微电子类课程思政教学探索

摘  要：教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》明确课程思政要在所有高校、所有学科推进，并且对于推进高校课程思政建设进行整体设计。理工科的课程思政教育应该特别注意思政元素的融入方式。该文分析微电子与集成电路类课程的思政元素，说明专业知识如何与思政元素进行有机融合，以做到“全方位育人”，“寓价值观引导于知识传授之中”，促进本专业培养目标的达成，为党和国家培养合格的微电子与集成电路领域人才。

关键词：课程思政；微电子；集成电路；全方位育人；价值观引导

中图分类号：G641      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）30-0120-04

Abstract： The Construction Guideline on Curriculum Ideology and Politicsin Colleges and Universities issued by the Ministry of Education defines the importance of curriculum ideological and political construction in all colleges and universities and all disciplines， and makes an overall design for promoting curriculum ideological and political construction in colleges and universities. Curriculum ideological and political education of science and engineering should pay special attention to the integration of ideological and political elements. This paper analyzes the ideological and political elements of microelectronics and integrated circuit courses， and explains how to organically integrate professional knowledge with ideological and political elements， so as to achieve "all-round education"， "integrate values guidance into knowledge teaching"， promote the achievement of the training objectives of this major， and cultivate qualified talents in the field of microelectronics and integrated circuit for the Party and the country.

Keywords： curriculum ideology and politics; microelectronics; integrated circuit courses; all-round education; value guidance

基金项目：教育部电子信息类专业教学指导委员会教改项目“OBE理念下CDIO教学模式实践教学体系的研究与探索”（2021-JG-05）；北京信息科技大学研究生培养思政建设重点项目“‘微电子工艺原理与仿真’课程的思政教学研究与探索”（2023PYZD09）；北京信息科技大学教学改革重点项目“基于‘5E’教学模式的集成电路设计探究性实验教学改革”（2023JGZD06）

第一作者简介：李严（1982-），女，汉族，黑龙江延寿人，博士，副教授。研究方向为集成电路设计。

2020年，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》提出，课程思政建设要在全国所有高校、所有学科专业全面推进。对于理学、工学类专业课程，要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。特别是对于工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

在理工类专业课程教学过程中，如何采用合适的方式，自然而然地融入思想政治教育，是目前大学教育中比较关注的问题[1-7]。微电子类课程是高等院校集成电路、电子科学与技术、微电子等专业开设的重要专业类课程，主要包括微电子工艺和集成电路设计、集成电路测试、集成电路版图设计和集成电路EDA等专业课程，以及半导体物理、微电子器件等基础课程，主要学习在微电子电路设计、制造、测试过程中所用到的原理、方法、技术等。对于微电子类课程的教学，应该始终清楚“培养什么人，怎样培养人，为谁培养人”，寓价值观引导于知识传授中，在达成专业知识培养目标的同时，升华思想，进行思想政治教育。

微电子产品已经渗透到关系国计民生的各个领域，我国微电子行业飞速发展，但是仍然有进步的空间，与顶尖水平相比，仍有差距，特别是高端芯片的设计，先进生产线的半导体设备、材料等。而科技工作者也以卓越为目标，一直不懈努力。正如习近平总书记在2021年5月28日两院院士大会中国科协第十次全国代表大会上所做的讲话，肯定了科技工作者所做出的努力和成绩，并鼓励我们继续前行，“实践证明，我国自主创新事业是大有可为的”“把握大势、抢占先机，直面问题、迎难而上，完善国家创新体系，加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强”。集成电路等相关专业的学生肩负着行业使命和民族责任，对相关专业的学生进行价值观的引导非常重要。对于学生来说，虽然最基本的任务是学习知识，但是如果学习态度不端正，是无法达到最好的学习效果的；而如果价值观不正确，即使学会了知识，也无法真正地将所学、所获回报社会。

微电子类课程含有丰富的思政元素，可以将价值塑造、知识传授和能力培养有机融合，以增强教学效果，达成培养目标。因此，对于微电子原理与仿真课程进行思政教学的探索，具有非常重要的理论及现实意义。

一  微电子类课程思政教学目标

微电子与集成电路类课程的教学，不仅应该具备专业性，还应该有思想性。教师必须知道培养什么人，怎么培养人，为谁培养人。只有这样，学生才能具有端正的学习态度，积极的学习目标，培养目标才能更好达成。课程思政就是完成课程在思想性上的升华。有效的课程思政教学，应该是发现课程中本身具有的点点滴滴的思想性元素，将思政元素融入专业教学，从点到线再到面，星星之火，可以燎原，在潜移默化中培养具有坚定意志、优秀品质、出色的专业能力的莘莘学子，使学生具备勤奋、努力、严谨和诚信的学风与科研品质，积极为社会、国家服务。

微电子类课程的思政教学目标如图1所示，通过课程思政建设，学生应该在学习动力、学习能力、理论水平等方面有提升，从而更好地进行课题研究、深造和工作。

二  微电子类课程思政教学的基本思路

对于集成电路类课程的思政教学，基本思路如图2所示，主要是要先确定课程思政的基本素材，再将基本素材与教学内容进行结合，进行教学设计，在教学中逐渐形成完整的思政引领下的专业教学模式。

（一）  确定课程思政的基本素材

我国微电子行业具有悠久的发展历史，目前处于特殊的历史时期，不乏勇于创新、突破禁锢的优秀事迹，因此存在着丰富的思政元素。

1  行业历史与前辈榜样

一个行业的发展历史描述了它从无到有的过程，了解行业历史，了解科学家前辈们怎样为推动行业发展不遗余力，懂得我们国家的集成电路行业就是在这么多人的共同努力下一步一步发展到今天，能够激发学生的民族自豪感，有激情、有动力，在前辈的精神指引下继续前行。

2  行业现状与优秀案例

一个行业的现状代表了目前的发展水平，在集成电路的各个环节，所处的现状均不同，充分了解整个行业现状，将了解目前所处的位置。结合具体的领域，如高端芯片设计、制造设备等，分析目前所处的发展水平，指出自主研发，摆脱受制于人的重要，激励学生投身其中。

在中国微电子和集成电路的发展过程中，出现了一些优秀案例、行业楷模，结合相应的领域，进行详细的案例分析，可以激发学生，成为更好的自己。

3  普遍真理的具体体现

有很多客观规律在集成电路领域得到了很好的体现，发现并进行总结，不仅揭示了微电子与集成电路行业的很多发展规律，而且证明了真理具有普遍性。

（二）  结合教学内容与基本素材进行教学设计

根据以上所总结归纳的思政元素，与实际的专业知识内容相结合，可以使集成电路类专业课程的思政教学达到理想的效果。主要是在专业课程的知识体系中找到合适的切入点，将以上元素自然而然地融入，形成有机整体，将专业知识完成思想的升华，并以思政元素作为引导，提升专业知识的教学效果，达到两方面相辅相成的目的。

同时，在设计过程中，还要根据课堂的教学效果及学生的反馈做调整，不断优化思政元素的融入方式。

（三）  构建思政引领下的专业课教学模式

在充分挖掘了思政元素，并且与专业课教学内容进行了有机融入之后，需要设计完善的评价机制，包括自评价和第三方评价，从而让课程思政教学在不断调整、优化中进行，这有利于课程思政的建设形成一个闭环，依据评价结果不断改善课程的设计方案，最终形成思政引领下的专业课教学模式。

三  微电子类课程思政教学的具体实施与效果评价

在充分挖掘了微电子领域的思政元素后，微电子类课程的思政教学实践主要是将专业课教学内容与思政元素有机融合的过程。

（一）  追溯行业历史，激发民族自豪感，发挥榜样作用，引领专业课学习

1965年，中国第一块硅基数字集成电路研制成功；1980年，中国第一条3英寸线投入运行；1990年，国务院决定实施“908”工程；2000年，中芯国际集成电路制造（上海）有限公司在上海成立；2004年，中国第一条12英寸生产线在北京投产；2008年，第一批45 nm产品成功通过良率测试；2015年，中芯国际28 nm产品实现量产；2019年，全球首款5G SoC芯片海思麒麟990面世，采用全球先进的7 nm工艺，中芯国际14 nm量产。在此过程中，中国集成电路经历了从无到有的创业期（1965—1977年），探索前进期（1978—1989年），重点建设期（1990—2000年），发展加速期（2001—2011年），高速发展期（2012年至今）[8]。可以说，中国微电子与集成电路行业的发展史，就是从业者们奋斗的历史。在微电子与集成电路行业发展的过程中，很多科学家甚至普通科研人员作出了杰出的贡献。

在进行微电子工艺、器件、半导体物理课程讲解时，介绍了王阳元院士的事迹。1956年，国家制定实施“12年科技规划”，王阳元作为北京大学半导体物理专业的第一批学生被重点培养，他郑重地写下入党申请书：“我看到了党与党的事业的伟大、正确、光荣，党的事业的必然胜利与艰巨性，看到党对青年的期望，看到了党员是怎样一个人。人活着应当使人民感到有益。”学生们从中感受到前辈们坚强的意志与坚定的信念，惊叹于前辈们在艰苦的环境下取得的卓越成绩，在课程学习过程中，不再只关注知识点考不考，而是享受理解知识本身带给自己的成就感，并且增强了利用所学知识解决实际问题的信心与决心。

也可以加入某一特定领域的发展史。例如，EDA工具，虽然EDA市场比较小，但是它自始至终连接和贯穿着集成电路设计、制造和应用，每个环节都离不开EDA工具。在集成电路EDA课程中，介绍了中国研发自己的计算机辅助设计系统的艰辛过程和取得的成绩，也说明一个行业的发展或一个领域的进步离不开任何一个环节的努力，星星之火，可以燎原。学生在课程学习过程中，对于目前使用的EDA平台，不仅仅停留在熟练使用上，还会更多地关注其优点、缺点，以及国产平台的发展现状，责任感明显提升。