一、以工程案例跨学科整合课程

依托“贯穿项目”构建的知识点脉络，构建工程案例，纳入公共基础课程、专业基础课程及专业课程教学大纲，跨学科整合课程。以工程案例为纽带，实现“基础课教师懂工程、专业课教师精工程、项目导师擅工程”规模化培养目标。以微电子科学与工程专业贯穿项目示例跨学科整合过程。

表1 微电子科学与工程专业贯穿项目教师工程教学能力要求一览表

（碳化硅MEMS压力传感器系统设计与实践）

二、基础课教师懂工程

贯穿项目需运用《高等数学》中“偏微分方程求解”相关知识点。高等数学教师与专业课程教师依托协同备课、联合教研，逐步掌握工程场景化授课与数理原理建模能力（图1）。专业教学团队与高等数学教师联合开发工程案例的实施流程如下：

（1）专业教师为高等数学教师系统提供“碳化硅压敏元件的功能机制”等工程背景知识以及基于偏微分方程构建压敏元件压力-位移的简化数学模型，并完成工程参数解析；

（2）高等数学任课教师制定工程案例融入教学的具体实施方案，由专业教师团队进行科学性审核；

（3）在偏微分方程求解课堂教学中，高等数学任课教师以压力-位移关系为工程原型，在阐释物理背景后引导学生完成偏微分方程求解，并解读物理意义；

（4）学生完成线上工程案例应用考核，由高等数学教师与专业课程教师联合命题、协同批阅并开展针对性教学反馈。

图1 《高等数学》教师懂工程过程

三、专业课教师精工程

以《信号与系统》和《半导体物理与器件》课程示例。

贯穿项目中赋予《信号与系统》课程两项任务：一是SiC半导体压力传感器敏感膜动态性能，二是在满足动态性能条件下采样频率的选择。为此《信号与系统》课程教师，首先要了解先修课程中学生已经完成的任务，结合项目技术指标及边界条件，将偏微分方程模型转换为频域特性，求解系统的响应速度、带宽、固有频率等特性。其次利用采样定理给出模拟信号转换为数字信号的最小采样频率，讲解频率混叠及抗混叠滤波器。最后在学生理解的原理后，借助其他专业课教师的协助，用专业软件实施工程化实现，为后续课程提供知识储备（图2）。

图2  《信号与系统》教师精工程过程

贯穿项目中赋予《半导体物理与器件》课程四项任务：一是利用能带理论理解SiC压阻特性及其温度性能，二是利用载流子浓度、迁移率计算压敏电阻大小，三是理解SiC欧姆接触原理并给出设计优化方向，四是整合需求和工艺约束初步开展压阻及电桥设计与建模。为此《半导体物理与器件》课程教师，首先要了解先修课程中学生已经完成的任务，将能带、半导体掺杂、欧姆接触、半导体温度效应等课堂理论转换为设计模型，并结合项目需求和工艺约束边界初步开展压敏电阻、欧姆接触和电桥线路的综合设计。最后在学生理解的原理后，借助其他专业课教师的协助，用专业软件实施工程化实现，为后续课程提供知识储备（图3）。

图3 《半导体物理与器件》教师精工程过程

四、项目导师擅工程

依托校内专业骨干教师教研团队，完整拆解项目导师工程素养培育体系，共划分为七大核心培养模块（图4）。在校级教学大纲规范、跨学科联合教研支撑、配套激励机制保障的多重支撑下，项目导师需循序渐进、分层掌握全链条工程教学相关内容：

（1）项目要求模块：吃透项目研发背景、设计规范依据、核心技术指标等顶层设计内容；

（2）硬件系统模块：精通SiC敏感膜设计制备、器件封装工艺、信号调理电路、高速数据采集等硬件开发全流程；

（3）软件系统模块：熟练运用数据采集与可视化界面、动态误差补偿算法、数据存储与分析程序开发工具；

（4）系统标定模块：掌握常温标定、高温环境标定、长期稳定性标定三类系统校准试验方法；

（5）可靠性模块：精通设备抗振动、抗冲击、电磁抗干扰、电磁兼容等可靠性测试与优化技术；

（6）产品指标考核模块：具备完整产品性能指标检验、测评、验收能力；

（7）全流程管理模块：覆盖学生项目全过程指导、项目成本测算管控、产学研产业资源对接等综合管理工作。

导师通过多轮项目指导实操、工程实践打磨，系统补齐工程教学短板，最终达成擅长工程实践、胜任工程类项目教学的综合能力。

图4 项目导师擅工程过程