项目教学法在微电子实验课程中应用

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1、项目教学法在微电子实验课程中应用　　摘要：项目教学法是基于建构主义教学理论的一种教和学的模式，它强调以学生为教学主体，突出学生学习的主动性。通过学生的自主学习，教师辅助，在预定的时间内完成所设定的项目任务。基于微电子实验课程涉及仪器众多、使用重复率低的特点，将项目教学法应用于其中，通过一个具体的项目，涵盖各个基础实验的内容，可以加深学生对实验目的和内容的理解，自主学习实验仪器的使用，使实验操作的内容具体明确，大大改善教学效果。关键词：项目教学法；微电子实验课程；自主学习；教学效果中图分类号：G642

2、.41文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）04-0079-02微电子实验课程不同于普通实验，实验设备昂贵，一般每台都在万元以上，且同一设备可开设的实验项目有限，所以在实验授课时，往往是不同的学生所做的实验项目不同，每个实验所用的仪器也不同，这给教学工作带来了困难和挑战，也使得实验教学效果较差。针对这一现状，论文将项目教学法应用于微电子实验课程中，以期望改善教学效果。项目教学法（ProjectBased7项目教学法在微电子实验课程中应用　　摘要：项目教学法是基于建构主义教学理论的一种

3、教和学的模式，它强调以学生为教学主体，突出学生学习的主动性。通过学生的自主学习，教师辅助，在预定的时间内完成所设定的项目任务。基于微电子实验课程涉及仪器众多、使用重复率低的特点，将项目教学法应用于其中，通过一个具体的项目，涵盖各个基础实验的内容，可以加深学生对实验目的和内容的理解，自主学习实验仪器的使用，使实验操作的内容具体明确，大大改善教学效果。关键词：项目教学法；微电子实验课程；自主学习；教学效果中图分类号：G642.41文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）04-0079-02

4、微电子实验课程不同于普通实验，实验设备昂贵，一般每台都在万元以上，且同一设备可开设的实验项目有限，所以在实验授课时，往往是不同的学生所做的实验项目不同，每个实验所用的仪器也不同，这给教学工作带来了困难和挑战，也使得实验教学效果较差。针对这一现状，论文将项目教学法应用于微电子实验课程中，以期望改善教学效果。项目教学法（ProjectBased7Learning，PBL），也称为“基于项目活动的研究性学习”，是基于建构主义教学理论的一种教和学的模式[1，2]。瑞士著名心理学家皮亚杰认为，知识不是通过教师

5、传授得到的，而是学生在一定的情境下借助他人的帮助，并利用必要的学习资料，通过建构的方式而获得的[3]。美国的项目管理专家约翰C·古德帕斯丘认为“项目是在一定的时间里，在预算规定范围内需达到预定质量水平的一项一次性任务。”[4]项目教学法集中关注某一学科或技术的主要知识点，旨在把学习者融入到有意义的任务完成过程中，让学生更积极、有目标地自主学习。项目教学法具有以下显著特征[5]：①在学习的过程中，学生的理解在本质上是与行动相关联的，教育在此意义上是基于行动的过程。②对于客观存在的世界，其被赋予的意义是

6、由学生自行决定的。③学习的目标具有明确的定向性，只有当学生清晰地意识到自身的学习目标，并获得与所期望的成果相应的预期时，学习才是成功的。在项目法教学活动中，学生成为教学的主体，教师则是起辅助作用，提出项目的设计要求和目标。师生在教学中充分互动，在积极探索、热情洋溢的交流中获取教学活动的成功。一、具体实施方案7项目教学法是把客观规律转化为知识与技能的过程，教师不是将知识和理论灌输给学生，而是引导他们一步步思索探究、自己实践，在实践中理解知识、掌握知识和运用知识。为贯彻项目教学法的上述中心思想，基于微电

7、子实验课程内容的要求[6-8]，我们选取二极管即PN的制作和性能测试作为一个项目，具体包括七个小实验：①硅材料层错、位错的观测；②外延层电阻率的测试；③PN结的仿真制作；④PN结深的测试；⑤PN结电热特性的测试；⑥PN结电容—电压特性关系测试；⑦利用晶体管特性图示仪测试二极管的特性。下面具体介绍各实验选取的理由和具体内容。器件的制作，首先必须考察制作材料的性能，所以我们从硅材料的性能研究开始。对于制作半导体器件的硅材料，最重要的是其缺陷情况，因此，利用金相显微镜观测单晶硅片的层错和位错成为第一个实验

8、的内容。半导体硅材料需通过杂质的掺杂才能制作成有用的器件，电阻率的测试可以反映掺杂的程度，所以，利用四探针法测试外延层电阻率成为我们第二个实验的内容。半导体器件的制作涉及微电子工艺技术，实际工艺的制作受限于财力和场地，但可以通过仿真软件TCAD[9，10]模拟制作过程，从而加深理解微电子工艺的各道工序，为此，第三个实验利用计算机软件仿真制作PN结。在器件制作过程中，影响二极管特性最重要的因素是PN结的结深，所以第四个实验的内容是了PN结深的测试。器件制作完成后，需对器