基于CDIO理念的《半导体材料》全英文课程教学初探

[摘 要] 《半导体材料》全英文课程全面阐述了关于半导体材料的相关知识，同时兼顾对学生材料学专业英语能力的训练，力求学生掌握半导体材料相关知识的同时提高半导体材料相关专业英语的听、说、读、写水平。从培养应用型材料科学与工程专业人才的要求出发，基于CDIO教学模式，对本课程的教学方法进行一系列有益的教学改革讨论。结合实际教学经验，提出了将CDIO工程教学理念应用于《半导体材料》全英文课程教学改革的具体措施。

[關 键 词] CDIO；半导体材料；教学改革；全英文课程

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）16-0021-01

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是由美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院、瑞典查尔摩斯工业大学和瑞典林雪平大学等四所大学共同创立的工程教育改革模式。CDIO的含义为：构思（conceive）、设计（design）、实现（implement）和运作（operate），它以产品从研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行学习。《半导体材料》全英文课程全面阐述关于半导体材料的相关知识，囊括半导体晶格结构、半导体能带结构、半导体基本性质、半导体材料的应用、半导体材料的分类，及半导体材料的表征等内容，覆盖范围广、内容全面。由于本课程的全英文属性，额外需要培养学生对材料科学专业英语的能力，力求学生掌握半导体材料相关知识的同时提高半导体材料相关的英文水平。本课程依托本校材料科学与工程专业CDIO培养模式。因此，本课程的教学不同于传统的半导体材料课程，具有新的要求与挑战，需要基于教学实际探索新型的基于CDIO教学理念的教学方法，激发学生主动对半导体材料相关各种问题的思考，主动锻炼运用专业英语的能力，让学生真正成为教学互动中的主导，以学生为中心，教师引导，真正做到教学实践一体式的教学模式。

一、教学现状及CDIO课程改革思路

在传统的《半导体材料》的教学中，主要是教师在课堂上按照课本的章节顺序介绍常见的半导体材料的结构、性质、分类、表征和应用等内容，并以期末考试或考查评估学生掌握的情况。这种教学方法偏重于理论知识的灌输，割裂了教和学的互动，忽视了对学生创新思维过程能力的培养，教学结果也过于看重考试成绩，缺少形象思维、构思表达和创造设计等综合能力的训练。同时，全中文课程的讲授不利于学生后续学习和科研中阅读半导体材料类英文文献，不利于学生的进一步深造。

因此，课程改革的目标就是实现教师在讲授半导体材料相关的理论知识的同时，培养学生的个人能力、人际团队能力和工程系统能力。使学生在接触工程教育的那一天起，就摒弃传统的学习方法和观念，只有这样才能让本课程真正融入本专业CDIO工程教学体系中。另外，在课程教学中强化学生对材料学英文的应用，额外设计口语对话和论文撰写环节，使学生通过本课程的学习，真正达到熟练地做口头报告、听学术报告、对话讨论以及撰写学术论文。

筆者深刻体会到本课程进行教学改革的必要性，积极探索以CDIO理论为导向、以学生为中心、教师从旁引导的新型教学方式，以期令教师教学与学生实践融为一体。

二、基于CDIO理念的教学初探

基于CDIO的理念，我们在半导体材料课程的教学中，采用了新型的以项目推动教学的课程改革。具体内容如下：

1.把课程章节按照半导体材料的结构、性能、表征、分类和应用分为四部分，每一部分建设成一个项目。

2.让学生围绕每个项目进行初步调研，列出每一部分期望了解的问题。此部分为本课程的核心部分，能充分调动学生求知的积极性。具体实施的时候可以将学生分成若干小组，分块进行调研，并撰写英文总结报告，然后由小组长做英文口头汇报。

3.根据学生的调研，教师进行总结和补充，按照教学大纲要求的制订需要课程讲授的知识点。此过程与学生进行沟通，明确哪些知识点的讲授可以解决学生对特定模块所提出的问题。每次课堂授课后，与学生沟通确认是否解决了他们对此部分的疑惑。在此过程中锻炼了学生的英文口语水平。

4.全部课堂授课内容完成后，结合最新半导体材料的科研成果，鼓励学生阅读科研论文，并撰写英文综述论文，激发学生对半导体材料领域的兴趣。

综上所述，通过这样四个步骤，充分调动学生主动学习的积极性，并理论联系实际，深化课堂知识点的学习，是CDIO教学理念的一个具体应用实例。

三、结语

本课题基于CDIO教学模式，创立了《半导体材料》全英文课程新型的教学模式。在实际教学过程中，从提出问题到解决问题的过程中充分调动学生的积极性，加强学生主动获取知识的能力，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

参考文献：

[1]顾佩华，沈民奋.重新认识工程教育：国际CDIO培养模式与方法[M].高等教育出版社，2009.

[2]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009（5）.