罗裕波

(华中科技大学 材料科学与工程学院,湖北 武汉 430074)

固体物理旨在研究固体材料的原子结构和组成粒子之间的相互作用规律,揭示固体材料的电、磁、声、光、热等宏观物理性质的微观物理本质[1,2],是半导体物理与器件、材料物理性能、磁性材料、光电材料等课程的重要理论基础,是高校材料学科、应用物理学科和电子信息学科等工科专业的核心课程. 一般而言,固体物理的教学内容主要围绕晶体的结构、晶体的结合、晶格振动与晶体的热学性质、自由电子论和晶体中的电子能带理论展开,其物理概念和定理繁多且抽象,物理公式和数学推导繁杂. 在依靠知识点灌输和公式推演的教学模式下,初学者往往难以充分理解课程中的物理思想,构建清晰的物理图像,亦难以将所学知识用于解决实际问题[3,4]. 因此,重构教学模式,提高学生对课程知识的理解和运用是固体物理教学改革的重要内容. 相比于生硬的书本知识,当代大学生更喜欢对未知的探索. 若将科学研究前沿融入课堂内容,用生动的科研案例激发学生的学习兴趣,扩展知识层次,既能通过科研反哺教学,促进学生对知识点的理解和掌握,提高学生理论指导实践的能力,还能树立科学创新思维,掌握科学研究方法,为后续的学习和科学研究打下良好的基础.

热电材料可实现热能和电能之间的直接相互转化,在节能环保、可穿戴电子产品供能以及未来6G通讯光模……