半導(dǎo)體器件知識點(diǎn)范文

導(dǎo)語：如何才能寫好一篇半導(dǎo)體器件知識點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：多媒體技術(shù)；半導(dǎo)體器件；教學(xué)改革

作者簡介：崔昊楊（1978-），男，吉林四平人，上海電力學(xué)院電子與信息工程學(xué)院，副教授。（上海 200090）

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）29-0049-02

一、課程特點(diǎn)概述

“半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)”是高等學(xué)校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修課。對于半導(dǎo)體器件課程的學(xué)習(xí)而言，任何一種半導(dǎo)體器件的物理原理、器件結(jié)構(gòu)及其制造工藝流程都是相互融合不可分割的。雖然有“半導(dǎo)體物理”等先行課程的鋪墊，但在“半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)”的教學(xué)過程中，由于傳統(tǒng)教學(xué)方法表述方式有限，對于半導(dǎo)體器件種類繁多、形貌各異、物理概念抽象、機(jī)制復(fù)雜繁瑣等問題不能很好地解決，因此學(xué)生對器件工作原理、性狀特征的講解并不容易接受。

隨著素質(zhì)教育改革的全面展開，現(xiàn)代教學(xué)媒體特別是以計算機(jī)技術(shù)為核心內(nèi)容的多媒體正逐步引入到日常的課堂教學(xué)中。相對于傳統(tǒng)教學(xué)一張嘴、一本書、一個黑板的教學(xué)方法，多媒體教學(xué)能夠把富有趣味的動畫、清晰的文字注解、極富邏輯的公式推導(dǎo)和大量圖畫呈現(xiàn)出來，使課程的學(xué)習(xí)不再枯燥乏味，而變得直觀形象、生動有趣，在短時間內(nèi)調(diào)動學(xué)生多感官參與課堂互動，從而提高了教學(xué)信息的傳遞效率。[1]與此同時，多媒體技術(shù)本身固有的過于形象化的表述方式使得課程理論推導(dǎo)顯得困難，這就有必要在多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)板書的使用過程中尋求平衡。本文僅就多媒體輔助教學(xué)技術(shù)在”半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用以及與傳統(tǒng)板書結(jié)合教學(xué)方式的實(shí)踐做文淺析。

二、多媒體教學(xué)概述

多媒體技術(shù)代表了現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展趨勢，必將對學(xué)校教育、遠(yuǎn)程教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。多媒體技術(shù)教學(xué)的應(yīng)用在經(jīng)歷了計算機(jī)輔助教學(xué)與輔助學(xué)習(xí)階段后，進(jìn)入了多媒體技術(shù)與課程整合階段。在該階段，將多媒體技術(shù)應(yīng)用到輔助教和輔助學(xué)上，強(qiáng)調(diào)利用多媒體技術(shù)創(chuàng)建理想學(xué)習(xí)環(huán)境、全新學(xué)習(xí)方式與教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性，使課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本變革，落實(shí)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，改變傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)和模式，實(shí)現(xiàn)學(xué)校素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的。[2]

多媒體教學(xué)在廣義上有兩種含義，一種為運(yùn)用多媒體組合教學(xué)，如幻燈、投影、電影、電視、錄音等電教設(shè)備的組合，另一種以計算機(jī)技術(shù)為核心教學(xué)模式，也是人們通常所理解的多媒體教學(xué)。本文所論述的多媒體教學(xué)為后一種含義。

三、多媒體技術(shù)與板書融合的教學(xué)模式

目前，課堂教學(xué)仍然是教學(xué)中主要采用的模式。由于課內(nèi)授課時間極為有限，為達(dá)到教學(xué)目的，在課堂教學(xué)中，教師必須向?qū)W生提供更多的信息和資料以及更多額外的半導(dǎo)體器件相關(guān)知識點(diǎn)，以擴(kuò)大學(xué)生知識面。而在傳統(tǒng)教學(xué)方式中，普遍采用板書方式大段書寫文字、畫器件原理示意圖并推導(dǎo)公式，無論是學(xué)生還是教師大部分時間得花在板書上。例如，在“半導(dǎo)體器件”課程教學(xué)中，如果采用純板書教學(xué)模式，無論是pn結(jié)、雙極性晶體管還是場效應(yīng)晶體管，其剖面圖都比較復(fù)雜，僅是畫出這些圖就要占用大量的課堂時間，而且板書容量有限，反復(fù)擦除及板書畫圖都使效率降低，從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容講解的時間被大量壓縮，教師和學(xué)生都會很疲憊且效果有限。[3]

以計算機(jī)技術(shù)為核心內(nèi)容的多媒體教學(xué)技術(shù)能夠在較短時間內(nèi)將各種內(nèi)容呈現(xiàn)出來，教師和學(xué)生因此可以將更多的時間放在知識點(diǎn)的講解和學(xué)習(xí)上，學(xué)生也得到了較多的時間當(dāng)堂復(fù)習(xí)鞏固；同時教師提供給學(xué)生的信息量大大增加，教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn)就更容易突破了。

1.以雙極性晶體管的相關(guān)知識點(diǎn)為例

雙極性晶體管是半導(dǎo)體器件中非常重要的一個知識點(diǎn)。傳統(tǒng)教學(xué)一般采用板書方式講解，首先要在黑板上畫出晶體管電流及載流子流向的示意圖，如圖1所示：

其次，要向?qū)W生說明載流子在集電區(qū)、基區(qū)、發(fā)射區(qū)中的運(yùn)動規(guī)律。空穴從發(fā)射極注入到發(fā)射區(qū)，由于發(fā)射極正偏，空穴可以無損耗到達(dá)基區(qū)，由于基區(qū)是n型半導(dǎo)體，電子濃度高于空穴濃度，因此在基區(qū)由發(fā)射結(jié)注入的空穴被部分損耗。在放大模式下，集電極反偏，剩余的空穴被反向外加電場和pn結(jié)內(nèi)間電場拉入集電區(qū)，形成空穴電流。同時，在發(fā)射結(jié)和集電結(jié)分別存在電子電流，并與空穴電流共同形成發(fā)射極、基極、集電極電流。像這些內(nèi)容都屬于物理模型范疇，電子和空穴無法被肉眼看到，不能用實(shí)驗(yàn)來直觀演示，因此學(xué)生很難理解載流子是如何在該器件中運(yùn)動的。

在分析雙極性晶體管特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，筆者改用多媒體技術(shù)模擬載流子在晶體管中流動，采用動畫的方式形象地將知識點(diǎn)呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使枯燥乏味的教學(xué)活動充滿了魅力。例如Flas將載流子在晶體管中的運(yùn)動做出了形象化的表述，如圖2（a）、圖2（b）所示：首先，電子從發(fā)射極注入到發(fā)射區(qū)，再擴(kuò)散到基區(qū)，由于基區(qū)很薄，電子基本無損耗。其次，基區(qū)中的電子在集電結(jié)反偏的作用下被拉入集電區(qū)，從而形成電流。由于在Flash的播放中，無論是電子、空穴，還是電流，都是在畫面上動態(tài)移動，因此，學(xué)生很容易理解這一過程，從而突破了板書抽象講解這一難點(diǎn)。

在放映flas之后，學(xué)生對載流子的宏觀運(yùn)動規(guī)律有了深刻理解。在此基礎(chǔ)上，再采用PPT分步講解雙極性晶體管中載流子在其中的運(yùn)動，以及載流子在各區(qū)中的特性，如圖3所示。

通過Flash連續(xù)動畫和PPT分步講解后，學(xué)生既能夠掌握載流子和電流的宏觀運(yùn)動規(guī)律，又能夠掌握其在微觀區(qū)的運(yùn)動規(guī)律，因而更容易理解晶體管的工作原理。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用板書推導(dǎo)各電極中的電流方程進(jìn)行如下定量推導(dǎo)：

由于有了Flash和PPT講解電流的運(yùn)動及形成原因，在板書推導(dǎo)電極電流公式的過程中，學(xué)生很容易理解這些抽象理論。無論是聽課教師還是學(xué)生對這種方法的反饋都很好。

2.以MOSFET晶體管相關(guān)知識點(diǎn)為例

該晶體管與之前的雙極性晶體管在機(jī)制上是不同的，這就需要對該類晶體管的原理進(jìn)行詳細(xì)講解。傳統(tǒng)單一板書講解該知識點(diǎn)時也面臨著載流子動態(tài)化的難題，學(xué)生不容易理解載流子在晶體管中到底是如何運(yùn)動的。采用多媒體動畫技術(shù)演示可以使載流子運(yùn)動起來，從而達(dá)到形象生動的目的，如圖4為該動畫的截圖。

采用此動畫課間講解時，其中的電子是動態(tài)運(yùn)動的，這樣學(xué)生就很容易理解在MOSFET器件中，載流子只能在柵極下半導(dǎo)體表面很窄的通道內(nèi)運(yùn)動，這個通道的寬窄程度可通過柵極電壓、漏源電壓進(jìn)行控制。這樣就將靜態(tài)的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為圖像、聲音，激發(fā)了學(xué)生的興趣，加深了對概念的理解，提高了課堂的教學(xué)質(zhì)量。

盡管采用多媒體動畫技術(shù)將抽象的知識點(diǎn)形象化了，但多媒體動畫只是教學(xué)過程中的第一步，學(xué)生所需要掌握的不只是器件的工作原理，還需要掌握定量的公式推導(dǎo)。但多媒體技術(shù)卻不宜整版播放公式，這是因?yàn)槔碚摴绞侨祟愡壿嬎季S的表述，而多媒體技術(shù)卻是形象思維的有效表達(dá)，若以形象思維的表達(dá)方式教授邏輯思維的推導(dǎo)，必然會適得其反。這時更適合采用板書的教學(xué)方法。在定性表述內(nèi)容上采用多媒體演示，而在定量表述內(nèi)容上采用板書推導(dǎo)，兩者有機(jī)結(jié)合，將極大提高教學(xué)信息量的傳遞，增強(qiáng)了課堂教學(xué)效果。多媒體技術(shù)與板書實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ)，課程的講解豐富而有實(shí)效，從而實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)效果的最優(yōu)化。

四、結(jié)論

“半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)”是一門相對抽象復(fù)雜的課程，傳統(tǒng)單一板書教學(xué)模式存在講解不生動、不透徹、信息量小等劣勢。教師在課程講解過程中，采用了多媒體技術(shù)與板書結(jié)合的教學(xué)模式，將抽象的知識點(diǎn)形象化、立體化，充分調(diào)動了學(xué)生聽、視覺和大腦思維能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情，取得了事半功倍的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈志城.多媒體技術(shù)與電子線路課程的整合實(shí)踐[J].陜西廣播電視大學(xué)學(xué)報，2005，7（4）：18-20.

篇2

【關(guān)鍵詞】半導(dǎo)體物理學(xué)；教學(xué)模式改革；教學(xué)方法創(chuàng)新

【Abstract】Based on the considering of present teaching mode for semiconductor physics and the feedback of teaching effect，we present several conceptions about the reformation and innovation in the education of semiconductor physics.Blending the experimental teaching into theory course， useing multi-media and numerical simulation software，replacing the force-feeding teaching mode with research teaching model，to improve students' learning interest and efficiency and train the capacity of solving the practical problem by applying the knowledge of semiconductor physics.

【Key words】Semiconductor physics；Teaching mode reform；Teaching method innovation

自第一塊基于半導(dǎo)體材料設(shè)計的晶體管從貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生以來，人們借助半導(dǎo)體器件已經(jīng)設(shè)計出了各種各樣的微電子器件滿足人們生產(chǎn)、生活的各種需求，人類從此進(jìn)入了飛速發(fā)展的微電子時代。隨著半導(dǎo)體物理的發(fā)展和加工技術(shù)的進(jìn)步，微電子器件在尺寸上更加小型化和功能上更加多元化，集成電路上可容納的微電子元件每18個月可以翻一番，這一規(guī)律也被人們稱之為“摩爾定律”[1]。在半體材料和功能器件飛速發(fā)展的今天，人們對半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)顯得更加重要。因此，國內(nèi)大多數(shù)理工科高等院校都開設(shè)了半導(dǎo)體物理學(xué)課程，為學(xué)生將來走進(jìn)以半導(dǎo)體物理為基礎(chǔ)的公司和企業(yè)工作打下理論基礎(chǔ)。然而，半導(dǎo)體物理學(xué)課程由于其涉及內(nèi)容范圍廣、知識點(diǎn)甚多、公式推導(dǎo)復(fù)雜以及內(nèi)容系統(tǒng)性強(qiáng)等原因使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會產(chǎn)生恐懼、厭學(xué)等情緒。另外，由于該學(xué)科領(lǐng)域是國際科學(xué)研究熱點(diǎn)之一，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，知識快速更新，新的理論和知識不斷涌現(xiàn)。因此，教授半導(dǎo)體物理學(xué)課程的教師應(yīng)該在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，采取更直接、形象的教學(xué)方法向?qū)W生闡釋半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)知識，并結(jié)合當(dāng)今該領(lǐng)域的科學(xué)研究前沿向?qū)W生展現(xiàn)該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，提高學(xué)生對半導(dǎo)體物理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生知識的積累和思維的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生利用半導(dǎo)體材料設(shè)計電子器件、搭建集成電路的技能。筆者結(jié)合近一年來對半導(dǎo)體物理學(xué)課程的講授與教學(xué)效果的反饋提出幾點(diǎn)關(guān)于半導(dǎo)體物理學(xué)課堂教學(xué)改革和創(chuàng)新的構(gòu)想。

1 半導(dǎo)體物理學(xué)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1 理論與實(shí)驗(yàn)課程結(jié)合不充分

目前，大多數(shù)高等院校所開設(shè)的半導(dǎo)體物理學(xué)理論課程與實(shí)驗(yàn)課程是相分離的并由不同任課教師講授。另外，理論課程與實(shí)驗(yàn)課程在開課的時間上也不一致，通常是理論課程的老師講授完所有相關(guān)課程以后，學(xué)生再去實(shí)驗(yàn)室隨實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師完成實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，理論與實(shí)驗(yàn)課程在時間上一般相差半個學(xué)期。這樣的安排會導(dǎo)致兩方面的問題：第一，理論課程與實(shí)驗(yàn)課程教師的不統(tǒng)一。理論課程的教師僅僅完成理論部分的教學(xué)任務(wù)，不能從學(xué)生的角度考慮實(shí)驗(yàn)教學(xué)對理論基礎(chǔ)的補(bǔ)充對學(xué)生理解理論內(nèi)容的作用。同時，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師也僅僅考慮自己在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)該完成的教學(xué)任務(wù)，并不能與理論課程教師進(jìn)行很好地溝通，在教學(xué)效果上不能產(chǎn)生合力作用。第二，理論課程與實(shí)驗(yàn)課程時間的不統(tǒng)一。理論課程的教學(xué)時間與實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)時間相差半個學(xué)期導(dǎo)致學(xué)生在理論學(xué)習(xí)過程中所產(chǎn)生的疑問和想法很難及時的在實(shí)驗(yàn)中解決和證實(shí)。學(xué)生很難將學(xué)到的知識及時運(yùn)用到實(shí)際的應(yīng)用中，這不僅降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣也影響了學(xué)習(xí)的效率。

1.2 多媒體教學(xué)工具運(yùn)用不充分

半導(dǎo)體物理學(xué)課程因具有理論性強(qiáng)，物理概念抽象，物理過程難以觀察等特點(diǎn)。因此，授課教師應(yīng)該設(shè)計一些課程動畫以讓學(xué)生直觀感受半導(dǎo)體材料中難以觀察到的物理過程，深刻理解物理概念。然而，很多高等院校雖然開設(shè)了半導(dǎo)體物理課程，但是大多數(shù)教師依然是網(wǎng)上搜索下載別人的課件，或者僅僅是復(fù)制一些課本上的文字內(nèi)容以及少數(shù)的圖表內(nèi)容，很少有授課教師花時間將一些半導(dǎo)體物理過程，如載流子濃度、費(fèi)米能級隨溫度及摻雜濃度的變化等用動畫形式向?qū)W生展示。筆者了解到，半導(dǎo)體物理學(xué)課程授課教師以課件向?qū)W生展示文字和圖表信息和以板書形式向?qū)W生展示物理公式推導(dǎo)過程所得到的教學(xué)效果并不理想。老師花了很多時間推導(dǎo)公式，講解公式得到的結(jié)論和物理意義，然而學(xué)生往往不能透徹理解和體會，得到的教學(xué)效果往往事倍功半，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也可想而知。

篇3

關(guān)鍵詞：微電子；半導(dǎo)體物理；教學(xué)質(zhì)量；教學(xué)方法

作者簡介：湯乃云（1976-），女，江蘇鹽城人，上海電力學(xué)院計算機(jī)與信息工程學(xué)院，副教授。（上海200090）

基金項目：本文系上海自然科學(xué)基金（編號：B10ZR1412400）、上海市科技創(chuàng)新行動計劃地方院校能力建設(shè)項目（編號：10110502200）的研究成果。

中圖分類號：G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）13-0059-02

隨著半導(dǎo)體和集成電路的迅猛發(fā)展，微電子技術(shù)已經(jīng)滲透到電子信息學(xué)科的各個領(lǐng)域，電子、通信、控制等諸多學(xué)科都融合了微電子科學(xué)的基礎(chǔ)知識。[1]作為微電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，半導(dǎo)體物理研究、半導(dǎo)體材料和器件的基本性能和內(nèi)在機(jī)理是研究集成電路工藝、設(shè)計及應(yīng)用的重要理論基礎(chǔ)；作為微電子學(xué)相關(guān)專業(yè)的特色課程及后續(xù)課程的理論基礎(chǔ)，“半導(dǎo)體物理”的教學(xué)直接影響了后續(xù)專業(yè)理論及實(shí)踐的教學(xué)。目前，對以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的微電子類相關(guān)專業(yè)，如電子科學(xué)與技術(shù)、微電子、集成電路設(shè)計等，均強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計能力，注重學(xué)生的工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在課程設(shè)置及教學(xué)上輕視基礎(chǔ)理論課程。由于“半導(dǎo)體物理”的理論較為深奧，知識點(diǎn)多，涉及范圍廣，理論推導(dǎo)復(fù)雜，學(xué)科性很強(qiáng)，對于學(xué)生的數(shù)學(xué)物理的基礎(chǔ)要求較高。對于沒有固體物理、量子力學(xué)、統(tǒng)計物理等基礎(chǔ)知識背景的微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，在半導(dǎo)體物理的學(xué)習(xí)和理解上都存在一定的難度。因此需要針對目前教學(xué)過程中存在的問題與不足，優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容，探索形象化教學(xué)手段，結(jié)合科技發(fā)展熱點(diǎn)問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高半導(dǎo)體物理課程的教學(xué)質(zhì)量。

一、循序漸進(jìn)，有增有減，構(gòu)建合理的教學(xué)內(nèi)容

目前，國內(nèi)微電子專業(yè)大部分選用了電子工業(yè)出版社劉恩科等編寫的《半導(dǎo)體物理學(xué)》，[2]教材知識內(nèi)容體系完善，涉及內(nèi)容范圍廣、知識點(diǎn)多、理論推導(dǎo)復(fù)雜、學(xué)科交叉性強(qiáng)。該教材的學(xué)習(xí)需要學(xué)生有扎實(shí)的固體物理、量子力學(xué)、統(tǒng)計物理以及數(shù)學(xué)物理方法等多門前置學(xué)科的基礎(chǔ)知識。但是在以培養(yǎng)工程技術(shù)人員為目標(biāo)的微電子學(xué)類專業(yè)中，國內(nèi)大部分高校均未開設(shè)量子力學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)及固體物理學(xué)等相應(yīng)的前置課程。學(xué)生缺少相應(yīng)固體物理、統(tǒng)計物理與量子力學(xué)等背景知識，沒有掌握相關(guān)理論基礎(chǔ)，對半導(dǎo)體物理的學(xué)習(xí)感到頭緒繁多，難以理解，容易產(chǎn)生畏學(xué)和厭學(xué)情緒。

在課程教學(xué)中教師必須根據(jù)學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)，把握好課程的內(nèi)容安排，抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，對原有的教材進(jìn)行補(bǔ)充更新，注意將部分量子力學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)、固體物理學(xué)等相關(guān)知識融合貫穿在教學(xué)中，避免學(xué)生在認(rèn)識上產(chǎn)生跳躍。例如在講解導(dǎo)體晶格結(jié)構(gòu)內(nèi)容前，可以增加2-3個學(xué)時的量子力學(xué)和固體物理學(xué)中基礎(chǔ)知識，讓學(xué)生在課程開展前熟悉晶體的結(jié)構(gòu)，了解晶格、晶胞、晶向、晶面、晶格常數(shù)等基本概念，掌握晶向指數(shù)、晶面指數(shù)的求法，了解微觀粒子的基本運(yùn)動規(guī)律。在講解半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)前，增加兩個學(xué)時量子力學(xué)知識，使學(xué)生了解粒子的波粒二象性，掌握晶體中薛定諤方程及其求解的基本方法。在進(jìn)行一些復(fù)雜的公式推導(dǎo)時，隨時復(fù)習(xí)或補(bǔ)充一些重要的高等數(shù)學(xué)定理及公式，如泰勒級數(shù)展開等。這些都是學(xué)習(xí)“半導(dǎo)體物理學(xué)”必備的知識，只有在透徹理解這些基本概念的前提下，才能對半導(dǎo)體課程知識進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)和掌握。

另一方面，對于微電子學(xué)專業(yè)來講，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，“半導(dǎo)體物理”課程中的部分教學(xué)內(nèi)容對于工科本科學(xué)生來說過于艱深，因此在滿足本學(xué)科知識的連貫性、系統(tǒng)性與后續(xù)專業(yè)課需要的前提下，大量刪減了涉及艱深物理理論及復(fù)雜數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)的內(nèi)容，如在講述載流子在電場中的加速以及散射時，可忽略載流子熱運(yùn)動速度的區(qū)別及各向異性散射效應(yīng)，即玻耳茲曼方程的引入，推導(dǎo)及應(yīng)用可省略不講。

二、豐富教學(xué)手段，施行多樣化教學(xué)方法，使教學(xué)形象化

半導(dǎo)體物理的特點(diǎn)是概念多、理論多、物理模型抽象，不易理解，如非平衡載流子的一維飄移和擴(kuò)散，載流子的各種復(fù)合機(jī)理，金屬和半導(dǎo)體接觸的能帶圖等。這些物理概念和理論模型單一從課本上學(xué)習(xí)，學(xué)生會感覺內(nèi)容枯燥，缺少直觀性和形象性，學(xué)習(xí)起來比較困難。為了讓學(xué)生能較好地掌握這些模型和理論，需要采用多樣化的教學(xué)方法，充分利用PPT、Flash等多媒體軟件、實(shí)物模型、生產(chǎn)錄像等多種信息化教學(xué)手段，模擬微觀過程，使教學(xué)信息具體化，邏輯思維形象化，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和主動性。同時，教師除開展啟發(fā)式、討論式等教學(xué)方法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性外，[3，4]還可以應(yīng)用類比方法幫助他們理解物理概念或模型。如講半導(dǎo)體材料中的缺陷及躍遷機(jī)制時，為了幫助學(xué)生理解，可以做一個類比：將階梯教師里單位面積的座位數(shù)比做晶格各能級上的電子能態(tài)密度，把學(xué)生當(dāng)作電子，一個學(xué)生坐在某一排的某個座位上，即認(rèn)為這個電子被晶格束縛。當(dāng)有外來學(xué)生進(jìn)入教室，在教室過道上走動時，可類比為間隙式缺陷；而當(dāng)外來學(xué)生取代現(xiàn)有學(xué)生的座位時，可類比為填隙式缺陷等等。通過類比，學(xué)生對半導(dǎo)體內(nèi)部的點(diǎn)缺陷的概念的理解就清楚形象多了。

三、結(jié)合微電子行業(yè)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，以市場為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生興趣

微電子技術(shù)的發(fā)展歷史，實(shí)際上就是固體物理與半導(dǎo)體物理不斷發(fā)展和創(chuàng)新的過程，[5]1947年發(fā)明點(diǎn)接觸型晶體管、1948年發(fā)明結(jié)型場效應(yīng)晶體管以及以后的硅平面工藝、集成電路、CMOS技術(shù)、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲器、CPU、非揮發(fā)存儲器等微電子領(lǐng)域的重大發(fā)明，都與一系列的固體物理、[6]半導(dǎo)體物理及材料科學(xué)的重大突破有關(guān)。縱觀微電子工業(yè)的發(fā)展，究竟是哪些半導(dǎo)體理論推動了微電子技術(shù)的發(fā)展，哪些科學(xué)家推導(dǎo)并得出了這些理論？他們在理論推導(dǎo)的同時遇到了哪些困難？這些理論規(guī)律又起源于哪些實(shí)驗(yàn)？到了21世紀(jì)，也就是今后50年微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢和主要的創(chuàng)新領(lǐng)域，[5，6]即以硅基CMOS電路為主流工藝，系統(tǒng)芯片SOC（System On A Chip）為發(fā)展重點(diǎn)，量子電子器件和以分子（原子）自組裝技術(shù)為基礎(chǔ)的納米電子學(xué)；[7]與其他學(xué)科的結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點(diǎn)，如MEMS，DNA Chip等，也都于半導(dǎo)體科學(xué)相關(guān)。這些新的微電子發(fā)展趨勢主要涉及半導(dǎo)體物理中的哪些知識？涉及哪些領(lǐng)域等？

針對以上問題，教師在講授半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)上，對教材進(jìn)行補(bǔ)充更新。在保持基礎(chǔ)知識體系完整性的同時，避免面面俱到，刪減課本中一些不必要的內(nèi)容，大量加入近幾十年來發(fā)展成熟的新理論、新知識，突出研究熱點(diǎn)問題，力求做到基礎(chǔ)性和前瞻性的緊密結(jié)合，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的同時對微電子發(fā)展歷史中半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展趨勢有一個清晰地認(rèn)識，讓學(xué)生能從中掌握事物的本質(zhì)，促進(jìn)思維的發(fā)展，形成技能；同時注重與信息化技術(shù)相結(jié)合，將近幾年半導(dǎo)體技術(shù)的最新研究成果，如太陽能電池等半導(dǎo)體光伏發(fā)電技術(shù)在國家綠色能源戰(zhàn)略上的地位，半導(dǎo)體光電探測器在國家航天戰(zhàn)略上的應(yīng)用等，使學(xué)生能及時掌握半導(dǎo)體技術(shù)前沿發(fā)展趨勢。將這些問題分成若干個相關(guān)的專題分派給學(xué)生，學(xué)生自行查閱和搜集資料，他們在課堂上講述該專題，教師加以引導(dǎo)和幫助。這種方式不僅充分調(diào)動課堂氣氛，加深他們對所學(xué)知識的理解，同時也讓學(xué)生學(xué)習(xí)了半導(dǎo)體物理課程在微電子專業(yè)中課程體系的作用，在科學(xué)意識上加深了半導(dǎo)體物理課程的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和欲望。

同時，為幫助學(xué)生了解學(xué)術(shù)前沿，培養(yǎng)專業(yè)興趣，還可邀請校內(nèi)外的專家做講座，學(xué)生可以利用課余時間，根據(jù)自己的興趣選擇聽取，加深對半導(dǎo)體物理課程的了解，培養(yǎng)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。

四、總結(jié)

總之，“半導(dǎo)體物理學(xué)”是微電子技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。在“半導(dǎo)體物理”教學(xué)過程中，應(yīng)積極采用現(xiàn)代化教學(xué)手段提高學(xué)生積極性，在教學(xué)過程中合理安排教學(xué)內(nèi)容，與時俱進(jìn)引入科技熱點(diǎn)，削弱傳統(tǒng)的課本知識與市場需求的鴻溝，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的微電子人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]張興,黃如,劉曉彥.微電子學(xué)概論[M].北京:北京大學(xué)出版社,2000.

[2]劉恩科,朱秉升,羅晉生.半導(dǎo)體物理學(xué)[M].北京:電子工業(yè)出版社,

2008.

[3]陳國英.《半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ)》課程教學(xué)的思考[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2007,(6):56-57.

[4]王印月,趙猛.改革半導(dǎo)體課程教學(xué)融入研究性學(xué)習(xí)思想[J].高等理科教育,2003,(1):69-71.

[5]王陽元,張興.面向21世紀(jì)的微電子技術(shù)[J].世界科技研究與發(fā)展,

1999,(4):4-11.

篇4

【關(guān)鍵詞】電子綜合技術(shù)；任務(wù)驅(qū)動；項目化；課程設(shè)計

一、《電子綜合技術(shù)》課程定位

1.《電子綜合技術(shù)》課程是電類相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程

在電子信息專業(yè)的課程體系中，《電子綜合技術(shù)》是核心職業(yè)基礎(chǔ)課程和特色課程之一。它將原有課程體系中的模擬電路、數(shù)字電路、電子課程設(shè)計、模電數(shù)電實(shí)驗(yàn)、電子仿真以及電測和電子技能初級中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的整合，通過該課程的學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，一方面了解電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識、手段、應(yīng)用及發(fā)展，使學(xué)生獲得必要的電子技術(shù)通用知識和通用技能；另一方面也為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)知識和專業(yè)技能打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2.《電子綜合技術(shù)》是電子類專業(yè)崗位資格證書“PCB設(shè)計”、“電裝中高級工”、“電調(diào)中高級工”考證的對口課程

電子信息專業(yè)的學(xué)生，要求畢業(yè)前必須獲得電子組裝與調(diào)試、PCB設(shè)計、電子維修等崗位資格證書中的一種。本課程所講授的主要知識都與專業(yè)職業(yè)資格技能鑒定有著密切的聯(lián)系，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能初步形成從工程實(shí)際中提出問題、以科學(xué)手段分析和解決問題的實(shí)踐、創(chuàng)新能力。

3.《電子綜合技術(shù)》是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的重要課程

通過電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，有利于學(xué)生職業(yè)能力的提高和職業(yè)習(xí)慣的養(yǎng)成，通過嚴(yán)格執(zhí)行考勤制度、進(jìn)出實(shí)訓(xùn)或?qū)嶋H工作場地制度，不定期進(jìn)行的設(shè)備整理測試訓(xùn)練；以及由分組討論、任務(wù)分析、設(shè)計、組織實(shí)施、匯報點(diǎn)評等教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)做一體化教學(xué)實(shí)施，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，同時使學(xué)生親身體會了團(tuán)隊合作的重要性，提高了職業(yè)素養(yǎng)。

二、課程設(shè)計的理念

本課程設(shè)計的理念是淡化課程之間的界限，采用理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)操作相結(jié)合的"理實(shí)一體化"的模式，將模擬電路、數(shù)字電路、電子課程設(shè)計、模電數(shù)電實(shí)驗(yàn)、電子仿真以及電測和電子技能初級中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的整合，在教學(xué)過程中鍛煉學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)科研素質(zhì)和創(chuàng)新意識，注重學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

三、課程設(shè)計思路

1.根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和崗位能力要求，確定課程內(nèi)容

以電子與信息技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域職業(yè)崗位群的職業(yè)素質(zhì)、職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，將國家職業(yè)資格培訓(xùn)、技能鑒定與人才培養(yǎng)方案有機(jī)地結(jié)合起來，基于工作過程，分析行動領(lǐng)域、轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)領(lǐng)域、開發(fā)學(xué)習(xí)情景和項目載體，突顯“基礎(chǔ)類課程綜合化、技術(shù)類課程理實(shí)一體化、技能訓(xùn)練類課程項目化”的特點(diǎn)。根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合相關(guān)課程內(nèi)容以及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)及學(xué)生的生源條件，確定課程標(biāo)準(zhǔn)。

2.課程知識和技能目標(biāo)與典型電子產(chǎn)品生產(chǎn)工作過程相結(jié)合

結(jié)合符合企業(yè)、崗位要求的課程知識和技能目標(biāo)，分析工程實(shí)際，得出典型電子產(chǎn)品生產(chǎn)工作過程包括：電子線路設(shè)計、PCB設(shè)計制作、元器件篩選、電子工藝技術(shù)、電子測量技術(shù)、調(diào)試排故技術(shù)、產(chǎn)品包裝技術(shù)、技術(shù)文件準(zhǔn)備及銷售維護(hù)，并通過維護(hù)反饋對原設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)入良性循環(huán)。

3.項目內(nèi)容注重選取基礎(chǔ)和特色典型電子產(chǎn)品

將來自于生產(chǎn)實(shí)際、常見典型產(chǎn)品及教師科研項目進(jìn)行提煉，作為載體引入到電子技術(shù)的課程教學(xué)。典型電子產(chǎn)品注意選取基礎(chǔ)電子產(chǎn)品和特色電子產(chǎn)品，并適當(dāng)引入高端電子產(chǎn)品，以期通過電子綜合技術(shù)課程教學(xué)，既保證基本知識、通用技能的獲取以滿足崗位基本要求，又學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)和時代倡導(dǎo)的發(fā)展理念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，同時兼顧崗位性質(zhì)不同涉及具有一定特色的電子產(chǎn)品。

4.采用多種教學(xué)方式，以技能訓(xùn)練帶動課程知識學(xué)習(xí)

采用靈活多樣的學(xué)習(xí)情景設(shè)計，如：元器件篩選、電子工藝、功能電路設(shè)計安裝與調(diào)試等，均可設(shè)計為課程技能訓(xùn)練任務(wù)；考慮學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和課程特點(diǎn)，采用多種教學(xué)方式，如：項目教學(xué)法、演示法、互動教學(xué)法、答辯式、演講式、分組討論法等，并通過來自生產(chǎn)實(shí)際的項目訓(xùn)練和安全用電知識傳授，達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)提出的職業(yè)能力要求。基礎(chǔ)學(xué)習(xí)情境以訓(xùn)練主要知識點(diǎn)、基本技能和基本工藝能力為主，應(yīng)用學(xué)習(xí)情境以訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用能力、安裝測試能力為主，綜合學(xué)習(xí)情境以訓(xùn)練簡單設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題能力為主。每一個學(xué)習(xí)情境都包括了資訊、計劃與決策、實(shí)施、檢查與評估等環(huán)節(jié)，相當(dāng)于進(jìn)行了一個完整的工作過程。

四、課程目標(biāo)

1.知識教學(xué)目標(biāo)

（1）基本器件方面：了解常用半導(dǎo)體二極管、三極管、線性集成電路和常用數(shù)字集成電路的基本工作原理、特性和主要參數(shù)，并能合理選擇和使用這些器件。

（2）基本電路原理及結(jié)構(gòu)方面：熟悉共射、共集放大電路，差動放大電路，互補(bǔ)對稱功率放大電路，負(fù)反饋放大電路，集成運(yùn)算放大電路的結(jié)構(gòu)、理解它們的工作原理、性能及應(yīng)用。會用各種表示方法描述數(shù)字電路邏輯功能，能分析較復(fù)雜數(shù)字邏輯電路的邏輯功能。

（3）應(yīng)用電路方面：整流濾波電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能及應(yīng)用；熟悉三端穩(wěn)壓器件的應(yīng)用；了解正弦和非正弦信號產(chǎn)生電路；運(yùn)算放大器做比較器的應(yīng)用；模擬信號的取樣及放大電路。

2.技能教學(xué)目標(biāo)

（1）掌握常用電子電路元器件、半導(dǎo)體器件的識別、使用和測試方法。

（2）掌握常用工具的使用方法；掌握手工焊接技能；掌握常用測試儀器的操作；掌握數(shù)字電路中常用儀器儀表的使用；學(xué)會電路的搭建和電路板的的制作。

（3）能夠按照原理測試電路；能夠獨(dú)立按照要求調(diào)試電路；能夠排除電路簡單故障。

（4）了解單級放大電路的分析方法。能估算單級放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出電阻，了解多級放大電路的分析方法。在深度負(fù)反饋條件下，掌握利用虛短或虛斷估算電路電壓放大倍數(shù)的方法。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的計算。掌握理想運(yùn)放的基本運(yùn)算規(guī)則。能根據(jù)工作要求，完成簡單數(shù)字邏輯電路的設(shè)計。能通過對數(shù)字集成電路芯片資料的閱讀，了解數(shù)字集成電路的邏輯功能和使用方法；能分析和排除數(shù)字邏輯電路中出現(xiàn)的故障。

3.素質(zhì)目標(biāo)

（1）通過電子綜合技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，了解電子世界，了解電子電路的實(shí)際應(yīng)用，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，促使其加深認(rèn)識所學(xué)專業(yè)，培養(yǎng)專業(yè)歸屬感。

（2）通過學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對行業(yè)的認(rèn)知，初步了解電子產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝規(guī)范，提高實(shí)際操作技能，學(xué)會主動地學(xué)習(xí)，達(dá)到能夠獨(dú)立進(jìn)行任務(wù)操作的水平。

（3）通過親自動手制作和測試，加深對電子電路的了解，學(xué)習(xí)電子電路的設(shè)計與分析方法，培養(yǎng)獨(dú)立思考、勤于思考、善于提問的學(xué)習(xí)習(xí)慣，進(jìn)一步樹立崇尚科學(xué)精神，堅定求真、求實(shí)和創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。

（4）通過任務(wù)的完成，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，加深對電子技術(shù)理論的理解與應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的成就感、榮譽(yù)感和團(tuán)結(jié)合作精神及紀(jì)律觀念。

五、課程結(jié)構(gòu)

本課程分兩大模塊——模擬電路、數(shù)字電路。每個模塊由諾干項目，每個項目由3-5個任務(wù)。模擬電路部分有：半導(dǎo)體器件研究、穩(wěn)壓電源的研究、低頻電壓放大電路的研究、音頻功率放大電路的研究和正弦振蕩電路的研究等五個項目；數(shù)字電路部分有：門電路與組合邏輯電路的研究、觸發(fā)器與時序邏輯電路的研究、脈沖信號的產(chǎn)生與整形電路的研究、集成數(shù)/模轉(zhuǎn)換器與集成模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究等四個項目。并在課程最后設(shè)計綜合項目：家用設(shè)備定時控制電路的制作。將基礎(chǔ)知識、基本技能和綜合素質(zhì)的掌握貫穿于教學(xué)項目。

1.模擬電路模塊

項目一：半導(dǎo)體器件研究 （8學(xué)時）（如表1所示）

項目二：穩(wěn)壓電源的研究 （8學(xué)時）（如表2所示）

項目三：低頻電壓放大電路的研究 （8學(xué)時）（如表3所示）

項目四：音頻功率放大電路的研究 （20學(xué)時）（如表4所示）

項目五：正弦振蕩電路的研究 （12學(xué)時）（如表5所示）

2.數(shù)字電路模塊

項目一：門電路與組合邏輯電路的研究 （8學(xué)時）（如表6所示）

項目二：觸發(fā)器與時序邏輯電路的研究 （16學(xué)時）（如表7所示）

篇5

1 課前準(zhǔn)備方面

磨刀不誤砍柴工，教師不應(yīng)打無準(zhǔn)備之仗。在課前準(zhǔn)備中，教師應(yīng)對教學(xué)對象（學(xué)生）進(jìn)行充分分析，根據(jù)教學(xué)大綱和現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)際需求設(shè)定合適的教學(xué)目標(biāo)，明確教學(xué)中的重難點(diǎn)，尋找合適的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

1.1 學(xué)生基本情況

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門專業(yè)課面對的學(xué)生是維修電工專業(yè)第二學(xué)期的學(xué)生，他們雖然經(jīng)過了一學(xué)期的電工基礎(chǔ)、電工儀表和維修電工技能訓(xùn)練等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，對電路方面有一定的了解，但仍然存在理論基礎(chǔ)比較差，實(shí)踐操作能力不強(qiáng)的問題，在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中應(yīng)該重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知方面及學(xué)習(xí)分析能力。

1.2 教學(xué)內(nèi)容基本情況

元器件的識別和檢測是電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)的重要內(nèi)容，是學(xué)生進(jìn)行電工電子技能訓(xùn)練和實(shí)際應(yīng)用能力的重要組成部分。而《晶閘管的識別與檢測》這節(jié)內(nèi)容位于中國勞動社會保障出版社出版的電工類專業(yè)通用教材《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第四版），第六章第一節(jié)，即教材的P122-126的內(nèi)容。主要講解的是在電子技術(shù)中弱電控制強(qiáng)電的重要元件―晶閘管的相關(guān)知識，晶閘管在“電力”、“電子”和“自動化控制”等設(shè)備中都有廣泛的應(yīng)用，對它的掌握和應(yīng)用是整個電子電路教學(xué)的重要內(nèi)容。經(jīng)過這次課的學(xué)習(xí)，可以為以后學(xué)習(xí)電子電路中延時控制、自動控制與智能電路等打好基礎(chǔ)。

1.3 教學(xué)重、難點(diǎn)

通過本次課的學(xué)習(xí)，應(yīng)該讓學(xué)生重點(diǎn)掌握兩個方面的內(nèi)容：（1）晶閘管的符號及外形；（2）晶閘管的工作特性。其中晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和其工作特性較難理解，教師應(yīng)作為難點(diǎn)內(nèi)容，用多種教法相結(jié)合引導(dǎo)學(xué)生理解學(xué)習(xí)。

1.4 教法學(xué)法設(shè)計

學(xué)生是課堂的主體，教師是課堂的引導(dǎo)者。本次課內(nèi)容理論性強(qiáng)，教學(xué)過程中教師要將多種教法相融合，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。比如用實(shí)物教學(xué)法，讓學(xué)生直觀的認(rèn)識何為晶閘管；用多媒體教學(xué)法，將實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行模擬；用提問、歸納、總結(jié)法讓學(xué)生針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出晶閘管工作特性的結(jié)論。

2 新課導(dǎo)入方面

溫故而知新，新知識的學(xué)習(xí)也需要舊知識的復(fù)習(xí)。首先，考勤復(fù)習(xí)。

檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況的同時，也為本次課做準(zhǔn)備。可以通過課前一支歌，挺高學(xué)生的精神面貌；通過課前點(diǎn)名，確保學(xué)生的出勤率；通過提問的方式讓學(xué)生復(fù)習(xí)前一課主要知識點(diǎn)（二極管和三極管的工作特性），為本節(jié)課打好基礎(chǔ)。其次，導(dǎo)入新課。一方面可以根據(jù)之前復(fù)習(xí)的二極管、三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提出問題：如果在一塊半導(dǎo)體材料上制作一個四層三個PN結(jié)的半導(dǎo)體器會有什么作用；另一方面，通過彩燈視頻、家庭中的調(diào)光開關(guān)、樓道路燈由亮變暗的亮度調(diào)節(jié)等的導(dǎo)入讓學(xué)生將抽象的理論知識與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3 主題探究方面

利用課件，刺激學(xué)生的視覺、聽覺等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，完成三個方面的學(xué)習(xí)。

3.1 晶閘管的發(fā)展史

主要采用多媒體教學(xué)法，簡述晶閘管的主要應(yīng)用范圍，讓學(xué)生產(chǎn)生好奇，利用學(xué)生的好奇心完成教學(xué)任務(wù)。

晶閘管又稱可控硅，是一種大功率半可控元件。1956年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶閘管，1957年美國通用電氣公司開發(fā)出第一只晶閘管產(chǎn)品，1958年商業(yè)化。它主要用于整流、逆變、調(diào)壓、開關(guān)四個方面，應(yīng)用最多的是晶閘管整流。

3.2 晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號

主要采用實(shí)物教學(xué)法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，通過圖片展示不同晶閘管的外形，并引導(dǎo)學(xué)生用二極管、三極管的電極判斷法用萬用表的歐姆檔判斷不同形狀的晶閘管的三個電極。

晶閘管具有J1、J2、J3三個PN結(jié)，是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。在陽極和陰極間有三個PN結(jié)，無論如何加電壓，總有一個PN結(jié)處于反向阻斷狀態(tài)，正反向電阻均很大。門極和陰極間反并聯(lián)了一個二極管，可以對其間的反向電壓進(jìn)行限幅，防止PN結(jié)反向擊穿。

3.3 晶閘管的工作特性

主要采用多媒體教學(xué)法，在電腦上根據(jù)電路原理圖模擬實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生直觀看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析晶閘管的工作特性。

實(shí)驗(yàn)一晶閘管的導(dǎo)通條件：實(shí)驗(yàn)條件（陽極加反向電壓，門極分別加正向電壓和反向電壓），實(shí)驗(yàn)結(jié)論（晶閘管陽極在反向電壓作用下，不論門極為何種電壓，它都處于關(guān)斷狀態(tài)）；實(shí)驗(yàn)二晶閘管的導(dǎo)通條件：實(shí)驗(yàn)條件（陽極加正向電壓，門極分別加正向電壓和反向電壓），實(shí)驗(yàn)結(jié)論（晶閘管正向?qū)l件：陽極加正向電壓，同時門極也加正向觸發(fā)電壓）；實(shí)驗(yàn)三晶閘管導(dǎo)通后的實(shí)驗(yàn)（原來燈亮）：實(shí)驗(yàn)條件（陽極加正向電壓，門極分別加正向電壓和反向電壓），實(shí)驗(yàn)結(jié)論（晶閘管一旦導(dǎo)通，門極即失去控制作用）；實(shí)驗(yàn)四晶閘管導(dǎo)通后的關(guān)斷實(shí)驗(yàn)（原來燈亮）：實(shí)驗(yàn)條件（門極加正向電壓，改變陽極電壓），實(shí)驗(yàn)結(jié)論（要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷的方法：將陽極電流減小到小于其維持電流）。

4 鞏固拓展方面

首先，總結(jié)課堂中的主要教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生對于課堂內(nèi)容進(jìn)行再次回顧。晶閘管的工作特性：（1）晶閘管具有反向阻斷能力，與二極管相似。（2）晶閘管還具有正向阻斷能力，即晶閘管正向?qū)ū仨毦邆湟欢l件：陽極加正向電壓，同時控制極還要加正向觸發(fā)電壓。（3）晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極即失去控制作用，使晶閘管關(guān)斷的方法是將陽極電流減小到小于其維持電流。由此可知，晶閘管是一個半可控的單向開關(guān)元件。其次，利用課堂作業(yè)檢查學(xué)生對于教學(xué)目標(biāo)的完成情況。作業(yè)一：晶閘管導(dǎo)通及關(guān)斷的條件有那些？最后，進(jìn)行知識拓展，布置課后作業(yè)，下次上課時進(jìn)行檢查。作業(yè)二：學(xué)生查資料找出晶閘管在節(jié)能照明和舞臺燈光方面的應(yīng)用。

篇6

從當(dāng)前社會對科技發(fā)展和對人才的需求來看,培養(yǎng)應(yīng)用型人才是各高校的首要任務(wù)。課程是高校建設(shè)人才培養(yǎng)體系的基本單元,是人才培養(yǎng)過程的基本載體。課程組以模擬電子技術(shù)課程為載體,圍繞該課程傳統(tǒng)教學(xué)過程中常見的問題展開研究,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)三方面制定出具體的改革措施,以期經(jīng)有效落實(shí)后使學(xué)生能培養(yǎng)出較強(qiáng)的實(shí)踐動手能力,具備應(yīng)用型人才的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:

非電專業(yè)；電子技術(shù)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

應(yīng)用型人才所具備的特征是有較強(qiáng)地實(shí)際動手能力,具備創(chuàng)造性地運(yùn)用專業(yè)知識和技能解決該專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力。目前社會對這種人才有著廣泛地需求,在社會工業(yè)化乃至信息化的過程中,社會對這種人才的需求占較大比重,而培養(yǎng)各專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用型人才應(yīng)該是高校的首要任務(wù)及人才培養(yǎng)目標(biāo)。這類人才的培養(yǎng)往往需要一個復(fù)雜的過程,而這個過程中最基本的單元就是課程的建設(shè),強(qiáng)化核心課程模塊建設(shè),優(yōu)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程結(jié)構(gòu)體系是各高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的必要環(huán)節(jié)。作為課程直接講授者的一線教師,深化課程建設(shè)和改革是首要任務(wù)。模擬電子技術(shù)是理工類專業(yè)一門關(guān)鍵的專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)生對其掌握程度直接影響后續(xù)相關(guān)專業(yè)課、實(shí)踐類課程的學(xué)習(xí)及至將來的考研及就業(yè)。模擬電子技術(shù)是實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,從目前應(yīng)用的教學(xué)大綱、現(xiàn)有教材及該校的課堂教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)課程存在諸如課程內(nèi)容跟不上電子行業(yè)發(fā)展、教學(xué)方法單一、基于實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)無法鍛煉動手能力及考核環(huán)節(jié)缺乏有效的過程性評價等問題,這些問題是類似專業(yè)基礎(chǔ)課程的共性問題。課題組結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)過廣泛調(diào)研和交流討論,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)三方面進(jìn)行了探討。

1教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

模擬電子技術(shù)課程的特點(diǎn)是知識點(diǎn)多,學(xué)生除掌握大量的新概念外,還要掌握電子電路的分析方法及一些電子器件,繁瑣的內(nèi)容極易導(dǎo)致學(xué)生失去興趣,影響學(xué)習(xí)效果。另外,該校模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程選用教材為康華光版《電子技術(shù)基礎(chǔ)》的模擬部分,該教材的特點(diǎn)是知識面特別全面,除基本內(nèi)容之外,還編有較為深入的內(nèi)容,在第一章的最后一節(jié)對應(yīng)有PSPICE仿真例題,這些例題是教材理論內(nèi)容外需要更全面地分析或是設(shè)計來實(shí)現(xiàn)的,有利于學(xué)生開拓思路。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展,金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管已取代雙極結(jié)型晶體管成為集成電路的主流。教材中相應(yīng)增加了例如砷化鎵場效應(yīng)管(MSFET)、VMOS功率器件等。教材本身內(nèi)容及先進(jìn)性是足夠人才培養(yǎng)知識體系構(gòu)建的,問題是課程沿用的教學(xué)大綱基本沒有變動,教學(xué)內(nèi)容仍以傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系為主,體現(xiàn)電子技術(shù)先進(jìn)性的章節(jié)往往是被刪掉了,不夠重視應(yīng)用和實(shí)踐內(nèi)容。針對這些問題,構(gòu)建模塊化的教學(xué)內(nèi)容體系更有利于學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)。緒論作為課程導(dǎo)學(xué)模塊,為后讀各章的學(xué)習(xí)提供引導(dǎo)性的背景知識。半導(dǎo)體二極管、雙極結(jié)型三極管及場效應(yīng)管作為半導(dǎo)體器件模塊,基本放大電路的分析方法為一模塊。這其中適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)刪減原來以晶體管為主的電路,增加場效應(yīng)管組成電路的教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)電子技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性。集成電路基礎(chǔ)及反饋技術(shù)(包括集成運(yùn)放的應(yīng)用)為第三個模塊,集成器件相較于分立元件電路比優(yōu)勢更為突出,也更接近實(shí)際應(yīng)用。這一模塊的教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)適當(dāng)由原來偏重于分立元件電路,向集成電路相關(guān)芯片介紹,集成電路參數(shù)測試及典型應(yīng)用電路分析等偏重。第五模塊則為實(shí)用模擬電子電路,包括信號處理及產(chǎn)生電路、直流穩(wěn)壓電源等。這一模塊內(nèi)容往往是教材中的最后章節(jié),以往的教學(xué)中大都將其作為一般內(nèi)容講解。以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo),這一模塊內(nèi)容恰恰是最接近電子技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的章節(jié),應(yīng)調(diào)整為重點(diǎn)講解內(nèi)容。

2教學(xué)方式改革

2.1融合多種教學(xué)方法,改變單一的“講授式”教學(xué)經(jīng)調(diào)研,大多高校的模擬電子技術(shù)課程都仍以講授式為主,即教師按部就班地按照教學(xué)大綱規(guī)定內(nèi)容依次講授,學(xué)生則被動接受。以現(xiàn)有的教學(xué)條件及學(xué)生知識接受程度不同的情況來看,完成摒棄講授式教學(xué)是不可能的,解決辦法當(dāng)是教師以講授為基礎(chǔ),提煉多種教學(xué)方法,針對不同教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析,確定哪些內(nèi)容適合講授,哪些教學(xué)內(nèi)容適合引導(dǎo)學(xué)生探究思考,哪些內(nèi)容適合展開討論等。針對不同教學(xué)內(nèi)容,以課程組為單位,教師集體備課,共同交流討論,同一界學(xué)生中的不同班級可進(jìn)行多種教學(xué)方法的嘗試。最終目的是以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向,以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性為目的,探討出師生得以互動的課堂教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如:常用的“項目驅(qū)動”教學(xué)法很適用于模擬電子技術(shù)教學(xué)。如要求學(xué)生設(shè)計一個指定參數(shù)指標(biāo)的直流穩(wěn)壓電源的過程中,學(xué)生可將電源的組成、工作原理、質(zhì)量指標(biāo)計算等理論的知識點(diǎn)研究一遍,相較直接講授式教學(xué)效應(yīng)更好。

2.2充分利用多媒體教學(xué)手段,提高教學(xué)質(zhì)量多媒體課件信息量大,無需教師花費(fèi)時間在黑板上畫電路圖,在模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中得到了普遍采用。多數(shù)教材配套有多媒體課件,在使用之前一定要根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的教學(xué)大綱修改及完善課件。在使用課件教學(xué)時,易出現(xiàn)完全摒棄板書、教學(xué)節(jié)奏過快,導(dǎo)致學(xué)生無法做課堂筆記甚至跟不上教學(xué)進(jìn)度的現(xiàn)象。經(jīng)課程組多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),采用傳統(tǒng)板書和多媒體課件相結(jié)合的方式更利于學(xué)生的理解。例如:基本放大電路的圖解分析法,輸入輸出特性曲線可在PPT中顯示,相對應(yīng)的特性曲線方程及工作點(diǎn)Q的相關(guān)推導(dǎo)可在黑板上一步步給學(xué)生推導(dǎo)。

2.3利用網(wǎng)絡(luò)資源,推行網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)隨著高校的不斷擴(kuò)招,師生比例不斷提高,多數(shù)高校存在教學(xué)資源缺少的問題。為了減輕教師的授課壓力,保證教學(xué)質(zhì)量,同時也滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,課程組開發(fā)了該課程的網(wǎng)絡(luò)課程平臺。網(wǎng)絡(luò)使教師教和學(xué)生學(xué)的活動產(chǎn)生了時空的分離,教師可以不再是直接的教育者,教育目標(biāo)和教學(xué)活動可通過網(wǎng)絡(luò)課程來實(shí)現(xiàn)。課程組在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程過程中,以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo),除具有課程應(yīng)該具備的基本的教學(xué)大綱、多媒體課件、電子教案、教學(xué)錄像等教學(xué)資源外,另建設(shè)了案例教學(xué)欄目。其采用FLASH格式,是根據(jù)該學(xué)科的特點(diǎn),制作的幾個具有針對性的典型案例。例如:其中一個肌電假肢的案例,是一個典型的測控系統(tǒng),可檢測神經(jīng),控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),引起學(xué)生極大地興趣。此案例與低頻電子線路課程中的小信號放大電路及功率放大電路等知識點(diǎn)均相關(guān),是其典型的應(yīng)用。案例教學(xué)既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又可在興趣中學(xué)習(xí)課程相關(guān)知識點(diǎn)。

3實(shí)踐環(huán)節(jié)改革

通過有效地實(shí)踐教學(xué)手段,可使學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基本知識和基本技能,并運(yùn)用所學(xué)理論來分析和解決實(shí)際問題,提高實(shí)踐動手能力。課程將對應(yīng)實(shí)驗(yàn)課分為三個層次:第一層為基礎(chǔ)性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),是以驗(yàn)證模擬電子技術(shù)有關(guān)理論為目的。第二個層次是提高性實(shí)驗(yàn),主要是根據(jù)給定實(shí)驗(yàn)電路,由學(xué)生自行選擇測試儀器,完成規(guī)定電路性能測試任務(wù)。第三個層次是綜合性和設(shè)計性實(shí)驗(yàn),學(xué)生根據(jù)給定設(shè)計任務(wù)指標(biāo)及要求,自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路圖,選擇合適元器件并組裝實(shí)驗(yàn)電路,擬定調(diào)試及測量方法,這個層次的實(shí)驗(yàn),可培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)操作為主,實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)為輔。圍繞和配合各階段實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容和要點(diǎn),進(jìn)行必要的和基本的實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)。可采用“多媒體教學(xué)”“虛擬實(shí)驗(yàn)”等多種手段,以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。貫徹因材施教的原則,對不同程度的學(xué)生提出不同的要求。在完成規(guī)定的基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后,允許程度較好地學(xué)生選做加做某些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

4結(jié)語

該文以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向,以模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)為例,針對課程現(xiàn)存教學(xué)問題,結(jié)合課程組多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)三方面對模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了研究。提出的一些措施若能有效改善這些教學(xué)問題,那么這一套應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式中的課程改革方式即可推廣到任何相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)踐中去。

參考文獻(xiàn)

[1]李旭瓊,韋保林,段吉海.應(yīng)用型本科模擬電子技術(shù)課程改革與實(shí)踐[J].中國教育技術(shù)裝備,2014(2):132-134.

[2]劉微,苗壯.應(yīng)用型本科院校《模擬電子技術(shù)》教學(xué)改革探索[J].赤峰學(xué)院學(xué)報:科學(xué)教育版,2011(7):196-197.

[3]劉士興,張章,魯迎春,等“.模擬電子技術(shù)”教學(xué)模式改革與探索[J].教育教學(xué)論壇,2015(3):89-90.

[4]李成,張靜“.大電類”模式下通信人才培養(yǎng)模式及教學(xué)方法改革研究[J].中國電力裝備,2014(30):15-16.

[5]武英.應(yīng)用型人才培養(yǎng)下模擬電子技術(shù)教學(xué)改革與探索[J].教育教學(xué)論壇,2015(5):137-138.

篇7

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式;問題驅(qū)動;模擬電子技術(shù)

一問題驅(qū)動教學(xué)模式探索的理論基礎(chǔ)

問題驅(qū)動教學(xué)模式的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論[13-15]，其觀點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三個方面：（1）尊重學(xué)生的認(rèn)知能力。在日常的教學(xué)中，學(xué)生并不是只是“空著腦袋，豎著耳朵”在聽課。他們根據(jù)日常積累，對課堂上的知識往往都有自己的看法，即使這是一門之前從未被接觸的專業(yè)課，學(xué)生們也會依據(jù)其與日常生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的聯(lián)系，做出自己的判斷，提出對問題的猜測并嘗試著解答問題。（2）重視學(xué)生的理解能力。教師應(yīng)該重視學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，幫助學(xué)生從原有的基礎(chǔ)上去學(xué)習(xí)新的知識，加深理解。在講授知識的同時也要聽取學(xué)生的一些看法和觀點(diǎn)，并加以引導(dǎo)，規(guī)劃正確的思考方向。（3）相互交流，共同進(jìn)步。在開放性問題面前，教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生之間應(yīng)該積極交流，，在尊重學(xué)生的觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)對學(xué)生加以正確引導(dǎo)，著重發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。在問題驅(qū)動式教學(xué)方法中，教師可以根據(jù)大綱的要求和一些具有指向性的問題向?qū)W生下發(fā)任務(wù)，讓學(xué)生帶著任務(wù)去尋找答案，帶著問題去學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中尋找問題的答案。當(dāng)然在這一過程中，還會有一些新問題不斷浮現(xiàn)，面對新問題，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生自主思考如何解決這些新問題。問題驅(qū)動式教學(xué)方法就是一個不斷提出問題-思考問題-解決問題的過程，它很好的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，培養(yǎng)了勤于思考的良好習(xí)慣，開拓創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力。在問題驅(qū)動式教學(xué)方法中，教師的整個授課過程都將圍繞環(huán)環(huán)相扣的問題來展開，改變了傳統(tǒng)課堂上學(xué)生們的被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識，化被動聽課為主動求知，很好地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從根源上削弱了思維定勢所帶來的負(fù)面影響。

二問題驅(qū)動教學(xué)模式探索的結(jié)構(gòu)框架

實(shí)施問題驅(qū)動教學(xué)模式的基本步驟如圖1所示。（1）實(shí)施問題驅(qū)動教學(xué)模式的第一步是如何巧妙地提出問題，將學(xué)生快速引向課程重心。問題需要圍繞課程內(nèi)容的核心，由淺入深，層層深入，帶領(lǐng)學(xué)生充分把握課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。問題的設(shè)計是一個巧妙的過程，既要激發(fā)學(xué)生的求知欲，又要牢牢緊扣課程的重點(diǎn)難點(diǎn)，關(guān)于問題的巧妙設(shè)計，將會在下一部分詳細(xì)說明。（2）實(shí)施問題驅(qū)動教學(xué)模式的第二步是如何使學(xué)生積極主動地去分析問題，為解決問題做準(zhǔn)備。這一個過程不需要教師直接指明分析方向，可以先設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生先有一些自己的理解，然后加以引導(dǎo)，促使學(xué)生的思維朝著課程的關(guān)鍵部分逐漸靠攏。（3）實(shí)施問題驅(qū)動教學(xué)模式的第三步是如何幫助學(xué)生讓其能夠通過主動的思考問題，討論學(xué)習(xí)后，很好的解決問題。在教師對問題詳細(xì)的講解之前，學(xué)生們距離正確答案往往僅一步之遙。在教師講授完正確的答案之后，可以讓學(xué)生自由擴(kuò)展延伸，鞏固知識，增強(qiáng)實(shí)用性。（4）實(shí)施問題驅(qū)動教學(xué)模式的第四步是如何引導(dǎo)學(xué)生在問題解決之后，依舊繼續(xù)思考，提出新的問題。并繼續(xù)重復(fù)“提出-分析-解答”這一過程，反復(fù)探索，反復(fù)研究，讓這種思維模式成為一種習(xí)慣，對學(xué)生未來的科學(xué)研究也會成為一大助力。

三問題驅(qū)動教學(xué)模式探索的巧妙設(shè)計

對問題的巧妙設(shè)計，是我們新型的，實(shí)施問題驅(qū)動的教學(xué)模式最關(guān)鍵的一步，是整個教學(xué)模式能否很好實(shí)施的關(guān)鍵。教師在教學(xué)過程中的問題驅(qū)動應(yīng)主要分為兩大類：第一類問題是與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的，難度系數(shù)不高，容易引起學(xué)生興趣的問題。這類問題一般作為課程的引入性問題，具有邏輯性強(qiáng)，困難程度由淺入深的特點(diǎn)。第二類則是要嚴(yán)密與課程相關(guān)，能夠引導(dǎo)學(xué)生自行完成對公式或定理的演算、論證、分析、推導(dǎo)。引導(dǎo)學(xué)生就某一知識點(diǎn)，多方面多角度去思考，不滿足于能解答問題，向深處探究問題是怎樣解答的，是不是用其他方法也可以解決這類問題，哪種方法最好等。這類問題的解答需要學(xué)生靜下來思考，思維要具有跳躍性，牢牢把握住課程的基礎(chǔ)知識，并結(jié)合其他課程學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。顯然，第二類問題驅(qū)動更復(fù)雜些，更具有挑戰(zhàn)性，但效果也往往最優(yōu)。兩類問題可以相互交融，融會貫通，以達(dá)到期望效果。設(shè)計出由一整條邏輯鏈串聯(lián)起來的引導(dǎo)性問題是問題驅(qū)動教學(xué)模式中一項至關(guān)重要的工作，決定了整個課程的方向和進(jìn)展，直接關(guān)系到學(xué)生是否能夠很好的理解這節(jié)課程。在對問題的設(shè)計過程中，需要遵循以下原則：（1）所涉及的問題要能夠直指知識點(diǎn)的本質(zhì)，概括知識點(diǎn)內(nèi)容，滿足教學(xué)目標(biāo)的要求，不能偏離課程中心，不能違背事實(shí)依據(jù)。（2）問題的提出要結(jié)合課堂內(nèi)容，營造出一個能夠激發(fā)學(xué)生思維，有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的學(xué)習(xí)環(huán)境，營造出一個有助于學(xué)生共同開動腦筋的學(xué)習(xí)氛圍。（3）問題的設(shè)計要循序漸進(jìn)，把握好對重點(diǎn)難點(diǎn)問題的思考推進(jìn)，對學(xué)生加以引導(dǎo)，防止出現(xiàn)過于鉆牛角尖或者刻意忽略矛盾點(diǎn)的不利現(xiàn)象。（4）問題的引入盡量由現(xiàn)實(shí)生活中出發(fā)，從容易感受的真實(shí)的世界逐漸過渡到抽象復(fù)雜的數(shù)字模擬世界，逐漸對學(xué)生的思維模式做出改變。（5）要時刻遵循人類對事物的認(rèn)知規(guī)律，問題的提出要由現(xiàn)象到本質(zhì)，由簡單到困難，由一般到特殊。

四問題驅(qū)動教學(xué)模式探索的應(yīng)用實(shí)例

將問題驅(qū)動教學(xué)模式應(yīng)用到模擬電子技術(shù)課程中來，在學(xué)生剛剛開始接觸難度較高的專業(yè)課時，培養(yǎng)一個良好的自我驅(qū)動，自主思維，合作創(chuàng)新的學(xué)習(xí)習(xí)慣。值得注意的是，由于剛剛接觸專業(yè)課，學(xué)生對專業(yè)知識，專業(yè)術(shù)語非常陌生，因此，在課程的前期，應(yīng)以第一類問題驅(qū)動，即由邏輯性強(qiáng)的簡單現(xiàn)實(shí)問題入手，幫助學(xué)生充分理解所學(xué)課程并快速進(jìn)入到一個好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。在課程的中后期，逐漸由第一類問題驅(qū)動過渡到第二類的問題驅(qū)動上來，即加深思考，不滿足于單單記住知識點(diǎn)，解決問題，而是向知識的深處探究其對公式或定理的演算、論證、分析、推導(dǎo)。例如，模擬電子技術(shù)課程的最開始是由半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)引入的，那么可以由“生活中我們熟悉的半導(dǎo)體都有什么？”這一問題引入，進(jìn)一步提出“生活中的半導(dǎo)體都有哪些特征？”“我們來看看為什么半導(dǎo)體具有這些特征？”這種與生活緊密相關(guān)的問題較容易回答并且能夠吸引學(xué)生注意力，有益于激勵學(xué)生積極思考，從而實(shí)現(xiàn)了對半導(dǎo)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的全面把握這一課程意義。再如，在了解晶體管各種放大電路的基本工作原理，計算方法，特性曲線的前提下，欲進(jìn)一步學(xué)習(xí)集成運(yùn)算放大器，就可以設(shè)計更具專業(yè)性的驅(qū)動問題“我們學(xué)習(xí)的放大電路在實(shí)驗(yàn)中究竟是怎么用的？”“比例運(yùn)算電路，加法運(yùn)算電路，減法運(yùn)算電路的內(nèi)部原理是什么？嘗試著去推導(dǎo)。”“不同的運(yùn)放在現(xiàn)實(shí)中可以有哪些應(yīng)用？”“你還可以想到什么由主要由運(yùn)放構(gòu)成，具有特定功能的電路？”通過這樣的問題驅(qū)動方式，將已經(jīng)了解的零碎的知識點(diǎn)加以串聯(lián)，從而提高了課堂效率，幫助學(xué)生更加理解所學(xué)的課程到底是要學(xué)會什么？學(xué)會了有什么用？可以在哪里應(yīng)用？在理解了教師對知識點(diǎn)所做出的解釋的同時，也有自己對知識點(diǎn)的理解。實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)更好的結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生良好的思維習(xí)慣。

五結(jié)束語

篇8

緒論，是學(xué)生入門的第一課，如何利用這第一節(jié)課，將對以后的教學(xué)起著關(guān)鍵性的作用，輕松有創(chuàng)意的課程引入，可以帶動學(xué)生對學(xué)科的興趣并引發(fā)其學(xué)習(xí)動力，這樣可以將學(xué)生的主觀能動性全面發(fā)揮出來，學(xué)生也會主動的去接受學(xué)習(xí)。所以引發(fā)學(xué)生對學(xué)科的興趣及動力就成為了這第一課的首要任務(wù)。首先要結(jié)合社會現(xiàn)行引領(lǐng)大趨勢的電子產(chǎn)品———計算機(jī)的發(fā)明與制造過程，簡介電子技術(shù)的發(fā)展史，使學(xué)生充分的了解到電子技術(shù)是一門在不斷革新、不斷探索的科學(xué)技術(shù)，其在以驚人的速度發(fā)展。其次，我們應(yīng)舉例介紹同我們生活息息相關(guān)的電子產(chǎn)品，如液晶電視、激光唱片、交通指示燈等，使學(xué)生知道我們現(xiàn)在的生活處處離不開電子技術(shù)的應(yīng)用，使他們的思想在潛移默化之中由被動的接受變成主動的汲取。還有可以簡介與電子技術(shù)相關(guān)的專業(yè)，使其明了電子技術(shù)在其中的重要性，讓學(xué)生的思想對其產(chǎn)生向往。

2采用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，調(diào)動積極性

針對《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》不同章節(jié)的不同內(nèi)容，在教學(xué)過程中，通常會選用以下幾種教學(xué)方式：①多種方式的問答。問答法主要是根據(jù)學(xué)生已掌握的知識或者是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有目的性的引導(dǎo)提問，提出問題讓學(xué)生討論作答，有的則是為了拋磚引玉帶出之后的新課程，不回答，同時根據(jù)教學(xué)進(jìn)度適時的進(jìn)行相關(guān)知識點(diǎn)的補(bǔ)充。②誘發(fā)求知欲，進(jìn)行實(shí)體演示，演示教學(xué)是我們在教學(xué)工程中運(yùn)用教學(xué)用具或者做相應(yīng)的示范性試驗(yàn)等方式，將學(xué)生引入角色，使學(xué)生通過近距離的觀摩實(shí)踐將所習(xí)得的知識加深理解的一種方式，還能讓學(xué)生體會到理論與實(shí)際更為貼近。③不斷地練習(xí)，進(jìn)行章節(jié)測驗(yàn)。④運(yùn)用類比法教學(xué)。我們在日常的教學(xué)是將內(nèi)容相近的知識點(diǎn)同時進(jìn)行講解，這可以培養(yǎng)學(xué)生的舉一反三能力，同時也提高了教學(xué)質(zhì)量及學(xué)習(xí)效率。⑤不斷總結(jié)，鞏固知識。每一章授課完畢后，要對此章的內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。總結(jié)的過程同時也是一個思考過程，這對知識的梳理與加工有很好的效果。⑥提升教師的個人魅力使得學(xué)生信任、尊重老師，這對于教師的教學(xué)會起到很大的作用，個人的良好人品與修養(yǎng)，會得到人們的欣賞與向往，作為育人者，教師應(yīng)該更為注重個人素養(yǎng)及人格魅力，只有擁有了淵博的才識，具備極強(qiáng)的綜合處理事務(wù)能力，通過努力不斷完善自己的行為品質(zhì)。學(xué)高為師，道高為范。在學(xué)生們眼中會起到放大的效果，教師的優(yōu)缺點(diǎn)都會被放大。⑦講解二極管的整流功能時，就和學(xué)生說，大家聽說過“整容”吧，整流和整容是一個道理。這樣的話，可以激發(fā)學(xué)生的興趣。⑧在教授新課時，避免一次講的太多，講一點(diǎn)，練習(xí)一到兩節(jié)復(fù)習(xí)鞏固，千萬不要講的太多，避免學(xué)生害怕學(xué)習(xí)該門課程。

3注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力

模擬電路實(shí)踐教學(xué)可分為以下三個部分，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)與職業(yè)技能，電工電子基礎(chǔ)試驗(yàn)中心擁有創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，可以讓學(xué)生綜合全面的掌握電工電子的綜合技術(shù)，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。具體在實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容教學(xué)中，增強(qiáng)綜合性、設(shè)計性、開放性試驗(yàn)比例。充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)對枯燥無趣的理論教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，將抽象難懂的內(nèi)容利用實(shí)驗(yàn)課中的器具實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行模仿驗(yàn)證，加深學(xué)生對知識的吸收與理解。引發(fā)調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及興趣。模擬電路實(shí)踐課可以給學(xué)生提供豐富的實(shí)驗(yàn)課目，學(xué)生能夠根據(jù)自身的知識積累，來選擇安排實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。例如，放大器的Q點(diǎn)和動態(tài)特性的圖解法是非常抽象的教學(xué)內(nèi)容，經(jīng)過相關(guān)程序的仿真，學(xué)生可以直觀地觀察到電路設(shè)置Q點(diǎn)的必要性，動態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律，直流負(fù)載線與交流負(fù)載線的不同之處。根據(jù)黑龍江大學(xué)電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心為不同專業(yè)安排的1周～2周的模擬電路實(shí)訓(xùn)，設(shè)計培訓(xùn)、制作電路與電源，一階濾波器電路，基本共射放大電路，學(xué)生首先進(jìn)行理論設(shè)計及計算，然后利用計算機(jī)的相關(guān)軟件進(jìn)行仿真，最后到動手操作、調(diào)試、焊接、制作。整個過程提高了學(xué)生的動手實(shí)踐能力，并同時提高了分析問題解決問題的能力。

4總結(jié)學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣

《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》與其他科目有所不同，它不但需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還要學(xué)會財務(wù)分析電子電路。首先，要讓學(xué)生可以更快的適應(yīng)模擬電子技術(shù)的學(xué)習(xí)。在教授知識的同時，還要培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法，提升他們的自學(xué)能力，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。引導(dǎo)學(xué)生在聽課前先預(yù)習(xí)的習(xí)慣，然后在課前自學(xué)過程中將教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)、惑點(diǎn)等都找出來。其次，督促要求學(xué)生做好隨堂筆記。指導(dǎo)學(xué)生如何做好筆記，使其更好地掌握知識。筆記重點(diǎn)記錄教師講課的，主題、重點(diǎn)、難點(diǎn)、概念，關(guān)鍵詞，對難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注，以方便課后的復(fù)習(xí)。督促學(xué)生復(fù)習(xí)可以防止遺忘。課后學(xué)生自主的溫習(xí)課程及筆記，可以將所學(xué)知識進(jìn)一步鞏固同時加深理解。

5教學(xué)應(yīng)有側(cè)重點(diǎn)，以應(yīng)用為目的

高職要重點(diǎn)著手于理論知識的應(yīng)用及實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)等方面。因此，教學(xué)內(nèi)容上要彰顯高職教育的特點(diǎn)，主動適應(yīng)社會需要，側(cè)重于應(yīng)用性、針對性。將知識與能力相互結(jié)合，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力及處理問題的能力。基礎(chǔ)理論的的初衷是對其的靈活運(yùn)用，以必須、夠用為度，以掌握概念、強(qiáng)化應(yīng)用為側(cè)重點(diǎn)。目前電子技術(shù)基礎(chǔ)具有很淺的實(shí)用性，其技術(shù)更新的速度是無法想象的。因此授課時不可再生搬硬套之前的教學(xué)方式：首先講解元器件的原理、特征、性能，然后對其進(jìn)行分析對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，再舉例說明它的具體應(yīng)用。曾經(jīng)對模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)偏重于細(xì)節(jié)，忽略了整體概念的講解，這對培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力起到了副作用。因此授課時應(yīng)有所側(cè)重，重點(diǎn)講解新思想、方法及應(yīng)用，重點(diǎn)講解所謂粗線條分析。需要與實(shí)際電路相結(jié)合，使學(xué)生對電路的應(yīng)用更加了解。

6設(shè)計特色引入，激發(fā)學(xué)生興趣

篇9

集成電路是當(dāng)今信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的基礎(chǔ)和源動力，已經(jīng)高度滲透與融合到國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的每個領(lǐng)域，其技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)模已成為衡量一個國家產(chǎn)業(yè)競爭力和綜合國力的重要標(biāo)志之一[1]，美國更將其視為未來20年從根本上改造制造業(yè)的四大技術(shù)領(lǐng)域之首。我國擁有全球最大、增長最快的集成電路市場，2013年規(guī)模達(dá)9166億元，占全球市場份額的50%左右。近年來，國家大力發(fā)展集成電路，在上海浦東等地建立了集成電路產(chǎn)業(yè)基地，對于集成電路設(shè)計、制造、封裝、測試等方面的專門技術(shù)人才需求巨大。為了適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求，推進(jìn)我國集成電路發(fā)展，許多高校開設(shè)了電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，以培養(yǎng)集成電路方向的專業(yè)人才。集成電路版圖設(shè)計是電路設(shè)計與集成電路工藝之間必不可少的環(huán)節(jié)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，在從事集成電路設(shè)計工作的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的應(yīng)屆畢業(yè)生中，由于具有更多的電路知識儲備，研究生的從業(yè)比例比本科生高出很多。而以集成電路版圖為代表包括集成電路測試以及工藝等與集成電路設(shè)計相關(guān)的工作，相對而言對電路設(shè)計知識的要求低很多。因而集成電路版圖設(shè)計崗位對本科生而言更具競爭力。在版圖設(shè)計崗位工作若干年知識和經(jīng)驗(yàn)的積累也將有利于從事集成電路設(shè)計工作。因此，版圖設(shè)計工程師的培養(yǎng)也成為了上海電力學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科人才培養(yǎng)的重要方向和辦學(xué)特色。本文根據(jù)上海電力學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)的目標(biāo)，結(jié)合本校人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)目標(biāo)，就集成電路版圖設(shè)計理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

一、優(yōu)化理論教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段，突出課程特點(diǎn)

集成電路版圖作為一門電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)課程，教學(xué)內(nèi)容與電子技術(shù)（模擬電路和數(shù)字電路）、半導(dǎo)體器件、集成電路設(shè)計基礎(chǔ)等先修課程中的電路理論、器件基礎(chǔ)和工藝原理等理論知識緊密聯(lián)系，同時版圖設(shè)計具有很強(qiáng)的實(shí)踐特點(diǎn)。因此，必須從本專業(yè)學(xué)生的實(shí)際特點(diǎn)和整個專業(yè)課程布局出發(fā)，注重課程與其他課程承前啟后，有機(jī)融合，摸索出一套實(shí)用有效的教學(xué)方法。在理論授課過程中從集成電路的設(shè)計流程入手，在CMOS集成電路和雙極集成電路基本工藝進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，從版圖基本單元到電路再到芯片循序漸進(jìn)地講授集成電路版圖結(jié)構(gòu)、設(shè)計原理和方法，做到與上游知識點(diǎn)的融會貫通。

集成電路的規(guī)模已發(fā)展到片上系統(tǒng)（SOC）階段，教科書的更新速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于集成電路技術(shù)的發(fā)展速度。集成電路工藝線寬達(dá)到了納米量級，對于集成電路版圖設(shè)計在當(dāng)前工藝條件下出現(xiàn)的新問題和新規(guī)則，通過查閱最新的文獻(xiàn)資料，向?qū)W生介紹版圖設(shè)計前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢，開拓學(xué)生視野，提升學(xué)習(xí)熱情。在課堂教學(xué)中盡量減少冗長的公式和繁復(fù)的理論推導(dǎo)，將理論講解和工程實(shí)踐相結(jié)合，通過工程案例使學(xué)生了解版圖設(shè)計是科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合。比如，在有關(guān)天線效應(yīng)的教學(xué)過程中針對一款采用中芯國際（SMIC）0.18um 1p6m工藝的雷達(dá)信號處理SOC 芯片，結(jié)合跳線法和反偏二極管的天線效應(yīng)消除方法，詳細(xì)闡述版圖設(shè)計中完全修正天線規(guī)則違例的關(guān)鍵步驟，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到了較好的教學(xué)效果。

集成電路版圖起著承接電路設(shè)計和芯片實(shí)現(xiàn)的重要作用。通過版圖設(shè)計，可以將立體的電路轉(zhuǎn)化為二維的平面幾何圖形，再通過工藝加工轉(zhuǎn)化為基于半導(dǎo)體硅材料的立體結(jié)構(gòu)[2]。集成電路版圖設(shè)計是集成電路流程中的重要環(huán)節(jié)，與集成電路工藝密切相關(guān)。為了讓學(xué)生獲得直觀、準(zhǔn)確和清楚的認(rèn)識，制作了形象生動、圖文并茂的多媒體教學(xué)課件，將集成電路典型的設(shè)計流程、雙極和CMOS集成電路工藝流程、芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、版圖的層次等內(nèi)容以圖片、Flash動畫、視頻等形式進(jìn)行展示。

版圖包含了集成電路尺寸、各層拓?fù)涠x等器件相關(guān)的物理信息數(shù)據(jù)[3]。掩膜上的圖形決定著芯片上器件或連接物理層的尺寸。因此版圖上的幾何圖形尺寸與芯片上物理層的尺寸直接相關(guān)。而集成電路制造廠家根據(jù)版圖數(shù)據(jù)來制造掩膜，對于同種工藝各個foundry廠商所提供的版圖設(shè)計規(guī)則各不相同[4]。教學(xué)實(shí)踐中注意將先進(jìn)的典型芯片版圖設(shè)計實(shí)例引入課堂，例如舉出臺灣積體電路制造公司（TSMC）的45nm CMOS工藝的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的芯片版圖實(shí)例，讓學(xué)生從當(dāng)今業(yè)界實(shí)際制造芯片的角度學(xué)習(xí)和掌握版圖設(shè)計的規(guī)則，同時切實(shí)感受到模擬版圖和數(shù)字版圖設(shè)計的藝術(shù)。

二、利用業(yè)界主流EDA工具，構(gòu)建基于完整版圖設(shè)計流程的實(shí)驗(yàn)體系

集成電路版圖設(shè)計實(shí)驗(yàn)采用了Cadence公司的EDA工具進(jìn)行版圖設(shè)計。Cadence的EDA產(chǎn)品涵蓋了電子設(shè)計的整個流程，包括系統(tǒng)級設(shè)計、功能驗(yàn)證、集成電路（IC）綜合及布局布線、物理驗(yàn)證、PCB設(shè)計和硬件仿真建模模擬、混合信號及射頻IC設(shè)計、全定制IC設(shè)計等。全球知名半導(dǎo)體與電子系統(tǒng)公司如AMD、NEC、三星、飛利浦均將Cadence軟件作為其全球設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。將業(yè)界主流的EDA設(shè)計軟件引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生畢業(yè)后很快適應(yīng)崗位，盡快進(jìn)入角色。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)室配備了多臺高性能Sun服務(wù)器、工作站以及60臺供學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的PC機(jī)。服務(wù)器中安裝的Cadence 工具主要包括：Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、電路圖設(shè)計工具Composer、電路模擬工具Analog Artist、版圖設(shè)計工具Virtuoso Layout Editing、版圖驗(yàn)證工具Dracula 和Diva、自動布局布線工具Preview和Silicon Ensemble。

Cadence軟件是按照庫（Library）、單元（Cell）、和視圖（View）的層次實(shí)現(xiàn)對文件的管理。庫、單元和視圖三者之間的關(guān)系為庫文件是一組單元的集合，包含著各個單元的不同視圖。庫文件包括技術(shù)庫和設(shè)計庫兩種，設(shè)計庫是針對用戶設(shè)立，不同的用戶可以有不同的設(shè)計庫。而技術(shù)庫是針對工藝設(shè)立，不同特征尺寸的工藝、不同的芯片制造商的技術(shù)庫不同。為了讓學(xué)生在掌握主流EDA工具使用的同時對版圖設(shè)計流程有準(zhǔn)確、深入的理解，安排針對無錫上華公司0.6um兩層多晶硅兩層金屬（Double Poly Double Metal）混合信號CMOS工藝的一系列實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握包括從電路圖的建立、版圖建立與編輯、電學(xué)規(guī)則檢查（ERC），設(shè)計規(guī)則檢查（DRC）、到電路圖-版圖一致性檢查（LVS）的完整的版圖設(shè)計流程[5]。通過完整的基于設(shè)計流程的版圖實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能較好地掌握電路設(shè)計工具Composer、版圖設(shè)計工具Virtuoso Layout Editor以及版圖驗(yàn)證工具Dracula和Diva的使用，同時對版圖設(shè)計的關(guān)鍵步驟形成清晰的認(rèn)識。

以下以CMOS與非門為例，介紹基于一個完整的數(shù)字版圖設(shè)計流程的教學(xué)實(shí)例。

在CMOS與非門的版圖設(shè)計中，首先要求學(xué)生建立設(shè)計庫和技術(shù)庫，在技術(shù)庫中加載CSMC 0.6um的工藝的技術(shù)文件，將設(shè)計庫與技術(shù)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)。然后在設(shè)計庫中用Composer中建立相應(yīng)的電路原理圖（schematic），進(jìn)行ERC檢查。再根據(jù)電路原理圖用Virtuoso Layout Editor工具繪制對應(yīng)的版圖（layout）。版圖繪制步驟依次為MOS晶體管的有源區(qū)、多晶硅柵極、MOS管源區(qū)和漏區(qū)的接觸孔、P+注入、N阱、N阱接觸、N+注入、襯底接觸、金屬連線、電源線、地線、輸入及輸出。基本的版圖繪制完成之后，將輸入、輸出端口以及電源線和地線的名稱標(biāo)注于版圖的適當(dāng)位置處，再在Dracula工具中利用幾何設(shè)計規(guī)則文件進(jìn)行DRC驗(yàn)證。然后利用GDS版圖數(shù)據(jù)與電路圖網(wǎng)表進(jìn)行版圖與原理圖一致性檢查（LVS），修改其中的錯誤并按最小面積優(yōu)化版圖，最后版圖全部通過檢查，設(shè)計完成。圖1和圖2分別給出了CMOS與非門的原理圖和版圖。

篇10

關(guān)鍵詞：電子信息；專業(yè)課程；模擬電子技術(shù)

1 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，又稱為電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分，與數(shù)字電子技術(shù)一起統(tǒng)稱為電子技術(shù)基礎(chǔ)。是面向電子信息學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。該課程的特點(diǎn)包括：重要性，模擬電子技術(shù)是現(xiàn)代化重中之重的技術(shù)；非線性，電子放大器是一種非線性元件，需要用非線性分析方法（圖解法、微變等效近似等）；工程性，在足夠精確的情況下，為了計算方便，常用近似來化簡；微觀性，深入到原子電子級分析問題；實(shí)踐性很強(qiáng)，動手性很強(qiáng)，需要很好的實(shí)踐，不實(shí)踐學(xué)不好；復(fù)雜性，易受多種因素影響，如溫度，隨機(jī)性，光照等等影響，參數(shù)宜變，參數(shù)分散等增加了該課程內(nèi)容的復(fù)雜程度；基礎(chǔ)性，是后續(xù)電子類課程的基礎(chǔ)，也是電子信息類專業(yè)考研的課程之一；主干性，是電子信息類本科專業(yè)的主干專業(yè)課程。本課核心是電子放大器，該課程主要就是講放大。

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的基本概念、基本分析方法已經(jīng)滲透到了各行各業(yè)各個領(lǐng)域。包括廣播通信：發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、擴(kuò)音、錄音、程控交換機(jī)、電話、手機(jī)等；互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：路由器、ATM交換機(jī)、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器等；工業(yè)領(lǐng)域：鋼鐵、石油化工、機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床等；交通方面：飛機(jī)、火車、輪船、汽車等；軍事領(lǐng)域：雷達(dá)、電子導(dǎo)航等；航空航天領(lǐng)域：衛(wèi)星定位、監(jiān)測；醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：γ刀、CT、B超、微創(chuàng)手術(shù)等；消費(fèi)類電子領(lǐng)域：家電（空調(diào)、冰箱、電視、音響、攝像機(jī)、照相機(jī)、電子表）、電子玩具、各類報警器、保安系統(tǒng)等。電子技術(shù)的發(fā)展，推動計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使之“無孔不入”，應(yīng)用廣泛。

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生牢固掌握模擬電子電路系統(tǒng)的分析能力和集成電路的創(chuàng)新設(shè)計能力，掌握模擬電子信號和系統(tǒng)的基本原理及基本分析方法，深入理解模擬電子電路系統(tǒng)的各個組成部分的基本原理，掌握應(yīng)用所學(xué)典型模擬電子系統(tǒng)解決信號分析問題的方法，掌握集成電路的設(shè)計原理和實(shí)現(xiàn)方法。為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)信息、通信方面的課程和今后的科研工作打下良好的理論基礎(chǔ)。

2 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的先修課程

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的先修課程有《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》和《電路分析基礎(chǔ)》，其中最重要的也是銜接最緊密的一門課程就是――《電路分析基礎(chǔ)》。簡單來說可以將電路分析基礎(chǔ)和模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)歸為同一類專業(yè)課程，從內(nèi)容上看，《電路分析基礎(chǔ)》主要讓學(xué)生掌握電子電路分析的基本能力，而《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程則是學(xué)習(xí)對模擬信號的處理分析，從模擬電子系統(tǒng)的各個組成部分出發(fā)，分別學(xué)習(xí)各種典型的模擬電子電路，給學(xué)生建立起模擬系統(tǒng)的基本構(gòu)架，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)信號與系統(tǒng)的分析能力打好基礎(chǔ)。

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程在《電路分析基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，分別從微觀和宏觀探討模擬電子電路系統(tǒng)的各個方面。微觀深入到電子原子級，討論半導(dǎo)體材料的神奇，進(jìn)而分析二極管、三極管和場效應(yīng)管在微觀領(lǐng)域，內(nèi)部載流子運(yùn)動的情況，從而讓學(xué)生深入體會半導(dǎo)體器件的奇妙之處。宏觀上從集成電路出發(fā)，理解集成電路的奧妙，小到微觀電子原子級，大到模擬系統(tǒng)及大型集成電路的設(shè)計。學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程之后，學(xué)生有了系統(tǒng)的概念，信號處理的概念，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生更能理解和接受，電路分析基礎(chǔ)和模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)兩門課雖然內(nèi)容不同，各有側(cè)重點(diǎn)，但很多分析方法、理論公式都環(huán)環(huán)相扣，所以可以進(jìn)行對比學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

3 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)置知識要求

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是電子信息專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)主干必修課程，它具有自身的體系，是理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，是學(xué)習(xí)很多后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)。為今后深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用（例如在《信號與系統(tǒng)》、《數(shù)字信號處理》、《通信與系統(tǒng)》、《通信原理》、《嵌入式系統(tǒng)理論及實(shí)踐》等后續(xù)專業(yè)課程中的應(yīng)用）打好基礎(chǔ)，為學(xué)生建立系統(tǒng)分析的概念，培養(yǎng)學(xué)生自主分析問題和解決問題的能力，幫助學(xué)生成功的從中學(xué)階段對電壓電流的具體求解，過渡到本科階段自主進(jìn)行信號與系統(tǒng)的分析能力的培養(yǎng)。

4 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)置能力要求

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)置能力要求以理論基礎(chǔ)和實(shí)踐操作相結(jié)合，既保證嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚擉w系，又結(jié)合工程實(shí)踐的特點(diǎn)。通過模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)能具備模擬電子電路的系統(tǒng)分析能力、大型集成電路系統(tǒng)的分析計算能力、簡單的集成電路設(shè)計能力，以及電子技術(shù)系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)知識的自學(xué)能力。

5 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程達(dá)成目標(biāo)要求

通過模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，掌握模擬電子系統(tǒng)的各個部分，包括電子電路系統(tǒng)與信號、半導(dǎo)體二極管及其基本電路、半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ)、場效應(yīng)管放大電路及其應(yīng)用、功率放大電路、集成電路的組成原則、集成電路運(yùn)算放大器、反饋放大電路、信號的運(yùn)算與處理電路、信號產(chǎn)生電路、直流穩(wěn)壓電源等典型模擬電子電路系統(tǒng)的分析計算能力及基本集成電路系統(tǒng)的設(shè)計能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的自主學(xué)習(xí)能力；學(xué)會用所學(xué)的典型模擬電子電路系統(tǒng)自主創(chuàng)新設(shè)計完整的模擬集成電路系統(tǒng)，輔助實(shí)現(xiàn)模擬電子電路系統(tǒng)的各種基本功能；能借助實(shí)際電子電路實(shí)驗(yàn)箱和軟件模擬仿真，實(shí)現(xiàn)不同類型模擬電路系統(tǒng)的功能，通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)操作訓(xùn)練具備處理實(shí)際工作問題的相關(guān)專業(yè)技能，理論與實(shí)踐相結(jié)合，更好的理解模擬電子技術(shù)這門學(xué)科的專業(yè)知識，為后續(xù)專業(yè)課程打好基礎(chǔ)。

6 教學(xué)方法建議

和眾多電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課一樣，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程以理論講授與實(shí)踐操作相結(jié)合，理論部分也是以教師講授為主，課程內(nèi)容繁多，有時候?yàn)榱嗽谟邢薜膶W(xué)時內(nèi)完成全部的課程內(nèi)容講授，很多教師會全程進(jìn)行講授，學(xué)生被動的接受知識，猶如過眼云煙，沒有足夠的消化理解相關(guān)知識點(diǎn)的時間，真正理解領(lǐng)會的知識點(diǎn)非常有限，不懂的內(nèi)容還需要教師花更多的時間來反復(fù)講解，其實(shí)這樣的教學(xué)模式，教師辛苦不說，教學(xué)效果還會極差。理論部分的講授應(yīng)該著重抓課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)，上課前十分鐘用來對前一次課的內(nèi)容及要求預(yù)習(xí)的內(nèi)容做提問，以這種方式督促學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，對知識點(diǎn)進(jìn)行鞏固。

綜上所述，《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門課程對電子信息類專業(yè)的本科生非常重要，另外電子信息類本科專業(yè)基礎(chǔ)課程還有很多，不僅僅是模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，每門不同的專業(yè)課程都有其特點(diǎn)和用途，學(xué)生只要從宏觀的角度，理解其中的關(guān)聯(lián)性和銜接性，教師也可適當(dāng)讓學(xué)生了解每門課程設(shè)置的知識要求、課程設(shè)置的能力要求，以及課程的達(dá)成目標(biāo)要求等，只為每一位學(xué)生能學(xué)好每一門專業(yè)課，真正具備電子信息的相關(guān)專業(yè)技能。

參考文獻(xiàn)

[1]童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）[M].高等教育出版社.