材料物理专业是“研究各种材料特别是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律，为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科，是理工融合的学科”[1，2]。材料物理下面是小编为大家整理的2023年材料物理专业【五篇】（精选文档）,供大家参考。
材料物理专业范文第1篇
关键词：材料物理专业；
材料物理化学；
教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）43-0115-03
一、材料物理专业的特色
材料物理专业是“研究各种材料特别是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律，为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科，是理工融合的学科”[1，2]。材料物理是物理学与材料科学的一个交叉学科，主要通过各种物理技术和效应，实现材料的合成、制备、加工与应用。主要研究范围包括材料的合成、结构、性质与应用；
新型材料的设计以及材料的计算机模拟等[3]。材料物理将理科的知识传授与工科的工程能力培养相结合，使传统材料工艺学与以现代物理学为基础的材料科学相融合，具有“亦工亦理，理工相融”的特点。
二、材料物理化学在材料物理专业中的作用和地位
材料物理化学是贵州大学材料物理专业本科生的学位必修课程，这门课程是从物理化学的角度研究材料科学与工程的基础理论问题，从基础的具有共性的原理及方法来论述各种材料的组成与结构、制备与合成、性能与应用的相互关系。该门课程的教学目的在于提高学生的专业知识水平，培养学生科学的思维方式和独立的创新能力，以及综合运用基础理论来解决实际问题的能力。材料物理化学是材料物理专业非常重要的专业基础课，它以高等数学、大学化学、大学物理等理论基础课程为基础。高等数学是学习物理化学的重要手段和工具，物理化学只有通过数学语言的表达才能成其为真正的科学。认识到大学物理和物理化学中热力学内容的衔接，了解大学物理中原子结构知识的介绍，协调好与大学化学中原子结构部分内容的关系，突出重点，避免重复，讲清难点，是材料物理化学教学中值得注意和认真对待的问题[4]。材料物理化学同时也是材料物理专业的后续专业课程（材料腐蚀与防护等）的基础课程。材料腐蚀与防护课程中的金属与合金的高温氧化的热力学部分，就要运用材料物理化学中诸多热力学基本知识，如G-T平衡图和克拉佩龙方程等。材料物理化学如同一座桥梁，将材料物理专业的前期基础课与后续专业课联接起来，以完善专业知识的系统与连贯性。同时，材料物理化学作为一门重要的专业基础课，是许多高等院校研究生入学考试的必考科目。材料物理化学与材料科学与工程各专业相关的生产生活联系紧密。新材料的设计、合成以及产物性能的提高与可控自由基聚合反应中所用的新型催化剂和引发剂息息相关。在材料表面改性过程中，界面效应是起理论指导作用的。电化学在材料领域应用广泛，例如：熔盐电解法制取金属铝、多种稀土金属及其合金，金属在使用过程中的腐蚀及防护等，新型的化学传感器、燃料电池、锂离子电池的研究和生成都要用到电化学理论。而对于发展迅速的前沿材料纳米材料，如何制备具有规定尺寸和组成的纳米颗粒、测量其性质、了解它们的特殊性质与颗粒尺寸的关系等很大程度上依赖于科学测量手段和化学化工技术，这也离不开材料物理化学基本原理的指导。
三、材料物理化学的教学难点
根据在以往的教学过程中的观察与经验，材料物理化学是一门老师难教、学生难学的课程。这首先是因为材料物理化学课程与数学物理联系密切、抽象概念多、数理推导多、公式繁杂等特点。许多学生见到大段连篇的公式推导就会产生畏难心理，丧失学好该课程的信心，然后就逐渐厌学甚至放弃学习。再加上该门课程对于材料物理专业的学生来说，课时相对较少，要在有限的学时中掌握较多的内容，使得以往的教学出现点到为止，认识学习不够深入的现象[5]。该门课程的授课对象是大学二年级上学期的学生，处于这个时期的学生学习兴趣和学习热情处于整个大学的全盛时期，求知欲强，精力充沛。面对这样的学生，如何有效地利用他们的求知欲，激发起学习该课程的兴趣，并针对他们的缺点，制定行之有效的方法及对策，使其通过该门课程的学习，培养起运用物理化学的方法进行科学研究和解决实际问题的能力，是值得我们教学工作者值得思考并认真对待的问题。
四、材料物理化学的教学改革
针对上述问题，为提高材料物理化学的教学质量，激发学生的学习兴趣，培养学生能力，我们对材料物理化学课程教学进行了多方面的改革。
1.教学内容上的改革。（1）教学内容与材料物理专业特色相结合。针对材料物理专业“亦工亦理，理工相融”的特点，材料物理化学的教学思想与内容安排也要做到理工相融。既要把重点放在物理化学的基础理论、基础知识、基础技能的教育上，比如要对基本概念有比较深的理解，对重要公式能够熟练掌握，对课程作业有严格的要求等，以加强学生对理论知识的认识和理解[6]。同时，教师也要认识到工程教育是材料物理专业学生培养中不可缺少的重要组成部分，要彻底改变传统物理化学教学模式下工程教育处于从属地位的状况。我们既要强调物理化学学科的理论性和科学性，又要从工程需求的实际出发进行考虑，不能重科学轻技术、重理论轻实践，不能从理论到理论，而应注重相关结论的物理意义、适用范围，注重科学理论与工程问题的结合。（2）教学内容与科研实践相结合。材料物理化学课程应积极倡导科研与教学资源共享，以科研促进教学，适时地将最前沿的科研成果渗透到教材、教学和实验中。将科研课题和教学相结合，实现科研对教学的带动作用。如能实现教学和科研的互动，这将为本科生完成毕业论文，继续读研深造奠定坚实的基础，并能大大提高学生分析问题解决问题的能力、实验操作能力以及计算机软件的使用能力。同时将教学与教师的科研实践相结合，还有利于调动学生学习和进行实验操作的积极性及兴趣，启发学生的思维，激发其探索精神。例如，可将材料物理系教师的科研课题“稀土氧化物纳米颗粒的制备”与相关化学热力学和界面现象的知识相结合来进行教学，将教师课题“激光熔覆制备生物陶瓷材料”与相关的热力学知识相结合，如反应吉布斯自由能的计算及其作为反应判据的应用，等等。还可以鼓励感兴趣的学生参与到教师的科研实验中来，学以致用，加强知识点理解的同时，拓宽视野，锻炼科研及动手能力。
2.教学方法上的改革。（1）传统与先进教学手段相结合。传统的教学手段板书由于其单调、枯燥的特点已不能完全适应目前的教学要求，而多媒体辅助教学手段是图、文、像、色集于一体的现代化教学手段，它的应用使原本量大、抽象、复杂、枯燥无味的理论知识，通过形象、生动、直观的形式表现出来，调动了学生的积极性和学习兴趣，便于学生对知识的理解和掌握。同时，也为教师节省了大量板书绘图的时间，加快了授课进度也增大了教学信息量[7]。比如相平衡与界面现象这两章，利用多媒体手段能将各种相图、亚稳状态及润湿现象能内容形象直观地表现出来，配上动画效果，更便于学生的认识与理解。但是在整个教学过程当中，多媒体也不是放之四海而皆准的教学手段，在一些公式的推导演示以及课后习题的讲解过程中，配以一定的板书，将会起到解释充分、循循善诱的教学效果，使学生有充足的时间理解消化相关重点及难点。总之，不同形式的教学方法、教学手段须依据教学内容、学生能力、教学需求等灵活应用，才可较好处理有限的理论学时与教学内容多、传授知识与培养能力、主体与主导之间的关系，有效地提高学生学习兴趣、自学能力、综合素质，取得良好的教学效果。（2）教师指导与学生自主学习相结合。传统的材料物理化学的教学模式是填鸭式教学，老师讲，学生听，老师主动教，学生被动学，这样的教学模式使学生的主观能动性得不到体现和发挥，因而造成事倍功半的教学效果。师者，传道、授业、解惑也。教师除了完成传道授业的任务外，也要试图将学生的学习潜能激发出来，对此，我们采用了以下方法：①在教学中采用重点难点教师讲授、简单章节学生自主学习的方法。学生自主学习之后，采用课堂提问的方式以检验学生自主学习的学习成果。前面我们讲到学习材料物理化学的大二学生，具有较强的学习兴趣和能力，我们采用自主学习的方法将其能力激发出来，使学生的学习变被动为主动，从而收到事半功倍的教学效果。②采用模拟教学方式，进行角色互换，促使学生主动学习的同时，培养体恤他人、尊重他人的人文品质。对于某些难度较低易于理解的章节，比如新相生成与亚稳状态，可以让学生提前准备，然后走上讲台，与教师互换角色，完成自主学习的同时，更亲身体会教师备课、授课的整个过程，从中体会不易，进而达到互换立场、尊重他人劳动成果的品质培养效果。③课堂练习和作业讲解时，可采用分组讨论的形式，以培养合作交流、互助学习的精神。在教学过程中除了教书，我们更注重育人。学生完成学业进入社会以后必将经历团队合作的过程，我们通过分组讨论和学习的形式，将教学与育人相结合，以培养学生适应社会所必需的互助与合作交流能力。（3）短期教学与长期辅导相结合。贵州大学材料物理专业的材料物理化学的教学只有80个学时，大二上的一个学期就能完成相关内容的教学。但该门课程是一些学校材料类专业考研的必考科目，为了帮助学生在完成必修的学分之后还能更深入地学习该门课程，我们还为已经完成该门课程学习的学生提供长期的辅导，给学生提供答疑解惑的帮助，以助其完成进一步的深造和学习。
随着高等教育改革的不断改革和深化，社会对新时代大学生的需求，以及材料科学与技术的发展带来的知识信息量的快速膨胀，要求学生具备更加牢固的知识基础，更加灵活地运用知识的能力。在材料物理化学课程的教学改革过程中，我们体会到，只有不断地思考与改革，总结出一套顺应社会和学科发展的教学方法，才能提高教学质量，培养学生的综合能力，提高学生的逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力，增强学生的创新精神和实践精神，从而适应新世纪科技进步与科学发展的需要。
参考文献：
[1]朱晓勇，等.构建工科院校特色的材料物理专业课程体系[J].合肥工业大学学报：社会科学版，2011，（2）.
[2]刘宏玉，王媛媛.材料物理专业的特色方向研究[J].新课程研究，2011，（10）：12-14.
[3]熊礼威，汪建华，王传新，等.新形势下材料物理专业教学改革探讨[J].课程教育研究，2013，（6）：170-171.
[4]傅敏，等.物理化学在基础化学课程体系中的龙头作用[J].重庆工商大学学报：自然科学版，2004，6（21）：633-635.
[5]朱晓东.材料专业物理化学教学改革探索[J].教育与教学研究，2011，25（12）：90-92.
材料物理专业范文第2篇
关键词：固体物理学；
教学改革；
教学实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0034-02
固体物理学是一门研究固体的结构及其组成的微观粒子（原子、离子、电子等）间相互作用和运动规律，从而阐明其性能与用途的学科。它是微电子技术、光电子学、材料学等技术和学科的基础，同时，也在太阳能光伏发电等新能源技术的革新发展中起着关键作用。因此，在常州大学新能源材料专业中开设该课程，并将其作为该专业的主干课程之一，希望使本专业学生掌握一定的固体物理知识及其研究方法，从而有助于学生增强理学背景，扩展视野，提高其解决问题的能力，而且为他们毕业后进一步深造或就业奠定坚实的基础。
一、新能源材料专业固体物理学教学现状分析
新能源材料专业是常州大学近年来为培养新能源产业发展所需的专业人才而设立的新专业。该专业处于起步阶段，人才培养模式和课程体系的构建亟需完善，而且材料类专业课程往往更偏重材料的工艺、性质和性能，这些课程往往重工轻理，造成学生的理科背景不强。而固体物理学课程包含了很多晦涩难懂的专业定义、复杂的三维空间想象与变换和烦琐的理论推导，需要以高等数学、热力学与统计物理和量子力学等理论性很强的课程为基础，因此客观上造成本专业的学生并未做好学习固体物理学课程的准备。举例来说，这些学生的先修课程并不包含量子力学。此外，像高等数学这类课程，学生虽已经学习过，但由于课时等原因，这类课程的学习程度没有达到学习固体物理学课程的要求。由于上述原因，本专业的学生在学习本课程的过程中感到相当的吃力，特别是涉及到一些抽象的定义和复杂的数学推导过程，使部分学生产生了厌学的情绪。因此，为达成设立本课程的初衷，其课堂教学和考核的改革势在必行。
二、教学内容的改革
固体物理学课程的内容博大精深，可人为划分为固体物理基础部分和固体物理专业部分。由于本专业的培养方案将本课程定性为专业基础课程，并为其安排了56个学时，因此仅讲授固体物理基础部分，并对其有所取舍，充分考虑新能源材料专业侧重太阳能光伏发电和锂离子电池储能的特点。鉴于以上考虑，本课程的教材选用Kittel著，项金钟和吴兴惠翻译的《固体物理导论》，讲授该教材的前七章，侧重材料的电学性能知识点的讲授，减少力学和磁学等相关知识点的比重。例如在第三章晶体结合与弹性常量中，舍弃关于弹性常量的讲解，回避复杂的角标和矩阵方程，既可以减少学生的畏难情绪，又可将更多的精力放在第六章和第七章这些与材料电学性能相关的章节。此外，Kittel著《固体物理导论》这本教材比较注重物理结论，而在某些地方忽视了如何引出该结论的过程，如果只是照本宣科，必然会使学生对课程的内容产生怀疑，最终导致他们失去学习的兴趣。因此，在教授的过程中作者还取多家之长，对该教材忽略的重要过程进行补充，力争讲清每个知识点的来龙去脉。比如，在第六章自由电子费米气中，《固体物理导论》该教材直接引出了一维情况下能级的表现形式，这种不通过薛定谔方程的方式使学生感觉知识点比较突兀，缺乏心理准备。对此，我们在这部分补充了薛定谔方程的知识，而后自然地引出教材内容。通过这种做法不仅丰富了课堂教授的内容，使知识体系更趋完善，更在潜移默化中将对待工作认真负责的做人道理传递给学生，起到了教书育人的目的。
三、教学方法的改革
正如前面所述，固体物理学课程内容理论性强，比较抽象难懂，而学生由于种种原因并未打下学习该课程的基础。为了解决这一矛盾，作者首先将要用到的《量子力学》、《统计物理学》和《高等数学》中相关知识点在课堂上穿插讲解，为学生补缺补漏，解决先修课程不足的问题。其次，不拘泥、不追求烦琐的数学推导和演算，采用定性解释或数学推导与定性解释相结合的办法去解释固体的性质和结论。例如，在讲解费米-狄拉克分布时，如果从数学推导上去解释这一结论会十分烦琐，我们采用生活中汽车长队等红灯的例子去类比解释：将一辆辆汽车类比为固体中的电子，将红灯前的斑马线类比为固体中的费米能级，将红灯时没有汽车越过斑马线类比为0K下固体中所有电子排布在费米能级之下，将绿灯时首先是靠近斑马线的汽车通过斑马线类比为0K以上原费米能级附近的电子首先激发到高能级。这样就很容易让学生理解这一重要的结论，并且有助于树立学好这门课程的信心。此外，在讲解第六章自由电子费米气的过程中，首先给学生补充薛定谔方程的知识点，但由于他们没有学过《量子力学》课程，对薛定谔方程的讲解采用数学推导与定性解释相结合的办法：从能量守恒角度并引入几个重要的假设就能简单的导出薛定谔方程，使他们很快的掌握必要的先修知识。采用这样一些方法，可将一些较复杂、抽象的知识点以较为生动的形式传授给学生，改变了他们对这门课程看法。
四、课程考核方式的改革
学生成绩评定是教学过程的主要环节之一。目前常用的考核方式有闭卷和开卷两种形式，前一种形式主要考查课本内容，容易造成学生考前突击，死记硬背；
后一种形式考查内容灵活，但学生往往对考试复习无从下手，一些学生甚至存在投机取巧的侥幸心理，放弃对所学内容的复习。结合固体物理学课程理论性强、内容灵活但又有大量基本结论和公式需要记忆的特点，作者采取半开卷的考试形式，即统一向学生发放一张A4大小的纸，学生在复习过程中可将他们认为重要的知识点归纳总结在这张纸上，而考试时可查阅这张纸上的内容。采用这种方法，避免了学生在复习过程中将大量精力放在结论和公式的记忆上，有助于督促学生对所学课程内容进行思考，从而提高了学生的综合素质。
总之，在新能源材料专业固体物理学课程教学过程中，要坚持以学生为本，以学生为主体，在充分认识本专业学生特点的基础上，不断改革，勇于实践，不断充实和完善自己，最终做到因材施教。
参考文献：
[1]冯端.固体物理学大辞典[M].北京：高等教育出版社，1995.
[2]韦丹.固体物理[M].北京：清华大学出版社，2004.
[3]文尚胜.材料学专业“固体物理”课程教学改革初探[J].中国科教创新导刊，2010，（10）：44-46.
[4]华中，刘惠莲，孙亚娟，孟祥东.固体物理课程建设的实践[J].吉林师范大学学报，2006，（01）：44-45.
[5]惠群，程南璞，陈志谦.材料学专业固体物理课程教学改革与实践[J].西南师范大学学报，2011，（36）：167-171.
[6]梅显秀.固体物理教学改革的探索与实践[J].大学物理，2010，（29）：43-45.
材料物理专业范文第3篇
（上海工程技术大学材料工程学院，中国 上海 201620）
【摘 要】《固体物理》是材料学科专业开设的一门重要基础课程。根据高等学校《固体物理》课程的特点以及材料类专业的学生对学习这门课程的需求不同，作者结合自身的教学心得和体会，分别从材料学专业《固体物理》课程教学现状、教学内容和教学方式等方面进行探讨。
关键词 固体物理；
教学改革；
材料学
《固体物理》作为一门基础性学科，受到了越来越多的重视[1-2]。作为连接基础理论知识与实际应用技术的桥梁，它已经成为材料类专业学生必修的一门基础课程。但传统的《固体物理学》中有很多晦涩难懂的专业术语，复杂的图形与空间变换以及繁琐的理论推导，故而学习难度较大。学生学习《固体物理》时需完成《高等数学》、《热力学与统计物理》和《量子力学》等先修课程的学习。由于材料学科特点和学生培养目标的不同，材料类专业的学生往往只学习一部分或者没有学习这些先修课程，故而材料类专业学生学习《固体物理》时凡是涉及到一些严密的理论推导过程就会感到十分难懂，造成部分学生产生厌学情绪。针对材料类专业《固体物理》教学过程中出现的教师教学难，学生畏学这一现状，本文从教学内容和教学方式等方面，对如何提高材料类专业《固体物理》的教学质量和促进学生综合能力的培养方面提出了一些新的探讨。
1 教学内容改革
《固体物理》教科书通常由两大部分组成：第一部分为基础部分。主要包括晶体结构、晶体结合、晶体的振动与热力学性质、晶体的缺陷、能带理论和金属电子论等内容；
第二部分为专业化部分。主要包括半导体、超导体、非晶固体和固体磁性等内容。其中基础部分是各理工科院校讲授的核心内容。对于材料类专业的学生来说，由于缺少《量子力学》与《热力学与统计物理》方面的知识，系统学习《固体物理》有一定的困难，为了解决上述矛盾，我们在教学过程中对于《固体物理》内容主要实行以下改革措施：
（1）有选择性的讲授。对于《固体物理》各章节的内容讲述要有详有略，作到详略得当。对于重点内容要精讲，对于不太主要或者在其它课程中能学到的内容可以略讲或不讲。例如：在讲述晶体的结合这部分内容时，材料类学生在学习《材料科学基础》和《化学基础课》过程中对于晶体的结合方式等内容都进行过系统学习，因此对这部分内容可以略讲。在讲解晶体的缺陷这部分内容时，学生在《材料科学基础》课程中也学习过，对这部分内容就可以略讲或者不讲。
（2）重思想轻推导。对于有些章节的内容，不追求繁琐的数学推导，更多的突出物理思想的传达，对于某一个具体理论要重点讲述它的建立过程与物理模型。物理模型尽量简单，深入浅出，让学生学会用《固体物理学》的方法去思考和处理问题。
（3）增加学科前沿内容。合理的补充与固体物理学紧密相连的凝聚态物理学和材料学最新的学术成就与进展，鼓励学生积极参与或参观学院相关老师的科研实验，多听相关的学术报告，让学生了解最新的学术动态，培养他们对科学研究的兴趣，为部分学生将来的继续深造和终身从事科学研究事业奠定基础。
2 教学方式的创新
长期以来，我国的大部分的教师都是采用传统的教学模式，即老师一个人在讲台上讲，学生在下面听。这种模式固然有可取之处，但是对于现代大学生来说，这种教学模式未免显得有些过于单调。现代的大学生喜欢新鲜事物，喜欢主动“出击”，所以作为一名现代的大学老师，对学生应当“投其所好”，改变一下固有的思维与教学模式，使学生乐于接受所学的新知识，变被动学习为主动学习。我们采取具体做法是：
（1）启发式教学。在教学过程中，教师的主要作用在于引导和启发学生积极思考，尤其《固体物理》这类理论性较强的课程。如果学生仅仅限于在课堂上被“填鸭式”式的灌输知识而不经过严密的思考与推理，很难深刻理解和掌握所学的内容。因此，就要求教师在授课过程中，适时的启发学生去思考问题的来龙去脉，教会学生科学的思维方法，往往能达到事半功倍的效果[4]。
（2）案例教学。选取符合知识点应用要求的、贴近生活与技术发展的、学生感兴趣的案例，师生共同分析、讨论，从而提高学生分析问题能力与知识应用能力。比如课程体系讲授到晶格常数时，引入聚苯乙烯微球人工微结构概念和半导体超晶格概念，并要求学生就相关概念进行文献分组调研，PPT制作，下次课程时间面向同学进行介绍。相比以前老师直接给学生举例的教学方式，案例教学法激发了学生的学习热情，使学生成为学习的主人、课堂的主角，课堂气氛生动活泼。
（3）实践教学。《固体物理》是一门与实践密切联系的课程，在《固体物理》教学中，强调理论与实际的联系，这样可以激发学生学习的主动性、自觉性和创造性，使学生感到所学知识的用处和价值，由此可培养学生灵活应用所学知识解决问题的实践能力。在《固体物理》的教学中，为了让学生更深刻地理解所学知识，应该适当安排《固体物理》实验。如讲授晶体结构时，可以安排学生作X射线衍射分析实验。通过亲自实验，学生不但掌握了晶体的衍射理论知识，也可使学生体会到现代分析方法在材料研究中的重要性和必要性。通过安排《固体物理》实验，不但使学生加深了对理论知识的理解，同时也大大提高了观察能力、动手能力和分析问题的能力。
3 结语
总之，在材料类专业《固体物理》教学过程中，要充分认识到材料类专业学生与物理学专业学生的不同，因材施教。此外，还要结合凝聚态物理与材料学发展的前沿和本校的科研工作，充分的利用现代化教学手段进行教学。实践证明，上述文中所提到的教学改革方法能有效提高学生的学习兴趣与综合素质。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，这就需要我们广大教育工作者做更多地研究和探索，同时不断提高自身的能力。要造就创新人才，除改变教育观念，营造生动活泼的人文环境外，还要加强我们教师队伍建设，提高他们培养创新人才的能力。
参考文献
［1］冯端.固体物理学大辞典[M].北京:高等教育出版社,1995.
［2］黄昆,韩汝琦.固体物理学[M].北京:高等教育出版社,1997.
［3］冯端,师昌绪,刘治国.材料科学导论[M].北京:化学工业出版社,2002.
材料物理专业范文第4篇
ZOU Zhong-li MA Jin-fu CHEN Zhan-lin
（School of Materials Science and Engineering， Beifang Univesity of Nationalities， Yinchuan Ningxia 750021， China）
【Abstract】According to the characteristics of Physical Chemistry and the development requirements of the major， teaching reform is carried out in Physical Chemistry course. The reform includes changing in curriculum， improving teaching content and updating teaching methods. The students’ interest and learning initiative are increased clearly， and the quality of teaching and the teaching level are improved effectively by teaching reform.
【Key words】Physical chemistry；
Teaching reform；
Teaching effect
物理化学是新能源材料与器件专业的一门专业基础课。该课程是从化学现象和物理现象的联系中，寻找和探索化学反应过程中普遍性变化规律的一门科学[1]，研究内容包括化学热力学、化学动力学、电化学及表面化学等，其研究目的是探究物质变化过程的基本规律，用于解决科学研究和实际生活中的问题。“新能源材料与器件专业”是今年教育部2010年公布的战略性新兴产业相关专业之一，全国共有十余所高校获准设立该新专业。物理化学课程可为新能源材料与器件专业后续课程、创新实验和毕业设计提供重要理论支撑。通过新能源专业的教学实践，笔者从以下几方面谈几点认识和体会，供大家探讨。
1 存在的问题
物理化学课程内容理论性强，公式多，概念多，需要教授的知识点多，而课时却非常有限。正由于这些特点使得该课程成为高等院校中有名难学难懂的专业课，考试通过率普遍很低。通过本校新能源专业的教学实践，学生也普遍反映该课程理论概念抽象、相关公式和使用的限定条件众多，十分难学，在学习过程极易产生厌倦和抵触的情绪。
此外，物理化学存在的另一问题是学习起点高。前修课程包括高等数学，大学物理，无机化学。由于各课程自成体系，互相封闭，各自为教造成基础课，基础课与专业课存在重复不协调现象严重。使得教与学都十分困难，教师要耗费大量时间解释相关课程的基础知识，而学生也难以理解和接受。比如在微积分和微分方程都没有学到情况下，让学生理解化学动力学中n级反应，显然是不恰当的，再如多组分系统热力学中偏摩尔量的概念，没有高数知识也是无法理解的，这样的教学脱离了学生的基础，也违背了循序渐进的教学原则[2]。
2 教学内容的改革
针对目前物理化学的现状，笔者首先从教学内容进行改革，对教学内容和教学体系进行了重新梳理，具体包括以下三方面。
2.1 修订教学大纲，力求内容少而精
目前全国大多数高校中开设的物理化学课程学时至少在80学时以上，而本校物理化学课程的学时只有48学时。这造成了在选取教材方面存在极大的困难，物理化学的经典教材有很多，然而即使在简明教材中也难有一种符合本校专业的培养要求。本课程曾经选用的教材在实践教学中发现，虽然是面向材料专业编写的，并且在课程内容方面对材料专业也有所侧重，但书籍阅读理论基础较高，学生普遍反映看不懂。综合考虑采用清华大学朱文涛教授主编的《物理化学简明教程》，该书对传统物理化学的内容去繁就简，内容也深入浅出。在此基础上要求教师在授课过程中也不唯书，不照本宣科，对原有教学大纲进行修订，比如去掉物质的状态与表征一章，合并表面和胶体两章，使其更具有科学性和概括性。
2.2 教学内容与实践结合，激发学生兴趣
兴趣是最好的老师，如何提高学生的学习兴趣一直是物理化学教学中关注的问题[3]。物理化学是一门系统性很强的课程，在讲授过程中注重科学发展史的介绍。例如热力学第二定律的讲授过程中增加热力学定律研究和产生的历史过程，引入永动机的起源和争论，既可以引发学生的听课兴趣，培养学生严密的科学思维。再如冰箱制冷与卡诺循环、中暑与熵病、土壤保墒与开尔文公式、卤水点豆腐与胶体聚沉等，将生活中常见的现象与本课程有机地联系起来。此外结合专业以课程内容为主线，介绍一些与新能源专业联系紧密的科技进展，如在电化学章节可增加与新能源专业联系紧密的锂离子电池、燃料电池等的发展，经过教学实践收到了很好的教学效果。
2.3 梳理知识结构，协调与其他学科的关系
在教学过程中教师需要经过思维加工，设计出课程知识体系，以便于学生理解掌握。物理化学的概念多，对于每一个概念教师在上课过程中确切说明：问题是怎么提出来的？它的定义是如何表述的，其物理意义是什么？适用范围是什么？等等。通过举例的方式详细讲解各个章节的重点和难点，将知识点联系起来，融会贯通[4]。针对无机化学与本课程在内容上有一定重复，避免低层次的重复，充分利用学生已有的知识和经验，重点介绍以前未学的知识点，使得两门课程可以很好地衔接起来。针对物理化学中大量定义、结论、推导过程都使用了大量的数学知识，在实际教学过程，教师有意识地提前安排学生进行课外复习，对于一些重要的数学知识，可以在课堂上进行简要复习[2]。
3 多种教学方法和教学手段
3.1 改进教学方法
教学方法的改革包括在课堂教学过程中摆脱满堂灌的模式，要想调动学生的学习积极性，设疑启发是一个有效途径[5]，在教学过程中多提示、多启发，将理论和例题讲解相结合的方式，讲述理论时可以选用学生熟悉的生活现象来设置疑问，进而引出理论解释；
讲解精选例题时多启发学生，引导学生培养正确的思维方式，实现教师为主导、学生为主体的双向互动，充分调动学生的参与意识、主动性和积极性，促进教学质量的提高。
3.2 多种教学手段相结合
多媒体相对于传统板书教学有着不可比拟的功能，可以形象使用图表动画形式演示抽象的物理化学理论，提高课堂效率，还可以通过视频形式向学生展示一些重要的科技前沿成果，激发学生的学习兴趣，启发学生的创新思维[6]。此外，在采用多媒体辅助教学的基础上，课下可依托学校的网络教学平台建立该课程的学习平台，使得课堂教学得以延续和补充。将课程简介、教学大纲、教学日历、教案、参考书目等相关内容上传，让学生根据自己实际情况在课下自由选择时间进行学习，解决自身存在的不同问题，同时可以强化学生对知识的理解和掌握，提高学生的自学能力。
材料物理专业范文第5篇
一、引言
实践教学是培养专业人才的关键一环，在全面实施素质教育、培养学生创新能力与素质中起到非常重要的作用[1，2]。尤其是《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中明确要求创新人才培养模式，坚持教育与生产劳动和社会实践相结合，需要强化实践教学培养，着力于培养学生的学习能力、实践能力和创新能力[3，4]。以信息功能材料与技术、光纤传感材料与技术和纳米材料与技术等新型功能材料及其相关技术为方向，夯实材料设计、制备技术及物理性能分析等基础理论知识，形成了武汉理工大学理工兼备的材料物理专业的办学特色。2013年，材料物理本科专业纳入了“湖北省普通高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划”，面向湖北省战略性新兴产业发展对材料物理本科专业的需求，致力于为湖北省光电信息产业的发展培养高质量的“应用型、复合型、创新型”材料物理专业人才。针对以上目标，近几年本校材料物理专业在创新人才培养的生产实践教学体系方面进行了探索与研究。
二、创新人才培养的生产实践教学体系
根据战略性新兴产业人才的培养要求，结合材料物理的专业特点，“实践引导教学，以实践促进创新，教学和实践相互交融的教学指导思想”在专业建设和人才培养中起着重要的作用，经过十几年的专业建设和发展，本校逐渐摸索出了一套成熟可靠的专业办学方法和理念及体系，形成了独特的生产实践办学优势与特色。
1.实习基地建设。实习教学是普通高等教育的关键环节之一，而校外实习基地则是完成这一教学任务的重要场地。校外实习基地是大学生在正式参加工作之前，接触实际生产，加深对所学理论知识的理解，掌握一定的生产技能和了解企业的重要窗口。因此，高质量的校外实习基地是各个高校实践教学环节能够正常实施的重要保障，也是培养大学生实践能力、科研素质、创新意识与创新能力的重要平台。因此，实习基地的选择不仅有助于提升学生的专业能力和技术水平，而且有利于激发学生的专业兴趣和爱好，是大学生大学学习和今后工作的重要引发剂。随着我国高等教育事业的迅速发展，本校招生规模也在不断扩大，使本校学生在实习工作中出现了一系列发展中的新问题，面临着“三多一难”的困境。“三多”就是实习生人数不断增多，所需的实习场所和指导教师数量也随之增多，“一难”是实习组织安排难。针对之前材料物理专业的实习基地，尤其是生产实习基地相对集中在传统材料行业，这些行业的工作环境较差、技术含量相对较低，有时候不能激发学生的学习兴趣，反而会使部分学生在工作之前就对专业的前景产生一定的动摇、不理解甚至厌恶等。本专业在维持之前实习基地联系的同时，还积极联系新能源、信息功能材料等新兴、高技术企业，将学生的实习教学活动转移到这些高新技术企业中，以此来提高学生的学习兴趣，激发学生的专业亲和度。通过校内实习基地、校外实习基地、校企共建研发中心等“三位一体”的实践教学基地建设，并利用学科基地办学条件等来确保学生实习、实训、毕业论文等实践教学环节的实施。
2.企业教师聘用制度。根据战略性新兴产业人才的培养需要，对于材料物理专业的学生在培养过程中需要在以下方面做出调整：在培养目标上，将从“偏重文化技术和理论知识”转向“重视就业技能和发展能力”；
在学习制度上，将从“学校是核心，全日制教学是主体”转向“学校与企业合作，实施弹性学制”；
在教学内容上，将从“校内课程为主，重视学科性”转向“重视专业领域建设，注重校内学习与工作经验的一致性，专业学习与技能培养导向重于书本知识”；
在学习方法上，将从“教室、图书馆和实验室是主要学习地点，书本学习是基础”转向“教室与实习地点的一体化设计，注重工学结合，专业实习是促进学习的重要动力”。对于这些内容的转变或改革，建设具有专业知识并具有良好的生产实践素质的教师队伍尤为关键。本校在学生的生产实习环节，聘请了实习单位具有良好专业技术能力和水平以及生产实践经验的企业技术人员作为学生的企业教师，在生产实习期间就企业管理、企业生产、产品生产技术以及质量检验等方面对学生进行专业知识的介绍和经验教学。此外，还聘请相关企业专业技术人员到本校开展相关专业课程的教学活动，使得学生可以在课堂上就可以了解企业的生产及活动，增强学生的专业学习兴趣。对于企业教师的管理以及考核是引导企业教师提高教学效果和激发教学热情的重要途径。为了激发企业教师的教学热情，本校对企业技术人员颁发了企业教师聘用证书。同时，为了督促企业教师的教学工作，本校还制定了企业教师的日常管理和考核办法，从源头上实现规范企业教师的目的。
3.企业实习过程管理。根据社会需求和教育部专业认证要求，本校还完善了本专业人才的培养方案，同时还强化了对其创新意识和实践能力的培养。本校参照材料物理专业认证中的学生毕业要求和本专业的特点，合理制定了本校材料物理专业人才的培养目标和学生的毕业要求。此外，本校还专?T成立了培养方案工作小组，负责培养方案的制订与修订，对实习计划、实习执行大纲和成绩评定标准等实习教学环节进行一定的修正，使本校材料物理专业生产实践环节的培养方案更加合理并能突出本校的办学特色。另外，本校还实施校内指导教师与校外企业指导教师的“双导师制”，入学后的每位材料物理专业学生都有校内的指导教师。进入企业生产实践前，采用学校引导，进行实习动员，安排学生查阅相关资料，做好实习准备，确定企业指导教师。当然，本校还加强校内导师和企业指导教师之间的沟通，从而充分保证学生实践环节的质量。企业对学生进行日常的管理，考核办法可以参照学生所在岗位的考核方法实施，校内导师则需要保持与企业导师、学生的密切联络，实现对学生的全面跟踪。加强对实习学生的考核，要求实习企业将实习学生视为职工，按职工的要求对其进行严格管理，统一考核，这样一来就可以让学生真正感受到企业与学校的区别，加快向“社会人”的转变。企业导师则可以根据学生的出勤率、工作态度、合作态度、遵守企业管理制度、现场考核等内容对实习学生进行一定的考核。实习结束后，学生要认真撰写实习报告，由教师评阅学生的实习报告，成绩则由企业的评定书、学生实践报告的成绩和答辩成绩来综合评定，从而使学生的实习成绩更加真实地反映出其在各个环节对于知识的接纳程度，实现合理的教学反馈。
