時(shí)間：2022-05-18 11:14:26
緒論：在尋找寫(xiě)作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇材料物理專(zhuān)業(yè)，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：材料物理；人才培養(yǎng)；課程設(shè)置
中圖分類(lèi)號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）07-0058-02
一、材料物理專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)介
材料物理專(zhuān)業(yè)各高校定義不一，縱觀各大高校的描述，認(rèn)為南京郵電大學(xué)[1]描述比較全面：材料物理專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)掌握材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論與技術(shù)，掌握現(xiàn)代材料科學(xué)研究方法，掌握材料性能與各層次微觀結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的基本規(guī)律，能從事各種材料應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究，傳統(tǒng)材料的性能改進(jìn)與新型材料開(kāi)發(fā)與研制，材料的合理使用和材料的檢測(cè)分析等工作的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。能在材料科學(xué)與工程和相關(guān)交叉學(xué)科領(lǐng)域從事科研、教學(xué)、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)或管理工作的具有理科素質(zhì)及工科意識(shí)的理工復(fù)合型專(zhuān)門(mén)人才。本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具有以下幾方面的能力和素質(zhì)：具備寬厚的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，較好的計(jì)算機(jī)和電子科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)，人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)和外語(yǔ)綜合能力；系統(tǒng)掌握物理和材料物理基礎(chǔ)理論，基本實(shí)驗(yàn)方法和技能；本專(zhuān)業(yè)學(xué)生繼續(xù)深造的方向有材料學(xué)、材料物理與化學(xué)、材料加工工程、微電子學(xué)與固體電子學(xué)、凝聚態(tài)物理、物理電子學(xué)、光學(xué)和半導(dǎo)體物理學(xué)等。本專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可以在材料、能源、電子、信息等諸多領(lǐng)域和交叉學(xué)科從事教學(xué)、科研、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和管理工作。主要研究方向有：固體微結(jié)構(gòu)分析與信息功能材料，位移式相變與形狀記憶和超彈性材料，復(fù)合功能材料與智能結(jié)構(gòu)，生物醫(yī)學(xué)材料及應(yīng)用以及界面化學(xué)與功能陶瓷等。
二、材料物理人才培養(yǎng)的瓶頸
材料物理專(zhuān)業(yè)，一般屬于理學(xué)院或者材料工程學(xué)院下轄的專(zhuān)業(yè)之一，所涉及到的方面主要是材料的宏觀及微觀結(jié)構(gòu)，尤其是微觀結(jié)構(gòu)，材料的物理性能基本參數(shù)以及這些參數(shù)的物理本質(zhì)。畢業(yè)生可能面臨的另外一個(gè)問(wèn)題是，由于很多高校建立材料專(zhuān)業(yè)的背景不同，兼之材料科學(xué)作為專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)提出來(lái)，又不是很長(zhǎng)時(shí)間的事情，造成很多用人單位不了解這個(gè)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生究竟是做什么的。這也是導(dǎo)致這幾年材料物理專(zhuān)業(yè)越來(lái)越多的畢業(yè)生畢業(yè)后待業(yè)的一個(gè)重要的原因。眾多的因素阻礙著材料物理學(xué)生的發(fā)展，但是最主要的還是學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置，不同的教學(xué)安排會(huì)培養(yǎng)出完全不同的學(xué)生，最終的結(jié)果也會(huì)大不相同。
三、材料物理人才培養(yǎng)的趨勢(shì)
材料物理專(zhuān)業(yè)是材料科學(xué)不可或缺的重要組成部分。猶如支撐萬(wàn)丈高樓的基石，材料支撐著人類(lèi)文明。雖然材料物理專(zhuān)業(yè)目前遇到了很多的問(wèn)題，但是幸運(yùn)的是這些問(wèn)題被教育者意識(shí)到了，現(xiàn)在很多學(xué)者都在探討材料物理專(zhuān)業(yè)以后的培養(yǎng)模式和方向。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，材料正朝著微型化、功能化、智能化的方向發(fā)展。這也就意味著材料行業(yè)將迎來(lái)一次大的變革，相應(yīng)的材料產(chǎn)物也會(huì)隨著變化。現(xiàn)在頗為流行的納米材料、環(huán)境材料、電子材料、信息材料，大部分都是材料的物理性能在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。社會(huì)對(duì)人才的要求是各大高校培養(yǎng)學(xué)生的一個(gè)重要依據(jù)，雖然各個(gè)學(xué)校有自己的特色，但是面對(duì)瞬息萬(wàn)變的局勢(shì)，各大高校還是打破框架，尋求發(fā)展。很多學(xué)校與時(shí)俱進(jìn)，將材料學(xué)的重心由傳統(tǒng)材料開(kāi)始偏向于新型材料，如：納米材料、復(fù)合材料、環(huán)保材料、電子材料等。從目前來(lái)看，在短時(shí)間內(nèi)，各大高校的培養(yǎng)趨勢(shì)將會(huì)繼續(xù)朝著微型化、功能化、智能化材料方向發(fā)展，未來(lái)也會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，跟上前沿科技，不斷更新培養(yǎng)計(jì)劃，培養(yǎng)出21世紀(jì)綜合型的人才。
四、武漢科技大學(xué)材料物理專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)介
武漢科技大學(xué)理學(xué)院材料物理專(zhuān)業(yè)開(kāi)辦于2001年，是一門(mén)材料學(xué)與物理學(xué)相交叉的學(xué)科，迄今已有6屆畢業(yè)生，材料物理專(zhuān)業(yè)在探索中發(fā)展。武漢科技大學(xué)材料物理專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要，具有遠(yuǎn)大理想和良好思想品德，具有較深厚的數(shù)學(xué)和物理學(xué)基礎(chǔ)，掌握材料科學(xué)基本理論和現(xiàn)代材料科學(xué)研究與測(cè)試的基本方法，能在科學(xué)研究、科技服務(wù)、教育、工業(yè)、事業(yè)、社會(huì)服務(wù)等方面從事材料及其相關(guān)領(lǐng)域的研究設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、質(zhì)量管理等方面工作的應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。然而隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工程教育的擴(kuò)大，材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)教育進(jìn)行了改革。武漢科技大學(xué)材料物理專(zhuān)業(yè)自2004年以來(lái)，也對(duì)教學(xué)進(jìn)行了初步調(diào)整，但特色仍不明顯。2008年金融危機(jī)以來(lái)，大學(xué)生就業(yè)問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，材料物理專(zhuān)業(yè)的發(fā)展也因此面臨著新的挑戰(zhàn)，對(duì)未來(lái)科學(xué)和教育趨勢(shì)面臨著新的思考。武漢科技大學(xué)材料物理專(zhuān)業(yè)就業(yè)率有降低趨勢(shì)，加入鋼鐵相關(guān)企業(yè)的畢業(yè)生也逐年減少，選擇考研的同學(xué)占大多數(shù)。
五、材料物理專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置的特點(diǎn)
通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)多所名校的調(diào)研，給出了以下結(jié)論：名校的課程都由基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課、必修課、選修課和實(shí)踐課組成。名校的課程設(shè)置都是緊密結(jié)合本校的特色，充分依托學(xué)校這個(gè)平臺(tái)，使專(zhuān)業(yè)的發(fā)展平臺(tái)更加寬廣同時(shí)有底氣。名校在設(shè)置課程的時(shí)候也會(huì)均衡各個(gè)學(xué)期學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生的接受程度，盡量做到循序漸進(jìn)，由淺入深，由易到難。所有的高校都步伐統(tǒng)一的把專(zhuān)業(yè)課放在了第五、第六和第七學(xué)期。但是調(diào)查表明學(xué)生并不希望太晚上專(zhuān)業(yè)課，特別是第七學(xué)期，大家都希望可以提前一些時(shí)間上專(zhuān)業(yè)課，使專(zhuān)業(yè)課上課時(shí)間同學(xué)生考研和找工作的時(shí)間分開(kāi)。武漢科技大學(xué)材料物理專(zhuān)業(yè)的主要課程有普通物理、理論物理、固體物理、數(shù)學(xué)物理方法、物理化學(xué)、材料物理導(dǎo)論、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料研究方法、材料合成與制備、普通物理實(shí)驗(yàn)、近代物理實(shí)驗(yàn)、材料物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)等。我校材料物理由于成立得比較晚，所以成立的時(shí)候大量的借鑒了其他高校的課程安排。雖然這樣的借鑒可以幫助我們少走彎路，但是過(guò)多的借鑒使我校的材料物理專(zhuān)業(yè)缺乏特色。我校的材料物理專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課就是一些最基本的知識(shí)，我有人有，人有我無(wú)。不過(guò)有一點(diǎn)也是值得欣慰的，就是我們的物理基礎(chǔ)比較牢靠。我們的專(zhuān)業(yè)選修課雖然很多，但是不受重視，安排的時(shí)間太晚。我們的專(zhuān)業(yè)課比較少，而且都是些入門(mén)的基礎(chǔ)知識(shí)，實(shí)用性不強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)很多，但是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)比較少，都是些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，且在考核方式上要進(jìn)行合理的改善。實(shí)踐課程安排得很好，這是我校的亮點(diǎn)。總體來(lái)說(shuō)，我校的材料物理專(zhuān)業(yè)的課程偏理論，應(yīng)用型的課很少，課程間的交叉太多，這樣造成我們的課程多而雜，缺乏特色，就業(yè)口徑窄。換句話說(shuō)，我校的材料物理專(zhuān)業(yè)的整體設(shè)計(jì)顯得太過(guò)中規(guī)中矩，這樣的設(shè)置不會(huì)出錯(cuò)，但是也缺少特色，缺乏亮點(diǎn)，所以我們的課程設(shè)置有必要進(jìn)行一些改進(jìn)。如何更好更有效地改進(jìn)材料物理專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)置將是我們下一步重點(diǎn)研究和討論的課題。
參考文獻(xiàn)：
[1]南京郵電大學(xué).材料科學(xué)與工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)介紹[EB/OL].http：///s/73/t/164/a/7915/info.jspy，2010-01-01.
[2]石敏，陳翌慶，許育東，等.論材料物理專(zhuān)業(yè)教學(xué)的改革[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009，（19）：73-74.
[3]劉強(qiáng)春，袁廣宇，戴建明.材料物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的改革與實(shí)踐[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，70（1）：65-66.
關(guān)鍵詞 材料物理 專(zhuān)業(yè)建設(shè) 改革創(chuàng)新
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.09.016
Reform and Innovation of Material Physics Professional Construction
――Taking Chongqing Jiaotong University as an example
LI Xiaoyan
（Department of Materials Sciences， Chongqing Jiaotong University， Chongqing 400074）
Abstract This paper analyzes the professional construction of Materials Physics in Chongqing Jiaotong University from three aspects： professional orientation， teacher team construction and course system. The practice has proved that these reforms have played a positive role in improving the professional teaching and scientific research.
Key words Material Physics; professional construction; reform and innovation
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)研究的飛速發(fā)展，各學(xué)科之間相互交叉和滲透，①及國(guó)外先進(jìn)的教育模式的影響，推動(dòng)著我國(guó)高校學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，重慶交通大學(xué)的材料物理專(zhuān)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。②21世紀(jì)初，本校針對(duì)我國(guó)、尤其西部地區(qū)公路工程材料人才培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)幾乎為空白這一狀態(tài)，依托學(xué)校主干學(xué)科在交通行業(yè)多年的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、材料類(lèi)、土木類(lèi)、工程力學(xué)等多學(xué)科交叉融合，成立了材料物理專(zhuān)業(yè)。在專(zhuān)業(yè)成立后的十多年時(shí)間中，我校材料物理專(zhuān)業(yè)不斷發(fā)展和完善，并取得了可喜的成效。專(zhuān)業(yè)改革的思路與措施主要從以下三方面開(kāi)展：
1 明確專(zhuān)業(yè)定位，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
重慶交通大學(xué)材料物理專(zhuān)業(yè)的前身始于50年代的建材教研室，長(zhǎng)期承擔(dān)全校公共課程《道路建筑材料》，為道路工程材料的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和檢測(cè)培養(yǎng)了大批人才。20世紀(jì)80年代本專(zhuān)業(yè)從事工業(yè)廢渣在公路工程中的應(yīng)用研究，承擔(dān)完成多項(xiàng)省部級(jí)科研項(xiàng)目并獲多項(xiàng)重慶市科技進(jìn)步獎(jiǎng)。由本專(zhuān)業(yè)主編的《現(xiàn)代路面與材料》、《道路建筑材料》等教材長(zhǎng)期為交通行業(yè)道路工程材料的研究生和本科生教材，我校主編的《工程材料手冊(cè)》是道路工程設(shè)計(jì)中的行業(yè)技術(shù)指導(dǎo)書(shū)，撰寫(xiě)的《聚合物改性水泥混凝土》，是該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)早期專(zhuān)著之一。依托于學(xué)校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，結(jié)合學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，本校于2005年成立的材料物理專(zhuān)業(yè)，招收材料物理專(zhuān)業(yè)本科生。本專(zhuān)業(yè)立足于材料物理在各領(lǐng)域的應(yīng)用，以材料科學(xué)與工程學(xué)科為背景，材料物理為基礎(chǔ)，加強(qiáng)理、工等多學(xué)科的交叉融合，突出基礎(chǔ)、創(chuàng)新和繼續(xù)學(xué)習(xí)能力的人才培養(yǎng)特點(diǎn)。將本專(zhuān)業(yè)建設(shè)成為西部地區(qū)有一定影響的材料科學(xué)類(lèi)高層次高素質(zhì)人才培養(yǎng)基地。本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具有扎實(shí)的理化力學(xué)基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)及外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)等綜合能力，具備工程材料開(kāi)發(fā)應(yīng)用、檢測(cè)、加工成型的基本能力，適合從事相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工程應(yīng)用、教學(xué)與管理工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。本專(zhuān)業(yè)立足重慶、面向全國(guó)，在金屬塑性加工、塑料及橡膠材料加工、焊接、模具設(shè)計(jì)制造等領(lǐng)域，服務(wù)于重慶及全國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，結(jié)合汽車(chē)、船舶及鋼結(jié)構(gòu)件制造等行業(yè)的需求，將本專(zhuān)業(yè)建設(shè)成為行業(yè)特色鮮明、重慶領(lǐng)先的專(zhuān)業(yè)。開(kāi)展學(xué)科多層次、多尺度交叉，構(gòu)建適應(yīng)面寬的高素質(zhì)人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式，形成完善的教學(xué)體系。
本專(zhuān)業(yè)每四年將組織專(zhuān)家對(duì)教學(xué)培養(yǎng)方案進(jìn)行討論，對(duì)學(xué)生應(yīng)該具備的知識(shí)體系、能力及素質(zhì)以及我們這四年來(lái)培養(yǎng)的學(xué)生的質(zhì)量做評(píng)估，在此基礎(chǔ)上對(duì)培養(yǎng)方案做進(jìn)一步的調(diào)整和完善。培養(yǎng)方案的討論包括：專(zhuān)業(yè)定位、培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求、主干學(xué)科和核心課程、各類(lèi)課程學(xué)分學(xué)時(shí)分配及畢業(yè)學(xué)分要求、采用雙語(yǔ)（或全英文）教學(xué)的課程、課內(nèi)教學(xué)課程設(shè)置表、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)要求與安排、第二課堂及學(xué)分要求等環(huán)節(jié)。
其中課內(nèi)教學(xué)課程設(shè)置作為培養(yǎng)學(xué)生的主要內(nèi)容，主要包括三方面：包括通識(shí)教育課程、學(xué)科專(zhuān)業(yè)類(lèi)基礎(chǔ)課以及專(zhuān)業(yè)課。在安排課程時(shí)根據(jù)知識(shí)體系的銜接，學(xué)生在大一大二期間主要學(xué)習(xí)通識(shí)教育課程，大二開(kāi)始接觸學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，大三要以專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和基礎(chǔ)課程為主，大四學(xué)生則發(fā)展其實(shí)踐操作和動(dòng)手能力，大四下學(xué)期學(xué)生以畢業(yè)實(shí)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)為主。學(xué)生知識(shí)體系的要求如下：
（1）通識(shí)教育課程：大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、大學(xué)英語(yǔ)、體育、形勢(shì)與政策、中國(guó)近現(xiàn)代史綱要、軍訓(xùn)與軍事理論、思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論、思想政治理論課綜合實(shí)踐、基本原理、就業(yè)指導(dǎo)、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)等課程。這部分總共包含了六百多學(xué)時(shí)的必修課和兩百學(xué)時(shí)的選修課，學(xué)分要求修滿(mǎn)35分的理論和12分的實(shí)踐學(xué)分。通過(guò)通識(shí)教育課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有較高的綜合能力和素養(yǎng)，包括利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段的資料查詢(xún)、文獻(xiàn)檢索、參與交流的能力，學(xué)生能夠綜合應(yīng)用各種手段獲取知識(shí)的能力，包括自學(xué)能力、表達(dá)能力、社交能力、計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)應(yīng)用能力。
（2）學(xué)科專(zhuān)業(yè)類(lèi)基礎(chǔ)課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)學(xué)物理方法、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、材料科學(xué)與工程導(dǎo)論、大學(xué)物理、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)、無(wú)機(jī)與分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、工程力學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、理論物理、材料制備與合成、 電工與電子技術(shù)等二十幾門(mén)課程，學(xué)生必須修滿(mǎn)約一千學(xué)時(shí)的必修課和兩百學(xué)時(shí)的選修課，學(xué)分要求不少于50學(xué)分的理論課和10學(xué)分的實(shí)踐部分。通過(guò)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該具備必要的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、材料學(xué)的理論基礎(chǔ)，掌握材料合成、摻雜改性的基本原理，掌握材料制備的主要方法及相關(guān)工程技術(shù)原理，掌握材料設(shè)計(jì)、性能優(yōu)選、工藝優(yōu)化的原則，以及材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;能掌握材料設(shè)計(jì)、材料合成、材料加工、材料分析和材料應(yīng)用等方面的理論。
（3）專(zhuān)業(yè)課程：固體物理、工程材料學(xué)、土木工程材料、計(jì)算材料學(xué)、材料分析測(cè)試技術(shù)、材料分析測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)、表面工程、功能材料、化學(xué)建材、特種陶瓷、加固土原理、工程材料檢測(cè)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)室計(jì)量與認(rèn)證等約二十門(mén)課程。學(xué)生必須修滿(mǎn)三百多學(xué)時(shí)的必修課和一百多學(xué)時(shí)的選修課，包括20學(xué)分的理論課和約10學(xué)分的實(shí)踐課程。通過(guò)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握材料性能測(cè)試與分析的主要技術(shù)方法，具備從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)對(duì)現(xiàn)有材料進(jìn)行成本、工藝、環(huán)保、性能和效益綜合評(píng)估及材料選用的初步能力。并能接受實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練、并能夠具有材料設(shè)計(jì)、材料合成、材料加工、材料分析和材料應(yīng)用等方面的科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的基本能力。
2 教學(xué)團(tuán)隊(duì)與師資隊(duì)伍建設(shè)
本專(zhuān)業(yè)從教學(xué)和科研需要出發(fā)，注重對(duì)教師的培養(yǎng)和師資隊(duì)伍的建設(shè)，主要包括以下兩方面：
（1）教師培訓(xùn)。本專(zhuān)業(yè)對(duì)新進(jìn)入教師隊(duì)伍的年輕教師，首先接受人事科安排到西南大學(xué)進(jìn)行崗前培訓(xùn)，然后安排有豐富經(jīng)驗(yàn)的老教師作為指導(dǎo)老師，以老帶新，最后由指導(dǎo)教師給出指導(dǎo)意見(jiàn)。一般，新進(jìn)教師第一學(xué)年不擔(dān)任課程的主講教師，輔助其他教師講授課程，如批改作業(yè)，答疑等，并要求每月聽(tīng)課6節(jié)以上，并作相應(yīng)聽(tīng)課記錄。對(duì)其將擔(dān)任主講的課程，要求提前備課，準(zhǔn)備教案、講義等教學(xué)資料，供教研室其他教師審閱。新任課教師在任課以前，必須首先由本人提出擔(dān)任某課程的教學(xué)，并經(jīng)過(guò)學(xué)院組織的試講考核，考核合格才能任課。
（2）師資隊(duì)伍建設(shè)措施。為滿(mǎn)足辦學(xué)對(duì)師資的要求，在繼續(xù)堅(jiān)持“保證數(shù)量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)”的師資隊(duì)伍建設(shè)方針下，加強(qiáng)對(duì)年輕教師的職業(yè)規(guī)劃和培養(yǎng)。每年逐年引進(jìn)1～2名專(zhuān)業(yè)課教師，逐步建成一支年富力強(qiáng)、學(xué)科梯隊(duì)和知識(shí)結(jié)構(gòu)更加合理、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、具有開(kāi)拓和創(chuàng)新能力的高水平的師資隊(duì)伍。在職的教師當(dāng)中有相當(dāng)一部分是具有工程和企業(yè)背景中青年教師，并將加強(qiáng)在職教師的繼續(xù)教育包括實(shí)踐培訓(xùn)。
在重視對(duì)教師教學(xué)能力的提升的同時(shí)注重對(duì)教師科研潛力的開(kāi)發(fā)。分批次每年派出一定數(shù)量的教師，特別是青年教師到省內(nèi)外及國(guó)外知名高校進(jìn)修。學(xué)校及學(xué)院每年邀請(qǐng)多名知名專(zhuān)家學(xué)者來(lái)校做報(bào)告和學(xué)術(shù)交流，并對(duì)青年教師撰寫(xiě)基金申報(bào)書(shū)以及對(duì)科研工作中遇到的困惑給予指導(dǎo)。
3 優(yōu)化課程體系，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高教學(xué)效果
總結(jié)本專(zhuān)業(yè)成立以來(lái)對(duì)本科培養(yǎng)計(jì)劃的改革經(jīng)驗(yàn)，借鑒國(guó)內(nèi)外著名高校相關(guān)領(lǐng)域的課程體系，促進(jìn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和系列教材建設(shè)，編寫(xiě)出版一批高質(zhì)量、適用于材料應(yīng)用方向人才培養(yǎng)的特色鮮明的教材。
加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)在計(jì)劃中的比例，對(duì)實(shí)驗(yàn)教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行科學(xué)合理的修訂，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，充實(shí)和加強(qiáng)設(shè)計(jì)性、綜合性和自主開(kāi)發(fā)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。逐漸加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)，每年新增一到兩個(gè)校外實(shí)習(xí)企業(yè)，鼓勵(lì)本科高年級(jí)學(xué)生及研究生到科技孵化園實(shí)習(xí)。
加強(qiáng)對(duì)學(xué)生課外實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生參加各種課外實(shí)踐活動(dòng)，創(chuàng)造條件使學(xué)生較早地參加科研和創(chuàng)新活動(dòng);切實(shí)加強(qiáng)社會(huì)實(shí)踐、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，確保各環(huán)節(jié)的時(shí)間和效果。
通過(guò)典型案例或?qū)ｎ}講座等途徑，采取互動(dòng)式、啟發(fā)式等教學(xué)方式。每年邀請(qǐng)多名學(xué)術(shù)專(zhuān)家到校為學(xué)生做學(xué)術(shù)講座，增長(zhǎng)學(xué)生的見(jiàn)識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)激情。每年邀請(qǐng)多名包括企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、政府管理人員在內(nèi)的行業(yè)專(zhuān)家來(lái)校做指導(dǎo)工作，完善我們的畢業(yè)生就業(yè)方面的準(zhǔn)備與指導(dǎo)工作。
加強(qiáng)對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理：材料物理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室主要包括材料物理實(shí)驗(yàn)室、建材實(shí)驗(yàn)室、道路實(shí)驗(yàn)室及工程實(shí)訓(xùn)中心，這些專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室及校外近十個(gè)實(shí)習(xí)基地為學(xué)生掌握材料專(zhuān)業(yè)基本實(shí)驗(yàn)技能及了解工程材料應(yīng)用提供了必要的平臺(tái)，較好地滿(mǎn)足教學(xué)需要。材料實(shí)驗(yàn)中心建立了完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量保障制度體系，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)順利完成。管理制度的制定體現(xiàn)了以學(xué)生為本，既具有人性化又具有規(guī)范化。本專(zhuān)業(yè)在土木工程材料方向的教學(xué)教學(xué)儀器已比較完備，金屬材料、高分子材料、陶瓷材料以及功能材料、納米材料、能源材料等新材料方面的教學(xué)儀器在完善當(dāng)中，包括：場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、透射電鏡、核磁共振儀、傅里葉變換拉曼譜儀、俄歇電子能譜儀等。
加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)平臺(tái)的建設(shè)，包括：土建類(lèi)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目、材料物理實(shí)驗(yàn)室綜合開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)、參與教師科研項(xiàng)目等、校企結(jié)合加強(qiáng)學(xué)生實(shí)習(xí)基地建設(shè)等多種渠道。
總之，就材料物理專(zhuān)業(yè)的建設(shè)而言，重慶交通大學(xué)通過(guò)建立明確專(zhuān)業(yè)定位，加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)與師資隊(duì)伍建設(shè)和優(yōu)化課程體系三方面的努力，基本形成了較完善的專(zhuān)業(yè)教學(xué)和科研體系。然而，學(xué)科建設(shè)只有進(jìn)行時(shí)，沒(méi)有完成時(shí)，本校的包括材料物理專(zhuān)業(yè)的材料學(xué)科均處于發(fā)展壯大之初，我們要走的路還很長(zhǎng)。
注釋
一、教學(xué)改革存在的問(wèn)題
近幾年來(lái)，我國(guó)材料物理專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革迅速發(fā)展，許多高等院校的材料物理專(zhuān)業(yè)進(jìn)行了綜合改革，但存在的主要問(wèn)題是：（1）課程的內(nèi)容比較陳舊，目前主要講解傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料，但在傳授高新材料知識(shí)方面，特別是在光電子和信息功能材料等方面存在不足。（2）各高校普遍重視基礎(chǔ)理論知識(shí)的傳授，但在將理論應(yīng)用于實(shí)際的能力、學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面存在不足，使材料物理專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生競(jìng)爭(zhēng)能力和創(chuàng)新能力較差，這也在一定程度上影響了該專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)。為滿(mǎn)足 21 世紀(jì)對(duì)材料物理專(zhuān)業(yè)人才（尤其是光電子和信息功能材料人才）的要求，我們需要對(duì)材料物理專(zhuān)業(yè)教學(xué)進(jìn)行綜合改革和建設(shè)。
二、對(duì)教學(xué)方法與手段的改革
傳統(tǒng)的教學(xué)方法是以教師為主體，以課堂為中心的灌輸式或填鴨式教學(xué)法，學(xué)生只能機(jī)械地、被動(dòng)地接受知識(shí)。這種教學(xué)方法忽視了以學(xué)生為中心、以人為本的教育理念， 忽視了學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性的發(fā)揮，未能體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這種教學(xué)模式往往難以達(dá)到理想的教學(xué)效果，更難以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的人才。
為適應(yīng) 21 世紀(jì)對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求，落實(shí)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)理念，我們對(duì)教學(xué)方法在傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)。我們強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，發(fā)揮教師的啟發(fā)和引導(dǎo)作用，在傳授知識(shí)的同時(shí)，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，改變傳統(tǒng)的教師課堂灌輸被稱(chēng)為“填鴨式”的教學(xué)法，積極采用啟發(fā)、引導(dǎo)、互動(dòng)式的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。講課主要是講重點(diǎn)、講難點(diǎn)、講基礎(chǔ)理論在實(shí)際中的應(yīng)用，講思路、講方法。采用啟發(fā)式教學(xué)方式，通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，分析得出正確結(jié)論，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思維和創(chuàng)新能力。每次上課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，要求學(xué)生提前準(zhǔn)備，學(xué)生回答問(wèn)題的情況作為平時(shí)成績(jī)的一部分。這種新的教學(xué)方式打破了傳統(tǒng)的單向灌輸教學(xué)模式，使原來(lái)的“教師教”為主的學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生學(xué)”為主的主動(dòng)學(xué)習(xí)方式，實(shí)現(xiàn)了師生互動(dòng)的教學(xué)。這不僅能充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，而且可達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。
三、教學(xué)內(nèi)容的改革
我們的做法是：（1）減少傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料部分的內(nèi)容，結(jié)合課程的相關(guān)內(nèi)容，引入高新材料特別是光電子和信息功能材料方面的相關(guān)知識(shí)，以滿(mǎn)足 21 世紀(jì)對(duì)光電子和信息功能材料人才的要求。（2）在課堂教學(xué)過(guò)程中，不斷引入相關(guān)研究的前沿知識(shí)，盡量安排一定的學(xué)時(shí)介紹本課程涉及相關(guān)理論的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，使學(xué)生了解材料科學(xué)進(jìn)展及前沿，這樣不僅提高了學(xué)生的興趣、激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，而且為學(xué)生今后進(jìn)一步深造和從事科研工作打下良好的基礎(chǔ)。（3）授課內(nèi)容與授課教師的科學(xué)研究工作緊密結(jié)合，融教學(xué)與科研為一體。 授課教師結(jié)合自己的科研工作講授課程，不僅使課程講解更透徹，而且使學(xué)生更容易理解，因而提高學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣；同時(shí)在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，可成為教師的科研課題。這種做法不僅可使科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，真正做到科研和教學(xué)的相互促進(jìn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的良性互動(dòng)。
四、課程教學(xué)改革的思考
一個(gè)好的高校教師，不應(yīng)只滿(mǎn)足于傳授知識(shí)，而應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生如何提出問(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題，因此，啟發(fā)式教學(xué)必將是材料物理專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課程未來(lái)的發(fā)展方向。在現(xiàn)在的基礎(chǔ)之上如何進(jìn)一步貫徹啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。第一，再現(xiàn)課程內(nèi)容發(fā)展歷史，在歷史發(fā)展進(jìn)程中進(jìn)行思考和學(xué)習(xí)。只有通過(guò)對(duì)歷史的了解，讓學(xué)生對(duì)相關(guān)物理概念和原理所產(chǎn)生的歷史背景有充分的認(rèn)識(shí)和理解，才能讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)條件下對(duì)歷史進(jìn)行新的思考和學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出新的解決方案，推動(dòng)科學(xué)認(rèn)識(shí)向前發(fā)展，對(duì)課程內(nèi)容辯證地進(jìn)行認(rèn)識(shí)，從而提高創(chuàng)新能力。第二，結(jié)合材料物理專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)展理論。導(dǎo)論課程是材料物理專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)固體物理和材料物理性能等課程的重要基礎(chǔ)。在學(xué)生掌握了量子力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理最基本的物理概念和基本原理、學(xué)會(huì)了處理有關(guān)物理問(wèn)題的基本方法后，課程應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象抽象為理論，把理論再用于實(shí)踐，在實(shí)踐中接受檢驗(yàn)，不斷發(fā)展，并且不斷地指導(dǎo)材料設(shè)計(jì)，研發(fā)出性能優(yōu)異的新材料，為科學(xué)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)。
關(guān)鍵詞：固體物理學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）29-0034-02
固體物理學(xué)是一門(mén)研究固體的結(jié)構(gòu)及其組成的微觀粒子（原子、離子、電子等）間相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而闡明其性能與用途的學(xué)科。它是微電子技術(shù)、光電子學(xué)、材料學(xué)等技術(shù)和學(xué)科的基礎(chǔ)，同時(shí)，也在太陽(yáng)能光伏發(fā)電等新能源技術(shù)的革新發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。因此，在常州大學(xué)新能源材料專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)該課程，并將其作為該專(zhuān)業(yè)的主干課程之一，希望使本專(zhuān)業(yè)學(xué)生掌握一定的固體物理知識(shí)及其研究方法，從而有助于學(xué)生增強(qiáng)理學(xué)背景，擴(kuò)展視野，提高其解決問(wèn)題的能力，而且為他們畢業(yè)后進(jìn)一步深造或就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、新能源材料專(zhuān)業(yè)固體物理學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析
新能源材料專(zhuān)業(yè)是常州大學(xué)近年來(lái)為培養(yǎng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的專(zhuān)業(yè)人才而設(shè)立的新專(zhuān)業(yè)。該專(zhuān)業(yè)處于起步階段，人才培養(yǎng)模式和課程體系的構(gòu)建亟需完善，而且材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程往往更偏重材料的工藝、性質(zhì)和性能，這些課程往往重工輕理，造成學(xué)生的理科背景不強(qiáng)。而固體物理學(xué)課程包含了很多晦澀難懂的專(zhuān)業(yè)定義、復(fù)雜的三維空間想象與變換和煩瑣的理論推導(dǎo)，需要以高等數(shù)學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理和量子力學(xué)等理論性很強(qiáng)的課程為基礎(chǔ)，因此客觀上造成本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生并未做好學(xué)習(xí)固體物理學(xué)課程的準(zhǔn)備。舉例來(lái)說(shuō)，這些學(xué)生的先修課程并不包含量子力學(xué)。此外，像高等數(shù)學(xué)這類(lèi)課程，學(xué)生雖已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)，但由于課時(shí)等原因，這類(lèi)課程的學(xué)習(xí)程度沒(méi)有達(dá)到學(xué)習(xí)固體物理學(xué)課程的要求。由于上述原因，本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過(guò)程中感到相當(dāng)?shù)某粤Γ貏e是涉及到一些抽象的定義和復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程，使部分學(xué)生產(chǎn)生了厭學(xué)的情緒。因此，為達(dá)成設(shè)立本課程的初衷，其課堂教學(xué)和考核的改革勢(shì)在必行。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革
固體物理學(xué)課程的內(nèi)容博大精深，可人為劃分為固體物理基礎(chǔ)部分和固體物理專(zhuān)業(yè)部分。由于本專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案將本課程定性為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，并為其安排了56個(gè)學(xué)時(shí)，因此僅講授固體物理基礎(chǔ)部分，并對(duì)其有所取舍，充分考慮新能源材料專(zhuān)業(yè)側(cè)重太陽(yáng)能光伏發(fā)電和鋰離子電池儲(chǔ)能的特點(diǎn)。鑒于以上考慮，本課程的教材選用Kittel著，項(xiàng)金鐘和吳興惠翻譯的《固體物理導(dǎo)論》，講授該教材的前七章，側(cè)重材料的電學(xué)性能知識(shí)點(diǎn)的講授，減少力學(xué)和磁學(xué)等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的比重。例如在第三章晶體結(jié)合與彈性常量中，舍棄關(guān)于彈性常量的講解，回避復(fù)雜的角標(biāo)和矩陣方程，既可以減少學(xué)生的畏難情緒，又可將更多的精力放在第六章和第七章這些與材料電學(xué)性能相關(guān)的章節(jié)。此外，Kittel著《固體物理導(dǎo)論》這本教材比較注重物理結(jié)論，而在某些地方忽視了如何引出該結(jié)論的過(guò)程，如果只是照本宣科，必然會(huì)使學(xué)生對(duì)課程的內(nèi)容產(chǎn)生懷疑，最終導(dǎo)致他們失去學(xué)習(xí)的興趣。因此，在教授的過(guò)程中作者還取多家之長(zhǎng)，對(duì)該教材忽略的重要過(guò)程進(jìn)行補(bǔ)充，力爭(zhēng)講清每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的來(lái)龍去脈。比如，在第六章自由電子費(fèi)米氣中，《固體物理導(dǎo)論》該教材直接引出了一維情況下能級(jí)的表現(xiàn)形式，這種不通過(guò)薛定諤方程的方式使學(xué)生感覺(jué)知識(shí)點(diǎn)比較突兀，缺乏心理準(zhǔn)備。對(duì)此，我們?cè)谶@部分補(bǔ)充了薛定諤方程的知識(shí)，而后自然地引出教材內(nèi)容。通過(guò)這種做法不僅豐富了課堂教授的內(nèi)容，使知識(shí)體系更趨完善，更在潛移默化中將對(duì)待工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的做人道理傳遞給學(xué)生，起到了教書(shū)育人的目的。
三、教學(xué)方法的改革
正如前面所述，固體物理學(xué)課程內(nèi)容理論性強(qiáng)，比較抽象難懂，而學(xué)生由于種種原因并未打下學(xué)習(xí)該課程的基礎(chǔ)。為了解決這一矛盾，作者首先將要用到的《量子力學(xué)》、《統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》和《高等數(shù)學(xué)》中相關(guān)知識(shí)點(diǎn)在課堂上穿插講解，為學(xué)生補(bǔ)缺補(bǔ)漏，解決先修課程不足的問(wèn)題。其次，不拘泥、不追求煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和演算，采用定性解釋或數(shù)學(xué)推導(dǎo)與定性解釋相結(jié)合的辦法去解釋固體的性質(zhì)和結(jié)論。例如，在講解費(fèi)米-狄拉克分布時(shí)，如果從數(shù)學(xué)推導(dǎo)上去解釋這一結(jié)論會(huì)十分煩瑣，我們采用生活中汽車(chē)長(zhǎng)隊(duì)等紅燈的例子去類(lèi)比解釋?zhuān)簩⒁惠v輛汽車(chē)類(lèi)比為固體中的電子，將紅燈前的斑馬線類(lèi)比為固體中的費(fèi)米能級(jí)，將紅燈時(shí)沒(méi)有汽車(chē)越過(guò)斑馬線類(lèi)比為0K下固體中所有電子排布在費(fèi)米能級(jí)之下，將綠燈時(shí)首先是靠近斑馬線的汽車(chē)通過(guò)斑馬線類(lèi)比為0K以上原費(fèi)米能級(jí)附近的電子首先激發(fā)到高能級(jí)。這樣就很容易讓學(xué)生理解這一重要的結(jié)論，并且有助于樹(shù)立學(xué)好這門(mén)課程的信心。此外，在講解第六章自由電子費(fèi)米氣的過(guò)程中，首先給學(xué)生補(bǔ)充薛定諤方程的知識(shí)點(diǎn)，但由于他們沒(méi)有學(xué)過(guò)《量子力學(xué)》課程，對(duì)薛定諤方程的講解采用數(shù)學(xué)推導(dǎo)與定性解釋相結(jié)合的辦法：從能量守恒角度并引入幾個(gè)重要的假設(shè)就能簡(jiǎn)單的導(dǎo)出薛定諤方程，使他們很快的掌握必要的先修知識(shí)。采用這樣一些方法，可將一些較復(fù)雜、抽象的知識(shí)點(diǎn)以較為生動(dòng)的形式傳授給學(xué)生，改變了他們對(duì)這門(mén)課程看法。
四、課程考核方式的改革
學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定是教學(xué)過(guò)程的主要環(huán)節(jié)之一。目前常用的考核方式有閉卷和開(kāi)卷兩種形式，前一種形式主要考查課本內(nèi)容，容易造成學(xué)生考前突擊，死記硬背；后一種形式考查內(nèi)容靈活，但學(xué)生往往對(duì)考試復(fù)習(xí)無(wú)從下手，一些學(xué)生甚至存在投機(jī)取巧的僥幸心理，放棄對(duì)所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)。結(jié)合固體物理學(xué)課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容靈活但又有大量基本結(jié)論和公式需要記憶的特點(diǎn)，作者采取半開(kāi)卷的考試形式，即統(tǒng)一向?qū)W生發(fā)放一張A4大小的紙，學(xué)生在復(fù)習(xí)過(guò)程中可將他們認(rèn)為重要的知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)在這張紙上，而考試時(shí)可查閱這張紙上的內(nèi)容。采用這種方法，避免了學(xué)生在復(fù)習(xí)過(guò)程中將大量精力放在結(jié)論和公式的記憶上，有助于督促學(xué)生對(duì)所學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行思考，從而提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
總之，在新能源材料專(zhuān)業(yè)固體物理學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中，要堅(jiān)持以學(xué)生為本，以學(xué)生為主體，在充分認(rèn)識(shí)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，不斷改革，勇于實(shí)踐，不斷充實(shí)和完善自己，最終做到因材施教。
參考文獻(xiàn)：
[1]馮端.固體物理學(xué)大辭典[M].北京：高等教育出版社，1995.
[2]韋丹.固體物理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.
[3]文尚勝.材料學(xué)專(zhuān)業(yè)“固體物理”課程教學(xué)改革初探[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010，（10）：44-46.
[4]華中，劉惠蓮，孫亞娟，孟祥東.固體物理課程建設(shè)的實(shí)踐[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，（01）：44-45.
[5]惠群，程南璞，陳志謙.材料學(xué)專(zhuān)業(yè)固體物理課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，（36）：167-171.
[6]梅顯秀.固體物理教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].大學(xué)物理，2010，（29）：43-45.
21 世紀(jì)科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，材料的發(fā)展和應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)力強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。新材料的發(fā)展與應(yīng)用，依賴(lài)于材料的物理性能的應(yīng)用，因此要深入掌握材料的物理性能。材料物理性能課程是無(wú)機(jī)非金屬材料專(zhuān)業(yè)平臺(tái)重要的基礎(chǔ)課，它從材料的組成、結(jié)構(gòu)的角度闡述材料的物理性能及本質(zhì)，包括力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)等性能，這些性能基本上都是各個(gè)領(lǐng)域在研制和應(yīng)用無(wú)機(jī)非金屬材料中對(duì)材料提出的基本技術(shù)要求，在實(shí)際工作中具有重要的意義 [1 ]。通過(guò)教學(xué)，讓學(xué)生掌握無(wú)機(jī)非金屬材料的關(guān)鍵物理性能及本質(zhì)，以及無(wú)機(jī)材料物理性能的研究方法。對(duì)于這門(mén)課，學(xué)生普遍認(rèn)為內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)，難于理解掌握，作為教師授課難度較大。本文結(jié)合筆者多年的教學(xué)實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn)，就如何提高無(wú)機(jī)非金屬材料專(zhuān)業(yè)材料物理性能教學(xué)效果而采用微課教學(xué)進(jìn)行了探索。
對(duì)于微課的發(fā)展，首先發(fā)起于國(guó)外，微課程（ Micro-lecture） 的雛形最早見(jiàn)于英國(guó)納皮爾大學(xué)T.P.Kee 提出的一分鐘演講（The One Minute Lecture，簡(jiǎn)稱(chēng)OML ）和美國(guó)北愛(ài)荷華大學(xué)LeRoy A. McGrew 教授所提出的60秒課程（ 60-Second Course） [2 ]。美國(guó)理查德?沃曼在1984 年發(fā)起創(chuàng)辦了TED（指technology、entertainment、design在英語(yǔ)中的縮寫(xiě)，即技術(shù)、娛樂(lè)、設(shè)計(jì)），該機(jī)構(gòu)為私有非盈利機(jī)構(gòu)。特別從2006年起，TED演講視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)上，短短幾年時(shí)間就獲取了大量的點(diǎn)擊率 [3 ]。在國(guó)內(nèi)，2011年佛山市教育局胡鐵生率先提出了以微視頻為中心的新型教學(xué)資源“微課”。他認(rèn)為，“微課”是指按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求，以教學(xué)視頻為主要載體，反映教師在課堂教學(xué)過(guò)程中針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展教與學(xué)活動(dòng)的各種教學(xué)資源的組合 [2，4 ]。因此基于微課的平臺(tái)，本文探討了針對(duì)材料物理性能微課教學(xué)的探討。
1 材料物理性能微課選題
材料物理性能“微課”主要針相應(yīng)的教學(xué)大綱展開(kāi)教學(xué)，所以在“微課”的選題上嚴(yán)格扣住教學(xué)重點(diǎn)，并致力于將重要知識(shí)點(diǎn)分解清晰。
1.1 材料物理性能微課編寫(xiě)
材料物理性能“微課”不是簡(jiǎn)單的一段段的視頻，還應(yīng)包括材料物理性能教案、教學(xué)課件等其他資源要素，所以在選好題后，著手電子教案的編寫(xiě)。材料物理性能教案編寫(xiě)一般包括本門(mén)課教學(xué)背景、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)總結(jié)等方面內(nèi)容。
1.2 材料物理性能課件制作
材料物理性能“微課”課件通常采用PPT聯(lián)合視頻等多媒體格式，針對(duì)選定的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)PPT。而多媒體技術(shù)是利用各種多媒體軟件對(duì)文本、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等信息進(jìn)行綜合處理。而多媒體的制作通常采用PowerPoint、Moviemaker、屏幕錄像專(zhuān)家等軟件，即操作方便，電腦操作系統(tǒng)一般自帶PowerPoint、Moviemaker軟件，另外軟件屏幕錄像專(zhuān)家也非常容易操作。
1.3 材料物理性能微視頻制作
對(duì)于材料物理性能課程的視頻制作，主要是針對(duì)于課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和性能及設(shè)備的演示。由于在課堂上的板書(shū)信息量有限，必須借助這些視頻等手段來(lái)增加信息量，如在電子理論部分講解電子的導(dǎo)電、熱運(yùn)動(dòng)以及費(fèi)米面的特征等等。理論上講解非常抽象，采用這些微視頻手段就容易講解清楚。微視頻的制作主要采用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的錄制、網(wǎng)絡(luò)資源下載等等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2 創(chuàng)新材料物理性能微課教學(xué)方法和手段
材料物理性能課程屬于理論性較強(qiáng)的課程，要想讓學(xué)生主動(dòng)地認(rèn)真地聽(tīng)講，不僅作為老師要努力的做好充分的備課，更要?jiǎng)?chuàng)新微課教學(xué)的方法和手段。作為多媒體的手段，不僅僅體現(xiàn)在PPT的制作上，更應(yīng)該穿插更多的符合教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)視頻及動(dòng)畫(huà)等內(nèi)容，把學(xué)生的注意力牢牢的控制在屏幕上，達(dá)到事半功倍的效果。
2.1理論與實(shí)踐相結(jié)合
材料物理性能在理論上對(duì)于材料的性能的分析較深入，因此相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)也具有重要的地位。在理論學(xué)時(shí)極為有限的狀態(tài)下，仍然開(kāi)設(shè)了一定量的實(shí)驗(yàn)課程，主要是針對(duì)于設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)課。例如在材料的磁性這段內(nèi)容里，開(kāi)設(shè)了一個(gè)居里點(diǎn)的測(cè)定。學(xué)生在學(xué)生磁性材料這段內(nèi)容時(shí)，總是感覺(jué)磁性性質(zhì)直觀性不強(qiáng)，對(duì)于居里點(diǎn)的概念也停留在概念上。采用實(shí)驗(yàn)設(shè)備居里點(diǎn)測(cè)定儀，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)聯(lián)合教材的磁能內(nèi)容，能夠理解實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本原理及測(cè)試方法，并結(jié)合磁性的一個(gè)重要參數(shù)χ與溫度關(guān)系曲線能夠用數(shù)學(xué)的理論判斷出居里點(diǎn)，這樣使學(xué)生不僅僅懂得怎樣測(cè)定居里點(diǎn)，更懂得居里點(diǎn)的真正的物理意義。
2.2 理論與實(shí)際相結(jié)合
材料物理性能內(nèi)容范圍較寬，相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)較多，與實(shí)際上情況聯(lián)系緊密。如在熱膨脹的部分，課堂上會(huì)引申出什么是熱力管路的膨脹節(jié)，它的功能是什么？在提出這個(gè)問(wèn)題后，讓學(xué)生思考一下，給予討論的時(shí)間，學(xué)生們也能夠積極的回答，極大地活躍了教學(xué)氣氛。
2.3啟發(fā)互動(dòng)式教學(xué)
材料物理性能課程內(nèi)容較深，所以完全把書(shū)本上的內(nèi)容在課堂上講完，在學(xué)時(shí)上也是完成不了的。為了能夠使學(xué)生能夠把相關(guān)內(nèi)容都學(xué)習(xí)完整，在本課程內(nèi)容偏重于擴(kuò)張方面的知識(shí)，讓學(xué)生課下自己來(lái)完成。例如我們?cè)谥v解磁性方面的知識(shí)時(shí)，聯(lián)系到地球的大磁場(chǎng)，讓學(xué)生分析為什么地球的南北極能夠產(chǎn)生極光，并分析極光對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)的作用。
3 充實(shí)材料物理性能微課教學(xué)內(nèi)容
材料物理性能課程體系也是隨著科技的快速發(fā)展而更新其內(nèi)容，以滿(mǎn)足不斷發(fā)展的社會(huì)要求。對(duì)于21世紀(jì)快速發(fā)展的科技時(shí)代來(lái)說(shuō)，材料物理性能微課教學(xué)內(nèi)容體系在保持原有的內(nèi)容體系上，也要緊跟時(shí)代的發(fā)展。并根據(jù)內(nèi)容的需要適當(dāng)調(diào)整課程的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)，增添學(xué)科的前沿知識(shí)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開(kāi)拓了學(xué)生的視野。
因此作為教師本身就要搜索大量的材料物理性能的前沿信息，使學(xué)生在學(xué)習(xí)材料物理性能的理論的同時(shí)，也能了解材料物理性能發(fā)展的前沿，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提高，知識(shí)面也大大拓寬，從而為將來(lái)從事的研究工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4 更新材料物理性能微課實(shí)踐方法
材料物理性能微課是通過(guò)材料物理性能的相關(guān)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的，對(duì)某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容及實(shí)施的其教學(xué)活動(dòng)的總和。但這還不能體現(xiàn)“材料物理性能微課”的獨(dú)特之處和完整內(nèi)涵， 因?yàn)椴牧衔锢硇阅芪⒄n的核心資源或最重要的載體是“材料物理性能微視頻”（不是一般的文本、PPT 課件或圖片等其它媒體資源）， 而材料物理性能視頻是所有資源類(lèi)型中情境最真實(shí)、信息量最豐富的一種資源，因?yàn)橐曨l是直觀形象的。材料物理性能微課應(yīng)該是以“材料物理性能微型視頻”為主要內(nèi)容和呈現(xiàn)方式的一種新型微型網(wǎng)絡(luò)課程――“材料物理性能微型視頻網(wǎng)絡(luò)課程”。
關(guān)鍵詞 量子力學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法
中圖分類(lèi)號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Teaching Methods and Practice of Quantum Mechanics of
Materials Physics Professional
FU Ping
(College of Materials Science and Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan, Hubei 430073)
Abstract For the difficulties faced by students in Materials professional to learn quantum mechanics physics course, by a summary of teaching practice in recent years, from the teaching content, teaching methods and means of exploration and practice, students mobilize the enthusiasm and initiative, and achieved good teaching results.
Key words quantum mechanics; teaching content; teaching methods
0 引言
量子力學(xué)是研究微觀粒子（如原子、分子、原子核和基本粒子等）運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科，它和相對(duì)論是矗立在20世紀(jì)之初的兩座科學(xué)豐碑，一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的兩塊理論基石。相對(duì)論和量子力學(xué)徹底改變了經(jīng)典物理學(xué)的世界觀，并且深化了人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)，改造了人類(lèi)的宇宙觀和思想方法，它使人們對(duì)物質(zhì)存在的方式及其運(yùn)動(dòng)形態(tài)等的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。
量子力學(xué)是材料物理專(zhuān)業(yè)一門(mén)承前啟后的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課：量子力學(xué)的教學(xué)必須以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，包括線性代數(shù)、概率論、高等數(shù)學(xué)、數(shù)理方法等，其又是后續(xù)課程材料科學(xué)基礎(chǔ)、固體物理、材料物理、納米材料等的理論基礎(chǔ)?？梢?jiàn)，量子力學(xué)課程在材料物理專(zhuān)業(yè)的課程體系中占有非常重要的地位，學(xué)生掌握的程度直接影響后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。作者近年來(lái)一直從事量子力學(xué)的教學(xué)工作，針對(duì)量子力學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中存在的現(xiàn)象和問(wèn)題，進(jìn)行了較深入細(xì)致的思考與探討，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中對(duì)本課程的教學(xué)方法進(jìn)行了探索與實(shí)踐，收到了較好的教學(xué)效果。
1 量子力學(xué)教學(xué)面臨的難點(diǎn)
量子力學(xué)研究的是微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，微觀粒子同宏觀粒子不同，看不見(jiàn)，摸不著，只有借助于探測(cè)器才能察覺(jué)它的存在和屬性。材料物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生之前學(xué)習(xí)的基本上是經(jīng)典物理，而量子力學(xué)理論無(wú)法用經(jīng)典理論進(jìn)行解釋?zhuān)瑢W(xué)生對(duì)此感到難于理解。因此，經(jīng)典物理的傳統(tǒng)觀念對(duì)學(xué)生思想的束縛，構(gòu)成了學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的思想障礙；量子力學(xué)可以說(shuō)無(wú)處不“數(shù)學(xué)”， 由于材料物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)方面與物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生相比較為薄弱，在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍感到數(shù)學(xué)計(jì)算繁難，對(duì)大段的數(shù)學(xué)推導(dǎo)表現(xiàn)出畏難情緒。可見(jiàn)，量子力學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)的精彩詮釋卻構(gòu)成了學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的心理障礙。這兩大障礙勢(shì)必會(huì)影響量子力學(xué)和后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。在這種情況下，我們應(yīng)當(dāng)怎樣開(kāi)展量子力學(xué)教學(xué)從而使學(xué)生重視并努力學(xué)好該課程就成了一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
2 明確教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)、有的放矢
要講授一門(mén)課程，首先應(yīng)該對(duì)課程內(nèi)容有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。量子力學(xué)的內(nèi)容可以包括三個(gè)方面：一是介紹產(chǎn)生新概念的歷史背景及一些重要實(shí)驗(yàn)；二是提出一系列不同于經(jīng)典物理學(xué)的基本概念與原理，如波函數(shù)、算符等概念和相關(guān)原理，是該課程的核心；三是給出解決具體實(shí)際問(wèn)題的方法。三部分內(nèi)容相互聯(lián)系，層層推進(jìn)，形成完整的知識(shí)體系。作為引導(dǎo)者，教師應(yīng)在這三部分內(nèi)容的教學(xué)過(guò)程中幫助學(xué)生成功地突破兩大束縛。第一部分內(nèi)容教師應(yīng)考慮如何引導(dǎo)學(xué)生入門(mén)，從習(xí)慣古典概念轉(zhuǎn)而接受量子概念。在講授這部分內(nèi)容時(shí)要將重點(diǎn)放在“經(jīng)典”向“量子”的過(guò)渡上，引出量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)在研究方法上的顯著不同：經(jīng)典力學(xué)是將其研究對(duì)象作為連續(xù)的不間斷的整體對(duì)待，而量子力學(xué)將其研究對(duì)象看成的間斷的、不連續(xù)的。學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分時(shí)應(yīng)仔細(xì)“品嘗”其中的“滋味”，以便啟發(fā)自己的思維自然地產(chǎn)生一個(gè)飛躍，完成思想的突破。第二、三部分是量子力學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，并且涉及大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，教師應(yīng)采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)。在物理學(xué)研究中，數(shù)學(xué)只是用來(lái)表達(dá)物理思想并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯演算的工具，不能將物理內(nèi)容淹沒(méi)在復(fù)雜的數(shù)學(xué)形式當(dāng)中。通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)才能得到的結(jié)論，只需告訴學(xué)生，從數(shù)學(xué)上可以得到這樣的結(jié)果就可以了，無(wú)需將重點(diǎn)放在繁難的數(shù)學(xué)推導(dǎo)上，否則會(huì)使學(xué)生本末倒置，忽略了對(duì)量子力學(xué)思想的理解。這樣的教學(xué)可以幫助學(xué)生突破心理障礙，不會(huì)一提量子力學(xué)就想到復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，從而產(chǎn)生抵觸情緒。成功地突破這兩大障礙，是學(xué)習(xí)量子力學(xué)的關(guān)鍵。
3 教學(xué)方法的改革
3.1 利用現(xiàn)代技術(shù)改進(jìn)教學(xué)手段
傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)能夠形成系統(tǒng)性的知識(shí)框架，教師在板書(shū)推導(dǎo)的過(guò)程中，學(xué)生有時(shí)間反應(yīng)和思考，緊跟教師的思路，從而可以詳細(xì)、循序漸進(jìn)地吸收所學(xué)知識(shí)，并培養(yǎng)了良好的思維習(xí)慣。但全程板書(shū)會(huì)導(dǎo)致上課節(jié)奏慢，授課內(nèi)容有限。目前隨著高校教學(xué)改革的推進(jìn)，授課學(xué)時(shí)相繼減少，對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)方式來(lái)講，要完成教學(xué)任務(wù)比較困難。這就要借助現(xiàn)代科技手段進(jìn)行教學(xué)改革，包括多媒體課件的使用和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。但是在量子力學(xué)教學(xué)中，一些繁雜公式的推導(dǎo)，如果使用多媒體課件，節(jié)奏會(huì)較快，導(dǎo)致學(xué)生目不暇接，來(lái)不及做筆記，更來(lái)不及思考，不利于講授內(nèi)容的消化吸收。鑒于此，對(duì)于量子力學(xué)課程，教學(xué)過(guò)程應(yīng)采用板書(shū)和多媒體技術(shù)相結(jié)合的方式，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.2 建設(shè)習(xí)題庫(kù)
量子力學(xué)課程理論抽象，要深入理解這些理論，在熟練掌握教材基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，需要通過(guò)大量習(xí)題的演練，循序漸近，才能檢驗(yàn)自己理解的程度，真正學(xué)好這門(mén)課程。因此在教學(xué)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)做習(xí)題的重要性。有針對(duì)性地根據(jù)材料物理專(zhuān)業(yè)量子力學(xué)的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，參考多本量子力學(xué)教材和習(xí)題集，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建設(shè)量子力學(xué)習(xí)題庫(kù)，題型包括選擇、填空、證明、簡(jiǎn)答和計(jì)算題等，內(nèi)容涵蓋各知識(shí)點(diǎn)，從簡(jiǎn)到繁、由淺至深。題庫(kù)操作方便，學(xué)生可自行操作，并對(duì)所做結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，從而清楚自己掌握本課程的程度。這一方式在近幾年的教學(xué)中取得了良好的教學(xué)效果。
3.3 加強(qiáng)與學(xué)生互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
教學(xué)是一個(gè)師生互動(dòng)的過(guò)程，應(yīng)讓學(xué)生始終處于主動(dòng)學(xué)習(xí)的位置而不是被動(dòng)的接受。量子力學(xué)課程的學(xué)習(xí)更應(yīng)積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，因此教師應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)。增設(shè)課前提問(wèn)、課后討論環(huán)節(jié)，認(rèn)真批改作業(yè)，積極發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并及時(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入講解，解決問(wèn)題。另外，由于量子力學(xué)是建立在一系列基本假定基礎(chǔ)之上的，抽象難懂，鑒于學(xué)生難接受的情況，在授課時(shí)注意理論聯(lián)系實(shí)際，盡可能進(jìn)行知識(shí)的滲透和遷移，將量子力學(xué)在實(shí)際中的應(yīng)用穿插于教學(xué)之中，豐富教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)拓學(xué)生視野，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)近年來(lái)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和探索，形成了一套適合材料物理專(zhuān)業(yè)量子力學(xué)課程教學(xué)的方法，該方法教學(xué)效果良好。在近幾年的研究生入學(xué)考試中，學(xué)生量子力學(xué)課程的成績(jī)優(yōu)秀，說(shuō)明采用這樣的教學(xué)方法是成功的。
資助項(xiàng)目：武漢工程大學(xué)2010年校級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目（X201037）
[關(guān)鍵詞]大學(xué)生就業(yè)；材料物理；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)
1引言
隨著教育體制改革的人不斷深入，我國(guó)高等教育體制持續(xù)優(yōu)化，加之大高校連年擴(kuò)招，“畢業(yè)即失業(yè)”成為很多大學(xué)生目前的現(xiàn)狀，如何培養(yǎng)符合社會(huì)需求的合格大學(xué)生，成為高校面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)[1]。從南京郵電大學(xué)材料物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生近兩年就業(yè)情況來(lái)看，用人單位對(duì)畢業(yè)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力、社會(huì)適應(yīng)能力、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)要求愈來(lái)愈高。大學(xué)生在高校的傳統(tǒng)教育模式下，所學(xué)專(zhuān)業(yè)存在脫離實(shí)踐應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)偏重理論化、創(chuàng)新能力弱等問(wèn)題。在國(guó)家倡導(dǎo)的大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新的背景下，大學(xué)生普遍存在缺乏創(chuàng)造性的思維，職業(yè)精神、契約意識(shí)、責(zé)任心較為薄弱等缺陷。教育部主辦的“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，為高校學(xué)子提供了較好展示自己創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)想法的平臺(tái)，促進(jìn)高校畢業(yè)生與企業(yè)之間進(jìn)行良好雙向選擇以及為高校學(xué)子提供了另一種就業(yè)可能性[2]。南京郵電大學(xué)材料物理專(zhuān)業(yè)，基于OBE理念，旨在培養(yǎng)具備功能材料尤其是光電功能材料設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制備、分析、應(yīng)用能力的專(zhuān)門(mén)人才。圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽機(jī)制，以調(diào)整教學(xué)方案和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程體系等多種方式，培養(yǎng)學(xué)生具有的良好的科學(xué)文化素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感，最終目標(biāo)使學(xué)生擁有較高的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。本文以材料物理專(zhuān)業(yè)為例，通過(guò)理論和實(shí)踐教學(xué)體系改革優(yōu)化，促進(jìn)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
2完善理論課程體系，融入雙創(chuàng)教育
目前多數(shù)高校開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，僅僅停留在單一的任選課，起到了科普作用，課程設(shè)置上缺少系統(tǒng)性的平臺(tái)及創(chuàng)業(yè)相關(guān)的教師進(jìn)行指導(dǎo)，很難起到實(shí)質(zhì)性上的幫助?；谖以盒畔⒉牧系奶厣?，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)上動(dòng)態(tài)調(diào)整理論課程，見(jiàn)圖1。學(xué)生大一時(shí)通過(guò)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程了解到材料科學(xué)發(fā)展的最新進(jìn)展，及學(xué)院的有機(jī)光電子材料的特色；大二時(shí)通過(guò)《計(jì)算機(jī)在材料中的應(yīng)用》等課程，培養(yǎng)學(xué)生在材料物理專(zhuān)業(yè)中能夠自行融入大信息思維；大三時(shí)學(xué)院通過(guò)《科技前沿導(dǎo)論》課程，邀請(qǐng)知名教授和企業(yè)負(fù)責(zé)人等途徑，讓學(xué)生們更加透徹領(lǐng)悟科學(xué)前沿知識(shí)和創(chuàng)業(yè)歷程；大四通過(guò)優(yōu)選實(shí)習(xí)基地、校地協(xié)同育人機(jī)制、與6家企業(yè)簽定了校外實(shí)習(xí)實(shí)踐基地等方式將社會(huì)優(yōu)秀教育資源轉(zhuǎn)化為教育教學(xué)內(nèi)容。另外，我們從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，通過(guò)前期發(fā)放問(wèn)卷調(diào)查了解大學(xué)生們最需要的知識(shí)，之后進(jìn)行課程調(diào)整，形成一套完整的創(chuàng)業(yè)課程系統(tǒng)。本課程系統(tǒng)涵蓋創(chuàng)業(yè)初期到進(jìn)入市場(chǎng)等一系列階段的內(nèi)容指導(dǎo)，并且對(duì)于學(xué)生觀看過(guò)程中提出的任何問(wèn)題均能反饋有效的意見(jiàn)。如何利用學(xué)生需要的信息整合推送，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中更好地理解“互聯(lián)網(wǎng)+”的真正內(nèi)涵，是建設(shè)平臺(tái)需要重點(diǎn)考慮在內(nèi)的因素[3]。在完善理論課程體系這一模式下，創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，本專(zhuān)業(yè)學(xué)生獲“小平科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”稱(chēng)號(hào)，并在“挑戰(zhàn)杯”、節(jié)能減排大賽及專(zhuān)業(yè)技能大賽中屢獲大獎(jiǎng)。倡導(dǎo)“三三育人”理念，《“本科-碩士-博士互動(dòng)”培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的探索與實(shí)踐》活動(dòng)中獲2013年江蘇省高等教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。
3拓展實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維
大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識(shí)欠缺，應(yīng)注重對(duì)大學(xué)生的綜合技能的培養(yǎng)而不能局限于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。國(guó)家的相關(guān)政策和許多高校開(kāi)展的創(chuàng)業(yè)教育與課程都只起到引導(dǎo)的作用，如何將學(xué)到的知識(shí)或科研成果應(yīng)用到創(chuàng)業(yè)中，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)思維的關(guān)鍵點(diǎn)。利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等賽事，可以模擬真正創(chuàng)業(yè)的情形，因?yàn)楹芏鄰?fù)雜的的運(yùn)營(yíng)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題是需要親自實(shí)踐才能了解的，這為他們畢業(yè)后自己的嘗試做好了鋪墊。我校材料物理專(zhuān)業(yè)，主要聚焦光電功能材料，堅(jiān)持“重視基礎(chǔ)、強(qiáng)調(diào)交叉、彰顯特色”的學(xué)科教學(xué)理念，見(jiàn)圖2，依托學(xué)院教師百余項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研項(xiàng)目，利用實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃和競(jìng)賽作為紐帶，加大將先進(jìn)的科研成果引入我院實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的力度，設(shè)立院級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目以及通過(guò)參加競(jìng)賽等多種科研反哺教學(xué)方式，使學(xué)生掌握科學(xué)研究方法與科學(xué)精神，達(dá)到人才培養(yǎng)的目標(biāo)。聘請(qǐng)揚(yáng)子石化研究院、泰州巨納新能源有限公司、中超新材料有限公司等單位負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)講解。同時(shí)在組織學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的過(guò)程中，學(xué)生們可以互相學(xué)習(xí)對(duì)方的優(yōu)點(diǎn)，提升自己的交流，協(xié)作能力，并且嘗試將自己的專(zhuān)業(yè)技能合理運(yùn)用在創(chuàng)業(yè)方面，達(dá)到產(chǎn)品創(chuàng)新，理念創(chuàng)新。
4創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)師資團(tuán)隊(duì)的建設(shè)
創(chuàng)業(yè)切勿依靠單純的想象力，需符合市場(chǎng)需求，提供具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品，以此為導(dǎo)向才能生存下去，對(duì)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)方向的評(píng)估也有著重要意義。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育旨在讓大學(xué)生樹(shù)立正確的創(chuàng)新意識(shí)，能讓大學(xué)生擁有獨(dú)立思考的能力以及判斷形勢(shì)的眼光，可以讓他們少走彎路，保持創(chuàng)業(yè)的熱情。為此需要加強(qiáng)創(chuàng)業(yè)教育的師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)，高素質(zhì)的教師以及專(zhuān)業(yè)的市場(chǎng)分析師對(duì)于指導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)路線有著極大的幫助作用。我院近年來(lái)，不斷優(yōu)化師資隊(duì)伍，強(qiáng)化師德師風(fēng)，強(qiáng)化教師實(shí)踐能力培養(yǎng)。形成了一支由長(zhǎng)江學(xué)者、國(guó)家杰青和領(lǐng)軍人才領(lǐng)銜的高水平師資隊(duì)伍。組建課程和實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，形成了學(xué)術(shù)研究與教育教學(xué)的良性循環(huán)。專(zhuān)業(yè)教授活躍在教學(xué)第一線，為本科生上課的比例為100%。另外，加強(qiáng)和相關(guān)企業(yè)合作，聘請(qǐng)企業(yè)人士對(duì)于尚在創(chuàng)業(yè)初期的大學(xué)生分析市場(chǎng)狀況，藉由互聯(lián)網(wǎng)+線上線下相結(jié)合的指導(dǎo)與實(shí)踐，讓大學(xué)生對(duì)于市場(chǎng)有著正確的認(rèn)知。
5重樹(shù)大學(xué)生正確的就業(yè)觀
當(dāng)代大學(xué)生就業(yè)出現(xiàn)“畢業(yè)人數(shù)多卻用人荒”，疫情期間更是如此，造成了許多大學(xué)生錯(cuò)誤的就業(yè)價(jià)值觀。加之大學(xué)封閉、只專(zhuān)注學(xué)術(shù)的狹隘的教學(xué)培養(yǎng)模式，大學(xué)生們基本沒(méi)有與社會(huì)接軌，對(duì)于畢業(yè)踏入社會(huì)就業(yè)缺乏實(shí)踐的認(rèn)知，大多活在自己的理想期望中，而社會(huì)需要的是有創(chuàng)造力的、有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的全面型人才。針對(duì)這種情況，我院通過(guò)校企合作，學(xué)院積極組織學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，吸引大學(xué)生參與；邀請(qǐng)校外專(zhuān)業(yè)的講師或成功企業(yè)家來(lái)高校開(kāi)設(shè)講座論壇，為對(duì)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新項(xiàng)目感興趣的學(xué)生提供理論支持和建議；通過(guò)第三方與學(xué)校合作的方式，由高校組織學(xué)生準(zhǔn)備優(yōu)秀的創(chuàng)新項(xiàng)目策劃書(shū)，經(jīng)過(guò)篩選或者投資者選擇感興趣的項(xiàng)目進(jìn)行投資的方式，使得有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的學(xué)生的才華能夠施展。最終達(dá)到讓大學(xué)生們提前了解職業(yè)行情，樹(shù)立正確的職業(yè)就業(yè)價(jià)值觀的目的。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽帶來(lái)的好處，不僅僅是提供大學(xué)期間創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)，更重要的是改變現(xiàn)代大學(xué)生對(duì)收入、社會(huì)地位等傳統(tǒng)考慮因素執(zhí)著的錯(cuò)誤觀念，即使沒(méi)能在大賽中脫穎而出，也能從整個(gè)流程中收獲對(duì)于就業(yè)的全新認(rèn)知以及豐富的實(shí)踐經(jīng)歷，在畢業(yè)時(shí)更加從容、快速地融入到社會(huì)中[4]。
6提高大學(xué)生法律意識(shí)
雙創(chuàng)教育中，法律問(wèn)題也不容忽視。部分大學(xué)生創(chuàng)業(yè)者相關(guān)的法律意識(shí)淡薄，在面對(duì)諸多如版權(quán)問(wèn)題的困境時(shí)，往往找不到解決問(wèn)題的途徑，很多為創(chuàng)新而做的嘗試也可能會(huì)觸碰到法律的底線。我院通過(guò)選擇合適的慕課，鼓勵(lì)學(xué)生參加法律人士的講座等方式，提高創(chuàng)業(yè)者的法律意識(shí)，積極保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)?；ヂ?lián)網(wǎng)+教育的一大特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性，學(xué)生們對(duì)于相關(guān)法律法規(guī)的問(wèn)題可以第一時(shí)間反饋到老師手中，并且通過(guò)軟件系統(tǒng)便捷地得到反饋，讓他們成為一批熟悉法律，尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高素質(zhì)創(chuàng)業(yè)者。因此，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代建立一套科學(xué)完善的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)法律教育體系[5]，從而增強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)法律意識(shí)，也是我們下一步的工作內(nèi)容。
[關(guān)鍵詞]CDIO；材料物理；實(shí)踐教學(xué)
[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）06-0006-03
CDIO工程教育由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4所大學(xué)于2000年發(fā)起并經(jīng)過(guò)4年的探索研究而創(chuàng)立，作為一套先進(jìn)的教育體系。其在國(guó)內(nèi)外高校中產(chǎn)生了很大影響。[1][2]2005年，顧佩華教授首次將CDIO教學(xué)理念引入中國(guó)。[3]2011年，中國(guó)共有57 所高校開(kāi)展 CDIO 工程教育模式試點(diǎn)工作，并且取得較好的成果。[4]作為一所新建應(yīng)用型本科院校，湖南工學(xué)院致力于培養(yǎng)“重基礎(chǔ)、重技術(shù)、重能力、高素質(zhì)”的“三重一高”應(yīng)用型人才。根據(jù)信息、新能源與光電行業(yè)的發(fā)展需求，我校2015年新申請(qǐng)?jiān)O(shè)置了材料物理專(zhuān)業(yè)，并將其作為CDIO工程教育試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，計(jì)劃從培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì)制定到具體實(shí)施，將CDIO工程教育思想貫穿始終，開(kāi)展以項(xiàng)目為主線的CDIO培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐設(shè)計(jì)，使學(xué)生在有限的教學(xué)時(shí)間里，既能掌握課程的基本內(nèi)容，又具備一定的材料科學(xué)工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，將材料物理專(zhuān)業(yè)辦成高水準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)。考慮到實(shí)踐教學(xué)在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中占據(jù)越來(lái)越重要的地位，是培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)能力與素質(zhì)的必要途徑，我們基于CDIO教育模式構(gòu)建了材料物理專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。
一、CDIO工程教育理念簡(jiǎn)介
CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate） ，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行工程學(xué)習(xí)實(shí)踐。[5]CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力4個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這4個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，同時(shí)系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的12條標(biāo)準(zhǔn)。[6]其中標(biāo)準(zhǔn)1明確了工程實(shí)踐的工程背景環(huán)境；標(biāo)準(zhǔn)3要求構(gòu)建一體化課程體系；標(biāo)準(zhǔn)5提出在一體化課程中至少要有兩個(gè)工程教育項(xiàng)目，一個(gè)初級(jí)，一個(gè)高級(jí)，通過(guò)兩個(gè)工程項(xiàng)目的綜合訓(xùn)練，使學(xué)生在一體化教學(xué)過(guò)程中獲得工程知識(shí)和產(chǎn)品、過(guò)程與系統(tǒng)建造的能力；標(biāo)準(zhǔn)6提出要有滿(mǎn)足實(shí)踐要求的工程工作平臺(tái)；標(biāo)準(zhǔn)7指出通過(guò)前后關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目教學(xué)使學(xué)生獲得一體化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)；標(biāo)準(zhǔn)8要求調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，以學(xué)生為主體，在教師指導(dǎo)下開(kāi)展主動(dòng)學(xué)習(xí)；標(biāo)準(zhǔn)9與10要求提高教師的工程實(shí)踐能力與教學(xué)能力；標(biāo)準(zhǔn)11與標(biāo)準(zhǔn)12要求做好學(xué)生CDIO能力考核與項(xiàng)目評(píng)估。[7]這些思想對(duì)構(gòu)建專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系具有很強(qiáng)的指導(dǎo)價(jià)值。
二、基于CDIO工程教育模式的材料物理專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建
結(jié)合材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，緊密?chē)@材料物理專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的目標(biāo)，通過(guò)吸收CDIO工程教育思想與借鑒相關(guān)高校的CDIO實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們從項(xiàng)目實(shí)踐體系、實(shí)踐教學(xué)方式方法、實(shí)踐考核形式等方面合理構(gòu)建材料物理專(zhuān)業(yè)應(yīng)用本科實(shí)踐教學(xué)體系，為實(shí)現(xiàn)提升專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生實(shí)踐操作能力與創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。
（一）多層次項(xiàng)目實(shí)踐體系的構(gòu)建
通過(guò)與學(xué)校及企業(yè)專(zhuān)家共同研討，我們按照如圖1“基礎(chǔ)性綜合性創(chuàng)新性”的遞進(jìn)路線來(lái)訓(xùn)練學(xué)生從運(yùn)用基本操作能力，按照某一擬定流程驗(yàn)證某一理論或解決一個(gè)已知的問(wèn)題，到引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)技術(shù)路線與實(shí)踐方案來(lái)探索解決未知的新問(wèn)題，從而提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
具體操作層面，按照CDIO模式，我們構(gòu)建了三級(jí)項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)體系，如圖2所示。1.工程基礎(chǔ)能力培養(yǎng)對(duì)應(yīng)于三級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施，該級(jí)項(xiàng)目是具體的課程項(xiàng)目，是二級(jí)項(xiàng)目的子項(xiàng)目。它目的是深化學(xué)生對(duì)該門(mén)課程教學(xué)內(nèi)容的理解與應(yīng)用，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生某一方面的知識(shí)與能力，如器件電路設(shè)計(jì)、功能材料制備工藝設(shè)計(jì)等。這主要是通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)，如電子電工實(shí)驗(yàn)、材料合成與制備實(shí)驗(yàn)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.工程綜合能力的培養(yǎng)對(duì)應(yīng)于二級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施，該級(jí)項(xiàng)目是將一級(jí)項(xiàng)目訓(xùn)練分解成幾個(gè)模塊化的子項(xiàng)目，同時(shí)這也是在三級(jí)項(xiàng)目課程訓(xùn)練基礎(chǔ)上的綜合學(xué)習(xí)與訓(xùn)練項(xiàng)目。它以材料物理專(zhuān)業(yè)課程群為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題的綜合能力，如功能材料制備與性能表征、光電器件結(jié)構(gòu)與性能設(shè)計(jì)、光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。它主要通過(guò)一系列課程群的課程設(shè)計(jì)，如薄膜科學(xué)與技術(shù)、太陽(yáng)能電池原理、光伏發(fā)電系統(tǒng)與實(shí)踐等來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對(duì)應(yīng)于一級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施。該級(jí)項(xiàng)目是宏觀的項(xiàng)目課題，貫穿于整個(gè)大學(xué)階段，目的是讓學(xué)生在構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行等4個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練。材料物理專(zhuān)業(yè)的一級(jí)項(xiàng)目有功能材料設(shè)計(jì)與制備、光電器件設(shè)計(jì)與制備、光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，其主要通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)、科技競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生科技立項(xiàng)項(xiàng)目等形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)三層級(jí)項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生將具備對(duì)一個(gè)功能器件產(chǎn)品或某個(gè)工藝進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行的能力，同時(shí)具有一定的職業(yè)能力與創(chuàng)新能力，能進(jìn)入相關(guān)工程領(lǐng)域從事技術(shù)應(yīng)用及研究開(kāi)發(fā)工作。
（二）以學(xué)生為中心的實(shí)踐教學(xué)方式構(gòu)建
CDIO工程教育模式以項(xiàng)目為載體，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”和“學(xué)中做”，使學(xué)生以探究方式獲取知識(shí)和應(yīng)用能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。據(jù)此，我們構(gòu)建了以學(xué)生為中心的實(shí)踐教學(xué)方式，具體如圖3所示。1.首先由學(xué)生組合成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，配備相應(yīng)的指導(dǎo)教師，由指導(dǎo)教師擬定項(xiàng)目能力指標(biāo)與預(yù)期目標(biāo)，規(guī)劃或引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)自己規(guī)劃實(shí)踐項(xiàng)目。2.第二階段，項(xiàng)目指導(dǎo)教師組織、監(jiān)控學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐，在此階段主要由學(xué)生通過(guò)查找資料討論、構(gòu)思實(shí)踐方案（C），選配、搭建儀器設(shè)備（D），操作儀器、完成項(xiàng)目（I），總結(jié)、展示實(shí)踐結(jié)果（O），項(xiàng)目指導(dǎo)教師可以給予適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)，但主要過(guò)程要求學(xué)生通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式完成。3.第三階段是項(xiàng)目指導(dǎo)教師運(yùn)用全過(guò)程、多元化評(píng)價(jià)方式，對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)實(shí)踐方案、個(gè)人實(shí)踐過(guò)程、團(tuán)隊(duì)實(shí)踐結(jié)果及個(gè)性化報(bào)告給出評(píng)估，提出意見(jiàn)與建議。通過(guò)這樣三個(gè)階段一流程的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐，最終實(shí)現(xiàn)CDIO能力培養(yǎng)目標(biāo)。
（三）創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)考核形式
項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)模式以項(xiàng)目為導(dǎo)向和載體，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施來(lái)獲得必需的知識(shí)與技能，以提高創(chuàng)新能力。這決定了其考核模式不同于傳統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核方式。為此，我們采取全過(guò)程、多元化的考核模式，從學(xué)生團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目構(gòu)思與方案設(shè)計(jì)到項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐態(tài)度、思維能力、操作技能與職業(yè)素質(zhì)等給予監(jiān)督、追蹤、多節(jié)點(diǎn)評(píng)估記錄。在項(xiàng)目實(shí)踐完成時(shí)，根據(jù)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況、實(shí)踐效果、產(chǎn)品展示與PPT報(bào)告進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)估、驗(yàn)收，同時(shí)考查學(xué)生撰寫(xiě)報(bào)告的能力，并作出成績(jī)?cè)u(píng)定。對(duì)于完成較好的項(xiàng)目，學(xué)生可獲得創(chuàng)新學(xué)分或免修相關(guān)課程。
三、基于CDIO工程教育模式的材料物理專(zhuān)業(yè)實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)建
實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是實(shí)踐教學(xué)的硬件。為保證高質(zhì)量實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展，有效培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，學(xué)校需要與企業(yè)聯(lián)合，建立良好的協(xié)同機(jī)制，整合資源，一起建設(shè)多元化的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。為此，我們從實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、校內(nèi)工程實(shí)踐平臺(tái)和企業(yè)工程實(shí)踐平臺(tái)三方面構(gòu)建材料物理專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，具體如圖4所示。
1.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室和電子電工實(shí)驗(yàn)室，用于學(xué)生工程基礎(chǔ)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)目前已投入400萬(wàn)元，基本建設(shè)完善。專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包含材料制備與合成實(shí)驗(yàn)室、材料結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，用于學(xué)生工程基礎(chǔ)能力、綜合能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)目前投入220萬(wàn)，購(gòu)置磁控濺射儀、X射線衍射儀、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、橢偏儀等材料制備與結(jié)構(gòu)性能測(cè)試儀器，實(shí)驗(yàn)室正在建O。后期將擴(kuò)大專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，增加多種先進(jìn)材料制備與性能測(cè)試儀器，擴(kuò)建材料性能處理實(shí)驗(yàn)室。
2.校內(nèi)工程實(shí)踐平臺(tái)包括工程訓(xùn)練中心和創(chuàng)新工作室，主要用于學(xué)生工程綜合能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。其中工程訓(xùn)練中心主要進(jìn)行太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)及半導(dǎo)體照明技術(shù)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)。創(chuàng)新工作室由學(xué)校或校企合作共建，由學(xué)校提供場(chǎng)地與部分資金，企業(yè)部分出資或提供部分材料設(shè)備，用于學(xué)生進(jìn)行太陽(yáng)能光伏、半導(dǎo)體照明及其他功能器件方面的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與制作以及各類(lèi)科技競(jìng)賽。
3.企業(yè)工程實(shí)踐平臺(tái)包括企業(yè)實(shí)習(xí)基地與創(chuàng)新工作站。企業(yè)實(shí)習(xí)基地為學(xué)生工程實(shí)踐提供背景環(huán)境，使學(xué)生熟悉企業(yè)文化與實(shí)際生產(chǎn)流程，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，這是提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要途徑。同時(shí)，在企業(yè)內(nèi)部設(shè)立創(chuàng)新工作站，主要用于專(zhuān)業(yè)教師在企業(yè)掛職工作鍛煉以及與企業(yè)開(kāi)展橫向科研合作，以提升教師的工程實(shí)踐技能。目前，我們與衡陽(yáng)共創(chuàng)光伏集團(tuán)、湖南小明新能源公司等光電企業(yè)簽訂合作協(xié)議或達(dá)成合作意向，共同建設(shè)實(shí)習(xí)基地與創(chuàng)新工作站。
四、總結(jié)
近年來(lái)，CDIO工程教育在國(guó)內(nèi)多所高校試點(diǎn)、推行，取得了很大的成功。我們依據(jù)CDIO工程教育模式，借鑒國(guó)內(nèi)高校CDIO工程教育的寶貴經(jīng)驗(yàn)，從項(xiàng)目實(shí)踐體系、實(shí)踐教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)考核形式、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)等幾方面構(gòu)建材料物理專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐教學(xué)體系，讓學(xué)生在CDIO工程教育模式下通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí)與實(shí)踐，掌握基本實(shí)驗(yàn)技能與專(zhuān)業(yè)實(shí)踐技能，增強(qiáng)創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通表達(dá)能力和綜合職業(yè)素養(yǎng)，達(dá)到CDIO能力大綱要求，為學(xué)生成長(zhǎng)為高技術(shù)、高素質(zhì)、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才奠定基礎(chǔ)。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 高雪梅，孫子文，紀(jì)志成.CDIO方法與我國(guó)高等教育改革[J].江蘇高教，2008（5）：69-71.
[2] 顧佩華，包能勝，康全禮，等.CDIO在中國(guó)（上）[J].高等工程教育，2012（3）：24-40.
[3] 賀辛亥，劉江南，王俊勃.基于5 + X產(chǎn)學(xué)研合作CDIO模式培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的探索[J].西安工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（1）：111-115.
[4] 張力瑋.中國(guó)共57 所高校開(kāi)展 CDIO 工程教育模式試點(diǎn)工作[J].世界教育信息，2011（6）：53.
[5] 李國(guó)鋒，劉煜，謝邵輝.CDIO教育模式下的實(shí)踐教學(xué)體系探析[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2016（2）：140-148.
