普通本科院校材料专业固体物理教学改革的探索*
2023-06-07王长征耿婉莹
广西物理 2023年3期
陈 冲,王长征,耿婉莹,杜 鹃,李 伟
(聊城大学材料科学与工程学院,山东 聊城 252059)
0 引言
材料作为社会发展的三大基石之一,高性能材料的研发一直是其不懈的追求,而这不仅需要实验的支持,更离不开理论的指导。固体物理是依据物质的微观结构和组成固体的基本粒子的运动形态及规律来揭示固体材料的宏观物理性质的一门课程,因此被认为是高性能材料研发制备的理论指导性课程[1]。固体物理涉及材料的力学、热学、声学、电学、磁学和光学等性能的机理研究,因此,在材料专业中起到承前启后的作用,既是对本专业知识的进一步提高和深化,也是连接本科生教育和研究生教育的桥梁,是材料类专业一门十分重要的专业教育课程。而另一方面,由于固体物理是从原子、电子等微观角度揭示固体宏观物理性质,因此,量子力学是本课程知识体系的基本支撑,除此之外,还需要高等数学、大学物理、材料科学基础、热力学统计物理、理论力学等基础课程知识。这使得固体物理课程具有知识面广泛,理论综合性较强,且大量运用数学工具处理问题的特点。然而,对于材料类专业本科生,量子力学、理论力学以及统计力学等课程并未开设,而且,普通院校本科生的基础相对薄弱、自主学习意识淡薄。这些不仅限制了学生对该课程的深入系统地掌握,影响了学生学习该课程的积极性;也使得教师讲授该课程的进度受到很大的影响。因此,近年来对于固体物理的改革探索也有较多的研究报道[2-4]。……
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