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摘要：该文根据本科应用物理专业材料物理课程的特点与学习的难度，探讨分析了传统教学中存在的问题，同时借鉴启发性教育模式，结合中国学生的特点，实施了一系列的尝试性举措。从几个学期的教学结果来看，达到了比较好的效果。
关键词：研讨会 材料物理 启发式教育 教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-0216-02
作为应用物理类的专业课《材料物理》课程，具有基础理论性强，概念较多，信息量大等特点，目前包括我们学校在内的国内高校，一般采用“灌输式”教学方法，教师的启发与学生的参与远远不够。教师教给学生的都是定论，启发学生思考问题、提出问题不够，学生的问题意识和提出问题、研究问题的能力普遍较弱。而这些专业的相关研究方向非常前沿，特别需要从业者具有问题意识与创新意识。虽然过去尝试过选用不同教材，不同讲稿，不同试卷去针对上述问题进行改变，但学生仍然是习惯继承，创新性过少。只要自己的理解与书上写的、教师讲的相同，就算学会了，而不注重优化自我，发展自己的思想。这些问题的存在使得当前教学方法的改革显得非常有必要。
1.目前传统教学中存在的一些问题
人类生产生活中用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质即为材料；而材料物理，便是研究这些材料的物理特性与规律；可以想象《材料物理》这种专业课程所涉及的内容将非常丰富，牵涉到各种背景知识，信息量非常大。
多年来我国高等学校教学中比较普遍地存在着灌输多、参与少，结论多、问题少、封闭多，发散少等几个问题。学生被动听课，习惯死记硬背，创新能力和学习能力不足；课堂训练的是求同思维，气氛比较容易沉闷；教学局限于教材，引导学生大量查阅、广泛涉猎不够。
与教学方法中的问题相对应，学生在学习方法中也或多或少地存在从师型、求同性过多，自主型、求异性过少等问题。学生对教师、对课堂的依赖性过强，独立学习能力较弱。这些问题影响到学生的学习状态和学习效果，制约着人才培养质量的提高。更重要的是，造成我国大学生创新能力普遍不足，严重阻碍了创新型人才的培养。基于上述考虑，我们根据本科高年级物理专业课的特点，以学生为中心，教师为主要导向者，进行因材施教的启发式教育，从以下方面进行了实践探索。
2.结合科研进行教学改革
在教学上，同时兼顾基础知识的传授，我们减少了传统教学之中的“满堂灌”方式。将48学时的《材料物理》分为32学时基础理论知识部分与16学时研讨会研究专题部分，基础理论知识部分以讲授为主，课堂形式为老师讲解、学生听课，不进行课堂讨论。讲述材料力（6学时）、热（4学时）、光（10学时）、电（8学时）、磁（4学时）性能的基本概念与理论。
问题式的研究型教学更加注重于发挥学习主体的能动作用。结合教师的科研工作，我们将围绕科研相关的内容融入教学当中。如围绕新材料的力、热、光、电、磁性能与应用研究，提出若干个材料学科方向上的新近研究作为相关讨论专题对学生进行问题式教学，例如“智能材料”，“温差电效应与材料”，“半导体材料与结构”等；我们还将每年国际知名的期刊上（如Science、Nature、Phys Review系列、Advanced Materials、Optics Letters等）发表的好文章经过筛选，将与课堂相关的内容，有意识地推荐给学生；同时让同学们了解如何更好地使用数据库等各种科研教学资源，将课堂教学与阅读相关文献资料相结合起来；将教研教改成果应用于教学，推行研究式为主的教学方法，以主题讨论为中心展开课程的基础理论与“问题”学习的教学模式。我们还发挥浙江工业大学理学院“物理类国家级实验教学示范中心”的功能，让学生充分了解实验室的研究概况，让那些想法很好的学生自主设计实验，进而参与到科研当中来。
2.1加强学生为主的课堂问题式教学
研究专题讨论部分要求学生学会结合图形、图像进行讨论，培养学生的逻辑思维与语言表达能力。根据我们的测算，要完成一次这样的讨论，学生每周大约需要阅读100，000～150，000字的教材和相关资料，这个阅读量比较大，完成起来有一定的困难，所以要考虑到一些学生会采取不同的变通方法来达到“事半功倍”的效果，这主要通过老师与助教在具体讨论课中从学生的表现来分辨。在师生的沟通上还借助了现代咨询手段，建立相应的师生网络问答平台，就相关学术问题在网络上就行解答。
学生之间自由组队，考虑到学生完成任务的难度，组队要求学生至少3个人以上，以加强他们之间的合作，便于以后研讨会部分，让学生对每个主题进行充分的课后研究与讨论。从解决问题过程的角度分析，教师在案例解决步骤中，对于关键问题上进行适当地引导，学生学习的迁移效果较大。讨论的主题为老师前期布置的该课程相关学术专题，教师还对于关键问题进行分析来引导学生，然后由一个团队的学生课前分工合作做好准备，要求学生用PPT讲演的方式作专题报告，让团队中的每个学生都能参与其中。在這过程中，教师进行适当的提问、引导，形成全体人员围绕该专题进行问题分析讨论，每个小组讲完之后，教师进行点评，学生对报告中所提到的各种问题以及教师所讲到的内容无约束地进行提问，提倡课堂上大家同等交流，在所有小组讲完之后，教师对学生没有提到或者略微涉及的重要内容进行补充与完善。同时还鼓励学生将业余时间看到有意思的，或者不太理解的问题带到课堂上来。例如“试从量子力学的观点出发，解释镜子为什么用金属材料镀膜？”。课上学生们表现出了极大的兴趣，课后查阅了大量的文献资料，整个过程极大地调动了学生对于科学研究的兴趣，并且加深了学生对于学习新知识的愿望。
如今的科学研究，迫切地需要团队内部甚至团队之间的合作，而这正是目前国内教育中所不足的。我们希望通过这样的方式，不但打开学生认知科学世界的兴趣，而且还让他们认识到团队合作的必要性。优秀人才还是要有意识来培养的。同时我们还想以此为出发点，发掘那些极为聪明的学生，培养他们如何更好地进行科学研究的习惯。 2.2课后设计性实践
知识的获得是一种主动的思维认知过程，而思维的产生往往是从动作开始的，尤其是我们的实践过程，课下我们放手让学生去自己动手操作，学生在一次又一次的操作中会更加深刻的领悟到知识的真谛，应用专题教材中的所有专题，以材料物理中的原理和概念在一些学术问题的应用实例。
在贯彻基本要求的教学中，结合于平时的课堂中使用，如将一些科学前沿的新型材料的制备和应用同专题教材中的一些理论和思想结合起來，由教师讲授。同时学期末在学生中开展读书报告、小论文、科技制作教学实践活动。
2.2.1读书报告活动
在材料物理课学期末完成。学生任选应用专题教材（或材料物理教材）的任一专题阅读、自学，写出读书报告。此活动对于不同程度的学生，又可分为不同的层次，一般的学生写出读书报告，水平较高的学生可参阅教材中的应用专题写出与其类似的小论文，程度较差的学生亦可写出针对某一应用专题的学习心得。教学实践表明，学生在这项活动中表现出了异常高的积极性，绝大多数都能认真进行选题、自学、调研（查阅资料）、实验、写作等环节的工作，取得了较好的成绩，甚至有的小论文达到了可发表的水平。
2.2.2物理模型制作活动
开展物理模型科技制作活动。每一个物理模型，都是理论联系实际的简单演绎，设计上要具有严谨的物理思想和扎实的理论知识，同时可以培养学生的动手能力，从而调动了学生的积极性，因此受到了学生的热烈欢迎。
同时，一些物理理论比较抽象使学生不易于更好的理解和深刻的认识，但使其做出了具体的模型可以也使一些学生对这些理论有了更加深刻的认识。这是利用物理模型开发，培养学生能力的良好机会。根据物理模型可难、可易、可简、可繁的特点，教师指导学生自己动手制作。
2.2.3开展学生自己设计实验活动
教学实践说明，加强教师的指导，是成功的关键。这项活动的开展，教师首先进行大量的初期准备，以便对学生进行有效的指导。首先我们把住了设计审查这一关，学生交出设计方案后，经老师审查认为可行者，方可投入制作。在制作过程中，由任课老师跟踪指导，并在实验室设专人负责指导，重点在调试阶段，特别是预期现象不出现时，帮助学生分析原因并给予及时的指导。
3.结语
近几个学期以来，我们开展了基于“问题”式研讨会型的教学改革尝试，收到了很好的效果。
学生在学完以后，明显地拓展了思维的眼界，为向更高层次的发展铺垫了道路。同时，教学过程中仍然有很多问题需要不断摸索、改进。我们将继续尝试各种可行的方式，结合学生的特点，开拓研究并磨合出一套适合国情的有效教学方式。
关键词：研讨会 材料物理 启发式教育 教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-0216-02
作为应用物理类的专业课《材料物理》课程，具有基础理论性强，概念较多，信息量大等特点，目前包括我们学校在内的国内高校，一般采用“灌输式”教学方法，教师的启发与学生的参与远远不够。教师教给学生的都是定论，启发学生思考问题、提出问题不够，学生的问题意识和提出问题、研究问题的能力普遍较弱。而这些专业的相关研究方向非常前沿，特别需要从业者具有问题意识与创新意识。虽然过去尝试过选用不同教材，不同讲稿，不同试卷去针对上述问题进行改变，但学生仍然是习惯继承，创新性过少。只要自己的理解与书上写的、教师讲的相同，就算学会了，而不注重优化自我，发展自己的思想。这些问题的存在使得当前教学方法的改革显得非常有必要。
1.目前传统教学中存在的一些问题
人类生产生活中用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质即为材料；而材料物理，便是研究这些材料的物理特性与规律；可以想象《材料物理》这种专业课程所涉及的内容将非常丰富，牵涉到各种背景知识，信息量非常大。
多年来我国高等学校教学中比较普遍地存在着灌输多、参与少，结论多、问题少、封闭多，发散少等几个问题。学生被动听课，习惯死记硬背，创新能力和学习能力不足；课堂训练的是求同思维，气氛比较容易沉闷；教学局限于教材，引导学生大量查阅、广泛涉猎不够。
与教学方法中的问题相对应，学生在学习方法中也或多或少地存在从师型、求同性过多，自主型、求异性过少等问题。学生对教师、对课堂的依赖性过强，独立学习能力较弱。这些问题影响到学生的学习状态和学习效果，制约着人才培养质量的提高。更重要的是，造成我国大学生创新能力普遍不足，严重阻碍了创新型人才的培养。基于上述考虑，我们根据本科高年级物理专业课的特点，以学生为中心，教师为主要导向者，进行因材施教的启发式教育，从以下方面进行了实践探索。
2.结合科研进行教学改革
在教学上，同时兼顾基础知识的传授，我们减少了传统教学之中的“满堂灌”方式。将48学时的《材料物理》分为32学时基础理论知识部分与16学时研讨会研究专题部分，基础理论知识部分以讲授为主，课堂形式为老师讲解、学生听课，不进行课堂讨论。讲述材料力（6学时）、热（4学时）、光（10学时）、电（8学时）、磁（4学时）性能的基本概念与理论。
问题式的研究型教学更加注重于发挥学习主体的能动作用。结合教师的科研工作，我们将围绕科研相关的内容融入教学当中。如围绕新材料的力、热、光、电、磁性能与应用研究，提出若干个材料学科方向上的新近研究作为相关讨论专题对学生进行问题式教学，例如“智能材料”，“温差电效应与材料”，“半导体材料与结构”等；我们还将每年国际知名的期刊上（如Science、Nature、Phys Review系列、Advanced Materials、Optics Letters等）发表的好文章经过筛选，将与课堂相关的内容，有意识地推荐给学生；同时让同学们了解如何更好地使用数据库等各种科研教学资源，将课堂教学与阅读相关文献资料相结合起来；将教研教改成果应用于教学，推行研究式为主的教学方法，以主题讨论为中心展开课程的基础理论与“问题”学习的教学模式。我们还发挥浙江工业大学理学院“物理类国家级实验教学示范中心”的功能，让学生充分了解实验室的研究概况，让那些想法很好的学生自主设计实验，进而参与到科研当中来。
2.1加强学生为主的课堂问题式教学
研究专题讨论部分要求学生学会结合图形、图像进行讨论，培养学生的逻辑思维与语言表达能力。根据我们的测算，要完成一次这样的讨论，学生每周大约需要阅读100，000～150，000字的教材和相关资料，这个阅读量比较大，完成起来有一定的困难，所以要考虑到一些学生会采取不同的变通方法来达到“事半功倍”的效果，这主要通过老师与助教在具体讨论课中从学生的表现来分辨。在师生的沟通上还借助了现代咨询手段，建立相应的师生网络问答平台，就相关学术问题在网络上就行解答。
学生之间自由组队，考虑到学生完成任务的难度，组队要求学生至少3个人以上，以加强他们之间的合作，便于以后研讨会部分，让学生对每个主题进行充分的课后研究与讨论。从解决问题过程的角度分析，教师在案例解决步骤中，对于关键问题上进行适当地引导，学生学习的迁移效果较大。讨论的主题为老师前期布置的该课程相关学术专题，教师还对于关键问题进行分析来引导学生，然后由一个团队的学生课前分工合作做好准备，要求学生用PPT讲演的方式作专题报告，让团队中的每个学生都能参与其中。在這过程中，教师进行适当的提问、引导，形成全体人员围绕该专题进行问题分析讨论，每个小组讲完之后，教师进行点评，学生对报告中所提到的各种问题以及教师所讲到的内容无约束地进行提问，提倡课堂上大家同等交流，在所有小组讲完之后，教师对学生没有提到或者略微涉及的重要内容进行补充与完善。同时还鼓励学生将业余时间看到有意思的，或者不太理解的问题带到课堂上来。例如“试从量子力学的观点出发，解释镜子为什么用金属材料镀膜？”。课上学生们表现出了极大的兴趣，课后查阅了大量的文献资料，整个过程极大地调动了学生对于科学研究的兴趣，并且加深了学生对于学习新知识的愿望。
如今的科学研究，迫切地需要团队内部甚至团队之间的合作，而这正是目前国内教育中所不足的。我们希望通过这样的方式，不但打开学生认知科学世界的兴趣，而且还让他们认识到团队合作的必要性。优秀人才还是要有意识来培养的。同时我们还想以此为出发点，发掘那些极为聪明的学生，培养他们如何更好地进行科学研究的习惯。 2.2课后设计性实践
知识的获得是一种主动的思维认知过程，而思维的产生往往是从动作开始的，尤其是我们的实践过程，课下我们放手让学生去自己动手操作，学生在一次又一次的操作中会更加深刻的领悟到知识的真谛，应用专题教材中的所有专题，以材料物理中的原理和概念在一些学术问题的应用实例。
在贯彻基本要求的教学中，结合于平时的课堂中使用，如将一些科学前沿的新型材料的制备和应用同专题教材中的一些理论和思想结合起來，由教师讲授。同时学期末在学生中开展读书报告、小论文、科技制作教学实践活动。
2.2.1读书报告活动
在材料物理课学期末完成。学生任选应用专题教材（或材料物理教材）的任一专题阅读、自学，写出读书报告。此活动对于不同程度的学生，又可分为不同的层次，一般的学生写出读书报告，水平较高的学生可参阅教材中的应用专题写出与其类似的小论文，程度较差的学生亦可写出针对某一应用专题的学习心得。教学实践表明，学生在这项活动中表现出了异常高的积极性，绝大多数都能认真进行选题、自学、调研（查阅资料）、实验、写作等环节的工作，取得了较好的成绩，甚至有的小论文达到了可发表的水平。
2.2.2物理模型制作活动
开展物理模型科技制作活动。每一个物理模型，都是理论联系实际的简单演绎，设计上要具有严谨的物理思想和扎实的理论知识，同时可以培养学生的动手能力，从而调动了学生的积极性，因此受到了学生的热烈欢迎。
同时，一些物理理论比较抽象使学生不易于更好的理解和深刻的认识，但使其做出了具体的模型可以也使一些学生对这些理论有了更加深刻的认识。这是利用物理模型开发，培养学生能力的良好机会。根据物理模型可难、可易、可简、可繁的特点，教师指导学生自己动手制作。
2.2.3开展学生自己设计实验活动
教学实践说明，加强教师的指导，是成功的关键。这项活动的开展，教师首先进行大量的初期准备，以便对学生进行有效的指导。首先我们把住了设计审查这一关，学生交出设计方案后，经老师审查认为可行者，方可投入制作。在制作过程中，由任课老师跟踪指导，并在实验室设专人负责指导，重点在调试阶段，特别是预期现象不出现时，帮助学生分析原因并给予及时的指导。
3.结语
近几个学期以来，我们开展了基于“问题”式研讨会型的教学改革尝试，收到了很好的效果。
学生在学完以后，明显地拓展了思维的眼界，为向更高层次的发展铺垫了道路。同时，教学过程中仍然有很多问题需要不断摸索、改进。我们将继续尝试各种可行的方式，结合学生的特点，开拓研究并磨合出一套适合国情的有效教学方式。