课程名称

[51003CC084]微机电系统

MEMS技术是集成电路（IC）工业的一个分支，被认为是一项面向21世纪可以广泛应用的新兴技术。《微机电系统》（以下简述MEMS）课程是一门与工程实践结合紧密的专业类课程，旨在为培养半导体领域的科研和应用的创新型人才打下基础。该课程的教学内容中蕴含了丰富的思想价值和精神内涵，易于在教学中实现课程思政教育，通过课程目标和教学内容的优化设计，教学方法和平台的创新融合，考核评价机制的有效反馈，以达成知识、能力、素养的“三位一体”课程培养目标。

（1）知识目标：掌握微电子基础知识、微电子制造工艺、MEMS传感器和执行器的结构和工作原理；根据工程问题，选择研究路线，设计可行的实验方案

（2）能力目标：培养学生自主/合作学习，提高以专业知识分析和解决实际问题的能力和团队合作的能力。

（3）素养目标：培养学生对科学研究的兴趣及探究欲望，与时代发展产生共鸣，树立科技强国的理想信念。

图1 课程目标

（一）铸牢课程思政教育模式

MEMS专业课是典型的工科专业课，工科教学偏重于“术”，以立德树人为根本，即要求“术道结合”。教学实施过程突出“以学生为中心”的思政特色活动设计，将价值引领贯穿人才培养的全过程，按照时间和空间两个维度，构建一个时空相连、立体完整的思政教育模式（图2），实现知识教育与价值教育的统一。

图2 思政融合立体模式设计

（二）课程内容实现思政融入

教学内容是专业人才培养的核心，是实现课程目标的养分，要紧密围绕融合知识传授、能力培养、价值塑造的课程目标来设计课程内容。以深化“三全育人”改革为牵引，落实课程思政的全方位、全过程覆盖，以“理实一体、虚实融合”递进式教学内容为主线，进行思政映射和融入点设置（图3）

图3 思政教学内容设计

为了做好课程教学和思政教育的内容平衡和相互促进，进行课前——课中——课后 “三层次”全过程思政覆盖（表1）。

表1 “三层次”思政案例库

（三）教学方法运用融合创新

教学方法是专业人才培养的手段，是课程内容的具体展现，要根据不同的课程内容设计合理的教学方式。除了传统的讲授知识点外，采用案例教学法、任务驱动法、角色扮演法等线上线下混合式教学的组合，营造一个“自主+合作+师生探究”的学习共同体，有助于激发学生的学习积极性，保障教学目标的有效达成。

图4 教学方法的探索

（1）案例教学法：注重理论知识生动化，引导学生在分析问题时要理论联系实际，培养学生科学探索的精神。

图5 案例教学法的应用

（2）任务驱动法：建立问题情景，培养学生自主学习的能力。

图6 任务驱动教学法的应用

（3）角色扮演法：创设工程环境，提高团队合作的能力和职业素养。

图7 角色扮演教学法的应用

（四）教学平台延展课堂内外

随着信息化、数字化技术水平的提高，信息化教学成为趋势。信息技术创造出的自主学习环境中,学习者更容易培养分析能力和自主学习能力。通过数字化资源建设，充分利用和整合师生的碎片化教与学的时间，使得信息化平台技术与课堂能够深入融合，在混合式教学中贯穿思想政治教育,实施以学生综合素养培育为主线循序渐进的教学,进一步夯实“以学生为中心”的教学理念，践行社会主义核心价值观。

图8 多种教学平台的实践应用

（一）课程考核评价机制

在以往的课堂教学中，课程的评价考核主要从专业知识和专业技能两方面来考察，缺少对思政教育的考核。因此，在课程思政教育背景下，挖掘评价深度，从评价标准、评价内容、评价主体等方面改革评价体系。

严格评价量化控制，合理设置MEMS专业知识与思想政治教育的评价分值所占比例，从分值设置上激发学生参与课程思政的积极性。除了传统的作业、实验报告、终结性试卷考核之外，结合学生自评、互评和教师评价等方面进行考核，增加了：

（1）学生实验项目的参与度，贡献率的互评；

（2）结合当前MEMS的发展，完成思政案例调研和MEMS技术发展报告，融入学生的自评；

（3）雨课堂的预习测试；

（4）希沃品课的课程互动、话题讨论，智慧平台的学习数据统计，群打卡圈的互动；

（5）终结性试卷考核融入思政题目等。

图9 过程性考核内容设计

（二）同行评价和学生评价

（1）校内听课评价：该课程在教学中融入思政元素，将思政育人与专业育人协同起来，实现育德育人目标。教学方法新颖，深受学生欢迎。

（2）学生评价：为了更好地了解思政课堂教学的情况，以便教师改进教学方法，提高课堂教学实效，进一步提高学生的学习质量。通过问卷调查了解学生对教学环节融入思政内容的一些想法和建议。从反馈的数据来看，学生对教学过程中授课教师融入思政案例内容、教学方法和评价机制等，满意度比较高。

图10 问卷调查结果

（三）改革成效和示范辐射

（1）学习效果全面提升 育人目标有效达成

基于信息化平台，分析课程目标的达成度，育人目标达成度平均值在70%以上。学生在实践能力、团队合作能力和自主学习能力等方面得到了明显提升。

图11 预期效果达成度分析

（2）学生实践创新能力提升 产学研一体

通过相应的竞赛来激发学生的创新思维，从而培养其团队合作精神和专业素养，同时为学生就业打下夯实的基础。团队内教师，作为校级创新创业导师，带领学生参加多项学科比赛和项目并取得一定的成绩：全国大学生集成电路创新创业大赛、全国大学生光电设计竞赛、“挑战杯”中国大学生创业计划大赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛、省级大学生创新创业项目等。

图12 实践竞赛成果显著

以“教育创造学生价值”为理念，走产教融合的特色路径，为社会培养有知识又有实践能力的高素质人才。引进具备工程实践背景的企业老师参与课程教学中，拓宽学生视野，培养具备全面的专业岗位能力和就业核心竞争力；专业教师参观学习，积极探索实践育人的新模式。

图13 校企合作共培养

近两年本专业毕业生就业率达到96%以上，80%以上毕业生从事本专业，平均年薪达到10W+。

图14 就业分布和就业单位（部分）

（3）教师教学能力显著提升

在教学研究及奖励方面，教师教学竞赛成绩优异，课程建设和教学团队建设成果丰硕，教师扎实开展研究，科研水平不断提高，取得阶段性成果。

图15 教学竞赛阶段成果

（4）课程建设示范作用突出

《微机电系统》课程作为校级人工智能教育试点项目，同时获批校级数字化示范课程和教改专项，创新性开展“数字化赋能教育——‘四度’立体STEM教学模式”的探索与实践。通过深度融合信息技术与课程教学，该课程已形成具有示范推广价值的教学创新成果：一是产出高质量教改论文，实现理论突破；二是构建“理念-技术-制度-应用-模式“五位一体”的教学改革体系，推动课堂教学数字化转型；三是打造开放共享的数字化教学新生态，其创新经验已在全校范围内产生显著的辐射带动效应，为新时代工程教育改革提供了可复制的实践范式。

（一）融合思政教育与创新创业教育，培养“敢闯会创”能力与素养

教育部高等教育司司长吴岩指出，创新创业教育能够培养大学生“敢闯会创”的可贵素质，为当代大学生绽放自我、展现风采、服务国家提供了新平台。作为我校创新创业系列必修课程的收口课，课程在原有教学目标的基础上，将培养学生“敢闯会创”的能力与素养确立为核心目标，将培养学生的社会责任感与爱国主义精神确立为思政育人重点。

课程设计注重将思政教育与创新创业教育融合在一起，旨在培养学生“敢闯会创”的能力和素养，激发大学生的创新精神。在课程内容的设计上，课程组通过案例分析、讨论式教学和实践项目等方式，引导学生积极思考、分析问题，并具备解决实际问题的能力。在教学方法上，课程采用案例式教学和工坊式教学，通过实践活动和实际操作加深对商业相关知识和技能的理解和掌握。

此外，在课程设计中，课程组还注重引导专业与创业结合，将学生所学的学科专业知识与课程内容有机结合，培养学生基于创新和专业所学的创业思维和能力。通过将专业知识与创新创业教育相结合，使学生能够更好地将所学知识应用于实践，提高学生的创新能力和创业素养。

（一）思政元素有机融入 探索立体完整思政教育模式

从课程目标、教学内容和方法、实践项目、考核评价等多方面实现思政教学的渗透，深挖思政元素库，实现“三层次”全过程思政覆盖，提升教学效果和育人的目的。

（二）教学方法实践创新 构筑思政育人共同体

营造一个“自主+合作+师生探究”的学习共同体，将专业知识与思政内容通过不同的教学方法有机结合，避免说教和生搬硬套,使得学生在有效的教学情境中能够理解专业知识和方法，使学生能够在春风化雨、润物无声之中感受和自觉接受正确的价值观和理念。

（三）校企合作共培养 搭建思政产教融合育人平台

建立课程思政产教融合育人平台，在课程思政建设中，注重校外实习基地的建设，通过产教融合育人平台，强化实践教学，培养学生综合实践能力和创新精神，进一步增强学生的职业素养和工匠精神。

（四）思政考核优化改革 创建多元评价体系

对现有的课程考核进行优化和改革，建立融入课程思政的多元（评价内容、评价主体、评价标准）评价体系，通过科学专业的评价结果，打通课程思政全过程育人的渠道，促进持续实施和调整课程思政实施方法。

【希沃互动——话题讨论区】

那么大家知道这些传感器和执行器在日常生活中有哪些应用呢？我们上节课留给大家的话题任务，大家来说一说都有哪些应用？

图16 希沃话题讨论

【案例引入】

MEMS器件在日常生活领域的应用是非常广泛的，近年来，尤其在汽车和消费电子领域，正在不断地改变着人们的生活。汽车上涉及MEMS的传感器有20多个。那今天的内容，就从同学们最感兴趣的汽车安全气囊加速度计开始，来走进MEMS的世界。以日常生活中的案例，激发学生们对科学研究的兴趣及探究欲望。

图17 汽车安全气囊加速度传感器

【案例引入】

通过观看神舟十二号载人飞行任务圆满成功的报道短片，讲述片中的硕大显示屏的核心器件，其实也是基于静电原理的一种器件——DMD芯片，引入热点话题，激发学生们科技报国的理想信念。

图18 北京航天控制中心的显示屏技术