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摘要：材料物理是材料科学与物理学的交叉科学，该课程将使相关专业学生掌握材料应用与材料组成、结构的关系。对学生意义更重要的是，能够从现有的材料物理基本理论出发，进行基于应用的材料选择和设计开发。通过在课程中设计专题讨论，合理的圈定有意义的备选题目，避免其从文献中简单获得数据，进而锻炼学生思维，让他们学会将基础材料物理知识运用到材料实践中，将是材料物理教学的灵魂之一。
关键词：材料物理；材料设计；材料选择；专题讨论
中国分类号：G301
1、背景与意义
材料物理是材料科学与物理学的交叉科学，是材料科学与凝聚态物理领域发展非常迅速的学科，属高新技术的前沿科学技术专业，并有着广泛的社会需求，以及广泛的技术研究开发潜力。
材料物理作为课程，是材料科学与工程及材料化学专业的核心主干课程，一般来讲，通过课程的学习，可使学生解、掌握材料物理学的基本原理以及当前的前沿科学问题，学习并领会技术创新思想，提高学生在高新技术领域中继续发展的基本技能和竞争能力。材料物理课程的学习的目的是使掌握物质的微观结构、组织形式、运动状态、物理性能的相互关系，掌握材料物理学的基本原理、基本概念、重要的实施方法。因此是是相关专业学生全面且深入认识材料性能起源、材料性能与材料形态关系最核心的课程。
2、教学与教改的方式、方法探讨
虽然从材料物理学科的本质定义，材料物理课程讲授部分的目的是使学生理解材料的物理原理、物理性能和材料组织结构等的基本依赖关系；但材料物理的意义仍可以概括成2大不同类别：（1）对材料物理前沿科学和技术的发展，是对基于材料的物理学过程的发展和演化；（2）从现有的材料物理基本理论出发，进行基于应用的材料选择和设计开发。
而对于本科教学，尤其是材料化学专业的本科教学，教学的进一步目的是使学生学以受用，能够从材料物理的基础知识出发，能够从材料的成分结构等开始理解设计最终的使用性能。如果学生毕业后从事材料的工程开发或者应用，其能够从知识层面根据应用目的，有的放矢的选择材料或者考虑如何设计新的材料，则可以避免材料工程中很多耗时耗力、又有时依据不足的炒菜时方法，极大提高产业的效率，也可标志学生在未来工作单位的优良信誉与水平。
2.1实现思维引导和知识利用的核心思路
为了达到培养学生具有从材料物理基础知识出发设计选择材料的能力，在材料物理的教学中，除了讲授材料电学、材料磁学、材料力学、材料光学、材料热学等相关知识以外，需要设计一个大的思考讨论专题，引导学生利用知识。应该说知识是基础，如何让学生学会如何利用这些知识，这些知识才是有意义的工具；同时略微枯燥的物理知识有了实用意义，也会激发学生掌握知识的热情。因此对合适的设计这样的一个思考专题，让学生可以在这种专题中得到学以致用的锻炼，是该课程教改的灵魂。
2.2实现思维引导和知识利用的细节注意事项
为了能够通过完成专题讨论，达到锻炼学生利用材料物理知识选择和设计材料的能力，专题设计必须满足两个要求：（1）能够培养学生从从材料性能的物理机制出发，以自己对材料物理知識的掌握，进行进一步研究学习，设计和选择相应材料。（2）避免学生从互联网上直接找到相应的中文文献，进行简单修改润色完成任务。当学生无法直接寻求到答案，只能通过自己的思考，利用自己掌控的材料物理知识，一步步思考，实现对具体材料的设计与选择。进行掌握灵活应用材料物理知识的终身能力。
为了实现上述两点，尤其是第2点，作者认为只能通过任课教师整理大量的备选专题题目，每组学生必须从教师备选的题目中进行选择，不同组不能重复选择。只有通过教师有目的提出备选题目，才可以可以最有效的避免学生非常容易的从文献里获得数据和信息，敷衍完成专题任务。应该说，查阅文献是很多实际工作必不可少的工具，但是从锻炼学生思维，让他们学会从基础材料物理知识运用到材料实践中。
在教学中根据时间可一至多名学生共组，选一题目，成绩以同组同分形式给出，更加讲解成绩和答辩成绩给出专题讨论的总成绩，但为了避免组合里有学生不实质参与，可采用讲解PPT的同学不可以答辩回答问题的形式。
2.3建议题目
根据细节注意事项的考虑，作者认为可以设置一些多性能考量的交叉问题，并把性能指标虚化，设置让学生深入考虑的备选题目；作者在教学实践中的一部分备选题目如表1所示。
表1专题讨论的备选题目
2.4效果分析
经过几年的教学实践，学生在完全理解题目含义，寻找到正确思路后是有能力从材料物理基础有理有据分析并精美的讲解清所选问题；由于一些备选题目画定的性能范围并没有定性，所以让学生并没有直接的办法查找文献，但也给他们按照其能力发挥留了余地。在明确增加学生准备问题过程中和老师交互和被指导环节后，在上述专题问题的实践过程中可以实现良好的效果。
3、结束语
材料物理是连接材料应用与材料组成、结构的桥梁，通过教学环节既传授经典及必要的理论基本知识，又通过教学中引入专题讨论，使学生可以更加明确的掌握各类性能的材料的选择和设计理念，将使材料物理成为一个材料科学与工程、材料化学类专业中最核心最有意义的课程。真正掌握材料选择和设计的灵魂，可使学生在未来的工作实践中，做到学有所用，成为材料事业的中坚人才。
关键词：材料物理；材料设计；材料选择；专题讨论
中国分类号：G301
1、背景与意义
材料物理是材料科学与物理学的交叉科学，是材料科学与凝聚态物理领域发展非常迅速的学科，属高新技术的前沿科学技术专业，并有着广泛的社会需求，以及广泛的技术研究开发潜力。
材料物理作为课程，是材料科学与工程及材料化学专业的核心主干课程，一般来讲，通过课程的学习，可使学生解、掌握材料物理学的基本原理以及当前的前沿科学问题，学习并领会技术创新思想，提高学生在高新技术领域中继续发展的基本技能和竞争能力。材料物理课程的学习的目的是使掌握物质的微观结构、组织形式、运动状态、物理性能的相互关系，掌握材料物理学的基本原理、基本概念、重要的实施方法。因此是是相关专业学生全面且深入认识材料性能起源、材料性能与材料形态关系最核心的课程。
2、教学与教改的方式、方法探讨
虽然从材料物理学科的本质定义，材料物理课程讲授部分的目的是使学生理解材料的物理原理、物理性能和材料组织结构等的基本依赖关系；但材料物理的意义仍可以概括成2大不同类别：（1）对材料物理前沿科学和技术的发展，是对基于材料的物理学过程的发展和演化；（2）从现有的材料物理基本理论出发，进行基于应用的材料选择和设计开发。
而对于本科教学，尤其是材料化学专业的本科教学，教学的进一步目的是使学生学以受用，能够从材料物理的基础知识出发，能够从材料的成分结构等开始理解设计最终的使用性能。如果学生毕业后从事材料的工程开发或者应用，其能够从知识层面根据应用目的，有的放矢的选择材料或者考虑如何设计新的材料，则可以避免材料工程中很多耗时耗力、又有时依据不足的炒菜时方法，极大提高产业的效率，也可标志学生在未来工作单位的优良信誉与水平。
2.1实现思维引导和知识利用的核心思路
为了达到培养学生具有从材料物理基础知识出发设计选择材料的能力，在材料物理的教学中，除了讲授材料电学、材料磁学、材料力学、材料光学、材料热学等相关知识以外，需要设计一个大的思考讨论专题，引导学生利用知识。应该说知识是基础，如何让学生学会如何利用这些知识，这些知识才是有意义的工具；同时略微枯燥的物理知识有了实用意义，也会激发学生掌握知识的热情。因此对合适的设计这样的一个思考专题，让学生可以在这种专题中得到学以致用的锻炼，是该课程教改的灵魂。
2.2实现思维引导和知识利用的细节注意事项
为了能够通过完成专题讨论，达到锻炼学生利用材料物理知识选择和设计材料的能力，专题设计必须满足两个要求：（1）能够培养学生从从材料性能的物理机制出发，以自己对材料物理知識的掌握，进行进一步研究学习，设计和选择相应材料。（2）避免学生从互联网上直接找到相应的中文文献，进行简单修改润色完成任务。当学生无法直接寻求到答案，只能通过自己的思考，利用自己掌控的材料物理知识，一步步思考，实现对具体材料的设计与选择。进行掌握灵活应用材料物理知识的终身能力。
为了实现上述两点，尤其是第2点，作者认为只能通过任课教师整理大量的备选专题题目，每组学生必须从教师备选的题目中进行选择，不同组不能重复选择。只有通过教师有目的提出备选题目，才可以可以最有效的避免学生非常容易的从文献里获得数据和信息，敷衍完成专题任务。应该说，查阅文献是很多实际工作必不可少的工具，但是从锻炼学生思维，让他们学会从基础材料物理知识运用到材料实践中。
在教学中根据时间可一至多名学生共组，选一题目，成绩以同组同分形式给出，更加讲解成绩和答辩成绩给出专题讨论的总成绩，但为了避免组合里有学生不实质参与，可采用讲解PPT的同学不可以答辩回答问题的形式。
2.3建议题目
根据细节注意事项的考虑，作者认为可以设置一些多性能考量的交叉问题，并把性能指标虚化，设置让学生深入考虑的备选题目；作者在教学实践中的一部分备选题目如表1所示。
表1专题讨论的备选题目
2.4效果分析
经过几年的教学实践，学生在完全理解题目含义，寻找到正确思路后是有能力从材料物理基础有理有据分析并精美的讲解清所选问题；由于一些备选题目画定的性能范围并没有定性，所以让学生并没有直接的办法查找文献，但也给他们按照其能力发挥留了余地。在明确增加学生准备问题过程中和老师交互和被指导环节后，在上述专题问题的实践过程中可以实现良好的效果。
3、结束语
材料物理是连接材料应用与材料组成、结构的桥梁，通过教学环节既传授经典及必要的理论基本知识，又通过教学中引入专题讨论，使学生可以更加明确的掌握各类性能的材料的选择和设计理念，将使材料物理成为一个材料科学与工程、材料化学类专业中最核心最有意义的课程。真正掌握材料选择和设计的灵魂，可使学生在未来的工作实践中，做到学有所用，成为材料事业的中坚人才。