固体物理课程师范特色建设与

摘 要：固体物理是凝聚态物理学的基础和重要组成部分,内容丰富、应用广泛.但由于师范院校和其他类型的院校培养目标不同,固体物理教学的要求也有所不同,本论文根据师范特色对固体物理课程教学进行了一系列改革、探索.

关 键 词：固体物理；师范特色；讨论式教学

中图分类号：G642.0文献标志码：A?摇文章编号：1674-9324（2013）41-0210-02

固体物理是孕育高新技术的沃土,它已成为现代物理的重要分支,应用性突出.本科生通过对本课程的学习,一方面是对以前所学理论的应用,另一方面也为今后学习、掌握现代高新技术和从事科学研究打下基础.因此综合大学、师范院校以及许多工科院校都普遍开设了这门课程.由于师范院校和其他类型的院校培养目标不同,固体物理教学的要求也有所不同,根据师范特色我们对固体物理课程教学进行了一些改革、探索.

一、整合教学内容体现师范特色

由于固体物理课程的内容丰富涉及面广,具有很高的前沿性和实用性,是将来从事凝聚态物理专业科学研究的基础；同时也是师范生适应教学改革必须掌握的基本知识,师范院校的培养目标是培养中学教师,这个培养目标决定了高等师范院校开设固体物理课的主要目的是“给予中学物理教师一定的现代固体物理基础知识,从而使中学物理教学能体现一定的现代科技新成就.”所以对教学内容要体现师范特色.

1.整合教学内容,不轻易取舍.固体物理内容涵盖面大、基本问题较多.基于固体物理课程的这一特点,我们在教学中注重增加定性和半定量教学内容的授课比重,使学生重点掌握物理概念、物理模型和物理原理,重在掌握物理学的分析方法,减少复杂烦琐的数学推导.例如对于一维问题要重点讲解,给出基本概念和详细的数学推导,而对于三维问题要求学生自己类比理解,只是强调区别和结论.对于一些非重点章节采取学生自学,这样,即可以拓宽学生的专业基础理论知识,同时又培养和训练学生科学的思维方法和创造性思维的学习能力.

2.选取与中学联系紧密的章节重点讲授.现在中学物理教材中涉及到的固体物理方面的知识越来越多,这就对我们的教学内容提出了新的要求,师范教育主要是培养中学教师,所以必须通过固体物理的学习能够很清楚的解释中学物理教材中所涉及到的内容.目前中学物理教材中涉及到半导体的应用较多,例如应用半导体材料制作晶体管、集成电路、固态激光器等器件等,热敏电阻、超导现象等.总之,电子技术的高速发展给中学生打开了广阔的天地.这就要求我们重点讲授能带理论这章,通过学习能带理论更好的区分：绝缘体、半导体、导体的特性,并了解之间的相互转换,为将来中学物理教学提供重要的理论依据.中学物理对物体的内能与热能、结合能问题进行了研究,例如解释反膨胀现象中水在4℃时密度最大的原因,内能与热能概念是否一致等等.其实涉及到固体物理知识的现象还有很多,这就要求我们在教授课程的过程中注重针对中学教材进行研究,选取与之相联系的章节进行重点讲授.

3.注重新知识的补充.固体物理学正随着现代科学的飞速发展不断地得到更新与补充,因此在教学中必须不断补充新知识、新观点、新内容等等.例如：纳米固体材料的研究与应用；超导材料的制备与应用；导体、半导体、绝缘体之间的转变等等,这些都是当前凝聚态物理学研究中的热门课题.这些新知识的引入有利于开阔学生的视野,更为重要的是让学生紧密与时怎么发表展相连.

二、改进教学方法体现师范特色

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称.目前,我国基础教育正在进行新一轮的课程改革,这次课程改革,全面地考虑到现代社会信息技术的进步与学生身心发展的特点等因素,明确了使每个学生都得到充分发展的素质教育基本理论.基础教育改革要改变接受学习、死记硬背、机械训练的现状,提倡学生主动参与、乐于探究、勤于动手,重点培养学生搜集和处理信息的能力,获得新知识的能力,分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力.这一系列改革对中学教师提出了新的要求,同时也给师范教育提出了新的课题“是否能真正培养出适应新课改要求的高素质的中学教师?”我们的教学实践证明讨论式教学更适合现代基础教育改革的要求,更利于学生全面、自主、有个性地发展.

1.讨论式教学法.强调师生作为平等的个体参与知识和问题的探索,改变了过去教师居高临下单向灌输,学生依赖教师来进行学习的状态,充分发挥学生学习的自主性,让他们在学习的过程中学会学习、学会思考、学会总结等等,将其主体地位真正体现.而对于师范生在此过程中很自然的锻炼了从师技能,如：讲、写、练等等,潜移默化中培养学生健旺的参与精神,积极的创造意识,强烈的自主观念,健全的独立人格等等.例如：在晶体结构、固体结合、晶格振动等章节,大量教学采取讨论式教学,共同分析,举一反三.

2.专题讲授.固体物理课程是校级精品课程,讲授课程的教师都具有较高学历和职称,教学中采取分章节由不同教师授课的方式,力求做到精讲每一部分,特别是有些教师博士毕业具有较高的文化底蕴和丰富的实践经验,能将最前沿的知识引入课堂,既丰富了课堂教学内容,又为学生今后从事科研和教学提供了更多的知识.例如：讲授晶格振动与晶体的热学性质这章的张冰教授还主讲热力学与统计物理,对于金属热容量的理解非常到位；讲授晶体结构这章的左桂鸿副教授还讲授群论,对于晶体结构、对称分布有更深的认识；郑友进教授主讲固体结合、晶体中的缺陷和扩散这部分,在读博士期间曾重点研究过此部分内容.

3.注重实验教学.为阐明固体表现出的现象与内在本质的联系,利于学生建立和发展关于固体的微观理论,固体物理必须增加实验课.目前在选修课中安排了《材料现代分析技术与方法》、《薄膜物理》、《超硬材料的制备与合成》等课程.通过选修课使一些想要继续深造的学生有了更深的认识,同时发现这样安排对固体物理课程知识的理解更加容易,更有利于锻炼学生动手能力.因此我们将针对固体物理课程开设实验课程.三、改进教学手段

1.多媒体的广泛应用.固体物理内容较抽象,难于理解,为解决这一难题,采用先进的教学手段进行教学.我们将动画演示、多媒体课件引入课堂教学中,激发了学生的学习兴趣,增强了对微观粒子结构的感性认识,促进了对知识的理解和记忆,对提高教学质量和培养学生创新思维能力起到了重要作用.

2.科研成果在教学实践中的转化.授课教师都在本课程所涉及领域有科研经验,能够把科研成果以及最新动态及时溶入教学实践,这是相当重要的.通过设置创新课题,指导学生开展第二课堂活动,每学期在第6～12教学周,每周开展1次活动,激发了学生科研兴趣；同时,通过指导学生查阅资料、获取信息、撰写项目申请书等,对学生进行科研技能、方法等一系列的训练,并取得了较好的效果.

总之,对师范生讲授固体物理课程要充分抓住其应用基础课的特点,既要求学生掌握好相关的基本概念,又要强调理论和实践、生产的密切关系；同时还要让学生学会研究方法,讲授课程的方法,学会在微观粒子的行为中找原因,学会抓主要矛盾建立模型、近似计算等研究方法,讨论式教学方法的广泛应用将不断提高学生的从师技能、科研能力和创新能力.