半导体封装测试与可靠性课程思政改革探索

摘  要：半导体封装测试与可靠性是面向微电子相关专业博士硕士研究生开设的专业选修课，系统讲授集成电路发展过程中不同历史阶段出现的典型半导体封装测试与可靠性技术，为学生成为微电子领域专业研发人员打下了理论基础。课程思政改革是新时期高校教育教学工作的核心内容之一。该课程组基于半导体封装测试与可靠性课程的专业特点，充分发掘课程中的思政元素，优化教学内容和教学方法，提出实施课程思政的具体措施。改革有效地提高课程教学质量和本专业研究生培养质量。

关键词：半导体封装测试与可靠性；课程思政；教学改革；研究生培养；微电子

中图分类号：G642       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）02-0178-04

Abstract： "Semiconductor Packaging Testing and Reliability" is a professional elective course for doctoral and master students majored in microelectronics， which systematically teaches typical semiconductor packaging， testing and reliability technologies that appear in different historical stages of the development of integrated circuits， laying a theoretical foundation for students to become professional researchers in the field of microelectronics. The ideological and political reform of the curriculum is one of the core contents of the education and teaching work of colleges and universities in the new period. Based on the characteristics of the course "Semiconductor Packaging Testing and Reliability"， the course group fully explores the ideological elements in the curriculum， optimizes the teaching content and teaching methods， and proposes specific measures for the implementation of the curriculum. The reform has effectively improved the quality of course teaching and the quality of postgraduate training in this major.

Keywords： semiconductor packaging testing and reliability; the ideological and political education in all courses; teaching reform; postgraduate training; microelectronics

2020年5月28日，教育部印发的 《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》）中指出：“建设高水平人才培养体系，必须将思想政治工作体系贯通其中，必须抓好课程思政建设，解决好专业教育和思政教育‘两张皮’问题。要牢固确立人才培养的中心地位，围绕构建高水平人才培养体系，不断完善课程思政工作体系、教学体系和内容体系。[1]”课程思政建设是新时期高校教育教学工作的一项重要任务，其效果决定着国家接班人的培养、国家的长治久安，以及民族复兴和国家崛起的伟大事业。因此，全国各高等院校纷纷响应号召，制定实施方案，全面部署课程思政建设。

作为我国高校电子科学与技术专业学科的领头羊，电子科技大学从2013年起开设针对博士硕士研究生的专业选修课程半导体可靠性工程[2]，2018年课程升级为半导体封装测试与可靠性。该课程是构建本专业研究生知识体系必不可少的组成部分。但是，该课程的教学长期以来都只将重点放在专业知识的传授上，忽视了对学生人生观和价值观的塑造，因而在人才培养上存在较大的弊端。在 《纲要》指导下，课程组授课教师积极进行了课程思政改革探索，并取得了良好的成效。

一、改革目标和建设思路

半导体封装测试与可靠性是面向电子科技大学微电子相关专业博士硕士研究生开设的专业选修课，共40学时，课程系统讲授了集成电路发展过程中不同历史阶段出现的典型半导体封装测试与可靠性技术。课程内容主要由三方面构成：（1）芯片封装的基本概念、功能和国内外发展现状，当今主流芯片互连技术（WB/TAB/FCB）和先进封装技术（QFP、BGA、CSP、MCM和3D封装等），以及未来封装技术发展趋势；（2）集成电路测试基本概念和方法；（3）可靠性数学基础、半导体主要的失效机理、可靠性试验及失效分析方法。

“专业课程是课程思政建设的基本载体。要深入梳理专业课教学内容，结合不同课程特点、思维方法和价值理念，深入挖掘课程思政元素，有机融入课程教学，达到润物无声的育人效果。[1]”结合我国微电子产业发展的时代大背景和本课程的教学内容和课程特点，课程组修订了教学大纲，将教学目标从单一的知识传授目标调整为综合的人才培养目标：坚持价值塑造、知识传授和能力培养三位一体，培养具有扎实的半导体封装测试与可靠性知识，同时具有服务国家战略需求的责任感和时代担当精神、独立科研能力、追求卓越的高层次创新人才。

在上述教学目标指引下，课程组基于半导体封装测试与可靠性课程的专业特点，发掘课程中的思政元素，优化教学内容和教学方法，充分发挥课程的育人功能。总体建设思路如图1所示。在课程思政建设中，授课教师是实施主体，教学内容是思想载体，教学方法是实现手段，学生虽是受众，但必须充分调动学生的主观能动性，让其反客为主，积极参与到建设过程中来，与教师形成互动，课程思政才能真正深入其内心，达到预期效果。因此，上述各环节构成了一个有机的整体，忽视任意一个环节都会影响到课程思政的建设成效。

二、具体实施方案

秉承做“政治上有高度、思想上有深度、情感上有温度”的课程思政的价值理念[3]，课程组从教师工作体系、教学内容体系和教学方法体系三方面建设着手，系统地构建了半导体封装测试与可靠性课程思政体系。

（一）教师工作体系建设：人员合理、理念明确、制度有力

课程组邀请本校马克思主义学院的资深教师担任顾问，对课程思政内容把关，对教学方式方法提出建议。由专业课教师和思政教师共同构成的教研团队，人员搭配更为合理。团队成员分工明确，能够更好地发挥自己的特长。

教师作为教育的主体，要做好课程思政，首先要坚持“育人必先自育”的理念，只有授课教师达到了一定的思想高度和理论水平，才能在课程思政中游刃有余。因此，课程组教师积极参加课程思政和教研教改学习培训，提升自身的专业、政治和人文素养，树立使命意识和社会责任感；通过定期阅读党中央下达的文件资料，学习习近平总书记系列讲话精神，关注国际国内形势，使得自身能够站在国家整体发展战略的高度来思考半导体行业发展，因而在授课的课程中能够高屋建瓴地引导学生，使学生在学习知识的过程中，能够从家国情怀和国家整体发展的角度来审视和解决问题。

课程组还制定了集体教研制度，定期进行集体教研和学习交流，共同讨论思政方案。以此为保障，使得课程组教师的学习进步常态化、长期化。

（二）教学内容体系建设：定位精准、方案具体、案例丰富

在制定教学目标时，课程组充分考量“知识传授、能力提升和价值引领”的同步提升，将目标细分为知识目标和思政目标。在学时数分配时，合理分配专业知识和思政内容所占的比例。在此基础上，课程组深植于半导体封装测试与可靠性课程，对原有教学内容进行“二次开发”：通过集体研讨对能够承担的思想政治教育内容进行梳理，精准定位专业和思政内容契合点、学生兴趣点和国家重大需求点。

在不影响课程自身的知识图谱和逻辑体系的基础上，根据思政点的不同落实具体方案。以润物无声的方式提升学生的哲学素养、科学精神，以高调宣示的方式弘扬社会主义核心价值观[3]。作为课程的直接受众，学生的意见对课程内容的开发具有建设性意义。因此，在思政方案设计上，站在学生的角度思考，将国家战略、行业发展与学生深造、职业发展相结合，增强了学生在学习中的“获得感”。课程组还通过问卷调查、师生交谈等方式了解学生需求，以此为依据优化思政方案。

通过上述一系列措施，课程组建设了适用于本课程的思政案例库，内容丰富，涵盖了国家战略、时事热点、行业发展、哲学人文和职业引导等，有针对性地培养学生的家国情怀、政治认同、人文素养、科学精神和创新能力等。具体的思政教学方案见表1。

（三）教学方法体系建设：形式多样、反客为主、闭环反馈

优化教学方法，探索适用于半导体封装测试与可靠性课程的具有交互性、启发性和开放性的思政教学方法，教学形式丰富多样。具体从思政主体教师的“教”法和思政受众学生的“学”法两方面进行改进。教师“教”法上，充分利用案例教学方法，加强课程的生动性。学生“学”法上，充分利用课堂讨论，将学生从被动学习变为主动学习。选取一些既与专业知识密切相关，又具有思想深度的思政课题，组织学生开展讨论。将思政教育从课堂延伸到课外。在建设好课堂教学主渠道的同时，开发课外思政教育的辅助渠道。课外借助QQ群开展线上思政，分享思政学习材料，引导学生课外阅读和讨论，以“润物细无声”的方式使学生在人生观、价值观上发生积极的转变。此外，利用问卷调查等建立有效的反馈机制，形成闭环，及时对思政内容和方式进行改进，使学生反客为主成为思政设计者。

为了检验课程思政的效果，增强学生进行思想政治学习的积极性，对考核方式进行适当的改革，将思政环节纳入考核，将思政参与度、思政小论文质量与成绩挂钩，充分调动学生积极性。从以结果为导向的考核模式转变为以过程导向的多元化评价体系，关注学生平时表现。考核标准见表2。

三、典型的教学案例

半导体失效机理由于涉及的知识面较广，是本课程的重点和难点。在讲授VDMOS器件失效机理时，采用了案例教学法，并将思政内容有机地融入到专业知识讲解中。如图2的教学设计流程图所示，首先授课教师列举了本团队通过和华为公司的合作项目，为公司找到了VDMOS器件的潜在可靠性风险的例子。华为公司是行业标杆，也是很多同学的就业首选，将这个案例作为思政切入点，能很好地激发学生的兴趣。在具体分析案例时，既讲解了器件的失效机理，又分享了项目过程中的困难和挑战，潜移默化地培养了学生精益求精、追求极致的工匠精神。随后引出本团队研制的高可靠VDMOS器件已用于国防装备中，通过充满仪式感的高调宣讲增强学生的自豪感。最后引导学生对当前的热点问题——“华为事件”和元器件的国产化替代进行讨论，将思政课堂交给学生。学生不但对我国的微电子产业发展面临的机遇和挑战、国家对微电子产业的政策扶持等进行了分析，还对研究生毕业之后的职业选择开展了激烈的讨论。很好地达到了培养学生的政治认同、社会责任和奋斗精神的思政目标。

本案例的教学设计从学生兴趣点出发，专业知识与思政内容契合度高，使得课程思政的开展衔接自然、毫不突兀。教学方法丰富灵活，从实际案例引入，能快速吸引学生注意力；进而在案例基础上进行拓展和延伸，层层递进；最终让学生成为课堂讨论的主体，实现了课堂翻转。充实的内容和生动的形式使得课程思政真正做到了春风化雨、入脑入心。

四、课程思政改革效果

本课程于2020年获得电子科技大学研究生课程思政示范课程建设项目的资助。经过课程组一年多的积极探索和改革，最终取得了良好的成效，被评为校级研究生课程思政示范课程。学生评教显示，课程除了为他们打下坚实的专业基础，还对其价值观、人生观起到积极影响，使他们深刻认识到肩负振兴中国微电子产业的历史使命，对他们的升学就业起到良好的引领。课程也使学生的创新思维和高阶能力得到良好训练，学生利用课程中所学的知识和能力，在“华为杯”中国研究生创“芯”大赛、“兆易创新杯”中国研究生电子设计竞赛等各类创新创业大赛中屡获佳绩。

五、结束语

半导体封装测试与可靠性课程组坚持价值塑造、知识传授和能力培养三位一体育人，充分挖掘专业课程中的思政元素，使专业教育与思政教育有机融合，使学生在获取专业知识的同时，达到个人修养的提升、社会主义核心价值观的重塑、科学精神和辩证唯物主义思想的构建，较好地达到了思政育人的目标，有效提高了专业课的教学质量。

参考文献：

[1]教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知（教高〔2020〕3号）[Z].2020.

[2]任敏，高巍，张波.“半导体可靠性工程”课程教学改革探索[J].教育教学论坛，2021（26）：41-44

[3]任敏，刘继芝，钟智勇“微电子器件”课程思政改革探索[J].电气电子教学学报，2022，44（1）：57-60.

基金项目：2019年教育部产学合作协同育人项目“‘新工科’背景下基于产教融合的《微电子器件》课程改革与建设”（201902082005）

第一作者简介：任敏（1980-），女，汉族，四川乐山人，博士，副教授。研究方向为功率半导体器件及其可靠性。