時間：2022-10-17 11:55:13
導語：在材料物理專業(yè)的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1教材的選擇及教學內(nèi)容的確定
針對我校復合材料專業(yè)的特點,選擇的物理化學教材既要體現(xiàn)當前學科發(fā)展的概貌,同時又要使學生具備牢固的理論知識,為以后就業(yè)奠定一定的基礎(chǔ)?？紤]以上因素,我們選擇了面向21世紀教材,由天津大學物理化學教研室編、高等教育出版社出版的《物理化學》教材(第五版)。同時結(jié)合復合材料專業(yè)的就業(yè)特點,精選了教學內(nèi)容。該版教材中第一章氣體的PVT關(guān)系,由于高中階段已經(jīng)講述過,所以可以省略。第八、九章的量子力學和統(tǒng)計熱力學都是從物質(zhì)的微觀難度著手討論的,難度較大,可做簡單講授,若詳細探討可開設(shè)選修課單獨進行講授。其它章節(jié)的內(nèi)容選擇重點內(nèi)容,尤其是與本專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容詳細講解,例如第六章的相圖、第十章的界面現(xiàn)象內(nèi)容等,并結(jié)合具體的實例,達到更好的授課效果。
2物理化學課堂教學改革
我校復合材料專業(yè)開設(shè)的物理化學課程是繼無機化學、有機化學之后的理論性化學專業(yè)知識,它的知識內(nèi)容除涉及無機、有機化學知識外,還與大量物理和高等數(shù)學知識有關(guān).概念抽象,公式原理多,推導過程繁瑣,內(nèi)容難理解。因此學生普遍感覺物理化學課程更偏重理論,學習起來較難,從而導致對這門課程不抱有很大的熱情,學習動力不大[3]。針對以上問題,對物理化學課堂教學進行改革就顯得非常必要。具體的改革措施應(yīng)遵循以下原則:整體設(shè)計課堂教學效果;教學方法和教學手段最佳;考核方法合理、科學。
2.1課堂教學效果的整體設(shè)計
(1)培養(yǎng)學生的學習興趣。學習興趣至關(guān)重要,學生若是對某些課程不感興趣,老師即使講授的再精彩,學生的學習效果也不會太好。因此培養(yǎng)學生的學習興趣就顯得十分必要了。開課伊始,教師就應(yīng)該講好緒論部分,充分講述物理化學課程的重要性,課程內(nèi)容的實用性,鼓勵學生努力學好物理化學,培養(yǎng)學習興趣。學生有了興趣,教師才能較好地進行指導。
(2)提高知識的趣味性。知識的趣味性是主動學習的推動力。把理論性強、抽象而枯燥的內(nèi)容變得生動有趣,是提高課堂教學效果的有效手段。在教學過程中穿插一些與生活實際密切相關(guān)的問題或是適當?shù)娜だ?則可以起到畫龍點睛的作用,使課堂富于趣味性。例如,在給學生介紹水的相圖時介紹了亞穩(wěn)態(tài)這個概念,可以以人的健康狀況來類比說明?，F(xiàn)代社會人們的生活節(jié)奏加快,整天忙于工作,鍛煉身體的機會很少,大多數(shù)人的身體狀況不佳,多屬于亞健康狀態(tài)。亞健康就是一種亞穩(wěn)態(tài),不穩(wěn)定,不可能長時間存在,必須向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變;人要從事正常的生產(chǎn)、生活需要健康的體魄,因此必須鍛煉身體,保持身體處于健康狀態(tài),而不是亞健康狀態(tài)。又如,在講授界面化學的時候,可以提問學生在春天光滑的墻壁和粗糙的墻壁哪個更容易回潮。然后用彎曲表面上的蒸汽壓———開爾文公式解釋原因。這種理論與實際應(yīng)用的結(jié)合,可激發(fā)學生的學習興趣,引起學生探求知識的欲望,是物理化學課堂教學獲得成功的關(guān)鍵一步。
(3)理論教學與實踐教學相結(jié)合。物理化學雖然是一門理論學科,但許多定理都是建立在大量的實驗基礎(chǔ)上,所以物理化學的知識是理論和實驗相結(jié)合的。為了更好的理解課堂上的理論知識,開設(shè)對應(yīng)的實驗課程,這樣既能鍛煉學生的動手能力,又能加深學生對相關(guān)知識的理解程度,而且還能夠建立學生對物理化學這門課程的實用性的信心,極大地提高了學生的學習動力。例如,我們講授化學動力學這一章的一級反應(yīng)時,講完理論的同時,開設(shè)了“蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定的實驗”,學生普遍反應(yīng)通過實驗對課堂內(nèi)容有了更深一層次的理解。
2.2優(yōu)化教學方法和教學手段
(1)加強課前預(yù)習與課后復習。物理化學的公式推導過程繁瑣,為此非常有必要進行課前預(yù)習。課前預(yù)習要求學生對將要講述的內(nèi)容先瀏覽一遍,不做具體推算,只要求對重點內(nèi)容有個初步掌握,等老師講述時學生的思路能與教師同步,使以后教學活動更易開展。同時知識講授后還要要求學生經(jīng)常復習,以免由于公式繁多而混淆或是遺忘,影響后面新知識的學習。在物理化學教學中,作業(yè)也是必不可少的教學環(huán)節(jié),但作業(yè)太多學生疲于應(yīng)付,太少達不到復習的效果。因此就要求精選習題,做到“少而精”,力求達到事半功倍的效果。同時為了彌補課堂教學時數(shù)少而教學內(nèi)容較多的不足,可根據(jù)教學內(nèi)容的安排,適當選留思考題,然后要求學生課后查資料,以論文格式上交,這樣既鍛煉了學生的寫作能力,又提高了學生的積極性。
(2)改進教學方法和教學手段。在教學方法上,我們改進單一的講授法,采用啟發(fā)式、討論式、互動式教學方法,努力為學生營造一個寬松的學習環(huán)境。具體做法是教師精心設(shè)計問題,通過提問、回答及組織學生進行討論,在教師與學生之間形成一種良性互動式的教學模式。在教學手段上,我們采用多媒體教學與板書相結(jié)合的形式,使復雜抽象的問題簡單化。對于難以講解或表達的內(nèi)容,可以運用動畫、影片等手段把難以理解的概念形象化,引起學生的興趣,加深學生的理解。但是多媒體教學也有它的不足之處,多媒體教學講課速度較快,學生不能及時接受教師講授的知識,更沒有更多的時間做課堂筆記,不利于課后的復習和考試。因此要根據(jù)教學內(nèi)容來確定是否選用多媒體教學。對于那些有圖像,需要演示過程的教學內(nèi)容,例如第六章相圖的演示,第十章界面現(xiàn)象的毛細管現(xiàn)象、潤濕現(xiàn)象等內(nèi)容,多媒體教學能夠化靜為動,把枯澀的問題趣味化,便于學生深入地了解相關(guān)知識,能得到很好的教學效果;而對于重要公式的推導方面的教學內(nèi)容采用板書的形式更合適。只有采用多媒體教學和板書相結(jié)合的形式,才能收到最佳的教學效果.
3合理、科學的考核方法
合理、科學的考核方法能夠調(diào)動學生的學習興趣和學習動力,提高學生主動學習的能力。簽于此,我們結(jié)合本校的具體情況和專業(yè)特點,摒棄了傳統(tǒng)的只以期末考試成績?yōu)闃藴实目己朔绞?采用多項合并的方法綜合測評。具體測評方法為期末考試成績占總成績的70%,體現(xiàn)學生動手能力的實驗課程占總成績的10%,平時成績占總成績的20%。平時成績又分為三部分:出勤率占3分,作業(yè)成績和平時的小測驗成績占12分,參與課堂討論和隨堂回答情況占5分。這樣的考核方式明顯提高了學生的學習熱情,學生能積極參與課堂問題的討論和回答,改變了物理化學枯燥,沉悶的課堂氣氛,大大地提高了教學質(zhì)量。
（上海工程技術(shù)大學材料工程學院，中國 上海 201620）
【摘 要】《固體物理》是材料學科專業(yè)開設(shè)的一門重要基礎(chǔ)課程。根據(jù)高等學?！豆腆w物理》課程的特點以及材料類專業(yè)的學生對學習這門課程的需求不同，作者結(jié)合自身的教學心得和體會，分別從材料學專業(yè)《固體物理》課程教學現(xiàn)狀、教學內(nèi)容和教學方式等方面進行探討。
關(guān)鍵詞 固體物理；教學改革；材料學
《固體物理》作為一門基礎(chǔ)性學科，受到了越來越多的重視[1-2]。作為連接基礎(chǔ)理論知識與實際應(yīng)用技術(shù)的橋梁，它已經(jīng)成為材料類專業(yè)學生必修的一門基礎(chǔ)課程。但傳統(tǒng)的《固體物理學》中有很多晦澀難懂的專業(yè)術(shù)語，復雜的圖形與空間變換以及繁瑣的理論推導，故而學習難度較大。學生學習《固體物理》時需完成《高等數(shù)學》、《熱力學與統(tǒng)計物理》和《量子力學》等先修課程的學習。由于材料學科特點和學生培養(yǎng)目標的不同，材料類專業(yè)的學生往往只學習一部分或者沒有學習這些先修課程，故而材料類專業(yè)學生學習《固體物理》時凡是涉及到一些嚴密的理論推導過程就會感到十分難懂，造成部分學生產(chǎn)生厭學情緒。針對材料類專業(yè)《固體物理》教學過程中出現(xiàn)的教師教學難，學生畏學這一現(xiàn)狀，本文從教學內(nèi)容和教學方式等方面，對如何提高材料類專業(yè)《固體物理》的教學質(zhì)量和促進學生綜合能力的培養(yǎng)方面提出了一些新的探討。
1 教學內(nèi)容改革
《固體物理》教科書通常由兩大部分組成：第一部分為基礎(chǔ)部分。主要包括晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)合、晶體的振動與熱力學性質(zhì)、晶體的缺陷、能帶理論和金屬電子論等內(nèi)容；第二部分為專業(yè)化部分。主要包括半導體、超導體、非晶固體和固體磁性等內(nèi)容。其中基礎(chǔ)部分是各理工科院校講授的核心內(nèi)容。對于材料類專業(yè)的學生來說，由于缺少《量子力學》與《熱力學與統(tǒng)計物理》方面的知識，系統(tǒng)學習《固體物理》有一定的困難，為了解決上述矛盾，我們在教學過程中對于《固體物理》內(nèi)容主要實行以下改革措施：
（1）有選擇性的講授。對于《固體物理》各章節(jié)的內(nèi)容講述要有詳有略，作到詳略得當。對于重點內(nèi)容要精講，對于不太主要或者在其它課程中能學到的內(nèi)容可以略講或不講。例如：在講述晶體的結(jié)合這部分內(nèi)容時，材料類學生在學習《材料科學基礎(chǔ)》和《化學基礎(chǔ)課》過程中對于晶體的結(jié)合方式等內(nèi)容都進行過系統(tǒng)學習，因此對這部分內(nèi)容可以略講。在講解晶體的缺陷這部分內(nèi)容時，學生在《材料科學基礎(chǔ)》課程中也學習過，對這部分內(nèi)容就可以略講或者不講。
（2）重思想輕推導。對于有些章節(jié)的內(nèi)容，不追求繁瑣的數(shù)學推導，更多的突出物理思想的傳達，對于某一個具體理論要重點講述它的建立過程與物理模型。物理模型盡量簡單，深入淺出，讓學生學會用《固體物理學》的方法去思考和處理問題。
（3）增加學科前沿內(nèi)容。合理的補充與固體物理學緊密相連的凝聚態(tài)物理學和材料學最新的學術(shù)成就與進展，鼓勵學生積極參與或參觀學院相關(guān)老師的科研實驗，多聽相關(guān)的學術(shù)報告，讓學生了解最新的學術(shù)動態(tài)，培養(yǎng)他們對科學研究的興趣，為部分學生將來的繼續(xù)深造和終身從事科學研究事業(yè)奠定基礎(chǔ)。
2 教學方式的創(chuàng)新
長期以來，我國的大部分的教師都是采用傳統(tǒng)的教學模式，即老師一個人在講臺上講，學生在下面聽。這種模式固然有可取之處，但是對于現(xiàn)代大學生來說，這種教學模式未免顯得有些過于單調(diào)?，F(xiàn)代的大學生喜歡新鮮事物，喜歡主動“出擊”，所以作為一名現(xiàn)代的大學老師，對學生應(yīng)當“投其所好”，改變一下固有的思維與教學模式，使學生樂于接受所學的新知識，變被動學習為主動學習。我們采取具體做法是：
（1）啟發(fā)式教學。在教學過程中，教師的主要作用在于引導和啟發(fā)學生積極思考，尤其《固體物理》這類理論性較強的課程。如果學生僅僅限于在課堂上被“填鴨式”式的灌輸知識而不經(jīng)過嚴密的思考與推理，很難深刻理解和掌握所學的內(nèi)容。因此，就要求教師在授課過程中，適時的啟發(fā)學生去思考問題的來龍去脈，教會學生科學的思維方法，往往能達到事半功倍的效果[4]。
（2）案例教學。選取符合知識點應(yīng)用要求的、貼近生活與技術(shù)發(fā)展的、學生感興趣的案例，師生共同分析、討論，從而提高學生分析問題能力與知識應(yīng)用能力。比如課程體系講授到晶格常數(shù)時，引入聚苯乙烯微球人工微結(jié)構(gòu)概念和半導體超晶格概念，并要求學生就相關(guān)概念進行文獻分組調(diào)研，PPT制作，下次課程時間面向同學進行介紹。相比以前老師直接給學生舉例的教學方式，案例教學法激發(fā)了學生的學習熱情，使學生成為學習的主人、課堂的主角，課堂氣氛生動活潑。
（3）實踐教學?！豆腆w物理》是一門與實踐密切聯(lián)系的課程，在《固體物理》教學中，強調(diào)理論與實際的聯(lián)系，這樣可以激發(fā)學生學習的主動性、自覺性和創(chuàng)造性，使學生感到所學知識的用處和價值，由此可培養(yǎng)學生靈活應(yīng)用所學知識解決問題的實踐能力。在《固體物理》的教學中，為了讓學生更深刻地理解所學知識，應(yīng)該適當安排《固體物理》實驗。如講授晶體結(jié)構(gòu)時，可以安排學生作X射線衍射分析實驗。通過親自實驗，學生不但掌握了晶體的衍射理論知識，也可使學生體會到現(xiàn)代分析方法在材料研究中的重要性和必要性。通過安排《固體物理》實驗，不但使學生加深了對理論知識的理解，同時也大大提高了觀察能力、動手能力和分析問題的能力。
3 結(jié)語
總之，在材料類專業(yè)《固體物理》教學過程中，要充分認識到材料類專業(yè)學生與物理學專業(yè)學生的不同，因材施教。此外，還要結(jié)合凝聚態(tài)物理與材料學發(fā)展的前沿和本校的科研工作，充分的利用現(xiàn)代化教學手段進行教學。實踐證明，上述文中所提到的教學改革方法能有效提高學生的學習興趣與綜合素質(zhì)。但是，《固體物理》教學改革是一個龐大而又復雜的系統(tǒng)工程，課程改革的進行涉及到諸多方面，這就需要我們廣大教育工作者做更多地研究和探索，同時不斷提高自身的能力。要造就創(chuàng)新人才，除改變教育觀念，營造生動活潑的人文環(huán)境外，還要加強我們教師隊伍建設(shè)，提高他們培養(yǎng)創(chuàng)新人才的能力。
參考文獻
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［3］馮端,師昌緒,劉治國.材料科學導論[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002.
關(guān)鍵詞：應(yīng)用型地方本科院校；材料物理專業(yè)；培養(yǎng)方案
一、人才需求與專業(yè)簡介
材料產(chǎn)業(yè)一直是湖南省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中的重點領(lǐng)域。湖南省188家高新技術(shù)新材料企業(yè)中年產(chǎn)值過億元的企業(yè)165家，過10億元的有18家。在湖南省“十二五”規(guī)劃中，根據(jù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略，湖南省將新材料產(chǎn)業(yè)作為發(fā)展重點。同時，《湖南省2012年度新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》明確指出，發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)，有利于挖掘湖南省經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿?、有利于湖南省突破?jīng)濟發(fā)展瓶頸、有利于帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展并有利于促進湖南在中部崛起。衡陽市在“十二五”規(guī)劃中確定了五個戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)目標，其中就包括新能源材料產(chǎn)業(yè)這一目標。為了實現(xiàn)這一目標，衡陽市自2012年以來開始以“六大舉措”助力光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)建國家級光伏工程研究中心。因此，隨著新材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，迫切需要大量基礎(chǔ)實、技術(shù)精、能力強的材料物理專業(yè)人才。
材料物理專業(yè)提供材料科學、材料化學和材料物理的基本理論、基本知識和基本技能的系統(tǒng)學習，材料探索、制備與合成的思維與技能等方面的基本訓練，以及材料加工、材料結(jié)構(gòu)與性能測定及材料應(yīng)用等方面的專業(yè)訓練，旨在使學生掌握材料物理及其相關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本原理和實驗技能，具備運用材料物理的基礎(chǔ)理論、基本知識和實驗技能進行材料探索和技術(shù)開發(fā)的基本能力，能在材料科學與工程及其相關(guān)交叉學科繼續(xù)深造或發(fā)展成為在相關(guān)行業(yè)從事材料檢測、設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)等方面的創(chuàng)新性人才。
二、專業(yè)定位
湖南工學院是一所培養(yǎng)應(yīng)用型人才的地方本科院校，服務(wù)面向定位：立足湖南，重點面向工業(yè)企業(yè)，為區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展服務(wù)。在學院的“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，強調(diào)突出材料學科專業(yè)建設(shè)，以材料學為省級重點建設(shè)學科。根據(jù)新專業(yè)調(diào)整目錄，材料學下包括材料科學與工程、材料物理、材料化學、冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程等專業(yè)。湖南工學院現(xiàn)設(shè)有金屬材料工程、無機非金屬材料工程和高分子材料與工程三個材料學專業(yè)。材料物理專業(yè)是學校新辦專業(yè)，2014年開始招生。為了避免重復性，我校材料物理專業(yè)在專業(yè)定位上有所側(cè)重，突出了為地方經(jīng)濟服務(wù)的特色。
本專業(yè)涵蓋光電材料、新能源材料（主要是光伏電池材料與器件）的設(shè)計、合成、改性以及成型加工、檢測和應(yīng)用等內(nèi)容的本科專業(yè)。根據(jù)應(yīng)用型本科院校的辦學定位，以材料學、工程理論、量子力學和材料物理為基礎(chǔ)，以光電材料、新能源材料合成改性、成型加工、材料檢測為專業(yè)發(fā)展方向，培養(yǎng)具備光電材料和新能源材料生產(chǎn)加工、產(chǎn)品檢測與質(zhì)量控制、生產(chǎn)技術(shù)管理等能力的高級應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
本專業(yè)秉承夯實基礎(chǔ)、提高能力、拓寬范圍、了解前沿的基本理念，按照國家、湖南省以及衡陽市經(jīng)濟建設(shè)對加強新材料、新能源材料研究開發(fā)的規(guī)劃，根據(jù)社會對專業(yè)型、應(yīng)用型、復合型、學習型人才的需求，以較厚的基礎(chǔ)、較寬的專業(yè)口徑、較強的工程應(yīng)用能力、較高的綜合素質(zhì)和繼續(xù)學習能力為基本出發(fā)點，兼顧相近學科間的交叉和融合，并最終發(fā)展成為在湖南省同類專業(yè)中的領(lǐng)先者。
三、人才培養(yǎng)方案構(gòu)思
（一）培養(yǎng)目標
本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展需要，德智體美勞全面發(fā)展，掌握較系統(tǒng)的材料科學和物理學基本理論和基本知識，具有較強的工程技術(shù)能力和社會實踐能力，能夠在半導體、能源、建材、航空、汽車、儀電等行業(yè)部門，尤其在與光伏、光電材料相關(guān)企事業(yè)單位，從事有關(guān)材料檢測分析、材料應(yīng)用設(shè)計、材料制備加工、企業(yè)管理與決策等相關(guān)工作的具有創(chuàng)新精神和社會責任感的高級應(yīng)用型人才。
（二）培養(yǎng)具體要求
1.知識方面的具體要求
（1）自然科學知識：掌握與本專業(yè)相關(guān)的物理學、化學方面的基礎(chǔ)理論知識以及相應(yīng)的實驗技能；（2）人文社科知識：掌握社會學、哲學、文學、語言學、心理學、思想道德等方面的知識；（3）工具性知識：掌握英語基本知識與應(yīng)用技巧，具備一定的聽、說、讀、寫能力；掌握計算機知識及語言，具備計算機編程和利用相關(guān)軟件進行模擬計算的能力；（4）專業(yè)核心知識：具有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)方向知識，內(nèi)容包括：材料科學基礎(chǔ)、材料物理性能、材料制備原理與技術(shù)、材料結(jié)構(gòu)與性能表征等專業(yè)基礎(chǔ)理論知識、太陽能電池原理與工藝、光伏發(fā)電技術(shù)與實踐、半導體照明原理與技術(shù)、薄膜物理與器件、光電子技術(shù)及新型材料、光電器件基礎(chǔ)及應(yīng)用、電子材料及元器件等專業(yè)方向知識；（5）政策與法律法規(guī)知識：熟悉國家關(guān)于材料科學與工程研究及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，尤其了解光伏、光電材料的行業(yè)需求和相關(guān)政策。
2.能力方面的具體要求
（1）材料檢測分析、應(yīng)用設(shè)計、制備加工的能力：具備從應(yīng)用目標出發(fā)對現(xiàn)有材料進行成本、工藝、環(huán)保、性能和效益綜合評估及材料選用的能力，具有對典型材料產(chǎn)品進行工藝設(shè)計和加工的能力，具有對功能材料，特別是光伏、光電材料，進行性能檢測和分析的能力；（2）開拓創(chuàng)新的意識和能力：具有依托掌握的知識和技能，通過文獻資料和科學方法，進行理論分析及實驗驗證的能力，具備開展新材料及產(chǎn)品開發(fā)等方面的初步能力；（3）具有交流、合作與競爭的能力：能采用口頭、文字和圖表等方式進行專業(yè)和非專業(yè)交流；進行材料學、物理學，以及跨學科領(lǐng)域的合作；（4）具有信息獲取、自主學習和終生學習的能力：掌握資料查詢、文獻檢索及運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取專業(yè)信息的基本方法，具有優(yōu)化高效的學習策略和自主學習的能力，養(yǎng)成良好的學習習慣；（5）應(yīng)對危機與突發(fā)事件的基本能力：具有危機意識，冷靜思維，反應(yīng)敏捷，具備良好的協(xié)調(diào)關(guān)系能力、善于運用相關(guān)資源的能力、靈活運用各種方法的能力以及較強的計劃、決斷和指導管理能力。
3.素質(zhì)方面的具體要求
（1）思想道德素質(zhì)：具有正確的世界觀、人生觀、價值觀；具有強烈的社會責任感，具有遵紀守法、愛崗敬業(yè)和樂于奉獻的職業(yè)素養(yǎng)；（2）文化素質(zhì)：具備良好的文學藝術(shù)修養(yǎng)、現(xiàn)代意識、人際交往意識和傳統(tǒng)美德以及強烈的使命感；（3）專業(yè)素質(zhì)：具有寬厚的專業(yè)知識，具有熟練的專業(yè)技能，具有運用專業(yè)知識分析問題、解決問題的能力；（4）身心素質(zhì)：具備自尊自強、自制自控的能力、自我鍛煉的意識，具有良好的身體素質(zhì)與健康的心理素質(zhì)。
（三）人才培養(yǎng)模式
推行“學程分段、分類培養(yǎng)”的培養(yǎng)模式，在第一階段（第一、二學年）淡化專業(yè)，主要開設(shè)通識基礎(chǔ)課程、學科專業(yè)基礎(chǔ)課程，在第二階段（第三、四學年）主要開設(shè)專業(yè)主干課程、專業(yè)特色課程、公共任選課程和實踐教育課程，并設(shè)置不同的專業(yè)方向課程，使專業(yè)教育得到延伸和拓展，提高學生的專業(yè)技能，滿足學生的興趣和愛好，促進學生個性發(fā)展。
參考文獻：
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二、凡國家建筑材料工業(yè)局技術(shù)開發(fā)服務(wù)中心專利處專職或兼職人，在接受單位或個人委托承辦的專利事務(wù)時均由國家建筑材料工業(yè)局技術(shù)開發(fā)服務(wù)中心按本辦法規(guī)定收費，并出具收據(jù)，專利人辦理專利事務(wù)過程中不得再向委托單位或個人另行收費。
三、根據(jù)具體業(yè)務(wù)的難易程度和工作量大小，專利事務(wù)收費可依照本標準上下浮動20％，收費標準及有關(guān)規(guī)定見附表。
四、本專利服務(wù)收費暫行辦法，自頒發(fā)之日起施行。
專利收費暫行標準
收費標準
序號 項目 發(fā)明 實用新型 外觀設(shè)計
1 咨詢費 按效果酌情收費
2 檢索費（含翻譯費） 實費，另加管理費10－20％
3 起草專利申請文件費
（1）請求書 10元（件） 10元（件）
（2）說明書（20頁 200－400 200
以下）權(quán)利要求書（ 元（件） 元（件）
一項獨立權(quán)項，）摘要
（3）超過20頁， 50元 50元
每加10頁
（4）增加獨立權(quán)項 60元（項） 60元（項）
（5）從屬權(quán)項 15元（項） 15元（項）
4 （6）附圖 實費 實費
申請審查手續(xù)費 30元（項）
5 提前公開申請手續(xù)費 15元（項）
6 撤回申請手續(xù)費 15元（項）
續(xù)表
收費標準
序號 項目 發(fā)明 實用新型 外觀設(shè)計
7 修改說明書或權(quán) 10－15 10－15
利要求書 元／件 元／件
8 不喪失新穎（例外 20元／件 20元／件 20元／件
情況）的請求手續(xù)費
9 申請復審手續(xù)費 30元／件 30元／件 30元／件
10 復審請求書 300元／件 250元 ／件 50元／件
11 異議書 400元／件 300元 ／件 250元／件
12 異議答辯書 250元／件 200元 ／件 150元／件
13 無效宣告請 400元／件 300元 ／件 250元／件
求書
14 申請人姓名、地址 10元／件 10元 ／件 10元／件
單位名稱、印鑒等
變更手續(xù)費
15 期間延長或日期變 10元／件 10元 ／件 10元／件
更手續(xù)費
16 專利權(quán)轉(zhuǎn)讓注冊 40元／件 40元 ／件 10元／件
代辦費
17 強制許可的專利使 10元／件 40元 ／件
用費的請求裁決手
續(xù)費
18 專利實施的強制許 80元／件 80元 ／件
可請求手續(xù)費
19 申請續(xù)展手續(xù)費 15元 ／件 15元／件
20 繳付專利申請維持 10元／件
費的手續(xù)費
21 繳付專利年費的手 15元／件 15元 ／件 15元／件
續(xù)費（三年翻一番）
22 繳付年費滯納金 10元／件 10元 ／件 10元／件
（六個月內(nèi)補繳）
的手續(xù)費
注：1．電報、電傳另行收費，有關(guān)差旅費由委托人支付。
2．索取有關(guān)專利申請文件，另行收費。
3．申請專利獲專利局批準，另收謝金，款額由雙方協(xié)商確定。
4．異議成立，另收謝金，按第11項的50％計。
5．異議答辯成立，另收謝金，按第12項的50％計。
由于我校已經(jīng)有材料與化學工程學院，開設(shè)了高分子、化工類材料、金屬材料等專業(yè)，應(yīng)用物理、物理學專業(yè)的方向就只有往半導體材料及光伏技術(shù)方向靠，而半導體材料及光伏技術(shù)與物理聯(lián)系十分緊密。因此，我們物理系開設(shè)半導體材料及光伏技術(shù)有得天獨厚的優(yōu)勢。首先，半導體材料的形成原理、制備、檢測手段都與物理有關(guān);其次，光伏技術(shù)中的光伏現(xiàn)象本身就是一種物理現(xiàn)象，所以只有懂物理的人，才能將物理知識與這些材料的產(chǎn)生、運行機制完美地聯(lián)系起來，進而有利于新材料以及新的太陽能電池的研發(fā)。從半導體材料與光伏產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈條來看，硅原料的生產(chǎn)、硅棒和硅片生產(chǎn)、太陽能電池制造、組件封裝、光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行等，這些過程都包含物理現(xiàn)象和知識。如果從事這個職業(yè)的人懂得這些現(xiàn)象，就能夠清晰地把握這些知識，將對行業(yè)的發(fā)展起到很大的推動作用。綜上所述，不僅可以在我校的應(yīng)用物理學專業(yè)開設(shè)半導體材料及光伏技術(shù)方向，而且應(yīng)該把它發(fā)展為我校應(yīng)用物理專業(yè)的特色方向。
二、專業(yè)培養(yǎng)方案的改革與實施
(一)應(yīng)用物理學專業(yè)培養(yǎng)方案改革過程
我校從2004年開始招收應(yīng)用物理學專業(yè)學生，當時只是粗略地分為光電子方向和傳感器方向，而課程的設(shè)置大都和一般高校應(yīng)用物理學專業(yè)的設(shè)置一樣，只是增設(shè)了一些光電子、傳感器以及控制方面的課程，完全沒有自己的特色。隨著對學科的深入研究，周邊高校的互訪調(diào)研以及自貢和樂山相繼成為國家級新材料基地，我們逐步意識到半導體材料及光伏技術(shù)應(yīng)該是一個應(yīng)用物理學專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的方向。結(jié)合我校的實際情況，我們從2008年開始修訂專業(yè)培養(yǎng)方案，用半導體材料及光伏技術(shù)方向取代傳感器方向，成為應(yīng)用物理學專業(yè)方向之一。在此基礎(chǔ)上不斷修改，逐步形成了我?，F(xiàn)有的應(yīng)用物理專業(yè)的培養(yǎng)方案。我們的培養(yǎng)目標:學生具有較扎實的物理學基礎(chǔ)和相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)知識;并得到相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)的初步訓練;具備較強的知識更新能力和較廣泛的科學技術(shù)適應(yīng)能力，使其成為具有能在應(yīng)用物理學科、交叉學科以及相關(guān)科學技術(shù)領(lǐng)域從事應(yīng)用研究、教學、新技術(shù)開發(fā)及管理工作的能力，具有時代精神及實踐能力、創(chuàng)新意識和適應(yīng)能力的高素質(zhì)復合型應(yīng)用人才。為了實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標，我們在通識教育平臺、學科基礎(chǔ)教育平臺、專業(yè)教育平臺都分別設(shè)有這方面的課程，另外還在實踐教育平臺也逐步安排這方面的課程。
(二)專業(yè)培養(yǎng)方案的實施
為了實施新的培養(yǎng)方案，我們從幾個方面來入手。首先，在師資隊伍建設(shè)上。一方面，我們引入學過材料或凝聚態(tài)物理的博士，他們在半導體材料及光伏技術(shù)方面都有自己獨到的見解;另一方面，從已有的教師隊伍中選出部分教師去高?；蛳嚓P(guān)的工廠、公司進行短期的進修培訓，使大家對半導體材料及光伏技術(shù)有較深的認識，為這方面的教學打下基礎(chǔ)。其次，在教學改革方面。一方面，在課程設(shè)置上，我們準備把物理類的課程進行重新整合，將關(guān)系緊密的課程合成一門。另一方面，我們將應(yīng)用物理學專業(yè)的兩個方向有機地結(jié)合起來，在光電子技術(shù)方向的專業(yè)課程設(shè)置中，我們有意識地開設(shè)了一些課程，讓半導體材料及光伏技術(shù)方向的學生能夠去選修這些課程，讓他們能夠?qū)夥a(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、檢測、裝備有更全面的認識。最后，在實踐方面。依據(jù)學校資源共享的原則，在材料與化學工程學院開設(shè)材料科學實驗和材料專業(yè)實驗課程，使學生對材料的生產(chǎn)、檢測手段有比較全面的認識，并開設(shè)材料科學課程設(shè)計，讓學生能夠把理論知識與實踐聯(lián)系起來，為以后在工作崗位上更好地工作打下堅實的基礎(chǔ)。
三、總結(jié)
（安徽建筑大學數(shù)理學院，安徽 合肥 230601)
【摘要】本文針對安徽建筑大學應(yīng)用物理學專業(yè)特點，圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)理念，并結(jié)合本專業(yè)現(xiàn)有的實驗教學資源，對應(yīng)用物理學專業(yè)實驗教學體系的設(shè)計和改革進行了實踐和探索。
關(guān)鍵詞 應(yīng)用物理；創(chuàng)新型人才；實驗教學
Educational Reform and Practice of Experiment of Applied Physics Specialty
YU Jiang-ying HUANG Kai
(School of Mathematics & Physics, Anhui Jianzhu University, Hefei Anhui 230601, China)
【Abstract】Based on the characteristics of applied physics subject in Anhui Jianzhu University, we focused on the cultivation philosophy to cultivate innovative talents, and combined with the conditions of the current experiment teaching in the university, then we carried out the study and practice on innovation and design of experiment teaching system of applied physics specialty.
【Key words】Applied physics; Innovative talents; Experimental teaching
0 引言
應(yīng)用物理學專業(yè)在大多數(shù)理工科高校幾乎都有開設(shè)；而依據(jù)各個學校的學科優(yōu)勢和特色，該專業(yè)的方向設(shè)置均有所區(qū)別。從2004年開始，我校新開設(shè)了應(yīng)用物理學專業(yè)，該專業(yè)的主要目標是為了培養(yǎng)具備建筑物理環(huán)境和建筑節(jié)能所需的材料物理和相關(guān)檢測技術(shù)基礎(chǔ)知識、掌握各種建筑材料的聲、光、熱性能、了解相關(guān)環(huán)境的設(shè)計與檢測技術(shù)的工程技術(shù)或研發(fā)人才。
根據(jù)我校應(yīng)用物理學專業(yè)培養(yǎng)目標，專業(yè)實驗課程教學是該專業(yè)教學活動中的重要環(huán)節(jié)之一?！皩嶒灲虒W”不僅是對理論課程的驗證、補充和拓展，而且在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、動手能力和解決實際問題能力等諸多方面發(fā)揮著重要的作用。因此，為實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標，有必要針對應(yīng)用物理學專業(yè)的特點，對當前的實驗教學體系進行改革創(chuàng)新。
1 實驗教學體系的設(shè)計
目前應(yīng)用物理學專業(yè)的實驗課程體系中基礎(chǔ)物理實驗偏多；涉及現(xiàn)代物理在工程技術(shù)方面應(yīng)用實驗，以及體現(xiàn)專業(yè)特色的專業(yè)方向?qū)嶒炤^少。實驗教學方面，通常采用填灌式、驗證式的傳統(tǒng)教學方法；這種只注重套路的教學方法，使得學生在實驗過程中僅僅是個被動參與者，學生的動手實踐能力沒能得到應(yīng)有的訓練，嚴重阻礙了學生的創(chuàng)新積極性。此外，一些地方工科院校因新設(shè)專業(yè)方向在師資、實驗室建設(shè)等方面的資源緊缺，可能會導致實驗教學體系落后理論課程體系的建設(shè)，甚至很多涉及專業(yè)方向的實驗項目無法運行，這些都嚴重制約了學科專業(yè)的發(fā)展。安徽建筑大學應(yīng)用物理學專業(yè)以建筑物理環(huán)境、建筑節(jié)能設(shè)計和檢測方向的專業(yè)實驗室為平臺，在推行教學科研一體化的實驗教學體系改革做了一些有益的探索。
專業(yè)基礎(chǔ)實驗方面，對原有的力學實驗進行了部分刪減，弱化了原子物理實驗，增加了部分聲、光、熱檢測方面的基礎(chǔ)實驗。
針對專業(yè)實驗課程進行系統(tǒng)化和模塊化設(shè)計，將近代物理實驗、專業(yè)特色實驗、課程實驗統(tǒng)籌安排，重新整合、優(yōu)化。以建筑物理環(huán)境材料物理性能表征和建筑節(jié)能檢測為主線，按實驗課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性劃分模塊，如材料制備、結(jié)構(gòu)形貌表征、光學性能檢測、熱學性能檢測、電磁性能檢測等模塊。論證審定各個模塊包含的實驗內(nèi)容，并將專業(yè)培養(yǎng)計劃中“實驗”課程的學分細化到每個模塊。
依據(jù)專業(yè)應(yīng)用方向設(shè)計創(chuàng)新性實驗課題，如“半導體氧化物光/氣/熱敏傳感器的研制”，課題涵蓋了幾乎所有的實驗?zāi)K內(nèi)容，并將近代物理實驗課程，以及半導體物理，納米材料與技術(shù)、傳熱學、光電檢測技術(shù)、傳感器原理等理論課的課程實驗融合在一起。同時，為避免實驗課題過于寬泛和繁雜，確保實驗的可行性和科學性，我們在此大實驗課題下細化出系列實驗子課題；比如研究不同半導體材料，測試不同的物理性能如光、電、熱性能，以及制作光敏、氣敏、熱敏等不同類型傳感器件。課題在充分融合實驗教學計劃內(nèi)容（如X射線衍射、光導、熱電效應(yīng)、聲光效應(yīng)、以及數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用等）的基礎(chǔ)上，形成了基于實驗教學、科技創(chuàng)新、畢業(yè)設(shè)計為一體的實驗課程體系。
2 實驗教學模式的探索與創(chuàng)新
教師通過物理實驗中心網(wǎng)站擬題并規(guī)定選題人數(shù)，不設(shè)純理論模擬計算課題，且擬定的課題中需詳細注明課題內(nèi)容所涉及的實驗?zāi)K。實驗課題經(jīng)過系部和實驗中心的審核后，學生通過網(wǎng)站注冊選題，采取導師負責制，一個課題可設(shè)多個導師。此外，考慮到逐年增加的學生數(shù)量、相對緊缺的實驗教學資源、以及導師制對實驗教師科研能力、時間、精力的高要求，實驗教學體系的改革創(chuàng)新采取漸進式推進：從最初選取20%學生到現(xiàn)在的60%，歷經(jīng)四年多的試點和實踐，教學科研一體化的教學模式在培養(yǎng)學生動手實踐能力和科研創(chuàng)新能力方面逐步顯示出其優(yōu)越性。
3 保障體系和評價體系的完善
為了保證我校應(yīng)用物理學專業(yè)實驗教學改革的科學性，我們建立了一套有效的管理和評價機制。首先，依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標，修改和完善現(xiàn)有的實驗教學大綱，適當增大綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗的比重，體現(xiàn)創(chuàng)新性應(yīng)用人才的教學特點。根據(jù)新的實驗教學大綱，科學編寫實驗講義，尤其是增設(shè)一些與專業(yè)特色相關(guān)的實驗項目講義的編寫，使實驗教學規(guī)范化。其次，我們建立了實驗室網(wǎng)站，針對設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗項目，教師可以在網(wǎng)站提交實驗項目名稱和規(guī)定選題人數(shù)，學生可以申請選題；實驗場所和實驗儀器在正常的教學計劃時間外，實行開放運行，采取用前預(yù)約，用后登記。最后，我們改變一次教學實驗一個成績的傳統(tǒng)考核，采用多元化考核方式，通過文獻查閱、論證答辯、實驗設(shè)計、綜合操作、數(shù)據(jù)處理和實驗成果答辯幾個部分來全面評測學生的實踐操作能力和分析應(yīng)用能力。
參考文獻
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［2］楊金山.改革實驗工作模式促進應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索, 2010,29(2):78-81.
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［4］趙春霞,周靜,韓京.材料物理專業(yè)創(chuàng)新型實驗教學探索與實踐[J].實驗科學與技術(shù),2013,11(1):77-79.
關(guān)鍵詞:半導體物理實驗;教學改革;專業(yè)實驗
實驗教學作為高校教學環(huán)節(jié)中的一個重要組成部分，不僅因為其是課堂教學的延伸，更由于通過實驗教學，可以加深學生對理論知識的理解，培養(yǎng)學生的動手能力，拓展學生的創(chuàng)造思維［1，2］。實驗教學分為基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實驗兩部分［3，4］:基礎(chǔ)實驗面向全校學生，如大學物理實驗、普通化學實驗等，其主要任務(wù)是鞏固學生對所學基礎(chǔ)知識和規(guī)律的理解，旨在提高學生的觀察、分析及解決問題的能力，提供知識儲備［5，6］;與基礎(chǔ)實驗不同，專業(yè)實驗僅面向某一專業(yè)，是針對專業(yè)理論課程的具體學習要求設(shè)計的實驗教學內(nèi)容，對于學生專業(yè)方向能力的提高具有極強的促進作用［7～8］。通過專業(yè)實驗教學使學生能夠更好的理解、掌握和應(yīng)用基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，提高分析問題的能力并解決生活中涉及專業(yè)的實際問題，為學生開展專業(yè)創(chuàng)新實踐活動打下堅實的基礎(chǔ)［9～11］。
1半導體物理實驗課程存在的問題與困難
半導體物理實驗是物理學專業(yè)電子材料與器件工程方向必修的一門專業(yè)實驗課，旨在培養(yǎng)學生對半導體材料和器件的制備及測試方法的實踐操作能力，其教學效果直接影響著后續(xù)研究生階段的學習和畢業(yè)工作實踐。通過對前幾年本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析，發(fā)現(xiàn)該專業(yè)畢業(yè)生缺乏對領(lǐng)域內(nèi)前沿技術(shù)的理解和掌握。由于沒有經(jīng)過相關(guān)知識的實驗訓練，不少畢業(yè)生就業(yè)后再學習過程較長，融入企事業(yè)單位較慢，因此提升空間受到限制。1．1教學內(nèi)容簡單陳舊。目前，國內(nèi)高校在半導體物理實驗課程教學內(nèi)容的設(shè)置上大同小異，基礎(chǔ)性實驗居多，對于新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的相關(guān)實驗內(nèi)容完全沒有或涉及較少。某些高校還利用虛擬實驗來進行實驗教學，其實驗效果遠不如學生實際動手操作。我校的半導體物理實驗原有教學內(nèi)容主要參照上個世紀七、八十年代國家對半導體產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的要求所設(shè)置，受技術(shù)、條件所限，主要以傳統(tǒng)半導體物理的基礎(chǔ)類實驗為主，實驗內(nèi)容陳舊。但是在實驗內(nèi)容中添加新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的技術(shù)方法，對于增加學生對所學領(lǐng)域內(nèi)最新前沿技術(shù)的了解，掌握現(xiàn)代技術(shù)中半導體材料特性相關(guān)的實驗手段和測試技術(shù)是極為重要的。1．2儀器設(shè)備嚴重匱乏。半導體物理實驗的教學目標是使學生熟練掌握半導體材料和器件的制備、基本物理參數(shù)以及物理性質(zhì)的測試原理和表征方法，為半導體材料與器件的開發(fā)設(shè)計與研制奠定基礎(chǔ)。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，專業(yè)實驗的教學內(nèi)容應(yīng)隨著專業(yè)知識的更新及行業(yè)的發(fā)展及時調(diào)整，從而能更好的完成課程教學目標的要求，培養(yǎng)新時代的人才。實驗內(nèi)容的調(diào)整和更新需要有新型的實驗儀器設(shè)備做保障，但我校原有實驗教學儀器設(shè)備絕大部分生產(chǎn)于上個世紀六七十年代，在長期實驗教學過程中，不少儀器因無法修復的故障而處于待報廢狀態(tài)。由于儀器設(shè)備不能及時更新，致使個別實驗內(nèi)容無法正常進行，可運行的儀器設(shè)備也因為年代久遠，實驗誤差大、重復性低，有時甚至會得到錯誤的實驗結(jié)果，只能作學生“按部就班”的基礎(chǔ)實驗，難以進行實驗內(nèi)容的調(diào)整，將新技術(shù)新方法應(yīng)用于教學中。因此，在改革之前半導體物理實驗的實驗設(shè)計以基礎(chǔ)類實驗為主，設(shè)計性、應(yīng)用性、綜合性等提高類實驗較少，且無法開展創(chuàng)新類實驗。缺少自主設(shè)計、創(chuàng)新、協(xié)作等實踐能力的訓練，不僅極大地降低學生對專業(yè)實驗的興趣，且不利于學生實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，半導體物理實驗課程的改革勢在必行。
2半導體物理實驗課程改革的內(nèi)容與舉措
半導體物理實驗開設(shè)時間為本科大四秋季學期，該實驗課與專業(yè)理論課半導體物理學、半導體器件、薄膜物理學在同一學期進行。隨著半導體技術(shù)日新月異發(fā)展的今天，對半導體物理實驗的教學內(nèi)容也提出了新的要求，因此，要求這門實驗課程不僅能夠通過對半導體材料某些重要參數(shù)和特性的觀測，使學生掌握半導體材料和器件的制備及基本物理參數(shù)與物理性質(zhì)的測試方法，而且可以在鋪墊必備基礎(chǔ)和實際操作技能的同時，拓展學生在電子材料與器件工程領(lǐng)域的科學前沿知識，為將來獨立開展產(chǎn)品的研制和科學研究打下堅實的基礎(chǔ)。2．1實驗基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。2013年年底，基于我校本科教學項目的資金支持，半導體物理實驗教學團隊通過調(diào)研國內(nèi)外高?，F(xiàn)行半導體物理實驗教學資料，結(jié)合我校實驗教學的自身特點，按照創(chuàng)新教育的要求重新設(shè)計了半導體物理實驗內(nèi)容，并根據(jù)所開設(shè)實驗教學內(nèi)容合理配置相應(yīng)的實驗儀器設(shè)備，新配置儀器設(shè)備具有一定的前瞻性，品質(zhì)優(yōu)良，數(shù)量合理，保證實驗教學質(zhì)量。由于作為一門專業(yè)實驗課，每學年只有一個學期承擔教學任務(wù)，為了提高儀器設(shè)備的利用率，做到實驗設(shè)備資源的不浪費，計劃成立一間半導體物理實驗專屬的實驗室，用于陳放新購置的實驗設(shè)備，在沒有教學任務(wù)的學期，該實驗室做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用。通過近三年的建設(shè)，半導體物理實驗專屬實驗室———新能源材料與電子器件工程創(chuàng)新實驗室建成并投入使用，該實驗室為電子材料與器件工程方向的本科生畢業(yè)論文設(shè)計以及全院本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗設(shè)計提供了基本保障，更為重要的是該實驗室的建成極大地改善了半導體物理實驗的原有教學條件，解決了實際困難，使得半導體物理實驗教學效果顯著提升。不僅加強了學生對專業(yè)核心知識理解和掌握，而且啟發(fā)學生綜合運用所學知識創(chuàng)造性地解決實際問題，有效提高學生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。2．2實驗教學內(nèi)容的更新。半導體物理實驗是一門72學時的實驗課，在專屬實驗室建成后，按照重視基礎(chǔ)、突出綜合、強調(diào)創(chuàng)新、提升能力的要求，逐步培養(yǎng)與提高學生的科學實驗素質(zhì)和創(chuàng)新能力，構(gòu)建了“九—八—五”新的實驗內(nèi)容體系，包括如下三個層次(表1)。第一層次為“九”個基礎(chǔ)型實驗，涵蓋對半導體材料的物理性質(zhì)(結(jié)構(gòu)、電學、光學)的測定，通過對物理量的測量驗證物理規(guī)律，訓練學生觀察、分析和研究半導體物理實驗現(xiàn)象的能力，掌握常用基本半導體物理實驗儀器的原理、性能和測量方法等。第二層次為“八”個提高型實驗(綜合、應(yīng)用性實驗)，學生通過第一層次的實驗訓練后，已掌握了基本的實驗方法和技能，在此基礎(chǔ)上，開展綜合性實驗，可以培養(yǎng)學生綜合運用所學知識以及分析和解決問題的能力。通過應(yīng)用性實驗培養(yǎng)學生將來利用設(shè)備原理從事生產(chǎn)或者技術(shù)服務(wù)的能力。第三層次為“五”個設(shè)計創(chuàng)新型實驗，學生需運用多學科知識、綜合多學科內(nèi)容，結(jié)合教師的科研項目進行創(chuàng)新研究，通過設(shè)計型實驗可以鍛煉學生組織和自主實驗的能力，著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力和基本的科研素質(zhì)。每個基礎(chǔ)型實驗4學時，提高型實驗8學時，創(chuàng)新型實驗12學時，規(guī)定基礎(chǔ)型為必修實驗，提高型、創(chuàng)新型為選作實驗。九個基礎(chǔ)型實驗全部完成后，學生可根據(jù)興趣和畢業(yè)設(shè)計要求在提高型、創(chuàng)新型實驗中各分別選做一定數(shù)量的實驗，在開課學期結(jié)束時完成至少72個學時的實驗并獲得成績方為合格。2．3實驗教學方式的優(yōu)化。在教學方式上，建立以學生為中心、學生自我訓練為主的教學模式，充分調(diào)動學生的主觀能動性。將之前老師實驗前的講解轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生代表講解實驗內(nèi)容，然后老師提問并補充完善，在整個實驗安排過程中，實驗內(nèi)容由淺入深、由簡單到綜合、逐步過渡至設(shè)計和研究創(chuàng)新型實驗。三個層次的實驗內(nèi)容形成連貫的實驗梯度教學體系，在充分激發(fā)學生學習興趣的同時，培養(yǎng)學生自主學習、自發(fā)解決問題的能力。2．4實驗考核機制的改革。目前大部分實驗課的成績由每次實驗后的“實驗報告”的平均成績決定，然而單獨一份實驗報告并不能夠完整反應(yīng)學生的實際動手操作能力和對實驗內(nèi)容的熟悉程度。因此，本課程將此改革為總成績由每次“實驗”的平均成績決定。每次實驗成績包括實驗預(yù)習、實驗操作和實驗報告三部分，實驗開始前通過問答以及學生講解實驗內(nèi)容來給出實驗預(yù)習成績;實驗操作成績是個團隊成績反映每組實驗學生在實驗過程中的動手能力以及組員之間的相互協(xié)助情況;針對提高型和創(chuàng)新性實驗，特別是創(chuàng)新性實驗，要求以科技論文的形式來撰寫實驗報告，以此來鍛煉本科生的科技論文寫作能力。通過三部分綜合來給出的實驗成績更注重對知識的掌握、能力的提高和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)等方面的考核。
3半導體物理實驗課程改革后的成效
半導體物理實驗在我校本科教學項目的支持下，購置并更新了實驗設(shè)備建立了專屬實驗室，構(gòu)建了“九—八—五”新實驗內(nèi)容體系，并采用新的教學方式和考核機制，教師和學生普遍感覺到新實驗教學體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高。教學內(nèi)容和教學方式的調(diào)整，使學生理論聯(lián)系實際的能力得到增強，提高了學生的積極性和主動性。實驗中學生實際動手的機會增多，對知識的渴求程度明顯加強，為了更好地完成創(chuàng)新設(shè)計實驗，部分本科生還會主動去查閱研中英文科技文獻，真正做到了自主自覺的學習。通過實驗課程的教學，學生掌握了科技論文的基本格式，數(shù)據(jù)處理的圖表制作，了解了科學研究的過程，具備了基本的科研能力，也為學生的畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。與此同時，利用新購置的實驗設(shè)備建立的實驗室，在做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用時，也取得了優(yōu)異的成績。依托本實驗室，2015年“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”立項3項，2016年“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”立項4項。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞：材料物理化學；課堂教學；模式
作者簡介：馮利邦（1971-），男，甘肅慶陽人，蘭州交通大學機電工程學院，副教授；劉艷花（1982-），女，甘肅榆中人，蘭州交通大學機電工程學院，講師。（甘肅 蘭州 730070）
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0105-02
材料物理化學是以物理原理和實驗技術(shù)為基礎(chǔ)，研究材料化學體系的性質(zhì)和行為，發(fā)現(xiàn)并建立材料化學體系殊規(guī)律的一門課程。它綜合了基礎(chǔ)化學、高等數(shù)學、普通物理和部分材料化學課程的基礎(chǔ)知識，是學生學習后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，是工科材料類專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。然而，由于材料物理化學課程本身理論性強、概念繁多、內(nèi)容抽象，加之隨著科學的不斷發(fā)展，課程內(nèi)容在深度和廣度上不斷增加，而相對于化學化工類專業(yè)，材料類專業(yè)的學生學習該課程的課時又少，這使得學生在學習過程中普遍出現(xiàn)思想負擔重、畏難心理明顯、學習興趣不高等現(xiàn)象。因此，如何激發(fā)學生的學習興趣，加深學生對抽象概念的理解和深奧內(nèi)容的掌握，改善學生學習材料物理化學課程的學習效果便成為當前該課程授課教師必須要進行思考和探索的重要課題。本文從以下四方面對工科材料物理化學課程的課堂教學進行了一些探索，借此提高材料物理化學課程的課堂教學效果，以推動材料類人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。
一、激發(fā)學生學習興趣和求知欲
材料物理化學概念繁多、公式繁雜、枯燥難學，因而提高學生的學習興趣很關(guān)鍵。興趣是最好的老師，只有對材料物理化學產(chǎn)生濃厚的興趣和求知欲，學生才會以極大的熱情去學習。筆者通過以下方式來提高學生學習該課程的興趣：第一，時刻跟蹤物理化學和材料科學的發(fā)展，適當引入一些前沿知識，使經(jīng)典知識和前沿知識相結(jié)合，強化材料物理化學課程的生命力，同時激發(fā)學生學習物理化學的激情。例如在講解熱力學能量轉(zhuǎn)換時結(jié)合當前比較熱門的光伏發(fā)電、新型電池等，分析熱力學基本知識在解決能源危機方面的作用，以激發(fā)學生學習的興趣。第二，在講述熱力學三大定律及著名方程時，讓學生搜集相關(guān)的科學發(fā)展史和科學家的逸聞趣事，借此提升學生探究材料物理化學現(xiàn)象的興趣，并通過對科學家探索真理的過程進行分析，培養(yǎng)學生保持積極向上的學習態(tài)度，激發(fā)學生探究科學知識的欲望。第三，結(jié)合生活中的物理化學現(xiàn)象，在課前提出問題：例如講解卡諾定理時提出“為什么汽車發(fā)動機的效率超不過50%”，在講解化學平衡的影響因素時提出“為什么乙苯脫氫生產(chǎn)苯乙烯時需要加入惰性氣體”等問題，然后讓學生帶著問題聽課，這在很大程度上提高了學生的興趣和學習效果。第四，讓學生參與教學、討論等，例如在推導熱力學函數(shù)的基本公式時，可讓學生推導Maxwell關(guān)系式及其他公式；提出切實可行的小科研課題，引導學生憑借所學的材料物理化學知識，解決科學難題。例如設(shè)計實驗根據(jù)稀溶液的依數(shù)性測定物質(zhì)的分子量，這可進一步提高學生的學習興趣和主動性。
二、理論聯(lián)系實際，將枯燥的理論與實際生活相聯(lián)系
材料物理化學課程理論性強、內(nèi)容抽象，為了加深學生對材料物理化學抽象概念的理解和深奧內(nèi)容的掌握，注意收集、整理生產(chǎn)生活中用到物理化學知識的相關(guān)實例，并在講授相關(guān)基本物理化學知識時穿插講解，將枯燥的理論與實際生活密切相聯(lián)系，借此說明物理化學知識并不是虛無縹緲的，可加深學生對物理化學知識的理解。同時，引導學生注意觀察生活中的物理化學現(xiàn)象，促使學生運用所學的物理化學知識解釋客觀現(xiàn)象，解決實際問題，從而提升學生學習的動力。
例如，在講解熱力學第一定律時，以化工生產(chǎn)中的能量守恒及節(jié)能措施、冬季北方熱力公司供熱防寒等為實例；在講解熱與功的轉(zhuǎn)化時以發(fā)動機的效率、空調(diào)制冷致熱為例子；在講解稀溶液的兩個定律時可參考金屬冶煉時助溶劑的作用、生物實驗中半透膜的應(yīng)用等；在講解稀溶液的依數(shù)性時，可以冬天下雪后在路面上撒鹽融雪等為例；在講解相平衡時，講述相平衡在冶金工藝當中的重要應(yīng)用，包括枝晶偏析、退火、淬火和區(qū)域熔煉等技術(shù)的原理和具體過程；在講解潤濕問題時列舉超疏水材料的自清潔機制、噴灑農(nóng)藥殺蟲等；在講解膠體知識時可以材料合成中溶膠-凝膠法的運用、用乳液法合成空心微球及在藥物輸送中的應(yīng)用等為例；在講解電化學內(nèi)容時以太陽能電池的開發(fā)、利用電化學反應(yīng)進行鍍膜、海洋船舶的電化學防腐等為例；在講解吸附作用時以超吸水樹脂、超吸油樹脂的應(yīng)用等為例；在講解開爾文公式時，與人工降雨、暴沸等現(xiàn)象相聯(lián)系。
三、教學與實驗互動，用教學指導科研，用科研反哺教學
物理化學的許多原理、定律都是在大量的實驗基礎(chǔ)上，通過科學分析、歸納總結(jié)而得到的。因此，材料物理化學不僅理論性強，同時實踐性也較強。加強材料物理化學的教學與實驗互動，在課堂上引入一些物理化學小實驗或?qū)⒗碚撜n的課堂教學轉(zhuǎn)移到實驗室，留給學生思考的空間，變灌輸式教學為研究式教學，這樣有助于學生加深對難懂的理論知識的理解。
另外，教學與科研相長，加強以科研帶動教學，以教學引導科研，科研可促進教學內(nèi)容的更新及教學方法和手段的改進。教師把最新科技前沿和科研成果及時轉(zhuǎn)化為材料物理化學課程的教學內(nèi)容，可以豐富課堂教學和學生的知識面。同時，激勵高年級本科生充當科研助手，帶領(lǐng)學生研究和探索教師正在開展的課題，可充分利用學生們活躍的思維促進教師的科研，再進一步反哺教學。
四、探索有效的課堂教學方法
1.傳統(tǒng)板書與多媒體授課有機結(jié)合
傳統(tǒng)板書授課靈活性強，可以有效地控制課堂節(jié)奏，能與課程的各個教學環(huán)節(jié)嚴密吻合。教師邊講邊板書可以引導學生的思路沿著教師的講述而發(fā)展，這有助于學生對材料物理化學各知識點邏輯關(guān)系的理解。同時，可以引導學生獨立思考，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，這對于一些復雜公式與定律的推導和理解尤為重要。然而，材料物理化學理論性強、公式多、內(nèi)容豐富但課時少，僅用板書授課課時比較緊張，并且教學的一些重點和難點僅憑用語言描述很難解釋清楚，學生接受效果有限。
與傳統(tǒng)板書相比，多媒體教學直觀形象、信息量大，可將抽象難懂、枯澀的教學內(nèi)容更加便利、直觀生動地表現(xiàn)出來，有助于學生掌握概念、規(guī)律和加深對材料物理化學深奧內(nèi)容的理解，同時可節(jié)省大量寶貴的教學時間。但是，在進行公式的推導和講解時，學生一味盯著屏幕接受而不愿進行主動思考，缺乏學習的主動性和積極性，這嚴重影響了學生對公式的理解和掌握。所以，單純用多媒體授課也不適合本課程的教學。
因此，在材料物理化學課堂授課時，探索將傳統(tǒng)板書與多媒體授課有機結(jié)合，根據(jù)教學內(nèi)容選擇合適的授課手段，實現(xiàn)各個教學手段的優(yōu)勢互補，從而達到較好的教學效果。例如，對于理論性強的內(nèi)容、重要概念、重要定律、公式推導和典型例題的講解及習題的解答，應(yīng)以板書的形式進行授課；而對于那些理論性較少且偏重于介紹性的知識，應(yīng)以多媒體的形式進行授課。
2.其他教學方法的運用
突破單向灌輸模式，堅持以學生為主體、教師為主導的原則。教師根據(jù)授課的具體內(nèi)容，精心設(shè)計，實施啟發(fā)式、討論式、交互式等教學方法，引導和激勵學生積極參與教學，巧妙運用提問甚至追問方式活躍課堂氣氛，鼓勵學生發(fā)表意見，引導學生參加討論，在爭辯中得出正確的結(jié)論，從而提高教學效果。其次，探索通過電話、E-mail、qq等方式進行課程輔導和習題答疑，使學生隨時加深和鞏固對相關(guān)知識的理解。
以上是對材料物理化學課程教學方面的初步探索，在以后的教學工作中，還要繼續(xù)不斷探索、發(fā)展和完善，以進一步豐富教學內(nèi)容和教學方法，使材料物理化學課堂教學更加豐富多彩，以實現(xiàn)教學效果的最優(yōu)化，最終使材料物理化學的教學質(zhì)量得到極大提升。
參考文獻：
[1]傅獻彩，沈文霞，姚天揚，等.物理化學[M].北京：高等教育出版社，2007.
[2]邵光杰，王銳.物理化學[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，
關(guān)鍵詞：材料性能學;課程改革;實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）43-0104-03
教書育人是高校的基本功能之一，教學質(zhì)量關(guān)系到培養(yǎng)人才的質(zhì)量，是高校賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著社會的發(fā)展，高等教育改革與發(fā)展的深化，學科之間的交叉、重組和優(yōu)化，以前針對某個專業(yè)開設(shè)的一些課程已經(jīng)不能滿足科技發(fā)展的要求，必須進行改革。
一、課程性質(zhì)與特點
“材料性能學”課程是材料科學與工程專業(yè)主干課程，是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學生專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)基礎(chǔ)的重要組成部分，對于學生的就業(yè)和進一步深造都有著重要的影響。很多材料專業(yè)都開設(shè)了相關(guān)課程[1，2]。我?！安牧闲阅軐W”課程的前身是“無機材料性能”，講授對象是無機非金屬材料專業(yè)的本科生。根據(jù)教育部提出的拓寬專業(yè)口徑，按專業(yè)大類進行人才培養(yǎng)的基本思路，我校從2005年開始按一級學科專業(yè)“材料科學與工程”招生培養(yǎng)。根據(jù)培養(yǎng)方案，原“無機材料性能”變更為“材料性能學”?！安牧闲阅軐W”是聯(lián)系材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的一門重要課程，既是材料科學與工程學科的重要研究內(nèi)容，也是材料生產(chǎn)和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，是材料科學與工程專業(yè)學生的必修課程。通過本課程的學習，使學生具備以下能力：根據(jù)材料的性能參數(shù)判斷材料的優(yōu)劣，立足材料的性能正確選擇和使用材料，改變材料的性能從而探索新材料、新性能、新工藝，為最終實現(xiàn)建立材料結(jié)構(gòu)―性能―制備―應(yīng)用之間的關(guān)系――這一材料學科研究的最終目標打下理論基礎(chǔ)。在教學過程中，注重培養(yǎng)學生的研究能力、工程素質(zhì)和綜合應(yīng)用能力，創(chuàng)新實踐能力和團隊合作能力，以及應(yīng)用專業(yè)知識和技能解決材料科學與工程領(lǐng)域復雜問題的能力。
本課程具有如下特點。
1.內(nèi)容廣泛，學科交叉性強?！安牧闲阅軐W”不再是針對某一種材料，而是針對材料大類，涉及材料種類眾多，同時涉及的性能也是多方面的，有力學性能、物理性能和化學性能等。力學性能內(nèi)容廣泛自不必說，很多學校的材料力學性能是一門單獨的課程;物理性能涉及熱、光、電、介電、磁等性能;化學性能包括耐腐蝕性、抗氧化性、化學穩(wěn)定性等。涉及物理、化學、力學、材料科學基礎(chǔ)、材料研究方法、材料工藝等[3]。
2.與工程實際聯(lián)系緊密，同時兼具敘述性與理論性?！安牧闲阅軐W”課程是介紹材料各種主要性能的基本概念、物理本質(zhì)、影響因素、變化規(guī)律、性能指標的工程意義以及測試、評價及應(yīng)用。各種性能的物理本質(zhì)和變化規(guī)律與材料的化學成分及基本結(jié)構(gòu)間的關(guān)系較為抽象，理論性較強，同時，由于涉及的性能眾多，各性能的指標、測試、評價與應(yīng)用等具有一定的敘述性。
3.理論與實際相結(jié)合，實踐性強。材料的各種性能都有一定的應(yīng)用場合，或者根據(jù)不同的應(yīng)用要求，需要特定的性能，因此，無論是材料各種性能本身的測試和研究還是和工程實際相結(jié)合都具有很強的實踐性。
二、課程存在的問題和改革的必要性
1.專業(yè)拓寬的影響。我國的高等教育最初照搬蘇聯(lián)模式，培養(yǎng)“專業(yè)”人才，但是隨著社會的發(fā)展和科學的進步，交叉學科和新興學科興起，原來狹窄的專業(yè)模式已難以適應(yīng)我國經(jīng)濟發(fā)展的需求，更阻礙了科技的進步。因此，教育部于1998年進行了大范圍的本科專業(yè)目錄調(diào)整，我校的材料專業(yè)也于2005年按材料科學與工程一級學科專業(yè)招生，相應(yīng)的課程也改為“材料性能學”，但是教學內(nèi)容和教學大綱仍然沿用了過去“無機材料物理性能”課程的教學體系，講授的內(nèi)容變化不大。
2.課程教學本身存在的問題。傳統(tǒng)的課堂教學以教師講授為主，教學方法相對單一，而“材料性能學”課程具有理論性較強和講授的概念較為抽象的特點，傳統(tǒng)的講授方法很難讓學生迅速而有效地理解教學內(nèi)容。因此，如何把抽象和艱深的理論內(nèi)容深入淺出地展現(xiàn)給學生，讓學生迅速有效地理解教學內(nèi)容是一個難點，同時也是課堂教學的重點。目前，雖然采用了多媒體課件，但是大多是用PowerPoint制作的簡單課件，其表現(xiàn)力仍有限，在教學效果上力不從心。
3.由于條件限制，目前我校的“材料性能學”課程只有理論教學環(huán)節(jié)，而沒有實踐教學環(huán)節(jié)。但該課程本身是一門實踐性很強的課程，缺少實踐教學使得學生在接受教學內(nèi)容上產(chǎn)生了一定的困難。“我聽過就忘了，我看見就記住了，我做了就理解了”是華盛頓兒童博物館上的格言，這不單對幼兒適用，對剛剛邁入成年的大學生也是適用的。因此，要想辦法創(chuàng)造條件開展實踐教學。
三、教學改革措施
1.課程體系和教學內(nèi)容改革。我?！安牧闲阅軐W”課程的前身是“無機材料物理性能”，側(cè)重點是無機非金屬材料物理性能，隨著專業(yè)面的拓寬和人才培養(yǎng)模式的調(diào)整，調(diào)整后的“材料性能學”，從材料種類來說不能再拘泥于單一的無機非金屬材料，而要整合金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等相關(guān)性能;從性能上來說要從物理性能拓寬到力學性能、物理性能和化學性能。對這些內(nèi)容進行綜合優(yōu)化，形成系統(tǒng)理論。課程內(nèi)容要涵蓋主要材料主要性能的基本知識和理論，同時要緊跟學科前沿，涵蓋新模型、新概念和新技術(shù)。在目前條件下，應(yīng)選用合適的教材，同時爭取重新編寫教材以切合課程體系。課程體系的調(diào)整，使得課程涵蓋內(nèi)容大幅增加，但目前大學本科教育的趨勢是課時大幅減少，我?！安牧闲阅軐W”課程為48學時，課時大幅壓縮，要想涵蓋全部內(nèi)容存在很大難度，在內(nèi)容的廣度和深度上存在矛盾。在這種背景下，課程體系和教學內(nèi)容的改革是重點也是難點。在課程內(nèi)容的設(shè)計上，以“寬口徑、強基礎(chǔ)、重實踐”為指導思想，培養(yǎng)具有扎實基礎(chǔ)理論和較強實踐能力的復合型人才為目標。教學重點與學校實際情況相結(jié)合，根據(jù)材料專業(yè)的實際情況確定課程的內(nèi)容和要求，分清主次，哪些是必須的，以“必須、夠用”為度?！安牧闲阅軐W”課程主要包括如下七個模塊：材料的力學性能、熱學性能、電學性能、介電性能、磁學性能、光學性能和化學性能。在各個模塊中，以每種性能的基本概念―物理（化學）本質(zhì)―影響因素―性能指標的工程意義―指標的測試、評價及應(yīng)用為主線貫穿始終[3]。同時，教學內(nèi)容需體現(xiàn)科技的發(fā)展，適時講授相關(guān)領(lǐng)域的研究動態(tài)和發(fā)展前沿，保持教學前瞻性，拓寬學生的視野，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。
2.教學方法和教學手段改革。傳統(tǒng)的教學模式是一根粉筆加一本教科書貫穿一堂課，現(xiàn)在用上了多媒體[4]，但很多時候只是把板書搬到了PPT上，仍然是教師講、學生聽，對于抽象的概念和理論，學生難于理解和掌握。在教學方法上，要改變傳統(tǒng)教學模式，綜合運用啟發(fā)式、討論式、案例式等多種教學方法，激發(fā)學生的學習興趣，提高教學效果。
在教學手段上，一要完成多媒體課件制作：充分運用文字、圖形、圖像、聲音、動畫、影像等多種媒體素材，制作多媒體課件，把抽象、復雜的理論內(nèi)容生動形象、深入淺出地展示給學生，加大課堂教學的信息量，一定程度上降低課時壓縮的影響;二要建立網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)境：利用網(wǎng)絡(luò)平臺，建立和完善課程網(wǎng)站，利用課后延伸環(huán)節(jié)，為學生的自主性學習提供條件。
3.實踐環(huán)節(jié)建設(shè)。實踐是工科教育的靈魂，教學中實踐環(huán)節(jié)的設(shè)置有利于學生的學習和理解，有利于學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造性的培養(yǎng)。本課程由于條件的限制，目前并沒有實踐環(huán)節(jié)。因此，一方面要積極向?qū)W院、學校申請資源，努力爭取建立基本實踐條件，同時在目前條件下，充分利用現(xiàn)有的條件，探索開展實踐教學的方法。
四、教學改革實踐示例及效果
材料對電場的響應(yīng)主要有兩種，一種是帶電粒子的長程運動，稱為電導，一種是帶電粒子的短程運動，稱為極化，內(nèi)容很多也很復雜。以往的教學中要分別介紹電子電導、離子電導、半導體、介質(zhì)極化等[5]，這些內(nèi)容理論性強，學生不容易理解，也很難產(chǎn)生興趣。因此，在教學中采用“應(yīng)用先行”的辦法，以生活中和高科技領(lǐng)域中的應(yīng)用為引子，引導學生發(fā)現(xiàn)材料的獨特性能，激發(fā)學生的學習興趣;發(fā)現(xiàn)了材料的獨特性能后，引導學生分析研究其中的原理、機制和物理本質(zhì);然后再從物理本質(zhì)出發(fā)，分析影響材料該性能的因素，從影響因素出發(fā)，進一步分析討論改進、提高材料性能的方法和實現(xiàn)手段;再從性能出發(fā)，分析材料可能的其他應(yīng)用，啟發(fā)學生的發(fā)散思維和創(chuàng)新精神。實踐示例：材料的熱敏特性教學。材料的熱敏特性是指材料對溫度變化具有響應(yīng)的特性，材料的熱敏特性在許多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是許多功能材料的基礎(chǔ)。對于這個特性，首先從家庭日常使用的電飯煲出發(fā)。為什么電飯煲能夠自動把飯煮好？這個問題引起了同學的興趣，同學紛紛發(fā)言：有的說通過電加熱把飯煮熟，教師追問電飯鍋怎么知道熟了，既不會夾生也不會焦掉？有同學說那應(yīng)該是有傳感器，教師追問會是什么樣的傳感器呢？帶著這一系列的問題和各色各樣的答案，教師對問題進行總結(jié)：電飯煲煮飯是把適量的水和米混合在一起，通過電加熱，水的溫度逐漸升高直至沸騰。沸騰后，由于水的沸點在一定的大氣壓下是恒定的，在我們生活的低海拔地區(qū)基本上可以認為是保持100℃不變，因此鍋底的溫度一直保持100℃不變。隨著時間的延長，一部分水分被大米吸收，另外一部分水分慢慢蒸發(fā)，直到飯熟后，鍋底沒有了液態(tài)水，鍋底溫度升高，此時電飯鍋就需要停止加熱，否則飯要燒焦了。這一點電飯鍋是如何做到的呢？此時該我們的主角――熱敏材料閃亮登場了。有一類材料他們的電阻隨溫度升高而顯著地變化，飯沒熟，溫度在100℃時，材料的電阻比較小，線路導通，發(fā)熱元件工作;當溫度超過100℃達到103℃時，電阻突然上升幾個數(shù)量級，此時線路斷開，停止加熱，這種材料稱為“正溫度系數(shù)（PTC）熱敏陶瓷”，可以作為恒溫發(fā)熱元件，電阻突變的點稱為“居里點”。不同材料的居里點不同，通過調(diào)整材料的成分和結(jié)構(gòu)可以調(diào)整居里點，做成各種各樣不同的元器件，應(yīng)用于不同的場合。這時引入科學的概念，進行課堂核心內(nèi)容講授――PTC效應(yīng)的機理及影響因素，介紹熱敏材料及其應(yīng)用，介紹相關(guān)的知識點。除了PTC效應(yīng)，還有NTC效應(yīng)――負溫度系數(shù)等。核心知識點講授完成后，進一步發(fā)散，除了電阻對溫度變化的響應(yīng)，還有材料的其他性能如介電常數(shù)、電流、磁化強度等都對溫度變化有響應(yīng)，如介電常數(shù)―溫度敏感的鐵電材料、電流―熱量敏感的熱釋電材料、磁化強度―溫度敏感的磁性陶瓷等。介紹相關(guān)特性，布置小組討論作業(yè)：介電常數(shù)―溫度敏感、電流―熱量敏感、磁化強度―溫度敏感的機理、影響因素及應(yīng)用等，引導學生利用學校圖書館的數(shù)據(jù)庫，查閱科技文獻，了解相關(guān)問題的最新研究發(fā)展動態(tài)。學生每4～5人分為一組，選擇感興趣的內(nèi)容進行研討，利用教材和參考書對每一個主題所涉及的性能的基本概念、物理本質(zhì)和影響因素進行分析，查閱科技文獻了解材料的應(yīng)用領(lǐng)域及最新研究方向和成果。每個小組提交一份研討報告，同時準備演講PPT，進行演講匯報。演講過程中，學生積極提問、質(zhì)疑、討論，形成了良好的學習氛圍，培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新能力及領(lǐng)導力。
“材料性能學”是材料專業(yè)的一門主干課程，隨著專業(yè)的調(diào)整以及課程本身的特點，必須對其教學內(nèi)容、教學方法進行改革。文中提及的一些思路，有些已經(jīng)實施，也取得了較好的效果，有些仍需創(chuàng)造條件進行實踐，在教學實踐中不斷完善。學生掌握材料各種主要性能的基本概念、物理本質(zhì)、變化規(guī)律、性能指標及其工程意義;了解影響材料性能的主要因素，材料性能與化學組成、組織結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，從而為判斷材料優(yōu)劣、正確選擇和使用材料，改變材料性能、探索新材料、新性能、新工藝打下理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學生的知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻：
[1]成都理工大學 材料物理性能精品課程申報網(wǎng)站http：///qvy/
[2]武漢理工大學.材料力學性能[EB/OL].精品課程網(wǎng)站
http：///details？uuid=ba97957d-
122e-1000-8376-144ee02f1e73&courseID=X0500304.