高校專業(yè)課程既有專業(yè)性，也有很強的思想性，具有重要的思政功能，是對學生進行思想政治教育的重要途徑。黨的十八大以來，習近平總書記高度重視科技自立自強，并提出“科技興則民族興，科技強則國家強”?！栋雽?dǎo)體物理學》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)、太陽能電池等相關(guān)領(lǐng)域提供必要的理論知識。作為一門電子信息領(lǐng)域的專業(yè)課程，《半導(dǎo)體物理學》所傳授的基礎(chǔ)知識是科技發(fā)展創(chuàng)新的基石。在我國面臨高端芯片制造難題和“雙碳”目標戰(zhàn)略推動生態(tài)文明建設(shè)的社會發(fā)展背景下，激勵學生學好《半導(dǎo)體物理學》，用勤奮、嚴謹、求實的態(tài)度夯實專業(yè)知識，以進取的信心和決心攻克半導(dǎo)體領(lǐng)域的一道道科學難題，從而樹立科技報國的遠大目標和理想就顯得尤其重要。本文從課程思政的實踐意義、課程思政元素的挖掘和課程思政的實施方式三個方面，探索《半導(dǎo)體物理學》課程中思政教育建設(shè)的實踐過程。

一、課程思政的實踐意義

我國正在習近平新時代中國特色社會主義思想的引領(lǐng)下，謀求高質(zhì)量發(fā)展并全面建成社會主義現(xiàn)代化強國?！爸袊圃臁笔菄椰F(xiàn)代化科技強國的標志；“生態(tài)文明建設(shè)”是國家現(xiàn)代化文明強國的體現(xiàn)。無論是支撐中國制造的電子芯片，還是推動生態(tài)文明建設(shè)的太陽能電池，都離不開半導(dǎo)體材料。然而，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能對材料純度的要求非常高，因此芯片的制造過程極其復(fù)雜，這對高科技人才的培養(yǎng)和國家財力都提出極大挑戰(zhàn)。在《半導(dǎo)體物理學》課程中融入思政教育內(nèi)容，把學好專業(yè)知識和我國高質(zhì)量發(fā)展的目標結(jié)合起來，引導(dǎo)學生認識到儲備理論知識的重要性，并且樹立為國家高科技產(chǎn)業(yè)和生態(tài)文明建設(shè)貢獻自己力量的遠大目標。因此，在《半導(dǎo)體物理學》課程中融入思政教育，對于培養(yǎng)有愛國情懷和科學創(chuàng)新精神的半導(dǎo)體科技人才具有重要的實踐意義。

二、課程思政元素的挖掘

（一）科學引領(lǐng)技術(shù)的故事

19世紀20年代，科學家們發(fā)現(xiàn)硅晶體中有百萬分之一的摻雜濃度，就會使材料的導(dǎo)電性能發(fā)生巨大變化，但當時晶體制備技術(shù)的不成熟導(dǎo)致實驗現(xiàn)象無法完全重復(fù)，因此人們對材料導(dǎo)電性能的本質(zhì)沒有定量認識。后來，在英國物理學家威爾遜提出的能帶理論的指導(dǎo)下，實驗物理學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)電性能的科學本質(zhì)。1947年，物理學家肖克利、巴丁、布拉坦三人在半導(dǎo)體科學理論的基礎(chǔ)上設(shè)計和發(fā)明了晶體管，并于1956年獲得諾貝爾物理學獎。為此，量子理論知識成為一代代半導(dǎo)體人才必備的科學知識，正是基于這些科學知識的牢固掌握，才促成今天的智能化電子信息芯片時代。科學引領(lǐng)技術(shù)的重要性，在晶體管的研發(fā)過程中被淋漓盡致地展現(xiàn)出來。

（二）中國半導(dǎo)體科學家的故事

19世紀50年代初，中國在半導(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、復(fù)旦大學、吉林大學、南京大學和廈門大學5所高校相關(guān)師生召集到北京大學，開辦第一個半導(dǎo)體專業(yè)培訓(xùn)班，由黃昆、謝希德、王守武、林蘭英等人擔任任課教師，培養(yǎng)了我國第一批半導(dǎo)體人才，也為我國半導(dǎo)體事業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

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

2.王守武——中國半導(dǎo)體的奠基者。1950年9月，已在美國普渡大學任教的王守武和夫人葛修懷決意放棄優(yōu)厚的待遇，回到百廢待興的新中國。1957年，王守武親手設(shè)計了我國第一臺拉制半導(dǎo)體鍺材料的單晶爐，并成功拉制出我國首根鍺單晶。相比于鍺，地殼中硅材料儲量豐富，而且硅的禁帶寬度較大，應(yīng)用更為廣泛。但是，硅的熔點為1420攝氏度，對設(shè)備的要求相對較高，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——中國半導(dǎo)體之母。1951年，林蘭英在美國賓夕法尼亞大學獲得博士學位后，進入美國著名的索菲尼亞公司參與半導(dǎo)體材料研發(fā)工作。當時正值新中國成立初期，科研設(shè)備簡陋，技術(shù)人員缺乏，國家面臨巨大的發(fā)展壓力。1957年，林蘭英放棄國外優(yōu)厚的待遇和先進的科研環(huán)境，決心回國為建設(shè)祖國貢獻自己的力量。1960年秋天，她研發(fā)出中國第一根硅單晶；1961年，研制出中國第一臺開門式硅單晶爐；1962年，中國第一根無位錯硅單晶拉制成功，無位錯硅單晶達國際先進水平。林蘭英無私奉獻的愛國故事，激勵著中華兒女接續(xù)奮斗，為實現(xiàn)科技強國而努力。

三、課程思政的實施方式

（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》的理論知識指引著半導(dǎo)體材料的應(yīng)用。然而，僅憑學習課本上的理論知識，學生難以把理論和實際應(yīng)用聯(lián)系起來。因此，教師在教學中引入介紹晶體管器件或光電子器件的制作過程以及我國在半導(dǎo)體芯片方面發(fā)展動態(tài)的一些視頻資源，能夠引導(dǎo)學生認識到理論知識在實際應(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)學生的學習動力和科技報國的愿望。此外，半導(dǎo)體領(lǐng)域科學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、舞臺劇等形式搬上熒幕。觀看這些育人視頻，對于培養(yǎng)學生正確的價值觀和人生觀具有重要意義。

（二）實習體會融入課堂

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、電腦、汽車、人工智能等多個行業(yè)的發(fā)展。晶澳太陽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)學生多年的實習基地。學生們通過實習參觀我國知名半導(dǎo)體材料公司的智能化產(chǎn)業(yè)鏈和企業(yè)文化，可以增強對所學專業(yè)和國家制度的自信。同時，通過在企業(yè)與一線工作人員交流，學生們對半導(dǎo)體行業(yè)目前存在的科學技術(shù)問題有了一定了解，認識到科技創(chuàng)新是建立在扎實的基礎(chǔ)知識之上的，從而端正學習態(tài)度，提高學習熱情。

（三）科研文獻融入課堂

科技的發(fā)展是與時俱進的。在國家高質(zhì)量發(fā)展的目標要求下，材料的開發(fā)需要把材料性能、經(jīng)濟效益和環(huán)保理念密切結(jié)合起來?；谡n本的基礎(chǔ)知識內(nèi)容，教師在課堂上開展閱讀相關(guān)專業(yè)文獻的交流活動，有助于提高學生的學習熱情，促進學生對半導(dǎo)體電子器件前沿問題的了解。通過閱讀相關(guān)專業(yè)文獻，學生能夠認識到課本中的公式、模型可以為實際產(chǎn)品的制備和應(yīng)用服務(wù)，進而培養(yǎng)開發(fā)半導(dǎo)體新材料的創(chuàng)新思維。

在實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的前進道路上，每個人都是社會主義建設(shè)的主人。正如習近平總書記所說：“建成社會主義現(xiàn)代化強國，實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，是一場接力跑，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好成績。”高校肩負著培養(yǎng)社會主義建設(shè)人才的重任，課堂是專業(yè)知識和思政教育的主戰(zhàn)場，課程是專業(yè)知識和思政教育的載體。把思政教育融入《半導(dǎo)體物理學》課程，有助于引導(dǎo)學生求真學問、練真本領(lǐng)，堅持正確政治方向，促進專業(yè)知識教育與思想政治教育相結(jié)合，為實現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)打下堅實基礎(chǔ)。

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

（柳艷芳）