科研项目导向与兴趣驱动模式下的光电工程本科生创新实践能力培养研究与实践

来源:用户上传      作者:陈显平

　　摘 要：近年来，随着“第三代”半导体等行业技术的成熟，我国光电产业迎来了重大发展机遇，国内光电人才的缺口主要集中在具有丰富行业经验的工程人员以及具有创新能力的高端研究人员。本科教育是高等教育的基础，对于高端人才的培养至关重要。半导体物理作为光电工程技术的基础性研究学科，对光电工程学院的学生学习至关重要。但现有教学模式缺乏个性化，无法激发学生的自主学习激情，缺乏探索创新的意识。本项目通过构建以科研项目为导向，基于兴趣驱动的培养模式，树立学生的创新思维及创新能力，培养学生的实践能力，激发其从事科学研究的积极性与热情。
　　关键词：项目导向;兴趣驱动;半导体物理
　　中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2022）05-0033-05
　　Abstract： In recent years， with the maturity of the "third generation" semiconductor and other industries， photoelectric industry has ushered in a major development opportunity. The gap of domestic optoelectronic talents is mainly concentrated in engineers with rich industry experience and high-end researchers with innovative ability. Undergraduate education is the foundation of higher education， which is very important for the cultivation of high-end talents. As a basic research subject of optoelectronic engineering technology， "Semiconductor Physics" is very important to the students of photoelectric engineering college. However， the existing teaching mode is lack of individuation， unable to stimulate students' enthusiasm for autonomous learning， and lack of awareness of exploration and innovation. Through the construction of a scientific research project oriented and interest driven training mode， this project establishes students' innovative thinking and innovative ability， cultivates students' practical ability， and stimulates their enthusiasm and enthusiasm in scientific research.
　　Keywords： project oriented; interest driven; Semiconductor Physics
　　光电工程技术，是一种交叉光学、通信、信息、微电子等多学科的综合性高新技术[1]，受到了学术界、产业界的广泛关注，具有广阔的行业应用前景，据Ovum等资讯机构估计光电行业规模已达数千亿美元[2]。“十三五”以来，我国接连出台了“中国制造2025”“互联网+”等国家战略政策，加上“第三代”半导体等行业技术的成熟，我国光电产业迎来了重大发展机遇，但我国相关基础研发薄弱、产业创新能力不强、产业链发展不均衡情况依然存在，研究水平相对滞后已成为制约产业发展的瓶颈[3]。与此同时，高端光工程技术几乎被美日厂商垄断，“贸易战”阴影笼罩下美日等西方国家开始实施技术封锁与商业制裁，对中国光电行业的发展造成了极大的危害[4-5]。为了突破技术封锁，打破技术瓶颈，促进产业长远发展，需要大力培养光电工程创新型人才。
　　行业研究表明，国内光电人才的缺口主要集中在：工程型人才，具有丰富行业经验的工程人员;研究型人才，具有创新能力的高端研究人员[6]。本科教育是高等教育的开始和基础，对于高端人才的培养至关重要。但现有工科人才培养较为模式化，缺乏个性化，无法有效激发学生的自主学习激情，缺乏探索创新的意识，容易造成学生厌学和功利性学习[7]。同时，现行的本科教育更加注重学科知识的传授，对于科研能力的训练不够，这对学生后续进行硕士、博士研究生的深造是不利的[7-8]。对比南洋理工大学等国际高校，其在本科阶段就鼓励优秀学生进入科研实验室，培养学生的科研能力，并设立专项经费支持本科生开展科研项目[9]。因此，为了激发学生的科研兴趣，培养其创新实践能力，本项目将基于“项目导向”与“兴趣驱动”的理念，以学生个人兴趣为驱动力，引导学生参与科研项目，让学生在解决实际科研问题的过程中掌握科研实践技能，树立科学创新思维。
　　本文以光电工程学院核心课程半导体物理为例，基于我校教改项目的支持，拟对半导体物理课程进行一系列的教学改革。本次改革基于科研项目导向与兴趣驱动，通过引导学生参与科研项目来提高学生的科研兴趣，培养光电工程本科生的创新实践能力。
　　一、半导体物理教学现状

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