材料专业《电子材料导论》课程教学改革心得

马德龙 王建荣 张瑞丽

摘 要：《电子材料导论》课是本科材料工程专业一门重要的专业必修课程。本文指出了《电子材料导论》课程教学中存在的弊端，总结了自己的教学体会，对课程教学改革进行探索。通过对教学内容和方法的改进达到提高教学质量的目的。

关键词：电子材料导论;教学方法

电子材料是电子信息产业中广泛使用的具有特殊物理化学性能的功能材料，是当前材料领域中特别是高新技术领域中发展最快的部分。一个国家电子材料的品种、数量和质量是衡量国家科学技术、国民经济水平和国防工业水平的主要标志之一[1，2]。《电子材料导论》是本科材料工程专业的一门重要的专业必修课程。本课程主要教学目标是拓宽学生专业知识面，对电子材料有初步了解。课程内容广泛，涉及半导体材料、焊接材料、电阻材料、电光材料、超导材料、电介质材料、敏感材料等多个领域。课程学习要求学生掌握各类电子材料的基本概念、分类、特性、制备工艺及其应用，重在培养学生从事电子材料研究的基本能力。然而，在教学过程中，作者发现该课程存在以下问题：1）课程内容过于宽泛，基本都是概念性内容，学生学习缺乏积极性;2）期末考试基本上都是记忆题型，学生平时上课不听讲，期末考试突击背诵，不能达到课程教学目标。为提升《电子材料导论》课程的教学质量，提高本科生的知识结构、创新能力和战略眼光，需要根据课程的特点对教学方法进行改革。作者结合实际教学过程经验，对本门课程的教学改革提出一些建议，希望可以推动本门课程教学发展。

1 教学内容改革

1.1 前沿新成果引入到教学内容中

与基础理论课不同，新材料的研发日新月异。但是教材是几年前甚至十几年前的内容，跟不上时代的发展。因此，为了使本科生的知识结构能够跟上科技的发展步伐，提高本科生的科学素养，需要及时调整教学内容，将最新成果补充到教学内容中。例如：教材中在介绍半导体材料时没有涉及碳化硅单晶，该材料是半导体明星材料，中国在这方面的研发处于世界领先地位。在教学过程中，作者从碳化硅的性质、功能、用途等方面入手，详细介绍了中国在这方面的研究情况，让他们更深入了解行业发展趋势，激发学习兴趣。在讲授“超导材料”时，引入了高温铁基超导材料的内容。2008年高温铁基超导体的问世让科研工作者“出乎意料”。在此之前，铁基材料被认为不具备成为高温超导材料的条件。这一重大突破成为超导发展史上具有里程碑意义的事件，美国著名期刊《Science》将其列为当年十大科学进展之一。我国的科学家在其中做出了重要贡献，成功制备出了100m长的高温铁基超导材料，居于世界领先水平。《Science》刊发“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的专题评述，评价说：“如洪流般涌现的研究结果标志着，中国已经成凝聚态物理强国”。但是这么振奋人心的事情书本上并没有出现。所以，在教学过程中，我们可以把这些近年来的重大进展加以介绍，并进一步讲述中国科学家不分昼夜、废寝忘食的科研投入精神，这样既可以充实学生的知识，还可以达到育人的目的。增强学生的奋发进取精神与学习动力的同时还增强了民族自豪感。

除了精心选择教学内容，还要合理地进行教学设计，注意知识点之间的衔接和连贯性。例如关于有机电介质材料，教材会将有机高分子材料的概述放在绪论部分介绍，等进行到有机电介质材料的相关教学时，学生可能已经忘记前面学习的内容，影响教学效果。因此，在教学实践过程中，要根据知识的关联性，调整学习顺序，让学生更有效地吸收各知识点。

1.2 开放性课题设计，激发学生自主学习

在《电子材料导论》课堂教学中，可以把一些新材料融入到课堂教学中，而不是老师一言堂。例如：在敏感材料方面，引入了氧化锡气体敏感材料，要求学生们利用学图书馆的数字资源，通过查找文献、阅读文献、总结文献，撰写“气体敏感材料的研究进展”课程论文。这种方式可以丰富教学内容，提高了教学效果，激发学生们的学习兴趣，提高教学质量。再有，在“光电材料”的教学方面，让学生们撰写“我国光伏产业现状”的小论文，然后在课堂上分小组进行研讨，从生产原料、生产技术、环保方面、资金投入、产能是否过剩等多个方面展开讨论，增加学生们对经济发展和技术进步的关注，及环保意识的培养。在这一过程中还可以锻炼学生文献总结能力，为今后的科研工作打下良好的基础。

2 教学方法与时俱进

2.1 采用實物教学方法

实物教学法是一种理论联系实际的教学方法[3]。在电子材料导论教学过程中，学生普遍反映学习的内容太枯燥，太过于科普化，知识停留在表面，感受不到它们的实用价值，导致学生的学习积极性不高。针对这一问题，结合《电子材料导论》的课程内容，可以在教学过程中采取实物教学的方法。例如在有关电容器介质材料的教学过程中，可以给学生展示电容器实物，让学生亲自感受学习的材料，让电容器不再是书本上简单的两条横线。这样既可以提高学生实际认知能力，又可以进一步拓宽学生视野。

2.2 运用多媒体教学

多媒体教学是指采用计算机和视屏技术相结合的一种教学方式，具有信息量输入紧凑、质高，文字图像清晰直观、风格多样，内容丰富等优点，是目前教学工作中最常用的手段之一。多媒体教学因其直观、生动的教学效果被越来越多地运用到教学过程中。但是，多媒体教学也是一把双刃剑，过多地依赖多媒体教学也会带来弊端，如教学速度过快，学生来不及阅读和消化。因此在教学过程中，必须在充分分析《电子材料导论》课程的特点，发挥多媒体教学的优势，同时克服多媒体教学中存在的问题。采用板书和多媒体结合的方式可以达到最优的教学效果。例如，在介绍光电材料前，可以播放一段太阳能电池原理及生产的视频，用新奇的光电转换现象激发学生的学习兴趣，同时引导学生思考。但是在涉及一些重点、难点公式推导时，要结合板书，让学生充分理解消化相关内容，而不是被动接受，导致学习兴趣降低，课堂效率低下。

2.3 教学与科研相辅相成

要达到良好的教学效果，教师自身的知识素养和能力是相当重要的，“要给学生一碗水，教师必须具有一桶水”。这就要求教学必须与科研相结合，教学可以启发科研，科研可以充实教学。作者主要从事纳米材料制备方面的研究，通过《电子材料导论》课程的教学，让本人对电介质材料、敏感材料及半导体材料等等各类材料都有了更全面、更深入的认识，可以进一步开拓思路，为纳米材料的制备及理论分析打下更扎实基础。而在教学过程中，如果是自己研究过的问题，讲解可以做到深入浅出，而且内容丰富充实。因此，在教学过程中要重视与该课程相关的科研结果，并将科研成果引入到课堂教学中。

3 结语

综上所述，教授《电子材料导论》课程时要根据学科特点和学生情况因材施教。通过教学内容和教学方法的改革提高本门课程的教学质量。随着教学经验的不断积累，《电子材料导论》的课程教学会方法会不断完善和进步，但新的教学问题也会不断出现。因此，教师在授课时要根据实际情况不断更新教学内容，使之适应社会发展和国家建设的要求。

参考文献

[1]李言荣，恽正中.电子材料导论[M].北京：清华大学出版社，2005.

[2]王春雨，王春青，张威，温广武.《电子材料》课程教学实践与提高措施探讨[J].价值工程，2010，（14）：221-222.

[3]彭华胜，王德群.实物教学在药用植物学教学中的应用[J].药学教育，2010，26（3）：43-45.

作者简介

马德龙（1986-），男，汉族，辽宁省绥中县人，博士，讲师，研究方向：电化学储能材料。