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教学方法
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教学方法
2019-09-02


一.   理论教学方法

以上述的教学内容的整合为中心,通过一些教学环节和手段的配合,建立一个合理的教学体系。在授课过程中,针对不同的教学内容,运用不同的教学手段,优化总体教学效果。

1.       传统教学与多媒体教学相结合

“电力半导体器件”课程的知识点涵盖了半导体器件物理、电力半导体器件原理等相关课程,知识结构复杂,大多属于微观、抽象的理论知识。采用传统的教学方式,教师直接面对学生,可有效地进行情感交流,启发学生积极思维,有利于培养学生的创新能力。但在电力半导体器件课堂教学中,由于有大量的器件结构、原理和工艺流程分析,只有通过多媒体才能给学生以直观、清楚的认识。所以,采用多媒体教学是电力半导体器件内容特殊性的要求。

在实际教学中,针对器件工作时在不同电压下的电子和空穴传输路径的变化,采用多媒体动画的演示,可将复杂、抽象的理论知识变得简单、形象化,增加知识的趣味性。可见,对电力半导体器件课程采用多媒体教学,不仅可以提高教学质量及效率,增加课堂的信息量,而且可以提高学生学习的兴趣,加深其记忆和理解,到达事半功倍的效果。

2.       引导式学习

在电力半导体器件教学中,为了激发学生学习的热情,在介绍相关电力半导体器件前沿知识时,给学生介绍相关网站,同时布置几个与发展动态和前沿相关的题目,比如电力半导体器件的发展过程、电力半导体新器件的发展情况、半导体器件封装的新工艺、新技术等,要求学生根据自己的兴趣爱好,充分利用各种资源,相互协作进行查阅并整理,然后各组推荐一名同学在讨论课上进行交流。将教师在教学中的角色逐渐由主宰者转化为引导者,从而对学生实现引导式学习。通过实践,学生的学习兴趣很高,获得了新知识,得到探索的体验及情感,可促进其能力的全面发展。此外,我们定期邀请国内外相关的专家、学者来校开展一些相关的讲座,让学生及时了解国内外电力半导体器件方面的最新发展方向,熟悉电力半导体器件新技术和新工艺。

3.       课后考查

为了使学生对所学的基础知识得以巩固,及时考查学生对所学的知识掌握和理解情况,除了课堂布置的思考题和课后作业外,每个单元学完后都会布置适当的测验题。可以在课堂进行,也可以放在教学网站上,利用课余时间完成。通过该环节训练,可让学生掌握器件性能参数的计算以及其结构设计方法,为半导体器件的结构设计奠定良好的基础。

二.   实践教学方法

深入实际的教学方式是学生成为应用型人才的重要环节。在实践教学中,为学生设置了工艺模拟训练、综合课程设计、生产实习、参观学习等实践环节。

1.     器件与工艺模拟

我系购置了ISEMEDICISentaurus等软件,建立了工作站和微机机房,供学生进行电力半导体器件模拟。学生可采用这些软件先对器件的特性进行设计,然后结合具体器件的制作工艺流程,对整个器件前后道工艺之间的相互联系进行模拟分析,进而全面了解电力半导体器件设计、制造流程及其各项特性参数与工艺条件之间的相互影响。

2.     综合课程设计

为了巩固学生的专业理论知识,培养其创新能力,结合“半导体工艺原理”与“半导体器件物理”及“电力半导体器件”课程的学习,设置专业综合课程设计环节。在电力半导体器件模拟的基础上,使学生利用自己所学的器件知识和工艺知识,根据所给的具体器件(如功率二极管、功率MOSFETIGBT及晶闸管等)的设计指标,利用ISESentaurus软件来设计器件结构及其制造工艺流程,并通过工艺模拟来优化工艺条件。然后将工艺模拟的结果导入到器件模拟软件ISESentaurus, 能够较为精确地模拟器件特性。最然后通过反复的讨论与修正,确定出该器件的工艺实施方案。

3.     生产实习

在中省共建项目资助下我系建成了一条电力半导体器件工艺线,作为学生的实习基地。生产实习时,学生可在工艺线上进行扩散、氧化、光刻及淀积等工艺的实验,将所学的理论知识与实践相结合。在老师的指导下,学生可以进行各种工艺试验;也可对自己所设计的器件工艺实施方案进行验证。从而完成从理论到实践的整个过程,达到能融会贯通的目的。通过实践环节的训练,可以培养学生的动手能力及其创新意识,使他们掌握基本工艺方法与技术,学会分析、解决简单的实际工艺问题。

西安理工大学自动化与信息工程学院         地址:西安市金花南路5号         联系电话:029-84312431