微电子科学与工程专业“课程思政”改革初探*

钱敏 陈蕾 周敏彤 （苏州城市学院光学与电子信息工程学院）

“课程思政”的中心思想就是以课程为载体，立德树人为根本，充分挖掘蕴含在专业知识中的德育元素，实现课程与德育的有机融合。[1]在知识传播中，“课程思政”通过实现价值引领，能使学生树立正确的价值观，培养德才兼备的大学生，真正体现育人本质。

一、微电子科学与工程专业开展“课程思政”的优势与意义

微电子技术是现代信息化社会的基石，是实现中华民族伟大复兴需要的核心技术之一。微电子工程专业课程中蕴含非常丰富的有待突破的高技术问题，也是西方世界针对我国进行封锁的关键技术，是高校开展“课程思政”较好的载体。挖掘这些技术热点，介绍专门知识，融入课程思政元素，做到立德树人润物无声，可以激发学生的学习兴趣，引导他们热爱专业、努力学习发奋图强，下定攻克科技难关的决心，培养学生的家国情怀，最终实现知识传授与价值引领相协同。

目前，我国在科技领域面临不少“卡脖子”问题，如“华为事件”“中兴事件”等，[2-3]国内信息化进程热切呼唤“中国芯”，但不可否认的是目前我国在这方面还是存在短板，迫切需要微电子高端专业人才。将“课程思政”的内容融入芯片（集成电路）设计、制造和封装测试作为主要内容的微电子技术专业，能唤起广大爱国学生的学习热情。从基础做起，扎扎实实推进专业教学，如能在课程专业知识教学中结合重点难点分析，挖掘核心技术中的典型思政元素，推进专业“课程思政”建设，创造性地丰富课程体系，讲好科学知识和中国故事，引导学生正确认识历史规律，准确把握基本国情，增强“四个自信”，坚定理想信念，则能实现知识传授与价值引导的有机统一，与通识课程中的思想政治理论课形成协同效应，最终培养出专业能力过硬、政治合格、品德高尚的国家急需的微电子专业人才。[4-8]

二、“微电子科学与工程”专业开展“课程思政”的实施路径

（一）基于“课程思政”教学改革的人才培养方案修订

为主动应对新一轮的科技革命和产业变革，2017年2 月以来，国家积极推进新工科建设，[9]努力探索工程教育的中国新模式。本科人才培养方案是实现人才培养目标的纲领性文件，对专业人才培养质量起着决定性的作用。结合新千年后我国开展的工程教育认证[10]和近年来开展的“课程思政”实践，对微电子科学与工程专业的培养方案进行了修订。

培养目标中，除了专业知识和技能外，还强调德、智、体、美、劳全面发展，要求所培养的人才身心健康，具有道德文化素养、社会责任感、创新精神和创业意识、协作精神和沟通能力。在解决专业问题时，需要综合考虑社会、健康、安全、法律和经济等方面的因素，具有国际化视野，并且具备终身学习的能力。

基本培养要求中强调热爱祖国，拥护中国共产党，掌握习近平新时代中国特色社会主义思想的基本原理；建设中国特色社会主义现代化，为人民服务，为国家富强、民族复兴努力奋斗；努力践行社会主义核心价值观，具有良好的思想品德、社会公德和职业道德，具有爱岗敬业、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质。能以社会主义核心价值观为引领，弘扬中华优秀传统文化，发展社会主义先进文化。强化学生敬业、诚信、创新、奋斗、合作、奉献等新时代精神。

毕业要求中增加了了解专业问题解决可能对社会、健康、安全、法律、文化带来的影响，并理解应承担的责任；了解专业问题的突破可能对环境、社会可持续发展的影响；具有人文社会科学素养、社会责任感和道德修养，具备健康的身体和良好的心理素质；具有团队协作精神；具有良好的表达能力，能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，并具备一定的国际视野；具有自主学习和终身学习的意识，能够追踪学科领域发展动态，具备不断学习及适应发展的能力，具有创业意识。

由此可见，在培养计划的修订中，已经将社会主义核心价值观的渗透作为基本内容，在德、智、体、美、劳各方面也提出了更新更高的要求。要培养学生永攀高峰的创新科学精神、踏实严谨的品质、社会责任感和使命意识、正确的道德素养价值取向，促使学生形成正确的世界观、人生观、价值观、掌握改造世界的正确的方法论，形成科技报国的爱国主义人文情怀。不断探索思政教育教学改革，将专业知识中的科学精神和爱国情怀相结合，潜移默化地实现思政育人目标。

（二）教学内容中思政元素的选择

为提升学生的学习热情，需要有针对性地进行“课程思政”教学设计，深度、合理地挖掘“课程思政”元素，融合专业知识和思政内容，最好涉及与国家重大需求相关的专业知识点。将知识传授拓展到价值引领和能力培养的高度，以润物无声的方式培养学生崇尚科学的精神和人文情怀信念，以高调宣示的方式弘扬社会主义核心价值观。努力争取在专业核心课程教学内容中形成丰富的思政素材案例库，最好涵盖国家战略、行业最新技术、时政热点、人文哲学、职业发展、科学发明史、科学家重大贡献等内容，有针对性地培养学生的创新科学精神、人文素养、家国情怀、政治认同等。在教案撰写、教学设计、课堂教学、课程作业、考核等环节中，引导学生正确做人、做事、做学问。

将主动教学法应用在护理护理教学服务当中,可以有效的提高护理实习生在专业知识方面的掌握程度、实践操作能力以及应急能力等多方面的能力,尤其是在应用情境教学时,可以借助情境教学中制定计划的方法提高实习生评估患者综合素质的能力,并将患者所存在的共性、个性问题进行针对性考虑和分析,借助实习生之间相同讨论与教师的指导制定的计划进行护理教学,可以显著提升护理教学的价值与意义,同时借助主动教学法可以实现护理教学质量的循环性提升作用,优化护理教学效果,从而实现不断提升护理实习生护理能力的目标[5]。

（三）教学模式的改革与课程考核评价改革

区别于传统教学模式，基于“课程思政”的教学模式，要求教师坚持马克思主义的立场、观点、方法，将教学与科学精神的培养结合起来，“盐溶于水”润物无声；提高学生正确认识、分析和解决问题的能力。结合目前国内高校广泛推进的工程认证教学改革进行教学设计，如突出学生为中心、突出产出导向、突出持续改进。具体来说，教学设计包括：1.布置预习，强调学生必须结合学科前沿动态进行文献查阅与分析，激发学生对科学的热爱；2.在课程讲授中强调互动、课堂讨论等，结合社会科技热点事件、先进人物事迹开展“课程思政”教学，注重历史的比较、显性的灌输与隐性的渗透，突出社会主义核心价值观的培养；3.结合课后复习、作业、实验、拓展学习、小论文撰写、业界参观、行业专家授课等多个环节来巩固所学知识，并利用现代通信手段（如QQ、微信）加强师生沟通。进一步融入“课程思政”元素，以促进学生自主学习，培育学生的学习兴趣、科学精神、人文素养和家国情怀。

区别于传统卷面成绩评价为主的模式，基于“课程思政”的课程成绩考核标准引入了基于过程导向的多元化的评价体系。平时授课时的交流互动、话题参与度、思政小论文等都纳入成绩考核范畴。

（四）核心教学团队“课程思政”教学能力的培养

教师是开展“课程思政”建设的主体，有得天独厚的价值引领优势。为此，加强教师队伍建设、充分提高教师的“课程思政”育人能力就被提上了议事日程。从某种意义上来讲，学生的价值观念是一张白纸，教师主观意识的灌输往往决定了某些学生的思想意识和成长的走向。如何将科学素养、创新意识、工匠精神、人文情怀、家国意识等元素与专业知识点有机结合起来，是每一位高校教师必须考虑的问题，这也是“课程思政”成功的关键点。信息社会，微电子技术发展迅猛，专业教师需加强自我专业学习，不断拓宽专业视野，更新自身专业知识，与时俱进；强化自身德育意识与德育能力，强化课程教学政治责任，教书育人、言传身教。以人才培养方案为纲领，做好教学过程设计，注重教学方法和手段的新颖性、多样性，以“润物细无声”的方式陶冶大学生的思想情操，使学生坚守爱国理想信念，在教学全过程贯穿社会主义核心价值观培养，引导学生健康成长。

三、核心思政元素及典型案例

举例来说，就社会主义核心价值观的渲染，选择如下典型案例来落实：

（一）家国情怀、民族精神

“微电子学概论”中谈到微电子技术的发展过程时，绝大多数微电子科技成果都是从西方世界开始发展的，但我们绝对不用妄自菲薄。历史上，几位重量级的华裔微电子专家也为微电子技术的发展做出了具体的贡献，促进了世界范围微电子产业的发展，为信息化社会的发展奠定了重要基础[11]。萨支唐先生发明了CMOS 技术，这是现代电路设计中的主要技术，也是电子电路绿色环保设计理念的主要载体。施敏先生是非挥发快闪存储器的发明者，在现代电子系统中，其主要作为记忆存储单元，在以电脑、手机为代表的现代信息化设备中有着广泛应用。进入新千年后，微电子工艺技术的发展遇到了瓶颈，进入了后摩尔时代，微电子特征尺寸不能再按照“按比例缩小原则”制程来加工得到，针对如何延续摩尔时代的问题，华人科学家胡正明的研究发挥了重要作用，他采用鳍式MOS管，创造性地利用立体结构，尽最大可能地延续了摩尔时代。事实上著名的华人微电子科学家还远不止这三位，他们的成就不仅表明华人完全有能力发展好IC产业，还完全能勇立潮头。通过上述讲述，学生的民族自豪感油然而生。通过国内外微电子技术发展历史的纵向对比和当今技术发展水平的横向对比，让学生正视历史和现实，树立远大目标，并积极投身科学研究，为国家建设作贡献。

中华人民共和国成立后，西方世界对我国进行各方面的封锁。在一穷二白的基础上，我国的科学家不畏艰难，包含微电子技术在内的科学技术领域得到了快速发展，为新中国两弹一星的成功研制作出了卓越的贡献，也涌现了一批著名的微电子科学家，如黄昆、谢希德等，他们是中华民族的骄傲。

近几年，随着我国科学技术的发展，我国的综合国力得到了空前的提升。我国的GDP 已经超过了日本、德国，跃升至世界第二名，位列美国之后。这时，西方世界的狼子野心暴露无遗，美国对我国进行了全面的制裁，其中最重要的就是以微电子技术为代表的技术封锁，涉及芯片禁运、芯片设计EDA 软件禁运、科学计算软件MATLAB 禁运等。美国还禁止台积电企业为华为自主设计的手机芯片（代号麒麟）进行代工，妄图扼杀我国微电子产业的发展。在这种情况下，我们必须坚持自主创新，发展我们自己的微电子产业，才能不受制于人。从这个角度上讲，微电子专业的学生更要踔厉奋发，满怀家国情怀，发扬不畏艰险永不言败的民族精神，努力奋斗，相信不久的将来一定能解决所有问题。

（二）行业使命、科学精神

“集成电路工艺”中有关微纳加工技术，所谓的“14nm 技术”“7nm 技术”“5nm 技术”等，指的是现代CMOS 结构电路栅极的长度，该参数决定了现代低功耗电路产品的性能，是一个重要的技术指标，也是微电子芯片加工技术的难度、先进度指标。目前世界范围内，能完成最先进5-7nm 工艺的微电子公司只有台积电、Intel 和三星，他们处于垄断地位。再先进的电路设计，假如无法通过制程生产出来，也无济于事。目前国内集成电路生产工艺制程还达不到最先进的水平，导致芯片性能达不到最优化，这也是西方世界对我国微电子产业“卡脖子”的关键原因。由于我国微电子产业技术起步较晚，现有的技术储备、人才储备还不能全面解决这些问题。我们必须加强微电子产业人才培养，厚积薄发；同时，科学事业来不得半点虚假，必须聚焦技术攻关，坚持自主研发，相信一定能解决产业难题。我们欣喜地看到，以华为为代表的中国公司，在手机无线通信5G 标准及芯片的研制中已经居于世界领先水平；以腾讯、阿里巴巴、百度为代表的互联网信息化社会新经济业态改变了人类的生活方式，对社会发展起到了巨大的促进作用。我们有理由相信，中华民族伟大复兴不是梦。

（三）理想信念、创新精神

“半导体器件原理”中，各种新颖的电子元器件的发明，无不凝聚了科学家的创新精神。如晶体管的发明、集成电路的发明、CCD 的发明、CMOS 技术的发明、DRAM 的发明、FLASH 的发明、CPU 的发明、FinFET 的发明，前三项获诺贝尔奖，后面几项都获诺贝尔奖提名。这些技术影响了社会的发展，引领了科学技术的潮流，带领人类进入了信息时代，给人类带来了巨大的福利。创新驱动发展，科学家的创造发明是坚定理想信念的结果。2020 年 9 月 11 日，在科学家座谈会上，习近平总书记指出：“在激烈的国际竞争面前，在单边主义、保护主义上升的大背景下，我们必须走出适合国情的创新路子，特别是要把原始创新能力提升摆在更加突出的位置。”可以说，微电子技术的发展过程、一部集成电路发展史，就是一部原始创新的发明史。

（四）社会责任、协作精神

“半导体物理”中引入“课程思政”元素：肖克利对微电子技术发展作出的巨大贡献是毋庸讳言的，他为晶体管的发明、完美的理论解释做出了杰出的贡献，但在晶体管及相关技术的产业化发展中，其个人弱点也充分暴露，他跟合作伙伴诺伊斯等在企业发展方向、团队管理方面发生了不小的摩擦，以至于企业发展并不成功，体现了其协作精神方面的欠缺。相反，诺伊斯等的出走，造就了一个伟大的企业—Intel 的诞生。Intel 孕育了CPU 的产业化应用，开启了个人电脑的新时代，从此人类开始了信息化的时代征程。这就是科学史上著名的“叛逆八人帮”事件。[12]世事变迁，这一事件被后世传为美谈，但是也作为反面教材来警示后人。现代全球化互联新时代，单打独斗已经不能胜任科学创新发展，国际合作共赢是大趋势。对于微电子产业中使用的一般材料和设备的研发或采购，要积极融入国际产业链和生态链，加强协作，勇于承担造福全人类的社会责任。

（五）敬业守信、工匠精神

“集成电路设计”“集成电路版图设计”等课程中，要反复强调做事追求卓越的态度，千万不能马虎了事。要时刻提醒自己，目前国内微电子产业中还存在短板。在学习别人的技术时要善于发现问题、解决问题，反复总结，积极消化，敬业守信，努力创新。“集成电路工艺”中，集成电路制程是一个非常复杂精细的过程，可以说是国家科技实力的一个代表，光刻机及相关技术以及接触、互连、隔离和封装技术反映了微纳精细技术发展上的工匠精神，蕴含了精益求精、敬业奉献、专注勤勉、创新进取的职业精神，更有职业伦理等新元素。因此，在人才培养中，针对团队沟通合作、社会责任感、职业道德、工程伦理等也提出了新要求。在制定专业培养方案时，对于工程专业认证的需要也要进行充分的考量。

四、结语

微电子专业课程的性质，尤其契合新时代高等教育对于培养具有家国情怀的高水平人才的要求，因此，开展“课程思政”具有得天独厚的优势。要充分利用相关专业课程中的“课程思政”元素，在专业教学中全面融入思想教育的理念，实现高等教育立德树人根本任务。学生在运用知识时，需要强化对人生的思考，深化对科技发展水平、社会发展程度的理解，提高国情意识，提升社会责任感，增强学以致用的能力，发展社会协作能力。“课程思政”坚持知识传授、能力培养和价值塑造三位一体育人，从家国情怀、专业能力、人文素养三方面真正实现思政育人目标。本文为微电子科学与工程专业“课程思政”改革提供了一些意见参考，提出了建设路径。修订培养方案，完善课程体系，优化教学内容并挖掘“课程思政”元素，改革教学模式、教学方法和课程评价方法，提升教师价值引领能力是新时代“课程思政”的必由之路。深入的工作仍需多方共同努力，进一步开阔思路，推进建设进程。培养具有马克思辩证唯物主义、爱国主义、习近平新时代中国特色社会主义思想的新时代高水平人才，促进学生形成高尚的道德和社会主人公精神。