高校專業(yè)課程既有專業(yè)性，也有很強(qiáng)的思想性，具有重要的思政功能，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育的重要途徑。黨的十八大以來(lái)，習(xí)近平總書(shū)記高度重視科技自立自強(qiáng)，并提出“科技興則民族興，科技強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng)”?！栋雽?dǎo)體物理學(xué)》是以能帶理論為基礎(chǔ)，講述半導(dǎo)體材料中載流子濃度、遷移率、產(chǎn)生與復(fù)合以及非平衡載流子壽命等的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程為半導(dǎo)體器件與制造工藝、半導(dǎo)體工程技術(shù)、太陽(yáng)能電池等相關(guān)領(lǐng)域提供必要的理論知識(shí)。作為一門電子信息領(lǐng)域的專業(yè)課程，《半導(dǎo)體物理學(xué)》所傳授的基礎(chǔ)知識(shí)是科技發(fā)展創(chuàng)新的基石。在我國(guó)面臨高端芯片制造難題和“雙碳”目標(biāo)戰(zhàn)略推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)的社會(huì)發(fā)展背景下，激勵(lì)學(xué)生學(xué)好《半導(dǎo)體物理學(xué)》，用勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的態(tài)度夯實(shí)專業(yè)知識(shí)，以進(jìn)取的信心和決心攻克半導(dǎo)體領(lǐng)域的一道道科學(xué)難題，從而樹(shù)立科技報(bào)國(guó)的遠(yuǎn)大目標(biāo)和理想就顯得尤其重要。本文從課程思政的實(shí)踐意義、課程思政元素的挖掘和課程思政的實(shí)施方式三個(gè)方面，探索《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程中思政教育建設(shè)的實(shí)踐過(guò)程。

一、課程思政的實(shí)踐意義

我國(guó)正在習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的引領(lǐng)下，謀求高質(zhì)量發(fā)展并全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)?！爸袊?guó)制造”是國(guó)家現(xiàn)代化科技強(qiáng)國(guó)的標(biāo)志；“生態(tài)文明建設(shè)”是國(guó)家現(xiàn)代化文明強(qiáng)國(guó)的體現(xiàn)。無(wú)論是支撐中國(guó)制造的電子芯片，還是推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)的太陽(yáng)能電池，都離不開(kāi)半導(dǎo)體材料。然而，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能對(duì)材料純度的要求非常高，因此芯片的制造過(guò)程極其復(fù)雜，這對(duì)高科技人才的培養(yǎng)和國(guó)家財(cái)力都提出極大挑戰(zhàn)。在《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程中融入思政教育內(nèi)容，把學(xué)好專業(yè)知識(shí)和我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)結(jié)合起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到儲(chǔ)備理論知識(shí)的重要性，并且樹(shù)立為國(guó)家高科技產(chǎn)業(yè)和生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)自己力量的遠(yuǎn)大目標(biāo)。因此，在《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程中融入思政教育，對(duì)于培養(yǎng)有愛(ài)國(guó)情懷和科學(xué)創(chuàng)新精神的半導(dǎo)體科技人才具有重要的實(shí)踐意義。

二、課程思政元素的挖掘

（一）科學(xué)引領(lǐng)技術(shù)的故事

19世紀(jì)20年代，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)硅晶體中有百萬(wàn)分之一的摻雜濃度，就會(huì)使材料的導(dǎo)電性能發(fā)生巨大變化，但當(dāng)時(shí)晶體制備技術(shù)的不成熟導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)法完全重復(fù)，因此人們對(duì)材料導(dǎo)電性能的本質(zhì)沒(méi)有定量認(rèn)識(shí)。后來(lái)，在英國(guó)物理學(xué)家威爾遜提出的能帶理論的指導(dǎo)下，實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家們不斷提高材料的純度，才逐漸明確雜質(zhì)引入改變半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性能的科學(xué)本質(zhì)。1947年，物理學(xué)家肖克利、巴丁、布拉坦三人在半導(dǎo)體科學(xué)理論的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和發(fā)明了晶體管，并于1956年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。為此，量子理論知識(shí)成為一代代半導(dǎo)體人才必備的科學(xué)知識(shí)，正是基于這些科學(xué)知識(shí)的牢固掌握，才促成今天的智能化電子信息芯片時(shí)代?？茖W(xué)引領(lǐng)技術(shù)的重要性，在晶體管的研發(fā)過(guò)程中被淋漓盡致地展現(xiàn)出來(lái)。

（二）中國(guó)半導(dǎo)體科學(xué)家的故事

19世紀(jì)50年代初，中國(guó)在半導(dǎo)體物理方面的研究還處于起步階段。1956年，為了適應(yīng)迅速發(fā)展的半導(dǎo)體事業(yè)，教育部將北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、吉林大學(xué)、南京大學(xué)和廈門大學(xué)5所高校相關(guān)師生召集到北京大學(xué)，開(kāi)辦第一個(gè)半導(dǎo)體專業(yè)培訓(xùn)班，由黃昆、謝希德、王守武、林蘭英等人擔(dān)任任課教師，培養(yǎng)了我國(guó)第一批半導(dǎo)體人才，也為我國(guó)半導(dǎo)體事業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1.謝希德——一位心懷祖國(guó)的“斗士”。1949年10月1日，正在美國(guó)攻讀碩士學(xué)位的謝希德聽(tīng)到新中國(guó)成立的消息振奮不已。然而，謝希德迫切回國(guó)的想法因抗美援朝戰(zhàn)爭(zhēng)不得已而暫時(shí)擱置，后繼續(xù)在麻省理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位。在當(dāng)時(shí)的政治環(huán)境下，美國(guó)對(duì)中國(guó)理工科留學(xué)生回國(guó)加以限制，但謝希德克服了層層困難，于1952年繞道英國(guó)回到祖國(guó)。為了培養(yǎng)我國(guó)的半導(dǎo)體人才，謝希德與黃昆一起開(kāi)設(shè)半導(dǎo)體培訓(xùn)班，并且自編教材，擔(dān)任任課教師。后來(lái)，自編教材出版成書(shū)《半導(dǎo)體物理學(xué)》，成為我國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域第一本專著。

2.王守武——中國(guó)半導(dǎo)體的奠基者。1950年9月，已在美國(guó)普渡大學(xué)任教的王守武和夫人葛修懷決意放棄優(yōu)厚的待遇，回到百?gòu)U待興的新中國(guó)。1957年，王守武親手設(shè)計(jì)了我國(guó)第一臺(tái)拉制半導(dǎo)體鍺材料的單晶爐，并成功拉制出我國(guó)首根鍺單晶。相比于鍺，地殼中硅材料儲(chǔ)量豐富，而且硅的禁帶寬度較大，應(yīng)用更為廣泛。但是，硅的熔點(diǎn)為1420攝氏度，對(duì)設(shè)備的要求相對(duì)較高，利用鍺單晶爐制備硅半導(dǎo)體經(jīng)常出現(xiàn)“跳硅”和籽晶熔化現(xiàn)象。為此，林蘭英院士在鍺單晶爐的基礎(chǔ)上研制了硅單晶爐。

3.林蘭英——中國(guó)半導(dǎo)體之母。1951年，林蘭英在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)獲得博士學(xué)位后，進(jìn)入美國(guó)著名的索菲尼亞公司參與半導(dǎo)體材料研發(fā)工作。當(dāng)時(shí)正值新中國(guó)成立初期，科研設(shè)備簡(jiǎn)陋，技術(shù)人員缺乏，國(guó)家面臨巨大的發(fā)展壓力。1957年，林蘭英放棄國(guó)外優(yōu)厚的待遇和先進(jìn)的科研環(huán)境，決心回國(guó)為建設(shè)祖國(guó)貢獻(xiàn)自己的力量。1960年秋天，她研發(fā)出中國(guó)第一根硅單晶；1961年，研制出中國(guó)第一臺(tái)開(kāi)門式硅單晶爐；1962年，中國(guó)第一根無(wú)位錯(cuò)硅單晶拉制成功，無(wú)位錯(cuò)硅單晶達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。林蘭英無(wú)私奉獻(xiàn)的愛(ài)國(guó)故事，激勵(lì)著中華兒女接續(xù)奮斗，為實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國(guó)而努力。

三、課程思政的實(shí)施方式

（一）影視資源融入課堂

芯片的核心材料是半導(dǎo)體材料，而《半導(dǎo)體物理學(xué)》的理論知識(shí)指引著半導(dǎo)體材料的應(yīng)用。然而，僅憑學(xué)習(xí)課本上的理論知識(shí)，學(xué)生難以把理論和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)。因此，教師在教學(xué)中引入介紹晶體管器件或光電子器件的制作過(guò)程以及我國(guó)在半導(dǎo)體芯片方面發(fā)展動(dòng)態(tài)的一些視頻資源，能夠引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到理論知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中的指導(dǎo)作用，促其感受到芯片生產(chǎn)的難度和迫切需要，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和科技報(bào)國(guó)的愿望。此外，半導(dǎo)體領(lǐng)域科學(xué)家的故事已被拍攝成許多微視頻發(fā)布在網(wǎng)上，甚至以話劇、舞臺(tái)劇等形式搬上熒幕。觀看這些育人視頻，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀和人生觀具有重要意義。

（二）實(shí)習(xí)體會(huì)融入課堂

半導(dǎo)體作為科技行業(yè)的幕后英雄，支持著玩具、智能手機(jī)、電腦、汽車、人工智能等多個(gè)行業(yè)的發(fā)展。晶澳太陽(yáng)能科技有限公司和中環(huán)半導(dǎo)體有限公司是我校材料物理專業(yè)學(xué)生多年的實(shí)習(xí)基地。學(xué)生們通過(guò)實(shí)習(xí)參觀我國(guó)知名半導(dǎo)體材料公司的智能化產(chǎn)業(yè)鏈和企業(yè)文化，可以增強(qiáng)對(duì)所學(xué)專業(yè)和國(guó)家制度的自信。同時(shí)，通過(guò)在企業(yè)與一線工作人員交流，學(xué)生們對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)目前存在的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題有了一定了解，認(rèn)識(shí)到科技創(chuàng)新是建立在扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)之上的，從而端正學(xué)習(xí)態(tài)度，提高學(xué)習(xí)熱情。

（三）科研文獻(xiàn)融入課堂

科技的發(fā)展是與時(shí)俱進(jìn)的。在國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)要求下，材料的開(kāi)發(fā)需要把材料性能、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保理念密切結(jié)合起來(lái)?；谡n本的基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容，教師在課堂上開(kāi)展閱讀相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)的交流活動(dòng)，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體電子器件前沿問(wèn)題的了解。通過(guò)閱讀相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到課本中的公式、模型可以為實(shí)際產(chǎn)品的制備和應(yīng)用服務(wù)，進(jìn)而培養(yǎng)開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體新材料的創(chuàng)新思維。

在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的前進(jìn)道路上，每個(gè)人都是社會(huì)主義建設(shè)的主人。正如習(xí)近平總書(shū)記所說(shuō)：“建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，是一場(chǎng)接力跑，我們要一棒接著一棒跑下去，每一代人都要為下一代人跑出一個(gè)好成績(jī)?！备咝＜缲?fù)著培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)人才的重任，課堂是專業(yè)知識(shí)和思政教育的主戰(zhàn)場(chǎng)，課程是專業(yè)知識(shí)和思政教育的載體。把思政教育融入《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程，有助于引導(dǎo)學(xué)生求真學(xué)問(wèn)、練真本領(lǐng)，堅(jiān)持正確政治方向，促進(jìn)專業(yè)知識(shí)教育與思想政治教育相結(jié)合，為實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人根本任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

注：本文系河北工業(yè)大學(xué)本科教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“半導(dǎo)體物理課程滲透思政教育的思政研究”（編號(hào)：20222015）和“基于‘專業(yè)—職業(yè)—?jiǎng)?chuàng)業(yè)—敬業(yè)’路徑的專創(chuàng)融合人才培養(yǎng)新模式探索與實(shí)踐”（編號(hào)：20221023）的研究成果。

（柳艷芳）