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文檔簡介

3133215次晶體缺陷11、獲得的成功越大,就越令人高興。野心是使人勤奮的原因,節(jié)制使人枯萎。12、不問收獲,只問耕耘。如同種樹,先有根莖,再有枝葉,爾后花實,好好勞動,不要想太多,那樣只會使人膽孝懶惰,因為不實踐,甚至不接觸社會,難道你是野人。(名言網(wǎng))13、不怕,不悔(雖然只有四個字,但??闯P隆?4、我在心里默默地為每一個人祝福。我愛自己,我用清潔與節(jié)制來珍惜我的身體,我用智慧和知識充實我的頭腦。15、這世上的一切都借希望而完成。農(nóng)夫不會播下一粒玉米,如果他不曾希望它長成種籽;單身漢不會娶妻,如果他不曾希望有小孩;商人或手藝人不會工作,如果他不曾希望因此而有收益。--馬釘路德。3133215次晶體缺陷3133215次晶體缺陷11、獲得的成功越大,就越令人高興。野心是使人勤奮的原因,節(jié)制使人枯萎。12、不問收獲,只問耕耘。如同種樹,先有根莖,再有枝葉,爾后花實,好好勞動,不要想太多,那樣只會使人膽孝懶惰,因為不實踐,甚至不接觸社會,難道你是野人。(名言網(wǎng))13、不怕,不悔(雖然只有四個字,但??闯P隆?4、我在心里默默地為每一個人祝福。我愛自己,我用清潔與節(jié)制來珍惜我的身體,我用智慧和知識充實我的頭腦。15、這世上的一切都借希望而完成。農(nóng)夫不會播下一粒玉米,如果他不曾希望它長成種籽;單身漢不會娶妻,如果他不曾希望有小孩;商人或手藝人不會工作,如果他不曾希望因此而有收益。--馬釘路德。第3章晶體缺陷分類(幾何特征)點缺陷--在三維空間的各個方面上尺寸都很小,尺寸范圍約為一個或幾個原子尺度(節(jié)點上或鄰近的微觀區(qū)域內(nèi)),包括空位、間隙原子、雜質(zhì)或溶質(zhì)原子等;線缺陷--在兩個方向上尺寸很小,另外一個方向上延伸較長,也稱一維缺陷,如各類位錯;面缺陷--在一個方向上尺寸很小,另外兩個方向上擴展很大,也稱二維缺陷。晶界、相界、孿晶界和堆垛層錯等都屬于面缺陷。13/9晶體中各種偏離理想結(jié)構(gòu)的區(qū)域——晶體缺陷23晶體缺陷擴散塑形變形燒結(jié)相變再結(jié)晶氧化性能屈服強度斷裂強度塑性電阻率磁導率合作學習興起于美國,作為一種新興的教學模式和方法,是當代主流的教學理論與策略之一,被譽為“近十幾年來最重要和最成功的教學改革”[1]。發(fā)展至今,它受到國內(nèi)外越來越多教育工作者和研究者的重視,并在一些課堂教學中進行實踐與研究,取得了一定的研究成果[2]?;诖耍疚慕Y(jié)合筆者在半導體技術(shù)教學中采用分組合作學習的教學模式,談談在該課程中的具體實施過程以及取得的效果,針對存在的問題提出具體的解決方法。一、分組合作學習的具體實施1.合理分組。分組合作學習是以小組為基本形式,以小組成員的合作性活動為主體的一種教學活動。合理科學的分組,是合作學習取得成功的關(guān)鍵和前提。因此,可以考慮讓學生自愿編組,同時教師根據(jù)具體情況按照“組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)”的原則進行適當調(diào)整、總體把握,盡可能地做到優(yōu)化組合、強弱互補[3,4]。這樣組成的合作學習小組成員更具多樣性,組員的思考也更加深入,組內(nèi)有更豐富的信息輸入和輸出,能夠激發(fā)出更多、更深刻的見解和感受。分組合作學習可以讓學生的學習由被動變?yōu)橹鲃樱褌€人自學和小組交流結(jié)合起來,發(fā)揮學生的主觀能動性和主體作用,真正成為學習的主人。2.任務分配。由于半導體技術(shù)的發(fā)展具有前沿性和綜合性,教師可以根據(jù)教學內(nèi)容適當提供一些知識點較容易并貼近日常生活的課題,讓每個學習小組根據(jù)興趣愛好選擇一個題目,根據(jù)自身情況商榷所承擔的課題任務。把選擇權(quán)和分配權(quán)交給學生,可以充分調(diào)動他們的積極性,激發(fā)學習熱情,盡可能地發(fā)揮自身特長與才能。最后,小組將每個成員負責的任務以及綜合組員間討論的結(jié)果進行匯總,整理形成課程論文和課件,與全班同學分享研究成果。3.成果展示。每個小組派出代表,將本組的研究成果進行交流展示,并讓全班同學進行提問、討論,該小組其他成員也可回答或補充,使每個學生都有機會發(fā)表自己的見解。英國作家蕭伯納說過:“如果你有一個蘋果,我有一個蘋果,彼此交換,我們每個人仍只有一個蘋果;如果你有一種思想,我有一種思想,彼此交換,我們每個人就有了兩種思想,甚至多于兩個思想?!睂W生主動參與活動,進行思想間的交流與碰撞,以便糾正不正確的觀點,從而使知識點更加全面和完整。需要注意的是,教師要及時匯總學生交流展示中出現(xiàn)的問題,指出并糾正其存在的不足,并對重難點進行詳細講解,加深學生對知識點的理解與掌握。4.評價體系。合理的評價機制,是分組合作學習教學模式取得成功的重要保障,主要包括教師評價和組間互評。一方面,教師應及時對小組匯報情況進行點評及打分,把對小組集體和成員的評價相結(jié)合,將學習過程和學習結(jié)果評價相結(jié)合,主要側(cè)重過程評價和集體評價。這樣小組成員可以充分認識到每個成員只是個體,小組才是共同體,共同參與合作才能實現(xiàn)目標,確立一種不僅需要個人努力還要樂于與同學相互合作的良性制約機制,從而在小組競爭過程中,不再是小組成員之間的相互競爭,而是團隊和團隊之間的相互競爭,形成“組內(nèi)成員合作,組間成員競爭”的形式,使學生間的權(quán)衡評價體制更為人性,讓他們認識到合作學習過程的意義和樂趣,培養(yǎng)合作學習的精神。[5]另一方面,組間互評是獲得有價值的信息的反饋,是評價結(jié)果重要的參考依據(jù)。讓學生參與到成績的評價中來,成為評價體系中的主人,可以讓他們體會到評價體系的民主化和公平性。二、教學效果1.提高學生學習的積極性,激發(fā)求知欲。主動性學習是獲得能力的關(guān)鍵。分組合作學習可以發(fā)揮學生的主觀能動性,激發(fā)求知欲,增加對所學知識的興趣。美國心理學家布魯納說過:“學習的最好刺激,乃是對所學材料的興趣?!绷硗猓寣W生主動參與到教學中,當學生有了討論的機會,提升了主動性,就會從被動學習轉(zhuǎn)換到主動學習,體會到獲得知識的喜悅感和成就感。而且,學生在分組合作學習的過程中,他們的獨立性、主動性和創(chuàng)造性也會得到相應的發(fā)展。2.有利于學生對知識點的理解與掌握。分組合作學習要求把學生從旁觀者變?yōu)閰⑴c者。由于學習任務由大家共同分擔,所以每個小組成員要積極參與學習活動,各抒己見,集思廣益,盡其所能,這樣才能對所學知識點有更全面的理解。更重要的是,作為講授者的學生,為了能夠?qū)⒈窘M的研究成果表述得更準確、清晰,讓其他同學能聽懂,就必須對所負責的課題研究得更透徹。因此,學生的學習積極性和自學能力得到很好的提升,有助于?χ?識點的理解與掌握。3.培養(yǎng)學生的團隊合作意識和集體榮譽感。分組合作學習是以合作、交流、互動學習為基本形式的教學活動,以小組集體成績作為評價標準,共同完成教學任務。這種學習方式能有效促進學生在學習上共同合作,相互幫助,共同提高,在合作中學會學習,在學習中學會合作,從合作學習的過程中認識合作的重要性,培養(yǎng)他們的團隊合作意識。另外,分組合作學習不僅是同學間彼此交流知識的過程,也是相互溝通感情、增強交際能力以及提高人際關(guān)系的過程。它使每位成員融入集體,增強集體意識,培養(yǎng)集體榮譽感,認識到相互合作、共同進步的意義。同時,這將為學生今后進入社會走上工作崗位打下良好的基礎。三、存在的問題及解決措施1.一些學生參與合作學習的積極性不高。在分組合作學習的過程中,一些學生對合作學習不夠重視,參與的積極性不高,遠沒有達到分組合作學習的目標。針對這一現(xiàn)象,教師應有目的地對這些分學生進行情感交流和思想引導,讓他們認識到合作學習的重要性,體會到合作學習所獲得的樂趣。另外,進一步優(yōu)化評價體系,增加小組自評環(huán)節(jié)[6],可以在一定程度上約束這些的惰性,從而增加他們的參與度。2.小組內(nèi)合作學習的時間得不到有效保障。由于小組內(nèi)的合作學習是在課外進行,討論地點和時間并不確定,這勢必會導致小組內(nèi)的合作學習時間得不到保證,從而使分組合作學習的效果在一定程度上大打折扣,達不到預期的目標。對于這一問題,有兩點措施值得嘗試。一是拓寬小組合作學習的交流渠道。由于各種因素的影響,小組成員很難集中討論,這時可以利用網(wǎng)絡社交平臺進行討論學習,解決時間和空間上的局限性。二是加強教師的監(jiān)督力度。如果條件允許的?,教師可以適當參與到小組合作學習中去,讓學生感受到教師的重視和關(guān)心。另外,教師也可以通過檢查小組合作學習的記錄,了解學生的討論互動情況。這都可以有效地保證小組內(nèi)合作學習的時間,充分保障分組合作學習的教學效果。四、總結(jié)結(jié)合筆者的教學實踐,本文探討了分組合作學習這一教學模式在普通本科院校半導體技術(shù)教學中的應用,闡述了相關(guān)思考,希望能為廣大教育者提供借鑒和參考。分組合作學習是一個動態(tài)發(fā)展過程,需要通過師生間的信息傳遞和反饋進行適當調(diào)整,不斷提高與完善,最終達到預期的教學效果。教師是教育的第一資源,是教育的基石。近些年,隨著國家和地方經(jīng)濟的發(fā)展,教師隊伍得到了全社會的關(guān)注與重視,待遇雖也有了一定的提高,但也還存在著不少問題,特別是農(nóng)村教師隊伍存在的問題更為突出。一、農(nóng)村小學教師隊伍職業(yè)倦怠現(xiàn)狀分析(一)教師職業(yè)認同感偏低,轉(zhuǎn)換職業(yè)的意愿比較明顯1.教師特別是小學教師工作時間長、工作壓力大。教師的工作量無法用幾節(jié)課來衡量,付出與回報難以相匹配。小學教師不僅僅要上課、備課、批改作業(yè),還要承擔大量的教學以外的工作,如獨生子女、留守兒童較多,特別是在邊遠山區(qū)農(nóng)村,近四分之一的孩子是留守兒童,即使不是留守兒童,農(nóng)村孩子的家長也基本上是將孩子托付給學校和老師,教師其實無法指望家長與學校配合起來管教孩子;再如社會各部門對教育“美其名”為“關(guān)注”,其實常常是在利用教育資源做些社會工作,這無形中讓教師承擔了遠超教育教學的工作任務,而這些超出的工作量又沒有任何收入彌補。2.教師職業(yè)生活壓力大。在信息較為發(fā)達的今天,鄉(xiāng)村教師橫向縱向?qū)Ρ?,普遍感覺待遇收入低,生活壓力大,想為家庭做點事情,心有余而力不足。有的教師為解決住房問題,想方設法多賺點錢,于是出現(xiàn)了不少教師兼職或者有償家教的現(xiàn)象;有的教師感嘆“不是我不愛教書,實在是教不起書”,因為這些思想的存在,嚴重影響了工作;再者現(xiàn)在的教師以40歲左右為主,孩子處于小學和中學階段,農(nóng)村的教師自身面臨著孩子的教育問題,也無法安心工作。3.教師職業(yè)的專業(yè)發(fā)展單一。目前教師普遍的心態(tài)認為當教師唯一有期望的就是職稱,其他沒有什么盼頭?,F(xiàn)行的職稱制度對于大部分人來說上升空間有限,原本行政崗位可以團結(jié)人、歷練人、激勵人,可現(xiàn)在學校行政缺乏吸引力,做學校行政工作沒有額外的待遇,卻要承擔相應的責任,有著比普通教師更大的工作量,甚至還會影響自己的教學工作,這對于大部分教師來說,他們更愿意安于現(xiàn)狀。(二)教師流動呈現(xiàn)單向趨勢,優(yōu)秀教師流失較多近年來,山區(qū)優(yōu)秀教師向一些辦學條件好、地處縣城或者是福利待遇較高的學校流動。分析其原因:一是出于對自身成長的考慮。農(nóng)村在生源、教師專業(yè)成長等方面都無法和城區(qū)相比,而在職稱評聘等方面卻與城區(qū)一樣的硬件條件,如城區(qū)教師要指導學生獲獎可能就會比農(nóng)村教師容易得多,縣級及以上的教學公開課也較容易且機會多。二是出于生活壓力的考慮。比如照顧子女或者老人,特別是希望自己的孩子能進入城區(qū)小學就讀等等。水往低處流,人往高處走。優(yōu)秀教師向一些辦學條件好、福利待遇較高的學校流動,而一些工作和生活環(huán)境較艱苦的農(nóng)村學校就成為了優(yōu)秀教師的培養(yǎng)基地,不少教師經(jīng)過幾年的培養(yǎng),稍微嶄露頭角,就爭取到條件較好的學校或城區(qū)的學校。當然,還有部分教師出于職業(yè)懈怠不流動,得過且過,實際也于教育工作不利。(三)現(xiàn)有教師人事管理制度,制約著教師隊伍的優(yōu)化現(xiàn)行的教師人事管理制度,要求教師編制要嚴格按照總量控制的原則進行核編。多年來教育主管部門嚴格執(zhí)行多年前國家規(guī)定的中小學教職工編制標準意見來核定教師,其實很少考慮當前的課程結(jié)構(gòu)變化、教師年齡結(jié)構(gòu)變化、學齡人口的變化以及學校發(fā)展的需要。1.無法滿足學校課程開設的需要?,F(xiàn)在學校除了正常的執(zhí)行省頒課程,還要求要開設信息技術(shù)課、足球課、棒球課、心理健康教育課等綜合實踐或者校本課程,僅小學就有十多門學科。隨著教育的發(fā)展,學校也非常需要配備專職的圖書管理人員、心理健康教師等。如果嚴格按照編制,學校現(xiàn)有的教師僅夠語文、數(shù)學兩門學科的教師數(shù)量,再加上現(xiàn)在大學培養(yǎng)的教師大多是非常專業(yè)化的,不比之前中師所培養(yǎng)的“萬金油”教師,他們不能較好地承擔起其他學科的教學或者擔任全科教師。所以現(xiàn)在農(nóng)村學校教師或缺編或?qū)W科教師失衡,農(nóng)村教師其實已無法滿足課程開設的需要。2.無法滿足學校辦學的需要。現(xiàn)在招聘的新教師雖學歷高,他們大多是在初、高中實習,對小學的教材教法不大熟悉,教小學確實存在著較大的問題。隨著學齡人口的逐步增加,不少農(nóng)村小學在逐步恢復,可是按照現(xiàn)行的教師編制要求,無法多配備教師,只能采取包班,家長對此既不滿意也不信任,所以稍有點“辦法”的家長都把孩子往中心校或者城區(qū)小學送。這樣形成了惡性循環(huán),學生數(shù)少了又制約了教師數(shù)和學校的發(fā)展。3.教師隊伍呈現(xiàn)老齡化現(xiàn)象。隨著全國人口步入老齡化,教師隊伍也不可避免地進入這一階段,然而這對于教育特別是小學和幼兒園教育來說不是好事,根據(jù)《中國青年報》調(diào)查報道,全國鄉(xiāng)村小學50歲以上教師占比22%。我校的狀況是小學在編教師84人,4人交流外校,2人重特大病,實際在校78人,其中50歲以上的18人,占23%,平均年齡39?郾6歲,平均工齡22年,教師隊伍斷層,再過三五年,學齡人口增加,如何應對?二、應對農(nóng)村小學教師隊伍職業(yè)倦怠現(xiàn)象的對策與建議(一)適當增加教師編制,保證學校發(fā)展需求1.適當增加編制。小學教師編制總量應根據(jù)教育發(fā)展、生源變化和學校布局調(diào)整等具體情況進行調(diào)整,滿足學校長遠發(fā)展的需要,特別是農(nóng)村地區(qū)地域廣、校點多、規(guī)模小、學生分散,對教師的需要遠大于城區(qū),應適當對村小、教學點的教師編制給予傾斜。如果農(nóng)村的村小、教學點都能根據(jù)國家規(guī)定開設相關(guān)的課程,教學質(zhì)量上去了,能相對穩(wěn)定農(nóng)村家長對教育的追求,也不會一味地把孩子送到城里,這在一定程度上也可緩解城鎮(zhèn)的辦學壓力。2.適度提前內(nèi)退或調(diào)整崗位。對于年齡偏大,確實因身體原因無法堅持在崗的教師要給予提前內(nèi)退或調(diào)整崗位的政策支持。這樣,也可以促進農(nóng)村教師隊伍年輕化,提升農(nóng)村教師隊伍活力。(二)改善教師生活質(zhì)量,提高職業(yè)吸引力1.改善生活設施。政府要加大對學校特別是農(nóng)村學校的資金投入,設置專項資金,著力改善農(nóng)村教師的生活條件。目前大部分學校的教師都在走教,學校缺乏必要的生活設施,要加快興建教工宿舍或周轉(zhuǎn)房,完善水、電、娛樂等生活配套設施,為教師提供一個舒適的生活環(huán)境,營造一個家的感覺,讓教師安心舒心地工作。2.提高經(jīng)濟待遇。建議由財政另外撥出專項經(jīng)費用以教師績效獎勵,并適度提高績效待遇,對于學校行政,在績效中給予享受一定的職務補助,引領(lǐng)教師積極向上。3.關(guān)心教師生活。教師是個弱勢群體,身心處于亞健康狀態(tài),政府要積極主動地關(guān)心教師生活,幫助教師解決后顧之憂。如,每兩年定期組織教師全面體檢,騰出城區(qū)經(jīng)濟適用房名額給予困難教師購置,每年開展全縣性教工文體活動,建立教師患重特大病幫扶機制等。(三)提升教師政治待遇,增強教師職業(yè)榮譽感1.加強學校黨支部建設。各級黨委學校支部要讓更多優(yōu)秀的教師加入到黨組織,成為學校教育教學的主力軍和先鋒隊。2.強化先進教師的引領(lǐng)作用。提高各級先進教師表彰和考核優(yōu)秀的名額,近些年,不少農(nóng)村學校優(yōu)秀教師相對前幾年沒增反而減,大多數(shù)教師甚至一輩子默默無聞,與先進無緣。為此,教育主管部門及學校要強化先進教師的引領(lǐng)作用,對于獲得先進的教師要進行大力宣傳,并給予一定的物質(zhì)獎勵。3.加強學校中層班子建設。對于中小一級的中層行政要適當增加編制,特別是區(qū)域廣、校點多的農(nóng)村中小,既可以促進內(nèi)部管理,又能激活部分教師特別是年輕教師的上進心,增強活力,適度解決教師的職業(yè)懈怠。(四)建立教師培訓機制,促進縣域內(nèi)教育均衡1.新教師城區(qū)跟崗培訓。教育均衡,首要的是教師資源均衡,要讓優(yōu)秀的教師資源為農(nóng)村所用。所以要把每年新錄用的教師安排到城區(qū)的優(yōu)質(zhì)學校跟崗培訓,同時要規(guī)定,新教師進城區(qū)經(jīng)過一年的實習跟崗培訓后,回到原崗位必須服務滿五年。用名校名師影響新教師,從而促進全縣教師共同進步。2.加強教師培訓與交流。教師要不斷地培訓進修,加強交流研究,跟上時代發(fā)展的腳步。要增加學校教師的培訓經(jīng)費,把專家“請進來”,讓教師“走出去”,提高教師教育水平與教學質(zhì)量。教師職業(yè)是一個光榮的職業(yè),關(guān)系著國家的興衰,全社會都要真心行動起來,關(guān)愛教師,讓教師職業(yè)變得有吸引力,讓年輕人都想來當教師,教育才真有出路,國家和民族才能發(fā)展得更好。3133215次晶體缺陷11、獲得的成功越大,就越令人高興。1第3章晶體缺陷

分類(幾何特征)點缺陷--在三維空間的各個方面上尺寸都很小,尺寸范圍約為一個或幾個原子尺度(節(jié)點上或鄰近的微觀區(qū)域內(nèi)),包括空位、間隙原子、雜質(zhì)或溶質(zhì)原子等;線缺陷--在兩個方向上尺寸很小,另外一個方向上延伸較長,也稱一維缺陷,如各類位錯;面缺陷--在一個方向上尺寸很小,另外兩個方向上擴展很大,也稱二維缺陷。晶界、相界、孿晶界和堆垛層錯等都屬于面缺陷。13/9晶體中各種偏離理想結(jié)構(gòu)的區(qū)域——晶體缺陷2第3章晶體缺陷分類(幾何特征)13/9晶體中各3

晶體缺陷擴散塑形變形燒結(jié)相變再結(jié)晶氧化性能屈服強度斷裂強度塑性電阻率磁導率3晶體缺陷擴散塑形變形燒結(jié)相變再結(jié)晶氧化性能屈服強度斷裂強33.1點缺陷(Pointdefect)

空位(vacancy)間隙原子(interstitialatom)(a)肖脫基缺陷(b)弗蘭克爾缺陷(c)間隙原子

Schottky空位Frenkel空位+間隙原子43.1點缺陷(Pointdefect)(a)肖3.1.1點缺陷的形成原子熱振動——熱平衡缺陷——點陣彈性畸變改變電子的動能和勢能由于熱起伏促使原子脫離點陣位置而形成的點缺陷(熱平衡缺陷)空位形成能E:在晶體內(nèi)取出一個原子放在晶體表面所需的能量(不改變晶體的表面積和表面能)(a)體系能量與原子間距的關(guān)系(b)原子間作用力和距離的關(guān)系53.1.1點缺陷的形成原子熱振動——熱平衡缺陷——點陣彈性點缺陷的其他形成方式高溫淬火高能粒子(如中子、質(zhì)子、α粒子等)的輻照效應冷變形加工晶體中的點缺陷數(shù)量超過了其平衡濃度——

過飽和的點缺陷6點缺陷的其他形成方式高溫淬火高能粒子(如中子、質(zhì)子、α粒子等3.1.2點缺陷的平衡濃度由熱力學原理可知,在恒溫下,系統(tǒng)的自由能F為F=U-TS(3.1)△F=△U-T△S△F=nEv

–T(△Sc+n△Sf)(3.2)U為內(nèi)能,S為總熵值(組態(tài)熵Sc和振動熵Sf),T為絕對溫度設由N個原子組成的晶體中含有n個空位,形成一個空位所需能量為

Ev(空位形成能)則晶體中含有n個空位時,其內(nèi)能增量為△U=nEvn個空位造成晶體組態(tài)熵的改變?yōu)椤鱏c,振動熵的改變?yōu)椤鱏f故自由能的改變?yōu)椋簁為玻爾茲曼常數(shù)(1.38X10-23J/K);W為微觀狀態(tài)數(shù)根據(jù)統(tǒng)計熱力學,組態(tài)熵可表示為

Sc=klnW(3.3)73.1.2點缺陷的平衡濃度由熱力學原理可知,在恒溫下,系在晶體中N+n陣點位置上存在n個空位和N個原子時可能出現(xiàn)的不同排列方式數(shù)為

W=(N+n)!/N!n!(3.4)

△Sc=S(n空位)-S(0空位)

=k{ln[(N+n)!/N!n!]-ln1}=kln[(N+n)!/N!n!](3.5)當N和n值都非常大時,可用Stirling近似公式(lnx!≈xlnx-x)將上式改寫為在平衡時自由能為最小,即(?△F/?n)T=0

(?△F/?n)T=Ev-T△Sf-kT[ln(N+n)-lnn]=0則(3.2)式為△F=nEv–T(△Sc+n△Sf)=n(Ev-T△Sf)-kT[(N+n)ln(N+n)-NlnN-nlnn]△Sc=k[(N+n)ln(N+n)-NlnN-nlnn]ln[n/(N+n)]=-(Ev-T△Sf)/kT當N?n時,

≈ln(n/N)故空位在T溫度時的平衡濃度為

C=n/N=exp[-(Ev-T△Sf)/kT]=exp(△Sf/k)exp(-Ev/kT)8在晶體中N+n陣點位置上存在n個空位和N個原子時可能出A=exp(△Sf/k),是由振動熵決定的系數(shù),在1-10之間

C=Aexp(-Ev/kT)(3.6)將(3.6)式中指數(shù)的分子分母同乘以阿伏加德羅常數(shù)NA(6.023xl0-23),有C=Aexp(-NAEv/kNAT)=Aexp(-Qf/RT)(3.7)Qf=NAEv,為形成1摩爾空位所需作的功(J/mol)

R=kN為氣體常數(shù)(8.31J/mol)9A=exp(△Sf/k),是由振動熵決定的系數(shù),在1-10按照類似的計算,也可求得間隙原子的平衡濃度C’C’=n’/N’=A’exp(-△E’v/kT)(3.8)

點缺陷平衡濃度的影響因素:△EvT

N’為晶體中間隙位置總數(shù)

n’為間隙原子數(shù)

△E’v為間隙原子的形成能10按照類似的計算,也可求得間隙原子的平衡濃度C’C’=n’/N3.1.3點缺陷的運動點缺陷形成消失運動

金屬晶體的電阻增加,體積膨脹,密度減小離子晶體的導電性改善過飽和點缺陷(淬火空位,輻照缺陷)可提高金屬的屈服強度點缺陷晶體性能變化空位空位間隙原子間隙原子間隙原子空位(復合)原子的自擴散點缺陷的遷移能113.1.3點缺陷的運動點缺陷形成消失運動點缺陷晶體缺陷的分類(幾何特征)

點缺陷的概念

點缺陷的平衡濃度及其公式推導習題集P143-1~3-53-9~3-1512晶體缺陷的分類(幾何特征)

點缺陷的概念

點缺陷的平衡濃度及3.2位錯(dislocation)彈性變形塑性變形----主要方式是滑移(sliporglide)在晶體表面有滑移線3.2.1位錯理論的產(chǎn)生3.2.1.1理論切變強度(TheoreticalShear

Strength)的估算弗蘭克爾假設:(1

)完整晶體(2)剛性滑移133.2位錯(dislocation)彈性變形3.2.114143.2.1.2位錯概念的引入根據(jù)塑性變形的晶體學性、不均勻性和滑移行為是逐漸擴展等特點,人們設想在晶體中會存在某些缺陷,這些缺陷可以使形變過程在局部地方發(fā)生、滑移區(qū)逐漸擴展,而不需要2個晶面作整體的相對剛性滑動,這樣就有可能降低晶體滑移所需要的力。1934年,TaylorOrowanPlanyi位錯153.2.1.2位錯概念的引入根據(jù)塑性變形的晶體學性3.2.2位錯的基本類型和特征3.2.2.1刃型位錯(edgedislocation)刃型位錯的結(jié)構(gòu)特點(1)刃型位錯有一個額外的半原子面(2)位錯線是己滑移區(qū)與未滑移區(qū)的邊界線EF,可以是直線、折線或曲線163.2.2位錯的基本類型和特征3.2.2.1刃型位錯幾種形狀的刃型位錯線

17幾種形狀的刃型位錯線

17刃型位錯的特點(3)正、負之分(相對的);(4)位錯周圍的點陣發(fā)生彈性畸變,有切(正)應變,滑移面上下方應力符號相反;(5)在位錯線周圍的過渡區(qū)(畸變區(qū))原子具有較大的平均能量。但該區(qū)只有幾個原子間距寬,畸變區(qū)是狹長的管道end18刃型位錯的特點(3)正、負之分(相對的);(4)位錯周圍的3.2.2.2螺型位錯(screwdislocation)螺型位錯的特征(4)分為右旋和左旋螺型位錯(左右手法則)(1)無額外半原子面,原子錯排是呈軸對稱的(2)位錯線周圍點陣發(fā)生彈性畸變,只有平行于位錯線的切應變,無正應變(3)位錯線一定是直線,是已滑移區(qū)與未滑移區(qū)的邊界線193.2.2.2螺型位錯(screwdislocatio螺型位錯的結(jié)構(gòu)特征右旋螺位錯左旋螺位錯逆時針順時針(4)分為右旋和左旋螺型位錯(左右手法則)(5)位錯周圍的點陣畸變隨離位錯線距離的增加而急劇減小20螺型位錯的結(jié)構(gòu)特征右旋螺位錯3.2.2.3混合型位錯

(mixeddislocation)上層原子下層原子213.2.2.3混合型位錯

(mi222223233.2.3

柏氏矢量3.2.3.1柏氏回路和柏氏矢量(BurgersCircuitandBurgersVector)實際晶體的柏氏回路完整晶體的相應回路(正)刃型位錯刃型位錯的重要特征:柏氏矢量與位錯線垂直。243.2.3柏氏矢量3.2.3.1柏氏回路和柏氏矢量(Bu實際晶體的柏氏回路完整晶體的相應回路(負)刃型位錯右手法則確定刃型位錯的正、負即食指指向位錯線的方向,中指指向柏氏矢量的方向,則拇指的指向代表多余半原子面的位向,且規(guī)定拇指向上者為正刃型位錯;反之為負刃型位錯。起點25實際晶體的柏氏回路完整晶體的相應回(右旋)螺型位錯實際晶體的柏氏回路完整晶體的相應回路螺型位錯的重要特征:柏氏矢量與位錯線平行26(右旋)螺型位錯實際晶體的柏氏回路左旋螺型位錯實際晶體的柏氏回路完整晶體的相應回路柏氏矢量與位錯線同向平行為右螺旋位錯柏氏矢量與位錯線反向平行為左螺旋位錯27左旋螺型位錯實際晶體的柏氏回路混合型位錯28混合型位錯28刃型位錯:b·L=0右螺旋位錯:b·L=b

φ=0°(b

xL

xcos

φ)左螺旋位錯:b·L=-b

φ=180°混合位錯b=bs+be

螺型分量:bs=bcosφ刃型分量:be=bsinφ位錯類型的定義STOP29刃型位錯:b·L=0位錯類型的定義STOP293.2.3.2柏氏矢量的特性(1)柏氏矢量是一個反映位錯周圍點陣畸變總累積的物理量。由此,可把位錯定義為柏氏矢量不為零的晶體缺陷。|b|表示畸變的程度,稱為位錯的強度。(2)柏氏矢量的守恒性。一根位錯線的柏氏矢量是恒定不變的,與回路無關(guān)。(3)柏氏矢量的唯一性。一根不分岔的位錯線,不論其形狀如何變化、各處的位錯類型是否相同,其各部位的柏氏矢量都相同;而且當位錯運動改變方向時,其柏矢量不變,一根位錯線具有唯一的柏氏矢量。303.2.3.2柏氏矢量的特性(1)柏氏矢量是一個反映位

位錯結(jié)點b2+b3=b1柏氏矢量的總和為零的情況(4)柏氏矢量為b的位錯分解后各位錯柏氏矢量之和等于原位錯的柏氏矢量,即31位錯結(jié)點b2+b3=b1立方晶系其中n為正整數(shù)3.2.3.3柏氏矢量的表示法如果有二個柏氏矢量則按矢量加法法則有柏氏矢量的大小或模,即位錯的強度。32立方晶系3.3位錯的運動3.3.1位錯的滑移3.3.1.1刃型位錯的滑移正刃型位錯位錯在切應力作用下從一個亞穩(wěn)定狀態(tài)遷移至另一個亞穩(wěn)定狀態(tài),移動距離不超過一個原子間距兩種最基本形式--滑移(slip)和攀移(climb)切應力平行于位錯滑移面垂直于多余半原子面刃型位錯只有一個滑移面不均勻的滑移333.3位錯的運動3.3.1位錯的滑移正刃型位錯位錯在切FE位錯運動的滑移過程和結(jié)果

1根位錯產(chǎn)生1個b大小的滑移臺階34FE位錯運動的滑移過程和結(jié)果

1根位錯產(chǎn)生1個b大小的滑移右手定則:判斷位錯運動方向35右手定則:判斷位錯運動方向35負刃型位錯36負刃型位錯363.3.1.2螺型位錯的滑移(a)原始位置(b)位錯向左移動一個原子間距上層原子右旋螺型位錯τ373.3.1.2螺型位錯的滑移(a螺型位錯的滑移過程和結(jié)果

1根位錯產(chǎn)生1個b大小的滑移臺階38螺型位錯的滑移過程和結(jié)果

1根位錯產(chǎn)生1個b大小的滑移臺階3左旋和右旋螺型位錯相抵消左旋螺型位錯右旋螺型位錯切應力平行于位錯滑移面平行于柏氏矢量螺型位錯有多個滑移面39左旋和右旋螺型位錯相抵消左旋螺型位錯交滑移--螺型位錯從原滑移面轉(zhuǎn)移到與之相交的另

一滑移面上去繼續(xù)滑移的過程

雙交滑移--交滑移后的位錯再轉(zhuǎn)回和原滑移面平行

的滑移面上繼續(xù)運動40交滑移--螺型位錯從原滑移面轉(zhuǎn)移到與之相交的另

3.3.1.3混合型位錯的滑移413.3.1.3混合型位錯的滑移41晶體的局部滑移形成位錯環(huán)位錯環(huán)各部分的結(jié)構(gòu)晶體中的位錯環(huán)滑移為守恒運動,不產(chǎn)生體積變化42晶體的局部滑移形成位錯環(huán)4343433.3.2位錯的攀移(a)未攀移的位錯(b)空位運動引起半(c)間隙原子運動引起半原子面收縮叫正攀移原子面擴展叫負攀移刃型位錯的攀移運動模型443.3.2位錯的攀移(a)未攀移的位錯(b)空攀移的特點441非守恒運動,體積變化2刃型位錯有正負攀移3正(壓、拉)應力促進(正、負)攀移4點缺陷(空位、間隙原子)密度提高有利于(正、負)攀移5溫度升高有利于攀移攀移的特點441非守恒運動,體積變化45思考題1、柏氏矢量的物理意義、特性和表示方法2、刃形位錯與螺型位錯的異同點3、滑移與攀移的異同點46思考題1、柏氏矢量的物理意義、特性和表示方法4666、節(jié)制使快樂增加并使享受加強。——德謨克利特

67、今天應做的事沒有做,明天再早也是耽誤了。——裴斯泰洛齊

68、決定一個人的一生,以及整個命運的,只是一瞬之間?!璧?/p>

69、懶人無法享受休息之樂?!伎?/p>

70、浪費時間是一樁大罪過?!R梭66、節(jié)制使快樂增加并使享受加強?!轮兛死?73133215次晶體缺陷11、獲得的成功越大,就越令人高興。野心是使人勤奮的原因,節(jié)制使人枯萎。12、不問收獲,只問耕耘。如同種樹,先有根莖,再有枝葉,爾后花實,好好勞動,不要想太多,那樣只會使人膽孝懶惰,因為不實踐,甚至不接觸社會,難道你是野人。(名言網(wǎng))13、不怕,不悔(雖然只有四個字,但??闯P隆?4、我在心里默默地為每一個人祝福。我愛自己,我用清潔與節(jié)制來珍惜我的身體,我用智慧和知識充實我的頭腦。15、這世上的一切都借希望而完成。農(nóng)夫不會播下一粒玉米,如果他不曾希望它長成種籽;單身漢不會娶妻,如果他不曾希望有小孩;商人或手藝人不會工作,如果他不曾希望因此而有收益。--馬釘路德。3133215次晶體缺陷3133215次晶體缺陷11、獲得的成功越大,就越令人高興。野心是使人勤奮的原因,節(jié)制使人枯萎。12、不問收獲,只問耕耘。如同種樹,先有根莖,再有枝葉,爾后花實,好好勞動,不要想太多,那樣只會使人膽孝懶惰,因為不實踐,甚至不接觸社會,難道你是野人。(名言網(wǎng))13、不怕,不悔(雖然只有四個字,但常看常新。14、我在心里默默地為每一個人祝福。我愛自己,我用清潔與節(jié)制來珍惜我的身體,我用智慧和知識充實我的頭腦。15、這世上的一切都借希望而完成。農(nóng)夫不會播下一粒玉米,如果他不曾希望它長成種籽;單身漢不會娶妻,如果他不曾希望有小孩;商人或手藝人不會工作,如果他不曾希望因此而有收益。--馬釘路德。第3章晶體缺陷分類(幾何特征)點缺陷--在三維空間的各個方面上尺寸都很小,尺寸范圍約為一個或幾個原子尺度(節(jié)點上或鄰近的微觀區(qū)域內(nèi)),包括空位、間隙原子、雜質(zhì)或溶質(zhì)原子等;線缺陷--在兩個方向上尺寸很小,另外一個方向上延伸較長,也稱一維缺陷,如各類位錯;面缺陷--在一個方向上尺寸很小,另外兩個方向上擴展很大,也稱二維缺陷。晶界、相界、孿晶界和堆垛層錯等都屬于面缺陷。13/9晶體中各種偏離理想結(jié)構(gòu)的區(qū)域——晶體缺陷23晶體缺陷擴散塑形變形燒結(jié)相變再結(jié)晶氧化性能屈服強度斷裂強度塑性電阻率磁導率合作學習興起于美國,作為一種新興的教學模式和方法,是當代主流的教學理論與策略之一,被譽為“近十幾年來最重要和最成功的教學改革”[1]。發(fā)展至今,它受到國內(nèi)外越來越多教育工作者和研究者的重視,并在一些課堂教學中進行實踐與研究,取得了一定的研究成果[2]?;诖耍疚慕Y(jié)合筆者在半導體技術(shù)教學中采用分組合作學習的教學模式,談談在該課程中的具體實施過程以及取得的效果,針對存在的問題提出具體的解決方法。一、分組合作學習的具體實施1.合理分組。分組合作學習是以小組為基本形式,以小組成員的合作性活動為主體的一種教學活動。合理科學的分組,是合作學習取得成功的關(guān)鍵和前提。因此,可以考慮讓學生自愿編組,同時教師根據(jù)具體情況按照“組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)”的原則進行適當調(diào)整、總體把握,盡可能地做到優(yōu)化組合、強弱互補[3,4]。這樣組成的合作學習小組成員更具多樣性,組員的思考也更加深入,組內(nèi)有更豐富的信息輸入和輸出,能夠激發(fā)出更多、更深刻的見解和感受。分組合作學習可以讓學生的學習由被動變?yōu)橹鲃?,把個人自學和小組交流結(jié)合起來,發(fā)揮學生的主觀能動性和主體作用,真正成為學習的主人。2.任務分配。由于半導體技術(shù)的發(fā)展具有前沿性和綜合性,教師可以根據(jù)教學內(nèi)容適當提供一些知識點較容易并貼近日常生活的課題,讓每個學習小組根據(jù)興趣愛好選擇一個題目,根據(jù)自身情況商榷所承擔的課題任務。把選擇權(quán)和分配權(quán)交給學生,可以充分調(diào)動他們的積極性,激發(fā)學習熱情,盡可能地發(fā)揮自身特長與才能。最后,小組將每個成員負責的任務以及綜合組員間討論的結(jié)果進行匯總,整理形成課程論文和課件,與全班同學分享研究成果。3.成果展示。每個小組派出代表,將本組的研究成果進行交流展示,并讓全班同學進行提問、討論,該小組其他成員也可回答或補充,使每個學生都有機會發(fā)表自己的見解。英國作家蕭伯納說過:“如果你有一個蘋果,我有一個蘋果,彼此交換,我們每個人仍只有一個蘋果;如果你有一種思想,我有一種思想,彼此交換,我們每個人就有了兩種思想,甚至多于兩個思想。”學生主動參與活動,進行思想間的交流與碰撞,以便糾正不正確的觀點,從而使知識點更加全面和完整。需要注意的是,教師要及時匯總學生交流展示中出現(xiàn)的問題,指出并糾正其存在的不足,并對重難點進行詳細講解,加深學生對知識點的理解與掌握。4.評價體系。合理的評價機制,是分組合作學習教學模式取得成功的重要保障,主要包括教師評價和組間互評。一方面,教師應及時對小組匯報情況進行點評及打分,把對小組集體和成員的評價相結(jié)合,將學習過程和學習結(jié)果評價相結(jié)合,主要側(cè)重過程評價和集體評價。這樣小組成員可以充分認識到每個成員只是個體,小組才是共同體,共同參與合作才能實現(xiàn)目標,確立一種不僅需要個人努力還要樂于與同學相互合作的良性制約機制,從而在小組競爭過程中,不再是小組成員之間的相互競爭,而是團隊和團隊之間的相互競爭,形成“組內(nèi)成員合作,組間成員競爭”的形式,使學生間的權(quán)衡評價體制更為人性,讓他們認識到合作學習過程的意義和樂趣,培養(yǎng)合作學習的精神。[5]另一方面,組間互評是獲得有價值的信息的反饋,是評價結(jié)果重要的參考依據(jù)。讓學生參與到成績的評價中來,成為評價體系中的主人,可以讓他們體會到評價體系的民主化和公平性。二、教學效果1.提高學生學習的積極性,激發(fā)求知欲。主動性學習是獲得能力的關(guān)鍵。分組合作學習可以發(fā)揮學生的主觀能動性,激發(fā)求知欲,增加對所學知識的興趣。美國心理學家布魯納說過:“學習的最好刺激,乃是對所學材料的興趣?!绷硗猓寣W生主動參與到教學中,當學生有了討論的機會,提升了主動性,就會從被動學習轉(zhuǎn)換到主動學習,體會到獲得知識的喜悅感和成就感。而且,學生在分組合作學習的過程中,他們的獨立性、主動性和創(chuàng)造性也會得到相應的發(fā)展。2.有利于學生對知識點的理解與掌握。分組合作學習要求把學生從旁觀者變?yōu)閰⑴c者。由于學習任務由大家共同分擔,所以每個小組成員要積極參與學習活動,各抒己見,集思廣益,盡其所能,這樣才能對所學知識點有更全面的理解。更重要的是,作為講授者的學生,為了能夠?qū)⒈窘M的研究成果表述得更準確、清晰,讓其他同學能聽懂,就必須對所負責的課題研究得更透徹。因此,學生的學習積極性和自學能力得到很好的提升,有助于?χ?識點的理解與掌握。3.培養(yǎng)學生的團隊合作意識和集體榮譽感。分組合作學習是以合作、交流、互動學習為基本形式的教學活動,以小組集體成績作為評價標準,共同完成教學任務。這種學習方式能有效促進學生在學習上共同合作,相互幫助,共同提高,在合作中學會學習,在學習中學會合作,從合作學習的過程中認識合作的重要性,培養(yǎng)他們的團隊合作意識。另外,分組合作學習不僅是同學間彼此交流知識的過程,也是相互溝通感情、增強交際能力以及提高人際關(guān)系的過程。它使每位成員融入集體,增強集體意識,培養(yǎng)集體榮譽感,認識到相互合作、共同進步的意義。同時,這將為學生今后進入社會走上工作崗位打下良好的基礎。三、存在的問題及解決措施1.一些學生參與合作學習的積極性不高。在分組合作學習的過程中,一些學生對合作學習不夠重視,參與的積極性不高,遠沒有達到分組合作學習的目標。針對這一現(xiàn)象,教師應有目的地對這些分學生進行情感交流和思想引導,讓他們認識到合作學習的重要性,體會到合作學習所獲得的樂趣。另外,進一步優(yōu)化評價體系,增加小組自評環(huán)節(jié)[6],可以在一定程度上約束這些的惰性,從而增加他們的參與度。2.小組內(nèi)合作學習的時間得不到有效保障。由于小組內(nèi)的合作學習是在課外進行,討論地點和時間并不確定,這勢必會導致小組內(nèi)的合作學習時間得不到保證,從而使分組合作學習的效果在一定程度上大打折扣,達不到預期的目標。對于這一問題,有兩點措施值得嘗試。一是拓寬小組合作學習的交流渠道。由于各種因素的影響,小組成員很難集中討論,這時可以利用網(wǎng)絡社交平臺進行討論學習,解決時間和空間上的局限性。二是加強教師的監(jiān)督力度。如果條件允許的?,教師可以適當參與到小組合作學習中去,讓學生感受到教師的重視和關(guān)心。另外,教師也可以通過檢查小組合作學習的記錄,了解學生的討論互動情況。這都可以有效地保證小組內(nèi)合作學習的時間,充分保障分組合作學習的教學效果。四、總結(jié)結(jié)合筆者的教學實踐,本文探討了分組合作學習這一教學模式在普通本科院校半導體技術(shù)教學中的應用,闡述了相關(guān)思考,希望能為廣大教育者提供借鑒和參考。分組合作學習是一個動態(tài)發(fā)展過程,需要通過師生間的信息傳遞和反饋進行適當調(diào)整,不斷提高與完善,最終達到預期的教學效果。教師是教育的第一資源,是教育的基石。近些年,隨著國家和地方經(jīng)濟的發(fā)展,教師隊伍得到了全社會的關(guān)注與重視,待遇雖也有了一定的提高,但也還存在著不少問題,特別是農(nóng)村教師隊伍存在的問題更為突出。一、農(nóng)村小學教師隊伍職業(yè)倦怠現(xiàn)狀分析(一)教師職業(yè)認同感偏低,轉(zhuǎn)換職業(yè)的意愿比較明顯1.教師特別是小學教師工作時間長、工作壓力大。教師的工作量無法用幾節(jié)課來衡量,付出與回報難以相匹配。小學教師不僅僅要上課、備課、批改作業(yè),還要承擔大量的教學以外的工作,如獨生子女、留守兒童較多,特別是在邊遠山區(qū)農(nóng)村,近四分之一的孩子是留守兒童,即使不是留守兒童,農(nóng)村孩子的家長也基本上是將孩子托付給學校和老師,教師其實無法指望家長與學校配合起來管教孩子;再如社會各部門對教育“美其名”為“關(guān)注”,其實常常是在利用教育資源做些社會工作,這無形中讓教師承擔了遠超教育教學的工作任務,而這些超出的工作量又沒有任何收入彌補。2.教師職業(yè)生活壓力大。在信息較為發(fā)達的今天,鄉(xiāng)村教師橫向縱向?qū)Ρ龋毡楦杏X待遇收入低,生活壓力大,想為家庭做點事情,心有余而力不足。有的教師為解決住房問題,想方設法多賺點錢,于是出現(xiàn)了不少教師兼職或者有償家教的現(xiàn)象;有的教師感嘆“不是我不愛教書,實在是教不起書”,因為這些思想的存在,嚴重影響了工作;再者現(xiàn)在的教師以40歲左右為主,孩子處于小學和中學階段,農(nóng)村的教師自身面臨著孩子的教育問題,也無法安心工作。3.教師職業(yè)的專業(yè)發(fā)展單一。目前教師普遍的心態(tài)認為當教師唯一有期望的就是職稱,其他沒有什么盼頭?,F(xiàn)行的職稱制度對于大部分人來說上升空間有限,原本行政崗位可以團結(jié)人、歷練人、激勵人,可現(xiàn)在學校行政缺乏吸引力,做學校行政工作沒有額外的待遇,卻要承擔相應的責任,有著比普通教師更大的工作量,甚至還會影響自己的教學工作,這對于大部分教師來說,他們更愿意安于現(xiàn)狀。(二)教師流動呈現(xiàn)單向趨勢,優(yōu)秀教師流失較多近年來,山區(qū)優(yōu)秀教師向一些辦學條件好、地處縣城或者是福利待遇較高的學校流動。分析其原因:一是出于對自身成長的考慮。農(nóng)村在生源、教師專業(yè)成長等方面都無法和城區(qū)相比,而在職稱評聘等方面卻與城區(qū)一樣的硬件條件,如城區(qū)教師要指導學生獲獎可能就會比農(nóng)村教師容易得多,縣級及以上的教學公開課也較容易且機會多。二是出于生活壓力的考慮。比如照顧子女或者老人,特別是希望自己的孩子能進入城區(qū)小學就讀等等。水往低處流,人往高處走。優(yōu)秀教師向一些辦學條件好、福利待遇較高的學校流動,而一些工作和生活環(huán)境較艱苦的農(nóng)村學校就成為了優(yōu)秀教師的培養(yǎng)基地,不少教師經(jīng)過幾年的培養(yǎng),稍微嶄露頭角,就爭取到條件較好的學校或城區(qū)的學校。當然,還有部分教師出于職業(yè)懈怠不流動,得過且過,實際也于教育工作不利。(三)現(xiàn)有教師人事管理制度,制約著教師隊伍的優(yōu)化現(xiàn)行的教師人事管理制度,要求教師編制要嚴格按照總量控制的原則進行核編。多年來教育主管部門嚴格執(zhí)行多年前國家規(guī)定的中小學教職工編制標準意見來核定教師,其實很少考慮當前的課程結(jié)構(gòu)變化、教師年齡結(jié)構(gòu)變化、學齡人口的變化以及學校發(fā)展的需要。1.無法滿足學校課程開設的需要?,F(xiàn)在學校除了正常的執(zhí)行省頒課程,還要求要開設信息技術(shù)課、足球課、棒球課、心理健康教育課等綜合實踐或者校本課程,僅小學就有十多門學科。隨著教育的發(fā)展,學校也非常需要配備專職的圖書管理人員、心理健康教師等。如果嚴格按照編制,學?,F(xiàn)有的教師僅夠語文、數(shù)學兩門學科的教師數(shù)量,再加上現(xiàn)在大學培養(yǎng)的教師大多是非常專業(yè)化的,不比之前中師所培養(yǎng)的“萬金油”教師,他們不能較好地承擔起其他學科的教學或者擔任全科教師。所以現(xiàn)在農(nóng)村學校教師或缺編或?qū)W科教師失衡,農(nóng)村教師其實已無法滿足課程開設的需要。2.無法滿足學校辦學的需要?,F(xiàn)在招聘的新教師雖學歷高,他們大多是在初、高中實習,對小學的教材教法不大熟悉,教小學確實存在著較大的問題。隨著學齡人口的逐步增加,不少農(nóng)村小學在逐步恢復,可是按照現(xiàn)行的教師編制要求,無法多配備教師,只能采取包班,家長對此既不滿意也不信任,所以稍有點“辦法”的家長都把孩子往中心?;蛘叱菂^(qū)小學送。這樣形成了惡性循環(huán),學生數(shù)少了又制約了教師數(shù)和學校的發(fā)展。3.教師隊伍呈現(xiàn)老齡化現(xiàn)象。隨著全國人口步入老齡化,教師隊伍也不可避免地進入這一階段,然而這對于教育特別是小學和幼兒園教育來說不是好事,根據(jù)《中國青年報》調(diào)查報道,全國鄉(xiāng)村小學50歲以上教師占比22%。我校的狀況是小學在編教師84人,4人交流外校,2人重特大病,實際在校78人,其中50歲以上的18人,占23%,平均年齡39?郾6歲,平均工齡22年,教師隊伍斷層,再過三五年,學齡人口增加,如何應對?二、應對農(nóng)村小學教師隊伍職業(yè)倦怠現(xiàn)象的對策與建議(一)適當增加教師編制,保證學校發(fā)展需求1.適當增加編制。小學教師編制總量應根據(jù)教育發(fā)展、生源變化和學校布局調(diào)整等具體情況進行調(diào)整,滿足學校長遠發(fā)展的需要,特別是農(nóng)村地區(qū)地域廣、校點多、規(guī)模小、學生分散,對教師的需要遠大于城區(qū),應適當對村小、教學點的教師編制給予傾斜。如果農(nóng)村的村小、教學點都能根據(jù)國家規(guī)定開設相關(guān)的課程,教學質(zhì)量上去了,能相對穩(wěn)定農(nóng)村家長對教育的追求,也不會一味地把孩子送到城里,這在一定程度上也可緩解城鎮(zhèn)的辦學壓力。2.適度提前內(nèi)退或調(diào)整崗位。對于年齡偏大,確實因身體原因無法堅持在崗的教師要給予提前內(nèi)退或調(diào)整崗位的政策支持。這樣,也可以促進農(nóng)村教師隊伍年輕化,提升農(nóng)村教師隊伍活力。(二)改善教師生活質(zhì)量,提高職業(yè)吸引力1.改善生活設施。政府要加大對學校特別是農(nóng)村學校的資金投入,設置專項資金,著力改善農(nóng)村教師的生活條件。目前大部分學校的教師都在走教,學校缺乏必要的生活設施,要加快興建教工宿舍或周轉(zhuǎn)房,完善水、電、娛樂等生活配套設施,為教師提供一個舒適的生活環(huán)境,營造一個家的感覺,讓教師安心舒心地工作。2.提高經(jīng)濟待遇。建議由財政另外撥出專項經(jīng)費用以教師績效獎勵,并適度提高績效待遇,對于學校行政,在績效中給予享受一定的職務補助,引領(lǐng)教師積極向上。3.關(guān)心教師生活。教師是個弱勢群體,身心處于亞健康狀態(tài),政府要積極主動地關(guān)心教師生活,幫助教師解決后顧之憂。如,每兩年定期組織教師全面體檢,騰出城區(qū)經(jīng)濟適用房名額給予困難教師購置,每年開展全縣性教工文體活動,建立教師患重特大病幫扶機制等。(三)提升教師政治待遇,增強教師職業(yè)榮譽感1.加強學校黨支部建設。各級黨委學校支部要讓更多優(yōu)秀的教師加入到黨組織,成為學校教育教學的主力軍和先鋒隊。2.強化先進教師的引領(lǐng)作用。提高各級先進教師表彰和考核優(yōu)秀的名額,近些年,不少農(nóng)村學校優(yōu)秀教師相對前幾年沒增反而減,大多數(shù)教師甚至一輩子默默無聞,與先進無緣。為此,教育主管部門及學校要強化先進教師的引領(lǐng)作用,對于獲得先進的教師要進行大力宣傳,并給予一定的物質(zhì)獎勵。3.加強學校中層班子建設。對于中小一級的中層行政要適當增加編制,特別是區(qū)域廣、校點多的農(nóng)村中小,既可以促進內(nèi)部管理,又能激活部分教師特別是年輕教師的上進心,增強活力,適度解決教師的職業(yè)懈怠。(四)建立教師培訓機制,促進縣域內(nèi)教育均衡1.新教師城區(qū)跟崗培訓。教育均衡,首要的是教師資源均衡,要讓優(yōu)秀的教師資源為農(nóng)村所用。所以要把每年新錄用的教師安排到城區(qū)的優(yōu)質(zhì)學校跟崗培訓,同時要規(guī)定,新教師進城區(qū)經(jīng)過一年的實習跟崗培訓后,回到原崗位必須服務滿五年。用名校名師影響新教師,從而促進全縣教師共同進步。2.加強教師培訓與交流。教師要不斷地培訓進修,加強交流研究,跟上時代發(fā)展的腳步。要增加學校教師的培訓經(jīng)費,把專家“請進來”,讓教師“走出去”,提高教師教育水平與教學質(zhì)量。教師職業(yè)是一個光榮的職業(yè),關(guān)系著國家的興衰,全社會都要真心行動起來,關(guān)愛教師,讓教師職業(yè)變得有吸引力,讓年輕人都想來當教師,教育才真有出路,國家和民族才能發(fā)展得更好。3133215次晶體缺陷11、獲得的成功越大,就越令人高興。48第3章晶體缺陷

分類(幾何特征)點缺陷--在三維空間的各個方面上尺寸都很小,尺寸范圍約為一個或幾個原子尺度(節(jié)點上或鄰近的微觀區(qū)域內(nèi)),包括空位、間隙原子、雜質(zhì)或溶質(zhì)原子等;線缺陷--在兩個方向上尺寸很小,另外一個方向上延伸較長,也稱一維缺陷,如各類位錯;面缺陷--在一個方向上尺寸很小,另外兩個方向上擴展很大,也稱二維缺陷。晶界、相界、孿晶界和堆垛層錯等都屬于面缺陷。13/9晶體中各種偏離理想結(jié)構(gòu)的區(qū)域——晶體缺陷49第3章晶體缺陷分類(幾何特征)13/9晶體中各50

晶體缺陷擴散塑形變形燒結(jié)相變再結(jié)晶氧化性能屈服強度斷裂強度塑性電阻率磁導率3晶體缺陷擴散塑形變形燒結(jié)相變再結(jié)晶氧化性能屈服強度斷裂強503.1點缺陷(Pointdefect)

空位(vacancy)間隙原子(interstitialatom)(a)肖脫基缺陷(b)弗蘭克爾缺陷(c)間隙原子

Schottky空位Frenkel空位+間隙原子513.1點缺陷(Pointdefect)(a)肖3.1.1點缺陷的形成原子熱振動——熱平衡缺陷——點陣彈性畸變改變電子的動能和勢能由于熱起伏促使原子脫離點陣位置而形成的點缺陷(熱平衡缺陷)空位形成能E:在晶體內(nèi)取出一個原子放在晶體表面所需的能量(不改變晶體的表面積和表面能)(a)體系能量與原子間距的關(guān)系(b)原子間作用力和距離的關(guān)系523.1.1點缺陷的形成原子熱振動——熱平衡缺陷——點陣彈性點缺陷的其他形成方式高溫淬火高能粒子(如中子、質(zhì)子、α粒子等)的輻照效應冷變形加工晶體中的點缺陷數(shù)量超過了其平衡濃度——

過飽和的點缺陷53點缺陷的其他形成方式高溫淬火高能粒子(如中子、質(zhì)子、α粒子等3.1.2點缺陷的平衡濃度由熱力學原理可知,在恒溫下,系統(tǒng)的自由能F為F=U-TS(3.1)△F=△U-T△S△F=nEv

–T(△Sc+n△Sf)(3.2)U為內(nèi)能,S為總熵值(組態(tài)熵Sc和振動熵Sf),T為絕對溫度設由N個原子組成的晶體中含有n個空位,形成一個空位所需能量為

Ev(空位形成能)則晶體中含有n個空位時,其內(nèi)能增量為△U=nEvn個空位造成晶體組態(tài)熵的改變?yōu)椤鱏c,振動熵的改變?yōu)椤鱏f故自由能的改變?yōu)椋簁為玻爾茲曼常數(shù)(1.38X10-23J/K);W為微觀狀態(tài)數(shù)根據(jù)統(tǒng)計熱力學,組態(tài)熵可表示為

Sc=klnW(3.3)543.1.2點缺陷的平衡濃度由熱力學原理可知,在恒溫下,系在晶體中N+n陣點位置上存在n個空位和N個原子時可能出現(xiàn)的不同排列方式數(shù)為

W=(N+n)!/N!n!(3.4)

△Sc=S(n空位)-S(0空位)

=k{ln[(N+n)!/N!n!]-ln1}=kln[(N+n)!/N!n!](3.5)當N和n值都非常大時,可用Stirling近似公式(lnx!≈xlnx-x)將上式改寫為在平衡時自由能為最小,即(?△F/?n)T=0

(?△F/?n)T=Ev-T△Sf-kT[ln(N+n)-lnn]=0則(3.2)式為△F=nEv–T(△Sc+n△Sf)=n(Ev-T△Sf)-kT[(N+n)ln(N+n)-NlnN-nlnn]△Sc=k[(N+n)ln(N+n)-NlnN-nlnn]ln[n/(N+n)]=-(Ev-T△Sf)/kT當N?n時,

≈ln(n/N)故空位在T溫度時的平衡濃度為

C=n/N=exp[-(Ev-T△Sf)/kT]=exp(△Sf/k)exp(-Ev/kT)55在晶體中N+n陣點位置上存在n個空位和N個原子時可能出A=exp(△Sf/k),是由振動熵決定的系數(shù),在1-10之間

C=Aexp(-Ev/kT)(3.6)將(3.6)式中指數(shù)的分子分母同乘以阿伏加德羅常數(shù)NA(6.023xl0-23),有C=Aexp(-NAEv/kNAT)=Aexp(-Qf/RT)(3.7)Qf=NAEv,為形成1摩爾空位所需作的功(J/mol)

R=kN為氣體常數(shù)(8.31J/mol)56A=exp(△Sf/k),是由振動熵決定的系數(shù),在1-10按照類似的計算,也可求得間隙原子的平衡濃度C’C’=n’/N’=A’exp(-△E’v/kT)(3.8)

點缺陷平衡濃度的影響因素:△EvT

N’為晶體中間隙位置總數(shù)

n’為間隙原子數(shù)

△E’v為間隙原子的形成能57按照類似的計算,也可求得間隙原子的平衡濃度C’C’=n’/N3.1.3點缺陷的運動點缺陷形成消失運動

金屬晶體的電阻增加,體積膨脹,密度減小離子晶體的導電性改善過飽和點缺陷(淬火空位,輻照缺陷)可提高金屬的屈服強度點缺陷晶體性能變化空位空位間隙原子間隙原子間隙原子空位(復合)原子的自擴散點缺陷的遷移能583.1.3點缺陷的運動點缺陷形成消失運動點缺陷晶體缺陷的分類(幾何特征)

點缺陷的概念

點缺陷的平衡濃度及其公式推導習題集P143-1~3-53-9~3-1559晶體缺陷的分類(幾何特征)

點缺陷的概念

點缺陷的平衡濃度及3.2位錯(dislocation)彈性變形塑性變形----主要方式是滑移(sliporglide)在晶體表面有滑移線3.2.1位錯理論的產(chǎn)生3.2.1.1理論切變強度(TheoreticalShear

Strength)的估算弗蘭克爾假設:(1

)完整晶體(2)剛性滑移603.2位錯(dislocation)彈性變形3.2.161143.2.1.2位錯概念的引入根據(jù)塑性變形的晶體學性、不均勻性和滑移行為是逐漸擴展等特點,人們設想在晶體中會存在某些缺陷,這些缺陷可以使形變過程在局部地方發(fā)生、滑移區(qū)逐漸擴展,而不需要2個晶面作整體的相對剛性滑動,這樣就有可能降低晶體滑移所需要的力。1934年,TaylorOrowanPlanyi位錯623.2.1.2位錯概念的引入根據(jù)塑性變形的晶體學性3.2.2位錯的基本類型和特征3.2.2.1刃型位錯(edgedislocation)刃型位錯的結(jié)構(gòu)特點(1)刃型位錯有一個額外的半原子面(2)位錯線是己滑移區(qū)與未滑移區(qū)的邊界線EF,可以是直線、折線或曲線633.2.2位錯的基本類型和特征3.2.2.1刃型位錯幾種形狀的刃型位錯線

64幾種形狀的刃型位錯線

17刃型位錯的特點(3)正、負之分(相對的);(4)位錯周圍的點陣發(fā)生彈性畸變,有切(正)應變,滑移面上下方應力符號相反;(5)在位錯線周圍的過渡區(qū)(畸變區(qū))原子具有較大的平均能量。但該區(qū)只有幾個原子間距寬,畸變區(qū)是狹長的管道end65刃型位錯的特點(3)正、負之分(相對的);(4)位錯周圍的3.2.2.2螺型位錯(screwdislocation)螺型位錯的特征(4)分為右旋和左旋螺型位錯(左右手法則)(1)無額外半原子面,原子錯排是呈軸對稱的(2)位錯線周圍點陣發(fā)生彈性畸變,只有平行于位錯線的切應變,無正應變(3)位錯線一定是直線,是已滑移區(qū)與未滑移區(qū)的邊界線663.2.2.2螺型位錯(screwdislocatio螺型位錯的結(jié)構(gòu)特征右旋螺位錯左旋螺位錯逆時針順時針(4)分為右旋和左旋螺型位錯(左右手法則)(5)位錯周圍的點陣畸變隨離位錯線距離的增加而急劇減小67螺型位錯的結(jié)構(gòu)特征右旋螺位錯3.2.2.3混合型位錯

(mixeddislocation)上層原子下層原子683.2.2.3混合型位錯

(mi692270233.2.3

柏氏矢量3.2.3.1柏氏回路和柏氏矢量(BurgersCircuitand

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