【优秀课程思政典型案例展示】——集成电路制造技术与实践
集成电路制造技术与实践
学院:微电子学院
授课老师:戴显英
戴显英:教授、博士生导师,我校微电子科学与工程专业负责人、十大师德标兵
授课老师:魏葳
魏葳:陕西省创新人才推进计划中青年科技创新领军人才,我校课程育人竞赛特等奖
课 程 简 介
本课程创建于 1959 年,目前教学团队 10 人。课程主要内容有:绪论、硅单晶与硅晶圆制备、氧化、离子注入、化学气相淀积、光刻、金属化、工艺集成与工艺流程。
课 程 特 色
四位一体创新课程内容体系
根据集成电路制造技术的特点,遵循一流课程的“两性一度”建设标准,落实新工科对实践能力和创新能力的培养理念,对课程内容体系进行了创新重构,建立了西电红色基因特色课程思政、工艺原理、工艺仿真和工艺设计的四位一体课程内容体系。
多模式全过程课程思政教学
为解决课程思政教学存在的教学模式仅有ppt、教学过程仅限课堂等普遍问题,提出了多模式全过程的课程思政教学创新方法。采用线下课堂传授、线上自主学习、课程论文考核、翻转课堂演讲等多种教学模式,将课程思政贯穿教学全过程。
尖端科研成果反哺教学
将最新科研成果和获奖成果及时更新到工艺仿真、工艺设计和案例教学中,强化知识理论与实际应用的紧密关联,不断提升学生创新与实践能力。
主副教材与双语教学
以闪存发明人施敏的《半导体制造基础》为主教材,夯实工艺理论基础。以中芯国际创始人张汝京的《纳米集成电路工艺技术》进行最新技术与工艺设计教学,培养实践与创新能力。以国际著名教材《Microchip Fabrication-A Practical Guide to Semiconductor Processing(Sixth Edition)》为英文辅助教材,采用全英文ppt课件实施教改班双语教学。
课 程 思 政 教 学 设 计
课 程 目 标
秉持“以学生为中心,德育为先,能力为重,知识为基,创新精神”的人才培养和教学理念,开展课程设计和组织教学。强调思政与理论教学和实践教学的有机融合,落实立德树人的根本任务。不断探索教学内容与教学方法的改革与创新,持续提高教学质量,打造“金课”。
知识目标
系统掌握现代集成电路制造技术的工艺原理、技术特性与应用、工艺仿真和工艺设计等专业知识,熟悉工艺的新技术、新材料、新设备、最新应用、发展趋势、技术瓶颈和卡脖子关键问题,深刻理解集成电路制造技术对社会、环境和经济发展的影响。
02能力目标
通过工艺虚拟仿真实验与工艺设计实践,掌握工艺仿真软件的使用,培养勇于质疑、大胆创新的精神,增强实践动手能力,具备深度分析和解决复杂工艺问题的能力。
03育人目标
以马列主义、毛泽东思想和习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚持知识传授与价值引领相结合,讲好中国故事和西电故事,传承红色基因和西电精神,树立对中国集成电路制造技术跨越式发展的使命感、责任感和信心,培养正确的理想信念、价值取向、政治信仰和社会责任,塑造国家建设和社会发展急需的德智体美劳全面发展的合格人才。
课 堂 设 计 思 路
以OBE为教学理念,采用线上线下、研讨、翻转课堂等混合教学模式,运用PPT课件、雨课堂、在线平台等数字化教学手段,系统讲授工艺原理、技术特征与最新应用,注重工艺技术的前沿性与先进性,强调系统性;采用课堂讲授与线上学习与实践方式,进行工艺虚拟仿真实验和工艺设计实践,不断更新工艺仿真和工艺设计素材,强调创新性和挑战度,培养学生解决复杂工艺问题的综合能力和工程思维,完成能力与综合素质培养的教学任务。
采用课堂讲授、翻转课堂、线上学习等方式,立足课程学科内容,注重价值观和爱国情操,突出红色基因和西电精神特色,完成课程思政和课程育人教学,切实落实立德树人的根本任务。不断进行教学模式、教学方法和教学手段的改革与创新,持续提高教学质量。
课 程 思 政 理 念 及 分 析
半导体硅的重要性
在典型半导体材料锗与硅的对比中,从硅的材料特性差,但器件性能好出发,引导学生思考全面发展的重要性。
点石成金
小沙粒,大作为甘于奉献,勇于担当,精益求精。培养家国情怀,增强担当意识。
节能环保与法律法规
介绍多晶硅大规模生产制备工艺存在的环境污染问题和解决方法,培养学生环境保护的工程师意识,使学生理解微电子和集成电路技术与社会可持续发展的关系。
林兰英院士
通过林兰英院士早年海外求学、从国家需求出发转投半导体材料研究,在技术封锁之下攻克硅单晶、硅外延技术和单晶炉设备研制的瓶颈出发,引导和激励学生作为新一辈微电子人的报国热情。
扎根西部建设,实现0到1的突破
通过孙青前辈和郝跃院士为代表的几代西电微电子人扎根西部、奋斗奉献的创业历程,强调微电子人应以“富国强芯”为己任,将西迁精神之火传承下去,服务国家战略发展需要,为民族复兴而奋发努力。
集微成著
解释成语“积微成著”的出处与寓意,将“积”对应集成电路的“集”,“微”对应微纳尺寸晶体管,“著”对应为集成后的芯片。通过该课程思政内容,帮助学生形象理解微电子与集成电路的各自特性与关系,教育学生要从学习的微细处入手,不断积累知识、学会将不同知识综合利用。结合中美关系背景下的华为困境,鼓励学生投身微电子与集成电路,用芯圆自己的梦想。
案 例 课
案例课章节:
第一章绪论、第二章硅单晶与硅晶圆制备、第七章化学气相淀积