1、課程改革

1.1教學內容的調整

根據材料專業特點，本著理論夠用的教學原則，結合材料學科的發展趨勢，嘗試將專業必需的物理知識進行優選重組、整合，作為金屬材料工程專業和材料物理專業的學生必須學習掌握的共同內容，目的是使材料專業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

力學是經典物理學的基礎，也是材料學專業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，特別強調物理概念的產生、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都與熱有關，例如熱膨脹、熱傳導、熱穩定性、熱電等等．研究熱現象，熱力學和統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的同學上課時，需要補充額外的知識．在介紹統計物理時，幫助學生理解概率統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、穩恒磁場、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學課，重視實驗（在課堂上用多媒體演示實驗過程），強調重大物理理論產生的過程．這部分教學內容與物質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展情況．

4）光學篇

對材料類專業的學生，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的同學來說，量子物理知識與其后續課程關系不大，可以推薦一些科普書籍，讓他們自學．而對于材料物理專業的同學，后續還要繼續學習“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，以豐富學生對物質層次的認識．

1.2教學模式改革

改革現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，互聯網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．例如將網易公開課上的優秀資源引入課堂、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節，時間不長，但是通過這個模塊能夠引發學生的興趣，培養學生思考問題、解決問題的能力，在提高教學質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相關聯的問題，例如在講到物質的磁性時，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材料專業自身的特點，合理修訂教學大綱，適度調整教學內容，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容的教學目的和教學效果．經過這兩年的教學改革探索，已經取得了較好的成效．通過對２０１１級和２０１２級的金屬材料工程和材料物理兩個專業的學生的問卷調查，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