111學年度榮譽教學教師

曾院介 |李大偉

 

曾院介

國立陽明交通大學 材料科學與工程學系 特聘教授

學歷
2004 ~ 2009 美國西北大學 材料科學工程 博士
2000 ~ 2002 國立清華大學 材料科學工程 碩士
1996 ~ 2000  國立清華大學 材料科學工程 學士

經歷

2023~迄今  半導體國際策略合作辦公室 執行長
2023~迄今  國際半導體產業學院 副院長
2020~迄今  國立陽明交通大學 材料系 特聘教授
2018~2022   國立陽明交通大學 國際事務處 副國際長
2016 ~ 迄今  國立陽明交通大學 半導體學院 合聘教授
2009 ~ 迄今 國立陽明交通大學 奈米學士班 合聘教授
2016 ~ 迄今  國立交通大學 材料系 教授
2013 ~ 2016  國立交通大學 材料系 副教授
2009 ~ 2013 國立交通大學 材料系 助理教授

學術專長:磁阻式動態隨機存取記憶體、自旋電子學、自旋電子磊晶元件設計及開發、磁感測器、磁半導體、電子元件可靠度研究、同步輻射於材料之分析

教學理念

  1. 教育是一份呼召(calling)

再高的教學熱情,也難免因個人體力衰退,和世代觀念的差異而消磨殆盡。
唯有時刻提醒自己起初投入這個職分的呼召(calling),才能秉持初衷,在日新月異的高教環境下執好教鞭,啟發學子。不同於研究,教學是大學教師需要親力親為的工作,對學生的影響也最直接;教師在講台講學的身影也將永留學生的腦海,成為典範轉移的強大基礎。大學教師若能體認教育/教學是一個神聖的呼召,而非研究以外的附加工作,就能帶著強大的使命,在軟弱疲乏時,仍繼續向著作育英才的理想前進,並運用各種符合當代的教學方法和理論,在教育這個志業上培育出優秀的學生,為國家帶來祝福。

  1. 是經師(teacher),更是人師(mentor)

我來自父母皆是小學老師的家庭,父母接受過嚴謹的師專訓練,在耳濡目染下,很早體認教學遠超越傳遞知識(knowledge transfer),是一種具有價值影響的生命互動過程,反而知識本身(subject knowledge)是附加價值。教學若沒有價值傳遞並達成典範轉移,再時尚的教學技巧和過人的口才,對學子影響將非常有限,在現代更敵不過Youtuber的挑戰。在知識俯拾即是的網路時代,進入教室聽課早已非學子進行學習的唯一選項。大學教師唯有把個人的價值系統嵌入教學去渲染學生,期勉自己從一位經師昇華成人師(mentor),才不會淪落成一位無聊的說書者。好的價值系統可以是任何正面的學習經驗,對當代事物的正向體認,甚至是美好品格與真理的示範。大學教師首先要建立專屬自己的價值系統,將其嵌入教學,成為經師更是人師,成為學生學習過程中的典範。

  1. 鼓勵、鼓勵、再鼓勵

我想用一段個人的故事說明鼓勵對孩子的影響。
在學齡前,父母把我和弟弟託給住在高雄偏鄉的祖父母照顧。祖父僅懂淺顯的漢字,以農耕和砌石牆、造橋鋪路為業,祖母則完全不識字,他倆則連國語都不會講。這樣的草根環境,看似不具備崇高教育理念的條件。然而祖父生性樂觀,常稱讚我們兄弟,即使是幫他拿工具之類的小事,只要我們有完成,一定少不了他一番稱讚,甚至誇張地預測我們往後一定會很有成就。我和弟弟就在這樣的環境下被祖父「洗腦」成功,真以為自己有兩下子,皆在國內完成學業先後赴美留學,也不約而同選擇工程為專業領域。這段經歷讓我體悟到,「鼓勵」看似老生常談,但它的確是成本最低,卻最有效的教育策略,端看教育者願不願意常在教育現場啟動這個高CP值的機制。在教學中我常不吝於當眾誇獎學生,不僅激勵學生,更為課堂製造好的氛圍,間接促進學習。人的話語本身帶有強大的力量,正面的話語所帶來的影響力遠超過我們的想像。

教學方法

  1. 強調教學策略

策略化的教學奠基在觀察教學大環境的改變,並提出適切的教學方法因應。在此舉本人將課程轉為線上教學為案例分享。過去幾年,本校內外在教學大環境有以下明顯變化:

  1. 外在環境:全球疫情與高教無牆化
  2. 內在環境:合校,鼓勵跨校區選修與跨域選修
  3. 當今E世代學子傾向使用社群媒體進行學習

教學策略設定在能有效應對這三個環境上的變化,好的教學策略設定能有效因應高等教育的時代變化。

  1. 善用學習金字塔理論

學習金字塔理論指出學生學習保存率的多寡,會因為不同的學習方法而有數值上的差異。它提供了教學效益數值化的概念,對不同的教學方法提供了量化效益的參考基礎,讓教師在選擇教學方法時可以斟酌並平衡效益,而不會過度仰賴某幾種教學法。

個人建議,先在金字塔橫向維度上尋求對應性最高的教學法,例如,youtube可以達到最好的audio-visual效果,實作課程是最佳的practice doing,協同教學最可以滿足teach others的理念。再將這些教學法做垂直上的整合,不同的教學層次感(auditory、visual、kinesthetic)則自然會在教學過程中被傳遞,而達到良好的教學效果。

  1. 善用人物故事產生學習共鳴,將教學博雅化

我喜歡讓講故事成為教學的一部份。故事可以為本質枯燥的理工專業注入人文的素養,並把工程教育博雅化。個人認為理工的訓練中放入人文素養、歷史、哲學的探討,能豐富學生的心靈。我在教授(a)吉布斯自由能與(b)波茲曼統計理論時,一併介紹兩位科學家的生平和哲學思想。我深信這種刺激能將理工學生帶進倫理層次的探索,培養具有宏觀視野和有溫度的科技人。

  1. 協同教學結合科技實例

課程中極為抽象的概念,我選擇使用「協同教學+科技實例」來增進學習效果。舉例,「熵」是熱力學中非常抽象之概念。純用多媒體介紹仍難達到讓同學容易理解的效果。本人使用「磁熵致冷技術」科技應用實例,搭配協同教學讓學子能理解此抽象觀念。

邀請對此主題有教學興趣的學生(至少兩位)先閱讀該主題的資料,並預先將投影片給參與的同學,由他們自行添加內容至投影片與搭配多媒體資源,並在上課前與本人進行一次教學演練。該堂課由與參與的同學來回交互授課。透過這樣的綜合作法,可以整合學習金字塔多層次的教學成效。

教學影片

相關連結

材料熱力學(一)-101學年度
材料熱力學(二)-101學年度


 

李大偉

國立陽明交通大學 應用化學系 專案助理教授

學歷
1982/9 ~ 1986/6  國立清華大學 化學工程學士
1988/9 ~ 1994/7  美國 羅徹斯特大學 ( University of Rochester ) 化學工程博士

經歷
1994/11 ~ 1995/06  國立清華大學化學工程系 CAE Lab博士後研究員
1995/08 ~ 1997/06   中央研究院化學所博士後研究員
1997/07 ~ 2000/06  元智大學化工系兼任助理教授
1998/02 ~ 2006/06  國立交通大學應用化學系兼任助理教授
2003/09 ~ 2006/06 國立交通大學材料系兼任助理教授
2006/08 ~ 2021/01  國立交通大學應用化學系專案助理教授
2013/10 ~ 2021/06  國立交通大學高等教育開放資源研究中心副主任
2014/08 ~ 2021/01  國立交通大學開放式教育推動中心主任
2020/01 ~ 2020/11  OE Global 2020 Conference, Program Chair
2017/08 ~ 2021/08  臺灣開放式課程暨教育聯盟理事長
2021/01 ~ 迄今   國立陽明交通大學應用化學系專案助理教授

學術專長:超臨界流體的統計力學,超臨界流體的蒙地卡羅與分子動力學的電腦模擬模擬、自組單層分子的分子動力學模擬、液晶分子的理論計算、化學教育與數位教學

教學理念

  1. 把學生當成是朋友,平等待之。
  1. 上課時,應儘量專注於少數幾個核心概念,進行深度探索,而非追求全面細節的記憶。帶領學生掌握知識的深度,有利於跨領域知識的拓展。
  1. 鼓勵學生發問,從中瞭解其先備知識之局限,體諒學生因局限而產生的錯誤思維。因此教學者應於授課時展示正確的研究態度,針對下列事項進行「自我認知的檢查」:how do you know that, what do you do, why do you do it, write it down。學生從中學習養成以「後設認知」方式反省及檢查自己的認知過程。
  1. 老師與學生最根本的差別在於「老師看得到模式(模型),而學生看到的卻是零碎的片段資訊」。因此授課時,應著重於展示模式(模型),希望學生對於課程內容能與「先備知識」接軌,融會貫通課程內容,期待學生朝向「未知領域」勇往探索。

教學方法

  1. 設計多種課堂活動引起學習興趣
    • 利用數位工具Kahoot! 瞭解學生是否了解課程內容
    • 利用翻轉教室活動鼓勵學生相互討論,說出解題時的迷思
       
  2. 結合電腦模擬軟體與「做中學」釐清抽象概念
    • 利用計算化學軟體瞭解分子軌域、分子振動模型及活化錯合物(activated complex)的振動模式
    • 利用統計力學軟體繪製 Maxwell speed distribution function 及 radial distribution function
    • 利用晶體繪製軟體觀察金屬、鹽類與分子結晶結構
    • 利用虛擬化學實驗模擬軟體釐清ΔH、ΔS與平衡常數的關係式
    • 利用3D化學分子模擬軟體練習有機分子的命名規則與同分異構物的辨識
       
  3. 善用「E3 數位學習平台」幫忙學生課前預習及課後複習
    • 課前提供上課PDF講義。使用「open licenses」的開放式教育資源編輯上課講義,以合法的方式分享給上課學生。
    • 提供課程影片,以利課前預習及課後複習。錄製課程影片前,先將課程的內容模組化。一個主題一部影片,簡單扼要。影片的長度最好控制在10分鐘以內,即使超過也儘量不要超過30分鐘。
    • 清楚羅列評分公式及課程行事曆,培養學生對學習時間的掌握。在「非同步遠距課程」,每2~4天須公告提醒學生上課,敦促其養成自我約束的上課習慣。
    • 製作題庫與小考練習。鼓勵學生使用Google 翻譯瞭解考題的題意,把ChatGPT 當成學習的助教,詢問重要概念與解法。
    • 以每章為單元提供討論區,將討論主題分類,方便學生搜尋。要求自己或經營討論區的博班助教在48小時內回覆問題,以利維持學生學習的記憶與熱情。
       

採訪與教學影片連結

  1. 《化學(二) -熱力學平衡應用篇 – 111學年度》
  2. 《化學(一) -103學年度》 
  3. 《化學(二) -103學年度》 
  4. 《微觀化學世界》
  5. 《巨觀化學世界–基礎篇》 
  6. 《2015.10.23 交大幫幫忙 李大偉》