实验教学应加强学生科研素养的培养426.doc

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1、改革专业实验教学模式加强科研素养培养本课题由四川省高等教育教学改革工程人才培养质量和教学改革项目省教改基金和四川大学新世纪教改二期工程立项项目支持。——记微电子学专业平面工艺实验过程改革石瑞英，伍登学，马瑶，袁菁，龚敏，谢茂浓（四川大学物理科学与技术学院微电子学教研室，四川成都，610064）摘要：四川大学微电子学专业自2000年起进入新的建设期，同时进行了微电子学专业课程体系和实验教学体系结构的整合调整和改革。平面工艺实验教学模式的改革是其中的一个重要环节。在总结以往平面工艺实验的基础上，对这门课程进行了实验教学改革尝试。将原来独立的几个实验

2、教学环节整合成相互关联的教学实验体系。由原来的只是让学生了解平面工艺实验过程，转变为通过实验教学培养学生的科研能力和素养，取得了预期的效果。关键词：教学改革；科研素养；平面工艺实验课一．平面工艺实验过程改革的背景四川大学微电子专业方向有近40多年的发展积淀（从1958年到现在，其发展历史沿革为：半导体专门方向--半导体物理及半导体器件物理--微电子技术--微电子学）。《微电子学专业》是1999年教育部专业调整后在原《微电子技术专业》的基础上成立的新专业。2000年，因应微电子学的专业发展和社会需求，四川大学启动了“523”实验室建设工程（对重点

3、专业实验室建设进行重点投入），在微电子专业实验上分期投入300多万元（学校投入270万元，学院投入50万元），重点建设了“平面工艺实验”和“集成电路设计实验”两大实验体系。目的是在原有的微电子平面工艺实验室、半导体测试分析实验和电子线路设计实验室的基础上，建立一个能满足教学培养目标，适应当今国际微电子技术及其教学发展需求的、多功能的、开放性的微电子教学实验基地。该基地是以新设立的超大规模集成电路设计和微电子器件模拟和测试为主体，同时整合和充实了平面工艺和测试分析的综合实验体系。2000年底，微电子学专业实验室成为“四川省重点建设实验室”。新的专

4、业、新的培养目标、新的建设基础，尤其是微电子学专业自身的飞速发展，要求我们要有新的教学理念、新的教学模式。微电子学专业必须实现国际化微电子学人才的培养，而要达到我们预期培养目标、要实现我们的教学理念和教学模式，要求我们对微电子学课程体系尤其是对传统专业实验教学模式进行改革，以适应微电子学专业培养目标和社会需求。二．平面工艺实验过程改革的思路和实践—实验就是科研诺贝尔奖获得者崔琦教授对我国传统人才培养模式的弊端作了直接的概括：“教师讲、学生录”；反映到实验教学模式便是“教师讲、学生做”。在传统的专业实验教学中，较多地强调知识和实验技能的传授，较少

5、地注重能力尤其科研素养的培养。由于这一传统实验教学模式，同学生认知科学技术实验方式与学习习惯以至未来人才类型之间存在着直接的因果关系，其必然结果是学生独立思考能力和科研素养、能力的弱化，不利于学生科研素养乃至创新能力的培养。针对传统专业实验教学模式的不足，我们在微电子平面工艺实验教学改革中，树立实验教学的过程就是科研素养的训练与开发过程这样一种教学理念。强调以学生为本，注重学生科研素养和科研能力的培养。对实验课程体系和结构进行了整合调整，改实验教学中学生被动操作记录为主动参与，在专业实验教学中真正地实现交互式教学。微电子学平面工艺是微电子得以发

6、展的基石，我们专业的平面工艺实验课始于1980年。实验要求学生用抛光好的硅片在Si平面工艺生产线上，通过3次氧化、4次光刻、硼扩散、磷扩散、蒸铝等工序，制备出能用晶体管特性测试仪测试放大特性和击穿特性的硅npn晶体管管芯。这个实验至今已开设了26年，得到了社会和学生的认可。但长期以来几个实验独立进行，指导教师缺乏相互交流。学生也把平面工艺实验当作几个独立的实验来做，报告格式、内容与传统实验报告大同小异。本来平面工艺实验是一个有机的整体，每一个实验都是为了实现制造出一个参数合格的晶体管的目的，每一步工艺条件的变化均影响整体的实验结果；前一步的实验

7、条件要根据下一步的实验要求来定，后一步的实验条件要根据前一步的实验结果来定。从知识内容上来讲，平面工艺实验涉及半导体化学、固体物理、半导体物理、晶体管原理、半导体材料、半导体工艺原理等课程知识；在实验过程中所用材料、器具、仪器设备数十种。所以平面工艺实验是一个浓缩了半导体器件原理性生产工艺的典型的综合型、设计型、研究型大型实验。为了有目的地培养学生的综合分析、应用所学知识解决实际问题的能力；培养学生具有科学思维的方法和养成科学思维的习惯；培养学生的科研能力；从2003年起，我们把原来独立开设的几个实验作为一个整体，以科学研究的要求进行实验。要求

8、同学树立团队合作精神，每组学生2~3人，做完实验后共同以研究论文的形式完成综合实验报告。实验课程和实验教学体系的改革也使产品质量意识在学生的认识中潜移