半导体科技史融入半导体物理学课程思政探析.pdf
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1、半导体科技史融入半导体物理学课程思政探析丁守军(安徽工业大学数理科学与工程学院安徽 马鞍山 )(收稿日期:)摘要:半导体物理学是半导体物理、微电子、集成电路等相关专业最为重要的必修课程之一,同时也是半导体科技人才培养的重要基础课程本文结合当下国家对高校课程思政的新要求,发挥半导体科技史与科学家精神易与学生产生共鸣的特点,创新性地提出将半导体科技史与科学家精神融入半导体物理学课程思政,通过“上好半导体物理课,讲好半导体物理故事,传递半导体科学家精神”,实现“润思政于无声”关键词:半导体科技史;科学家精神;半导体物理;课程思政引言自 年 月的全国高校思想政治工作会议召开以来,“课程思政”建设得到党
2、中央的高度重视习总书记在 年月 日的全国教育大会、年月的学校思想政治理论课教师座谈会以及 年月日在清华大学考察时先后多次强调“课程思政”的重要性高校作为立德树人、培养人才的主阵地,更是肩负着培养新时代社会主义合格建设者和可靠接班人的重大使命深刻思考高等教育中传道授业的内涵,切实明白学生思想觉悟和政治意识提升的必要,确保学生人生观、价值观和世界观的正确树立,是习总书记提出“怎样培养人才、培养什么样的人才以及为谁培养人才”的内涵所示,更是我们广大从事高等教育工作者的职责所在长期以来,高校专业课教学大多采取“以教师为中心和以教学为中心”的模式,始终以培养学生的专业知识和应用能力为教学目标,致使专业课
3、教学与思想政治理论课之间分化非常严重如何有效利用专业课知识的丰富性、应用性及易与学生形成共鸣等特点,实现“立德树人”与“教书育人”的有机结合,达到“润思政于无声”的目的,一直是专业课教学创新研究的重点半导体物理学是半导体物理、微电子、集成电路等相关专业最为重要的必修专业课程之一半导体行业是关乎国家发展与安全的核心领域,但我国目前在该领域的发展较为薄弱自 年起仅在半导体芯片一个领域的进口额便超过 亿美元因而,我国半导体领域高质量专业技术人才的培养更是迫在眉睫本文利用半导体科技史与科学家精神易与学生产生共鸣的特点,探索将半导体科技史与科学家精神融入半导体物理学课程思政,通过“上好半导体物理课,讲好
4、半导体物理故事”,实现“润思政于无声”半导体科技史融入课程思政 世界半导体科技发展史融入课程思政自 年世界上第一个晶体管在美国贝尔实验室诞生以来,半导体行业的“科技竞争”日新月异,从未停止在这 多年的半导体科技发展史中,半导体行业的发展可谓是跌宕起伏,出现过多个重要的节点,如日本半导体产业的崛起与疯狂(年第期物理通报物理教学与课程思政安徽工业大学校级“课程思政”建设项目,项目编号:x k c s z ;安徽省课程思政示范课程建设项目,项目编号:s z s f k c 作者简介:丁守军(),男,博士,副教授,主要从事半导体物理课程教学,研究方向为光电功能晶体生长与稀土发光物理世纪 年代)、美国对
5、日本半导体产业的狙杀(世纪 年代)、光刻机光源路线的选择与A S ML的崛起(世纪 年代末 世纪初)、极紫外光刻机(E UV)的诞生与称霸全球(年前后)等,这些重要节点对我国半导体产业的发展与人才培养具有极其重要的借鉴意义将这些科技史上的重要节点融入到半导体物理学课程教学中,易与学生形成共鸣,是实现“润思政于无声”的有效途径在本课程绪言章节“为什么一定要学好半导体物理学以及怎样才能学好半导体物理学”的教学过程中,融入半导体科技史,要求学生“以史为鉴”吸取半导体科技发展史中的教训,激发学生学习兴趣的同时,使学生了解半导体领域的全球格局变化规律与趋势,深刻认识半导体产业对于国家发展的重要性,知晓半
6、导体领域科技竞争的残酷和西方国家的道貌岸然与险恶用心,领悟产学研的精诚合作与政府的统一领导对推动半导体产业发展的重要性,明白卡脖子颠覆性技术的诞生离不开对顶尖工艺的极限探索、离不开正确的前进方向和强大的研发团队、更离不开矢志不渝的恒心,从而勉励学生们认真学好本门课程,半导体科技史具体的融入路径参考如图所示图半导体科技史融入课程思政探析 我国半导体科技发展史融入课程思政中国半导体的落后并非从始至终贯穿于整个半导体行业的发展进程早在 年,周恩来总理亲自主持规划了个急需发展的领域 半导体、计算机、自动化和电子学,并在集体的力量攻关下,相关领域的科研成果遍地开花 年,世界上第一块集成电路诞生,此时中国
7、的第一支晶体管成功研发随后不久,年后我国第一块集成电路也被成功研制,后由于种种原因使我国未能赶上世界半导体的发展大潮,使得半导体领域的差距被逐渐拉大,成为了“中兴事件”和“华为事件”爆发的导火索党的十八大以来,在以习近平同志为核心的党中央坚强带领下,我国的半导体行业出现了快速崛起,以上海微电子生产的国产光刻机正在疯狂追赶,一批批“微电子学院”“集成电路学院”、科研机构和产业联盟如雨后春笋般的成立,为我国半导体产业带来了希望通过介绍我国半导体的发展与奋力追赶,让学生明白,我国半导体产业未来的发展和领先还需要一批批优秀的半导体科技人才的“学术报国”,从而鼓励学生们学好半导体物理学 半导体科技资讯融
8、入课程思政半导体作为 世纪新四大发明之一,具有极其广泛和重要的应用,因而一直是以美日为首的西方国家拿来炒作和遏制中国发展的恶劣手段之一近年来,美国政府不断加大对中国科技企业的制裁,其中以半导体科技企业居多;另外,在半导体行业,还不断限制全球重要半导体类科技企业与中国的合作和供货,相关科技新闻资讯较多利用半导体科技资 年第期物理通报物理教学与课程思政讯的时效性和广泛关注性特征,融入到半导体物理学课程教学中,能够有效引导学生们关注国家时事,激发学习斗志和爱国情怀例如:美国禁止荷兰光刻机企业巨头A S ML向中国出口极紫外光刻机;年月 日宣布对中国断供集成电路设计所必须的E D A软件(芯片设计软件
9、)以及金刚石和氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料;年月日美国国会众议长佩洛西不顾中国人民的强烈反对窜访中国台湾地区,会见台积电董事长刘德音,推进所谓的 芯片法案,严重侵害中国主权和领土完整等半导体科学家精神融入课程思政在半导体领域,有这样一批中国人,他们意志坚定,品格高尚,甘于奉献、学风纯正,为推动半导体科学的发展做出了巨大的贡献大力弘扬以他们为代表的老一辈半导体科学家们为科学事业矢志不渝的精神,有助于激发新时代学生们的学习热情和养成良好品格,是“润思政于无声”的很好融入点本文分别从半导体理论物理(黄昆)、半导体材料科学(林英兰)以及半导体器件(施敏)个方面选取了具有代表性的我国著名半导体物理学
10、家,通过在半导体理论(如半导体晶格、能带理论、半导体中的电子状态、半导体的光学性质等章节)、半导体材料(如典型半导体材料与结构章节)和半导体器件(如P N结、金属 半导体接触、半导体表面等章节)的教学过程中,向学生介绍他们的典型事迹、重要贡献以及爱国情怀,实现基于半导体科学家精神的课程思政,树立学生正确的人生观、价值观和世界观,同时引入本课程在教学中使用的重要参考教材 固体物理学(黄昆编著)和P h y s i c so fS e m i c o n d u c t o rD e v i c e s(施敏编著),具体融入路径参考如图所示图半导体科学家精神融入课程思政探析总结利用半导体科技史易与
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