新生研讨课:微电子学导论

  集成电路为“国之重器”,创新育人是立院之本。为帮助新生夯实专业认知、树立科技报国志向,微电子科学与技术学院创新推出《新生研讨课:微电子学导论》,以“大班讲授+小班研讨”“线上筑基+线下深研”模式,为学院新生带来全新的学习体验,引领大家叩响微电子学专业学习的大门。

 

多元教学,凝聚师生智慧

  为了给同学们呈现高质量的课程,微电子科学与技术学院组建了实力雄厚的教学团队,由虞志益教授、徐政基副教授领衔。在课程筹备阶段,教学团队多次开展备课会议,深入研讨教学大纲和授课计划。老师们围绕微电子学导论课程的教学目标,结合学生的知识基础和认知特点,精心设计每一堂课的教学内容与流程。从教学案例的筛选,到教学方法的选择,都经过反复推敲,确保每一个教学环节都能激发同学们的学习热情,为探索微电子学的奥秘奠定坚实基础。

大班讲授,领略专业魅力

  在大班讲授环节,老师们凭借深厚的专业知识,带领同学们纵览微电子学的发展画卷。徐政基老师从绪论开始,以时间为轴,从1947年贝尔实验室的伟大突破,到如今芯片制程不断向纳米级迈进,配合珍贵的老照片与影像资料,生动展现微电子学如何一步步改变世界。在半导体物理及器件物理基础教学中,徐老师借助实验演示与3D动画,让抽象的半导体载流子、pn结等概念变得直观易懂。在集成电路制造工艺板块,徐老师详细拆解化学气相淀积(CVD)、光刻等核心技术,播放芯片晶圆厂的实拍视频,展示硅片如何经过层层工艺,最终成为精密的集成电路,让同学们更直观地了解这一过程。

  在集成电路设计方法概述中,虞志益老师对比不同设计方法,结合实际芯片设计案例,说明集成电路设计特点和信息描述方式。讲解集成电路设计流程时,他以实际项目为例,从EDA系统介绍到版图设计规则,再到后端设计和 FPGA应用,逐一讲解每个环节要点。在Verilog硬件编程语言教学中,虞老师通过代码演示和操作,讲解Verilog语法、存储及状态机描述等知识。他布置简单编程任务,让同学们现场练习,及时解答问题,帮助同学们掌握基础知识。

  大班授课过程中,老师们将晦涩的专业知识转化为生动易懂的内容,让同学们对微电子学的基本概念、发展脉络以及本科阶段的专业课程有了全面的认识;特别是在讲解集成电路作为“国之重器”的地位时,更是点燃了同学们科技报国的壮志豪情。

 

小班研讨,激发思维火花

  为增强同学们的课堂参与感和主动探索意识,课程特别设置了小班研讨环节。在研讨课开始前,老师们会提前发布研讨主题和相关资料,引导同学们进行预习和思考。同学们分成小组,围绕不同主题展开热烈讨论。

  在小班研讨课(一)中,同学们:围绕微电子工艺器件和集成电路设计等专业方向,对个人的大学学业和生活进行规划。有的同学希望在本科阶段扎实掌握专业知识,考取相关证书;有的同学计划参与科研项目,培养创新能力;还有的同学提出要积极参加社会实践,提升综合素质。在讨论过程中,同学们互相交流经验,借鉴彼此的规划思路,不断完善自己的目标与方向。

  在小班研讨课(二)里,各小组对集成电路相关产业和企业进行了深入调研。同学们通过查阅行业报告、实地走访企业、采访行业专家等方式,收集了大量一手资料。在课堂分享环节,每个小组都制作了PPT,从企业的发展历程、核心技术、产品应用,到行业的发展趋势、竞争格局等方面进行详细汇报。研讨过程中,同学们各抒己见,针对报告内容提出了许多有价值的问题和建议,思维的碰撞产生了无数创新的火花。这种研讨模式不仅提升了同学们的专业认知,还锻炼了团队协作、资料收集整理和沟通表达能力。

 

线上线下,融合学习新体验

  依托学院在线开放课程的建设成果,新生研讨课采用线上线下混合教学模式。2024级全体同学在课程开始前,就通过线上平台学习了部分基础知识,如微电子学的基本概念、半导体材料的特性等。线上课程资源丰富多样,包括教学视频、电子教材、在线测试等。同学们可以根据自己的时间和学习进度,随时随地进行学习。在学习过程中,线上平台还设置了讨论区,同学们可以随时提出疑问,与老师和同学进行交流。

  课堂上,老师结合线上学习内容进行深入讲解和拓展。在讲解集成电路设计流程时,老师针对线上课程中同学们普遍存在的疑问,进行了重点剖析;同时,利用线上资源丰富教学案例,展示了不同类型集成电路的设计实例,引导同学们进行更深入的思考。线上线下的有机融合,打破了时间和空间的限制,让学习更加灵活高效,显著增强了教学效果。

  《新生研讨课:微电子学导论》通过多样化的教学形式、丰富的教学内容,帮助新生初步构建起微电子学的知识框架,培养了自主学习、团队协作和批判性思维能力,激发了对专业的热爱与归属感。未来,课程团队将不断提升课程质量,在教学内容上,紧跟行业前沿动态,及时更新课程案例与知识要点;在教学方法上,进一步优化线上线下混合教学模式,探索更多互动性强、实践性高的教学方式。通过不断优化教学,课程团队致力于为同学们打造更优质的学习体验,助力同学们成长为微电子领域的优秀人才,为实现科技自主和产业报国贡献青春力量。