半导体工艺检测实验教学改革与研究*

引言

随着全球科技的发展，半导体与集成电路已经成为影响国家经济及国防安全的关键，其发展壮大对提高我国国际竞争力和社会民生具有重要战略意义[1]。当前中国集成电路产业正面临艰巨挑战，特别是在少数国家频频动用国家力量无端打压中国科技企业的背景下，针对国际、国内行业形势和国家战略需求，加强微电子领域学生创新能力培养，为我国微电子领域输出更多创新型人才至关重要。为此，国家陆续出台政策，对集成电路进行重点扶持，并不断健全集成电路人才培养体系，支持微电子学科发展[1，2]。

实验教学是微电子本科教学中的重要组成部分，是培养学生专业实践能力和创新能力的重要环节[3，4]，在创新型人才培养中占有非常重要的地位。目前，国内高校普遍存在重科研轻教学，重理论轻实验的情况。近年来，很多高校认识到传统教学的误区，开始注重本科实验教学工作，开展了一系列的实验教学改革研究工作。但目前，微电子类实验教学仍然存在一些问题亟待解决。《半导体工艺检测实验》是微电子领域的一门专业实验课，该实验课程仍然存在教学模式守旧，教学方法老套，实验设备陈旧，追踪前沿科学不足等问题。本文以培养高水平、创新性、综合型微电子人才为目标，剖析问题根源，研究改革方案，形成以学生为本、产教融合、特色鲜明的教学方法与人才培养体系，为国家微电子事业发展提供可靠保障。

一、半导体工艺检测实验存在的主要问题

目前，《半导体工艺检测》实验普遍存在实验内容陈旧，与目前微电子领域研究热点不匹配；设备陈旧，与产业发展脱节；授课方式老套，学生被动参与；实验教学师资配备不足，综合实力较弱等问题。深入认识实验课程存在的主要问题是分析探索可行解决方案的前提条件。

（一）实验内容守旧，前沿涉及不足

微电子专业具有发展迅速的特点。近年来，针对理论课程知识体系陈旧，跟踪前沿迟缓的特点，各大高校都在进行积极探索，大力支持教学改革[5-7]，逐步改善教学内容，紧跟快速发展的产业与科学前沿需求。然而，实验教学环节中，由于实验设备经费限制，实验教师团队观念守旧等问题，使得实验课程普遍存在实验内容陈旧，以验证性实验为主，很少涉及引发学生思考、引导和鼓励学生进行科学研究的实验内容，与集成电路产业发展和学科前沿研究脱节的客观事实，亟待改变。

（二）实验设备陈旧，与产业发展脱节

由于实验室建设时经费不足，设备更新采购时环节复杂，以及高校仍然存在的重理论轻实验的教学理念，使得目前微电子相关实验课程普遍存在设备陈旧，实验样品老套的客观现实。这就造成学生在校学习和接触的设备与产业脱节，设备使用方法和操作规程与产业界的不一致，导致学生进入企业后使用微电子产业相关设备上手困难，甚至无法适应不断更新的产业需求。

（三）教学模式老套，学生被动参与

由于大学扩招，很多学校的实验教学设备数量有限，学生数量多，5、6个学生使用一台设备的情况不是少数。然而实验课有不同于理论课[8]的特殊性，多人使用一台设备必然会影响实验效果，出现动手能力强的学生积极做实验，动手能力差的学生越是浑水摸鱼。实验数据和实验报告抄袭的情况常有发生。

与此同时，实践教学还表现为授课方式老套，需要学生自己决定、通过思考获得、积极主动参与的部分偏少，导致学生实验课上参与度和积极性不高，处理实际问题能力不足。

（四）实验教学师资配备不足，综合实力较弱

由于各大高校仍然存在重理论、轻实验，重科研、轻教学的现象[9]，这不仅表现在对实验教学经费投入不够，还表现在师资队伍的配备上。目前，大部分高校的实验岗位教师为理论课教师兼职，专任实验岗位教师仍然为硕士、本科学历教师为主。同时，在实验岗教师的专业技能培训和实验室建设方面的投入力度不大。由于专任实验技术岗位教师人数少，仅有的几位教师把大部分时间都放在了上实验课上，在研究实验教学方法和教学模式提升方面投入精力有限。这将对提升实验教学效果，推进实验教学建设工作产生很大阻力。因此，加大实验岗位教师团队建设，完善团队师资梯队，提高师资综合实力是亟待解决的问题，也是深入学习和贯彻习近平总书记“以本为本”、推进“四个回归”建设[10]重要讲话精神，积极改善“重科研轻教学”现状的重要举措。

文章来源：《微电子学与计算机》 网址: http://www.wdzxyjsjzz.cn/qikandaodu/2020/1228/454.html