课程思政示范课展示月 | 《微电子工艺原理》教学案例

编者按

为贯彻落实《高等学校课程思政建设指导纲要》，深入推进学校课程思政建设，有效辐射课程思政教学改革成效，天津大学将通过课程思政示范课展示月，陆续推出优秀课程思政教学案例，供广大教师学习、借鉴，以期营造课程思政建设的良好氛围，推动实现全员全过程全方位育人。

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· 课程名称：微电子工艺原理

· 课程性质：专业核心课

· 教学对象：三年级 集成电路设计与集成系统

· 总学时：64学时

· 主讲人：谢生

· 所在学院：微电子学院

（一）教学设计：

针对国家对集成电路高端人才的迫切需求，同时将天津大学“三全育人”、“五育并举”的育人理念落到实处，结合微电子工艺与产业密切关联的特点，设计了理论学习、虚拟仿真、工程实践和综合设计的闭环学习体系，形成“学生中心、产出导向”的教育教学理念。凝练课程相关的历史故事和集成电路产业发展战略，以及中兴事件、孟晚舟事件及华为5G禁令等热点时政，整理出6个课程思政案例，并将其有机融入理论学习、工程实践和课堂研讨的整个教学过程，使学生在掌握集成电路制备所需的关键工艺模块和整体制备流程的同时，及时了解当前我国集成电路发展面临的各种机遇与挑战，通过恰当的思政教育，激发学生的学习兴趣与专业责任感。同时，将设计方法学和求真务实的科学精神相结合，提高学生在工程实际中分析问题和解决问题的能力。

通过虚拟与现实、课上与课下，以及理论与实践相结合的教学新思路，引导学生自主探究，开展“学教互动”教学模式，培养学生家国情怀和专业使命，提升微电子专业本科生的整体培养质量。

（一）案例名称

原始文献调研，培养质疑精神

（二）案例教学目标

1、 熟悉微电子产业的整体布局，认识微电子整体行业和专业定位；

2、 了解中国信息产业的发展状况及其对芯片进口的依存度，激发学生的专业使命感；

3 、调研晶体管发明的原始文献，获得实际发明人为 Bardeen 和 Brattain 的正确结论，培养学生质疑精神和求真务实的工程伦理。

（三）案例教学实施过程

在课程概述部分，从高楼大厦的建造出发，引导学生了解IC芯片的研制过程(设计、制备和封测)，引出微电子产业的整体布局，使学生对微电子行业上下游的总体分布，以及自己的专业定位有较为清晰的认识。

从中国海关总署提供的集成电路芯片统计数据指出当前中国集成电路的发展情况。近五年来，集成电路芯片一直是我国第一大宗进口商品，国家急缺70万集成电路人才。通过这个案例激发学生专业使命感，学好专业课程，为中国的集成电路发展贡献自己的力量。

随后，在讨论半导体器件和工艺的发展历程中，穿插第一个固态晶体管发明的历史事件和关键人物。指导学生查阅原始文献，指出一般教材的不实之处，获得实际发明人为 Bardeen 和 Brattain 的正确结论。另外，Shockley抓住了晶体管发明的历史机遇，从能带理论建立了晶体管的物理模型，解释了晶体管的工作原理。基于上述贡献，J Bardeen、W Braittain和W Shockley三人获得1956年的诺贝尔物理学奖。

 从查阅原始文献资料出发，还原晶体管发明的真实场景和理论模型的建立过程，讨论Shockley对美国硅谷创立的历史意义。鼓励学生抓住当前我国集成电路大发展的良好机遇，深入钻研、求真务实，同时在学习过程中要保持质疑精神，大胆提出自己的合理设想。

（四）教学效果及反思

通过上述案例，学生熟悉了微电子产业的整体布局，对微电子工艺课程教学内容和专业定位有了较为清晰的认识；提高了学生学习微电子工艺原理课程的积极性，以及为中国的集成电路发展贡献自己力量的热情；提高文献调研能力，培养学生质疑精神和求真务实的工程伦理。

图文来源：谢生

图文编辑：王敏

图文审核：刘洁、张娉婷、杨佳佳