固体物理教学改革的探索与实践
基于应用型本科人才培养的固体物理教学改革探究
基于应用型本科人才培养的固体物理教学改革探究固体物理是应用型本科物理学专业的重要课程之一，其涵盖了材料物理学的核心内容，对学生进行科学素养和专业能力的提升具有重要作用。
但是，在教学实践中，许多教师和学生普遍反映，传统的固体物理教学方式存在单一和理论偏重的问题，难以满足现代应用型物理人才培养的需求。
因此，本文从应用型本科人才培养出发，探究固体物理教学改革的实践和思路。
一、应用型本科人才培养的要求应用型本科人才培养应重视学科知识与专业技能的融合，注重动手实践能力和创新精神的培养，强化工程素质和团队协作能力的培养，培养全球化视野和文化适应能力，促进人格全面发展和道德素养提升。
固体物理课程作为应用型本科物理专业的重要课程之一，其教学应紧密结合应用型本科人才培养目标，注重培养学生的专业实践能力和创新能力，同时注重学生的工程素质和团队协作能力的培养。
二、固体物理教学改革的实践1.将科研与教学有机融合将科研与教学有机融合是固体物理教学改革的重要方向。
教师在课程教学过程中，应以研究项目为主线，引导学生了解科研方向和实验技术，培养学生的科学研究兴趣和能力。
同时，通过讲授和实验操作，贴近研究进展，鼓励学生独立思考和创新，从而提升学生的创新能力和科研水平。
2.理论与实践相结合理论与实践相结合是固体物理教学改革的另一个重要方向。
传统的固体物理教学方式主要注重理论知识的讲解，忽略了对实验操作的重视。
因此，我们可以通过引入模拟实验和实物模型，建立虚拟实验室，让学生直观感受固体物理现象和规律，增加学生的实验技能，培养学生的动手实践能力。
3.问题驱动式学习问题驱动式学习是固体物理教学改革中的一个新思路。
传统的固体物理教学往往采用“教师举例讲解”和“学生照着例子做习题”的教学方式，缺乏问题意识和解决问题的能力。
因此，我们可以在课程设计中，围绕课程中的实际问题，提出问题，培养学生分析问题、解决问题和创新的能力。
固体物理教学改革的核心是要根据应用型本科人才培养的要求，深入考察固体物理学科的特性和学生的实际需求，制定能促进学生创新能力和实践能力提升的教学计划和教学方案。
“固体物理”课程教学内容和方法的改革与实践-文档资料
“固体物理”课程教学内容和方法的改革与实践自 20 世纪 50 年代以来，以固体物理的能带理论为基础，固体物理学得到了飞速发展。
科学家在磁学半导体、超导、激光等现代科学研究领域获得了重大进展，相关研究成果已经迅速转变为实际生产力，并带动了相关信息科学技术群的高速发展。
在 20 世纪 50 年代末，“固体物理” 被采纳为我国物理专业的一门基础课，是在物理专业课程设置上最为显著的一项改革。
[1]固体物理学通过研究固体的结构，及组成固体的粒子之间相互作用与运动规律来阐明其性能和用途。
固体物理学涉及的内容包括固体中的原子结构、晶体结合规律、固体电子运动方程及能带结构、金属导体的导电机制、半导体的基本原理、超导性的基本规律等，因此，“固体物理” 已成为物理学科和材料学科的专业主干课之一。
中国石油大学（华东）为教育部直属的行业特色鲜明的工科重点大学，目前“固体物理”课程已在材料物理、材料科学与工程、光信息科学与技术三个专业开设，并拟在应用物理学专业开设。
本文从中国石油大学（华东）（以下简称“我校”）目前的固体物理本科教学实际情况出发，针对不同专业对固体物理知识需求的不同，对课堂教学内容进行优化整合，并结合现代多媒体技术对教学手段和方法提出合理改革措施并在授课过程中进行了实践。
一、教学内容的改革与实践―― “一个平台，三个知识模块”教学模式的建立“固体物理” 课程内容丰富，体系庞大，涉及到“普通物理”“理论力学”“量子力学”“热力学统计物理”等多门课程，而目前国内各个高校“固体物理”课程的授课学时受到了总学时的限制。
因此如何在有限的学时内把固体物理的精髓讲授给学生，需要针对学生的不同专业特点和对固体物理的要求来精选授课内容。
我校有三个专业开设“固体物理”课程，分别为材料物理专业（64学时专业必修课）、材料科学与工程专业（ 32 学时专业限选课）、光信息科学与技术（ 32 学时专业限选课）。
由于各个专业的特点及对固体物理的要求不同，因此在授课过程中授课内容必定有所差异。
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索随着时代的发展和社会的进步，人们对教育的要求也越来越高。
尤其是在科学技术领域，新的知识和理论不断涌现，传统的教学方式已经无法满足学生的需求。
为了培养具有创新精神和实践能力的工程科技人才，教育部提出了“新工科”创新理念，强调培养学生的实践能力、创新能力和团队合作能力。
在固体物理这门课程中，传统的教学方法主要是通过教师讲授、学生听讲和做实验来进行。
这种教学方式缺乏互动性，学生的自主学习能力和实践能力得不到有效的培养。
为了适应“新工科”的要求，固体物理教学需要进行改革探索。
要引入项目式学习和案例教学的教学模式。
项目式学习是指学生通过承担一个项目的任务，进行自主学习和实践，从而培养他们的实践能力和创新能力。
案例教学是指通过实际案例来教授知识，培养学生的问题解决能力和团队合作能力。
在固体物理教学中，可以设计一些实际的项目和案例，让学生在实践中学习理论知识，并通过团队合作来解决问题。
这样不仅可以提高学生的学习积极性，还能培养他们的团队合作意识和实践能力。
要注重实践教学和实验教学的结合。
固体物理是一门实验性很强的课程，学生只有亲自动手进行实验，才能更好地理解理论知识。
在固体物理教学中应该增加实验环节，让学生亲自动手操作实验设备，观察实验现象，并进行数据分析和实验报告撰写。
通过实践教学和实验教学的结合，可以培养学生的实践能力、操作能力和数据分析能力。
要注重跨学科的融合和知识的综合应用。
固体物理是一个综合性强的学科，它不仅包括物理学的知识，还涉及到化学、材料学、电子学等多个学科的知识。
在固体物理教学中，可以将不同学科的知识进行融合，进行跨学科的教学和研究。
要注重知识的综合应用，培养学生的综合素质和解决实际问题的能力。
要注重培养学生的创新思维和创新能力。
固体物理是一个不断发展和变化的学科，随着科技的进步，新的理论和应用不断涌现。
要引导学生在学习固体物理的过程中，培养他们的创新思维和创新能力。
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索随着经济和科技的发展，新兴科技如人工智能、物联网、虚拟现实等正日益成为人们生活的一部分，对于人才的培养提出了新的要求。
为了培养适应新时代的科技创新人才，需要对传统的教学方法进行改革。
在这种背景下，结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革应运而生。
固体物理作为物理学的重要分支，研究物质的物理性质和行为规律。
传统的固体物理教学往往以理论知识的灌输为主，学生只停留在知识的表面，难以理解和应用到实际问题中。
需要结合“新工科”创新理念，改变传统的教学方法。
固体物理教学应注重培养学生的实践动手能力。
传统的实验教学往往只注重结果的呈现，学生只是被动地观察和记录数据，缺乏实际的操作和思考。
相反，以“新工科”创新理念为基础的固体物理教学改革应该将实践与理论结合起来，通过设计和搭建实验装置，让学生亲自动手进行实验，培养他们的操作能力和问题解决能力。
在教学中可以引入虚拟实验室或者模拟软件，提供学生独立设计实验、实践操作、数据分析和结论提炼的机会，让学生在实践中感受和理解物理规律。
固体物理教学应注重培养学生的创新思维能力。
随着科技的快速发展，许多学术问题已经找到了解决方法，学生需要培养的是遇到问题自主解决问题的能力。
传统的教学模式强调死记硬背和机械的应用，缺乏灵活性和创造性。
而在“新工科”创新理念下的固体物理教学改革中，学生应该被鼓励思考和解决问题的方法，培养他们的创新思维能力。
教师可以通过设置开放性的课题或者课后作业，让学生自主研究和探索，培养他们的创新能力。
固体物理教学应注重培养学生的团队协作能力。
在科学研究和工程实践中，团队合作是必不可少的。
传统的教学方法往往是以个人为中心，在个人学习成绩上下功夫，忽视了学生的团队意识和合作精神。
而在“新工科”创新理念下的固体物理教学中，可以引入合作学习的教学方法，组织学生进行小组讨论和合作实验。
通过合作学习，可以培养学生的团队意识和沟通能力，提高他们解决问题的能力。
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索随着社会的不断发展，新工科教育理念也逐渐受到关注。
在固体物理教学方面，如何结合新工科创新理念进行教学改革，已经成为当前教育界面临的一个重要课题。
本文将探讨如何利用新工科创新理念，进行固体物理教学改革的具体探索。
一、新工科创新理念的内涵新工科教育理念，是指以培养学生的创新精神和实践能力为核心，强调教育的目的是培养学生具备解决问题、创造价值的能力，具有科技创新能力的高素质人才。
新工科教育要求教学要更加注重学生的实践操作、创新思维和团队协作能力，培养学生解决实际问题的能力，提高学生的创造力和创新意识。
二、固体物理教学改革的现状目前，我国的固体物理教学普遍存在内容枯燥、理论知识偏多、实践操作不足等问题。
学生缺乏创新意识，对工程技术的知识掌握不够牢固，导致学生的创新能力和实践能力较为薄弱。
在固体物理教学中，我们可以结合新工科教育理念进行教学改革。
固体物理教学要注重实践操作环节，引导学生亲自动手实验，培养学生动手能力。
固体物理教学要注重培养学生的创新思维，引导学生学会提出问题、解决问题的能力，激发学生的创造力，提高学生的创新意识。
固体物理教学要加强团队协作能力的培养，让学生学会在团队中合作，提高学生的团队协作意识和能力。
1. 引入实验教学固体物理实验是固体物理理论的重要实践环节。
通过实验教学，可以帮助学生了解实际应用中的固体物理知识，培养学生的实践操作能力。
在实验教学中，可以设计一些创新性的实验项目，激发学生的好奇心和求知欲，引导学生从实践中学习，提高学生的创新意识。
2. 开展团队项目在固体物理教学中，可以设置一些团队项目，让学生分组合作，共同完成一个固体物理理论运用的项目。
通过团队项目的开展，可以培养学生的团队协作能力，提高学生的团队合作意识。
3. 创新思维培养在固体物理教学中，可以布置一些开放性问题，引导学生自主思考、探索解决问题的方法，培养学生的创新思维能力。
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索“新工科”是指以工程实践为导向，以跨学科综合为特色，注重学生能力培养的一种新型工科教育模式。
在这个新时代，为了培养更多适应当前社会和市场需求的工科人才，实现学科的转型升级，许多高校开始探索“新工科”教育模式。
其中之一就是加强实践和创新能力培养，这需要对传统教育进行改革。
固体物理是工科学生学习最为重要的基础科目之一，如何将“新工科”教育理念融入固体物理教学改革中，成为了一个亟需探索的问题。
在传统的固体物理教学中，由于固体物理知识较为抽象、复杂，教学内容较为死板，学生在学习过程中往往缺乏兴趣，难以理解和应用。
而“新工科”教育模式注重与工程实践相结合，这有助于提高学生对数学物理知识的理解和应用水平。
因此，固体物理教学应该更注重实践性、创新性和跨学科综合性，以提高学生的兴趣和实际应用的能力。
在实践性方面，教学应该更注重实验教学的内容和方法。
学生通过实验来感受和理解物理概念，能够更好地掌握固体物理的基本原理和分析方法。
比如，可以采用带有应用性的实验项目，如研究半导体材料的电子输运特性、设计晶体管电路等，让学生通过实际操作和数据处理来加深对固体物理学知识的理解和掌握。
在创新性方面，教学应该强调学生的创新思维和解决实际问题的能力。
在教学内容上，可以加入一些具有前沿性和应用性的课题，如纳米材料的电磁特性研究、材料的光电效应研究等。
通过这样的教学方式，不仅能够提升学生的创新思维能力，还能够让他们学习到最新的科研成果和前沿技术。
在跨学科综合性方面，教学应该与其他工科学科相互结合。
工程师的工作需要跨学科的综合能力，因此将固体物理学科中的知识和其他学科结合起来，如材料科学、电子学、光学、机械电子学等，能够更好地培养学生的跨学科综合能力。
总之，“新工科”教育模式提倡实践、创新和跨学科综合，这些理念在固体物理教学改革中的实践能够有效地提高学生的学习兴趣和实际应用能力。
然而，实现这些改革需要教师们的具体实践和探索，期待更多的高校和教师能够进一步研究、实践和探索“新工科”教育模式的方法和途径。
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索
结合“新工科”创新理念的固体物理教学改革探索随着科技的不断进步和社会对科技人才的需求不断增加，高等教育也在不断地转型和创新。
其中，“新工科”作为当今国家教育改革的重要方向之一，旨在培养具备创新能力和实践能力的复合型工程人才。
因此，固体物理课程的教学改革也应顺应时代要求，结合“新工科”创新理念，注重探究和实践，培养学生的创新思维和实践能力。
一、课程教学内容的改革固体物理是物理学的重要分支，它关注固体物质中的电子结构、晶体结构、热学性质等方面的研究。
为了更好地贴合“新工科”要求，可以对原有课程内容进行调整和改进，注重发掘实践性的问题，建立联系更加紧密的教学体系。
比如，可以将课程内容按照电子结构、动力学、热学等方面进行划分。
具体地说，可以融入半导体器件、量子计算、纳米技术等前沿科技让学生深入了解物理学与实际应用之间的关系，学校也可以引导科研院所或企业对课程内容进行定制，紧密关注行业发展趋势。
为了让学生更好地理解固体物理理论与实践运用，可以对课程教学模式进行改进。
比如在教学中能够尽量少用干板、黑板，通过多媒体技术、虚拟实验、网络资源等，以更加形象、直观的方式展示固体物理实验的过程和结果。
教师还可以设计认知负荷合理的实验，并且要鼓励学生进行探究式学习、同行学习等互动学习模式，搭建良好的学习平台，提高学生的学习效率和质量。
三、课程评价体系的改革课程评价是检验教学效果的关键环节，也是学生学习的重要驱动力。
为了让固体物理理论与实践更好地结合，评价体系应该结合工程实践与科学研究，同时也应该根据“新工科”的特点，从学生的综合素质、实际操作能力、创新能力、团队协作能力等多个角度进行评估。
教师可以根据学生的个人情况进行“一对一”的辅导，并通过课程论文、设计报告、实验报告等多方式进行课程评估，让课程评价更多样化、真实可靠、考核全面。
总之，固体物理教学改革需要根据时代发展要求，注重学生的思维能力、实践能力和创新能力等方面的培养，让学生更好地理解固体物理学术理论，同时培养实际运用和解决问题的能力，使他们能够适应和带动高科技时代的发展。
材料专业《固体物理》课程教学实践探索
材料专业《固体物理》课程教学实践探索摘要本文从昆明理工大学《固体物理》课程的教学现状出发，结合材料专业学生的知识基础和学习特点，在实践教学中，将Material Studio软件的应用及二维材料研究前沿融入固体物理教学，使抽象概念形象化、具体化。
一方面，能使学生深刻理解相关的固体物理知识，建立清晰的物理图像；另一方面，激发学生对科研的兴趣，从而达到良好的教学效果。
一、引言《固体物理》课程涉及到量子力学、统计物理及等方面专业知识，衔接着固体的微观结构和宏观特性，如热学、光学、电磁学等各种物理性质。
固体物理知识虽然较少直接转换成现代应用技术，但它已经渗透到现代技术的方方面面，是新材料、新器件和新技术的基础学科。
材料改性的大部分原理和理论基础均来自于固体物理中的晶体学知识。
因而我们应该利用好本学科的优势，将材料学所涉及到的知识与固体物理的教学有机结合起来。
材料专业的学生在热力学、量子力学和统计物理等先修课程学习的内容较为浅显，物理基础稍显薄弱。
而固体物理本身具有很强的理论性，包含大量的理论和公式，如果按照书本内容从基本定理、定律出发进行数学推导演绎，会使学生陷入繁琐冗长的数学推导过程、难以形象、直观地理解相关概念，而不能领会本课程所表达的物理模型和思想，从而容易会出现畏难情绪，对本课程失去兴趣。
如何在有限的学时里让学生理解和掌握固体物理的基本知识，使学生对所学到知识产生认同感，提高他们的学习积极性，是材料专业《固体物理》课程教学中需要解决的问题。
近年来随着科技的进步，特别是纳米技术的兴起，要求人们越来越多的从微观角度认识材料的各种特性，在分子或原子尺度上设计新材料。
如果将这些科学技术前沿引入到课堂中，不仅可引发学生对固体物理知识的兴趣，还可以帮助学生更好地理解和掌握固体物理基本知识，同时开拓学生的视野。
为了提升学生抽象思维能力，我们在课堂教学中，将Materials Studio（MS）软件应用有效地结合到《固体物理》课程教学当中，可使学生较为清楚地掌握晶体结构、理解晶体的结合等基本概念，使抽象问题具体化，提高课程的学习效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期:2004-08-18 基金项目:吉林省高等教育教学研究课题和吉林省教育科学 十五规划 课题(B415042)第一作者简介:华 中(1961-),男,吉林省松原市人,吉林师范大学物理学院教授.2004年11月吉林师范大学学报(自然科学版)!.4第4期Journal of Jilin Normal U niversity (Natural Science Edition)Nov.2004固体物理教学改革的探索与实践华 中1,宋春玲2,刘 研3(1.吉林师范大学物理学院,吉林四平136000;2.通化市技工学校,吉林通化134001;3.沈阳职业技术学院机械电子学院,辽宁沈阳110043)摘 要:为了满足培养具有创新精神、创新能力人才的需要,固体物理教学改革势在必行.本文探讨了固体物理教学内容、教学方法和教学手段改革的措施,实践结果表明,固体物理教学改革促进了专业基础理论知识的拓宽和保证了教师教育目标的实现.关键词:固体物理;教学改革;创新能力;学科前沿中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1000-1840-(2004)04-0026-031 引言上个世纪五十年代末,固体物理作为我国大学物理专业的一门基础课被讲授,当时开设这门基础课的目的是为了赶上那个时代科学技术发展的步伐,此举是当时物理专业课程设置上最显著的一项改革[1].然而,随着科学技术的发展,固体物理课程的教学在新的历史条件下已面临前所未有的挑战,碰到了许多难以回避的新问题、新情况.一方面,固体物理经过半个多世纪的迅速发展,已经成为当今物理学领域中最重要的学科之一,它与当今最活跃的凝聚态物理和新材料科学紧密相连,在当代高新技术的发展中起着关键性的作用,许多科学技术新领域的兴起和发展,都是以固体物理为基础的.同时,在固体物理中发展起来的基本概念、基本理论和实验技术,向其他相邻学科领域渗透,从而将促进其他学科的发展[2].另一方面,传统的固体物理教学内容对固体物理前沿的新动态、新成果、新概念介绍的不够,且传统的教学方法单一,不利于学生解决问题的能力及创新能力的培养.为了培养和造就高素质的创新型人才和具有把所学固体物理知识用于中学物理教学的人才,固体物理教学改革势在必行.2 教学内容、教学方法改革的探索与实践2.1 注重课程建设,实现教学内容的创新现代教育是培养人的综合素质的教育.培养适应当前科技进步、社会经济发展、日益激烈的国际竞争要求的和具有创新精神、创新能力的人才,是大学教育的中心任务.固体物理作为物理专业的一门理论与应用相结合的重要专业基础课,不仅能拓宽专业基础理论知识、同时又面向科技前沿的最新成果.因此,固体物理课程的学习,对培养学生的创新精神、创新能力、自觉学习和获取信息的能力将起着重要的作用.固体物理理论性较强、体系庞大、内容丰富,比较抽象难懂.对传统的固体物理教学内容进行整合和某些前沿知识的引入,实现教学内容的创新,是固体物理教学改革的突破口.固体物理教学内容的改革,总的要求是,必须适应我国社会的发展变化对高等教育提出的要求,必须适应社会需求的多样性和科学技术发展的要求,必须充分体现以学生为本的教育思想.课程内容应当在围绕促进学生合理的知识、能力、素质结构上寻找平衡点,有利于为个人的长远发展打下良好的基础.在这个总体要求指导下,教学内容的设置,既要考虑高师物理专业学生培养目标的实现,又要满足部分学生继续深造的愿望,这就要求在加强传统的固体物理教学内容的同时要有适当的知识延拓.这种教学内容的改革,不仅强化了固体物理的基础知识,扩展了学生的知识面,使学生开阔了视野,同时也实现了因材施教,注重学生个性∀26∀发展的教学理念.通过精心设计课程内容体系,使综合性和师范性在教学内容中体现出高度的统一.既能保证教师教育目标的实现,又有利于高层次人才的培养.实践证明,这种教学内容的创新效果良好,考上凝聚态物理专业研究生的学生比例逐年增加,成为中学教师的毕业生也深受用人单位的好评.总之,固体物理教学内容的改革要突出教师教育与综合教育相结合的特点,这对于培养高素质的人才具有战略性的意义.2.2改革传统的教学方法,促进高素质人才的培养教学方法已成为影响教学质量和人才培养的一个突出问题,近年来,随着教学改革和实践的不断深入,涌现出许多新方法.科学有效的教学方法,是培养学生创新意识、增强创新能力的催化剂.传统的固体物理教学方法单一,主要是以教师为中心的注入式教学模式.这种教学模式,只能使学生被动地接受前人已经积累的知识,不能超越前人去创造新的知识,从而限制以至窒息了学生的创造性.课堂教学有它自身的原则和规律,但没有固定的模式,更不能照搬照套.必须采取多元化的教学方法.本着有利于培养学生的学习兴趣、增强记忆,启迪思维、教会学习、激励创新的原则,针对不同对象、不同内容,灵活运用不同的教学方法.我们综合、灵活地运用以下教学方法,取得了良好的教学效果.强化启发诱导式教学.学生创新思想的涌现往往需要启发和诱导,启发诱导式教学,可以加强教与学的双向交流,实行师生互动,活跃课堂气氛.具体的作法是,精心设计教学过程,指引思维方向,拓宽思维空间,在讲课内容上进行精讲,给学生留有充分的思维空间,启发学生来思考、推理.采用启发诱导式教学,培养了学生的思维能力,调动了学生学习的积极性、主动性和创造性;教师也从知识的灌输者和学生的支配者,转变为教学活动的指导者、素质发展的促进者、学习创新的推动者.加强民主式教学.为了实现以培养学生创新精神为重点的素质教育的目的,必须形成一种有助于学生创新意识和创新能力培养的师生关系及课堂环境.这就要求教师以真挚的爱心、平等的态度对待学生,切实把学生作为教学活动的主体,一切从学生出发,一切为了学生,在教学过程中,形成相互激励、教学相长的师生关系.坚持学术民主,鼓励学生不唯师,敢于标新立异、提出独到见解,敢于突破传统,鼓励学生发现和探索问题,允许学生在探索中出现错误,坚持正面的激励引导,保护他们的自尊心和积极性,营造宽松和谐的课堂教学氛围.注重抓好研究式教学.大学的职能表现在三个方面:教学、文化与科研.在教学过程中,把研究引入教学全过程,开展研究式教学,使学生认识真理发展的过程,培养他们的科学态度和科研能力.教给学生学学习知识的方法和研究问题的思路,指导学生获取知识、探求真理方法.针对固体物理课程的特点,我们精心设计了一些研究性课题,有针对性地组织学生进行课堂讨论,引导学生独立思考和培养他们良好的思维习惯.这样,既有利于知识的传授,更有利于学生获取知识的科学方法和思维品质的培养,使传承知识与智力开发、能力培养、素质提高有机的结合.结合学科前沿教学.固体物理或更广义地说凝聚态物理是当前物理学科中发展最快的分支,该学科新成果和新概念不断涌现,因此,有选择地将该领域的最新进展和重要的应用成果引入课堂教学,这将有助于提高学生对该门课程学习的积极性和激发学生对前沿科学知识的渴求.我们从学科领域发展的丰富内容、分支领域新动态、研究热点和面临的重大问题着手,有意识突出课程的广度和学科的发展,向学生展现固体物理的丰富内容,使学生在充分掌握固体物理基础理论的基础上,了解前沿的发展动态.例如,我们在讲授晶体结构时,作为大块理想晶体系统的延拓,把有关纳米晶体材料及非晶态材料的结构、性质以及应用加以介绍;在讲授能带理论时,通过阐明导体、绝缘体和半导体能带结构的区别,介绍改变能带结构可以实现金属-绝缘体的转变,进而引入目前国际上有关这方面研究的一些热点问题.诸如此类对课程内容的延拓和学科前沿发展的介绍,拓宽了学生的知识结构,提升了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养了学生的创新思维和创新能力.3 改革教学手段提高教学效率和质量固体物理是研究固体的结构及其组成粒子间相互作用与运动规律、进而阐明其性能、用途的科学.本科固体物理课程的内容主要与三维晶体有关,其中包括大量的立体图像和多层空间结构,有时还涉及一些动态过程,理论性强,抽象难懂.若采用传统 粉笔+黑板的固体物理课堂教学模式,教师用抽象的语言和传统的直观教具传授这些知识,其结果可能使学生对固体物理的基本概念、公式、定理等没∀27∀有多少体会,造成固体物理越学越难学,越学越不想学的局面.以现代电子计算机技术为基础发展起来的多媒体技术可以弥补传统教学模式的不足.借助计算机多媒体技术可以把文本、图形、声音、图像、动画、视频等多种信息集成在一起[3],从而实现了用语言文字和静态二维画面难以描绘的功能.多媒体技术作为一种全新的教学手段,是当前教学改革深入发展的一个重要组成部分,同时也是实现固体物理教学现代化不可缺少的重要内容.我们在分析传统固体物理课程教学的基础上,针对教学中长期存在的难点问题,充分发挥多媒体演示教学的优势,实现了对课程中涉及的难点问题的物理图像的清晰展现.例如晶体结构、晶格振动谱、费米面和能带结构都是固体物理中十分抽象的概念,这些概念的建立和描述也就成了教学中的难点,为了使这些抽象的概念变得形象、直观、易懂,我们充分利用二维和三维的动态画面,直观地演示了这些概念的物理图像[4].多媒体教学技术的实现,为固体物理教学注入了新的活力,从根本上改变了固体物理传统的教与学的方式,使学生真正参与到教学活动中去,成为教育过程中的主体,有效地提高了教学质量及学生综合运用知识的能力.多媒体技术作为现代化的教学手段进入固体物理教学过程中,将会促进固体物理教学内容的深化和教学手段的现代化,极大扩充了固体物理课堂教学的信息量,提高了固体物理教学效率和质量,促进了学生自主的学习,培养了学生的思维能力和创造力.4 结束语21世纪的发展对高等教育提出了前所未有的挑战和改革要求,课程改革是教育改革的核心,固体物理教学的改革势在必行.通过几年的努力,我们对固体物理教学模式、内容、方法和手段的改革进行了一些有意义的探索和实践.取得了一些可喜的成绩,但是,固体物理教学改革是一个庞大而又复杂的系统工程,课程改革的进行涉及到诸多方面,要使之真正跟上当今科学技术日新月异发展的要求,培养出新世纪合格的高素质和创新型人才,还需广大教育工作者做更多地研究和探索.参考文献[1]黄 昆,韩汝琦.固体物理学[M].北京:高等教育出版社,1997.[2]冯 端,金国钧.凝聚态物理新论[M].上海:上海科学技术出版社,1997.[3]李克东,黄晓地,谢幼如.多媒体技术教学应用[M].北京:电子工业出版社,1996.[4]孟祥东,华 中.VRM L语言及在固体物理教学中的应用[J].吉林师范大学学报,2004,25(2):40~42.Exploration and Practice in Solid State Physics TeachingH UA Zhong1,SON G Chun ling2,LI U Yan3(1.College of Physics,Jilin Normal Universi ty,Siping136000,China;2.T onghua Technical School,T onghua134001,China;3.School of M echanical and Electronic Engi n eering,Shenyang110043,Ch i na)Abstract:Solid state physics teaching reformation is imperative under the situation of satisfying the need of cultivating persons with creative genius and abilities.The reforming steps in teaching contents,teaching means and teaching instrum ent w ere presented in this paper.T he practical results showed that solid state physics teaching reformation promoted the widening of professional theory know ledge and ensured the fulfillment of teachers#instructing goals.Key words:solid state physics;teaching reformation;creative abilities;field foreland∀28∀。