國立交通大學 教學觀摩 示範教學

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劉柏村 教授光電工程學系

2014 年 4 月 22 日

劉柏村教學示範簡報

簡報大綱

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教學方法及教材之創意

教學成果及改善學生學習態度

請益與交流

NCTU 教學示範NCTU 教學示範

教學簡歷 ( 近兩年 )

教學理念

1

劉柏村教學示範簡報

近兩年授課情形簡介

校外

校內

學年度 學期 當學期

課號

課程名稱 開課單位 開課對象

( 系級班別 )

修課人數

助教人數

教學問卷平均

得點101 上 1011-1124 電子學 ( 一 ) 光電系 大學部 2 年級必修課

40 1 4.33

102 上 1021-1136 電子學 ( 一 ) 光電系 大學部 2 年級必修課

42 1 4.49

近二年 (100 下 ~102 上 ) 任教之學士班必修課程

學年度 學期 當學期課號 課程名稱 開課單位 開課對象

( 系級班別 )

修課人數

助教人數

課程是否有計畫支援

100 下 1002-5106 專題演講 顯示所   23 1 無100 下 1002-5135 顯示科技概論 電機專   56 1 無101 下 1012-5098 專題演講 顯示所   18 1 無

102 上 1021-5329 軟性電子 平面學程   22 1 無

近二年 (100 下 ~102 上 ) 任教之其他 ( 學士班選修及研究所 )課程

電機學院核心課程

受邀至友達光電、中華映管、奇美電子、台灣康寧 (Corning) 顯示公司、新竹科學園區管理局、交大電子系人才培訓班等單位講授電子元件電路、平面顯示技術相關課程。 增進學科理論與產業實務應用交流經驗，有助校內授課時講解學理應用方面的資訊傳遞 ! ( 學生獲益良多 , 對教師是一種很好的平衡 )

2

教學理念 (1/5)

劉柏村教學示範簡報

「一位卓越的教師賦予學生的與其說是寶貴的知識，不如說是他的信心與愛心。如果他確實睿智，他不邀學生進入他睿智的屋子，而是引導學生進入自己心智的門檻。」

「熱情乃是一流人才之所以能超脫庸凡的主因」 - 傑克 · 威爾許 (Jack Welch)

個人從事教學工作的主要理念是希望能【引發學生的學習動機】，並【點燃學習的熱情】，藉此建立學生對課程持續主動學習的動力與信心。教學相長之下，自我亦可受益，進一步精進教學品質。

3

教學理念 (2/5)

劉柏村教學示範簡報

首重課程綱要的闡明與基本觀念的建立使學生能對整個課程之架構與學習目標有一較清晰之了解，強調基本觀念以促進理解，引發學習意願。

以啟發式的教學與生活化實例導引教學

讓有趣、生動化的教學引發學生的學習興趣與動機，培養其創造力。

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教學理念 (3/5)

劉柏村教學示範簡報

重視修課學生的個別化 ( 背景知識 )

使學生能聽得懂課程，進而對課程產生興趣與信心。

相關學科課程的知識整合

著重學習如何融會貫通各種學科的知識，進而培養整體的學習能力及知識統整的能力，以應付更為複雜多變的多元知識演進。

5

教學理念 (4/5)

劉柏村教學示範簡報

理論與實務的並重在課程講授中，除了在基礎理論的深耕，更重視課程性質與特色產業技術結合，使學生成為具備專業與理論與實務並重的工程人才。

亦師亦友的角色扮演與同理心

放下架子，走近學生，營造一歡樂輕鬆的學習環境。

( 強化務實致用、產學結合之教學 )

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教學理念 (5/5)

劉柏村教學示範簡報

掌握學習成效與教學相長視學生對課程反應的回饋情形 ( 如隨堂抽問、一學期進行 4次成績考核 ) ，隨時調整自己的教學內容與方法，以瞭解教學成效。藉此，不斷修正與精進教學方式以達教學相長的目標。

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教學方法及教材之創新與創意說明

劉柏村教學示範簡報

加強內化學習效果加強內化學習效果

建立課程學習架構建立課程學習架構 掌握學習成效與紀錄學生提問掌握學習成效與紀錄學生提問

1. 時時掌握學生的學習成效與狀況，並記錄學生的提問。

2. 一學期舉辦 4次的成績評量，加強學生對課程內容的熟悉度。

3. 當學生的表情顯露疑惑或是回應不佳時，需及時加強所講授的內容，與複習前次課程的相關內容，或是換一種說法以及採用生活化的比喻，讓學生易於理解。若學生一時仍無法領會，則讓學生有再思考的時間，並對相關內容註記與反覆強調，列入考試內容中以加深印象，增強學習效果。

1. 盡最大的努力將電學原理及數學公式與學生既有的知識背景連結，以融會貫通各種學科知識，並培養知識統整的能力。

2. 鼓勵學生上課時勤做筆記，紀錄重點並將心得整理，將可強化神經元的固定連結功能以達內化效果，提升學習成效。

3. 搭配課後作業以及考題設計，強化整合應用的理解學習。

1. 首重於固態半導體材料特性的介紹。2. 基本電子元件等結構以及操作原理的

介紹。熟悉各類電子元件的基本操作特性、功能、工作範圍，以及元件的等效電路。

3. 應用電路的分析技巧。4. 在光電 / 電子領域方面的應用。明瞭

所學內容與目前科技產業 ( 工程應用 )發展的相關性，以強化大學部學生的學習動機，避免讓課程陷入過於理論而無實務應用的誤解。

8

使用 (觸控 ) 平板電腦做為教學工具上課，在上課過程中可以即時註解、將重點標記、補充與修正內容等，可使課程講授更加清晰 (ex: 標示電路中電流流向，節點電壓等 ) ，此外，亦可降低雷射光筆的使用機會，進而減少電池使用量以及避免誤射學生眼睛。

攜帶實際半導體晶圓 / 電子元件電路樣本到課堂，輔助電子學課程講解並加深學生印象。

劉柏村教學示範簡報

教學方法及教材之創新與創意說明 ( 續 )

適當運用教學工具適當運用教學工具

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( 工欲善其事 必先利其器 !)

Biasing Using a Constant-Current Source

Figure 5.47 (a) A BJT biased using a constant-current source I. (b) Circuit for implementing the current source I.

If we assume that Q1 and Q2 have high values, we can neglect their base currents. Thus the current through Q1 will be approximately equal to IRef ,

R

VVVII BEEECC

REF

Now, since Q1 and Q2 have the same VBE, their collector currents will be equal, resulting in

R

VVVI BEEECC

REF

)(

範例 1:

10

MOSFET 電晶體基本操作原理

( 電子學一 )

+

“Metal” Gate

SiO 2

Source Drainp-Si

n+

VD

> 0VG

> VT > 0

+ + + + + + +- - - - - - -

Electron flow

Positive charges

Negative chargesNo current

n+SiO

2

Source Drainp-Si

n+

VD

VG

= 0

n

NMOSFET :

範例 2:

劉柏村教學示範簡報

(金氧半場效電晶體 )

11

2

2

1DDTGoxnD VVVVC

L

WI

22 TG

oxnDsat VV

L

CWI

比喻 : 水管與彈珠理論啟發式與生活化實例教學法

劉柏村教學示範簡報 12

DrainSource

VDGND

＋＋

Accumulation Region

--

-- -

Depletion Region Inversion Region

DrainSource

VDGND＋ ＋

DrainSource

VDGND＋ ＋- - - - - -

- - - - - -

＋＋＋＋＋＋＋－－－－－--

-- -

--

-- -

＋＋ ＋ ＋＋ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋

- - - - - - -

＋＋＋ ＋ ＋＋

＋＋＋＋ ＋

＋＋＋ －－－－－＋＋ ＋ ＋＋

＋＋＋＋＋＋＋

----

--

---

-

- - -

---

---

- - - -- -

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教學成果 教學深獲學生肯定，每學期學校進行的教學反應問卷調查

(前 4項調查 ) ，大學部課程平均得點皆在 4.31 以上。有一部分的學生曾因選修本人講授的課程，進而來報考本校光電/ 顯示科技研究所，目前業已成為本人所指導的專題生、碩、博士研究生。

榮獲光電系田家炳傑出教學獎 (95, 96, 101, 102 學年度 )

榮獲電機學院傑出教學獎 ( 95 學年度 ) 榮獲國立交通大學優良教學教師 (95, 96, 101 學年度 ) 指導助教鄒一德、竹立煒、范揚順等同學，獲選為 95 與 99

學年度傑出教學助理 編纂課程相關專書 Ex: 半導體元件物理學 (第三版 , 交大出版社 )編纂、受邀數位課程教材錄製 ( 教材名稱 : 液晶顯示技術中的非晶矽薄膜電晶體元件製程 ); 電機學院MOCCS 課程”半導體元件物理” 之籌備與協助劉柏村教學示範簡報 14

改善學生學習態度之個人經驗分享教學工作的一大挑戰是 : 要能憑直覺從遇到困難的學生眼中瞧出問題癥結，再用智慧與經驗揪出問題所在 !

根據個人經驗，授課時藉由簡單生活化的實例與結合工程應用實務說明常常可以導引學生的 ( 主動 )學習意願。此外，盡心付出、充足準備，以及亦師亦友的角色扮演，放下架子，走近學生，營造一輕鬆的學習環境，將有助於改善學生的學習態度。

個人仍持續在學習與累積經驗中，希望日後有機會多向各位長官與同仁們請益！

劉柏村教學示範簡報 15

成果報告完畢敬請指教

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