Transcript National Chiao Tung University, Taiwan

教學理念分享
曾院介 副教授
Yuan-Chieh Tseng, Associate Professor
Department of Materials Science & Engineering
National Chiao Tung University, Taiwan
國立交通大學教學觀摩會 4/22/2014
教學不應只是教學，教學需要超越教學的層面，才
能創造永續的教育價值!
大學的終極目標應是為國家培養能獨立思考的人才—this
should be the legacy!
Faculty are Not the employees of the university—we are the university
itself ! (quoted from Prof. Isidor Rabi, Nobel Prize laureate)
使學子能正確且獨立地思考，且具備相當的社會責任感，並帶著這
些能力進入各領域，使各領域均衡發展，國家才能進步。
專注 態度 專業責任感 組織力 獨立思考 自我了解
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現在的大學生，選擇太多，理想太少，生命缺少專注
當年的我們，選擇很少，網路沒現在發達，更沒有智慧型手機，物資相對缺乏
的時候，我們只能專注在幾件事情上，然而，我們卻不自主地將潛力發揮至最
大!
利用教學，把學生的專注品格找回來，因為專注可以把一個人的潛力發揮至極
致!
專注的學生，眼睛閃閃發亮! 看到眼神閃閃發亮的學生，我內心有無比的滿足
和感動!
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專注 (板書抄寫，互動式教學，讓學生先在一個課堂上學會專注)
態度 (專注出現，態度自然正確)
專業 (專注和態度正確，專業自然提升)
責任感 (責任感會隨著專業提升，因為怕犯錯)
組織力(把破碎知識integrate together的能力)
獨立思考 (體會所學的價值，並建立連結其他相關
知識的能力)
視野
(了解自己的能力性向，進而找到適合自己
自我了解
(超越理工領域、台灣範疇的思考模式)
的位置)
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歷年教學科目與評鑑
98 (一)
材料熱力學(一)
4.73
101 (一)
材料熱力學(一)
4.34
98 (一)
材料科學導論
4.15
101 (一)
材料科學導論
4.42
98 (二)
材料熱力學(二)
4.35
101 (二)
材料熱力學(二)
4.25
99 (一)
材料熱力學(一)
4.33
101 (二)
材料物理性質
4.55
99 (一)
材料科學導論
4.00
102 (一)
材料熱力學(一)
4.61
99 (二)
材料熱力學(二)
4.40
102 (一)
材料科學導論
4.40
100 (一)
材料熱力學(一)
4.25
102 (一)
材料物理性質
4.62
100 (二)
材料熱力學(二)
3.94
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教學三層面
專業知識
(subject matter knowledge)
巨觀教學方法
教學方法
(pedagogical skills)
微觀教學方法
教學熱情
(passion for teaching)
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教學方法(巨觀層面)
舉「材料熱力學」為例，板書的好處
1. 熱力學有大量公式，帶著學生做推導，可以讓學生熟悉熱力
學推導的邏輯。
2. 熱力學抽象，學生易分神，抄筆記學生較容易專注
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教學方法(巨觀層面)
「課程結構」的重要
1. 為了讓抽象的概念變得比較具體，打破熱力學教科書的章節
編排，而獨立地把一些觀念相似，卻散佈在各章節的碎片知
識整合起來，做統一的說明，即「結構式教學」
2. 挑選某個試題，此試題涵蓋這些綜合的概念，並當場解題給
學生看。這種方式會強化學生整合破碎、但彼此卻有關連的
知識上的能力
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知識的主幹架
附屬的知識
授課者多一分的用心，會換來學生的
專注
+
態度
+
專業
+
責任感
而結構式教學則示範如何組織整合破碎的知識
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教學方法(微觀層面)
舉「磁熱材料」與「高熵合金」解釋抽象的熵函數概念
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Example: magnetocaloric materials –
changing
magnetic
to achieve
changing magnetic
orderorder
to achieve
cooling
cooling
T
Magnetocaloric refrigerator:
Adiabatic process (∆S = 0)
+H
Stotal = –∆SM + ∆SLat
T + Δ Tad
– Q (冷煤(水)帶走熱)
T
Adiabatic process (∆S = 0)
H=0
Item to be
cooled
Stotal = +∆SM – ∆SLat
T – Δ Tad
I. No need for ozonedepleting coolant and free
of greenhouse gas →
environmentally friendly.
II. Higher cooling efficiency
(30 to 60% of Carnot
cycle), depending on
applied field
III. ∆SM and ∆Tad depend on
M (magnetization) and H
(applied field).
T
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利用活生生的材料科學例子，讓學生了解所學的價值
所在，並刺激學生用類似的思維尋找可應用的材料
獨立思考
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教學方法(微觀層面)
利用「酒精加水」的實驗證明「Gibbs-Duhem equation」
(當眾指派一名學生操作實驗，互動式教學)
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教學熱情
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教學熱情
「物質狀態的改變，如水變成冰或變成蒸氣，既不受物質
質量影響，也不受萬有引力影響，也非物質慣性所使然。
因此，一定有一個未知的因子在影響物質狀態的改變，甚
至連物質的化學變化也受其影響」
「科學存在一種建設力，能從混沌中重建次序；科學存在
一種分析力，能夠區分真實與虛假；科學存在一種整合力，
能看到了一個真理而沒有忘記另一個真理。擁有這三種才
能的，才是一流的科學家。」
吉布斯
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你想當瓦特(工程師)還是卡諾(科學家)?
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帶領學子體認當代偉大科學家的思維和胸襟，超越單純
的知識傳授，增添人文的素養;具有人文素養的人才能與
人共事，而不是只能與儀器﹑操作手冊共事。透過知識
審視自己的性向，讓學生更能
自我了解
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教學熱情
1. 每堂下課後必多留在講台上五分鐘，讓學生前來發問。
2. 曾看到兩位學生在課後討論上課的筆記，似乎有所不懂，但她們
卻未直接上前來詢問，而本人卻主動去詢問她們的問題是甚麼。
3. 有些學生甚至不習慣發問，喜歡透過e-mail詢問，本人也都一一
回答解釋。如果本人發現這些問題有趣且也很重要，本人亦會做
筆記，在下一堂課統一在台上講解。
讓讓學生了解老師永遠都在那裏準備好回答他們的問題!
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教學成果
材料熱力學歷年修課人數
Year
Course takers
98(一)
58
98(二)
56
99(一)
59
99(二)
54
100(一)
65
100(二)
67
101(一)
65
101(二)
57
102(一)
75
外系成員:電工系、生技系、
管科系、應化系、工管系、
土木系、機械系、奈米學士
班
本門課(上下兩學期)在101學年度加入OCW
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教學成果
材料熱力學歷年評鑑
Year
Teaching evaluation
98(一)
4.73
98(二)
4.38
99(一)
4.33
99(二)
4.40
101(一)
4.34
101(二)
4.25
102(一)
4.61 (75人)
本門課(上下兩學期)在101學年度
加入OCW
學生評語(正面)
1. 上課內容豐富，教學很好，學
到很多東西
2. 老師太棒了!教學認真而且講解
得很清楚希望老師繼續加油
3. 老師加油 我支持你
4. ………
學生評語(負面)
1. 希望老師教學速度能加快些
2. 相圖與熱力學間的關係希望能
闡述更清楚
3. 希望老師音量可以再加大一點
4. 希望板書能再清楚一點
5. ………
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