实践教学改革 固体物理教学改革与实践

固体物理教学改革与实践

二、课程教学改革和实践 1.优化教学内容。针对本校本专业学生的特点以及课程 的学时安排，对固体物理课程内容进行优化和整合。第一章 晶体结构，主要讲述晶格、周期对称性、几种基本的晶体结 构和倒格子；
第二章固体的结合，主要介绍晶体结合力的物 理本质，并介绍基于不同结合力的几种基本晶体类型；
第三章晶格振动和晶体的热学性质，重点讲述爱因斯坦模型、德 拜模型以及一维单原子链和一维双原子链，其他内容让学生 自学；
第四章能带理论，主要讲述布洛赫定理，近自由电子 近似，紧束缚近似，固体能带，能带结构计算，介绍费米面 和态密度定义及其物理实质；
第五章晶体中电子在电场和磁 场中的运动，讲述特定电场、磁场下电子的运动规律；
第六 章缺陷，简要讲述缺陷产生机制，介绍点缺陷，其他内容安 排学生自学。另一方面，在教学内容中适当添加一些与本学 科相关的现代技术和物理前沿，开阔学生眼界、提高学习兴 趣和积极性。

2.教学手段多样化。以前课堂教学是单一的黑板教学， 而固体物理对学生的空间想象能力要求高，因此，为提高课 堂教学质量和讲课效率，引入具有生动、形象、直观、灵活、 信息量大等突出优点的现代多媒体教学。根据教学内容在网 络上选择合适的动画和图片，设计和建立一套完善的多媒体 课件教学系统。比如，在讲晶体结构的时候，可以加入氯化 钠、金刚石等晶体的三维结构图，让学生360度观看晶体结 构；
在讲布里渊区的时候，利用ppt动画效果，使学生深刻 理解布里渊区的画法。但是，在实际教学过程中也暴露出仅 用多媒体教学的不足之处。据学生反映，多媒体画面具有瞬 息多变、一晃而过、翻页太快使学生来不及思考、概念印象 模糊、记忆肤浅等弊端，因此必须恰当使用多媒体课件。笔 者的体会是，使用多媒体但决不能依赖多媒体，而是将使用多媒体课件与传统讲课方法有机结合，实现优势互补，获得 最佳授课效果。这就要求多媒体课件不能是书本的拷贝，更 不能对着多媒体课件照本宣科，而是要求课件制作必须精良， 使用要恰到好处。将一些国内外优秀的记录片引入到固体物 理的教学中。如，在课程的开始阶段介绍该教材的编著者 ―――黄昆先生。我们可以以记录片的形式介绍黄昆先生的 生平，让学生在了解编著者的同时，对这本教材也有更进一 步的了解，这就很容易地调动起学生对本门课程的学习兴趣。

又如，在讲解超导时，教师可以运用《绝对零度》这一纪录 片，让学生对超导体的特殊性质和超导的研究历史有更加形 象的认识。

3.教学方法灵活化。结合本校本专业学生的特点，灵活 的运用教学方法，选择学生易于理解的方法进行讲授，尽量 避免大量的数学推导过程。对于物理概念、物理原理和物理 模型的描述是固体物理教学中具体问题阐述的着重点，同时， 教师对于较为详细的固体器件技术问题和较为繁琐的教学 推导都要尽量减少。在讲解推导过程较为复杂但结论却很重 要的内容时，教师一般会直接给出结果，这是大多数学生都 愿意接受的，相对于那些少数需要更深入学习研究的学生， 我们就可以采取将具体的推导过程用别的课件给出的形式， 尽量让学生自主学习探究，碰到问题再与老师进行探讨。在 教学中贯彻“教为主导，学为主体”的原则。采用启发式教 学，让学生在教学过程中通过积极思考对问题进行发现和提问，促使学生对知识的学习由被动变为主动。在各章节的教 学中也采用同样的方法，使学生对教学内容进行深入思考， 并且经常联系前面学过的知识，找出知识点间的关系，使学 生对教学内容有宏观的认识，避免知识学的零散杂乱。

三、结语 当今社会，科学技术的不断进步与发展，使得固体物理 教学也面临着越来越多的改革和挑战，固体物理的教学诸方 面也要进行相应的调整和转变。针对物理学专业固体物理课 程特点，结合本学校本专业学生特点，开展该课程课堂教学 内容、教学手段和教学方法的改革与实践，有效地调动了学 生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，使学生学出了自信 和成效，让老师和学生共同分享到课堂教学改革的乐趣和收 获，为物理学专业课程的课堂教学改革进行了有益的探索。