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篇（1）

1半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位

上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明，促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進(jìn)入了信息時(shí)代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強(qiáng)大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對(duì)抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>

2幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

2.1硅材料

從提高硅集成電路成品率，降低成本看，增大直拉硅（CZ－Si）單晶的直徑和減小微缺陷的密度仍是今后CZ－Si發(fā)展的總趨勢(shì)。目前直徑為8英寸（200mm）的Si單晶已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，基于直徑為12英寸（300mm）硅片的集成電路（IC‘s）技術(shù)正處在由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中。目前300mm，0.18μm工藝的硅ULSI生產(chǎn)線已經(jīng)投入生產(chǎn)，300mm，0.13μm工藝生產(chǎn)線也將在2003年完成評(píng)估。18英寸重達(dá)414公斤的硅單晶和18英寸的硅園片已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，直徑27英寸硅單晶研制也正在積極籌劃中。

從進(jìn)一步提高硅IC‘S的速度和集成度看，研制適合于硅深亞微米乃至納米工藝所需的大直徑硅外延片會(huì)成為硅材料發(fā)展的主流。另外，SOI材料，包括智能剝離（Smartcut）和SIMOX材料等也發(fā)展很快。目前，直徑8英寸的硅外延片和SOI材料已研制成功，更大尺寸的片材也在開(kāi)發(fā)中。

理論分析指出30nm左右將是硅MOS集成電路線寬的“極限”尺寸。這不僅是指量子尺寸效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有器件特性影響所帶來(lái)的物理限制和光刻技術(shù)的限制問(wèn)題，更重要的是將受硅、SiO2自身性質(zhì)的限制。盡管人們正在積極尋找高K介電絕緣材料（如用Si3N4等來(lái)替代SiO2），低K介電互連材料，用Cu代替Al引線以及采用系統(tǒng)集成芯片技術(shù)等來(lái)提高ULSI的集成度、運(yùn)算速度和功能，但硅將最終難以滿足人類不斷的對(duì)更大信息量需求。為此，人們除尋求基于全新原理的量子計(jì)算和DNA生物計(jì)算等之外，還把目光放在以GaAs、InP為基的化合物半導(dǎo)體材料，特別是二維超晶格、量子阱，一維量子線與零維量子點(diǎn)材料和可與硅平面工藝兼容GeSi合金材料等，這也是目前半導(dǎo)體材料研發(fā)的重點(diǎn)。

2.2GaAs和InP單晶材料

GaAs和InP與硅不同，它們都是直接帶隙材料，具有電子飽和漂移速度高，耐高溫，抗輻照等特點(diǎn)；在超高速、超高頻、低功耗、低噪音器件和電路，特別在光電子器件和光電集成方面占有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

目前，世界GaAs單晶的總年產(chǎn)量已超過(guò)200噸，其中以低位錯(cuò)密度的垂直梯度凝固法（VGF）和水平（HB）方法生長(zhǎng)的2－3英寸的導(dǎo)電GaAs襯底材料為主；近年來(lái)，為滿足高速移動(dòng)通信的迫切需求，大直徑（4，6和8英寸）的SI－GaAs發(fā)展很快。美國(guó)莫托羅拉公司正在籌建6英寸的SI－GaAs集成電路生產(chǎn)線。InP具有比GaAs更優(yōu)越的高頻性能，發(fā)展的速度更快，但研制直徑3英寸以上大直徑的InP單晶的關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，價(jià)格居高不下。

GaAs和InP單晶的發(fā)展趨勢(shì)是：

（1）。增大晶體直徑，目前4英寸的SI－GaAs已用于生產(chǎn)，預(yù)計(jì)本世紀(jì)初的頭幾年直徑為6英寸的SI－GaAs也將投入工業(yè)應(yīng)用。

（2）。提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性。

（3）。降低單晶的缺陷密度，特別是位錯(cuò)。

（4）。GaAs和InP單晶的VGF生長(zhǎng)技術(shù)發(fā)展很快，很有可能成為主流技術(shù)。

2.3半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料

半導(dǎo)體超薄層微結(jié)構(gòu)材料是基于先進(jìn)生長(zhǎng)技術(shù)（MBE，MOCVD）的新一代人工構(gòu)造材料。它以全新的概念改變著光電子和微電子器件的設(shè)計(jì)思想，出現(xiàn)了“電學(xué)和光學(xué)特性可剪裁”為特征的新范疇，是新一代固態(tài)量子器件的基礎(chǔ)材料。

（1）Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料。

GaAIAs／GaAs，GaInAs／GaAs，AIGaInP／GaAs；GalnAs／InP，AlInAs／InP，InGaAsP／InP等GaAs、InP基晶格匹配和應(yīng)變補(bǔ)償材料體系已發(fā)展得相當(dāng)成熟，已成功地用來(lái)制造超高速，超高頻微電子器件和單片集成電路。高電子遷移率晶體管（HEMT），贗配高電子遷移率晶體管（P－HEMT）器件最好水平已達(dá)fmax=600GHz，輸出功率58mW，功率增益6.4db；雙異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）的最高頻率fmax也已高達(dá)500GHz，HEMT邏輯電路研制也發(fā)展很快。基于上述材料體系的光通信用1.3μm和1.5μm的量子阱激光器和探測(cè)器，紅、黃、橙光發(fā)光二極管和紅光激光器以及大功率半導(dǎo)體量子阱激光器已商品化；表面光發(fā)射器件和光雙穩(wěn)器件等也已達(dá)到或接近達(dá)到實(shí)用化水平。目前，研制高質(zhì)量的1.5μm分布反饋（DFB）激光器和電吸收（EA）調(diào)制器單片集成InP基多量子阱材料和超高速驅(qū)動(dòng)電路所需的低維結(jié)構(gòu)材料是解決光纖通信瓶頸問(wèn)題的關(guān)鍵，在實(shí)驗(yàn)室西門子公司已完成了80×40Gbps傳輸40km的實(shí)驗(yàn)。另外，用于制造準(zhǔn)連續(xù)兆瓦級(jí)大功率激光陣列的高質(zhì)量量子阱材料也受到人們的重視。

雖然常規(guī)量子阱結(jié)構(gòu)端面發(fā)射激光器是目前光電子領(lǐng)域占統(tǒng)治地位的有源器件，但由于其有源區(qū)極薄（～0.01μm）端面光電災(zāi)變損傷，大電流電熱燒毀和光束質(zhì)量差一直是此類激光器的性能改善和功率提高的難題。采用多有源區(qū)量子級(jí)聯(lián)耦合是解決此難題的有效途徑之一。我國(guó)早在1999年，就研制成功980nmInGaAs帶間量子級(jí)聯(lián)激光器，輸出功率達(dá)5W以上；2000年初，法國(guó)湯姆遜公司又報(bào)道了單個(gè)激光器準(zhǔn)連續(xù)輸出功率超過(guò)10瓦好結(jié)果。最近，我國(guó)的科研工作者又提出并開(kāi)展了多有源區(qū)縱向光耦合垂直腔面發(fā)射激光器研究，這是一種具有高增益、極低閾值、高功率和高光束質(zhì)量的新型激光器，在未來(lái)光通信、光互聯(lián)與光電信息處理方面有著良好的應(yīng)用前景。

為克服PN結(jié)半導(dǎo)體激光器的能隙對(duì)激光器波長(zhǎng)范圍的限制，1994年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了基于量子阱內(nèi)子帶躍遷和阱間共振隧穿的量子級(jí)聯(lián)激光器，突破了半導(dǎo)體能隙對(duì)波長(zhǎng)的限制。自從1994年InGaAs／InAIAs／InP量子級(jí)聯(lián)激光器（QCLs）發(fā)明以來(lái)，Bell實(shí)驗(yàn)室等的科學(xué)家，在過(guò)去的7年多的時(shí)間里，QCLs在向大功率、高溫和單膜工作等研究方面取得了顯著的進(jìn)展。2001年瑞士Neuchatel大學(xué)的科學(xué)家采用雙聲子共振和三量子阱有源區(qū)結(jié)構(gòu)使波長(zhǎng)為9.1μm的QCLs的工作溫度高達(dá)312K，連續(xù)輸出功率3mW.量子級(jí)聯(lián)激光器的工作波長(zhǎng)已覆蓋近紅外到遠(yuǎn)紅外波段（3－87μm），并在光通信、超高分辨光譜、超高靈敏氣體傳感器、高速調(diào)制器和無(wú)線光學(xué)連接等方面顯示出重要的應(yīng)用前景。中科院上海微系統(tǒng)和信息技術(shù)研究所于1999年研制成功120K5μm和250K8μm的量子級(jí)聯(lián)激光器；中科院半導(dǎo)體研究所于2000年又研制成功3.7μm室溫準(zhǔn)連續(xù)應(yīng)變補(bǔ)償量子級(jí)聯(lián)激光器，使我國(guó)成為能研制這類高質(zhì)量激光器材料為數(shù)不多的幾個(gè)國(guó)家之一。

目前，Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料作為超薄層微結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的主流方向，正從直徑3英寸向4英寸過(guò)渡；生產(chǎn)型的MBE和M0CVD設(shè)備已研制成功并投入使用，每臺(tái)年生產(chǎn)能力可高達(dá)3.75×104片4英寸或1.5×104片6英寸。英國(guó)卡迪夫的MOCVD中心，法國(guó)的PicogigaMBE基地，美國(guó)的QED公司，Motorola公司，日本的富士通，NTT，索尼等都有這種外延材料出售。生產(chǎn)型MBE和MOCVD設(shè)備的成熟與應(yīng)用，必然促進(jìn)襯底材料設(shè)備和材料評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展。

（2）硅基應(yīng)變異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。

硅基光、電器件集成一直是人們所追求的目標(biāo)。但由于硅是間接帶隙，如何提高硅基材料發(fā)光效率就成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。雖經(jīng)多年研究，但進(jìn)展緩慢。人們目前正致力于探索硅基納米材料（納米Si／SiO2），硅基SiGeC體系的Si1－yCy/Si1－xGex低維結(jié)構(gòu)，Ge／Si量子點(diǎn)和量子點(diǎn)超晶格材料，Si／SiC量子點(diǎn)材料，GaN／BP／Si以及GaN／Si材料。最近，在GaN／Si上成功地研制出LED發(fā)光器件和有關(guān)納米硅的受激放大現(xiàn)象的報(bào)道，使人們看到了一線希望。

另一方面，GeSi／Si應(yīng)變層超晶格材料，因其在新一代移動(dòng)通信上的重要應(yīng)用前景，而成為目前硅基材料研究的主流。Si/GeSiMODFET和MOSFET的最高截止頻率已達(dá)200GHz，HBT最高振蕩頻率為160GHz，噪音在10GHz下為0.9db，其性能可與GaAs器件相媲美。

盡管GaAs／Si和InP／Si是實(shí)現(xiàn)光電子集成理想的材料體系，但由于晶格失配和熱膨脹系數(shù)等不同造成的高密度失配位錯(cuò)而導(dǎo)致器件性能退化和失效，防礙著它的使用化。最近，Motolora等公司宣稱，他們?cè)?2英寸的硅襯底上，用鈦酸鍶作協(xié)變層（柔性層），成功的生長(zhǎng)了器件級(jí)的GaAs外延薄膜，取得了突破性的進(jìn)展。

2.4一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料

基于量子尺寸效應(yīng)、量子干涉效應(yīng)，量子隧穿效應(yīng)和庫(kù)侖阻效應(yīng)以及非線性光學(xué)效應(yīng)等的低維半導(dǎo)體材料是一種人工構(gòu)造（通過(guò)能帶工程實(shí)施）的新型半導(dǎo)體材料，是新一代微電子、光電子器件和電路的基礎(chǔ)。它的發(fā)展與應(yīng)用，極有可能觸發(fā)新的技術(shù)革命。

目前低維半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)與制備主要集中在幾個(gè)比較成熟的材料體系上，如GaAlAs／GaAs，In（Ga）As／GaAs，InGaAs／InAlAs／GaAs，InGaAs／InP，In（Ga）As／InAlAs／InP，InGaAsP／InAlAs／InP以及GeSi／Si等，并在納米微電子和光電子研制方面取得了重大進(jìn)展。俄羅斯約飛技術(shù)物理所MBE小組，柏林的俄德聯(lián)合研制小組和中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體材料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的MBE小組等研制成功的In（Ga）As／GaAs高功率量子點(diǎn)激光器，工作波長(zhǎng)lμm左右，單管室溫連續(xù)輸出功率高達(dá)3.6～4W.特別應(yīng)當(dāng)指出的是我國(guó)上述的MBE小組，2001年通過(guò)在高功率量子點(diǎn)激光器的有源區(qū)材料結(jié)構(gòu)中引入應(yīng)力緩解層，抑制了缺陷和位錯(cuò)的產(chǎn)生，提高了量子點(diǎn)激光器的工作壽命，室溫下連續(xù)輸出功率為1W時(shí)工作壽命超過(guò)5000小時(shí)，這是大功率激光器的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，至今未見(jiàn)國(guó)外報(bào)道。

在單電子晶體管和單電子存貯器及其電路的研制方面也獲得了重大進(jìn)展，1994年日本NTT就研制成功溝道長(zhǎng)度為30nm納米單電子晶體管，并在150K觀察到柵控源－漏電流振蕩；1997年美國(guó)又報(bào)道了可在室溫工作的單電子開(kāi)關(guān)器件，1998年Yauo等人采用0.25微米工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了128Mb的單電子存貯器原型樣機(jī)的制造，這是在單電子器件在高密度存貯電路的應(yīng)用方面邁出的關(guān)鍵一步。目前，基于量子點(diǎn)的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，單光子源和應(yīng)用于量子計(jì)算的量子比特的構(gòu)建等方面的研究也正在進(jìn)行中。

與半導(dǎo)體超晶格和量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)制備相比，高度有序的半導(dǎo)體量子線的制備技術(shù)難度較大。中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體材料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的MBE小組，在繼利用MBE技術(shù)和SK生長(zhǎng)模式，成功地制備了高空間有序的InAs／InAI（Ga）As／InP的量子線和量子線超晶格結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)InAs／InAlAs量子線超晶格的空間自對(duì)準(zhǔn)（垂直或斜對(duì)準(zhǔn)）的物理起因和生長(zhǎng)控制進(jìn)行了研究，取得了較大進(jìn)展。

王中林教授領(lǐng)導(dǎo)的喬治亞理工大學(xué)的材料科學(xué)與工程系和化學(xué)與生物化學(xué)系的研究小組，基于無(wú)催化劑、控制生長(zhǎng)條件的氧化物粉末的熱蒸發(fā)技術(shù)，成功地合成了諸如ZnO、SnO2、In2O3和Ga2O3等一系列半導(dǎo)體氧化物納米帶，它們與具有圓柱對(duì)稱截面的中空納米管或納米線不同，這些原生的納米帶呈現(xiàn)出高純、結(jié)構(gòu)均勻和單晶體，幾乎無(wú)缺陷和位錯(cuò)；納米線呈矩形截面，典型的寬度為20－300nm，寬厚比為5－10，長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)毫米。這種半導(dǎo)體氧化物納米帶是一個(gè)理想的材料體系，可以用來(lái)研究載流子維度受限的輸運(yùn)現(xiàn)象和基于它的功能器件制造。香港城市大學(xué)李述湯教授和瑞典隆德大學(xué)固體物理系納米中心的LarsSamuelson教授領(lǐng)導(dǎo)的小組，分別在SiO2／Si和InAs／InP半導(dǎo)體量子線超晶格結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)制各方面也取得了重要進(jìn)展。

低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制備的方法很多，主要有：微結(jié)構(gòu)材料生長(zhǎng)和精細(xì)加工工藝相結(jié)合的方法，應(yīng)變自組裝量子線、量子點(diǎn)材料生長(zhǎng)技術(shù)，圖形化襯底和不同取向晶面選擇生長(zhǎng)技術(shù)，單原子操縱和加工技術(shù)，納米結(jié)構(gòu)的輻照制備技術(shù)，及其在沸石的籠子中、納米碳管和溶液中等通過(guò)物理或化學(xué)方法制備量子點(diǎn)和量子線的技術(shù)等。目前發(fā)展的主要趨勢(shì)是尋找原子級(jí)無(wú)損傷加工方法和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)變自組裝可控生長(zhǎng)技術(shù)，以求獲得大小、形狀均勻、密度可控的無(wú)缺陷納米結(jié)構(gòu)。

2.5寬帶隙半導(dǎo)體材料

寬帶隙半導(dǎo)體材主要指的是金剛石，III族氮化物，碳化硅，立方氮化硼以及氧化物（ZnO等）及固溶體等，特別是SiC、GaN和金剛石薄膜等材料，因具有高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速度和大臨界擊穿電壓等特點(diǎn)，成為研制高頻大功率、耐高溫、抗輻照半導(dǎo)體微電子器件和電路的理想材料；在通信、汽車、航空、航天、石油開(kāi)采以及國(guó)防等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。另外，III族氮化物也是很好的光電子材料，在藍(lán)、綠光發(fā)光二極管（LED）和紫、藍(lán)、綠光激光器（LD）以及紫外探測(cè)器等應(yīng)用方面也顯示了廣泛的應(yīng)用前景。隨著1993年GaN材料的P型摻雜突破，GaN基材料成為藍(lán)綠光發(fā)光材料的研究熱點(diǎn)。目前，GaN基藍(lán)綠光發(fā)光二極管己商品化，GaN基LD也有商品出售，最大輸出功率為0.5W.在微電子器件研制方面，GaN基FET的最高工作頻率（fmax）已達(dá)140GHz，fT=67GHz，跨導(dǎo)為260ms／mm；HEMT器件也相繼問(wèn)世，發(fā)展很快。此外，256×256GaN基紫外光電焦平面陣列探測(cè)器也已研制成功。特別值得提出的是，日本Sumitomo電子工業(yè)有限公司2000年宣稱，他們采用熱力學(xué)方法已研制成功2英寸GaN單晶材料，這將有力的推動(dòng)藍(lán)光激光器和GaN基電子器件的發(fā)展。另外，近年來(lái)具有反常帶隙彎曲的窄禁帶InAsN，InGaAsN，GaNP和GaNAsP材料的研制也受到了重視，這是因?yàn)樗鼈冊(cè)陂L(zhǎng)波長(zhǎng)光通信用高T0光源和太陽(yáng)能電池等方面顯示了重要應(yīng)用前景。

以Cree公司為代表的體SiC單晶的研制已取得突破性進(jìn)展，2英寸的4H和6HSiC單晶與外延片，以及3英寸的4HSiC單晶己有商品出售；以SiC為GaN基材料襯低的藍(lán)綠光LED業(yè)已上市，并參于與以藍(lán)寶石為襯低的GaN基發(fā)光器件的竟?fàn)帯Ｆ渌鸖iC相關(guān)高溫器件的研制也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前存在的主要問(wèn)題是材料中的缺陷密度高，且價(jià)格昂貴。

II－VI族蘭綠光材料研制在徘徊了近30年后，于1990年美國(guó)3M公司成功地解決了II－VI族的P型摻雜難點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。1991年3M公司利用MBE技術(shù)率先宣布了電注入（Zn，Cd）Se／ZnSe蘭光激光器在77K（495nm）脈沖輸出功率100mW的消息，開(kāi)始了II－VI族蘭綠光半導(dǎo)體激光（材料）器件研制的。經(jīng)過(guò)多年的努力，目前ZnSe基II－VI族蘭綠光激光器的壽命雖已超過(guò)1000小時(shí)，但離使用差距尚大，加之GaN基材料的迅速發(fā)展和應(yīng)用，使II－VI族蘭綠光材料研制步伐有所變緩。提高有源區(qū)材料的完整性，特別是要降低由非化學(xué)配比導(dǎo)致的點(diǎn)缺陷密度和進(jìn)一步降低失配位錯(cuò)和解決歐姆接觸等問(wèn)題，仍是該材料體系走向?qū)嵱没氨仨氁鉀Q的問(wèn)題。

寬帶隙半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料往往也是典型的大失配異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，所謂大失配

異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料是指晶格常數(shù)、熱膨脹系數(shù)或晶體的對(duì)稱性等物理參數(shù)有較大差異的材料體系，如GaN／藍(lán)寶石（Sapphire），SiC／Si和GaN／Si等。大晶格失配引發(fā)界面處大量位錯(cuò)和缺陷的產(chǎn)生，極大地影響著微結(jié)構(gòu)材料的光電性能及其器件應(yīng)用。如何避免和消除這一負(fù)面影響，是目前材料制備中的一個(gè)迫切要解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的解泱，必將大大地拓寬材料的可選擇余地，開(kāi)辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。

目前，除SiC單晶襯低材料，GaN基藍(lán)光LED材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導(dǎo)體材料仍處在實(shí)驗(yàn)室研制階段，不少影響這類材料發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，如GaN襯底，ZnO單晶簿膜制備，P型摻雜和歐姆電極接觸，單晶金剛石薄膜生長(zhǎng)與N型摻雜，II－VI族材料的退化機(jī)理等仍是制約這些材料實(shí)用化的關(guān)鍵問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外雖已做了大量的研究，至今尚未取得重大突破。

3光子晶體

光子晶體是一種人工微結(jié)構(gòu)材料，介電常數(shù)周期的被調(diào)制在與工作波長(zhǎng)相比擬的尺度，來(lái)自結(jié)構(gòu)單元的散射波的多重干涉形成一個(gè)光子帶隙，與半導(dǎo)體材料的電子能隙相似，并可用類似于固態(tài)晶體中的能帶論來(lái)描述三維周期介電結(jié)構(gòu)中光波的傳播，相應(yīng)光子晶體光帶隙（禁帶）能量的光波模式在其中的傳播是被禁止的。如果光子晶體的周期性被破壞，那么在禁帶中也會(huì)引入所謂的“施主”和“受主”模，光子態(tài)密度隨光子晶體維度降低而量子化。如三維受限的“受主”摻雜的光子晶體有希望制成非常高Q值的單模微腔，從而為研制高質(zhì)量微腔激光器開(kāi)辟新的途徑。光子晶體的制備方法主要有：聚焦離子束（FIB）結(jié)合脈沖激光蒸發(fā)方法，即先用脈沖激光蒸發(fā)制備如Ag/MnO多層膜，再用FIB注入隔離形成一維或二維平面陣列光子晶體；基于功能粒子（磁性納米顆粒Fe2O3，發(fā)光納米顆粒CdS和介電納米顆粒TiO2）和共軛高分子的自組裝方法，可形成適用于可光范圍的三維納米顆粒光子晶體；二維多空硅也可制作成一個(gè)理想的3－5μm和1.5μm光子帶隙材料等。目前，二維光子晶體制造已取得很大進(jìn)展，但三維光子晶體的研究，仍是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。最近，Campbell等人提出了全息光柵光刻的方法來(lái)制造三維光子晶體，取得了進(jìn)展。

4量子比特構(gòu)建與材料

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)芯片集成度不斷增高，器件尺寸越來(lái)越小（nm尺度）并最終將受到器件工作原理和工藝技術(shù)限制，而無(wú)法滿足人類對(duì)更大信息量的需求。為此，發(fā)展基于全新原理和結(jié)構(gòu)的功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)是21世紀(jì)人類面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。1994年Shor基于量子態(tài)疊加性提出的量子并行算法并證明可輕而易舉地破譯目前廣泛使用的公開(kāi)密鑰Rivest，Shamir和Adlman（RSA）體系，引起了人們的廣泛重視。

所謂量子計(jì)算機(jī)是應(yīng)用量子力學(xué)原理進(jìn)行計(jì)的裝置，理論上講它比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)有更快的運(yùn)算速度，更大信息傳遞量和更高信息安全保障，有可能超越目前計(jì)算機(jī)理想極限。實(shí)現(xiàn)量子比特構(gòu)造和量子計(jì)算機(jī)的設(shè)想方案很多，其中最引人注目的是Kane最近提出的一個(gè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子計(jì)算的方案。其核心是利用硅納米電子器件中磷施主核自旋進(jìn)行信息編碼，通過(guò)外加電場(chǎng)控制核自旋間相互作用實(shí)現(xiàn)其邏輯運(yùn)算，自旋測(cè)量是由自旋極化電子電流來(lái)完成，計(jì)算機(jī)要工作在mK的低溫下。

這種量子計(jì)算機(jī)的最終實(shí)現(xiàn)依賴于與硅平面工藝兼容的硅納米電子技術(shù)的發(fā)展。除此之外，為了避免雜質(zhì)對(duì)磷核自旋的干擾，必需使用高純（無(wú)雜質(zhì)）和不存在核自旋不等于零的硅同位素（29Si）的硅單晶；減小SiO2絕緣層的無(wú)序漲落以及如何在硅里摻入規(guī)則的磷原子陣列等是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的關(guān)鍵。量子態(tài)在傳輸，處理和存儲(chǔ)過(guò)程中可能因環(huán)境的耦合（干擾），而從量子疊加態(tài)演化成經(jīng)典的混合態(tài)，即所謂失去相干，特別是在大規(guī)模計(jì)算中能否始終保持量子態(tài)間的相干是量子計(jì)算機(jī)走向?qū)嵱没八匦杩朔碾y題。

5發(fā)展我國(guó)半導(dǎo)體材料的幾點(diǎn)建議

鑒于我國(guó)目前的工業(yè)基礎(chǔ)，國(guó)力和半導(dǎo)體材料的發(fā)展水平，提出以下發(fā)展建議供參考。

5.1硅單晶和外延材料硅材料作為微電子技術(shù)的主導(dǎo)地位

至少到本世紀(jì)中葉都不會(huì)改變，至今國(guó)內(nèi)各大集成電路制造廠家所需的硅片基本上是依賴進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)雖已可拉制8英寸的硅單晶和小批量生產(chǎn)6英寸的硅外延片，然而都未形成穩(wěn)定的批量生產(chǎn)能力，更談不上規(guī)模生產(chǎn)。建議國(guó)家集中人力和財(cái)力，首先開(kāi)展8英寸硅單晶實(shí)用化和6英寸硅外延片研究開(kāi)發(fā)，在“十五”的后期，爭(zhēng)取做到8英寸集成電路生產(chǎn)線用硅單晶材料的國(guó)產(chǎn)化，并有6～8英寸硅片的批量供片能力。到2010年左右，我國(guó)應(yīng)有8～12英寸硅單晶、片材和8英寸硅外延片的規(guī)模生產(chǎn)能力；更大直徑的硅單晶、片材和外延片也應(yīng)及時(shí)布點(diǎn)研制。另外，硅多晶材料生產(chǎn)基地及其相配套的高純石英、氣體和化學(xué)試劑等也必需同時(shí)給以重視，只有這樣，才能逐步改觀我國(guó)微電子技術(shù)的落后局面，進(jìn)入世界發(fā)達(dá)國(guó)家之林。超級(jí)秘書(shū)網(wǎng)

5.2GaAs及其有關(guān)化合物半導(dǎo)體單晶材料發(fā)展建議

GaAs、InP等單晶材料同國(guó)外的差距主要表現(xiàn)在拉晶和晶片加工設(shè)備落后，沒(méi)有形成生產(chǎn)能力。相信在國(guó)家各部委的統(tǒng)一組織、領(lǐng)導(dǎo)下，并爭(zhēng)取企業(yè)介入，建立我國(guó)自己的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)聯(lián)合體，取各家之長(zhǎng)，分工協(xié)作，到2010年趕上世界先進(jìn)水平是可能的。要達(dá)到上述目的，到“十五”末應(yīng)形成以4英寸單晶為主2－3噸／年的SI－GaAs和3－5噸／年摻雜GaAs、InP單晶和開(kāi)盒就用晶片的生產(chǎn)能力，以滿足我國(guó)不斷發(fā)展的微電子和光電子工業(yè)的需術(shù)。到2010年，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)4英寸GaAs生產(chǎn)線的國(guó)產(chǎn)化，并具有滿足6英寸線的供片能力。

5.3發(fā)展超晶格、量子阱和一維、零維半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料的建議

（1）超晶格、量子阱材料從目前我國(guó)國(guó)力和我們已有的基礎(chǔ)出發(fā)，應(yīng)以三基色（超高亮度紅、綠和藍(lán)光）材料和光通信材料為主攻方向，并兼顧新一代微電子器件和電路的需求，加強(qiáng)MBE和MOCVD兩個(gè)基地的建設(shè)，引進(jìn)必要的適合批量生產(chǎn)的工業(yè)型MBE和MOCVD設(shè)備并著重致力于GaAlAs／GaAs，InGaAlP／InGaP，GaN基藍(lán)綠光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料體系的實(shí)用化研究是當(dāng)務(wù)之急，爭(zhēng)取在“十五”末，能滿足國(guó)內(nèi)2、3和4英寸GaAs生產(chǎn)線所需要的異質(zhì)結(jié)材料。到2010年，每年能具備至少100萬(wàn)平方英寸MBE和MOCVD微電子和光電子微結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)能力。達(dá)到本世紀(jì)初的國(guó)際水平。

寬帶隙高溫半導(dǎo)體材料如SiC，GaN基微電子材料和單晶金剛石薄膜以及ZnO等材料也應(yīng)擇優(yōu)布點(diǎn)，分別做好研究與開(kāi)發(fā)工作。

篇（2）

二、在企業(yè)內(nèi)部建立材料采購(gòu)與使用

分開(kāi)制度在企業(yè)內(nèi)部建立材料采購(gòu)與使用分開(kāi)的制度可以讓采購(gòu)材料質(zhì)量得到“雙控”，一是材料采購(gòu)人員對(duì)自身采購(gòu)材料質(zhì)量進(jìn)行控制受到倉(cāng)庫(kù)管理人員的監(jiān)督；二是受到使用單位各項(xiàng)目部的監(jiān)督控制，這樣能進(jìn)一步把好質(zhì)量關(guān)，具體要做到以下幾個(gè)方面：

1.實(shí)施集中采購(gòu)

集中采購(gòu)是將有限的、分散的采購(gòu)資源集合起來(lái)，形成一個(gè)合力，共同應(yīng)對(duì)市場(chǎng)，充分利用大市場(chǎng)資源吸引更多的供應(yīng)商參與所采購(gòu)物資的競(jìng)價(jià)，通過(guò)集中招標(biāo)、談判，獲取質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的物資設(shè)備，降低采購(gòu)成本，同時(shí)獲得一批寶貴的供應(yīng)商資源。

2.對(duì)材料消耗進(jìn)行控制

費(fèi)用控制管理貫穿整個(gè)施工生產(chǎn)活動(dòng)的全過(guò)程，特別是實(shí)行工地物資消耗控制管理勢(shì)在必行。項(xiàng)目部材料管理部門根據(jù)工程施工現(xiàn)狀和歷年來(lái)同類工程材料資消耗規(guī)律性，按工程性質(zhì)、不同的焊接、防腐工序、施工狀況制定出不同的材料消耗定額，并在運(yùn)行中進(jìn)行適宜的調(diào)整，以達(dá)到企業(yè)定額更具有可操作性。

3.加強(qiáng)信息化管理

采用互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化通訊手段及時(shí)獲得國(guó)、外內(nèi)各地區(qū)管道工程材料的價(jià)格信息并將其整理和存檔，隨用隨查。通過(guò)查閱材料信息報(bào)刊，收集材料價(jià)格信息，通過(guò)電話、電傳、信函等多種形式并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察和調(diào)研，對(duì)供貨方的產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)資質(zhì)、信譽(yù)、供應(yīng)能力、售后服務(wù)和產(chǎn)品價(jià)格等進(jìn)行跟蹤調(diào)查，并形成書(shū)面調(diào)查報(bào)告，建立合格供方及價(jià)格信息檔案。

篇（3）

1半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位

上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明，促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進(jìn)入了信息時(shí)代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強(qiáng)大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對(duì)抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>

2幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

2.1硅材料

從提高硅集成電路成品率，降低成本看，增大直拉硅（CZ－Si）單晶的直徑和減小微缺陷的密度仍是今后CZ－Si發(fā)展的總趨勢(shì)。目前直徑為8英寸（200mm）的Si單晶已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，基于直徑為12英寸（300mm）硅片的集成電路（IC‘s）技術(shù)正處在由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中。目前300mm，0.18μm工藝的硅ULSI生產(chǎn)線已經(jīng)投入生產(chǎn)，300mm，0.13μm工藝生產(chǎn)線也將在2003年完成評(píng)估。18英寸重達(dá)414公斤的硅單晶和18英寸的硅園片已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，直徑27英寸硅單晶研制也正在積極籌劃中。

從進(jìn)一步提高硅IC‘S的速度和集成度看，研制適合于硅深亞微米乃至納米工藝所需的大直徑硅外延片會(huì)成為硅材料發(fā)展的主流。另外，SOI材料，包括智能剝離（Smartcut）和SIMOX材料等也發(fā)展很快。目前，直徑8英寸的硅外延片和SOI材料已研制成功，更大尺寸的片材也在開(kāi)發(fā)中。

理論分析指出30nm左右將是硅MOS集成電路線寬的“極限”尺寸。這不僅是指量子尺寸效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有器件特性影響所帶來(lái)的物理限制和光刻技術(shù)的限制問(wèn)題，更重要的是將受硅、SiO2自身性質(zhì)的限制。盡管人們正在積極尋找高K介電絕緣材料（如用Si3N4等來(lái)替代SiO2），低K介電互連材料，用Cu代替Al引線以及采用系統(tǒng)集成芯片技術(shù)等來(lái)提高ULSI的集成度、運(yùn)算速度和功能，但硅將最終難以滿足人類不斷的對(duì)更大信息量需求。為此，人們除尋求基于全新原理的量子計(jì)算和DNA生物計(jì)算等之外，還把目光放在以GaAs、InP為基的化合物半導(dǎo)體材料，特別是二維超晶格、量子阱，一維量子線與零維量子點(diǎn)材料和可與硅平面工藝兼容GeSi合金材料等，這也是目前半導(dǎo)體材料研發(fā)的重點(diǎn)。

2.2GaAs和InP單晶材料

GaAs和InP與硅不同，它們都是直接帶隙材料，具有電子飽和漂移速度高，耐高溫，抗輻照等特點(diǎn)；在超高速、超高頻、低功耗、低噪音器件和電路，特別在光電子器件和光電集成方面占有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

目前，世界GaAs單晶的總年產(chǎn)量已超過(guò)200噸，其中以低位錯(cuò)密度的垂直梯度凝固法（VGF）和水平（HB）方法生長(zhǎng)的2－3英寸的導(dǎo)電GaAs襯底材料為主；近年來(lái)，為滿足高速移動(dòng)通信的迫切需求，大直徑（4，6和8英寸）的SI－GaAs發(fā)展很快。美國(guó)莫托羅拉公司正在籌建6英寸的SI－GaAs集成電路生產(chǎn)線。InP具有比GaAs更優(yōu)越的高頻性能，發(fā)展的速度更快，但研制直徑3英寸以上大直徑的InP單晶的關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，價(jià)格居高不下。

GaAs和InP單晶的發(fā)展趨勢(shì)是：

（1）。增大晶體直徑，目前4英寸的SI－GaAs已用于生產(chǎn)，預(yù)計(jì)本世紀(jì)初的頭幾年直徑為6英寸的SI－GaAs也將投入工業(yè)應(yīng)用。

（2）。提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性。

（3）。降低單晶的缺陷密度，特別是位錯(cuò)。

（4）。GaAs和InP單晶的VGF生長(zhǎng)技術(shù)發(fā)展很快，很有可能成為主流技術(shù)。

2.3半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料

半導(dǎo)體超薄層微結(jié)構(gòu)材料是基于先進(jìn)生長(zhǎng)技術(shù)（MBE，MOCVD）的新一代人工構(gòu)造材料。它以全新的概念改變著光電子和微電子器件的設(shè)計(jì)思想，出現(xiàn)了“電學(xué)和光學(xué)特性可剪裁”為特征的新范疇，是新一代固態(tài)量子器件的基礎(chǔ)材料。

（1）Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料。

GaAIAs／GaAs，GaInAs／GaAs，AIGaInP／GaAs；GalnAs／InP，AlInAs／InP，InGaAsP／InP等GaAs、InP基晶格匹配和應(yīng)變補(bǔ)償材料體系已發(fā)展得相當(dāng)成熟，已成功地用來(lái)制造超高速，超高頻微電子器件和單片集成電路。高電子遷移率晶體管（HEMT），贗配高電子遷移率晶體管（P－HEMT）器件最好水平已達(dá)fmax=600GHz，輸出功率58mW，功率增益6.4db；雙異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）的最高頻率fmax也已高達(dá)500GHz，HEMT邏輯電路研制也發(fā)展很快。基于上述材料體系的光通信用1.3μm和1.5μm的量子阱激光器和探測(cè)器，紅、黃、橙光發(fā)光二極管和紅光激光器以及大功率半導(dǎo)體量子阱激光器已商品化；表面光發(fā)射器件和光雙穩(wěn)器件等也已達(dá)到或接近達(dá)到實(shí)用化水平。目前，研制高質(zhì)量的1.5μm分布反饋（DFB）激光器和電吸收（EA）調(diào)制器單片集成InP基多量子阱材料和超高速驅(qū)動(dòng)電路所需的低維結(jié)構(gòu)材料是解決光纖通信瓶頸問(wèn)題的關(guān)鍵，在實(shí)驗(yàn)室西門子公司已完成了80×40Gbps傳輸40km的實(shí)驗(yàn)。另外，用于制造準(zhǔn)連續(xù)兆瓦級(jí)大功率激光陣列的高質(zhì)量量子阱材料也受到人們的重視。

雖然常規(guī)量子阱結(jié)構(gòu)端面發(fā)射激光器是目前光電子領(lǐng)域占統(tǒng)治地位的有源器件，但由于其有源區(qū)極薄（～0.01μm）端面光電災(zāi)變損傷，大電流電熱燒毀和光束質(zhì)量差一直是此類激光器的性能改善和功率提高的難題。采用多有源區(qū)量子級(jí)聯(lián)耦合是解決此難題的有效途徑之一。我國(guó)早在1999年，就研制成功980nmInGaAs帶間量子級(jí)聯(lián)激光器，輸出功率達(dá)5W以上；2000年初，法國(guó)湯姆遜公司又報(bào)道了單個(gè)激光器準(zhǔn)連續(xù)輸出功率超過(guò)10瓦好結(jié)果。最近，我國(guó)的科研工作者又提出并開(kāi)展了多有源區(qū)縱向光耦合垂直腔面發(fā)射激光器研究，這是一種具有高增益、極低閾值、高功率和高光束質(zhì)量的新型激光器，在未來(lái)光通信、光互聯(lián)與光電信息處理方面有著良好的應(yīng)用前景。

為克服PN結(jié)半導(dǎo)體激光器的能隙對(duì)激光器波長(zhǎng)范圍的限制，1994年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了基于量子阱內(nèi)子帶躍遷和阱間共振隧穿的量子級(jí)聯(lián)激光器，突破了半導(dǎo)體能隙對(duì)波長(zhǎng)的限制。自從1994年InGaAs／InAIAs／InP量子級(jí)聯(lián)激光器（QCLs）發(fā)明以來(lái)，Bell實(shí)驗(yàn)室等的科學(xué)家，在過(guò)去的7年多的時(shí)間里，QCLs在向大功率、高溫和單膜工作等研究方面取得了顯著的進(jìn)展。2001年瑞士Neuchatel大學(xué)的科學(xué)家采用雙聲子共振和三量子阱有源區(qū)結(jié)構(gòu)使波長(zhǎng)為9.1μm的QCLs的工作溫度高達(dá)312K，連續(xù)輸出功率3mW.量子級(jí)聯(lián)激光器的工作波長(zhǎng)已覆蓋近紅外到遠(yuǎn)紅外波段（3－87μm），并在光通信、超高分辨光譜、超高靈敏氣體傳感器、高速調(diào)制器和無(wú)線光學(xué)連接等方面顯示出重要的應(yīng)用前景。中科院上海微系統(tǒng)和信息技術(shù)研究所于1999年研制成功120K5μm和250K8μm的量子級(jí)聯(lián)激光器；中科院半導(dǎo)體研究所于2000年又研制成功3.7μm室溫準(zhǔn)連續(xù)應(yīng)變補(bǔ)償量子級(jí)聯(lián)激光器，使我國(guó)成為能研制這類高質(zhì)量激光器材料為數(shù)不多的幾個(gè)國(guó)家之一。

目前，Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料作為超薄層微結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的主流方向，正從直徑3英寸向4英寸過(guò)渡；生產(chǎn)型的MBE和M0CVD設(shè)備已研制成功并投入使用，每臺(tái)年生產(chǎn)能力可高達(dá)3.75×104片4英寸或1.5×104片6英寸。英國(guó)卡迪夫的MOCVD中心，法國(guó)的PicogigaMBE基地，美國(guó)的QED公司，Motorola公司，日本的富士通，NTT，索尼等都有這種外延材料出售。生產(chǎn)型MBE和MOCVD設(shè)備的成熟與應(yīng)用，必然促進(jìn)襯底材料設(shè)備和材料評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展。

（2）硅基應(yīng)變異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。

硅基光、電器件集成一直是人們所追求的目標(biāo)。但由于硅是間接帶隙，如何提高硅基材料發(fā)光效率就成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。雖經(jīng)多年研究，但進(jìn)展緩慢。人們目前正致力于探索硅基納米材料（納米Si／SiO2），硅基SiGeC體系的Si1－yCy/Si1－xGex低維結(jié)構(gòu)，Ge／Si量子點(diǎn)和量子點(diǎn)超晶格材料，Si／SiC量子點(diǎn)材料，GaN／BP／Si以及GaN／Si材料。最近，在GaN／Si上成功地研制出LED發(fā)光器件和有關(guān)納米硅的受激放大現(xiàn)象的報(bào)道，使人們看到了一線希望。

另一方面，GeSi／Si應(yīng)變層超晶格材料，因其在新一代移動(dòng)通信上的重要應(yīng)用前景，而成為目前硅基材料研究的主流。Si/GeSiMODFET和MOSFET的最高截止頻率已達(dá)200GHz，HBT最高振蕩頻率為160GHz，噪音在10GHz下為0.9db，其性能可與GaAs器件相媲美。

盡管GaAs／Si和InP／Si是實(shí)現(xiàn)光電子集成理想的材料體系，但由于晶格失配和熱膨脹系數(shù)等不同造成的高密度失配位錯(cuò)而導(dǎo)致器件性能退化和失效，防礙著它的使用化。最近，Motolora等公司宣稱，他們?cè)?2英寸的硅襯底上，用鈦酸鍶作協(xié)變層（柔性層），成功的生長(zhǎng)了器件級(jí)的GaAs外延薄膜，取得了突破性的進(jìn)展。

2.4一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料

基于量子尺寸效應(yīng)、量子干涉效應(yīng)，量子隧穿效應(yīng)和庫(kù)侖阻效應(yīng)以及非線性光學(xué)效應(yīng)等的低維半導(dǎo)體材料是一種人工構(gòu)造（通過(guò)能帶工程實(shí)施）的新型半導(dǎo)體材料，是新一代微電子、光電子器件和電路的基礎(chǔ)。它的發(fā)展與應(yīng)用，極有可能觸發(fā)新的技術(shù)革命。

目前低維半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)與制備主要集中在幾個(gè)比較成熟的材料體系上，如GaAlAs／GaAs，In（Ga）As／GaAs，InGaAs／InAlAs／GaAs，InGaAs／InP，In（Ga）As／InAlAs／InP，InGaAsP／InAlAs／InP以及GeSi／Si等，并在納米微電子和光電子研制方面取得了重大進(jìn)展。俄羅斯約飛技術(shù)物理所MBE小組，柏林的俄德聯(lián)合研制小組和中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體材料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的MBE小組等研制成功的In（Ga）As／GaAs高功率量子點(diǎn)激光器，工作波長(zhǎng)lμm左右，單管室溫連續(xù)輸出功率高達(dá)3.6～4W.特別應(yīng)當(dāng)指出的是我國(guó)上述的MBE小組，2001年通過(guò)在高功率量子點(diǎn)激光器的有源區(qū)材料結(jié)構(gòu)中引入應(yīng)力緩解層，抑制了缺陷和位錯(cuò)的產(chǎn)生，提高了量子點(diǎn)激光器的工作壽命，室溫下連續(xù)輸出功率為1W時(shí)工作壽命超過(guò)5000小時(shí)，這是大功率激光器的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，至今未見(jiàn)國(guó)外報(bào)道。

在單電子晶體管和單電子存貯器及其電路的研制方面也獲得了重大進(jìn)展，1994年日本NTT就研制成功溝道長(zhǎng)度為30nm納米單電子晶體管，并在150K觀察到柵控源－漏電流振蕩；1997年美國(guó)又報(bào)道了可在室溫工作的單電子開(kāi)關(guān)器件，1998年Yauo等人采用0.25微米工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了128Mb的單電子存貯器原型樣機(jī)的制造，這是在單電子器件在高密度存貯電路的應(yīng)用方面邁出的關(guān)鍵一步。目前，基于量子點(diǎn)的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，單光子源和應(yīng)用于量子計(jì)算的量子比特的構(gòu)建等方面的研究也正在進(jìn)行中。

與半導(dǎo)體超晶格和量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)制備相比，高度有序的半導(dǎo)體量子線的制備技術(shù)難度較大。中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體材料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的MBE小組，在繼利用MBE技術(shù)和SK生長(zhǎng)模式，成功地制備了高空間有序的InAs／InAI（Ga）As／InP的量子線和量子線超晶格結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)InAs／InAlAs量子線超晶格的空間自對(duì)準(zhǔn)（垂直或斜對(duì)準(zhǔn)）的物理起因和生長(zhǎng)控制進(jìn)行了研究，取得了較大進(jìn)展。

王中林教授領(lǐng)導(dǎo)的喬治亞理工大學(xué)的材料科學(xué)與工程系和化學(xué)與生物化學(xué)系的研究小組，基于無(wú)催化劑、控制生長(zhǎng)條件的氧化物粉末的熱蒸發(fā)技術(shù)，成功地合成了諸如ZnO、SnO2、In2O3和Ga2O3等一系列半導(dǎo)體氧化物納米帶，它們與具有圓柱對(duì)稱截面的中空納米管或納米線不同，這些原生的納米帶呈現(xiàn)出高純、結(jié)構(gòu)均勻和單晶體，幾乎無(wú)缺陷和位錯(cuò)；納米線呈矩形截面，典型的寬度為20－300nm，寬厚比為5－10，長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)毫米。這種半導(dǎo)體氧化物納米帶是一個(gè)理想的材料體系，可以用來(lái)研究載流子維度受限的輸運(yùn)現(xiàn)象和基于它的功能器件制造。香港城市大學(xué)李述湯教授和瑞典隆德大學(xué)固體物理系納米中心的LarsSamuelson教授領(lǐng)導(dǎo)的小組，分別在SiO2／Si和InAs／InP半導(dǎo)體量子線超晶格結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)制各方面也取得了重要進(jìn)展。

低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制備的方法很多，主要有：微結(jié)構(gòu)材料生長(zhǎng)和精細(xì)加工工藝相結(jié)合的方法，應(yīng)變自組裝量子線、量子點(diǎn)材料生長(zhǎng)技術(shù)，圖形化襯底和不同取向晶面選擇生長(zhǎng)技術(shù)，單原子操縱和加工技術(shù)，納米結(jié)構(gòu)的輻照制備技術(shù)，及其在沸石的籠子中、納米碳管和溶液中等通過(guò)物理或化學(xué)方法制備量子點(diǎn)和量子線的技術(shù)等。目前發(fā)展的主要趨勢(shì)是尋找原子級(jí)無(wú)損傷加工方法和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)變自組裝可控生長(zhǎng)技術(shù)，以求獲得大小、形狀均勻、密度可控的無(wú)缺陷納米結(jié)構(gòu)。

2.5寬帶隙半導(dǎo)體材料

寬帶隙半導(dǎo)體材主要指的是金剛石，III族氮化物，碳化硅，立方氮化硼以及氧化物（ZnO等）及固溶體等，特別是SiC、GaN和金剛石薄膜等材料，因具有高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速度和大臨界擊穿電壓等特點(diǎn)，成為研制高頻大功率、耐高溫、抗輻照半導(dǎo)體微電子器件和電路的理想材料；在通信、汽車、航空、航天、石油開(kāi)采以及國(guó)防等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。另外，III族氮化物也是很好的光電子材料，在藍(lán)、綠光發(fā)光二極管（LED）和紫、藍(lán)、綠光激光器（LD）以及紫外探測(cè)器等應(yīng)用方面也顯示了廣泛的應(yīng)用前景。隨著1993年GaN材料的P型摻雜突破，GaN基材料成為藍(lán)綠光發(fā)光材料的研究熱點(diǎn)。目前，GaN基藍(lán)綠光發(fā)光二極管己商品化，GaN基LD也有商品出售，最大輸出功率為0.5W.在微電子器件研制方面，GaN基FET的最高工作頻率（fmax）已達(dá)140GHz，fT=67GHz，跨導(dǎo)為260ms／mm；HEMT器件也相繼問(wèn)世，發(fā)展很快。此外，256×256GaN基紫外光電焦平面陣列探測(cè)器也已研制成功。特別值得提出的是，日本Sumitomo電子工業(yè)有限公司2000年宣稱，他們采用熱力學(xué)方法已研制成功2英寸GaN單晶材料，這將有力的推動(dòng)藍(lán)光激光器和GaN基電子器件的發(fā)展。另外，近年來(lái)具有反常帶隙彎曲的窄禁帶InAsN，InGaAsN，GaNP和GaNAsP材料的研制也受到了重視，這是因?yàn)樗鼈冊(cè)陂L(zhǎng)波長(zhǎng)光通信用高T0光源和太陽(yáng)能電池等方面顯示了重要應(yīng)用前景。

以Cree公司為代表的體SiC單晶的研制已取得突破性進(jìn)展，2英寸的4H和6HSiC單晶與外延片，以及3英寸的4HSiC單晶己有商品出售；以SiC為GaN基材料襯低的藍(lán)綠光LED業(yè)已上市，并參于與以藍(lán)寶石為襯低的GaN基發(fā)光器件的竟?fàn)帯Ｆ渌鸖iC相關(guān)高溫器件的研制也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前存在的主要問(wèn)題是材料中的缺陷密度高，且價(jià)格昂貴。

II－VI族蘭綠光材料研制在徘徊了近30年后，于1990年美國(guó)3M公司成功地解決了II－VI族的P型摻雜難點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。1991年3M公司利用MBE技術(shù)率先宣布了電注入（Zn，Cd）Se／ZnSe蘭光激光器在77K（495nm）脈沖輸出功率100mW的消息，開(kāi)始了II－VI族蘭綠光半導(dǎo)體激光（材料）器件研制的。經(jīng)過(guò)多年的努力，目前ZnSe基II－VI族蘭綠光激光器的壽命雖已超過(guò)1000小時(shí)，但離使用差距尚大，加之GaN基材料的迅速發(fā)展和應(yīng)用，使II－VI族蘭綠光材料研制步伐有所變緩。提高有源區(qū)材料的完整性，特別是要降低由非化學(xué)配比導(dǎo)致的點(diǎn)缺陷密度和進(jìn)一步降低失配位錯(cuò)和解決歐姆接觸等問(wèn)題，仍是該材料體系走向?qū)嵱没氨仨氁鉀Q的問(wèn)題。

寬帶隙半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料往往也是典型的大失配異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，所謂大失配異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料是指晶格常數(shù)、熱膨脹系數(shù)或晶體的對(duì)稱性等物理參數(shù)有較大差異的材料體系，如GaN／藍(lán)寶石（Sapphire），SiC／Si和GaN／Si等。大晶格失配引發(fā)界面處大量位錯(cuò)和缺陷的產(chǎn)生，極大地影響著微結(jié)構(gòu)材料的光電性能及其器件應(yīng)用。如何避免和消除這一負(fù)面影響，是目前材料制備中的一個(gè)迫切要解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的解泱，必將大大地拓寬材料的可選擇余地，開(kāi)辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。

目前，除SiC單晶襯低材料，GaN基藍(lán)光LED材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導(dǎo)體材料仍處在實(shí)驗(yàn)室研制階段，不少影響這類材料發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，如GaN襯底，ZnO單晶簿膜制備，P型摻雜和歐姆電極接觸，單晶金剛石薄膜生長(zhǎng)與N型摻雜，II－VI族材料的退化機(jī)理等仍是制約這些材料實(shí)用化的關(guān)鍵問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外雖已做了大量的研究，至今尚未取得重大突破。

3光子晶體

光子晶體是一種人工微結(jié)構(gòu)材料，介電常數(shù)周期的被調(diào)制在與工作波長(zhǎng)相比擬的尺度，來(lái)自結(jié)構(gòu)單元的散射波的多重干涉形成一個(gè)光子帶隙，與半導(dǎo)體材料的電子能隙相似，并可用類似于固態(tài)晶體中的能帶論來(lái)描述三維周期介電結(jié)構(gòu)中光波的傳播，相應(yīng)光子晶體光帶隙（禁帶）能量的光波模式在其中的傳播是被禁止的。如果光子晶體的周期性被破壞，那么在禁帶中也會(huì)引入所謂的“施主”和“受主”模，光子態(tài)密度隨光子晶體維度降低而量子化。如三維受限的“受主”摻雜的光子晶體有希望制成非常高Q值的單模微腔，從而為研制高質(zhì)量微腔激光器開(kāi)辟新的途徑。光子晶體的制備方法主要有：聚焦離子束（FIB）結(jié)合脈沖激光蒸發(fā)方法，即先用脈沖激光蒸發(fā)制備如Ag/MnO多層膜，再用FIB注入隔離形成一維或二維平面陣列光子晶體；基于功能粒子（磁性納米顆粒Fe2O3，發(fā)光納米顆粒CdS和介電納米顆粒TiO2）和共軛高分子的自組裝方法，可形成適用于可光范圍的三維納米顆粒光子晶體；二維多空硅也可制作成一個(gè)理想的3－5μm和1.5μm光子帶隙材料等。目前，二維光子晶體制造已取得很大進(jìn)展，但三維光子晶體的研究，仍是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。最近，Campbell等人提出了全息光柵光刻的方法來(lái)制造三維光子晶體，取得了進(jìn)展。

4量子比特構(gòu)建與材料

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)芯片集成度不斷增高，器件尺寸越來(lái)越小（nm尺度）并最終將受到器件工作原理和工藝技術(shù)限制，而無(wú)法滿足人類對(duì)更大信息量的需求。為此，發(fā)展基于全新原理和結(jié)構(gòu)的功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)是21世紀(jì)人類面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。1994年Shor基于量子態(tài)疊加性提出的量子并行算法并證明可輕而易舉地破譯目前廣泛使用的公開(kāi)密鑰Rivest，Shamir和Adlman（RSA）體系，引起了人們的廣泛重視。

所謂量子計(jì)算機(jī)是應(yīng)用量子力學(xué)原理進(jìn)行計(jì)的裝置，理論上講它比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)有更快的運(yùn)算速度，更大信息傳遞量和更高信息安全保障，有可能超越目前計(jì)算機(jī)理想極限。實(shí)現(xiàn)量子比特構(gòu)造和量子計(jì)算機(jī)的設(shè)想方案很多，其中最引人注目的是Kane最近提出的一個(gè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子計(jì)算的方案。其核心是利用硅納米電子器件中磷施主核自旋進(jìn)行信息編碼，通過(guò)外加電場(chǎng)控制核自旋間相互作用實(shí)現(xiàn)其邏輯運(yùn)算，自旋測(cè)量是由自旋極化電子電流來(lái)完成，計(jì)算機(jī)要工作在mK的低溫下。

這種量子計(jì)算機(jī)的最終實(shí)現(xiàn)依賴于與硅平面工藝兼容的硅納米電子技術(shù)的發(fā)展。除此之外，為了避免雜質(zhì)對(duì)磷核自旋的干擾，必需使用高純（無(wú)雜質(zhì)）和不存在核自旋不等于零的硅同位素（29Si）的硅單晶；減小SiO2絕緣層的無(wú)序漲落以及如何在硅里摻入規(guī)則的磷原子陣列等是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的關(guān)鍵。量子態(tài)在傳輸，處理和存儲(chǔ)過(guò)程中可能因環(huán)境的耦合（干擾），而從量子疊加態(tài)演化成經(jīng)典的混合態(tài)，即所謂失去相干，特別是在大規(guī)模計(jì)算中能否始終保持量子態(tài)間的相干是量子計(jì)算機(jī)走向?qū)嵱没八匦杩朔碾y題。

5發(fā)展我國(guó)半導(dǎo)體材料的幾點(diǎn)建議

鑒于我國(guó)目前的工業(yè)基礎(chǔ)，國(guó)力和半導(dǎo)體材料的發(fā)展水平，提出以下發(fā)展建議供參考。

5.1硅單晶和外延材料硅材料作為微電子技術(shù)的主導(dǎo)地位

至少到本世紀(jì)中葉都不會(huì)改變，至今國(guó)內(nèi)各大集成電路制造廠家所需的硅片基本上是依賴進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)雖已可拉制8英寸的硅單晶和小批量生產(chǎn)6英寸的硅外延片，然而都未形成穩(wěn)定的批量生產(chǎn)能力，更談不上規(guī)模生產(chǎn)。建議國(guó)家集中人力和財(cái)力，首先開(kāi)展8英寸硅單晶實(shí)用化和6英寸硅外延片研究開(kāi)發(fā)，在“十五”的后期，爭(zhēng)取做到8英寸集成電路生產(chǎn)線用硅單晶材料的國(guó)產(chǎn)化，并有6～8英寸硅片的批量供片能力。到2010年左右，我國(guó)應(yīng)有8～12英寸硅單晶、片材和8英寸硅外延片的規(guī)模生產(chǎn)能力；更大直徑的硅單晶、片材和外延片也應(yīng)及時(shí)布點(diǎn)研制。另外，硅多晶材料生產(chǎn)基地及其相配套的高純石英、氣體和化學(xué)試劑等也必需同時(shí)給以重視，只有這樣，才能逐步改觀我國(guó)微電子技術(shù)的落后局面，進(jìn)入世界發(fā)達(dá)國(guó)家之林。

5.2GaAs及其有關(guān)化合物半導(dǎo)體單晶材料發(fā)展建議

GaAs、InP等單晶材料同國(guó)外的差距主要表現(xiàn)在拉晶和晶片加工設(shè)備落后，沒(méi)有形成生產(chǎn)能力。相信在國(guó)家各部委的統(tǒng)一組織、領(lǐng)導(dǎo)下，并爭(zhēng)取企業(yè)介入，建立我國(guó)自己的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)聯(lián)合體，取各家之長(zhǎng)，分工協(xié)作，到2010年趕上世界先進(jìn)水平是可能的。要達(dá)到上述目的，到“十五”末應(yīng)形成以4英寸單晶為主2－3噸／年的SI－GaAs和3－5噸／年摻雜GaAs、InP單晶和開(kāi)盒就用晶片的生產(chǎn)能力，以滿足我國(guó)不斷發(fā)展的微電子和光電子工業(yè)的需術(shù)。到2010年，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)4英寸GaAs生產(chǎn)線的國(guó)產(chǎn)化，并具有滿足6英寸線的供片能力。

5.3發(fā)展超晶格、量子阱和一維、零維半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料的建議

（1）超晶格、量子阱材料從目前我國(guó)國(guó)力和我們已有的基礎(chǔ)出發(fā)，應(yīng)以三基色（超高亮度紅、綠和藍(lán)光）材料和光通信材料為主攻方向，并兼顧新一代微電子器件和電路的需求，加強(qiáng)MBE和MOCVD兩個(gè)基地的建設(shè)，引進(jìn)必要的適合批量生產(chǎn)的工業(yè)型MBE和MOCVD設(shè)備并著重致力于GaAlAs／GaAs，InGaAlP／InGaP，GaN基藍(lán)綠光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料體系的實(shí)用化研究是當(dāng)務(wù)之急，爭(zhēng)取在“十五”末，能滿足國(guó)內(nèi)2、3和4英寸GaAs生產(chǎn)線所需要的異質(zhì)結(jié)材料。到2010年，每年能具備至少100萬(wàn)平方英寸MBE和MOCVD微電子和光電子微結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)能力。達(dá)到本世紀(jì)初的國(guó)際水平。

寬帶隙高溫半導(dǎo)體材料如SiC，GaN基微電子材料和單晶金剛石薄膜以及ZnO等材料也應(yīng)擇優(yōu)布點(diǎn)，分別做好研究與開(kāi)發(fā)工作。

篇（4）

近年來(lái)，現(xiàn)代化木材加工工業(yè)發(fā)展迅猛，木質(zhì)復(fù)合材料的加工因此得到了高速發(fā)展。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人造板工業(yè)，如纖維板、刨花板、膠合板、層積材和竹木業(yè)等木質(zhì)復(fù)合材料的出現(xiàn)得到了越來(lái)越多的發(fā)展空間。這些傳統(tǒng)的木工刀具材料已不能滿足工藝要求。目前我國(guó)是亞洲生產(chǎn)中密度纖維板（MDF）最大的國(guó)家。2001年強(qiáng)化木地板實(shí)際產(chǎn)量已增至6000萬(wàn)m2，如此大量增長(zhǎng)的需求對(duì)切削加工工具提出了新的要求。在切削人造板等木質(zhì)復(fù)合材料時(shí)使用的刀具材料主要是硬質(zhì)合金，硬質(zhì)合金的耐磨性、耐熱性和硬度很高。但由于木材本身具有很高的各向異性結(jié)構(gòu)，使得與刀具的摩擦系數(shù)很大，而且木質(zhì)復(fù)合材料本身既含有造成刀具機(jī)械擦傷的硬質(zhì)點(diǎn)，又因某些人造板表面還有難以加工的硬質(zhì)涂層，有引發(fā)刀具發(fā)生化學(xué)腐蝕的酸性介質(zhì)，這些都會(huì)加劇刀具磨損和腐蝕，不僅大大縮短了使用壽命，而且嚴(yán)重降低了產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)而影響了產(chǎn)品的加工成本和生產(chǎn)效率。現(xiàn)有的硬質(zhì)合金刀具在耐磨和耐腐蝕性方面已經(jīng)不能滿足要求，為了達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，市場(chǎng)迫切需要高性能的、高質(zhì)量的木工加工刀具。

一、木工刀具新材料

通常用于木工刀具的切削材料主要為碳素工具鋼、合金工具鋼、斯太立合金、高速鋼等，這些材料常用于低切削速度、低進(jìn)料速度和加工精度要求不高的場(chǎng)合，如刨刀、鋸片、銑刀等，一般用于實(shí)木加工。隨著纖維板、刨花板、膠合板和層積材等木質(zhì)復(fù)合材料的出現(xiàn)，這些傳統(tǒng)的切削材料已不能滿足工藝要求。原用于金屬加工的硬質(zhì)合金材料，現(xiàn)廣泛地應(yīng)用于木材加工用刀具，并逐漸替代了高速鋼等材料，提了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。常用木工刀具的物理機(jī)械性能如下表1示：

從上表可知，聚晶金剛石和立方氮化硼具有極高的硬度和耐磨性，特別是聚晶金剛石，其顯微硬度可達(dá)10000HV，是刀具材料中最硬的材料。同時(shí)它的摩擦系數(shù)小，熱膨脹系數(shù)低，與非鐵金屬無(wú)親和力，切屑易流出，導(dǎo)熱率高，切削時(shí)不易產(chǎn)生積屑瘤，可以避免熱量對(duì)刀刃和工件的影響，因此刀刃不易鈍化，切削變形小，可以獲得較高質(zhì)量的表面。能有效地加工非鐵金屬材料和非金屬材料，如銅、鋁等有色金屬及其合金、陶瓷、各種纖維和顆粒加強(qiáng)的復(fù)合材料（尤其是實(shí)木和膠合板等復(fù)合材料）。超硬刀具材料包括金剛石刀具和立方氮化硼刀具，其中以人造金剛石復(fù)合片（PCD）刀具及立方氮化硼復(fù)合片（PCBN）刀具占主導(dǎo)地位。超硬刀具近40%用于木工刀具。PCD木工刀具主要可分為PCD鋸片和PCD成形銑刀兩大類，PCD鋸片是將PCD刀齒焊接在鋸片基體上再經(jīng)刃磨后形成，其結(jié)構(gòu)與硬質(zhì)合金鋸片類似，不同之處是PCD鋸片的前角較硬質(zhì)合金鋸片小，一般為50～100，楔角為650～750，鋸片規(guī)格一般為Φ100～450mm，鋸齒數(shù)可多達(dá)72齒。PCD成形銑刀的主要品種有用于加工實(shí)木地板、復(fù)合地板、強(qiáng)化木地板、竹木地板的修邊刀、榫槽刀及PCD家具成形刀等。PCD成形銑刀的切削速度可達(dá)3000m/min，走刀量可達(dá)每分鐘數(shù)米，刀具耐用度是硬質(zhì)合金刀具的幾十倍甚至幾百倍，由于具有高效率、高耐用度等特點(diǎn)，尤其適合于大批量加工。

二、木工刀具的新技術(shù)

隨著木工行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和快速發(fā)展，木材加工企業(yè)的很多設(shè)備都需要根據(jù)工藝要求，進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)和制造。這些專用設(shè)備具有特別的用途、很高的切削速度和很大的生產(chǎn)能力，因此，對(duì)刀具的設(shè)計(jì)、刀體材料、切削材料、重量和精度都有很高的要求。目前雙端銑刀具的線速度已達(dá)110m/s、進(jìn)給速度高達(dá)180m/min，最高可達(dá)300m/min;最快的木工四面刨床的進(jìn)給速度為600m/min;CNC加工中心的主同高速已達(dá)5萬(wàn)r/min，進(jìn)料速度達(dá)到200m/min。高速切削能有效地提高生產(chǎn)效率，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，同時(shí)可以減小刀具的切削力，提高工件的加工表面質(zhì)量，延長(zhǎng)刀具的壽命。超微顆粒、特殊牌號(hào)的硬質(zhì)合金和金剛石的廣泛應(yīng)用，為高速切削刀具提供更廣闊的發(fā)展空間。

制造精度隨著機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展，制造木工刀具的機(jī)械精度越來(lái)越高。先進(jìn)的檢測(cè)儀器和檢測(cè)手段，提高了木工刀具的制造精度，刀具的公差已達(dá)微米級(jí)精度。木工刀具精度等級(jí)的提高，不僅提高了工件的加工質(zhì)量，也為高速高效切削提供可靠的保證。安裝精度除刀具的制造精度外，刀具在機(jī)床上的精確安裝也非常重要，它不僅影響刀具本身，也影響著機(jī)床的使用和壽命。改善刀具的夾持方式是提高刀具安裝精度的有效方法。通常刀具都是帶有中心孔的盤類刀具，與主軸的配合一般為基孔制，小間隙配合，在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生顯著影響。但對(duì)于四面刨和雙端銑類機(jī)床，在使用盤類刀具時(shí)，應(yīng)采用液壓夾緊軸套，完全消除了液壓軸套和刀軸之間以及軸套和刀具之間的配合間隙，保證了刀具回轉(zhuǎn)中心和刀軸旋轉(zhuǎn)軸線一致，提高了刀具回轉(zhuǎn)精度、定中心精度和動(dòng)平衡精度。對(duì)于CNC設(shè)備，則采用錐度定位夾緊，如ISO、SK系列錐度夾頭、HSK中空錐（下轉(zhuǎn)第221頁(yè)）（上接第216頁(yè)）度夾頭等，這種夾持方式提高了刀具的定位精度。輕金屬刀體，可以降低刀具的重量，提升動(dòng)平衡等級(jí)。金剛石刀具的制造精度已達(dá)微米級(jí)精度，采用先進(jìn)的夾緊技術(shù)，不僅提高了刀具的裝夾和定位精度，而且提高了刀具的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，保證了產(chǎn)品的加工質(zhì)量，同時(shí)也延長(zhǎng)了刀具的使用壽命。

三、木工刀具的新工藝

篇（5）

2．行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法在課程中教學(xué)的意義

工程材料及熱加工工藝課程包含了大量的知識(shí)，并且涉及的范圍也較廣。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新材料、新工藝、新技術(shù)的出現(xiàn)，其課程的內(nèi)容也越來(lái)越多。這就要求教師要不斷改進(jìn)和完善傳統(tǒng)的教學(xué)方法，找出能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的新型教學(xué)模式，幫助學(xué)生更好的進(jìn)行工程材料及熱加工工藝課程的學(xué)習(xí)。同時(shí)熱加工工藝的實(shí)踐性特別強(qiáng)，僅僅通過(guò)課堂上知識(shí)的講解，學(xué)生無(wú)法真正理解工藝的具體做法，因此教師還應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。此外，學(xué)生在很長(zhǎng)階段的學(xué)習(xí)中，很少甚至沒(méi)有參加過(guò)一些社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，更別說(shuō)工程實(shí)踐了。他們雖然在課堂上學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)的理論知識(shí)，但也是非常有限的，因?yàn)楹芏嗉夹g(shù)是需要通過(guò)具體的操作才能理解的。

3．行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法在課程中的實(shí)踐

3.1營(yíng)造適合行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法的教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)背景

教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)前的教學(xué)設(shè)施和環(huán)境，為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方式，如做實(shí)驗(yàn)、觀看錄像、參加實(shí)踐活動(dòng)等，更好的實(shí)現(xiàn)行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)。教師可以多讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，同時(shí)還可以鍛煉學(xué)生的行動(dòng)能力。如在金工實(shí)習(xí)階段，教師要求學(xué)生自己動(dòng)手做一個(gè)小錘子，并給出小錘子的力學(xué)性能指標(biāo)，學(xué)生需要根據(jù)這些性能指標(biāo)，制定小錘子的加工工藝路線，設(shè)計(jì)熱處理方案，然后進(jìn)行動(dòng)手操作處理，同時(shí)檢驗(yàn)產(chǎn)品的性能指標(biāo)是否滿足規(guī)定，并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣學(xué)生就可以更好的將理論與實(shí)際相聯(lián)系，并懂得應(yīng)該根據(jù)物體的使用條件來(lái)確定其使用性能，通過(guò)合理選材，確定最佳工藝，同時(shí)提高生產(chǎn)效率。

3.2編排的課程內(nèi)容

在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，教師應(yīng)當(dāng)秉承以“運(yùn)用導(dǎo)向，提高能力”、“基礎(chǔ)與實(shí)用相結(jié)合”、“理論與技能融會(huì)貫通”三個(gè)原則，以提高工程技術(shù)人員的專業(yè)技能為核心，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)體系，將教材合理分為工程材料、熱加工工藝、材料選用三大部分，運(yùn)用問(wèn)題引導(dǎo)、項(xiàng)目教學(xué)、案例分析的方法，讓學(xué)生真正做到學(xué)和做的融會(huì)貫通。工程材料、熱加工工藝兩部分多為比較抽象的理論知識(shí)及較為復(fù)雜的工藝參數(shù)，學(xué)生往往也提不起興趣，因此教師將該部分的課堂安排在金工實(shí)習(xí)之后，這樣通過(guò)金工實(shí)習(xí)學(xué)生對(duì)一些工程材料的性能、應(yīng)用，以及相關(guān)的熱工藝方法有了簡(jiǎn)單的了解，可以促使他們更好的進(jìn)行理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。如教師給出焊接件的零件，要求學(xué)生分析它的工作條件，并合理選擇材料及生產(chǎn)方法，合理安排熱處理工藝及制造工藝流程，進(jìn)而了解設(shè)計(jì)產(chǎn)品的一般過(guò)程及實(shí)際生產(chǎn)的步驟。

3.3建立多樣化的立體教材

行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法主要是促使學(xué)生積極主動(dòng)的進(jìn)行學(xué)習(xí)，但是當(dāng)前的教材并不適應(yīng)行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法。因此，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)當(dāng)前教材進(jìn)行改進(jìn)，首先教材內(nèi)容要貼合生產(chǎn)實(shí)踐，并強(qiáng)調(diào)以生產(chǎn)應(yīng)用性內(nèi)容為主，理論知識(shí)為輔。其次應(yīng)當(dāng)按照“必需、夠用”的原則改進(jìn)理論知識(shí)，并在教材編寫(xiě)足夠的實(shí)踐內(nèi)容，強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)部分;最后教材應(yīng)當(dāng)實(shí)用、簡(jiǎn)單、直觀、多樣化，還應(yīng)當(dāng)多編排一些簡(jiǎn)潔直觀的插圖、簡(jiǎn)單易懂易操作的實(shí)驗(yàn)、具體的實(shí)例、案例，形成利于學(xué)生學(xué)習(xí)需要的立體化的教材體系。

3.4轉(zhuǎn)換教師的角色

行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)中教師主要扮演一個(gè)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的角色。因此教師應(yīng)當(dāng)改變教學(xué)觀念、教學(xué)習(xí)慣，積極參與專業(yè)的實(shí)踐活動(dòng)，提升他們的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)能力。教師應(yīng)當(dāng)積極開(kāi)展多種樣式的實(shí)踐活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和積極性，并積極了解學(xué)生，注重學(xué)生的個(gè)性差異，充分挖掘他們的潛力，引導(dǎo)他們積極參與到教學(xué)中，并根據(jù)學(xué)生反饋的知識(shí)及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)動(dòng)先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行教學(xué)。在教學(xué)初始，教師可以運(yùn)用一些有效的方式，如提問(wèn)、巧設(shè)懸念等，合理引入課題。如在結(jié)構(gòu)鋼的講解中，教師首先提問(wèn)學(xué)生:鋼屬于結(jié)構(gòu)鋼嗎?結(jié)構(gòu)鋼都有哪些?生活中哪些屬于結(jié)構(gòu)鋼?隨后教師用學(xué)生熟悉的實(shí)際例子進(jìn)行講解和討論，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣，同時(shí)使抽象的知識(shí)變得更加具體實(shí)際，利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

3.5改變學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)

行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)要求學(xué)生改變學(xué)習(xí)意識(shí)，積極主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中，并有效跟教師和學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)、交流。興趣是最好的老師，只有學(xué)生對(duì)這門課堂有了濃厚的興趣，他們才會(huì)積極主動(dòng)學(xué)習(xí)。因此在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)多舉一些學(xué)生身邊比較常見(jiàn)的與工程材料有關(guān)的實(shí)例，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，并逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的工程材料知識(shí)，同時(shí)將工程材料及其熱加工工藝和工程材料應(yīng)用的實(shí)例結(jié)合起來(lái)更好的進(jìn)行教學(xué)。教師還可以依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，巧設(shè)一些模擬項(xiàng)目，讓學(xué)生自主去完成，這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的興趣，促使他們積極主動(dòng)的參與到項(xiàng)目的執(zhí)行中，同時(shí)強(qiáng)化了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，有利于他們綜合能力的提升。

篇（6）

關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）；指導(dǎo)；因材施教

內(nèi)蒙古科技大學(xué)坐落在“草原鋼城”包頭，1956年建校，1960年更名為包頭鋼鐵學(xué)院，隸屬原冶金工業(yè)部，1998年劃歸管理，2003 年更名為內(nèi)蒙古科技大學(xué)。它定位于一所教學(xué)研究型普通高等學(xué)校，以冶金工程、材料工程、礦業(yè)工程等優(yōu)勢(shì)學(xué)科為依托，形成以工科為主，建設(shè)在冶金、材料、礦業(yè)、機(jī)電、建筑、能源等領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)的學(xué)科專業(yè)體系，培養(yǎng)“上手快、留得住、后勁足”，具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神的高級(jí)應(yīng)用型專門人才[1]。

我校材料成型與控制工程系始創(chuàng)于建校伊始的1956年，由軋鋼這個(gè)具有相當(dāng)長(zhǎng)歷史的老專業(yè)發(fā)展和演變而來(lái)，專業(yè)改造后在名義上這一老專業(yè)方向不存在了，但新專業(yè)傳承了軋鋼這一老專業(yè)的特點(diǎn)與內(nèi)涵。本專業(yè)是我校傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，1996年獲得材料加工工程碩士學(xué)位授予權(quán)，2004年獲得材料工程領(lǐng)域工程碩士授予權(quán)，目前是材料科學(xué)與工程博士學(xué)位支撐點(diǎn)建設(shè)學(xué)科。1998年教育部進(jìn)行高等院校本科專業(yè)目錄調(diào)整時(shí)，設(shè)立了材料成形與控制工程這樣一個(gè)新的本科專業(yè)，從該專業(yè)在我校的演變歷史可以看出其專業(yè)范圍重點(diǎn)還是傳統(tǒng)的軋鋼專業(yè)，以側(cè)重于為鋼鐵工業(yè)培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才為主要目的，畢業(yè)生的去向也主要集中在鋼鐵企業(yè)[2]。

一、當(dāng)前畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中存在的主要問(wèn)題

（一）設(shè)計(jì)(論文)的命題

命題是畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的起航點(diǎn)，立題不當(dāng)，可能會(huì)使整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和目的性黯然失色[3]。實(shí)際畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中選題不當(dāng)常有發(fā)生，其原因各異。

有些命題過(guò)于陳舊，這尤其體現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的命題上。按照我校本專業(yè)的傳統(tǒng)，畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)鋼鐵企業(yè)軋鋼廠的生產(chǎn)車間進(jìn)行設(shè)計(jì)。隨著我國(guó)的鋼鐵工業(yè)近10年來(lái)迅猛發(fā)展，發(fā)生了天翻地覆的變化，新的裝備和控制手段被大量的應(yīng)用到現(xiàn)代化的鋼鐵生產(chǎn)線上，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生的更本的變化，很多傳統(tǒng)的觀點(diǎn)和思維被打破[4]。在這種背景下，部分命題仍然按照10年以前的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制定，就顯得有些更不上時(shí)代，不僅如此，還會(huì)造成學(xué)生可能存在抄襲現(xiàn)象，影響了對(duì)學(xué)生的鍛煉效果。

青年教師不能很好的把握畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目難度，這一點(diǎn)在筆者身上顯得尤為突出。筆者在博士畢業(yè)后，第一次指導(dǎo)學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，在給部分學(xué)生制定畢業(yè)論文題目時(shí)，沒(méi)有考慮到學(xué)生本身的知識(shí)結(jié)構(gòu)的局限，題目超出了學(xué)生所能承受的范圍，在完成畢業(yè)論文的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，影響了畢業(yè)論文的順利進(jìn)行。

（二）學(xué)生投入不足

1、就業(yè)對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)投入的影響。就業(yè)對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)投入的影響是本專業(yè)近期才出現(xiàn)的問(wèn)題，是一個(gè)新問(wèn)題。鑒于我校本專業(yè)畢業(yè)生擁有較強(qiáng)的專業(yè)性，在2008年以前我國(guó)鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展期間，本專業(yè)大四學(xué)生一般在秋季學(xué)期就找到了相應(yīng)的工作。然而近3年來(lái)，隨著鋼鐵工業(yè)整體的不景氣，我校本專業(yè)學(xué)生的就業(yè)形勢(shì)也受到不少影響，很多學(xué)生在大四的春季學(xué)期即進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)期還沒(méi)有能夠確定工作，尤其是女生。由于存在就業(yè)的壓力，迫使學(xué)生將更多的精力放在聯(lián)系工作之上，真正投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中的精力和時(shí)間有限，畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)心不在焉，出現(xiàn)懈怠情緒。筆者所帶的學(xué)生中就存在這種現(xiàn)象，在整個(gè)期間，主要的精力放在聯(lián)系工作上，對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程影響嚴(yán)重。

2、考研對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)投入的影響。近些年來(lái)，隨著就業(yè)壓力的增加，為了緩解這種壓力不少學(xué)生選擇考研，一般初試成績(jī)約在3月份出來(lái)，那些過(guò)了初試需要準(zhǔn)備復(fù)試的學(xué)生，在此期間難以全心去做畢業(yè)設(shè)計(jì)，這種狀態(tài)一般會(huì)持續(xù)到5月中旬，在研究生入取基本結(jié)束后，這部分學(xué)生才可能完全集中精力去準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)。

此外還有一部分學(xué)生是那種本身學(xué)習(xí)成績(jī)較差，在最后一學(xué)期不僅有就業(yè)壓力而且更重要的是還要疲于應(yīng)付各種掛科的清考。這一類的學(xué)生本身基礎(chǔ)比較差，在理論學(xué)習(xí)階段就養(yǎng)成了對(duì)學(xué)習(xí)不認(rèn)真、得過(guò)且過(guò)的習(xí)慣，在就業(yè)和清考雙重壓力之下，只能有很少的精力投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中。這類學(xué)生在筆者所帶的學(xué)生中也存在，也是另筆者最頭疼的學(xué)生。

3、學(xué)生投入不足，也有部分原因是學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的重要性認(rèn)識(shí)不夠。部分同學(xué)對(duì)研究題目認(rèn)識(shí)不足，準(zhǔn)備不充分，設(shè)計(jì)過(guò)程往往流于形式，其表現(xiàn)往往是應(yīng)付了事。這是一種普遍的心態(tài)，具有普遍性。

二、相關(guān)問(wèn)題的改進(jìn)

（一）完善命題

命題是指導(dǎo)教師的最重大的任務(wù)，為了保證質(zhì)量，在命題是筆者認(rèn)為需要在以下幾個(gè)方面把關(guān)：首先從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)與本行業(yè)最新的發(fā)展趨勢(shì)密切相關(guān)，這需要指導(dǎo)教師密切關(guān)注當(dāng)下國(guó)內(nèi)外鋼鐵工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)；其次設(shè)計(jì)(論文)題目難度應(yīng)適中，尤其是青年教師需要盡量避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，針對(duì)青年教師容易出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，個(gè)人認(rèn)為系主任要對(duì)青年教師制定的題目進(jìn)行審核，對(duì)研究和設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行把關(guān)，以確保學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和現(xiàn)有條件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)；最后，還需保證題目的多樣性，不僅要保證學(xué)生1人1題，更重要的是要避免題目重復(fù)出現(xiàn)。

（二）因材施教

學(xué)生經(jīng)過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，個(gè)體存在很大的差異，且新時(shí)期的學(xué)生每個(gè)人所追求的目標(biāo)亦不相同，自身想法很多，因此在面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生心中所想也不盡相同，當(dāng)然最終的基本目的還是一致的即能夠完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，順利畢業(yè)。

鑒于不同學(xué)生各自擁有不同客觀條件和自身追求，因此作為指導(dǎo)教師在面對(duì)學(xué)生是不能采用一刀切的方式進(jìn)行指導(dǎo)，而是需要客觀的面對(duì)學(xué)生所固有的個(gè)體差異，因材施教，以確保每個(gè)學(xué)生都能完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，順利畢業(yè)。

為此作為指導(dǎo)教師，首先應(yīng)該主動(dòng)了解學(xué)生的基本情況。在初見(jiàn)學(xué)生的時(shí)候，明確學(xué)生的就業(yè)情況，是否簽約，簽約的意向以及將來(lái)擬從事工作的類型；了解學(xué)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)成績(jī)，是否存在補(bǔ)考和最后的清考；學(xué)生的考研狀況，報(bào)考的學(xué)校和專業(yè)。

其次在明確學(xué)生的相關(guān)背景之后，充分考慮到學(xué)生的個(gè)體化差異，為不同學(xué)生量身定做其畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文的內(nèi)容。具體的指導(dǎo)思想是重點(diǎn)培養(yǎng)對(duì)本學(xué)科有興趣的學(xué)生且精力足夠，將來(lái)要從事鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)或者研究領(lǐng)域的學(xué)生，按照評(píng)優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)去要求這些學(xué)生，激發(fā)這類學(xué)生的潛力，這類學(xué)生以做畢業(yè)論文為主，提前培養(yǎng)他們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，讓他們能夠?qū)W以致用；對(duì)于需要找工作，且將來(lái)樂(lè)于從事鋼鐵工業(yè)的學(xué)生要重點(diǎn)幫扶，這類學(xué)生以做畢業(yè)設(shè)計(jì)為主，我校本專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)以軋鋼車間設(shè)計(jì)為主，整體套路成熟，但是缺乏創(chuàng)新性。讓這類學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生了解軋鋼生產(chǎn)基本流程，設(shè)備狀況，了解車間設(shè)計(jì)的目的和意義，對(duì)將來(lái)熟悉工作環(huán)境打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。對(duì)于能力有限（主要是那些基礎(chǔ)課程成績(jī)很差，還需要參加補(bǔ)考和清考的學(xué)生），則需要重點(diǎn)照顧，適當(dāng)降低對(duì)他們的要求，讓需要補(bǔ)考的學(xué)生有足夠的時(shí)間去準(zhǔn)備補(bǔ)考，同時(shí)指導(dǎo)教師要花更多的時(shí)間去跟蹤指導(dǎo)他們的設(shè)計(jì)，以避免學(xué)生過(guò)于放松設(shè)計(jì)；對(duì)于那些完全無(wú)意于從事本專業(yè)的學(xué)生，則不能再專業(yè)方面對(duì)他們施加過(guò)大的壓力，因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)沒(méi)有興趣也就沒(méi)有做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的動(dòng)力，對(duì)于這樣子的學(xué)生，個(gè)人認(rèn)為應(yīng)該盡量的幫助他們完成最基本的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，確保順利畢業(yè)。

（三）嚴(yán)格紀(jì)律

當(dāng)然，對(duì)待不同的背景的學(xué)生采用不同的指導(dǎo)思想，并不是說(shuō)放松對(duì)學(xué)生的要求。嚴(yán)格紀(jì)律仍然是不可或缺的，是畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成是一個(gè)重要保障。

指導(dǎo)教師在充分考慮學(xué)生個(gè)體差異情況下制定研究和設(shè)計(jì)內(nèi)容后，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的開(kāi)始就要明確畢業(yè)設(shè)計(jì)的紀(jì)律，以嚴(yán)格的出勤、過(guò)程監(jiān)控、結(jié)果檢查、畢業(yè)答辯規(guī)章制度以及考核辦法，使學(xué)生認(rèn)識(shí)和重視畢業(yè)設(shè)計(jì)，端正畢業(yè)設(shè)計(jì)態(tài)度，認(rèn)真完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 轉(zhuǎn)貼于

此外，認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的教育、動(dòng)員和宣傳工作，使學(xué)生充分重視畢業(yè)設(shè)計(jì)在教學(xué)中的重要地位，亦是不可缺少的過(guò)程。

三、總結(jié)

綜上所述，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)工作是高等學(xué)校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，在面對(duì)新的環(huán)境下出現(xiàn)的系列問(wèn)題，指導(dǎo)教師一方面需要加強(qiáng)在命題科學(xué)性，前瞻性以及合理性方面的探索，另一方面要充分考慮學(xué)生自身的背景以及興趣愛(ài)好，在指導(dǎo)學(xué)生時(shí)因材施教，充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的積極性，并輔之以嚴(yán)格的紀(jì)律，使學(xué)生順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高能力，為將來(lái)的工作和進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李保衛(wèi).內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科教學(xué)水平評(píng)估自評(píng)報(bào)告[J].包頭:內(nèi)蒙古科技大學(xué)，2008.

篇（7）

要做到

“五個(gè)注重”：

一要注重循序漸進(jìn)。

小學(xué)階段的教育，

在人的一生中起著重要的啟蒙作用。

小學(xué)生的思想既存在單純、可塑性強(qiáng)的特點(diǎn)，又存在注意力難以集中、

心理承受能力較差的弱點(diǎn)。所以，對(duì)小學(xué)生進(jìn)行思想政治教育要注重內(nèi)外部因素相結(jié)合，

把情感態(tài)度和價(jià)值觀的要求滲透于日常教學(xué)之中，

逐步提高學(xué)生的品德修養(yǎng)，

培養(yǎng)他們的良好個(gè)性和健全人格。

二要注重班風(fēng)建設(shè)。班級(jí)是小學(xué)生的主要活動(dòng)場(chǎng)所，營(yíng)造一個(gè)健康向上的班集體，有利于培養(yǎng)學(xué)生積極進(jìn)取的思想意識(shí)。

要注重因人施教，營(yíng)造溫馨班級(jí)，

充分發(fā)揮學(xué)生各自長(zhǎng)處，

為班集體建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。要引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)投身于思想政治的學(xué)習(xí)當(dāng)中，促動(dòng)孩子們?cè)诜e累個(gè)人學(xué)識(shí)的同時(shí)，積極投身集體活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐，培樹(shù)自覺(jué)主動(dòng)為大家、為班集體、為社會(huì)服務(wù)意識(shí)。

三要注重言傳身教。“師者，傳道授業(yè)解惑也。”教師在教學(xué)過(guò)程中堅(jiān)持傳播正能量，

做學(xué)生的榜樣，

這是師者的天職，更是教師的畢生追求。教師要增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，

以良好的師德影響學(xué)生，要把管理與育人、教書(shū)與育人有機(jī)結(jié)合，溝通師生之間的感情，使學(xué)生在愉快的情緒體驗(yàn)中接受教育，以收到“親其師、信其道”的效果。

四要注重正面教育。

教育好下一代任重而道遠(yuǎn)，

需要體現(xiàn)于日常潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的教學(xué)工作之中。

教師要堅(jiān)持以正面教育為主，

使小學(xué)生堅(jiān)定愛(ài)黨愛(ài)國(guó)的信念，

樹(shù)立強(qiáng)烈的民族自豪感和自信心，

從小培養(yǎng)孩子們開(kāi)放、創(chuàng)新、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

工作中要“偏愛(ài)”后進(jìn)生、嚴(yán)愛(ài)優(yōu)等生、博愛(ài)中等生，

引導(dǎo)學(xué)生一起成長(zhǎng)進(jìn)步。

五要注重實(shí)踐活動(dòng)。

學(xué)生優(yōu)良品德的培養(yǎng)，離不開(kāi)廣泛的實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)適時(shí)組織學(xué)生開(kāi)展各種課堂內(nèi)外系列實(shí)踐教育活動(dòng)，

為學(xué)生提供充足的“互動(dòng)機(jī)緣”，讓學(xué)生汲取更多的“優(yōu)良養(yǎng)分”。

諸如開(kāi)展文明服務(wù)、敬老愛(ài)幼、助人為樂(lè)等活動(dòng)，可以最大限度地提升學(xué)生的興趣愛(ài)好，

激發(fā)學(xué)生的求知欲望，淬煉學(xué)生的品格情操，從而促其不斷自我成長(zhǎng)，培養(yǎng)出新一代

“四有”新人。

總之，

篇（8）

【摘要】材料學(xué)院開(kāi)設(shè)的《科研導(dǎo)論》是自主學(xué)習(xí)的課程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，主要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的能力和創(chuàng)新思維，是學(xué)生學(xué)會(huì)獻(xiàn)檢索方法和歸納總結(jié)方法，掌握科研成果的分析和處理方法，并能撰寫(xiě)論文，為后期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文的開(kāi)展和以后從事科研活動(dòng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 自主學(xué)習(xí)；科學(xué)研究；創(chuàng)新思維

自2014年，鹽城工學(xué)院材料學(xué)院開(kāi)設(shè)了自主學(xué)習(xí)的課程，此課程主要針對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科生和對(duì)科研感興趣的材料類學(xué)生。本課程注重以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，多方面、多渠道為學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)環(huán)境，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過(guò)程中教師與學(xué)生互動(dòng)，通過(guò)學(xué)生的第二課堂活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力的提高。從科研實(shí)際出發(fā)，結(jié)合科研特點(diǎn)，著重論述典型的科研方法與基本規(guī)范，舉實(shí)例論述科學(xué)研究的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)與機(jī)智運(yùn)籌，詳細(xì)論述科研論文的撰寫(xiě)方略、專利申請(qǐng)、參加學(xué)術(shù)會(huì)議要求以及經(jīng)典科研案例。課程將按照以史帶論、史論結(jié)合的方式，注重知識(shí)性、哲理性和實(shí)用性，由淺入深地使本科生了解自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的發(fā)展歷程，初步掌握科研方法的實(shí)踐與思維技巧，為其本科階段參加課題研究、撰寫(xiě)較高水平研究論文（或研究報(bào)告）、做好本科論文（或畢業(yè)設(shè)計(jì)）以及今后從事深入的科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1課程的目的和意義

《科研導(dǎo)論》作為本科生開(kāi)設(shè)自主性課程的實(shí)驗(yàn)課程，通過(guò)學(xué)生主動(dòng)性、自覺(jué)性和創(chuàng)新性等綜合能力的培養(yǎng)，為學(xué)生主動(dòng)參與科研活動(dòng)打下理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)本門課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面了解大學(xué)生科研的意義、方法、步驟、環(huán)節(jié)以及需要注意的問(wèn)題，要求學(xué)生掌握和了解科學(xué)技術(shù)研究過(guò)程中常用的科學(xué)研究一般方法，科學(xué)研究成果的處理以及科技論文撰寫(xiě)的基本概念和主要作用，并能正確地應(yīng)用這些知識(shí)，分析、思考和解決科研生產(chǎn)實(shí)際中遇到的一般問(wèn)題，掌握科研論文的寫(xiě)作方法，達(dá)到提高本科生科學(xué)研究能力和拓展知識(shí)的目的，為材料專業(yè)本科生開(kāi)展畢業(yè)論文的科研工作提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐知識(shí)，為今后從事科學(xué)研究工作打下必要的理論基礎(chǔ)。

2課程的實(shí)踐與探索

《科研導(dǎo)論》這門課程主要介紹科學(xué)技術(shù)研究過(guò)程中常用的感性方法、理性方法、系統(tǒng)科學(xué)方法以及科學(xué)研究成果的處理和科技論文撰寫(xiě)的一般方法，并以“自主學(xué)習(xí)”為主。科研過(guò)程是參與人員自主創(chuàng)新的過(guò)程，“自主學(xué)習(xí)”是學(xué)習(xí)者在總體教學(xué)目標(biāo)的宏觀調(diào)控和教師的指導(dǎo)下，根據(jù)自身?xiàng)l件和需要自由地選擇學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法并通過(guò)自我調(diào)控的學(xué)習(xí)活動(dòng)完成具體學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)模式[1]。設(shè)計(jì)建立完整的具有教育性、創(chuàng)造性、實(shí)踐性的教案、電子教案和教學(xué)實(shí)施方案，并將教學(xué)團(tuán)隊(duì)的相關(guān)科研項(xiàng)目作為具體科研實(shí)例融合到教學(xué)內(nèi)容中，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)、創(chuàng)新性的參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中，全部使用多媒體授課，并建立網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)與學(xué)生互動(dòng)。教案內(nèi)容包括：講授內(nèi)容、基礎(chǔ)內(nèi)容、拓展內(nèi)容和典型例題等；全部課程資源上網(wǎng)，基本實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)與互動(dòng)。

根據(jù)課程的任務(wù)和培養(yǎng)方案，本課程主要包括以下教學(xué)內(nèi)容：

1）科學(xué)研究概述[2]，重點(diǎn)是科學(xué)技術(shù)研究的涵義、性質(zhì)和任務(wù)，難點(diǎn)是科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系。

2）科研課題的選擇與確定，重點(diǎn)是確定科研課題的一般原則，難點(diǎn)是確定科研課題的開(kāi)創(chuàng)性原則和可行性原則。

3）科學(xué)研究的方法，重點(diǎn)是科學(xué)研究的系統(tǒng)科學(xué)方法的原則和作用，科學(xué)抽象的一般步驟，理想模型和理想實(shí)驗(yàn)。

4）科學(xué)研究成果的處理，重點(diǎn)是和科研成果的鑒定方法。

5）科技論文的撰寫(xiě)，重點(diǎn)是課題和學(xué)位論文的綜述的寫(xiě)法。

6）研究性學(xué)習(xí)科研，重點(diǎn)是研究性學(xué)習(xí)作用、本科生科研方略和具體學(xué)科的經(jīng)典科研示例。

在本課程實(shí)踐和探索過(guò)程中，對(duì)教師和學(xué)生都提出了一定的要求。首先，建立一個(gè)教學(xué)結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)水平高、具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的教師隊(duì)伍。由學(xué)術(shù)造詣高、師德好，教學(xué)能力強(qiáng)，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授擔(dān)任課程負(fù)責(zé)人，同時(shí)加強(qiáng)教師團(tuán)隊(duì)自身素質(zhì)和教學(xué)科研水平的提高。其次，在教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)“自主學(xué)習(xí)”的原則，體系學(xué)生學(xué)習(xí)的“講、練”合一，要求理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作相結(jié)合。進(jìn)行課程教學(xué)專用多媒體教室的設(shè)備完善和維護(hù)、在教學(xué)過(guò)程中體系學(xué)生學(xué)習(xí)的“教、學(xué)、做”合一，教師根據(jù)教學(xué)過(guò)程中的效果進(jìn)行總結(jié)和提高，確保在學(xué)習(xí)過(guò)程中做到“手腦并用”[3]。利用視頻媒體，將抽象內(nèi)容，用錄像、影片等形式進(jìn)行演繹。最后，認(rèn)真開(kāi)展教研、科研活動(dòng)，推動(dòng)教學(xué)改革，提高學(xué)術(shù)氛圍，鼓勵(lì)師生積極創(chuàng)作，提高作品質(zhì)量。

3課程的實(shí)踐效果

經(jīng)過(guò)教師的教學(xué)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，本課程取得了良好的效果，學(xué)生對(duì)本課程評(píng)價(jià)很高，認(rèn)為本課程非常重要，為他們后期專業(yè)課程和科研活動(dòng)的開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能積極查閱文獻(xiàn)并整理信息資料，比較熟練的利用學(xué)校圖書(shū)館的網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng)，并能有效獲取各種數(shù)據(jù)庫(kù)所提供的科研和文獻(xiàn)信息，為科研活動(dòng)開(kāi)展提供前提。

在教學(xué)過(guò)程中，教師隊(duì)伍教學(xué)水平和科研能力的培養(yǎng)，制定明確的中青年教師培養(yǎng)計(jì)劃，包括職稱、學(xué)歷、進(jìn)修訪學(xué)等；組織教學(xué)活動(dòng)，廣納意見(jiàn)，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，使得本課程具備持續(xù)、穩(wěn)步發(fā)展的潛力、為本課程的高質(zhì)量提供可靠的保證。學(xué)生的“學(xué)生自主學(xué)習(xí)”，有效的提高了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，使學(xué)生對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生濃厚的興趣。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生帶著科研問(wèn)題主動(dòng)思考，查閱文獻(xiàn)，并掌握快速學(xué)習(xí)能力，學(xué)會(huì)分類歸納總結(jié)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)科研項(xiàng)目過(guò)程的訓(xùn)練和科學(xué)研究，學(xué)生的創(chuàng)新能力得到不斷提高，能運(yùn)用科學(xué)的研究方法和自己的思維分析、總結(jié)、歸納、推論。有效的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并撰寫(xiě)科研論文，在鞏固科學(xué)研究有關(guān)的理論知識(shí)，并了解科學(xué)研究的過(guò)程和步奏，培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新思維[4]。

4結(jié)語(yǔ)

在《科研導(dǎo)論》的教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生了很大的興趣，并積極參與到科學(xué)研究的過(guò)程中，教師的教學(xué)水平和科研水平也得到了很大的提高。科學(xué)研究不是一次就能成功的，科研工作就是從不斷失敗中前進(jìn)，在教師和學(xué)生的勤懇踏實(shí)的努力工作下，科學(xué)研究才會(huì)有所成功。科學(xué)研究講究一點(diǎn)的研究方法，掌握了正確的研究方法會(huì)讓科學(xué)研究事半功倍。本課程的實(shí)踐與探索，增加了教師與學(xué)生之間的學(xué)術(shù)交流，增長(zhǎng)了學(xué)生的見(jiàn)識(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到了自身專業(yè)知識(shí)的不足，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，并有效的培養(yǎng)了學(xué)生的科研素養(yǎng)、科研能力和創(chuàng)新思維，為后期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文的開(kāi)展和以后從事科研活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

［1］藺婷.基于能力本位的高職《財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)》課程設(shè)計(jì)研究[D].臨汾:山西師范大學(xué)，2014.

［2］楊軍,石海洋.淺談《科研導(dǎo)論課》教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新及實(shí)踐體會(huì)[J].教育教學(xué)論壇,2014,51:74-75.

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中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5727（2013）08-0105-03

近20年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家都在從觀念、目標(biāo)、教育內(nèi)容到教育方法對(duì)工程教育進(jìn)行整體改革。環(huán)顧歐美各科技強(qiáng)國(guó)不難發(fā)現(xiàn)，科技發(fā)展的加速化、綜合化、產(chǎn)業(yè)化、國(guó)際化和一體化，對(duì)各國(guó)的工程教育改革提出了更新、更高的要求。

CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。CDIO的愿景是為學(xué)生提供一種強(qiáng)調(diào)工程基礎(chǔ)的、建立在真實(shí)世界的產(chǎn)品和系統(tǒng)的構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)行（CDIO）過(guò)程的背景環(huán)境基礎(chǔ)上的工程教育。通過(guò)精心規(guī)劃項(xiàng)目的CDIO，可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)核心專業(yè)課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到能力培養(yǎng)、綜合發(fā)展的目的。

CDIO工程教育模式與以往培養(yǎng)計(jì)劃的不同點(diǎn)之一是：通過(guò)開(kāi)設(shè)導(dǎo)論性的基礎(chǔ)課程，從起始階段就將工程實(shí)踐引導(dǎo)入門，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生盡早領(lǐng)略工程技術(shù)的精華，并且讓他們親手制造一些簡(jiǎn)單的東西。

大學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)之前，絕大部分只是憑專業(yè)名稱或十分簡(jiǎn)單的專業(yè)介紹對(duì)所學(xué)專業(yè)有一個(gè)直觀理解，對(duì)自己專業(yè)認(rèn)識(shí)較少，甚至不知道所開(kāi)設(shè)的課程對(duì)從事本專業(yè)工作有何作用，導(dǎo)致入學(xué)時(shí)找不到學(xué)習(xí)方向和目標(biāo)，對(duì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)缺乏動(dòng)力。而現(xiàn)有高校的教學(xué)計(jì)劃中，很少有學(xué)校開(kāi)設(shè)引導(dǎo)類的課程，幫助學(xué)生全面了解所學(xué)專業(yè)，提高學(xué)習(xí)興趣。

在新生入學(xué)時(shí)開(kāi)展專業(yè)引導(dǎo)教育，開(kāi)設(shè)《專業(yè)導(dǎo)論》課，通過(guò)相關(guān)核心工程學(xué)科的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生的興趣，明確學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，學(xué)生CDl0教學(xué)大綱要求的主要能力發(fā)展也能有較早的起步。廣東白云學(xué)院從2010年開(kāi)始，在高職“2+1”人才培養(yǎng)模式改革的基礎(chǔ)上，為培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才創(chuàng)出一條新路，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)施基于CDIO工程教育理念的人才模式改革試點(diǎn)工作，開(kāi)始了對(duì)《專業(yè)導(dǎo)論》課程教學(xué)及考核方式改革的研究與實(shí)踐。

《專業(yè)導(dǎo)論》課程的教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)CDIO教學(xué)大綱中對(duì)導(dǎo)論課程的教學(xué)要求，其教學(xué)內(nèi)容和項(xiàng)目的設(shè)計(jì)建立在對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)及激發(fā)學(xué)習(xí)興趣上，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的原則，在學(xué)生入校時(shí)即對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位的專業(yè)知識(shí)教育。將《專業(yè)導(dǎo)論》課程的教學(xué)分為理論教學(xué)和項(xiàng)目制作實(shí)踐兩個(gè)部分。

理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì) 《專業(yè)導(dǎo)論》課程強(qiáng)調(diào)教學(xué)的系統(tǒng)性、全面性、前沿性以及與國(guó)際化，強(qiáng)化學(xué)生工程能力的培養(yǎng)。通過(guò)精心設(shè)計(jì)，理論部分內(nèi)容通過(guò)開(kāi)設(shè)10次學(xué)科前沿及發(fā)展的講座，讓學(xué)生了解所學(xué)專業(yè)的最新發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域。講座主要內(nèi)容如下：機(jī)械工程發(fā)展簡(jiǎn)史、工程圖學(xué)概論、工程材料概論、機(jī)械設(shè)計(jì)概論、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、機(jī)械制造概論、模具技術(shù)發(fā)展、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展、機(jī)械工程師職業(yè)能力素質(zhì)要求等。在開(kāi)展講座的同時(shí)有針對(duì)性地帶學(xué)生去相關(guān)企業(yè)參觀見(jiàn)習(xí)，進(jìn)一步了解和認(rèn)識(shí)專業(yè)。

項(xiàng)目制作實(shí)踐內(nèi)容的設(shè)計(jì) 項(xiàng)目制作實(shí)踐讓學(xué)生初步體驗(yàn)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造、裝配調(diào)試過(guò)程及工程圖的表達(dá)方法，為學(xué)生了解本專業(yè)、深入學(xué)習(xí)本專業(yè)的知識(shí)打下必要基礎(chǔ)。對(duì)模具方向的學(xué)生引入模具結(jié)構(gòu)測(cè)繪項(xiàng)目，讓學(xué)生以模具實(shí)物為載體，通過(guò)對(duì)模具的拆裝及測(cè)繪，完成簡(jiǎn)單模具二維裝配圖和零件圖的輸出；對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造方向的學(xué)生以齒輪泵、二級(jí)齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器為載體，測(cè)量并繪制典型零件圖和裝配圖。這樣，以工程圖學(xué)基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)裝置為依托，以工程繪圖為載體，對(duì)實(shí)物裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和研討，在實(shí)踐中互動(dòng)，在討論中爭(zhēng)辯，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，達(dá)到了新舊知識(shí)優(yōu)化和創(chuàng)新思維綜合訓(xùn)練的目的。學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，掌握本專業(yè)所需掌握的工程語(yǔ)言——機(jī)械制圖及零件測(cè)繪，直接培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程圖的識(shí)圖、繪圖能力，并對(duì)模具結(jié)構(gòu)、常用的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有了初步的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。

教學(xué)方法與教學(xué)手段

CDIO改革并不是要淡化理論課程的學(xué)習(xí)，而是要改革教學(xué)方法，采取能激起學(xué)生興趣的教學(xué)方法，理論課程的教學(xué)不能采取傳統(tǒng)的“滿堂灌”的教學(xué)方式，而應(yīng)采取基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)主題研討、案例教學(xué)、論文研究、項(xiàng)目訓(xùn)練等教學(xué)形式，著力培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和創(chuàng)新思維能力。主要通過(guò)以下幾種方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果：

一是實(shí)施教學(xué)和研究互動(dòng)、課內(nèi)和課外互動(dòng)、寓學(xué)于研的培養(yǎng)模式，設(shè)置基于課程的科研訓(xùn)練項(xiàng)目和自主科研訓(xùn)練項(xiàng)目?jī)深悾Y助學(xué)生開(kāi)展研究工作。基于課程的科研訓(xùn)練項(xiàng)目由研究型教學(xué)課程責(zé)任教師組織課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師指導(dǎo)。自主科研訓(xùn)練項(xiàng)目一般為學(xué)生進(jìn)入高年級(jí)后，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自主選題，經(jīng)學(xué)院審批后開(kāi)展科研訓(xùn)練工作，并以小組的形式參加創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、機(jī)械設(shè)計(jì)競(jìng)賽、力學(xué)競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯等科技競(jìng)賽活動(dòng)。較好地完成科研訓(xùn)練項(xiàng)目的學(xué)生可以取得實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)分，鼓勵(lì)學(xué)生以科研訓(xùn)練項(xiàng)目研究成果為內(nèi)容撰寫(xiě)畢業(yè)論文，完成畢業(yè)環(huán)節(jié)。

二是在知名企業(yè)建立學(xué)生實(shí)踐基地。學(xué)生可優(yōu)先獲得去該類企業(yè)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，并鼓勵(lì)其在企業(yè)中開(kāi)展科研訓(xùn)練項(xiàng)目的研究工作。

三是通過(guò)組織科研訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)、社會(huì)工作等途徑培養(yǎng)學(xué)生的組織、溝通、協(xié)調(diào)等領(lǐng)導(dǎo)能力。

四是定期組織開(kāi)展學(xué)術(shù)討論。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下對(duì)各自研究的課題，發(fā)表各自觀點(diǎn)，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)交流氛圍，激發(fā)創(chuàng)造力，提高學(xué)生的表達(dá)和溝通能力。

CDIO人才培養(yǎng)模式下的課程考核方式

理論教學(xué)部分的考核方式 學(xué)生結(jié)合10次講座所講授的內(nèi)容，獨(dú)立查閱中英文文獻(xiàn)，開(kāi)展市場(chǎng)調(diào)研，撰寫(xiě)不少于5000字的調(diào)研報(bào)告或課程論文，并制作講授課件，參加課堂上模擬的“21世紀(jì)制造業(yè)前沿國(guó)際論壇”，對(duì)調(diào)研報(bào)告或論文內(nèi)容進(jìn)行講授。教師根據(jù)學(xué)生調(diào)研報(bào)告或論文撰寫(xiě)質(zhì)量和課堂講授的表現(xiàn)，以及平時(shí)教學(xué)活動(dòng)全部環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，確定此部分的分?jǐn)?shù)。

項(xiàng)目制作實(shí)踐部分的考核方式 （1）項(xiàng)目制作實(shí)踐的組織形式及成果提交。項(xiàng)目制作實(shí)踐時(shí)學(xué)生以4～6人為一個(gè)項(xiàng)目小組，每個(gè)小組配備一名指導(dǎo)教師。項(xiàng)目制作實(shí)踐以小組為單位，在理論課堂外執(zhí)行；項(xiàng)目組內(nèi)活動(dòng)方式有：座談式交流研討，專題式講解介紹，邊做邊探討式互動(dòng)，系統(tǒng)性總結(jié)等。組間活動(dòng)主要采用總結(jié)介紹方式。項(xiàng)目完成后團(tuán)隊(duì)需提交的成果資料有：零件圖，總裝圖，工作原理介紹，項(xiàng)目工作總結(jié)或課程論文等。（2）項(xiàng)目制作實(shí)踐考評(píng)方式與標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目制作實(shí)踐的成績(jī)分為優(yōu)（>90分）、良（80～89分）、中（70～79分）、及格（60～69分）、不及格（

課程教學(xué)的成效

《專業(yè)導(dǎo)論》課程教學(xué)及考核方式改革的研究與實(shí)踐主要取得了以下成效。

培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、動(dòng)手能力等，提高了綜合素質(zhì) 在 “模具結(jié)構(gòu)測(cè)繪”實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生完成后提交的資料有：項(xiàng)目工作報(bào)告（裝配體的工作原理、拆裝順序、裝配簡(jiǎn)圖等）；全部零件（標(biāo)準(zhǔn)件除外）正式零件圖；裝配圖（每人一張）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)后，在學(xué)時(shí)與原來(lái)相同的情況下，45名學(xué)生共完成零件圖119 張（A4～A1 不等），A1 裝配圖39張、A2裝配圖6張，比往屆多繪制了裝配圖，并且零件的種類結(jié)構(gòu)形式也有所增加；學(xué)生首次對(duì)典型模具機(jī)構(gòu)進(jìn)行了拆裝和測(cè)繪。學(xué)生解決問(wèn)題的能力和實(shí)際動(dòng)手能力有明顯的提高，促進(jìn)了實(shí)踐過(guò)程與工程實(shí)際接軌。雖然學(xué)習(xí)難度和工作量增加了，但由于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情被激發(fā)出來(lái)，在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的協(xié)作和交流中，大大促進(jìn)了學(xué)生的思維能力、溝通能力、動(dòng)手能力及合作精神，其綜合素質(zhì)得到較好的培養(yǎng)，成績(jī)明顯提高。

以項(xiàng)目小組為單位的答辯環(huán)節(jié)，提高了學(xué)生的口頭表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和集體榮譽(yù)感 項(xiàng)目制作實(shí)踐在最后環(huán)節(jié)進(jìn)行以項(xiàng)目小組為單位的答辯，采用答辯方式，不僅可以鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)感。在答辯時(shí)，回答問(wèn)題的不是“個(gè)人”，而是代表團(tuán)隊(duì)，每個(gè)成員都可以搶答或補(bǔ)充回答，以體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的真實(shí)水平。該實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的成績(jī)首先是團(tuán)隊(duì)的成績(jī)，然后是在此之下的個(gè)人成績(jī)，每名學(xué)生的成績(jī)都和自己團(tuán)隊(duì)的表現(xiàn)息息相關(guān)。

教師的教學(xué)能力得以提高 基于CDIO工程理念的課程教學(xué)，其主要理念是通過(guò)項(xiàng)目制作實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在項(xiàng)目制作的過(guò)程中掌握理論知識(shí)。這就意味著教師決不可以袖手旁觀，而是正好相反，對(duì)教師的要求也更高。教師要根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目組學(xué)生工作的進(jìn)展情況給予引導(dǎo)和適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)如何進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生面對(duì)不同的情況和對(duì)象，會(huì)靈活選用和綜合運(yùn)用各種知識(shí)、手段。教師還要根據(jù)各組不同的工程項(xiàng)目，分別對(duì)學(xué)生講解必須注意的問(wèn)題和必要的解決問(wèn)題的方法及基本原則，介紹一些可供參考的途徑和技巧等。

結(jié)語(yǔ)

《專業(yè)導(dǎo)論》課程教學(xué)，根據(jù)不同專業(yè)方向的人才培養(yǎng)需求，分別設(shè)置了模具結(jié)構(gòu)測(cè)繪、齒輪泵、二級(jí)齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器等項(xiàng)目實(shí)踐，測(cè)量并繪制了典型模具的零件圖和裝配圖，典型零件圖和裝配圖；以工程圖學(xué)基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)裝置為依托，以工程繪圖為載體，對(duì)實(shí)物裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和研討。在實(shí)踐中互動(dòng)，在討論中爭(zhēng)辯，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，達(dá)到了新舊知識(shí)優(yōu)化和創(chuàng)新思維綜合訓(xùn)練的目標(biāo)。

根據(jù)課程特點(diǎn)，建立了基于CDIO工程教育理念的課程考核方式，對(duì)課程教學(xué)中的理論教學(xué)部分，以課程論文代替?zhèn)鹘y(tǒng)考試；在項(xiàng)目制作實(shí)踐部分，將學(xué)生的成績(jī)與團(tuán)隊(duì)成績(jī)掛鉤，學(xué)生成績(jī)由個(gè)人和團(tuán)隊(duì)兩部分成績(jī)組成，采用團(tuán)隊(duì)成員之間互評(píng)、團(tuán)隊(duì)之間互評(píng)及導(dǎo)師評(píng)價(jià)三部分組成，通過(guò)課程考核方式的改革，培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)、團(tuán)隊(duì)溝通和協(xié)作能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

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篇（10）

1 教學(xué)內(nèi)容的選材

在教學(xué)內(nèi)容的選材方面，我們綜合考慮了以下幾個(gè)因素：

首先，學(xué)生必須能夠有所學(xué)，開(kāi)設(shè)一門課程才是有意義的。光電材料是功能材料的一種，為了便于學(xué)生循序漸進(jìn)地吸收理解光電材料的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容分成三個(gè)方面：光功能材料、電功能材料、光電材料及器件。首先，講解光功能材料和電功能材料方面的知識(shí)點(diǎn)，在具有這些知識(shí)的基礎(chǔ)上，再講解光電材料及器件方面的知識(shí)，學(xué)生們就比較容易理解。

其次，我們結(jié)合現(xiàn)在的就業(yè)情況及研究熱點(diǎn)。我們?cè)O(shè)置的教學(xué)內(nèi)容，既考慮了學(xué)生們以后的就業(yè)，也考慮到想進(jìn)一步深造讀研究生的學(xué)生們的研究工作。光功能材料方面的教學(xué)內(nèi)容包含了激光材料、發(fā)光材料、紅外材料及光纖材料。電功能材料方面的教學(xué)內(nèi)容包含了導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料、介電材料、鐵電材料及超導(dǎo)材料，其實(shí)半導(dǎo)體材料也是一種導(dǎo)電材料，之所以把半導(dǎo)體材料單獨(dú)作為一個(gè)章節(jié)，是因?yàn)榘雽?dǎo)體材料是太陽(yáng)能電池和LED照明燈的核心材料，這也是為后面的光電材料及器件的講解做鋪墊。光電材料及器件方面的教學(xué)內(nèi)容包含了光電子發(fā)射材料、光電導(dǎo)材料、透明導(dǎo)電薄膜材料、光伏材料與太陽(yáng)能電池及光電顯示材料。

2 教學(xué)方法的探索

光電材料的內(nèi)容更新很快，現(xiàn)在的學(xué)生不僅應(yīng)該掌握傳統(tǒng)基礎(chǔ)的材料知識(shí)，更應(yīng)該掌握最新的知識(shí)點(diǎn)，更應(yīng)該了解光電材料的最新研究進(jìn)展，而使用多媒體教學(xué)能夠及時(shí)地更新課件的內(nèi)容，使得教學(xué)內(nèi)容能夠跟上最新的研究成果[2]，也能讓學(xué)生及時(shí)了解學(xué)習(xí)最新的材料知識(shí)。

多媒體教學(xué)還有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[3]，因?yàn)樗谝曈X(jué)上能夠讓學(xué)生很直觀的學(xué)習(xí)知識(shí)，比如：太陽(yáng)能電池的工作原理，我們可以在Powerpoint（PPT）上給出太陽(yáng)能電池工作原理圖，然后再對(duì)照?qǐng)D給學(xué)生詳細(xì)講解其原理，學(xué)生將更深刻的理解其原理。再比如，在講解光纖的傳輸原理時(shí)，可以通過(guò)多媒體技術(shù)使用動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生很直觀地了解光纖的原理。

但是多媒體教學(xué)應(yīng)該和傳統(tǒng)的板書(shū)結(jié)合起來(lái)，因?yàn)橛行┲R(shí)僅僅通過(guò)多媒體展示，學(xué)生可能比較難理解，還需要老師再次將其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)板書(shū)出來(lái)詳細(xì)講解，同時(shí)也可以加深同學(xué)的印象。

同時(shí)，我們?cè)谡麄€(gè)的教學(xué)過(guò)程中，采用的是啟發(fā)式及提問(wèn)式的教學(xué)方法。通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生自主思考，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

3 課程考核方式的選擇

課程考核的成績(jī)包含兩個(gè)方面，一個(gè)是平時(shí)成績(jī)的考核，一個(gè)是期末成績(jī)的考核。

平時(shí)成績(jī)的考核，我們通過(guò)上課提問(wèn)、課后習(xí)題、出勤率等方面進(jìn)行考核。上課提問(wèn)可以考查學(xué)生對(duì)上節(jié)課內(nèi)容的掌握程度，還可以考查學(xué)生是否認(rèn)真聽(tīng)講、是否認(rèn)真思考問(wèn)題。課后習(xí)題包括兩個(gè)方面，一個(gè)是對(duì)課上內(nèi)容的考查，幫助學(xué)生鞏固課上知識(shí)，另一個(gè)是對(duì)課外知識(shí)的拓展，督促學(xué)生課后查閱文獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

期末成績(jī)的考核，我們采用撰寫(xiě)科技論文的形式進(jìn)行考核。《光電材料導(dǎo)論》開(kāi)設(shè)在大四上學(xué)期，總共24個(gè)課時(shí)。因?yàn)楣怆姴牧系膬?nèi)容更新比較快，而教學(xué)課時(shí)比較有限，通過(guò)撰寫(xiě)科技論文的形式，既可以督促學(xué)生去更全面的了解光電材料最新的研究進(jìn)展，又可以鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)文獻(xiàn)的能力，有利于大四學(xué)生在下學(xué)期更快進(jìn)入本科畢業(yè)論文的工作。

4 需要改進(jìn)的地方

作為本專業(yè)開(kāi)設(shè)的新課，在教學(xué)的探索與實(shí)踐過(guò)程中，肯定存在一些不足，有很多地方需要我們?nèi)シ词『透倪M(jìn)。我們自己對(duì)此進(jìn)行了總結(jié)，具體包括以下三個(gè)方面：

（1）在多媒體教學(xué)過(guò)程中，我們不僅只是使用了PPT這個(gè)軟件，還應(yīng)該引入視頻，比如，在講解使用直拉法制備單晶硅時(shí)，就可以引入一段視頻，讓學(xué)生更直觀地了解使用直拉法是如何制備單晶硅的。

（2）在教學(xué)的過(guò)程中，我們還應(yīng)該出示實(shí)物，讓學(xué)生能夠直接接觸，加深印象。可以出示實(shí)物包括光纖、發(fā)光二極管LED，單晶硅片和多晶硅片（這時(shí)，還可以教學(xué)生從宏觀上如何分辨單晶硅片和非晶硅片）、ITO玻璃、閃鋅礦及纖鋅礦結(jié)構(gòu)模型等，不但增強(qiáng)生學(xué)習(xí)光電材料的興趣，而且讓他們對(duì)光電材料實(shí)體有直接的感性認(rèn)識(shí)[4]。

篇（11）

《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的引導(dǎo)性課程，為計(jì)算機(jī)專業(yè)的新生提供了關(guān)于該專業(yè)學(xué)科的入門介紹。使學(xué)生能夠全面掌握計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，并了解該專業(yè)的學(xué)生在該領(lǐng)域工作應(yīng)具有的職業(yè)道德和應(yīng)遵守的法律準(zhǔn)則。《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》課程在大一第一個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)，新生雖然具有計(jì)算機(jī)的基本使用能力，但在計(jì)算機(jī)理論知識(shí)上的專業(yè)性不夠，大部分的知識(shí)對(duì)新生來(lái)說(shuō)都是第一次接觸。如果一味地想把如此廣的知識(shí)介紹給學(xué)生，理解上的難度會(huì)影響他們學(xué)習(xí)的積極性，效果并不好。根據(jù)該課程近幾年的教學(xué)實(shí)踐，筆者總結(jié)出了教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容的選取、教學(xué)方法和考核方式給出思考。

教學(xué)中存在的問(wèn)題

計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論的教學(xué)內(nèi)容雖然相對(duì)淺顯，但是涵蓋的知識(shí)面很廣，幾乎包括計(jì)算機(jī)領(lǐng)域所有的理論知識(shí)，應(yīng)用技術(shù)、熱點(diǎn)研究問(wèn)題等。在授課中不僅要把基本的概念介紹清楚，還要對(duì)最新的專業(yè)動(dòng)態(tài)有所介紹。在教學(xué)過(guò)程中主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

1.合適教材難以選擇

我國(guó)的計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論教材非常多，按其內(nèi)容主要有以下三種：一、內(nèi)容為計(jì)算機(jī)各種辦公軟件的使用，使學(xué)生具有使用計(jì)算機(jī)的初步能力，和非計(jì)算機(jī)專業(yè)開(kāi)設(shè)的《大學(xué)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》課程等同[1]；二、將計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生大學(xué)四年要學(xué)的專業(yè)核心課程進(jìn)行了濃縮，內(nèi)容涉及面廣；三、計(jì)算機(jī)和計(jì)算的本質(zhì)屬性用高度抽象的數(shù)學(xué)模型來(lái)刻畫(huà)[2]，內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)化、形式化的概括。由于目前中小學(xué)已開(kāi)始開(kāi)設(shè)了相關(guān)的課程，新生都具有不同程度的使用計(jì)算機(jī)的能力。所以選擇第一種教材對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生會(huì)過(guò)于簡(jiǎn)單，失去“專業(yè)引導(dǎo)”課程的本質(zhì)屬性；第二種教材在廣度和深度上是比較難以把握的；第三種教材過(guò)于抽象，教師難講，一般院校的學(xué)生難以理解。再加之計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展變化非常快[3]，可謂日新月異，許多教材內(nèi)容的更新速度嚴(yán)重滯后。

2.理論教學(xué)過(guò)于復(fù)雜

新生非常渴望專業(yè)知識(shí)，計(jì)算機(jī)專業(yè)的新生對(duì)第一學(xué)期開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論課程抱有很大的期望。教師希望通過(guò)講授該課程給學(xué)生初步建立整個(gè)學(xué)科的框架，指明計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)的方向，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。但是把如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，編譯原理等專業(yè)課濃縮為一章進(jìn)行敘述[4]，敘述方式上又較少考慮新生的知識(shí)背景和理解能力。理論教學(xué)中勉強(qiáng)把計(jì)算機(jī)科學(xué)系統(tǒng)知識(shí)精裝到學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)中[5]，不斷出現(xiàn)的新概念、新理論和新知識(shí)使學(xué)生難以真正理解，又要求他們?cè)诙唐趦?nèi)消化吸收，這樣不但起不到很好的專業(yè)引導(dǎo)，反而使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)望而生畏。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論教學(xué)相對(duì)獨(dú)立

本課程配有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，但一般是以Windows操作系統(tǒng)和常用辦公軟件的操作為主，與理論教學(xué)相對(duì)獨(dú)立。

4.考核方式傳統(tǒng)化

對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，最熟悉的考試方式是閉卷考試，這種考試方式注重對(duì)知識(shí)的記憶、理解和應(yīng)用。在大學(xué)學(xué)習(xí)期間，很多課程沒(méi)有單元測(cè)試、期中考試，采取的是直接的期末考試。學(xué)生到了期末死記硬背搞突擊，平時(shí)很少去細(xì)細(xì)思索所學(xué)內(nèi)容。本課程不只是介紹一些計(jì)算機(jī)專業(yè)的知識(shí)，更應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)的一些問(wèn)題。

教學(xué)的幾點(diǎn)思考

1.教材內(nèi)容和補(bǔ)充新信息相結(jié)合

教材的內(nèi)容對(duì)基本知識(shí)介紹得比較全面，但為了提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)的有效性，在教學(xué)內(nèi)容上教師需要適當(dāng)?shù)剡x擇一些專業(yè)領(lǐng)域的新知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，如計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品的最新發(fā)展、新成果、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等[6]。學(xué)生在掌握計(jì)算機(jī)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)專業(yè)新知識(shí)有所了解，緊跟時(shí)代的新發(fā)展，與學(xué)生實(shí)際生活中接觸到的產(chǎn)品和概念有所共鳴，這樣可以激發(fā)他們學(xué)習(xí)本專業(yè)知識(shí)的興趣。

2.構(gòu)建啟發(fā)式教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是非常封閉的，教師講解學(xué)生聽(tīng)課，兩者的交流比較少。學(xué)生的這種被動(dòng)局面制約了他們學(xué)習(xí)主動(dòng)性的發(fā)揮。啟發(fā)式教學(xué)模式就是讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方式從被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。教師在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的介紹過(guò)程中，根據(jù)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置相關(guān)問(wèn)題，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組選擇相應(yīng)問(wèn)題；進(jìn)行前期的文獻(xiàn)查找，撰寫(xiě)論文培訓(xùn)后，讓學(xué)生自己去查閱相關(guān)資料，提煉內(nèi)容，形成一份綜合的材料，并在課堂上講解給同學(xué)們；教師及時(shí)對(duì)學(xué)生所講內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)評(píng)述。把課堂的某些時(shí)間讓學(xué)生掌控，教學(xué)中充分調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生的交流，在問(wèn)題中探討學(xué)習(xí)，在參與中掌握相關(guān)知識(shí)。在這個(gè)過(guò)程中讓學(xué)生學(xué)會(huì)檢索文獻(xiàn)，整理資料，初步閱讀計(jì)算機(jī)專業(yè)文獻(xiàn)等；鼓勵(lì)學(xué)生從問(wèn)題出發(fā)，去鉆研去思考，逐步訓(xùn)練專業(yè)的創(chuàng)新能力；在團(tuán)隊(duì)中學(xué)會(huì)合作；鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力；提高辦公軟件的使用能力；培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)自信心；充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。

3.適當(dāng)增加理論教學(xué)的實(shí)驗(yàn)

Windows操作系統(tǒng)和常用辦公軟件的操作這些操作技能需掌握，但課堂上講到的有些內(nèi)容最好配合相應(yīng)的實(shí)踐，給學(xué)生實(shí)實(shí)在在的接觸，這樣能使理論教學(xué)的效果更理想。

4.改變考核方式

大學(xué)的課程在考核上一般采取期末考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)相結(jié)合的方法。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程內(nèi)容多，授課中若不采取傳統(tǒng)的教學(xué)方式，而是結(jié)合專題講座、學(xué)生參與教學(xué)的方式，該課程的部分考核可以在教學(xué)過(guò)程中完成。例如，可采取分組合作課題和獨(dú)立選題論文相結(jié)合的考核形式。分組合作課題在授課中完成，學(xué)生按所在分組，分工合作完成相關(guān)課題，上臺(tái)講演，并通過(guò)各小組之間的評(píng)比給出相應(yīng)成績(jī)，這項(xiàng)成績(jī)?cè)诮虒W(xué)中完成；獨(dú)立選題論文，學(xué)生自主選取與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域相關(guān)的選題，以論文形式上交，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，這項(xiàng)考核在結(jié)課后一定時(shí)間內(nèi)完成。兩者結(jié)合，不增加學(xué)生記憶的壓力，又給了學(xué)生充分的自。

結(jié)束語(yǔ)

《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》課程在專業(yè)知識(shí)整體介紹的同時(shí)要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。課程難度和廣度不容易把握，教師要不斷更新教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，使《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》課程真正起到引導(dǎo)的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]許晴媛.《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程內(nèi)容探索與改革[J].寧德師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，23（3）：303-306.

[2]何昭青.《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程內(nèi)容體系構(gòu)建的研究與實(shí)踐[J].湖南第一師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，10（5）：63-66.

[3]李明東，等.《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程內(nèi)容及體系結(jié)構(gòu)改革研究[J].四川師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，24（1）：6-8.