在電子陶瓷物理教學中引入小組研討會的實踐與思考

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”課程的教學中引入小組研討會的實踐情況，思考了小組研討會教學方式在我國研究生課堂開展的可行性與實現方法，可供研究生課堂教學借鑒。

關鍵詞：電子陶瓷物理；小組研討會；教學體會；課題實踐

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

17世紀夸美紐斯從理論上對班級教育進行了系統論述，此后，赫爾巴特、凱洛夫等著名學者也就教育過程、課堂結構與類型等教育環節開展了一系列研究。教學過程應該是一個平等探究的過程，大學課堂上應該積極倡導自主、合作、探究的學習方式。然而，目前的大學課堂教學還是以老師講授更多，甚至有些成為了老師的“一言堂”。學生被動的接受知識，缺乏了思考和交流的過程，對知識點的掌握不夠牢固，而課堂也顯得相對比較沉悶，教學效果不好。20世紀中葉，教育學界倡導學生為主體的學習，強調個體自主性，充分發揮學生的學習主動性，激發學生在學習中應用理論知識的能力、體現創新精神。其中，贊科夫認為，教學不僅要擔負起使學生掌握知識的任務，還要發展包括智力、情感、意志、道德、個性等多方面。這一發展性教學理論對于今天的課堂教學具有重要的意義和深遠的影響。

小組研討會是在形式上有別于傳統教育的一個最明顯特征，在課堂上給了學生自主學習、合作創新的機會，培養學生團體意識，發展其人際交往能力，強調個人責任。因此，我們在教學中引入了小組研討會教學的形式。在小組研討方式中，每一位同學的思想、行為、習慣都會對最后的結果造成影響，因此每位同學都要加入到討論中去，不僅能提高學生學習的主動性，鍛煉研究生的獨立思考能力以及發現問題、分析問題、解決問題的能力，同時使學生在獲取知識的同時，促進學生的全面發展，形成良好的人際關系和團隊合作精神。在最后的發表環節，還能鍛煉研究生的歸納能力和表達能力。

但是，在小組研討會教學方式中，最值得重視的問題是對研討主題的設置。如果設計的問題過于籠統、寬泛，沒有具體指向性，學生在自學時就容易陷入迷惘之中。如果設計的問題過于專業化，學生在學習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行，目標也就難以達成。因此，要讓小組研討會教學真正發揮作用，對小組合作學習主題的選擇是非常重要的，這需要教師在課前做大量的準備工作，包括對學生知識水平、教學環境、教學目標和可獲取的學習資源作深入細致的分析，同時要考慮學生的專業背景和研究方向，提供可選擇的教學內容，實現多樣化的學習方式，真正提高學習效率。必須克服小組合作學習流于形式的弊端，更切合學習大綱要求選擇合適的小組討論題目，使小組合作學習真正落到實處。

同時，要注重教學與實踐統一，展示不同研究領域科研成果，給同學們豐富的想象空間，提升其科研興趣，使其在思想上盡早進入到研究思考與探索中去。在教學中更多的使用實例，拓展到實際社會應用，讓同學們感受到所學知識是如何應用在實際生產中，激發其學習研究興趣，從而自發的關注電子材料相關的新聞動向。如果能以社會熱點為載體，使同學們能了解與日新月異的信息技術密切相關的電子陶瓷材料的發展動態及其在日常生活中的應用，則更能激發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域前沿知識。

此外，還要注重學術交叉與融合，在研究生階段，每位研究生同學的研究課題是不一樣的。針對不同的研究方向，盡可能鼓勵同學們結合課程內容與今后科研方向，提升同學的學習興趣和動力。在對研討題目的準備過程中，可以讓還沒有進入實驗室的同學對研究方向和背景做一個大概的了解，并對實驗室的大致運作有一個初步的印象，激發了同學的興趣，也讓同學們思索學到的基礎知識如何能在即將到來的研究生研究工作中發揮更大的作用。

結合上述幾點，在電子陶瓷物理的學習中，我們針對每一章的學習精心設計了幾個專題讓同學們進行小組合作學習。

第一章，電子陶瓷的晶體缺陷，從陶瓷晶體缺陷與性能的關系講起，要求同學們了解陶瓷的構成因素，明白電子陶瓷典型材料的晶體缺陷與性能的關系，以及MLC的發展趨勢和MLC所使用的電子陶瓷材料。其中最基礎的是利用鮑林規則分析電子陶瓷的結構。在課堂上我們講解了鮑林規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構中具有代表性的材料，讓同學們通過鮑林規則來解釋和分析講解該材料的結構。通過自己動手計算，動腦思考，并在課堂上展示出采用鮑林規則的基本原理如何推算出不同材料所屬的結構，進一步加深了同學們對鮑林規則的理解和應用，同時也明白了解到所學的基礎知識在實際研究中如何應用。

第二章，電子陶瓷的晶界現象，先以電子陶瓷結構分類、顯微結構與陶瓷物理性質的聯系方面入手，引入晶界概念，要求掌握晶界現象的基本特征和由晶界現象所帶來的物理效應，應用這些特征和物理效應能夠開發新材料。本章中晶界的電學性能是一個重點和難點，對不同的晶界要分析其不同的電學性質，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展到了晶界對材料力學、熱學、光學等方面的影響中。同學們在學習中查閱了大量文獻，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，擴寬了同學們的知識面，進一步提升學習興趣。

第三章，陶瓷的燒結與傳質，介紹促使陶瓷材料致密化的主要工藝和方法，講解關于燒結與傳質的相關知識。重點是掌握各種燒結條件下的傳質方式、機理和燒結特性，掌握燒結的推動力及燒結過程的能量變化，難點是理解和運用燒結方程處理相關問題，這些是我們在課堂中著重講解的。而在研討題目的設定方面，則是要求同學們通過文獻的查閱介紹了陶瓷制備工藝、陶瓷基本燒結理論、氣相燒結、液相燒結、固相燒結和陶瓷特種燒結。同學們通過文獻講解，學習了不同的科研實例，對不同燒結的定義及燒結機理有了進一步掌握和了解。

第四章，鐵電相變的宏觀理論，以鐵電材料、鐵電存儲器的實際應用等引入鐵電相變概念，掌握電介質的特征函數，一、二級鐵電相變的定義、熱滯現象、特征函數中系數的測定，電疇的定義、形成及極化反轉過程。在本章中設計的題目是一、二級鐵電相變的特征和區別，一級鐵電相變的熱滯現象，由德馮希爾理論的基本關系式推導一、二級相變的主要結論，討論鈦酸鋇電疇形成的微觀機理，了解引起極化反轉疲勞的因素并結合疇壁運動的電場相應規律討論鐵電材料的非線性特性。通過同學對定義的闡述、關系方程式的推導等，掌握一級鐵電相變和二級鐵電相變各自的特征和區別，掌握引起極化反轉疲勞的因素，掌握鐵電電疇、極化反轉的基本概念，以及相關應用原理，從而掌握本章的重點。

總的來說，小組研討會學習方式是新課程課堂教學中學生學習的一種有效方式，是學生促進性互動學習活動。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的教學中多探討，多研究。應讓學生在一種真實復雜、具有挑戰性、開放性的學習環境和問題情境中，成為學習活動的積極參與者。

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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