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摘要：结合《电子功能陶瓷》课程的教学实践，对《电子功能陶瓷》课程教学过程中课程教学内容、教学方法、教学手段以及实验教学等方面的改革进行了初步探讨。
关键词：电子功能陶瓷；课程内容体系；教学方法；教学手段；实验教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）39-0051-03
众所周知，电子陶瓷材料在现代科学技术和国民经济中具有特别重要的地位。这类材料具有电、磁、光学、机械、生物以及化学等多种卓越功能，用途十分广泛[1]。本文通过对《电子功能陶瓷》课程内容体系的整合和更新，并对教学手段、教学方法以及实验教学环节等进行探讨与改革，以期提高学生的创新能力和综合素质，为他们以后继续深造、就业等打下了一个较为坚实的基础，从而培养出符合社会需要的人才。
一、整合和更新教学内容
《电子功能陶瓷》是电子科学与技术专业所开设的一门专业选修课。它是在大学物理、化学等基础课以及材料物理性能、电子材料、电子材料工艺学等专业课程结束之后开设的，所以学生在学习该课程之前对化学、物理的基础知识已有一个系统的掌握，尤其对材料的光、电、磁、声等物理特性和相关理论有较为全面的了解和把握；对材料的制备工艺和原理也已了解。因此，电子材料系列专业课程教学团队针对《电子功能陶瓷》课程的特点，利用系部教研活动进行了多次讨论，从提高学生综合素质和创新能力的精神出发，对授课内容进行了详细的讨论和分析，删繁就简，浓缩重点内容，突出新型电子功能陶瓷材料的系统讲授，并在已学过的专业基础课和部分专业课的基础上介绍各类电子功能陶瓷材料的生产过程及其原理，并按照电子功能陶瓷的制备工艺过程、组成、结构和性能之间的关系，论述电子功能陶瓷的主要品种及应用，以及各类电子功能陶瓷材料的最新研究成果与教学转化，使学生能够较全面地了解电子功能陶瓷材料的知识，对国内外电子功能陶瓷生产和科研成果有更多的了解。具体课程教学内容分为九章，分别为：（1）铁电陶瓷；（2）压电陶瓷；（3）热敏陶瓷；（4）压敏陶瓷；（5）气敏陶瓷；（6）湿敏陶瓷；（7）光敏陶瓷；（8）快离子导体陶瓷；（9）超导陶瓷。当今世界处于信息爆炸时代，大量的新型电子功能陶瓷材料不断涌现出来。在讲授一些最基本的、最常见的电子功能陶瓷材料的同时，把这类新的电子功能陶瓷材料及时地介绍给学生，更新教学内容。比如，在超导陶瓷讲解中将铁基超导体材料介绍给学生。铁基超导体是继铜基超导材料之后，日本和中国科学家最近相继报告发现的一类新的高温超导材料。美国《科学》杂志网站报道说，物理学界认为这是高温超导研究领域的一个“重大进展”[3，4]。它的出现为高温超导电性的研究开辟了一个全新的研究方向，是目前物理学的一个研究热点。然而，由于教材的滞后性，而无铁基超导体材料的介绍，所以在讲授超导陶瓷时把铁基超导体材料的相关知识及研究工作进展介绍给学生，同时也把超导领域的重大成果——碱金属掺杂的C60超导体（富勒烯超导体）做适当的介绍，抛砖引玉。将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中，不仅为学生提供符合时代需要的教学内容，而且能引起学生对该课程的兴趣。
二、改进教学方法和手段
教学方法和手段的改革是影响课堂教学质量的重要因素，是教学改革的重要内容。专业选修课强调知识的系统性、完整性，重视研究兴趣的激发、最新科研动态的传递及学习和科研方法的引导。这就需要高校教师创新教育观念，采用多种教学方法，提高学生的学习兴趣和爱好，高质量地完成教学过程[5]。
1.改进课堂教学方法。当今社会需要的是创新性人才，而以教师“教”为中心的灌输式教学已很难适应。在“灌输式”教学的整个教学过程中，学生往往处于被动地位，教师处于主动地位，不管学生是否能够消化所授知识，教师仍会一直进行知识的灌输，使学生对所学内容不感兴趣，从而造成学生学习的积极性和主动性都较差，不利于学生创新性思维的培养。鉴于此，我们在《电子功能陶瓷》教学中，根据教学目标、教学内容特点，综合运用启发式、讨论式、案例式等多种教学方式，以引导学生独立思考，分析讨论，得出正确的结论[6，7]。考虑到该课程学时不多，在教学过程中对理论性不强的内容适当安排自学，让学生根据所提出的课外学习要求自主学习，以培养、提高学生获取知识的能力和创新能力。例如，在讲解完热敏陶瓷、压敏陶瓷、气敏陶瓷、湿敏陶瓷和光敏陶瓷等敏感陶瓷后安排学生自学多功能敏高陶瓷，并且查阅多功能敏高陶瓷的最新研究进展，在此基础上，要求学生每人写一篇文献综述，阐述其原理、新概念、新技术、新进展。再如，在讲授完超导陶瓷后布置课后思考题，要求学生结合材料结构来分析铁基超导体材料结构—性能—应用的关系；比较分析在结构与性能方面铜氧化物高温超导体和铁基超导体的异同等问题，以此培养获取知识的能力、学生分析问题和解决问题的能力。
2.结合多媒体教学。《电子功能陶瓷》作为专业课其教学内容更新非常快，知识信息量大，教学内容广，因此在该课程的教学中，利用多媒体教学信息量大、传播速度快、直观效果强的特点，采取多媒体教学和传统板书相结合的教学方法，以提高单位时间内学生掌握知识的数量，便于透彻地讲解基本概念和前沿内容的介绍。同时对某些难点内容，通过多媒体的动画设计，形象地表现出来，易于学生理解。所以，在理论讲授时，可以采用多媒体课件辅助教学。例如，在讲授光敏陶瓷中的太阳能电池时，很难单纯用语言文字讲清楚太阳能光伏发电原理的内容，采用多媒体课件教学，提供外部刺激的多样性，使教学更加生动、形象，激发学生的学习兴趣，发挥学生的主观能动性，加深学生对问题的理解，学生更容易掌握所学知识，有利于学生知识的获取与保持，使教学更具直观性和互动性，增加授课信息量。但是多媒体毕竟是教学的辅助手段，若在授课过程中完全依赖多媒体、放弃传统的教学方法，学生容易产生疲劳，造成注意力分散，不利于知识的理解和掌握。因此，在《电子功能陶瓷》的教学过程中，采用多媒体教学和传统板书相结合的方法，通过多媒体课件，可以在一定程度上调节课堂气氛，消除了学生学习中的枯燥乏味，提高学生的学习兴趣，当堂消化吸收所学的知识；同时，通过板书，对难点内容或学生提出的问题进行详细讲解，适时总结每次课的教学内容，提高学习效率，产生了很好的教学效果。
三、加强实验教学
《电子功能陶瓷》课程是该专业的专业课，是一门实践性较强的课程，实践教学非常重要，然而教学计划中该课没有安排单独的实验教学环节，32个授课学时均为理论课时，所以，为加强实验教学，训练学生的动手能力、实验技能和创新能力，使教学更具有直观性、启发性和探索性，在该课程的教学中，在不改变原有32学时的基础上，结合电子科学与技术专业在本学期开设的为期三周的专业综合设计型实验进行实验教学。在设计实验教学内容时，注重培养学生的实践能力和创造性思维，融入自己的科研成果，吸收当今国内外材料学科领域里最新的材料前沿动态，激发学生对材料学科的兴趣。而在实验课安排中，设计一个大型的综合设计性实验，要求学生利用实验室的条件自主设计完成。比如，结合大学生科技创新课题——染料敏化纳米二氧化钛光电太阳能电池的研制，设计“纳米晶化学太阳能电池的制备与检测”综合设计性实验。要求学生查阅文献以纳米晶TiO2太阳能电池为研究对象，提出制备纳米晶TiO2化学太阳能电池的方案并加以实施。这样，学生自己动手完成整个实验过程——方案设计、原料准备、电极制备、染料染色、电池组装到性能测试，可以锻炼学生的动手能力，培养学生的创新能力，同时又让学生对光电材料有了感性认识。
随着新型电子功能陶瓷的不断发展，在《电子功能陶瓷》课程的教学实践过程中，为了达到更好的教学效果，将不断整合优化该课程的教学内容，并改进教学手段和教学方法，探索出一条行之有效的适合《电子功能陶瓷》课程教学的教学模式、教学手段和教学方法。同时也希望通过对这门课的学习，使同学们掌握与之相关的先进功能陶瓷材料的知识和最新研究进展，以拓宽学生知识面、活跃学生思维和培养学生的创新能力。
参考文献：
[1]苏艳丽.《工程陶瓷材料》教学改革研究[J].边疆经济与文化，2011，（11）：83-84.
[2]李品将，法文君.《新能源材料与技术》课程教学实践与探索[J].能源与环境，2011，（3）：36-37.
基金項目：2011年安徽建筑大学《电子材料系列专业课程教学团队》项目资助（项目编号：2011TX08）
关键词：电子功能陶瓷；课程内容体系；教学方法；教学手段；实验教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）39-0051-03
众所周知，电子陶瓷材料在现代科学技术和国民经济中具有特别重要的地位。这类材料具有电、磁、光学、机械、生物以及化学等多种卓越功能，用途十分广泛[1]。本文通过对《电子功能陶瓷》课程内容体系的整合和更新，并对教学手段、教学方法以及实验教学环节等进行探讨与改革，以期提高学生的创新能力和综合素质，为他们以后继续深造、就业等打下了一个较为坚实的基础，从而培养出符合社会需要的人才。
一、整合和更新教学内容
《电子功能陶瓷》是电子科学与技术专业所开设的一门专业选修课。它是在大学物理、化学等基础课以及材料物理性能、电子材料、电子材料工艺学等专业课程结束之后开设的，所以学生在学习该课程之前对化学、物理的基础知识已有一个系统的掌握，尤其对材料的光、电、磁、声等物理特性和相关理论有较为全面的了解和把握；对材料的制备工艺和原理也已了解。因此，电子材料系列专业课程教学团队针对《电子功能陶瓷》课程的特点，利用系部教研活动进行了多次讨论，从提高学生综合素质和创新能力的精神出发，对授课内容进行了详细的讨论和分析，删繁就简，浓缩重点内容，突出新型电子功能陶瓷材料的系统讲授，并在已学过的专业基础课和部分专业课的基础上介绍各类电子功能陶瓷材料的生产过程及其原理，并按照电子功能陶瓷的制备工艺过程、组成、结构和性能之间的关系，论述电子功能陶瓷的主要品种及应用，以及各类电子功能陶瓷材料的最新研究成果与教学转化，使学生能够较全面地了解电子功能陶瓷材料的知识，对国内外电子功能陶瓷生产和科研成果有更多的了解。具体课程教学内容分为九章，分别为：（1）铁电陶瓷；（2）压电陶瓷；（3）热敏陶瓷；（4）压敏陶瓷；（5）气敏陶瓷；（6）湿敏陶瓷；（7）光敏陶瓷；（8）快离子导体陶瓷；（9）超导陶瓷。当今世界处于信息爆炸时代，大量的新型电子功能陶瓷材料不断涌现出来。在讲授一些最基本的、最常见的电子功能陶瓷材料的同时，把这类新的电子功能陶瓷材料及时地介绍给学生，更新教学内容。比如，在超导陶瓷讲解中将铁基超导体材料介绍给学生。铁基超导体是继铜基超导材料之后，日本和中国科学家最近相继报告发现的一类新的高温超导材料。美国《科学》杂志网站报道说，物理学界认为这是高温超导研究领域的一个“重大进展”[3，4]。它的出现为高温超导电性的研究开辟了一个全新的研究方向，是目前物理学的一个研究热点。然而，由于教材的滞后性，而无铁基超导体材料的介绍，所以在讲授超导陶瓷时把铁基超导体材料的相关知识及研究工作进展介绍给学生，同时也把超导领域的重大成果——碱金属掺杂的C60超导体（富勒烯超导体）做适当的介绍，抛砖引玉。将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中，不仅为学生提供符合时代需要的教学内容，而且能引起学生对该课程的兴趣。
二、改进教学方法和手段
教学方法和手段的改革是影响课堂教学质量的重要因素，是教学改革的重要内容。专业选修课强调知识的系统性、完整性，重视研究兴趣的激发、最新科研动态的传递及学习和科研方法的引导。这就需要高校教师创新教育观念，采用多种教学方法，提高学生的学习兴趣和爱好，高质量地完成教学过程[5]。
1.改进课堂教学方法。当今社会需要的是创新性人才，而以教师“教”为中心的灌输式教学已很难适应。在“灌输式”教学的整个教学过程中，学生往往处于被动地位，教师处于主动地位，不管学生是否能够消化所授知识，教师仍会一直进行知识的灌输，使学生对所学内容不感兴趣，从而造成学生学习的积极性和主动性都较差，不利于学生创新性思维的培养。鉴于此，我们在《电子功能陶瓷》教学中，根据教学目标、教学内容特点，综合运用启发式、讨论式、案例式等多种教学方式，以引导学生独立思考，分析讨论，得出正确的结论[6，7]。考虑到该课程学时不多，在教学过程中对理论性不强的内容适当安排自学，让学生根据所提出的课外学习要求自主学习，以培养、提高学生获取知识的能力和创新能力。例如，在讲解完热敏陶瓷、压敏陶瓷、气敏陶瓷、湿敏陶瓷和光敏陶瓷等敏感陶瓷后安排学生自学多功能敏高陶瓷，并且查阅多功能敏高陶瓷的最新研究进展，在此基础上，要求学生每人写一篇文献综述，阐述其原理、新概念、新技术、新进展。再如，在讲授完超导陶瓷后布置课后思考题，要求学生结合材料结构来分析铁基超导体材料结构—性能—应用的关系；比较分析在结构与性能方面铜氧化物高温超导体和铁基超导体的异同等问题，以此培养获取知识的能力、学生分析问题和解决问题的能力。
2.结合多媒体教学。《电子功能陶瓷》作为专业课其教学内容更新非常快，知识信息量大，教学内容广，因此在该课程的教学中，利用多媒体教学信息量大、传播速度快、直观效果强的特点，采取多媒体教学和传统板书相结合的教学方法，以提高单位时间内学生掌握知识的数量，便于透彻地讲解基本概念和前沿内容的介绍。同时对某些难点内容，通过多媒体的动画设计，形象地表现出来，易于学生理解。所以，在理论讲授时，可以采用多媒体课件辅助教学。例如，在讲授光敏陶瓷中的太阳能电池时，很难单纯用语言文字讲清楚太阳能光伏发电原理的内容，采用多媒体课件教学，提供外部刺激的多样性，使教学更加生动、形象，激发学生的学习兴趣，发挥学生的主观能动性，加深学生对问题的理解，学生更容易掌握所学知识，有利于学生知识的获取与保持，使教学更具直观性和互动性，增加授课信息量。但是多媒体毕竟是教学的辅助手段，若在授课过程中完全依赖多媒体、放弃传统的教学方法，学生容易产生疲劳，造成注意力分散，不利于知识的理解和掌握。因此，在《电子功能陶瓷》的教学过程中，采用多媒体教学和传统板书相结合的方法，通过多媒体课件，可以在一定程度上调节课堂气氛，消除了学生学习中的枯燥乏味，提高学生的学习兴趣，当堂消化吸收所学的知识；同时，通过板书，对难点内容或学生提出的问题进行详细讲解，适时总结每次课的教学内容，提高学习效率，产生了很好的教学效果。
三、加强实验教学
《电子功能陶瓷》课程是该专业的专业课，是一门实践性较强的课程，实践教学非常重要，然而教学计划中该课没有安排单独的实验教学环节，32个授课学时均为理论课时，所以，为加强实验教学，训练学生的动手能力、实验技能和创新能力，使教学更具有直观性、启发性和探索性，在该课程的教学中，在不改变原有32学时的基础上，结合电子科学与技术专业在本学期开设的为期三周的专业综合设计型实验进行实验教学。在设计实验教学内容时，注重培养学生的实践能力和创造性思维，融入自己的科研成果，吸收当今国内外材料学科领域里最新的材料前沿动态，激发学生对材料学科的兴趣。而在实验课安排中，设计一个大型的综合设计性实验，要求学生利用实验室的条件自主设计完成。比如，结合大学生科技创新课题——染料敏化纳米二氧化钛光电太阳能电池的研制，设计“纳米晶化学太阳能电池的制备与检测”综合设计性实验。要求学生查阅文献以纳米晶TiO2太阳能电池为研究对象，提出制备纳米晶TiO2化学太阳能电池的方案并加以实施。这样，学生自己动手完成整个实验过程——方案设计、原料准备、电极制备、染料染色、电池组装到性能测试，可以锻炼学生的动手能力，培养学生的创新能力，同时又让学生对光电材料有了感性认识。
随着新型电子功能陶瓷的不断发展，在《电子功能陶瓷》课程的教学实践过程中，为了达到更好的教学效果，将不断整合优化该课程的教学内容，并改进教学手段和教学方法，探索出一条行之有效的适合《电子功能陶瓷》课程教学的教学模式、教学手段和教学方法。同时也希望通过对这门课的学习，使同学们掌握与之相关的先进功能陶瓷材料的知识和最新研究进展，以拓宽学生知识面、活跃学生思维和培养学生的创新能力。
参考文献：
[1]苏艳丽.《工程陶瓷材料》教学改革研究[J].边疆经济与文化，2011，（11）：83-84.
[2]李品将，法文君.《新能源材料与技术》课程教学实践与探索[J].能源与环境，2011，（3）：36-37.
基金項目：2011年安徽建筑大学《电子材料系列专业课程教学团队》项目资助（项目编号：2011TX08）