启发式教学与思政融合在课程教改中的探索

2023-06-26 | 所属栏目: 来稿选登 | 阅读次数:

本文作者：杨月兰精灵冯宇发表期数：现代职业教育 2023年2期本文字数：2554

　　［摘要］课程依托机械工程相关专业的专业选修课——“集成电路制造工艺与装备”的教学课堂，探索和实践课程教学的新模式。针对机械工程专业，了解并掌握半导体集成电路制造技术的基本原理、方法和流程等相关知识，对提高学生的专业素养十分重要。在教学过程中，既重视专业素养以及基础知识的教授，又提出在课堂中采用启发式教学方法弥补传统教学模式的不足，尊重学生的主体地位，探索多元化的教学手段在课程中的具体应用。此外，还将课程与思政教学融合，培养学生的匠心精神以及树立正确的价值导向，旨在有效提升该课程的教学质量。课程的改革和实践卓有成效，最终促进学生达到知识传授和价值引领相统一、教书与育人相统一的课程思政目标。
　　［关键词］ “集成电路制造工艺与装备”；网络平台；启发式教学；思政融合
　　［中图分类号］ G641 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2023）02-0161-04
　　由于电子设备在生活中的使用日益普遍，电子元件的集成化程度也愈来愈高，作为机械工程相关专业的学生，理应对课程中涉及的半导体集成电路制造技术[1]的基本原理、方法和流程等相关知识有所了解并掌握。所以，“集成电路制造工艺与装备”这门课程作为机械工程相关专业的选修课，教学定位是讲授半导体及集成电路制造方面的相应专业知识，为机械专业的教学打下十分重要的理论知识基础，并为学生今后从事半导体集成电路的生产、制造和设计奠定了坚实的基础。
　　 “集成电路制造工艺与装备”这门课程主要是讲授制造技术与装备的专业课程，其中既涉及制备工艺的原理和流程等基础知识，又与日常生活息息相关，具有很强的工程应用背景。在本科教育阶段，学生不但需要掌握半导体集成电路制造技术的基本原理、技术和流程等基础知识，而且需要掌握一些技术研究与创新以及处理技术难题与改善产品的技能。因此，在课程中着重结合制备工艺基础知识与实际工程应用案例，重点讲解制备工艺中各个参数选择对制备出样品质量的影响，同时分析不同制备工艺之间的优缺点和联系，使学生在工艺选择时做出最优的判断，真正提高其工艺设计、分析、改进工艺的能力。
　　在课程教学中强调理论知识和实际的紧密结合，通过由浅入深的方式逐渐介绍主要课程。通过具体场景的应用研究，深入浅出，从而主动探究学习[2]；通过问题导向，结合学生关注的热点问题，引出相应的知识点，并以具体案例进行详细推导。在课程教学中，突出重点，设计开放式问题，引导学生讨论，在讨论中巩固所学知识。
　　一、教学内容和思路
　　（一）教学内容的背景以及意义
　　本课教学的课程为“集成电路制造工艺与装备”，本课程讲述集成电路对国家的发展以及社会的进步有重要作用，微电子产品中集成电路是最主要的产品，占比90%以上。本课程主要讲述了集成电路的制造过程以及各种工艺。当今世界，集成电路是具有先进性以及战略性的技术产业。当前的全球局势是各国之间互相博弈，这更加要求集成电路进一步发展。首先，当前我们仍需努力的部分是实现技术自主化，攻克被卡脖子的关键技术难题，努力培养人才，这就说明本课程对与工程领域的专业学生培养具有时代意义以及国家意义，可以为国家培养人才打好基础。其次，集成电路技术的发展还需要大力打磨制造业的工艺以及零部件的稳定供应发展。
　　（二）教学目标
　　该课程的教学目标是：（1）掌握工程知识，这需要能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。（2）培养学生对问题的分析能力，能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别、表达，并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。（3）培养学生设计以及开发并提出解决方案的能力，要求学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。（4）培养学生深入研究的能力，能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。（5）培养学生使用现代工具的能力，能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。（6）在教学过程中培养学生个人和团队的合作能力，让学生能够在多学科背景下的团队中扮演团队成员或负责人的角色。（7）培养学生的沟通能力，让学生能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。（8）培养学生终身学习的能力，具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。（如图1所示）
　　（三）教学思路
　　在实际的教学过程中需要注重理论与实际并重，采用由浅入深的方法逐步引入主要的教学内容；结合生活中实际案例的应用去分析，从而激发学生的学习兴趣；通过问题导向，结合当下的热点问题，引出相应的知识点，并以具体案例进行详细推导。在课程教学中，突出重点，设计开放式问题，引导学生进行讨论，在讨论中巩固所学知识。
　　总体的教学思路是以一套完整的集成电路制造工艺为主线，以每步工艺的基本原理和制备流程为主，重点论述制备工艺中参数的选择对制备样品质量的影响。在教学过程中将各章节的知识点深入研究，并通过主线将知识点串起来，这样可以规避讲解过程中孤立知识点的问题。 相关阅读：

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