《半导体制造技术》双语教学的尝试和探索

摘 要:“半导体制造技术”作为集成电路设计理论与其后端生产技术的知识纽带,对电子类专业学生面向集成电路科学的专业学习、兴趣挖掘及工程实践技能培养起着重要的作用。考虑半导体集成电路技术具有理论前沿性、发展快速性、应用普适性的特点,该文结合目前“国际化加专业化”的电子类专业人才培养目标,探讨采用双语教学模式的必要性和意义。提出“双语辅助专业”教学的改革思路,从教材、教学方法和课程体系改革三方面论述该专业课程改革的构想及成效。

关键词:双语教学 集成电路技术 专业课改革 半导体制造技术

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)01(b)-0150-02

在当今我国强力推进自主集成电路芯片-“中国芯”的研发与制造,以及以电子信息科技为主导战略的科技强国的大背景下,培养一批具备前沿半导体集成芯片的工程应用能力,掌握以集成电路为载体的现代电子系统研发、设计与生产能力的电子类专业人材,已经成为我国高等院《半导体制造技术》双语教学的尝试和探索。

校与科研部门的迫切使命。作为集成电路专业的一门重要的理论性课程《半导体制造技术》广泛涉及量子物理、电学、光学、化学、分子力学等基础科学的理论概念,又涵盖半导体后端工艺的精密仪器、机械加工、材料分析等与制造相关的高新生产技术。该课程是各大高校集成电路专业的必修课程之一,对于学生贯通集成芯片研发流程的理解具有指导性意义。

本研究以“半导体制造技术”这门课程首次采用双语教学的尝试为切入点,提出以“双语辅助专业”的教学思路,就电子类专业的双语教学面临的问题和困境从教材到教学方法,同时包括教学资源整合等课程体系方面提出了课程实施的构想与实践,以期为集成电路专业的课程质量的提高与人材培养开辟一条新的思路。

1 电子类专业课教学现状与问题

作为以工科专业见长的省属地方性综合类院校——河南科技大学在电子类专业课教学中,为了使学生能够接触到电子科技的最新进展和前沿信息,扩展视野、提高外文资料阅读能力,重点选取了“半导体制造技术”为代表的专业主干课程制定了双语教学的大纲,并有计划、分步推动双语教学的全面开展。对于我校目前的学生素养与师资水平而言,实施双语教学面临的问题主要包括两方面:

学生的英文基础及接受水平有限。对于习惯使用中文教材,英文约是四级水平的本科大三学生而言,“半导体制造技术”课程的专业词汇和科技语法会造成阅读能力跟不上,导致对重要专业知识的消化不良甚至抵触。

教师的双语授课和课程把握难度大。双语授课使用外文教材,这就要求对教科书选择,知识难度选取和授课时的双语配比等问题反复论证,找出适合我校学生水平的教学模式。同时专业课教师虽然在科技文献阅读方面具有较强的基本功,但是真要双语口头表达,还是需要加强口语锻炼。

就以上《半导体制造技术》课程师生面临的一些主要问题,有针对性地对此次试点课程的双语教学实践提出建议和对策。

2 教学资源优化

2.1 教材改革

教材是教师和学生沟通问题和交换信息的桥梁。双语教学课程对教材选取提出了更高的要求。基于以“双语辅助专业”的授课理念,一方面要求教材中的基础理论涵盖面广,同时对重点专业知识的研究要深入;一方面又要求外文语句条理清晰,易于阅读。经过了解对比并结合我校双语教学的实际情况,最终选定由美国加州大学伯克利分校Michael Quirk教授主编的教材(Semiconductor Manufacturing Technology)。该书详细追述了半导体及硅基集成电路的发展历史并吸收了各种新的前沿技术资料,对于半导体硅芯片制造的每一个主要工艺流程包括氧化、淀积、光刻、刻蚀、离子注入和化学机械平坦化等都结合相关基础理论加以详细的讲解,非常适合我校集成电路专业大三学生的学习。另外,该教材语言简练,用词准确,再加以重点授课内容的甄别和调整,很适合本科水平的学生阅读和理解。

2.2 双语师资队伍建设

由于电子类专业课程的双语教学刚刚起步,任课教师也需要有一个缓冲期来启动和寻找英文授课的感觉。如提前在假期内组织双语教学针对口语授课的课程培训,与牵头的外语系教师以及外教交流探讨双语授课的技巧和经验,培训合格的骨干教师可以上岗开展双语课程教学。从稳定专业教师外语水平及其进一步提升的长远目标来说,学校选派有能力的骨干教师出国,观摩例如著名的加州大学伯克利分校的“微电子电路与器件”等高水平的专业课外语课程,是提高英语口语与交流能力,开拓学科的国际化视野,也是构建优秀双语师资、提高带动双语教学水平的有效手段。

2.3 双语配套课程资源构建

利用校园网络搭建数字教学互动平台,逐步创建包括“半导体制造技术”在内的各个专业课程的外语专栏供学生之间,师生之间的交流互动。可以挂载双语参考电子书、欧美先进高校的公开课视频、课件及国际顶尖电子公司如英特尔公司等的产品介绍、生产视频等配套电子资源,既提高学生的自主学习兴趣,了解专业前景便于设定就业和升学目标,又帮助同学延伸课外学习,有助于专业技能的拔高和视野的扩展。另外,创造条件鼓励有兴趣的学生进入老师的研究室参与科研项目,布置学生进行专业科技文献阅读,单独进行辅导。

3 教学方法和课程体系改革

3.1 教学方法改革

改变“我讲你听,听过就忘”的“效率高,效果差”的传统教学方法,针对“半导体制造技术”专业课的老式中文教学方法加以可突出双语优势的改良。增加师生互动和课上质疑问答,形式上可以多样化,如分组讨论、随机抽查、即兴演讲等,鼓励学生用英语作答与提问,给学生表现自己外语才能的机会,营造口语表达环境,解决“开口难”的难题。学生在加深对专业词汇理解的同时,知识点已深入脑海。营造双语授课环境,采取英文串讲重难点概念的教学模式,备课时事先提取每个章节的必学知识点,课上着重用英语讲解,重难点内容分别用中、英文对译;牢牢把握专业教材的知识精髓,精炼教学内容,简化英文PPT课件,在保障课程进度的前提下,适当添加与学生互动探讨课程内容的比例,激发其内在的学习潜能,培养其知识获取、内化、表达的能力,同时避免类似“左耳进、右耳出”等传统教学方法造成的弊端。

3.2 构建英文教学体系和环境

坚持用英语备课、板书、作业和考试。教师在上双语课前认真备好每一堂课。课前5min,老师可以将事前准备的本次课程中会用到的英语专业词汇写到黑板上,供学生在授课过程中,反复参照不断深化与联系专业知识点,逐渐加深印象进而熟悉专业词汇。作为课程后期的一个重要环节,英语作业必不可少,同时适当地提供一些专业英语阅读材料作为学习补充,鼓励有兴趣和学有余力的学生进行大量国外文献的阅读,便于了解国内外该专业的最新研究动态和进展。阅读原版外文教材也可以帮助学生培养撰写与精读科技论文的素养和外语语境下思考的良好习惯。对于高效率地学习类似“半导体制造技术”的电子类专业课程起到一个相辅相成的促进作用。

4 结语

电子类专业课程的双语教学改革是一个不断尝试和改进的过程。半导体集成电路技术具有的理论前沿性、发展快速性、应用普适性的特点,决定了电子类专业采用双语教学模式的必要性和紧迫性,对于培养“国际化和专业化”的电子类专业技术人才具有重要的现实意义。提出“双语辅助专业”教学的改革思路,针对实际教学任务中发现的问题,通过不断优化和调整双语教学的各个环节加以解决和攻克。此次探讨和研究将为电子类专业人才培养提供一些思考并希望开辟一条新的道路。

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