1 引言
《微电子器件》是微电子科学与工程专业一门非常重要的专业基础课程，重点向学生讲授三类主要的微电子器件的基本结构、原理和工作特性，分别是PN结、双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor， BJT）和金属-氧化物-半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor， MOSFET）。在整个专业课程体系里面扮演着承前启后的作用，是该专业本科生学习后续专业课程以及未来从事集成电路行业工作的基础。但是在实际教学过程中，学生普遍反映《微电子器件》这门课程知识点多且分散，并且概念较为抽象，很难深入理解上述三类器件的本质特性，经常陷入死记硬背的学习状态，创新思维能力培养也就无从谈起。因此，积极探索该门课程的教学改革对微电子科学与工程人才培养具有十分重要的意义。在笔者近几年的教学过程中，探索性的将创新思维能力贯穿到《微电子器件》课程教学过程中，使学生在深入理解微电子几类器件的基础理论知识的同时获得创新思维训练。
作者简介：姚尧（1983-），男，四川广安人，博士，副教授，主要从事微纳器件的研究和教学工作。E-mail address, yyao@cuit.edu.cn
2基于创新思维能力培养的课程教学实例
由于《微电子器件》课程所讲授的整个知识体系多为上世纪中叶建立，因此在讲授过程中适当结合当前微电子器件发展的动态是非常有必要的。这也非常有助于让学生在掌握基础理论知识的同时，通过对最新前沿技术的了解，掌握微电子器件的发展规律，达到培养自身的创新能力的能力。本文接下来从新颖性和多向性这两个个方面举例给出部分教学实例。
2.1 新颖性教学实例
新颖性教学，即教学过程中的目标、方法、过程等方面均具有新颖性，这对激发学生的学习热情具有至关重要的作用。《微电子器件》课程尤其强调学生对几类器件基本结构和工作原理的掌握，而学生在学习过程中经常容易出现的问题就是对教材的依赖。如对PN结的形成过程的理解，如图1所示，学生对PN结的形成过程往往局限在“静态”，认为PN结形成后载流子再无移动。为了避免出现上面的错误认识，在讲授过程中笔者将PN结的形成过程比喻成一个有趣的故事，例如两个不同的元素相遇后发生的化学反应，通过生动的故事情节，引导学生理解PN结的形成原理和特性，着重强调PN结形成后，载流子依然在移动，最终形成一个“动态”平衡。
图1 PN结形成过程
2.2 多向性教学实例
多向性教学，即教学过程中对知识点进行纵、横、逆三方面讲授，让学生清楚知识点的全貌。例如，在BJT和MOSFET器件工作状态的理解上，学生往往没有建立起二者的联系，认为BJT和MOSFET器件的工作状态是完全没有任何对比性的，这反映出学生对器件结构没有完全深入理解。为了解决这一问题，在教学过程中利用图解的方式进行逆向分析对比BJT和MOSFET的工作状态。如图2所示工作在饱和状态下的MOSFET。此种状态下引导学生观察源区、栅区和漏区的特征。可以发现此种状态下，源区、栅区和漏区正好形成了一个N+P N+结构，亦即是一个工作在放大区的BJT结构。通过这个案例引导学生在分析微电子器件结构时应当融会贯通。
图2 工作在饱和区状态的MOSFET
3 结论
笔者将创新性思维能力培养贯穿至《微电子器件》课程的教学环节中。通过在教学过程中加入新颖性教学和多向性教学案例，提升学生学习兴趣、激发学生创造力和解决问题能力，教学实践结果表明学生的综合能力得到了有效提升。此外，教师的角色由传统的灌输式教学转变为引导者和促进者，增强了学生的主动性和参与度。因此，基于创新思维能力培养的《微电子器件》课程教学改革具有良好的可行性和推广价值，对培养学生的创新意识和实践能力具有积极的促进作用。
致谢
感谢成都信息工程大学《微电子器件》课程组施媛媛和张志刚老师提供的建设性意见和帮助。
参考文献
[1] 陈卉，曾葆青，文毅，张华斌，“微电子器件”多元化教学方法的探索，电气电子教学学报，2016，38（3），97-99；
[2] 任敏，张波，张庆中，刘继芝，陈勇，“微电子器件”课程的教学方法，电气电子教学学报，2014，36（1），54-56；
[3] 陈星弼，张庆中，陈勇，微电子器件( 第三版)[M]，北京：电子工业出版社，2008 年
王健，李靠天,“微电子器件基础”课程的现代教学理念改革研究，教育教学论坛，2015，（3），91-92.