课程名称:半导体物理
授课对象:微电子科学与工程专业二年级本科生
案例撰稿人:陈弟虎教授
教学案例所在章节
第一章 引言
教学内容
本次课程为半导体物理第一堂课《引言》,内容包括半导体学科发展史、专业课程设置介绍,课程教学内容概览、教学组织及讲授形式、考核与成绩组成等。然后介绍中国半导体及集成电路事业的发展里程碑事件,重点介绍中国半导体之母谢希德院士作为中国半导体事业奠基人的奋斗史,激励学生努力学好半导体物理,为中国集成电路发展及突破关键“卡脖子”难题奠定坚实基础。
教学目标
知识目标
让学生了解该课程在专业课中的地位以及前序、后续课的关系;概览该课程主要内容、难点及如何学好课程的基本方法。
思政目标
通过了解国内半导体技术,集成电路产业的发展历史、现状和未来发展趋势,特别是中兴、华为事件后,西方国家对半导体技术高端芯片技术的封锁,激发学生热爱祖国、热爱科学,培养学生踏实严谨、专注坚持、精益求精的工匠精神,为国家半导体及集成电路发展努力学习、贡献自己的力量。
教学重难点
重点:介绍课程内容框架、基本概念、基本理论、物理图像及解决方法,典型试题等;特别介绍第一章能带理论、第三章载流子统计分布、第五章连续性方程及求解等难点内容的学习方法和技巧。
难点:如何将知识点与物理图像有机结合;如何处理课堂板书与PPT或雨课堂融合;如何将思政元素自然融合于课堂中;如何利用学生已有知识如C语言,加深对半导体物理中的公式、定理的理解和可视化展示(通过课外分组进行C语言程序设计,实现半导体物理中的主要理论、定理的可视化,加深理解)。
授课形式与教学方法
课堂讲授、作业和课外设计
教学设计 / 过程
介绍半导体物理课程序言知识点后,讲解从中兴、华为事件, 到西方国家对中国芯片封锁,以及中国的应对策略,重点介绍在百年未有之大变局的机遇和挑战背景下,通过了解中国半导体事业发展史和中国半导体奠基人谢希德教授在新中国成立初期如何回国报效祖国、从无到有发展中国半导体学科的事迹,激励学生为中国集成电路发展学好半导体物理、攻关克难报效祖国。
含思政元素的课外思考 / 练习
查阅中国半导体奠基人谢希德、黄昆教授的简历,总结他们对我国半导体事业发展的主要贡献及成果;
调研国内集成电路生产、设计及装备的主要企业及技术现状。
教学效果 / 评价
课堂特色:板书与PPT结合;注重各章节基本概念、知识点逻辑层次和物理图像的概括,讲透各知识点来龙去脉及精髓;
运用理论课讲解与回顾、作业练习与习题课讲解,加深学生对半导体物理的基本概念、知识点、典型习题的掌握;
让学生利用已学的C语言知识,将半导体物理中的理论、基本公式或定理等,通过编程实现其图形化表达,加深学生该知识点或理论适应条件、参数设置以及物理图像的理解。