材料物理论文范文

材料物理论文范文第1篇

【关键词】物理学 毕业论文 选题 教育研究

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）23-0055-02

本科毕业论文是实现本科培养目标的综合性实践教学环节，它既是对学生大学四年学习成果的一次综合考查，也是对学生运用所学知识和技能进行科学研究工作的初步训练。近几年，笔者在指导物理学专业本科毕业论文时发现，物理学专业本科毕业论文选题出现了一些新特点：主要是选题呈现多样化，物理教育研究方向的选题趋热，理论物理研究方向的选题趋冷，中学物理教育研究方向的选题已成为热点。出现这种现象，既有考研与就业形势的影响，也有学生的学习观与就业观的因素，值得我们去关注和思考。

本文研究所选数据为最近几年的数据，具有较好的时效性，数据来源准确，且基于浙江师范大学的学校地位（1980年被列为浙江省属重点高校），所以能基本反映全国高师院校中物理学专业本科学生毕业论文写作的趋势。

一 毕业论文选题的调查统计分析

对浙江师范大学物理学专业2010～2012年三届学生毕业论文选题的研究方向作了较详细统计，分别从纵向、横向进行了比较，见表1、表2、表3。从表1可以看出，学生毕业论文选题涉及十几个小研究方向，通过对这些小研究方向进行合并，可归类整理成“物理教育”“理论物理”“普通物理”“应用物理”四个大研究方向。其中，物理教育包含中学物理教育、物理学史和大学物理实验；理论物理包含理论力学、量子力学、电动力学和统计物理；普通物理包含力学、电磁学、热学、光学和原子物理；应用物理包含新能源材料、家用电器和其他。如“物理教育”研究方向，除了传统的中学物理教育研究方向外，还涉足了物理学史研究方向和大学物理实验研究方向，毕业论文选题呈现了多样化的特点。

从表2可以看出，三届学生毕业论文选题为物理教育研究方向的人数分别占年级总人数的24.4%、30.4%、37.4%，而选题为理论物理研究方向的人数分别占年级总人数的43.3%、40.2%、26.4%，物理教育研究方向的选题趋热而理论物理研究方向的选题趋冷的特点明显。从表3可以看出，在物理教育研究方向毕业论文选题中，选题为中学物理教育研究方向的人数分别占物理教育研究方向总人数的63.6%、78.6%、82.4%，中学物理教育研究方向的选题已成为学生研究热点的特点非常明显。

面对以上高师物理学专业本科毕业论文选题的新趋势，指导教师中出现了各种各样的看法，褒贬不一，概括起来主要有以下几点：（1）目前，由于中学教师待遇较好，越来越多的高师毕业生想进中学工作，学生选做中学物理教育研究方向课题既实事求是，又能为将来从事中学物理教育研究打下一定的基础。（2）目前，我国新一轮基础教育课程改革正在全面推进，新的课程理念、教材、课程评价观强烈冲击着现有的教师教育体系，高师物理学专业本科学生选题以中学物理教育为研究方向，充分体现了当前高师物理学专业本科学生对我国基础教育物理课程改革的关注。（3）中学物理教育研究方向的论文学术性低，让大学本科学生去做中学物理教育研究方向的选题，会降低物理学专业本科生的培养目标。（4）高师物理学专业的本科生只有几周中学物理教学实践时间，让学生做中学物理教育研究方向的选题既不切实际，也无法写出高水平的中学物理教育研究论文。

二 高师物理学专业教育改革的几点思考

1.转变观念，自觉提高对物理教育研究的认识

随着教育的发展，“科研兴校”“科研促学”的理念日益被大家所接受，物理教育研究的能力作为物理教师一项必备的素质也越来越受重视。物理教育研究是以物理教育现象和物理教育问题为对象，有计划、有目的地运用科学研究的原理和方法，通过对物理教育现象的描述、解释、预测和控制，探寻物理教育活动规律及其有效物理教育途径和方法的一种科学实践活动。物理教育研究的能力是一种高级的、来源于物理教育实践，而又有所超越和升华的创新能力，它要求研究人员具有扎实的教育学、心理学的理论和方法论知识，具有发现问题和分析问题的能力，具有收集文献资料和筛选信息整理资料的能力，具有较好的文字表达能力，具有开拓创新精神等。高师物理学专业加强培养学生物理教育研究的能力，不仅符合高师物理学专业人才培养目标的要求，而且适应当前基础教育物理课程改革与发展的需要。因此，高师物理学专业的教育管理者和任课教师应转变观念，自觉提高对物理教育研究的认识。

2.与时俱进，积极关注基础教育物理课程改革

由于物理学专业本科毕业论文选题中中学物理教育研究方向的选题占了较大比例，这一项指导任务，单由几个从事物理课程与教学论的教师来承担难以完成，还需其他专业课教师也来承担才能完成。这就给本科毕业论文的指导教师提出了新的要求，必须转变轻视中学物理教育研究的观念，与时俱进，全面了解当前基础教育物理课程改革的内容及发展趋势，这样才能正确指导学生做好中学物理教育研究方向的毕业论文。另外，作为一名高师物理学专业的任课教师，即使不指导学生毕业论文，也应时刻关注我国基础教育物理课程改革的发展与需求，也应积极参与我国基础教育物理课程改革的实践和研究，因为高师物理学专业的培养目标主要是未来的中学物理教师，高师物理学专业所有的教学工作都应围绕这一目标来进行。因此，高师物理学专业的任课教师必须与时俱进，积极关注基础教育物理课程改革。

3.因势利导，积极为学生创造物理教育研究的条件

第一，开设“物理教育研究论文写作”课程。为了提高学生的物理教育研究论文写作能力，帮助学生尽早参与物理教育研究。笔者建议在高师物理学专业大三开设“物理教育研究论文写作”课程。在做物理教育研究方向的毕业论文时，绝大多数学生从未有过做物理教育研究的体验，完全不清楚物理教育研究论文写作的具体要求和规范，这与没有开设“物理教育研究论文写作”课程有直接关系。该课程应从理论和实践两个层面剖析物理教育研究论文写作的要旨。如物理教育研究论文写作的目的、意义、价值；物理教育研究论文的选题、文献综述、论点的形成、研究方法的选择、论据的梳理；物理教育研究论文的规范、要求、修改等，从理论层面进行剖析。同时将一些有代表性的优秀物理教育研究论文作为范本，在学生仔细阅读的基础上，教师引导学生一起评析，诸如评析论文的选题与结构，材料的整理与分析，研究其学术性、科学性、创新性、专业性、实践性等，以此给学生示范作用，从实践层面使学生准确地掌握物理教育研究论文写作的要领，提高学生物理教育研究的能力。

第二，拓展物理教育实习的内容和形式。做物理教育研究的先决条件是必须深入物理教学的第一线。目前，我国高师院校学生物理教育实习普遍采用在大四集中（或相对集中）实习的模式进行，时间一般只有6～8周，实习目的主要是让学生了解中学物理教学常规工作，进行中学物理课堂教学实践，培养其独立从事中学物理教育和教学工作的能力及中学物理教育研究的能力。时间短且形式单一的物理教育实习，是学生做中学物理教育研究论文的不利因素，也是造成中学物理教育研究论文水平不高的直接原因。笔者建议拓展物理教育实习的内容和形式。高师物理学专业应让本科学生在大一到大四整个学习过程中尽早、多次、渐进地全程接触和了解中学物理教学实际，在中学物理教育实践活动的不同阶段中（如在教育见习、模拟实习、正式实习等阶段中）感知、思考和深化对中学物理教育教学的专业性、复杂性的认识，并有目的地指导学生在中学物理教育实践中开展物理教育现状调查和物理教育研究工作，以培养学生的物理教育研究能力。国外许多国家在师范生教育实习方面有很多好的经验值得我们借鉴。如德国师范生实习时间是72周，在较长的实习期间，学生能深入了解教育实际，学会在真实的教育实境和教学个案中调查研究、发现问题、选择课题、搜集数据、形成观点，以培养他们的教育研究能力。总之，积极为学生创造物理教育研究的条件，能有利于培养学生物理教育研究的能力。

参考文献

[1]朱铁成.物理教育研究[M].杭州：浙江大学出版社，2002

材料物理论文范文第2篇

材料的计算模拟方法介绍

材料的计算模拟研究是近年来飞速发展的一门新兴学科和交叉学科．它综合凝聚态物理学、理论化学、材料物理学和计算机算法等多个相关学科．它的目的是利用现代高速计算机，模拟材料的各种物理化学性质，深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与性能，并对材料的结构和物性进行理论预言，从而达到设计和开发新材料的目的．材料的多尺度计算模拟方法主要有以下几种:

(1)第一性原理计算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是目前研究微观电子结构最主要的理论方法．第一性原理计算方法只用到普朗克常数(h)，玻尔兹曼常数(kB)，光速(c)，电子静态质量(m0)和电子电荷电量(e)这5个基本物理变量和研究体系的基本结构．从量子力学出发，通过数值求解薛定谔方程，计算材料的物理性质．在密度泛函理论，局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)框架下的计算已广泛应用于第一性原理的电子结构研究中，并已经取得很大的成功．结合一些能带结构计算的方法，对于半导体和一些金属基态性质，如晶格常数，晶体结合能，晶体力学性质都能够给出与实验符合得很好的结果，同时能够比较精确地描述很多体系的电子结构(如能带结构、电子态密度、电荷密度、差分电荷密度和键布局等)、光学性质(介电函数、复折射率、光吸收系数、反射光谱及光电导等)和磁性质，从微观理论角度分析和揭示材料物理性质的起源，使实验者主动对材料进行结构和功能的控制，以便按照需求制备新材料．

(2)分子动力学方法(MolecularDynamicsMethods)分子动力学是一种确定性方法，是按照该体系内部的内禀动力学规律来确定位形的转变，跟踪系统中每个粒子的个体运动，然后根据统计物理规律，给出微观量(分子的坐标、速度)与宏观可观测量(压力、温度、比热容、弹性模量等)的关系来研究材料性能的一种方法[5]．分子动力学方法首先需要建立系统内一组分子的运动方程，通过求解所有分子的运动方程，来研究该体系与微观量相关的基本过程．对于这种多体问题的严格求解，需要建立并求解体系的薛定谔方程．根据波恩－奥本海默近似，将电子的运动与原子核的运动分开来处理，电子的运动利用量子力学的方法处理，而原子核的运动则使用经典动力学方法处理．此时原子核的运动满足经典力学规律，用牛顿定律来描述，这对于大多数材料来说是一个很好的近似．只有处理一些较轻的原子和分子的平动、转动或振动频率γ满足hγ＞kBT时，才需要考虑量子效应．

(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在简单的理论准则基础上(如简单的物质与物质或者物质与环境相互作用)，采用反复随机抽样的手段，解决复杂系统的问题．该方法采用随机抽样的手法，可以模拟对象的概率与统计的问题．通过设计适当的概率模型，该方法还可以解决确定性问题，如定积分等．随着计算机的迅速发展，蒙特卡洛方法已在材料、固体物理、应用物理、化学等领域得到广泛的应用[6]．蒙特卡洛方法可以通过随机抽样的方法模拟材料构成基本粒子原子和分子的状态，省去量子力学和分子动力学的复杂计算，可以模拟很大的体系．结合统计物理的方法，蒙特卡洛方法能够建立基本粒子的状态与材料宏观性能的关系，是研究材料性能及其影响因素的本质的重要手段．

材料专业引入计算模拟教学的探索

材料计算的目的在于理解和发现新的材料性能及其物理本质．计算已经与实验和形式理论一样成为材料研究的3大支柱之一．为学生将来能够有更高的起点研究材料科学，适应新形势下材料研究方法，培养具有宽广材料科学基础，掌握材料现代研究手段的“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学专业人才．我们在本科教学阶段就应该有计划的引入和加强计算模拟方法的教学．采用的教学形式可以结合实际情况，灵活的应用．近年来我们采取的教学方式主要有以下3种方式:(1)开设计算材料学类课程在2006年物理与电子信息学院材料物理与化学专业培养方案中已经确定《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》课程为专业选修课程，学时分别为36学时和54学时．《计算机在材料科学中的应用》课程偏重实践教学，通过上机操作学习计算软件的基本原理和使用方法．主要教学内容包括:材料学的发展现状及计算机在材料科学与工程中的应用;材料科学研究中的数学模型;材料科学研究中常用的数值分析方法;材料科学研究中主要物理场的数值模拟;材料科学与行为工艺的计算机模拟;材料数据库和新材料、新合金的设计;材料加工过程的计算机控制;计算机在材料检测中的应用;材料研究科学中的数据和图像处理;互联网在材料科学研究中的应用等9部分内容，基本涵盖当今计算机技术在材料科学研究中应用的各个方面．《计算物理》课程则以理论教学为主，偏重物理基本原理的介绍．主要教学内容包括:计算物理学发展的最新状况;蒙特卡洛方法及其若干应用;有限差分方法;分子动力学方法;密度泛函理论;计算机代数;高性能计算和并行算法等8部分内容．计算材料类课程的开设注重理论和实践并重的原则，在讲解基本原理的同时加强学生动手上机实践能力的培养，因此，经过课程的学习，学生已经初步具备利用计算机进行材料模拟的能力．部分选修计算材料类课程的同学在学习中对计算模拟产生了极大的兴趣，在大四时选择材料计算相关课题作为本科毕业论文选题．例如，08届学生的毕业论文《ZnS掺杂Cu光学性质的第一性原理研究》和《布朗运动的蒙特卡洛模拟》，09届学生的毕业论文《ZnO电子结构和光学性质的研究》，11届学生的毕业论文《晶格热容的理论计算》和《简立方晶体结构能量分布的理论模拟》等均为材料计算和模拟相关课题，并且有多人的毕业论文被评为优秀毕业论文．个别优秀的学生读研后继续从事材料的计算模拟相关研究．通过几年的教学实践，计算材料相关课程的开设对于扩大学生的知识面，提高学生的理论分析能力有极大地帮助．(2)在材料相关的理论课程中加入计算模拟方法介绍虽然已经在材料专业开设《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》等材料计算相关的课程，但这两门课均为专业选修课，只有选修相关课程的学生才能得到相应的计算模拟培训，受众面还比较窄．因此，为使更多的学生了解到材料模拟计算的相关理论和知识，在材料专业主干课的教学中也适时地加入相关的计算模拟方法的介绍，从而扩大计算模拟知识的普及面．例如，在《固体物理》课程中，当讲解到能带理论一章时，我们会在本章结束时，加入一次课，着重介绍基于第一性原理的平面波赝势计算方法计算材料的能带结构、电子态密度等以及第一性原理计算的常用软件(CASTEP、VASP等)．一方面，对学生学习的理论知识加以直观化和适度的扩展，另一方面也进一步普及第一性原理计算的相关知识．在《材料科学基础》教学中讲解到相平衡与相图一章时，我们会在本章内容结束后介绍相图计算近年来的发展现状，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)计算方法、热力学与动力学的结合、第一性原理与相图计算方法的结合，并简要介绍今后相图计算可能的发展方向[7]．在晶体缺陷内容的教学中，穿插介绍利用分子动力学计算面心立方金属空位和间隙原子点缺陷的形成能的方法．通过在课程教学中穿插入计算模拟方法的介绍，一方面也加深了学生对所学内容的理解，另一方面开阔了学生的眼界．(3)举办计算模拟相关的学术讲座．自从2009年以来，物理与电子信息学院从事计算模拟研究的教师每学期都结合自身的科研情况举办面向全院学生的学术讲座．例如在2011至2012学年第二学期，我们举办两场学术讲座，分别是《氧化锌晶体及其掺杂的第一性原理研究》以及《可见光响应半导体光催化材料的结构和能带设计》，教师在讲座中介绍自己的科研情况，同时也使学生了解到如何把学到的计算模拟知识应用到科研实践中去，让学生体会到如何利用计算模拟预测材料的物理性质以及指导材料设计的研究方式，提高学生自觉学习计算模拟方法的积极性．

结束语

当今，随着计算机技术的高速发展，计算模拟方法在材料物理性质预测、材料设计、合成和评价诸多方面有许多突破性的进展，计算模拟已经和实验、理论成为材料研究的3大支柱，掌握计算模拟方法成为现代材料科学研究的必备手段之一，因此在材料科学相关专业中开展计算模拟方法的教学是十分迫切的．经过这几年对材料相关专业的教学实践发现，学生对计算模拟表现出极大的兴趣，教学上也取得相应的教学成果．总之，在材料科学专业教学中引入计算模拟方法的教学是可行的，也是十分必要的，它对于培养学生的思维和探索的能力具有重要的支持作用．

材料物理论文范文第3篇

【关键词】固体物理与化学 教学 改革与实践 应用型

【基金项目】2013年铜仁学院教改项目“《固体物理》课程的教学改革思考与实践”（项目编号：JG201346）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0126-02

固体物理是研究固体的微观结构、各种微观粒子运动形态和规律以及它们相互关系的学科。它是材料类专业的重要基础课程，涉及力、热、声、电、磁和光学等各方面的内容。固体物理理论在很多研究领域都有广泛应用，它是微电子、光电子、半导体等各项技术和材料科学的基础。固体化学着重研究物质的化学反应、合成方法、晶体生长、化学组成和结构，特别是固体中的缺陷及其对宏观物理化学性质的影响。固体物理和固体化学知识在前沿科学中的应用越来越多，相关材料类专业也都开设了这两门课程。

随着科学技术的不断进步，材料科学的研究正不断开拓新的研究领域。作为材料类学生的专业必修课，固体物理和固体化学两门课程原有的知识体系均存在着不同程度的局限性。具体来讲，传统固体物理是一门理论性很强的课程，它用量子理论研究物质的微观结构，用以解释宏观物理性能，以理论教学为重点，实践教学占的比重不多，与前沿科学的结合也不够，不符合材料专业对应用型和实践性的需求;固体化学课程内容包含材料制备工艺和分析手段等实践内容，但对固体的研究方法、结构与性能关系等方面的探索还需要依靠固体物理理论的指导。针对具体的研究对象，往往需要综合固体物理和固体化学的知识才能解决问题。这种解决实际问题的需求使得在材料专业设置固体物理与化学课程很有必要。

目前，在国内大学的材料类专业，固体物理和固体化学一般作为两门独立的课程设置，两门课的教学内容既有重叠部分，也有互补需要。可以合并固体物理和固体化学两门课程，删去重复知识点，缩短学时;提取、凝练知识点互补部分，利用“固体物理”理论更好地指导“固体化学”实践，达到“1+1>2”的效果。

根据铜仁学院的办学定位和教学实际：适应区域经济社会发展需要，按照“突出应用、培育特色、提高质量”的原则，培养高素质的应用型人才，注重社会服务的教学服务型大学。固体物理和固体化学作为材料专业的核心课程，其教学水平对学生的后续发展至关重要。铜仁学院为新升本科院校，固体物理和固体化学这两门课程的开设时间不久，而且目前我们的教学还是偏重理论，实践性不强。因此，为了改变我校材料物理专业固体物理和固体化学教学过程中的问题，培养和造就高素质的应用型本科人才，创新性地设置固体物理与化学课程。

一、改革教学内容

材料学科是一门应用型学科，材料研究的目的就是为了开发设计新材料及其功能应用。根据材料学科的特点和我校材料物理专业的人才培养目标，优化设置教学内容。

（一）将固体物理和固体化学课程的内容有机融合

固体物理和固体化学两门课的教学内容既有重叠部分，也有互补部分。内容的重叠表现在晶体结构、晶体结合和晶体缺陷为两门课程共有部分，但侧重点不同;互补表现为某一研究问题的解决需要综合两门课程的知识点，并且固体化学中关于晶体衍射、固相反应等内容恰好是固体物理中倒易点阵、扩散等理论知识的实际应用。新开设的固体物理与化学将固体化学的知识有机融入固体物理，两门课程的内容“求同存异”。具体来说，将固体化学关于点缺陷的反应式纳入固体物理晶体缺陷章节;将振动光谱、波谱技术与晶格振动联系起来;将晶体的热学性质与热重分析、差热分析联系起来;将金属键与能带理论相结合;固相反应与扩散理论相结合等等。删掉固体化学中的相图内容，此部分在材料科学基础课程中讲授。合并后的固体物理与化学学时为72学时，少于原先两门课程的总学时。

（二）重视知识体系构建，缩减理论学时

固体物理是以热力学统计物理、理论物理、量子力学等课程为基础的课程。固体物理的学习需要这些基础理论作保证，但材料类专业的学生在这方面基础相对较薄弱。特别是固体物理中有很多新概念，通常需要建立复杂的物理模型和理论计算得到。复杂的数学推导过程和物理假设使很多学生感到困惑，在学习过程中也感到十分困难，造成部分学生失去兴趣。因此不能一味追求推导过程，更多的是突出概念的本质和含义，重点讲述物理假设和物理过程。物理模型的建立应简单易于理解，把复杂问题简单化，让学生学会用最简单的方式去解决复杂的问题。比如倒格子概念抽象，是固体物理的一个知识难点。在讲授倒格子时，尽量简化其推导过程，类比普通物理平面波中波矢的概念，将倒格矢与波矢类比，建立抽象的概念与已有的物理图像之间的联系，讲清楚为什么引入倒格子以及引入倒格子后对于我们解决问题的好处，让学生直观理解其背后的物理意义，帮助学生在倒空间中思考问题。

（三）融入前沿科学，提高学生学习兴趣

很多新技术、新材料的发明离不开固体物理和固体化学知识，在教学过程中要适当加入前沿科学和当今世界的研究热点，使学生认识到课程内容的重要性和实用性，例如，在讲解固体分类的时候，就要介绍准晶体;在讲晶体结构的时候，可以介绍石墨烯、碳纳米管。材料由于晶体结构的不同，其物理化学性质相差很大，在讲金刚石结构的时候，要提到另一种具有相同结构的硅材料。还有超晶格与晶体结构、半导体与能带理论的联系;材料的磁性与原子结构之间的关系;巨磁电阻效应等现象。使学生了解固体物理理论在前沿科学中的应用，扩展学生的知识范围，提高学习兴趣。

（四）注重实践教学，提高学生实践能力

材料学是实践性很强的专业，需要在教学中加入实践内容，在每章最后专门设置一个小节内容作为本章应用举例，可以更好地帮助学生理解课本上的理论，更重要的是把理论知识应用到实践中，理论与实践结合，培养学生独立思考问题的能力。例如，在讲解X射线衍射的时候，可以用某物质的XRD图谱作为例子，简单教学生使用Jade分析XRD图谱如何确定衍射峰的晶面指数，如何根据衍射峰来计算晶面间距，结合材料的晶体结构，从而确定材料的晶格常数，这样就把晶体结构这一章的知识全部串联起来。在讲晶体对称性的时候，可以列举相关材料，例如晶体的铁电性与对称中心的关系。

（五）增加科普知识，引入情感教学

在教学内容中增加科普知识，有助于增强学生的认同感，提高学生的科学素质。在讲授某个学科知识点的时候，增加其发展的历史故事，有助于学生更好地理解这门学科和这个理论。科学家是科学发展的主体，也是某一学科知识的缔造者。介绍相关科学家对某知识点的贡献和科学家的生平故事，可以有效提高学生学习的兴趣。能带理论是固体物理中的一个重要理论，通过对固体电导理论发展史的讲授，使学生更好地理解这个理论和实际应用。

二、改革教学方法

（一）多媒体教学和模型教学，建设网络课程资源

传统的理论教学以板书为主，其优点是有利于学生理解理论推导过程。但不足在于耗费时间、且有些图形动画板书不够形象。而应用多媒体教学具有形象生动、有声有色、节约时间等优点，可以利用Material Studio等计算机软件制作晶体模型，增加一些动态元素，突出趣味性、形象性，把抽象的物理模型用文本、视频、动画等多种方式展示出来，增强课堂教学的直观感染力。在课堂增加一些实物模型，比如讲晶体的结构，可提供一些球棍模型，让学生自己动手组装，使学生能直观感受晶体的结构，对理解晶体的对称性有很大的帮助。还可以制作一些CAI课件。在学院网站建立固体物理与化学课程板块，将课件、模型、视频等资料作为网络课堂，为学生提供课下学习资源。

（二）采用教学互动模式，激发学生学习兴趣

现代教学不是一个老师教、学生学的单一过程，更不是“填鸭式”的灌输过程，而是以学生为主体、老师为主导，相互参与的过程。教师要鼓励学生发现和探索问题。学习每个章节，都要探讨三个问题：这章的知识体系是什么，本质是什么，在课程中的作用和地位是什么。通过这样启发式的问题，引导和鼓励学生思考、讨论，能力的提高在于发现问题和寻找答案的过程，鼓励学生提出自己观点和见解，不怕出错，反复思考，对某一问题深究到底，营造积极活泼的课堂学习气氛。

（三）创新作业形式，提高学生知识应用能力

在现有教学方式中，课后作业以习题形式为主，不利于发挥学生积极主动性，有碍学生发现问题和解决问题能力的培养。因此需要改变传统作业形式，将作业以论文的形式呈现。地方本科院校的学生基础相对薄弱，需要采取循序渐进的方式进行指导，使他们尽快适应新的学习方式。在前期，由教师选择涵盖课程知识点的中文期刊论文，学生自学并整理期刊论文内容，制作做成PPT课件，并在课堂上讲解自己制作的课件;到后期，教师给出一些材料科学中与课程相关的研究热点问题，不再具体指定论文，引导学生围绕主题发现问题，检索信息，解决问题，并且撰写小论文。这样不仅提高了学生的自学和解决问题的能力，还开阔了学生的眼界，使他们对理论在实践中的应用有更深刻的体会。

三、改革考核方式

考核是检验学生课程学习情况的重要途径，学术型学生的培养，主要以闭卷考试为主，但应用型学生的培养，应该以过程考核为主。引入实例讨论环节并将其计入平时成绩，加强学生在此过程中的参与程度，在教学过程中将学生分成不同的课题组，分配不同的课题给他们。因此，我们采取改变平时成绩计算方法和在期末考试中设置开放性试题的办法，平时成绩设置起始分数，有积极表现的加分，比如课堂主动提出问题和回答问题、平时小论文写作、课堂做专题论文PPT报告都可以加分，没按要求完成任务的则扣分。在期末考试中设置开放性试题考察学生对于学科知识体系的理解，开放性试题不设标准答案。通过考核方式的改变，引导学生改变不良的学习习惯，培养积极主动的学习方式。

四、结语

根据培养高素质应用型本科人才的培养目标，需要增加实践性应用性的课程，较少理论性课程和学时，在这样的背景下，通过内容优化整合，将固体物理和固体化学合并成一门课程，即缩减了总学时，又不减少知识点，同时还加大了实践技能的教学，达到了人才培养的目标。

参考文献：

[1]黄昆，韩汝琦.固体物理学[M].北京：高等教育出版社，1997.

[2]王矜奉.固体物理教程[M].济南：山东大学出版社，2010.

[3]朱建国，郑文琛，郑家贵，等.固体物理学[M].北京：科学出版社，2005.

[4]庞震.固体化学[M].北京：化学工业出版社，2008.

[5]赵军伟，赵觅.材料类专业固体物理课程创新教学改革与实践初探[J]. 轻工科技，2012，158（1）：134-135.

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材料物理论文范文第4篇

关键词：材料物理专业；综合实验；改革；实践

中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）17-012-02

理工类学科之间的相互交叉和渗透，对材料物理专业学生的综合素质提出了更高的要求。实验教学不仅是培养大学生专业素质的重要途径，而且还可通过实验过程中的思维、设计、操作、观察、规范、创造、总结等环节对思想道德素质的铸造、文化素质的积累和身心素质的调适等产生影响，因此，实验教学成为提高大学生综合素质不可无或缺的重要教育和教学环节[1]。

综合设计性实验是一种完全有别于传统实验教学的新型实验教学模式。开设综合设计性实验的目的在于让学生在初步了解专业理论基础知识以及科研方法的前提下，通过实验过程中的实际操作，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。在综合实验教学中，造型独特的实验仪器和奇妙实验现象都会引起学生的兴趣，激发学生好奇心和求知欲；从实验方案的制定到实验仪器的选用，从实验操作的实施到实验结果的分析，学生通过手脑并用的过程，不仅掌握了知识和技能，还能培养创新精神，激活创新思维，增强创新能力[2]。实践证明，与传统的验证性实验的教学模式相比，提高学生学习的积极性，激发创造性思维，提高学生观察与判断、思维与分析、理论与实践的综合能力。

一、综合实验教学的现状

材料物理专业综合实验是我校材料科学与工程学院面向材料物理专业高年级本科生开设的的一门必修的专业实验课程，安排在第六、七学期，此时学生已经基本完成了基础理论知识的学习，初步掌握了一些基本的实验操作技能，但是综合能力和创新能力还大大欠缺。材料物理专业综合实验的选题，不在于复杂与简单，重点在于创新与发展[3]。学生通过查阅文献，根据综合实验的教学要求，自己设计实验方案以及性能测试方法。通过40课时的材料物理综合实验，加深学生对于理论知识的理解，将理论知识应用并指导实验过程，提高动手能力，培养学生综合运用专业知识和现代研究方法与实验手段来解决实际问题的能力，并为毕业论文以及今后工作打下良好的基础。

二、综合实验教学存在的问题

实验教学是构成高等学校课程教学的重要组成部分。实验教学改革是教学改革的重要方面，也是目前我国高等教育发展面临的难题之一[4]。目前材料物理专业综合实验已经开设，但是还存在以下几方面问题：

在实验内容方面，内容相对陈旧，未随着科学技术的发展及时更新；实验内容在技术手段上有部分重复。在实验教学形式方面，未能充分调动学生的主动性和积极性，学生的创造能力和潜在的自学能力得不到充分发挥，严重影响和制约了创造性人才的成长。在实验考核模式上，未体现理论教学与实验教学的相互辅助作用，仅限于实验报告的撰写，学生实验的思路不清晰，对目的认识不够深刻。

基于以上这些原因制约着学生的创新思维，综合实验未达到所设想的成效。

三、综合实验教学改革的方法

1、更新实验内容

针对材料物理专业特色和本专业培养目标定位于应用型人才的培养方向等实际情况，重新设计实验内容和大纲。依据学校专业计划培养目标，明确综合实验教学不同层次的目的，使理论教学与实验教学有机联系、紧密结合，既要符合教学要求，还要突出综合实验教学的优势。随着高新技术与材料的快速发展，材料的制备工艺以及性能测试的方法与手段种类繁多，在有效的实验教学过程中，应选取具有代表性的、具有我校特色的研究方向的实验内容，有针对性地设计实验的制备和测试过程。本校对材料物理专业开设的综合实验可分为必做和选做两部分。必做实验开设了钛酸钡铁电陶瓷粉体及材料的制备、氧化锌压敏电阻的制备及湿法制备氧化锌粉体；选做实验开设了磁性材料制备及性能测试、溶胶-凝胶法制备TiO2粉体及其性能测试。

2、优化教学形式

在教学过程中，如何调动学生学习的积极性和主动性是完成实验教学、提高学生综合素质的的关键所在。在老师下达综合实验任务书后，学生根据任务书上的要求，结合自己所学专业知识及个人兴趣，在图书馆，院资料室和网上查阅有关文献资料，然后选定或设计实验题目。当题目确定后，要求学生根据所选题目及查阅的相关文献资料（要求查阅数量1～4篇）写出本次实验的设计方案报告，内容应包括文献综述、化学组分设计、理论计算、所需实验仪器设备及材料药品和实验过程、性能测试项目等。

当学生完成实验方案设计后，教师对方案进行审查，以可行性和正确行为原则，从学生的方案中选取部分可行性方案，并组织学生对方案再次进行分析讨论，使方案尽可能达到合理、完善、可行。对未选取的实验方案，作为学生资料组织学生交流讨论，同时老师再给以点评，以扩大学生的知识面。实验方案确定后，按照3～5个学生组成一个实验小组。由实验小组讨论落实详细的实验方案，然后进行实施。

在实验方案的实施过程中，从组成设计到试样制备及性能测试全过程，均以学生为主体，教师主要针对学生在实验中遇到的、看到的、想到的、体会到的问题，采取启发式、对比式、提问式和研讨式的教学方法，先与学生进行交流和讨论，然后给以讲解。

在实验教学中并不刻意规定实验的具体做法，而是根据学生实验过程不断提出一系列问题。要求每个学生要有工作日志，记下每个实施方案的思路，依据实验过程中的有关数据，针对出现的问题分析其原因，以便不断积累经验。这样既注重最终结果，更注重整个过程，使学生提前感受科研的氛围。整个综合实验课程体系完整、内容新颖，学生动手参与性强，学生的学习积极性和主动性得到提高。

3、改进考核方式

综合论文和答辩环节能充分挖掘学生学习潜力，锻炼总结、归纳等综合能力及表达能力。因此，对于综合性实验考核方式的改进体现在：综合性实验要求学生按科技论文形式完成一篇论文，并进行论文答辩。

综合实验报告，要求学生以科技论文的形式完成，内容包括文摘、文献综述、实验过程、性能测试、分析与讨论、结论、参考文献、建议和体会等。与传统实验教学中的验证性实验不同，其实验数据结果也因实验方案不同而有所差异，学生在完成实验报告中结果分析与讨论部分能充分提高学习的主动性，挖掘学生学习潜力，锻炼学生独立分析分析实验结果的能力。通过论文答辩环节，学生进一步认识综合实验的目的和意义，对实验的过程和思路进行系统地整理，不仅能够锻炼勇气和表达能力，而且为本科毕业答辩奠定良好基础。

四、综合实验教学改革的实践成效

通过一年的实验教学改革实践，使材料物理综合实验更加符合材料物理本科生层次，拓宽本科生综合性及设计性实验，增强学生实践动手能力和创新能力，满足材料物理专业培养的要求。在实验教学内容方面，更新和丰富了实验内容；优化实验教学方式，培养学生独立思考能力，调动学生学习的积极性和主动性，充分挖掘学生潜能；改进实验考核方式，重视实验结果分析，为毕业设计奠定基础。实践证明，通过对材料物理专业综合实验的改革，充分调动学生的主观能动性和积极性，激发学生的创造性思维，学生的综合素质大大提高，越来越多的学生积极主动参与各项科研活动。

参考文献：

[1] 沈益民，倪吾钟. 加强实验教学，培养学生综合素质和创新能力[J]. 实验技术与管理，2002.19（2）：105-107.

[2] 吴建军. 物理实验教学与学生创新思维的培养[J]. 沈阳师范学院学报，2002，20（2）：158-160.

[3] 张枫.材料物理专业综合实验的教学改革与实践[J]. 中国水运，2007，7（8）：238-239

材料物理论文范文第5篇

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材料物理论文范文第6篇

关键词：科学研究前沿；物理专业；课程教学；渗透与实践

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）32-0007-02

一、现实背景及意义

在物理专业课程教学实践过程中，我们发现，课程在教材内容的选择和编排上着重突出的是经典物理部分，而对物理学前沿知识的成果、思想和方法介绍不多，很难引起学生学习的兴趣。另一方面，专业实验和毕业论文都要求学生掌握科学研究的基本过程和思路方法。课程教学和科学研究在现行的教学模式中是相对独立的。

自上世纪中叶以来，许多国家不约而同地将视线投向科学教育领域，尝试进行改革。各发达国家的科学教育改革均重视科学研究前沿教育的功能，其重点也正落在教学内容的现代化上。他们甚至在中学物理教学中加入了科学前沿知识，如，美国的PSSC课程、澳大利亚科学教育计划、英国纳菲尔德课程等做出了卓有成效的探索，产生了深远影响。作为对国际科学教育改革的积极回应与推动，我国新一轮课程教学改革也寄希望于加大科学研究前沿的比重，在确保基础性的前提下，对教学内容进行了一定的扬弃。新增内容的教学要求虽不高，却有助于弥补物理教学长期存在的不足。此前的研究表明：将科学研究前沿知识渗透于物理教学中，是一种哲学教育。物理学与哲学存在高度的正相关性，而且相互构成对方发展的背景，尤其在近现代特别突出。一方面，哲学观点促成了某些现代物理理论的创立。譬如相对论的提出具有明显的唯理论色彩；量子论的成功可归属于实证论。另一方面，物理学的发展也大大丰富了当代哲学。相对论、量子论引发了认识论和哲学领域的变革；混沌理论所涉及的不确定性、非线性、耗散结构、自组织等概念也形成了相应的思潮，并开始改变传统的哲学思想。将科学研究前沿知识渗透于教学中，是一种人文教育，还能够帮助学生进行有意义的学习。这个学习，是通过将未知的外部世界与已知的内部世界相联系，将未知融入已知中的认知过程。这种联系和融合越清晰，学习就越成功。现代物理尤其是科学研究前沿是在经典物理基础上的继承、修正和超越，二者并非绝对对立，在教学上也不能割裂开来。此前研究还表明，科学研究前沿在物理专业课程教学中能起到以下的作用。

1.激发学生的学习兴趣，促进其学习。

2.在教学中强调科学家发现科学真理的过程，让学生了解科学发现的本来面目，引导学生创新。

3.开阔学生的视野，帮助其形成合适的科学观和科学精神。物理前沿知识中有大量说明科学相对性、不确定性的事例，将其渗透于教学中，能够开阔学生视野，鼓励他们质疑旧的科学观，逐渐形成具有现代意蕴的科学观。

4.开发物理课程的隐，鼓励学生从求真到求美求善。科学对真理的追求往往也是对美和善的追求。因此，在物理前沿教学中很明显，将前沿知识融入物理课堂中，可使学生在学习具体物理知识的同时进行求美求善的学习。所以，在教学过程中应当多考虑在经典物理教学的整体背景中进行前沿知识的教学，换言之，应当多考虑科学前沿研究在经典物理教学中的渗透。

二、现状与存在的不足

从现在的专业设置和具体的物理专业课程教学中，现状和存在的不足，情况如下。

1.在目前的教学和学生学习的现状下，普遍存在学生的学习动力和兴趣不足的现象，教师往往希望通过“课程设计的改革与实践研究”来改善或者改变这种现状，让学生敢于学习，勇于学习。

2.学生参与科学研究和课题动力不足，有些学生甚至欠缺完成毕业论文的原动力。而另外一方面，教师却希望学生积极参与自己的科学研究课题，学以致用。改变学生对学习不敢兴趣，总觉得离应用还远、用不着的态度。

3.在实际教学中，有的教师可能认为科学研究和前沿知识太难，担心学生不能接受。实际上，学生对科学研究前沿知识是感兴趣的，因为学生对未知领域是好奇的。另外，专业实验和毕业论文都要求学生自身需掌握科学研究的基本过程和思路方法。从我们学校自身建设角度来说，科学研究前沿在专业课程教学中的渗透与实践是很有必要的，因为学校努力从教学型大学向教学研究型大学转变。教学研究型大学的转变需要更多的科学研究人员，其中的科学研究人员不仅仅包含教师、研究员，还包含了学生。而利用科学研究前沿在专业课程教学中的渗透，可以进一步激发出学生的求知和创新能力，从而推动学生参与教师课题或者自己申请课题，参与科学研究。

三、渗透与实践

我们以中国计量学院应用物理系专业课程教学为例，在具体的教学过程中融入科学前沿和教师的科学研究课题来看其在专业课程教学中的渗透与实践效果。正如前面的研究表明，在激发学生的学习兴趣，促进其学习，让学生开阔视野，认清科学研究本身，鼓励学生从求真到求美求善等方面起到了重要的作用。尤其在激发学生学习兴趣方面起到了显著的效果。我们认为，如果说课堂的物理学更多地表现为一种控制逻辑的话，那么前沿科学研究特别是纯科学研究，则还能体现科学活动的反思。将前沿物理知识渗透于教学中，让学生多了解物理学日新月异、激动人心的变化，而本身科学的逻辑和反思往往能够激发他们更大的认知兴趣，并引起其内心深处的探究欲望，从而促进其学习。另外，在具体的实践中，在《薄膜科学与技术》课程中，引入教师自身研究对薄膜物理展开具体的专题前沿讲座，我们发现在以下三个方面起到了很好的效果。

1.学生自由选择毕业论文导师方面。在学生了解教师研究领域的基础上，学生可以自由选择专业实验和毕业论文导师，学生的毕业论文与教师的科学研究可以有机的结合。近年来，在毕业论文选题的过程中，就有好多学生的题目和指导教师近期的科学研究很好地结合了起来。让学生很早地参与老师的科学研究项目，一方面可以让学生不会盲目地选择专业实验和毕业论文导师，另一方面，在做毕业论文之前，实际上，学生已经近距离地参与到科学研究中来，已经逐渐地熟悉了科学研究的各个环节，并养成较好的科学研究能力。这样，学生的科学研究和创新能力得到了提高，教师也能够言传身教，更为具体地指导学生的毕业论文写作进一步提高了毕业论文的质量。

2.学生参与教师的科研项目和自己申报小课题方面。学生对学习不感兴趣，总觉得离应用还远，用不着，而通过对前沿的讲述特别是教师结合自己的课题科学研究等在课程中的渗透穿插，使学生对科学研究感兴趣，想参与科学研究。参与科学研究又进一步促进了学生的学习。在实践中，学生参与教师的科学研究，这种参与形式是多样的，既可以是为老师收集科学研究所需的材料、数据和信息，锻炼学生获取有益信息的能力；也可以让学生积极主动地参与到课题的相关研究结构、观点的讨论中来，教师和学生相互学习，相互提高。在这个过程中，学生的科学研究能力得到了提高，教师的科学研究工作也大大受益。一些科研项目，如，大学生创新创业计划等，可以由学生来主持，教师来具体指导，学生积极参与或者申报，真正实现“学以致用”。

3.学生参加课外科技活动和科学实践方面，特别是撰写科技论文的能力等。在课外科技活动和科学实践中，我们通过布置一些题目和主旨，利用寒暑假期和周末，作课外调查，写调查报告，让学生把所学的专业知识活学活用，丰富自己的实践，通过实践环节将理论和专业知识的学习引向深处。通过这些活动，学生的参与性、积极性都大大提高了，创新能力也得到了提高。通过实践环节，对于科技论文写作，尤其针对学生写作不规范甚至照抄等现象，也能起到很大程度的改善作用。同时，这样的实践也为学生完成毕业论文或者课题奠定了基础。

总之，通过对科学前沿在物理专业课程里的渗透与实践表明，科学前沿地引入，尤其是教师自己的课题科学研究讲述与介绍，为学生参与科学研究提供了入门和基础，不仅使得学生对科学研究感兴趣而且对参与科学研究有了积极性，学以致用。反过来，学生参与科学研究的积极性又进一步促进了其对专业课程学习的兴趣与热情。

参考文献：

[1]杨邦朝，王文生.薄膜物理与技术[M].成都：电子科技大学出版社，1994.

[2]肖定全，朱建国，朱基亮，申林.薄膜物理与器件[M].北京：国防工业出版社，2011.

[3]叶志镇，张银珠，黄靖云，汪雷.以科研促进《薄膜材料技术与物理》专业课程的教学改革[J].材料科学与工程学报，2010，28（3）.

[4]陈世鸥，王辉.前沿物理数学与新课程改革[J].中学物理教学参考，2005，34（9）.

[5]陈世鸥，王辉.前沿物理教学与新课程改革[J].复旦教育论坛，2005，3（3）.

[6]郭有田.科技前沿知识在物理教学中的渗透[J].技术物理教学，2012，20（2）.

[7]陈苗根，余森江，焦志伟.对比法在薄膜物理教学中的妙用[J].科教文汇，2010，（8）.

基金项目：理学院教改项目，校重点课程建设项目和中国计量学院物理实验中心。

材料物理论文范文第7篇

关键词：材料物理专业；毕业设计；质量下滑；问题成因；提升途径

作者简介：李涛（1977-），男，河南淮阳人，郑州轻工业学院技术物理系，讲师；刘德伟（1979-），男，河南濮阳人，郑州轻工业学院技术物理系，讲师。（河南 郑州 450002）

中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）19-0160-02

本科毕业设计是我国高校本科课程设置的一个重要、必备环节，颇受教育界的重视和关注，因为它是对教师和学生四年来教育、学习成果的总结与综合检验，旨在初步锻炼和培养本科生进行科学研究的思考、分析、解决问题的能力并激发他们的创新意识。这一实践虽在我国高校持续了数载，但其仍存在很多亟待解决和改革的问题，如选题陈旧、立意浅薄、抄袭与拼贴严重，甚至还有论文。这都极大地违背了毕业设计的宗旨，消弱了毕业设计的意义。面对本科生毕业论文质量下滑的普遍现象，很多高校教师和教育界人士都对该问题进行了有效的反思并提出了自己改革、探索的一些独到见解。作为一名多年来从事物理专业教学和科研并指导本科毕业设计的教师，面对学生毕业设计模式化、套路化、同质化等问题，广泛阅读高校教学改革的一些成果，包括书籍和论文，努力总结这一现象和成因并尝试性地进行了一些改革实践。本文就是笔者对材料物理专业毕业设计改革的一种尝试性的探索。在研究性教学理论的指导下，通过挖掘高校本科生毕业设计质量低下的深层原因，探索出了一些可行性的改革方案和提升毕业设计质量的途径，并对高校本科生解决问题能力和创新能力的培养提供了可供参考的模式。

一、材料物理专业毕业设计存在问题的成因

1.学生在思想上不够重视

目前在高等教育大众化背景下，大学生面临着前所未有的就业压力，绝大部分学生从大四开始就奔波于联系就业单位。材料物理专业由于专业冷僻，对口专业的就业岗位稀少，为此他们有的从大四开始，甚至有的从大三开始就在本地的一些企业和工厂做兼职，想通过此途径在就业上寻求突破；还有一部分学生致力于考研，把大部分时间都用在复习、初试和复试上。就业和考研被视为本科学习的最终任务，因此他们很少在本专业的毕业设计上投入足够的时间和精力，只是视毕业设计为必须完成的一种程式，消极地等待指导教师选题、实验和数据分析的指导，格式上仿效别人的设计套路，只要能草草过关，顺利通过答辩和拿到毕业证就行，他们无法达到培养计划对本科毕业设计的质量要求。

2.学生在专业知识水平上能力不足

材料物理专业毕业设计撰写质量是与本专业学生的专业理论知识、分析能力和综合运用知识的能力密切相关的。从多年来笔者对本专业毕业设计的指导来看，一些学生专业理论知识薄弱，对实验数据的分析缺乏宏观系统的理论框架，不能打破原有的、别人的分析模式，不能做到知识间的链接和贯通，更不用说理论结合实际的创新精神。因此，面对这一不得不完成的任务，因其平时缺乏对专业论文写作的练习，缺乏相应的文献检索、分析和应用能力和数据的处理、分析和应用能力，他们就只能绞尽脑汁，生搬硬套或盲目抄袭，应付了之，无法达到毕业设计作为最后的、重要的一次综合实践教学环节的要求，背离了高校通过毕业设计从而提高学生科研意识和创新意识的初衷。

3.教师投入精力不足和责任心不强

在高等教育大众化背景下，我国高校从1997年后普遍加大扩招步伐，导致普通高校在校生人数急剧增加、教师教学任务量普遍增大。加之近年来一般的普通本科学校为了升大学、拼名气，过度看重教师的科研能力，把能否发表SCI/EI或申请课题经费当做年终考核和奖惩的重要尺度，教师的科研任务也随之快速增加。学校即使能保证师资上的数量，但也无法保证毕业设计指导教师充沛的精力投入。另外，也有少数指导教师责任心不强，出现了教师对学生疏于指导、要求不严，对学生毕业设计内容没有进行严格把关，对个别论文的抄袭现象不能及时制止和整改等现象。

4.学校投入经费不足和监控措施不力

郑州轻工业学院与材料物理相关的教学和实验室（如材料物理专业实验室）设备数量不足且比较陈旧，无法保证每个材料物理专业的学生都能充分地应用现有的仪器设备。如果需要到别的学校或科研机构去做实验或检测数据，学校又不能提供充足的经费支持。因此，材料物理专业的毕业生只能充分利用现有的学校资源，结合以往的毕业设计写作范式，尽可能地完成毕业设计，这样他们就无法顾及在毕业设计环节中的创新。另外，普通本科学校名义上对毕业设计过程建立了严格的监控环节和较为完善的工作规范，但却没有严格地、具体地加以实施，材料物理专业毕业设计也是如此。因为学校监控不力且工作规范执行不到位，毕业设计质量难以保证。

二、研究性教学理论指导下的材料物理专业毕业设计改革途径

经济的发展、社会的变革和科技的创新都对我国教育，尤其是我国高等教育提出了巨大的挑战，要求其所培养的人才不仅能适应时代的变迁，还要能够不断地吸收与创造新知识。哈佛大学校长陆登庭说道：“最佳教育不仅应有助于我们在专业领域内更有创造性，它还应使我们更善于深思熟虑，更有追求理想和洞察力，成为更完善、更成功的人。”[1]造就这样的人的关键在于对其创造力的培养。因此，转变传统的教育观念、革新教学方法与培养模式成为了我国教育界及全社会关注的焦点。研究性教学在我国课程改革不绝于耳的呼喊中被发现并迅速地引入，朱桂琴认为“研究性教学其基本范式可以分为引导、准备、指导—实施和展示—评价三个阶段。”[2] 陈小鸿认为“研究性教学的内涵体现在教学方法上就是以问题为载体，以培养学生的问题意识为主要目标，在多种教学方法的综合运用过程中培养学生获得知识的自主性和研究性。”[3]总之，以设计问题为引导让学生通过自发探究进行学习及以培养学生创新能力为核心的研究性教学为我国普通高校本科毕业设计这一实践教学环节的改革起到了重大启示作用。

1.构建优良的师资队伍，调动学生积极性，让学生自发地参与毕业设计

学生的积极主动性是完成和保证毕业设计质量的首要因素。要调动学生的积极性，让学生自发地参与毕业设计就需要有高度人格魅力和卓越专业知识的师资队伍。要培养学生的毕业设计创新能力，指导教师本身必须具备很强的专业技能和一定的创新意识与能力。因此，首先指导教师要不断地丰富自己的专业知识，改进自己的教学方法，让学生养成探究学习的习惯。其次指导教师要不断提高自身的科研能力，只有具备了较强的科研能力才能把本学科领域的前沿知识和问题介绍给学生，引导学生通过正确的科研方法或手段与指导教师共同探讨问题、寻找答案。最后指导教师要不断地完善自我，提高自身的人格魅力，始终用胜不骄败不馁的形象去感召学生追求卓越，在潜移默化中影响学生创造性人格的塑造。

2.深化课程体系改革，革新教学形式，提高学生写作能力

“材料物理”是涵盖面比较广泛且涉及抽象理论知识的一门课程，它综合了数学、物理学、材料学和结晶学等方面的内容，涉及如材料的铁电压电性能理论知识都是较难掌握的，从而造成了该学科的课堂教学和实验实践教学难度都非常大。因此，首先要深化材料物理专业课程体系的改革，在坚持该课程设置的内容上，应结合材料科学技术最新发展动态，兼顾无机非金属材料物理性能的共性，不断地拓宽专业面和更新讲授的内容，充分体现新时代材料的新知识与新理论。其次要不断探索研究性教学的内涵和外延，在理论的指导下结合本课程的难点改变传统的理论讲授教学法，充分利用多媒体教学法将原本抽象的物理概念和晶体结构形象化地呈现出来以便于学生的理解与掌握。在学生对基本理论掌握系统化的基础上，教师要精心设计一些有针对性和前沿性的问题，有序地组织学生查阅资料、进行小组讨论并汇报总结，在教师耐心指导下培养学生获得知识的自主性和研究性。这样学生不仅获取了专业知识和技能，也培养了良好的思维品质和综合运用学科相关知识的能力，从根本上提高了撰写科技论文的写作能力，保证了毕业设计的质量。

3.加大毕业设计经费投入力度和加强毕业设计写作过程各个环节的监督与管理

“材料物理”课程是一门理论性和实验性都很强的专业课程。不仅需要教师由浅入深地讲授理论知识，还需要校方加大经费的投入力度。一方面，要适度增加本课程的综合实验内容，循序渐进地给学生提供一些自主设计实验的机会，自己操作、自己分析和自己总结。这样学生在进行综合实验设计和分析过程中不仅能将所掌握的专业知识和实际运用相结合，还能增强他们对理论知识学习的热情，从而培养学生综合运用知识的能力。另一方面，学校应及时修缮、更新已有的实验设备，增设新的实验设备，包括材料力学测试设备、电学性能测试设备、材料磁学测试设备等，除此之外还要加强实验室建设以完善相关的实验研究条件。这不仅有利于对基础理论知识的掌握，还可以提高学生的参与度，训练学生提出问题和解决问题的能力与综合利用多学科交叉的相关知识的能力，进而培养学生的创新意识和创新能力，这一切将为保证本专业毕业设计的质量提供技术和智力支持。

要想保证毕业设计工作的顺利开展和进行，学校还需要制定完善的、针对不同学科不同的管理规章制度，加强对毕业设计写作过程中各个环节的监督，其中也包括对教师的监督。首先，要从选题上进行把关，结合学生的专业和兴趣，通过教师的指导和参与实施双向选题与开放式选题的模式，开展三级审核机制（指导教师—小组—院系专家）。其次，加强对毕业设计写作全过程的检查、监督。一方面在学生撰写毕业设计的过程中，教师要确定答疑解惑的时间和定期与学生会面共同讨论、解决遇到的问题，并以书面形式记录下来。另一方面指导教师要求学生合理地规划好时间，包括面试、考研复试及外出找工作的时间，以保证毕业设计有相对充足的时间。再次，要求学生定期向指导教师汇报实验数据处理情况、文献利用情况和毕业设计撰写的进度。同时，指导教师对毕业设计的细节包括格式、行距、图表、参考文献的数量和格式与毕业设计正文的字数也要认真监管，以保证毕业设计的质量。最后，指导教师对学生的论文答辩活动也要进行严格监控，规定答辩的方式和时间，认真记录学生的答辩内容，给出合理的分值。总之，通过教师对学生的监督与管理、校方对教师的监督与管理双层管理模式可以保证毕业设计工作的顺利开展，为保证毕业设计的质量提供了制度支持。

参考文献：

[1]温红彦.外国校长眼里的中国大学[N].人民日报，2002-08-05.

[2]朱桂琴.研究性教学及其基本范式[J].教育探索，2003，（7）：38.

材料物理论文范文第8篇

论文摘　要：根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点，通过改革原有的课程体系，优化课程结构，修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色，体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。

材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科，受到了各国政府的重视，许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求，经安徽省教育厅批准，我校于2003年增设了材料化学本科专业，并在当年正式招生，目前已经有5届毕业生，学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业，培养的是应用型理科人才，所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习，还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标，使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求，是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念，深化教育改革，革新教学体系，优化课程体系中实践性教学环节，才能培养出掌握基本理论知识，动手能力强，富有创造精神的材料化学专业人才，才能办出高水平的材料化学专业，以满足经济建设和社会发展的需求。

1　材料化学专业人才培养方案基本框架

从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发，设计培养方案、课程体系，优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。

公共基础课程包括：思想教育，体育活动，大学英语和计算机基础等。

通识教育课程包括：人文社会类，自然科学和艺术类等知识体系。

专业课程包括：大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。

专业选修课程包括：材料化学专业方向性选修课程。

实践性课程包括：课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。

2　材料化学专业课程体系设计

材料化学作为化学和材料科学的交叉学科，其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论，培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时，我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性，将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础，把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后，陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程，在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限，我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养，统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中，课程教学计划课内总学时为2633学时，学生毕业应取得总学分为154学分，其中，通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致；专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设，更加突显材料化学的特色。

3　构建相对完善的实践教学体系

3.1　构建新的实践教学体系

材料化学作为一门实践性很强的交叉学科，在教学计划中强化实践教学环节，确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位，我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次：一是基础实验层次，注重基础技能训练，培养学生对科学现象的观察和分析能力；二是测量实验层次，注重专业技能训练，设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容，培养学生的专业实践能力；三是综合实践层次，注重综合素质训练，设置了毕业设计（论文）、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容，培养学生对所学知识的综合运用能力。

3.2　更新重组实践教学内容

在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分，占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心，优化和重组了原四大化学（无机、有机、分析和物理化学）实验教学的内容与结构，将实践教学内容分层次进行教学，确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系，涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时，积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革，减少验证性实验，积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验，强化毕业论文实践环节的检查和指导；加强校企合作，积极安排生产实习和社会实践活动，进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养，培养学生的动手能力和创新能力。

4　结语

材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标，结合社会需求和学科发展实际，研究建立专业人才培养模式，提高材料化学专业毕业生的就业能力；以能力培养为本位构建专业课程体系，提高学生的理论知识水平，课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划，在四年教学计划的基础上，分析理论教学相关课程，优化教学内容，合理分配理论课程学时数，使课程体系逐渐趋于科学、规范，达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。

参考文献

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材料物理论文范文第9篇

但是令人遗憾的是诺贝尔奖中没有设立与数学相关的奖项。有人猜测说诺贝尔的女友最终嫁给了一位数学家米塔-列夫勒，故而诺贝尔一直耿耿于怀，而在设立该奖时把数学排斥在外。实际上这种说法是经不住考证的。从诺贝尔的科学观来看，诺贝尔成为19世纪的著名发明家和实业家，其主要原因在于他拥有敏锐的直觉和非凡的创造力，不需要借助于深奥的高等数学知识。在诺贝尔所处的19世纪下半叶，化学领域的研究跟高等数学的结合并不紧密。因此诺贝尔本人根本无法预见或想象到数学在推动科学发展上所起的巨大作用，因此忽视了设立与纯粹数学及应用数学有关的奖项。

这种结果导致了与数学密切相关的力学学科中的很多著名科学家都未能获得诺贝尔奖。例如上个世纪的三大力学家普朗特、杰弗里·泰勒和冯·卡门都没有得到诺贝尔评奖委员会的青睐。普朗特在边界层理论、风洞实验技术、机翼理论、湍流理论等方面都作出了重要的贡献，被称作“空气动力学之父”。杰弗里·泰勒的研究对流体和固体力学及它们在气象学、海洋学、航空学、水力学、金属物理学、机械工程和化学工程的应用等方面都具有重要的价值。他是知名的实验家和理论家，能够凭直觉并运用最简单的方法发现新现象。冯·卡门是20世纪最伟大的美国工程学家，开创了数学和基础科学在航空航天和其他技术领域的应用，被誉为“航空航天时代的科学奇才”。而当今健在的哈佛大学教授赖斯（Rice）由于在断裂力学和地震方面的贡献也曾经得到过诺贝尔奖提名。但是这几位影响和改变了人类生活面貌的力学家并没有得到诺贝尔奖，这确实令人扼腕叹息。

力学家很难获得诺贝尔奖的一个很大的原因是由其学科属性所决定的。力学或者说应用力学是建立在牛顿力学基础上，研究宏观物体的机械运动和变形的科学。它是物理学最早的一个分支，但是自从流体力学出现，它与传统物理就分道扬镳了。此时的力学主要倾向于用应用数学的理论去解决工程实际问题，而近代物理则更多地注重研究微观粒子的规律。力学也被钱学森定义为“技术科学”，是衔接工程与数学、物理的桥梁；在西方，力学有时候也指应用数学。故而与更多关注原创性成果的物理、化学、生物、经济等领域相比，力学家更加关注应用，因而与诺贝尔奖的初衷有所出入。值得庆幸的是，尽管诺贝尔奖中没有数学奖或者力学奖，也有几位力学家因为其开创性的研究获得了诺贝尔奖。实际上，力学的逻辑和工程思维训练对于他们的获奖也有很大益处。这些幸运的力学家主要有以下几位。

瑞利——诺贝尔物理奖得主

瑞利（Rayleigh，1842～1919）是英国物理学家，1873年被选为英国皇家学会会员，1879～1884年任卡文迪什实验室主任，1905～1908年任英国皇家学会会长，1908年起任剑桥大学校长。他的研究工作几乎遍及当时经典物理学和力学的各个领域，一生共发表了400多篇论文。瑞利在弹性动力学领域指出：在地震中应当存在一种沿自由表面传播的偏振波，后被称为瑞利波或者L波。瑞利也提出了直接求解变分问题的瑞利（Rayleigh）近似方法，并应用于求解工程振动问题的固有频率。在流体力学领域，他研究了液体在表面张力作用下的失稳，称之为瑞利失稳。

尽管瑞利在力学上有诸多贡献，但是他获得诺贝尔奖却是因为在1895年发现了气体中的一个稀有元素——氩（Ar）。当时他发现从液态空气中分馏出来的氮，与从亚硝酸铵中分离出来的氮，有着极小的密度差异。但是他那经过严格数学逻辑训练的大脑使他具备一种严谨的科学态度，不轻易把千分之几的数据偏差归结于实验误差，因而没有与诺贝尔奖的桂冠失之交臂。

瑞利一生发表了许多学术论文，他文笔清雅畅达，所写文章大多有严格的数学证明，定量十分准确。后来，他把自己的论文整理为一部五卷本的论文集。论文集的开头，他写下了这样的言词：伟大精深啊/上帝造物之奇妙！/研究探索吧/求得世界奥秘/乐在其中矣！

布里奇曼——诺贝尔物理奖得主

布里奇曼（Bridgman，1882～1961）是美国著名的实验力学家和科学哲学家，是操作主义的创始人。他曾当选为美国科学院院士和英国皇家学会会员，并于1942年担任美国物理学会主席。布里奇曼因发明产生很高压力的装置及利用这一装置在高压物理领域内所做出的贡献，而获得了1946年诺贝尔物理学奖。

一位美国学者评价布里奇曼的工作时说到：“几乎没有任何其他物理学领域能够与高压物理学相比，高压物理学主要是一个人的工作。”从1905年开始，布里奇曼就研究了物质在高压下的力学性能。他创建了一种新的高压装置，可产生10 GPa（十亿帕斯卡）的压力。他利用该装置，广泛地研究了100多种化合物在高压下的物理性能，如压缩性、电导、热导、拉伸强度和粘度等。在金属材料的力学性能方面，他发现金属的塑性变形与施加的静水压力关系不大，而受剪应力的影响较大。这些结论已经广泛应用于塑性加工、机械、材料、土木、水利、航空航天等领域。

玻恩——诺贝尔物理奖得主

材料物理论文范文第10篇

[关键词]理论物理；课程群：教学改革；精品课程

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097（2013）12-0123-03 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.12.024

一、引言

理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、物质运动和相互作用的基本规律的学科。理论物理的研究领域主要有宇宙学、粒子物理与原子核物理、凝聚态物理、统计物理等，几乎包括了物理学所有分支的基本理论问题。我院理论物理课程群包括《理论力学》、《电动力学》、《热力学和统计物理》、《量子力学》、《数学物理方法》和《固体物理》六门主干课程，它们多数是物理学、应用物理、光信息、微电子、新能源和材料学等理工专业的重要必修课程。通过本课程群的学习和训练，可以培养学生具有扎实数理基础、良好科学素养和创新意识，掌握物理学的基本理论和方法，获得相应的科学思维和基础训练，为理论物理、凝聚态物理、材料科学、电子科学、计算机等科学和技术领域培养创新人才和高级专门人才。

虽然我校理论物理各门课程的教学改革取得了一些很多成果，但是理论物理教学系统改革研究相对较少，较多为单一学科、某些方面的研究。为适应当代科技发展和高新技术产业人才的需求，有一些共性和新出现的问题，需要系统的研究和解决。这些问题这主要表现在：

（1）传统思维定势的影响：认为理论物理课程需要的基础知识多、理论性强，部分学生认为课程枯燥、难学是正常的，没有从学生的认知准备和心理准备出发解决这一问题；

（2）由于是集中教学，课程内容又是理论课，教学中不同程度存在着重理论、轻实践，重共性、轻个性等问题，各课程任课教师之间也没有很多交流；

（3）由于微电子、材料学和新能源是近几年新上的专业，教学大纲和教学内容没有很好体现这些专业的需求，没有有效地联系当代高新技术产业发展，教学方法不能完全适应创新型、应用型人才培养的要求。

如何以专业和就业为导向，针对理工科的不同特点，深化教学内容改革，既培养培养素质高、能力强的研究型人才，又培养基础深厚、了解产业特点、符合高新技术产业发展需要的应用型人才，是理论物理教学研究面临的重要课题。本研究在多年跟踪问卷的基础上，重新梳理和设计理论物理的每门课程，提出“点面体”三个层面的教学改革模式。并在此基础上，实践和完善了这一改革体系，取得了较好的教学效果。

二、跟踪问卷调查的部分结果

自2011年起，我们连续三年对学院各专业的同学进行过《理论物理学习问卷调查》，共有1200多人次同学参加，针对各专业和前一年的问卷结果，问卷形式、内容和侧重点也不尽相同，得到了许多翔实的意见和建议。比较一般性的问题有：

（1）大部分同学们觉得学习理论物理概念抽象，难以理解。2013年针对哪些课程的学习难度较大的调查，涉及5个专业，数学基础、普通物理、理论物理等，有效问卷486份。可见，相对于其他课程，学生普遍感到理论物理课程较难。

（2）有关“觉得课程难度较大原因”的调查结果显示：23.3%认为概念和原理太抽象，28.6%认为公式条件或范围搞不清，22.6%认为数学解题能力不行，15.6%认为，老师上课内容基本听不懂，32.5%认为老师讲解能听懂，但作业不能独立完成。由此可见学生觉得学习理论物理课程难，原因很多，除了学习兴趣，集中反映的问题还有自己的认知水平和学习方法等方面。2013年的调查结果现实，较多同学即使听懂了基本概念和公式，接近三分之一的同学也不能独立解题。有的同学虽然理解公式和规律，但仍需老师讲解才能够完成解题过程，这在《电动力学》和《量子力学》等分项问卷中，也得到了验证。

（3）《数学物理方法》这门课程是理论物理的基础课，但对于所有专业的学生来说基本都是难点，这在表一中就可以看出。虽然学生对于该门课程老师们的教授风格非常认可，但很多学生不能理解这门课程的用处，也难于把握学科的主要知识点，2012年调查结果显示：有关“《数理方法》难度较大原因”的调查显示，30.2%认为自己数学基础不扎实，53.1%认为课程知识本身很难，51.7%学生认为数学问题解法多种但不知其目的，41.9%认为不知数学方程对应的物理问题。（问卷涉及5个专业，有效问卷360份），2013年的问卷调查也是类似的结果。

（4）每个专业的同学，均有甚至一半以上的学生，不看理论相关的书籍和文章，只是在考前才看书。在完成作业的方式上，学生多参考同学作业或参考答案，如何能够使学生自觉性学习、更好理解课本知识，并灵活的运用到解题和未来科学研究中，成为值得教学中深思和改变的问题。

（5）学院所设专业中，除了新能源专业，多数同学并非第一志愿报考，这说明很多学生对于大学选择专业上，不了解未来自己专业的发展方向，而且对于相对理论物理课程的学习有一定的惧怕心理。调剂过来的同学中，需要经过一段时间的专业了解和学习，才有可能对自己的专业感兴趣，进而对理论物理产生兴趣。

（6）基本上每个专业有考研意向的同学都在一半以上，并且绝大多数人希望考取专业相关方向的研究生，希望理论物理改革能与专业学习和考研结合起来。

问卷调查中还有其他很多有意义的结论。如，（1）从学生学习层面分析，有些同学没有充分了解学习理论物理的重要性，不能对自己的学习给以准确的定位；虽然一些学生的学习的动机和态度都很好，但自己制定计划不能很好地完成，说明自我控制能力需要加强；学生在学习理论物理的认知准备方面做的不充足或学习方法不恰当时，会给后续的学习带来较大的困扰。（2）对于具体课堂教学，学生们希望老师增加课外相关知识的讲解，以丰富课堂内容。如生活中的物理、现在物理动向、物理高新科技成果、物理学史等方面的内容，提高学生课堂学习的积极性，进而增加同学们对课程的积极性；老师不要一味讲解，可以采用模型进行教学，或运用动画模拟相关内容；多讲习题，尤其是解题的思路和方法；增加课外实验，培养学生的动手能力和实际处理问题的能力可以增加师生互动环节，组织课外研究小组等等。这些都对深化理论物理课程群教学改革有着重要的参考意义。

三、“点面体”结合的教学改革

理论物理课程群的改革，首先要理顺课程群的层次：《数理方法》以《高等数学》为基础，它又是其他理论物理课的基础：理论物理中的四大力学分别以普通物理的《力学》、《热学》、《电磁学》、《光学》和《原子物理》五门课程为基础，也是学习《固体物理》，以及《高等量子力学》和《量子电动力学》等研究生课程的基础，而且它们在不同专业中的地位和作用是不同的，所讲授的内容也有所不同。而这些课程的层次和内容关联，决定着学生认知结构的层次和关联，需要在教学中认真分析和准备。

更重要的是，要深化理论物理教学改革，必须以促进人的全面发展、适应社会需要作为衡量教育质量的为标准，坚持“全面发展、彰显个性、人人成才、服务社会”的培养思路，进行创新人才和应用型为人才主导的培养模式改革。所以，我们将理论物理课程群的改革，按照每一课程从知识点和教学点剖析，进而在课程层面将其教学改革系统化，最终进一步密切各课程衔接，实现理论物理课程群的立体化改革。主要做法如下：

1.点的方面改革，是理论物理课程群改革的着力点和基础，需要做大量细致的工作。具体说：（1）不断根据专业特点和培养人才需要，分析和调整各学科的教学知识点和掌握标准，进而全面修订各学科的教学大纲和各专业的教学计划；（2）为让教师掌握讲课要点和学生特点，大面积开展微课练习和公开课观摩分析，提高教师教学的基本功；（3）通过课堂教学，以及辅导员和专业班主任，尽量了解学生个体的不同差异，以便因材施教，弥补集中教学的不足。

2.课程层面的改革。包括主要两方面的内容：（1）主要是针对课程和专业特点，根据不同的教学要求，系统完善教学内容，并通过课程作业、网络教学、专题讲座和创新实验等多种形式，将这一课程教学改革系统化；（2）理顺课程群中各学科的内在联系，密切各课程之间衔接，各课程教学改革相互借鉴，以适应课程、学生和专业学科的特点，改善和优化教学。

3.体的方面改革。是指“以人为本”完成课程群的改革，按照“宽口径、厚基础、重实践、强创新”的原则，以锻炼学生的独立思考能力，表达能力、沟通能力、创新能力等为出发点，立体改革理论物理课程群，使之不仅适应不同专业特点，更符合学生的成才和发展的需要。它是建立在点面改革基础上的，具体说有以下几个方面：

（1）专业课程模块化，以适应光电产业、新材料、新能源产业需求为目的的课程体系改革，设置专业基础必修模块，以及微电子、光电信息、新能源、材料物理等4个专业选修课程模块。每个专业基础必修和选修模块中理论物理课程不同、教授的内容也不同；

（2）拓展课堂教学改革，在改善课堂教学的同时，采取课程论文为引导的研究性学习的方式，培养学生独立思考的能力；所有理论物理课程都上网，以网络课程和网络辅助教学平台，拓展和丰富学生的课外学习；

（3）在培养方法上，实行课堂教学与课程论文、创新实验等研究性学习相结合，实验教学与动手能力培养相结合，技能训练与企业实训相结合，开阔视野同学术交流相结合，创新能力与科学研究相结合，个性化培养与社会契合度相结合，在更大视野、更全面地提高学生的培养水平；

（4）评价方式上，卷面考试与课程论文相联系，设计性实验与基础性实验相联系，综合素质评价与创新性学分相联系，制定学生素质评价制度，全面考核学生学业水平；

（5）在学生培养模式方面，打破现有班级编制，以选拔和个人志愿相结合的方式，设置创新人才实验班、应用人才实验班，采取小班（不超过30人）授课，每个学生都配有一名专业老师，指导参加创新项目：实验班的每门理论物理课程都增加了学时，用于专题、探究和课程论文等教学环节；对优秀学生实行本硕连读制度等等。

四、总结