在電子陶瓷物理教學(xué)中引入小組研討會的實(shí)踐與思考

李恩竹+楊成韜+袁穎

摘要：本文討論了在研究生“電子陶瓷物理”課程的教學(xué)中引入小組研討會的實(shí)踐情況，思考了小組研討會教學(xué)方式在我國研究生課堂開展的可行性與實(shí)現(xiàn)方法，可供研究生課堂教學(xué)借鑒。

關(guān)鍵詞：電子陶瓷物理；小組研討會；教學(xué)體會；課題實(shí)踐

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）09-0156-02

17世紀(jì)夸美紐斯從理論上對班級教育進(jìn)行了系統(tǒng)論述，此后，赫爾巴特、凱洛夫等著名學(xué)者也就教育過程、課堂結(jié)構(gòu)與類型等教育環(huán)節(jié)開展了一系列研究。教學(xué)過程應(yīng)該是一個(gè)平等探究的過程，大學(xué)課堂上應(yīng)該積極倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式。然而，目前的大學(xué)課堂教學(xué)還是以老師講授更多，甚至有些成為了老師的“一言堂”。學(xué)生被動的接受知識，缺乏了思考和交流的過程，對知識點(diǎn)的掌握不夠牢固，而課堂也顯得相對比較沉悶，教學(xué)效果不好。20世紀(jì)中葉，教育學(xué)界倡導(dǎo)學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)個(gè)體自主性，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)用理論知識的能力、體現(xiàn)創(chuàng)新精神。其中，贊科夫認(rèn)為，教學(xué)不僅要擔(dān)負(fù)起使學(xué)生掌握知識的任務(wù)，還要發(fā)展包括智力、情感、意志、道德、個(gè)性等多方面。這一發(fā)展性教學(xué)理論對于今天的課堂教學(xué)具有重要的意義和深遠(yuǎn)的影響。

小組研討會是在形式上有別于傳統(tǒng)教育的一個(gè)最明顯特征，在課堂上給了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作創(chuàng)新的機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)體意識，發(fā)展其人際交往能力，強(qiáng)調(diào)個(gè)人責(zé)任。因此，我們在教學(xué)中引入了小組研討會教學(xué)的形式。在小組研討方式中，每一位同學(xué)的思想、行為、習(xí)慣都會對最后的結(jié)果造成影響，因此每位同學(xué)都要加入到討論中去，不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，鍛煉研究生的獨(dú)立思考能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，同時(shí)使學(xué)生在獲取知識的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，形成良好的人際關(guān)系和團(tuán)隊(duì)合作精神。在最后的發(fā)表環(huán)節(jié)，還能鍛煉研究生的歸納能力和表達(dá)能力。

但是，在小組研討會教學(xué)方式中，最值得重視的問題是對研討主題的設(shè)置。如果設(shè)計(jì)的問題過于籠統(tǒng)、寬泛，沒有具體指向性，學(xué)生在自學(xué)時(shí)就容易陷入迷惘之中。如果設(shè)計(jì)的問題過于專業(yè)化，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中由于沒有充分的知識儲備，討論就難以沿著正確的方向進(jìn)行，目標(biāo)也就難以達(dá)成。因此，要讓小組研討會教學(xué)真正發(fā)揮作用，對小組合作學(xué)習(xí)主題的選擇是非常重要的，這需要教師在課前做大量的準(zhǔn)備工作，包括對學(xué)生知識水平、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)目標(biāo)和可獲取的學(xué)習(xí)資源作深入細(xì)致的分析，同時(shí)要考慮學(xué)生的專業(yè)背景和研究方向，提供可選擇的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)多樣化的學(xué)習(xí)方式，真正提高學(xué)習(xí)效率。必須克服小組合作學(xué)習(xí)流于形式的弊端，更切合學(xué)習(xí)大綱要求選擇合適的小組討論題目，使小組合作學(xué)習(xí)真正落到實(shí)處。

同時(shí)，要注重教學(xué)與實(shí)踐統(tǒng)一，展示不同研究領(lǐng)域科研成果，給同學(xué)們豐富的想象空間，提升其科研興趣，使其在思想上盡早進(jìn)入到研究思考與探索中去。在教學(xué)中更多的使用實(shí)例，拓展到實(shí)際社會應(yīng)用，讓同學(xué)們感受到所學(xué)知識是如何應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，激發(fā)其學(xué)習(xí)研究興趣，從而自發(fā)的關(guān)注電子材料相關(guān)的新聞動向。如果能以社會熱點(diǎn)為載體，使同學(xué)們能了解與日新月異的信息技術(shù)密切相關(guān)的電子陶瓷材料的發(fā)展動態(tài)及其在日常生活中的應(yīng)用，則更能激發(fā)大家對電子陶瓷材料研究的興趣，更好地傳播電子陶瓷材料領(lǐng)域前沿知識。

此外，還要注重學(xué)術(shù)交叉與融合，在研究生階段，每位研究生同學(xué)的研究課題是不一樣的。針對不同的研究方向，盡可能鼓勵同學(xué)們結(jié)合課程內(nèi)容與今后科研方向，提升同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和動力。在對研討題目的準(zhǔn)備過程中，可以讓還沒有進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)對研究方向和背景做一個(gè)大概的了解，并對實(shí)驗(yàn)室的大致運(yùn)作有一個(gè)初步的印象，激發(fā)了同學(xué)的興趣，也讓同學(xué)們思索學(xué)到的基礎(chǔ)知識如何能在即將到來的研究生研究工作中發(fā)揮更大的作用。

結(jié)合上述幾點(diǎn)，在電子陶瓷物理的學(xué)習(xí)中，我們針對每一章的學(xué)習(xí)精心設(shè)計(jì)了幾個(gè)專題讓同學(xué)們進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)。

第一章，電子陶瓷的晶體缺陷，從陶瓷晶體缺陷與性能的關(guān)系講起，要求同學(xué)們了解陶瓷的構(gòu)成因素，明白電子陶瓷典型材料的晶體缺陷與性能的關(guān)系，以及MLC的發(fā)展趨勢和MLC所使用的電子陶瓷材料。其中最基礎(chǔ)的是利用鮑林規(guī)則分析電子陶瓷的結(jié)構(gòu)。在課堂上我們講解了鮑林規(guī)則的基本原理并作了簡單的示例，隨后選取了幾種不同的結(jié)構(gòu)中具有代表性的材料，讓同學(xué)們通過鮑林規(guī)則來解釋和分析講解該材料的結(jié)構(gòu)。通過自己動手計(jì)算，動腦思考，并在課堂上展示出采用鮑林規(guī)則的基本原理如何推算出不同材料所屬的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步加深了同學(xué)們對鮑林規(guī)則的理解和應(yīng)用，同時(shí)也明白了解到所學(xué)的基礎(chǔ)知識在實(shí)際研究中如何應(yīng)用。

第二章，電子陶瓷的晶界現(xiàn)象，先以電子陶瓷結(jié)構(gòu)分類、顯微結(jié)構(gòu)與陶瓷物理性質(zhì)的聯(lián)系方面入手，引入晶界概念，要求掌握晶界現(xiàn)象的基本特征和由晶界現(xiàn)象所帶來的物理效應(yīng)，應(yīng)用這些特征和物理效應(yīng)能夠開發(fā)新材料。本章中晶界的電學(xué)性能是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，對不同的晶界要分析其不同的電學(xué)性質(zhì)，我們在課堂上作了大量的分析。在小組討論中，我們則將討論題目擴(kuò)展到了晶界對材料力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等方面的影響中。同學(xué)們在學(xué)習(xí)中查閱了大量文獻(xiàn)，討論了晶界對陶瓷增韌、透光性、太陽能材料、壓敏材料的影響等，擴(kuò)寬了同學(xué)們的知識面，進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)興趣。

第三章，陶瓷的燒結(jié)與傳質(zhì)，介紹促使陶瓷材料致密化的主要工藝和方法，講解關(guān)于燒結(jié)與傳質(zhì)的相關(guān)知識。重點(diǎn)是掌握各種燒結(jié)條件下的傳質(zhì)方式、機(jī)理和燒結(jié)特性，掌握燒結(jié)的推動力及燒結(jié)過程的能量變化，難點(diǎn)是理解和運(yùn)用燒結(jié)方程處理相關(guān)問題，這些是我們在課堂中著重講解的。而在研討題目的設(shè)定方面，則是要求同學(xué)們通過文獻(xiàn)的查閱介紹了陶瓷制備工藝、陶瓷基本燒結(jié)理論、氣相燒結(jié)、液相燒結(jié)、固相燒結(jié)和陶瓷特種燒結(jié)。同學(xué)們通過文獻(xiàn)講解，學(xué)習(xí)了不同的科研實(shí)例，對不同燒結(jié)的定義及燒結(jié)機(jī)理有了進(jìn)一步掌握和了解。

第四章，鐵電相變的宏觀理論，以鐵電材料、鐵電存儲器的實(shí)際應(yīng)用等引入鐵電相變概念，掌握電介質(zhì)的特征函數(shù)，一、二級鐵電相變的定義、熱滯現(xiàn)象、特征函數(shù)中系數(shù)的測定，電疇的定義、形成及極化反轉(zhuǎn)過程。在本章中設(shè)計(jì)的題目是一、二級鐵電相變的特征和區(qū)別，一級鐵電相變的熱滯現(xiàn)象，由德馮希爾理論的基本關(guān)系式推導(dǎo)一、二級相變的主要結(jié)論，討論鈦酸鋇電疇形成的微觀機(jī)理，了解引起極化反轉(zhuǎn)疲勞的因素并結(jié)合疇壁運(yùn)動的電場相應(yīng)規(guī)律討論鐵電材料的非線性特性。通過同學(xué)對定義的闡述、關(guān)系方程式的推導(dǎo)等，掌握一級鐵電相變和二級鐵電相變各自的特征和區(qū)別，掌握引起極化反轉(zhuǎn)疲勞的因素，掌握鐵電電疇、極化反轉(zhuǎn)的基本概念，以及相關(guān)應(yīng)用原理，從而掌握本章的重點(diǎn)。

總的來說，小組研討會學(xué)習(xí)方式是新課程課堂教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)的一種有效方式，是學(xué)生促進(jìn)性互動學(xué)習(xí)活動。提高小組討論的有效性的方法還有很多，這就要求我們的教師要在平時(shí)的教學(xué)中多探討，多研究。應(yīng)讓學(xué)生在一種真實(shí)復(fù)雜、具有挑戰(zhàn)性、開放性的學(xué)習(xí)環(huán)境和問題情境中，成為學(xué)習(xí)活動的積極參與者。

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[5]李恩竹.電子陶瓷物理課程教學(xué)中的體會[J].教育教學(xué)論壇，2013.

Practice and Thinking of the Introduction of Group Workshops in the Physics Teaching of Electronic Ceramics

LI En-zhu，YANG Cheng-tao，YUAN Ying

（School of Microelectronics and Solid State Electronics，University of Electronic Science and Technology of Technology，Chengdu，Sichuan 610054，China）

Abstract：This paper discusses the practice of introducing group seminar "electronic ceramic physics" course in research teaching，thinking group on teaching methods in the feasibility and realization methods of China's postgraduate classroom development，for postgraduate classroom teaching reference.

Key words：electronic ceramic physics；group seminar；teaching experience；classroom practice