1、課程改革

1.1教學內(nèi)容的調(diào)整

根據(jù)材料專業(yè)特點，本著理論夠用的教學原則，結合材料學科的發(fā)展趨勢，嘗試將專業(yè)必需的物理知識進行優(yōu)選重組、整合，作為金屬材料工程專業(yè)和材料物理專業(yè)的學生必須學習掌握的共同內(nèi)容，目的是使材料專業(yè)的學生掌握較扎實的物理基礎理論知識及基本分析應用能力．

1）力學篇

力學是經(jīng)典物理學的基礎，也是材料學專業(yè)許多重要課程的基礎，例如材料力學、材料成型與控制、金屬力學性能等等．在講述力學知識的時候，特別強調(diào)物理概念的產(chǎn)生、嚴格定義和使用范圍．此外，重視一些重要的思想，例如矢量疊加原理、取微元再積分的思想等等，幫助同學們通過建立合適的物理模型和一些重要的數(shù)學思想來解決實際問題．而狹義相對論與材料學關系不大且難以理解，可略去不講．

2）熱學篇

材料的許多物理性質(zhì)都與熱有關，例如熱膨脹、熱傳導、熱穩(wěn)定性、熱電等等．研究熱現(xiàn)象，熱力學和統(tǒng)計物理是兩條重要的途徑．目前所使用的教材中，熱學知識不夠豐富，因此在給材料類專業(yè)的同學上課時，需要補充額外的知識．在介紹統(tǒng)計物理時，幫助學生理解概率統(tǒng)計在材料科學研究領域的作用．在介紹熱力學第一定律時補充焓的概念，在介紹熱力學第二定律時補充熵的概念，因為熵與焓都是材料學中常用的表征材料特性的物理量．

3）電磁學篇

電磁學包括靜電場、導體和電介質(zhì)、穩(wěn)恒磁場、電磁感應和電磁場，知識體系相對完整和龐大．如果全部講解，至少需要半個學期的時間，而且這部分內(nèi)容整體上與材料學關系不太密切，可以略講．在講解時要避免上成數(shù)學課，重視實驗（在課堂上用多媒體演示實驗過程），強調(diào)重大物理理論產(chǎn)生的過程．這部分教學內(nèi)容與物質(zhì)的導電性和磁性密切相關，因此可以適當介紹超導材料的概念和發(fā)展情況．

4）光學篇

對材料類專業(yè)的學生，光學部分應著重介紹光譜分析與應用方面，例如Ｘ射線衍射．此外，通過適當介紹一些重要的光學材料，例如隱身材料，增透抗反射材料、防偽材料等，來提高學生的學習興趣和學習動力．

5）量子物理篇

對于金屬材料工程專業(yè)的同學來說，量子物理知識與其后續(xù)課程關系不大，可以推薦一些科普書籍，讓他們自學．而對于材料物理專業(yè)的同學，后續(xù)還要繼續(xù)學習“理論物理”、“固體物理”等課程，但是量子物理知識復雜，故可僅介紹量子力學及原子物理初步的知識，適當補充納米材料的概念，以豐富學生對物質(zhì)層次的認識．

1.2教學模式改革

改革現(xiàn)行的以多媒體教學為主的教學模式，試行“黑板板書＋多媒體演示＋知識拓展”的復合教學模式．黑板板書是重要的教學方式，許多國內(nèi)外著名大學的大學物理的教學依然是通過板書的方式，例如耶魯大學和麻省理工學院．通過板書可以突出關鍵性的內(nèi)容和難點，而且學生也可以跟得上老師的思維，而這正是多媒體教學的軟肋．因此在教學實踐中，也仍然以板書傳授知識的教學模式為主．多媒體教學也有自身的優(yōu)勢．物理學是一門重視實驗的科學，在實踐中學習是最好的學習方式．但是由于教學硬件有限，不能在課堂上演示實驗．因此通過借助現(xiàn)代化教學的工具———多媒體，為學生演示一些模擬實驗，以引起學生的注意和激起他們的好奇心．此外，互聯(lián)網(wǎng)上有大量豐富多彩的資源，適當引入課堂教學，可以起到“畫龍點睛”的效果．例如將網(wǎng)易公開課上的優(yōu)秀資源引入課堂、利用中央電視臺科教頻道的一些錄像片和資料等，達到了豐富教學內(nèi)容、開闊學生視野的目的．為了讓學生主動思考問題，以及將物理理論知識和實踐相結合，引入了知識拓展這個模塊．每一次課堂的教學設計都包含這個環(huán)節(jié)，時間不長，但是通過這個模塊能夠引發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生思考問題、解決問題的能力，在提高教學質(zhì)量的同時也提高了教師自身的知識水平．可以適當引入與該知識點相關的科技發(fā)展前沿理論或者未知問題，例如在講到圓周運動時，可讓學生談談對能夠產(chǎn)生人造重力的未來空間站的看法和想法．也可以適當引入與材料學專業(yè)相關聯(lián)的問題，例如在講到物質(zhì)的磁性時，可讓學生談談對磁記錄材料的認識；在講到功和能時，介紹一些新能源材料，并讓學生談一談對解決能源危機的看法和思考．

2、實踐與效果

自２０１２年開始，西南大學材料與能源學部的大學物理課程組依據(jù)材料專業(yè)自身的特點，合理修訂教學大綱，適度調(diào)整教學內(nèi)容，以及采用“黑板板書＋多媒體演示＋知識拓展”的復合教學模式，充分調(diào)動了學生的學習動力和學習積極性，同時也達到了利用最少的課時講解更多的教學內(nèi)容的教學目的和教學效果．經(jīng)過這兩年的教學改革探索，已經(jīng)取得了較好的成效．通過對２０１１級和２０１２級的金屬材料工程和材料物理兩個專業(yè)的學生的問卷調(diào)查，結果顯示同學們學習物理的興趣和積極性提高，而且９７％的同學希望能夠在大學物理的教學過程中，適當介紹和材料學相關的概念．當然，大學物理教學方法和教學體系的改革是一項系統(tǒng)工程，還需要長期不懈的努力和積極的教學實踐才能完成．

作者：滿玉紅 程南璞 覃禮釗 單位：西南大學