材料專業(yè)《電子材料導(dǎo)論》課程教學(xué)改革心得

馬德龍 王建榮 張瑞麗

摘 要：《電子材料導(dǎo)論》課是本科材料工程專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課程。本文指出了《電子材料導(dǎo)論》課程教學(xué)中存在的弊端，總結(jié)了自己的教學(xué)體會，對課程教學(xué)改革進行探索。通過對教學(xué)內(nèi)容和方法的改進達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：電子材料導(dǎo)論;教學(xué)方法

電子材料是電子信息產(chǎn)業(yè)中廣泛使用的具有特殊物理化學(xué)性能的功能材料，是當(dāng)前材料領(lǐng)域中特別是高新技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最快的部分。一個國家電子材料的品種、數(shù)量和質(zhì)量是衡量國家科學(xué)技術(shù)、國民經(jīng)濟水平和國防工業(yè)水平的主要標(biāo)志之一[1，2]?！峨娮硬牧蠈?dǎo)論》是本科材料工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修課程。本課程主要教學(xué)目標(biāo)是拓寬學(xué)生專業(yè)知識面，對電子材料有初步了解。課程內(nèi)容廣泛，涉及半導(dǎo)體材料、焊接材料、電阻材料、電光材料、超導(dǎo)材料、電介質(zhì)材料、敏感材料等多個領(lǐng)域。課程學(xué)習(xí)要求學(xué)生掌握各類電子材料的基本概念、分類、特性、制備工藝及其應(yīng)用，重在培養(yǎng)學(xué)生從事電子材料研究的基本能力。然而，在教學(xué)過程中，作者發(fā)現(xiàn)該課程存在以下問題：1）課程內(nèi)容過于寬泛，基本都是概念性內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏積極性;2）期末考試基本上都是記憶題型，學(xué)生平時上課不聽講，期末考試突擊背誦，不能達到課程教學(xué)目標(biāo)。為提升《電子材料導(dǎo)論》課程的教學(xué)質(zhì)量，提高本科生的知識結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新能力和戰(zhàn)略眼光，需要根據(jù)課程的特點對教學(xué)方法進行改革。作者結(jié)合實際教學(xué)過程經(jīng)驗，對本門課程的教學(xué)改革提出一些建議，希望可以推動本門課程教學(xué)發(fā)展。

1 教學(xué)內(nèi)容改革

1.1 前沿新成果引入到教學(xué)內(nèi)容中

與基礎(chǔ)理論課不同，新材料的研發(fā)日新月異。但是教材是幾年前甚至十幾年前的內(nèi)容，跟不上時代的發(fā)展。因此，為了使本科生的知識結(jié)構(gòu)能夠跟上科技的發(fā)展步伐，提高本科生的科學(xué)素養(yǎng)，需要及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，將最新成果補充到教學(xué)內(nèi)容中。例如：教材中在介紹半導(dǎo)體材料時沒有涉及碳化硅單晶，該材料是半導(dǎo)體明星材料，中國在這方面的研發(fā)處于世界領(lǐng)先地位。在教學(xué)過程中，作者從碳化硅的性質(zhì)、功能、用途等方面入手，詳細介紹了中國在這方面的研究情況，讓他們更深入了解行業(yè)發(fā)展趨勢，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在講授“超導(dǎo)材料”時，引入了高溫鐵基超導(dǎo)材料的內(nèi)容。2008年高溫鐵基超導(dǎo)體的問世讓科研工作者“出乎意料”。在此之前，鐵基材料被認(rèn)為不具備成為高溫超導(dǎo)材料的條件。這一重大突破成為超導(dǎo)發(fā)展史上具有里程碑意義的事件，美國著名期刊《Science》將其列為當(dāng)年十大科學(xué)進展之一。我國的科學(xué)家在其中做出了重要貢獻，成功制備出了100m長的高溫鐵基超導(dǎo)材料，居于世界領(lǐng)先水平?！禨cience》刊發(fā)“新超導(dǎo)體將中國物理學(xué)家推到最前沿”的專題評述，評價說：“如洪流般涌現(xiàn)的研究結(jié)果標(biāo)志著，中國已經(jīng)成凝聚態(tài)物理強國”。但是這么振奮人心的事情書本上并沒有出現(xiàn)。所以，在教學(xué)過程中，我們可以把這些近年來的重大進展加以介紹，并進一步講述中國科學(xué)家不分晝夜、廢寢忘食的科研投入精神，這樣既可以充實學(xué)生的知識，還可以達到育人的目的。增強學(xué)生的奮發(fā)進取精神與學(xué)習(xí)動力的同時還增強了民族自豪感。

除了精心選擇教學(xué)內(nèi)容，還要合理地進行教學(xué)設(shè)計，注意知識點之間的銜接和連貫性。例如關(guān)于有機電介質(zhì)材料，教材會將有機高分子材料的概述放在緒論部分介紹，等進行到有機電介質(zhì)材料的相關(guān)教學(xué)時，學(xué)生可能已經(jīng)忘記前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容，影響教學(xué)效果。因此，在教學(xué)實踐過程中，要根據(jù)知識的關(guān)聯(lián)性，調(diào)整學(xué)習(xí)順序，讓學(xué)生更有效地吸收各知識點。

1.2 開放性課題設(shè)計，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

在《電子材料導(dǎo)論》課堂教學(xué)中，可以把一些新材料融入到課堂教學(xué)中，而不是老師一言堂。例如：在敏感材料方面，引入了氧化錫氣體敏感材料，要求學(xué)生們利用學(xué)圖書館的數(shù)字資源，通過查找文獻、閱讀文獻、總結(jié)文獻，撰寫“氣體敏感材料的研究進展”課程論文。這種方式可以豐富教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。再有，在“光電材料”的教學(xué)方面，讓學(xué)生們撰寫“我國光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀”的小論文，然后在課堂上分小組進行研討，從生產(chǎn)原料、生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)保方面、資金投入、產(chǎn)能是否過剩等多個方面展開討論，增加學(xué)生們對經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步的關(guān)注，及環(huán)保意識的培養(yǎng)。在這一過程中還可以鍛煉學(xué)生文獻總結(jié)能力，為今后的科研工作打下良好的基礎(chǔ)。

2 教學(xué)方法與時俱進

2.1 采用實物教學(xué)方法

實物教學(xué)法是一種理論聯(lián)系實際的教學(xué)方法[3]。在電子材料導(dǎo)論教學(xué)過程中，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)的內(nèi)容太枯燥，太過于科普化，知識停留在表面，感受不到它們的實用價值，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。針對這一問題，結(jié)合《電子材料導(dǎo)論》的課程內(nèi)容，可以在教學(xué)過程中采取實物教學(xué)的方法。例如在有關(guān)電容器介質(zhì)材料的教學(xué)過程中，可以給學(xué)生展示電容器實物，讓學(xué)生親自感受學(xué)習(xí)的材料，讓電容器不再是書本上簡單的兩條橫線。這樣既可以提高學(xué)生實際認(rèn)知能力，又可以進一步拓寬學(xué)生視野。

2.2 運用多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)是指采用計算機和視屏技術(shù)相結(jié)合的一種教學(xué)方式，具有信息量輸入緊湊、質(zhì)高，文字圖像清晰直觀、風(fēng)格多樣，內(nèi)容豐富等優(yōu)點，是目前教學(xué)工作中最常用的手段之一。多媒體教學(xué)因其直觀、生動的教學(xué)效果被越來越多地運用到教學(xué)過程中。但是，多媒體教學(xué)也是一把雙刃劍，過多地依賴多媒體教學(xué)也會帶來弊端，如教學(xué)速度過快，學(xué)生來不及閱讀和消化。因此在教學(xué)過程中，必須在充分分析《電子材料導(dǎo)論》課程的特點，發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，同時克服多媒體教學(xué)中存在的問題。采用板書和多媒體結(jié)合的方式可以達到最優(yōu)的教學(xué)效果。例如，在介紹光電材料前，可以播放一段太陽能電池原理及生產(chǎn)的視頻，用新奇的光電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時引導(dǎo)學(xué)生思考。但是在涉及一些重點、難點公式推導(dǎo)時，要結(jié)合板書，讓學(xué)生充分理解消化相關(guān)內(nèi)容，而不是被動接受，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣降低，課堂效率低下。

2.3 教學(xué)與科研相輔相成

要達到良好的教學(xué)效果，教師自身的知識素養(yǎng)和能力是相當(dāng)重要的，“要給學(xué)生一碗水，教師必須具有一桶水”。這就要求教學(xué)必須與科研相結(jié)合，教學(xué)可以啟發(fā)科研，科研可以充實教學(xué)。作者主要從事納米材料制備方面的研究，通過《電子材料導(dǎo)論》課程的教學(xué)，讓本人對電介質(zhì)材料、敏感材料及半導(dǎo)體材料等等各類材料都有了更全面、更深入的認(rèn)識，可以進一步開拓思路，為納米材料的制備及理論分析打下更扎實基礎(chǔ)。而在教學(xué)過程中，如果是自己研究過的問題，講解可以做到深入淺出，而且內(nèi)容豐富充實。因此，在教學(xué)過程中要重視與該課程相關(guān)的科研結(jié)果，并將科研成果引入到課堂教學(xué)中。

3 結(jié)語

綜上所述，教授《電子材料導(dǎo)論》課程時要根據(jù)學(xué)科特點和學(xué)生情況因材施教。通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革提高本門課程的教學(xué)質(zhì)量。隨著教學(xué)經(jīng)驗的不斷積累，《電子材料導(dǎo)論》的課程教學(xué)會方法會不斷完善和進步，但新的教學(xué)問題也會不斷出現(xiàn)。因此，教師在授課時要根據(jù)實際情況不斷更新教學(xué)內(nèi)容，使之適應(yīng)社會發(fā)展和國家建設(shè)的要求。

參考文獻

[1]李言榮，惲正中.電子材料導(dǎo)論[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[2]王春雨，王春青，張威，溫廣武.《電子材料》課程教學(xué)實踐與提高措施探討[J].價值工程，2010，（14）：221-222.

[3]彭華勝，王德群.實物教學(xué)在藥用植物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].藥學(xué)教育，2010，26（3）：43-45.

作者簡介

馬德龍（1986-），男，漢族，遼寧省綏中縣人，博士，講師，研究方向：電化學(xué)儲能材料。