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基于工程教育认证的“半导体集成电路”教学模式改革研究

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李蕾

摘??要：文章主要说明在工程教育认证背景下“半导体集成电路”课程在教学内容和教学方法上存在的问题，针对性地提出相应的改革方案。对现有教学内容进行丰富和优化，通过对不同内容采取不同的教学方法来提高学生学习的积极性和主动性;通过“线上+线下”、实践教学等教学模式，改变教学理念，达到提升教学效果的目的，从而满足集成电路产业快速发展对人才的需求。

关键词：“半导体集成电路”;工程教育认证;教学模式

：G642???：A???：1002-4107（2021）07-0072-02

半导体集成电路是信息技术产业的核心和基石。在工程教育认证背景下，为了满足现代工业对集成电路人才的需求，“半导体集成电路”课程原有教学模式需要改

变。这门课程不仅需要体现集成电路分析与设计的基础知识（元器件和单元电路的版图结构、集成电路的版图设计以及可靠性设计和可测性设计方面），还要兼顾半导体集成电路的必威体育精装版发展（如集成电路的可靠性和可测性设

计等），以满足集成电路产业的飞速发展，因此教学模式需要与时俱进[1-2]。通过本门课程的学习，要让学生认识到我国集成电路产业发展现状和产业发展瓶颈，从而实现半导体集成电路产业的高质量发展。

传统“半导体集成电路”课程教学存在课程目标设置不明确、教学方法过于单一、学生参与度低等问题，已经无法满足当代大学生学习需求。集成电路教学体系的改革从教学模式的灵活调整，到科技前沿内容的与时俱进，再到实际工程问题的能力培养，受到广泛关注。依据专业素养以及培养目标，灵活调整教学模式;科技前沿内容可以通过随堂引入或开设前沿讲座，让学生及时了解集成电路在科学研究、工程技术上的必威体育精装版发展;充分利用互动性强的互联网技术辅助提高学生的学习兴趣和课程参与度，从而提升学生学习效果。线上线下混合式教学模式非常值得尝试。

一、“半导体集成电路”课程教学目前存在的问题

“半导体集成电路”课程的主要教学内容是研究半导体集成电路的制备工艺、结构设计和版图设计，分析各种元器件的特性、寄生效应以及如何减小寄生效应。在授课过程中缺少以具体半导体集成电路产品为例，介绍集成电路的正向设计和逆向设计，无法提高学生分析和设计集成电路的能力。

在授课方式上，本门课程的教学方法过于单一，为了提高学生听课质量和学习效果，需要增加先进的教学方法。目前，本門课程在教学方法上，主要是以板书的形式进行讲解，以PPT演示的形式辅助授课，在课堂有限的时间内大量灌输半导体集成电路基础知识，形成的知识体系不完整;教学过程中主要以提问的方式活跃课堂气氛。这种教学方法无法真正调动学生学习兴趣和自主学习能力;对于集成电路中各种元器件的分析方法和制备工艺没有动态演示过程，只是单独地以剖面图的形式进行讲解，学生很难完全理解;由于集成电路生产需要超净环境，并且工艺设备昂贵，学生只能从书本上进行学习。当前必须解决的问题就是改变教学模式，激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生实践能力。

二、“半导体集成电路”课程教学模式的改革

教学模式的改革包括“线上课程+线下课程”，对于“集成电路工艺”以及“微纳电子器件”部分的教学与集成电路虚拟实现（VR）实验室结合等。线下教学内容作为本课程教学内容的主线，辅以线上教学来提高学生学习效果，提升课前预习、课堂听讲和课后复习的效率;增加实践教学，提高学生实践能力和相关基础知识的理解能力，进一步满足工程需求。

（一）基于多媒体的线下教学模式

双极集成电路、MOS集成电路和Bi-CMOS电路典型制造工艺无法进行现场操作，在没有实验条件的情况下，各个工艺步骤（氧化、光刻、扩散等工艺）采用播放多媒体动画的形式模拟。以观看动画和视频的形式，使学生更容易和直观地理解抽象的制备工艺，教学效果得以改善。

（二）“线上+线下”教学模式

采用线上线下相结合的教学模式，既培养了学生自主学习与主动学习的能力，又系统地讲解了半导体集成电路的基本理论与基本概念，从而提高本门课程的教学质量。线上教学主要在超星学习通上建设先进的课程信息化体系，为学生提供更多关于集成电路的免费学习资源，并通过签到、讨论、作业、调查问卷、考试等功能，实时了解学生的学习效果和学习进展。线上教学不仅可以弥补线下教学教学方法和教学内容单一的问题，还可以使学生在课余时间能够查缺补漏。学生通过查找资料，对线下教学没有充分理解的学习内容进行自主学习，从而培养分析问题和解决问题的能力。通过“线上+线下”教学模式，使学生能够实时了解集成电路的必威体育精装版发展情况。

在超星学习通的先进课程信息化体系建设中，教学课件、电子教案和教学录像可以上传，为学生提供自学和复习资源。教师利用线上教学平台对学生进行课堂小测或布置作业，并把这一考核纳入本课程的期末成绩中，这样可以丰富考