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個人教學簡報. -- 電子物理系 陳永富 --. 基 本 資 料 近 二 年 任 教 之 研究所與學 士 班 選 修 課 程 曾 任 教 之 課 程與近年來之特色 教 學 理 念 及 方 法 教 學 反 應 評 量 授 課 之 難 易 度 評 量 成果與學生學習態度之改善. 基本資料. 近二年任教之研究所核心與大學部選修課程. 曾任教之課程. 近年來主要教授科目. 近五年的教學主題與特色. 93-98 學年度間,主要以教授 榮譽班的普通物理 ,於 98 學年度榮獲學校的傑出教學獎。

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個人教學簡報

-- 電子物理系 陳永富 --

  • 基 本 資 料
  • 近 二 年 任 教 之 研究所與學 士 班 選 修 課 程
  • 曾 任 教 之 課 程與近年來之特色
  • 教 學 理 念 及 方 法
  • 教 學 反 應 評 量
  • 授 課 之 難 易 度 評 量
  • 成果與學生學習態度之改善
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曾任教之課程

近年來主要教授科目

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近五年的教學主題與特色

  • 93-98學年度間,主要以教授榮譽班的普通物理,於98學年度榮獲學校的傑出教學獎。
  • 自99學年度起,主要以教授研究所的電動力學,也就是所謂的高等電磁學課程。
  • 同時也在大學部推廣電腦模擬與科學視覺化的課程。

Regular motion

Chaotic motion

Regular motion

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1. 達成學以致用

交大學生特色:基礎物理為體;專業科學為用

訓練學生紮實物理觀念,並應用於電子、光電、奈米科技、材料科學等是我的教學目標

個人的專業領域:量子物理、雷射物理與光電技術 教「電動力學」-從基礎物理概念至光電技術發展 教「量子力學」-從近代物理概念至現代科技的應用

將電動力學與量子力學課程融會貫通,有效理解現代科技的基礎理論,進而產生有創造性的想法

教學理念及方法

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2. 重複講解基礎的概念

電磁學與微積分、幾何學有密切關連,許多電磁學定律的推導極繁雜,若一簡單的物理原理沒弄清楚,將無法分析較複雜的應用問題

不厭其煩的重複基本概念並使用固定術語牢記電磁學原理

教學理念及方法

施崇棠建議學弟妹 把電磁學讀30遍

施崇棠本身是電機系學長,他並向學弟妹建言,應該回去把基本功電磁學再念20~30遍,熟到拿起電路板就能感受到電流在跑的境界,並不斷練習,才能讓技術真正天下無敵,讓產品接受全世界千萬用戶的考驗,未來入社會在設計產品天線時也能有所幫助。

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3.教會學生層次化的原理與邏輯

把自己當學生,體會如何讓完全不懂的學生抓到重點

一步一步導引出實用的原理 為求推導過程一氣呵成,我要求自己不看講義  因此,儘管巳教到滾瓜爛熟,每堂課前我一定 先導過一遍

The derivations are not simple, but they should be understandable on step-by-step basis.

It is hoped that the procedures need never be committed to memory.

教學理念及方法

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教學理念及方法

4.教導學生有效率的學習技巧

  • 時間的管理
  • 掌握學習的重點
  • 上課時不僅要耳到而且要勤作筆記
  • 增強自我閱讀的理解速率
  • 培養閱讀後的重點整理
  • 建立各種參考資料並善用網路資源
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5. 利用電腦模擬將抽象科學視覺化

美國電腦科學家布魯斯·麥考梅克在1987年關於科學視覺化首次闡述:「利用電腦圖形學來建立視覺影像,可以幫助人們理解科學技術概念或結果」。

多達50%大腦神經元是與視覺相關的。運用電腦模擬將科學視覺化,目的正是要讓這些神經機制發揮起作用來。

教學理念及方法

我所出版的教科書

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電腦模擬與科學視覺化範例一

Lissajous curve

Epicycloid curve

Hypocycloid curve

Butterfly curve

Cardioid curve

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電腦模擬與科學視覺化範例二

Double pendulum

Spring pendulum

Regular motion

Chaotic motion

Regular motion

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電腦模擬與科學視覺化範例三

2D grayscale picture

Mapping on to a sphere

Let it turn

Pick up the profile

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電腦模擬與科學視覺化範例五

Quasi-crystal patterns

Talbot effect

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電腦模擬與科學視覺化範例六

Quantum-classical correspondence in billiards

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科學視覺化與藝術結合

產業進入全方位競爭,科技人才需要兼顧理性跟感性能力,除專業技術外,進入企業還要學習藝術及管理能力,並建立獨立思考終身學習的精神。

學生利用科學計算自己創作的Logo

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授 課 之 難 易 度 評 量

研究所課程內容較深,教學上挑戰性亦較高,學生的整體印象仍維持在4.36 左右,表示學生的實力提升

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成果與學生學習態度之改善

(學生發表在網誌上)

  • 陳永富可以說是從小到大遇過最會教的老師了,事實上他沒有傳授什麼絕招或是速解之法,看他上課就像他的身材一樣感覺十分扎實。
  • 永富哥是個很奇特的教授,他很有教書的熱情也真的很會教,上他的課是種享受吧。有時候他會在上課的空檔,告訴我們一些事情大部分是他的親身經歷,我一直覺得來上課重要的,不是知識而是老師們寶貴的經驗。
  • 有同學說永富哥很世故,不過阿,我倒覺得他是個很有經驗的人,很少會有教授和我們聊一些人生的事。從今天起,讀書要專心要多努力,要懂得利用時間。
  • 修課必要條件:有搶位子的準備,這種現象只會變得越來越誇張。實戰經驗:星期二下午GH的課,一開始都是EF去等,之後最誇張的是周一晚上去丟筆記本。教授笑點很怪,明明事後想想不是真的好笑,但是卻能造成滿場喧鬧。
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成果(國外對我編輯教材之肯定)

From:Edward Tang

Sent: Thursday, August 09, 2012 2:16 AM

To:yfchen@cc.nctu.edu.tw

Subject: Classical Electrodynamics

Professor Chen:

I am semi-retired and am studying Jackson’s book: “Classical Electrodynamics, 3rd. edition”.On the Google website, I noticed there are references of your lecture notes, Chapters 5,6 and 7.They are well written and I amvery  impressed.

I just wonder whether I can get the notes of other chapters if they are available.

Thanks for your help.

Edward Tang

200 Meredith Drive, Suite 201

Durham, NC  27713

Tel:  (919) 484-9704

Fax:  (919) 484-2667

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成果(國外對我編輯教材之肯定)

From:Deon Joubert

Sent: Sunday, April 28, 2013 4:15 PM

To:yfchen@cc.nctu.edu.tw

Subject: Authorization to quote your work

Dear professor Chen,

 I am a retiree, and I'm currently working on an article which I'm hoping to publish later this year.  With reference to your publication titled "Two-Dimensional Quantum Harmonic Oscillator", 2006 Quantum Mechanics, I'd like to quote a figure from your work, This figure is given in the attachment, and I'd like to use it as shown, and as quoted. I therefore need your authorization to quote your work. If you approve, is the quality of the scanned copy I've presented to you in the attachment good enough, or alternatively, can you forward me a copy that can be used in submission. I will submit a WORD document.

Thank you, I enjoyed reading your work.

Best Regards,

Dr G J J Joubert

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教學理念方法及目標

  • 最重要理念是達成學以致用
  • 不斷重複講解讓學生學會基礎的概念與定律
  • 教導學生建立層次化的邏輯思考
  • 傳授學生有效率的學習技巧
  • 利用電腦模擬將科學視覺化
  • 科學視覺化與藝術結合