固体物理学课程教学大纲（通用12篇）
固体物理学课程教学大纲 篇1
《固体物理学》课程教学大纲
一、课程说明
（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；
《固体物理学》是物理学院的主干基础课之一，是针对微电子专业的本科生开设于二年级的第二学期的专业基础课，4个学分，课堂讲授72学时。
（二）课程简介、目标与任务；
固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态，及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科，同时也是微电子专业本科生学习《半导体物理学》、《半导体材料》和《固体电子器件》等后续课程的基础。
本课程以点阵及晶体对称性为主线，以周期结构中的波动问题贯穿固体物理的整个教学内容。掌握包括对点阵及晶体对称性的定义、表征和检测，以及在晶体中物质的运动规律。在掌握知识架构的同时，对固体物理中处理多体问题的方法及其局限性有所了解，并了解一些重要概念的实验探测。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接； 先修课程要求：《力学》《量子物理》《热学》《热力学统计物理》 先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接：
《力学》中的处理物体运动的基本规律，尤其是振动与波动内容，是本课程第四章结合周期性晶体结构推演格波性质的基础。
《量子力学》或《量子物理》中的升降算符与谐振子的能量量子化，是提出声子（晶格振动的能量量子）的理论基础。
《量子力学》或《量子物理》中关于散射态的处理，如直角势垒和直角势阱的散射态，是学习电子声子散射和电子杂质散射的理论基础，也是学习电子在周期性势场下行为的基础。
《量子力学》或《量子物理》中关于束缚态的处理，是本课程第八章学习非本征半导体的理论基础。
《原子物理学》或《量子物理》中类氢原子的量子理论基础，原子的壳层结构，电子的自旋，是本课程第三章学习晶体结合的理论基础。
《热力学统计物理》和《热学》的基本原理，气体分子动理论，能量均分定理，内能和热容，平衡态的统计规律，是学习本课程第五章声子热学性质的基础。
《热力学统计物理》和《热学》中近独立粒子的最概然分布，是学习第六章自由电子费米气体的理论基础。
（四）教材与主要参考书。
本课程的教材采用国际上知名的基特尔的《固体物理学导论（第八版）》，此教材已在全球100多个国家和地区的高等院校中采用。本科阶段主要讲授该书的前九章，这部 分内容已涵盖了教育部关于本课程的基本要求。课程讲授过程中，每章结束后要为学生上一次习题课，以加深学生对基本物理概论的理解。同时每章都为学生留适量习题供学生选作。主要参考书：
刘友之 《固体物理习题指导书》 黄昆 《固体物理学》
Ashcroft/Mermin 《Solide state physics》英文教材
二、课程内容与安排
绪论
第一章 晶体结构
第一节 原子的周期性阵列 第二节 晶格的基本类型 第三节 晶面指数系统 第四节 简单晶体结构 第二章 晶体衍射和倒格子
第一节 晶体衍射 第二节 散射波振幅 第三节 布里渊区
第四节 结构基元的傅里叶分析 第三章 晶体结合与弹性常量
第一节 晶体结合的基本形式
第二节 惰性元素晶体（分子晶体）第三节 离子晶体 第四节 共价晶体 第四章 声子（I）：晶格振动
第一节 单原子结构基元情况下的晶格振动 第二节 基元中含有两个原子的情况 第三节 弹性波的量子化 第四节 声子动量
第五节 声子引起的非弹性散射 第五章 声子（II）：热学性质
第一节 声子比热容
第二节 非谐晶体相互作用 第三节 导热性 第六章 自由电子费米气
第一节 自由电子费米气的物理模型 第二节 能级和轨道 第三节 电子气的比热容 第四节 电导率和欧姆定律
第五节 电子在外加磁场中的运动 第六节 金属热导率 第七章 能带
第一节近自由电子模型 第二节 布洛赫定理
第三节 克勒尼希-彭尼模型
第四节 电子在周期性势场中的波动方程 第五节 能带图示法 第六节 金属与绝缘体 第八章 半导体晶体
第一节 运动方程 第二节 有效质量 第三节 回旋共振
第四节 本征载流子浓度 第五节 杂质导电性 第九章 费米面和金属
第一节 费米面构图法
第二节 电子在恒定磁场下的运动轨道 第三节 等能面与轨道密度 第四节 紧束缚近似
第五节 费米面研究中的实验方法
（一）教学方法与学时分配
采用以课堂讲授为主、结合习题讨论和随堂提问的方法，促进学生认真听讲及课后复习整理。学时分配如下：
绪论（2学时）第一章（6学时）第二章（6学时）第三章（6学时）第四章（8学时）第五章（8学时）第六章（10学时）第七章（10学时）第八章（8学时）第九章（8学时）
（二）内容及基本要求 主要内容：
绪论： 固体物理的发展，在微电子与固体电子学科基础理论中的重要地位，参考书目
第一章：晶体空间对称性的描述方法，基本的晶体结构，晶面指数，布喇菲点阵类型，对称操作
第二章：倒格子与倒格子矢量，倒格子矢量与晶面指数的关系，布拉格定理与劳 埃衍射条件，布里渊区，X射线实验方法，基元的集合结构因子。
第三章：晶体结合的基本形式，内聚能，范德瓦尔斯相互作用，离子晶体的吗德隆能，晶体平衡最近邻距离。
第四章：格波与声子，晶体振动的色散关系，第一布里渊区，声学支与光学支。第五章：模式密度，描述晶体热容的两种模型：爱因斯坦模型与德拜模型，非简谐效应，热膨胀
第六章：自由电子理论的物理模型，费米狄拉克统计规律，自由电子的状态密度，自由电子在基态下的性质，自由电子气体的热学性质，金属电导率与热导率。第七章：布洛赫定理，周期性势场中的电子波动方程，弱周期性势场中电子的行为，能隙的产生，能带的构图方法，从能带理论理解金属与绝缘体
第八章： 准经典近似，布洛赫电子在外加电磁场中的运动规律，空穴，电子和空穴在恒定电场下的准经典运动，有效质量，回旋共振，本征载流子浓度。
第九章：费米面，费米面构图法，紧束缚近似，磁场中的轨道量子化，德哈斯-范阿尔芬效应。
【重点掌握】：晶体空间对称性的描述方法，基本的晶体结构，倒格子与倒格子矢量，布拉格定理与劳埃衍射条件，布里渊区，晶体结合的基本形式，格波与声子，描述晶体热容的两种模型：爱因斯坦模型与德拜模型，自由电子理论的物理模型，布洛赫定理，周期性势场中的电子波动方程，有效质量，紧束缚近似。
【掌握】：晶面指数，布喇菲点阵类型，对称操作，内聚能，范德瓦尔斯相互作用，离子晶体的吗德隆能，第一布里渊区，声学支与光学支，费米面，费米面构图法，紧束缚近似，磁场中的轨道量子化，德哈斯-范阿尔芬效应，准经典近似，布洛赫电子在外加电磁场中的运动规律，空穴，电子和空穴在恒定电场下的准经典运动。
【了解】： 非简谐效应，热膨胀，回旋共振，电子和空穴在恒定电场下的准经典运动，本征载流子浓度，磁场中的轨道量子化，德哈斯-范阿尔芬效应。
【难点】：倒格子与倒格子矢量，格波与声子，自由电子理论的物理模型，布洛赫定理，紧束缚近似，制定人：范小龙
审定人： 批准人：
日 期：2016年6月27日
固体物理学课程教学大纲 篇2
对于物理学本科专业来说,其专业课程尤其是核心专业课程通常是关于一个领域的一整套理论体系的综合,而这其中又包含了许多较为复杂的理论,学习的难度非常高。因此,学生在学习的过程中,往往只知道一个个单独的理论,而无法将这些理论放到整个课程中去进行理解,缺乏一种系统化、整体化的认识,非常容易陷入一种“不识庐山真面目”的窘境。那么,绪论课的教学就显得尤为重要,因为如果绪论课的教学效果好,就能够使得学生对该课程形成较为清晰的整体化认识,在接下来的学习中,只需将所学的知识点“对号入座”即可。这样既可以帮助学生更好地掌握相关知识,同时也能使学生建立学习信心、激发学习兴趣。本文将以物理学本科专业中理论性较强的一门课——《固体物理学》为例,介绍该课程绪论课教学的思考和设计,为本专业教师的教学工作提供一定的参考和借鉴。
一、找准目标,认清“山头”——从研究对象谈起
物理学本科专业课程往往理论性较强,理解较为困难,这就导致许多学生在花了许多精力去理解和掌握某些具体的理论之后,却又顾此失彼,不知道这些理论到底有什么意义,能够解决什么问题。因此,在课程伊始就应帮助学生找准目标,让他们认清该课程研究的对象和要解决的问题是什么。以《固体物理学》为例,可以首先以设问的方式提出以下3个问题:1.什么是物理学?2.什么是固体?3.什么是固体物理学?这三个问题循序渐进,引导学生通过回答问题的方式了解本课程的研究对象,从而加深其印象。
针对第一个问题,我们要牢牢抓住物理学研究的是物质的三个基本要素:结构、相互作用、运动规律。并由此展开进行具体介绍,如物理学对物质结构的研究所包含的时间、空间尺度;四大基本相互作用以及由此所衍生的各种作用;典型的运动及其规律等。
针对第二个问题,可以分类列举一些实物,包括固体、液体、气体和等离子体等等。然后从存在状态上找出它们的区别,进而说明是组成这些物质的粒子排列结构的不同而导致它们状态上的差别。最后说明固体的结构特征,即在固体中,各种粒子(包括原子、分子或离子等)紧密地结合在一起,粒子无法自由移动,只能在平衡位置附近作微小振动。
回答了前面两个问题,第三个问题就顺理成章了,可以请学生自己来进行概括,即固体物理学是研究固体的结构及其组成粒子(原子、离子、分子、电子等)之间相互作用与运动规律,以阐明其性能和用途的学科。需要注意的是,这里我们仍然要强调三个基本要素,即固体的结构、其组成粒子的相互作用和运动规律。
二、建立知识框架,制定“登山路线”——从研究对象到课程安排
基于前面的讨论,我们首先围绕固体的结构进行展开。考虑到该课程针对本科学生,依据教学大纲,关于固体的结构本课程仅针对单晶体的结构进行讨论。因此,要说明根据结构的不同,固体的分类情况,并可以适当配合相应的图片或模型进行演示,以激发学生的兴趣。随后说明本课程的第一部分即讨论单晶体的结构及其相关的问题,包括晶体的几种基本结构、对称性特征、描述方法(点阵、格矢、晶列、晶面、倒格子等)以及测量方法(X射线衍射)等。
第二个方面即固体的组成粒子的相互作用,其根本起源仍然是电磁相互作用,即各原子最外层电子间,或它们与带电离子间的相互作用。这些相互作用又可以分为金属键、共价键、离子键、范德瓦尔斯键和氢键等,而这些作用又会导致晶体结合能的变化。上述相关内容会在课程的第二部分“晶体的结合”中讨论。
课程的第三个部分即要讨论这些组成粒子的运动规律,它决定着固体的力、热、电、磁和光等宏观物理性质,主要包括晶格的运动和电子的运动。晶格的运动方面主要讨论晶格的热振动及晶体的热力学性质,这部分内容将以几种晶体结构模型为例,将晶格振动用波来描述,讨论其色散关系和由此所决定的热力学性质。而电子的运动方面主要讨论电子的能带理论,以及该理论对绝缘体、半导体和导体中电子运动规律的描述。此外,还会介绍金属中自由电子的运动规律及其性质。上述这些内容都将在本课程中分章节进行讨论。
为了让学生更直观地了解这三个要素对固体性质影响,可以列举以下几个典型的示例进行说明。首先,以石墨和金刚石为例,它们虽然是由同种粒子组成,但由于其结构和相互作用方式不同,从而导致其宏观物理性质有较大差异(硬度、导电性等)。然后,以金刚石和单晶硅为例,尽管它们的结构和相互作用方式都相同,但其运动规律不同(禁带宽度不同,导致电子从满带跃迁至空带从而形成导带的难易程度不同),也会导致其性质的不同(导电性)。综上所述,固体的宏观物理性质是由上述三个基本要素共同决定的。
三、回顾丰硕成果,欣赏“绝顶风光”——固体物理学地位及相关应用研究简介
了解本课程在整个学科中的重要地位,以及大师们的相关工作,不仅能开拓学生的视野,同时也能极大地激发他们的学习兴趣。基于此,可以在绪论课的最后一个部分介绍固体物理学在整个物理学科中的地位以及相关的应用和研究工作,尤其是获诺贝尔奖的工作进行简单介绍。
关于固体物理学的地位,由于在自然界的矿物中,晶态物质占到98%以上,因此固体物理学的研究范围非常的广泛,包括:金属、半导体、电介质、磁性物质、发光材料等的各种性质;发展新材料新器件,及制备材料和器件的新工艺和新理论;承担着许多重要的理论课题,如超导理论、多体理论、非晶态理论、表面理论、催化的微观理论、断裂微观理论、强光与物质相互作用理论等等。
此外,以固体物理学为基础,还发展出了许多分支学科,比如金属物理学、半导体物理学、超导物理学、电介质物理学、铁磁性物理学等等。并且固体物理学在该某些领域的应用,也使得这些领域得以蓬勃发展,如:大批新型合金的制备(耐高温高压、耐辐射材料)促使了航空、航天和原子能工业的发展;半导体的发现(晶体管、集成电路的基本组成)促使电子计算机和电子技术的发展,从而造就了今天的信息时代。因此可以说,固体物理学不论是在理论还是在应用方面都有着举足轻重的地位。
通常而言,诺贝尔奖获奖工作都是该领域具有里程碑意义的工作,下面将其中与固体物理学相关的获奖工作进行简单介绍如下:
1.1996年诺贝尔化学奖,罗伯特·柯尔、哈罗德·克罗托爵士和理查德·斯莫利因发现富勒烯而获奖(固体结构和性质)。
2.1997年诺贝尔物理奖,朱棣文、克洛德·科昂-唐努德日和威廉·菲利普斯因发展了用激光冷却和捕获原子的方法而获奖(使原子以一种新的方式作用而结合的方法)。
3.1998年诺贝尔物理奖,罗伯特·劳夫林、施特默和崔琦因发现了电子在强磁场中的分数量子化的霍尔效应而获奖(粒子新的运动规律所致的奇异性质)。
4.2000年诺贝尔物理奖,若雷斯·阿尔费罗夫和赫伯特·克勒默因发展了用于高速电子学和光电子学的半导体异质结构而获奖,以及杰克·基尔比因在发明集成电路中所做的贡献而获奖(固体中电子的运动规律所致的奇异性质及其应用)。
5.2003年诺贝尔物理奖,阿列克谢·阿布里科索夫、维塔利·金兹堡和安东尼·莱格特因对超导体和超流体理论做出的先驱性贡献而获奖(电子的运动规律所致的奇异性质)。
6.2007年诺贝尔物理奖,艾尔伯·费尔和彼得·格林贝格因发现巨磁阻效应而获奖(电子的运动规律所致的奇异性质)。
7.2009年诺贝尔物理奖,高锟和威拉德·博伊尔因在光学通信领域光在纤维中传输方面的突破性成就而获奖,以及乔治·史密斯因发明半导体成像器件电荷耦合器件CCD而获奖(电子的运动规律所致的奇异性质及应用)。
8.2010年诺贝尔物理奖,安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因在二维石墨烯材料的开创性实验而获奖(固体的结构和性质)。
9.2014年诺贝尔物理奖,赤崎勇、天野浩和中村修二因高亮度蓝色发光二极管而获奖(固体结构及其电子的运动规律)。
因为课程时间的关系,上述内容仅选择了近20年的获奖工作进行介绍。通过这样的设计,可以给学生一种“绝顶风光无限好”的感觉,从而激发他们的学习热情和进取心。
总的来说,尽管物理学本科专业课程理论性较强,学习难度较大,但在绪论课讲授过程中,通过合理的设计,必将能够帮助学生将知识形成体系,并激发学习的兴趣,让学生体会物理学之美[4]。
参考文献
[1]郝延明.发挥绪论课的作用提高“大学物理”教学质量[J].中国轻工教育,2011,(1):95-96.
[2]母小云,etal.应用型本科院校大学物理绪论课教学探讨[J].青年与社会·中外教育研究,2010(3):60-61.
[3]殷勇.大学物理绪论课教学的重要性及其设计方案[J].学理论,2010(32):345-346.
《半导体物理学》课程教学探索 篇3
摘 要 《半导体物理学》课程是微电子专业教学中的重点课程，其具有理论性强、教学模式单一、教学内容更新慢等特点。针对这些特点，结合学校微电子专业建设课程的需要，本文对《半导体物理学》课程进行探索。
关键词 半导体物理学 课程探索
中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）02-0001-01
信息技术的基础是微电子技术，随着半导体和集成电路的迅猛发展，微电子技术已经渗透到电子信息学科的各个领域，电子、通信、控制等诸多学科都融合了微电子科学的基础知识。《半导体物理学》是微电子技术的理论基础，是电子科学与技术、微电子学等专业重要的专业基础课，其教学质量直接关系到后续课程的学习效果以及学生未来的就业和发展。但是，《半导体物理学》具有理论性强、教学模式单一、教学内容更新慢等特点，使得学生在学习过程中存在一定的难度。因此，本文从课堂教学实践出发，针对目前教学过程中存在的问题与不足，对微电子专业的《半导体物理学》课程进行探索。
一、教学内容的设置
重庆邮电大学采用的教材为电子工业出版社刘恩科主编的《半导体物理学》，该教材具有知识体系完善、涉及知识点多、理论推导复杂、学科交叉性强等特点，需要学生有扎实的固体物理、量子力学、统计物理以及数学物理方法等多门前置学科的基础知识。另外，我们开设的学生对象为微电子相近专业的学生，因而在课程内容设置时有必要考虑学生知识水平及其知识结构等问题。虽然微电子学相近专业开设了大学物理等课程，但是大部分专业未开设量子力学、固体物理及热力学统计物理等前置课程，学生缺少相应的背景知识。因此，我们在《半导体物理学》课程内容设置上，需要将部分量子力学、固体物理学及统计物理学等相关知识融合贯穿在教学中，避免学生在认识上产生跳跃。
从内容上，依据课程大纲《半导体物理学》主要分为两大部分，前半部分着重介绍半导体的电子状态及对应的能带结构，电子有效质量、杂质和缺陷能级、载流子的统计分布，半导体的导电性与非平衡载流子，在此基础上进一步阐述了费米能级、迁移率、非平衡载流子寿命等基本概念；后半部分对典型的半导体元器件及其性能进行了深入分析。基于以上分析，半导体物理课程对授课教师要求较高，需要教师采用多样化的教学手段，优化整合教学内容，注重理论推导与结论同相关电子元器件的实际相结合，使学生较好地理解并掌握相关知识。
二、教学方法与教学手段
为了让学生能较好地掌握《半导体物理学》中涉及的理论及模型，需要采用多样化的教学方法和手段。基于《半导体物理学》课程的特点，在传统黑板板书基础上，充分利用PPT、Flash等多媒体软件，实物模型等多种信息化教学手段，模拟微观过程，使教学信息具体化，逻辑思维形象化，增强教学的直观性和主动性，从而达到提高课堂教学质量的目的。
三、考核方式的改革
为了客观地评价教学效果和教学质量，改革考核方式是十分必要的。针对《半导体物理学》课程特点，对考核方式作如下尝试：（1）在授课过程中，针对课程的某些重点知识点，设计几个小题目，进行课堂讨论，从而增强学生上课积极性及独立思考能力；（2）学期末提交针对课程总结的课程论文，使学生在对课程有更深入了解的同时激发学生的创造积极性。
《半导体物理学》是微电子技术专业重要的专业基础课，为后续专业课程的学习打下理论基础。要实现《半导体物理学》这门课的全面深入的改革，还有待与同仁一道共同努力。
参考文献：
[1]汤乃云.微电子专业“半导体物理”教学改革的探索[J].中国电力教育，2012，（13）.
[2]陈国英.《半导体器件物理基础》课程教学的思考[J].南京：电气电子教学学报，2007.
基金项目：（1）重庆市高等学校教学教改研究重点项目（编号：132014）；（2）重庆市教育科学“十二五”规划课题（2014GX.006）；（3）重庆邮电大学校级教育教学改革项目（适应行业和区域发展的集成电路工程大类专业创新人才培养模式研究，XJG1505；（4）重庆邮电大学宜伦学院微电子科学与工程专业实验班（2015YL-04）.
《地球物理学原理》课程简介 篇4
课程编号:14120
课程名称： 地球物理学原理
英文名称： Principles of Applied Geophysics
学时：100学分：5
课程简介：
《地球物理学原理》是地球物理和应用地球物理专业的主干专业课程，也是新调整后的地矿类工科本科专业的主要专业基础课之一。
《地球物理学原理》是应用地球物理专业的新课程体系－“应用地球物理学原理”、“应用地球物理的数据采集与处理”、“地球物理反演的基本理论及应用方法”和“地球物理方法的综合应用与解释”4本专业系列课程的第1门课程，是整个专业系列课程的基础。
《地球物理学原理》课程是应用地球物理专业的必修专业课程之一。它的主要任务和目的是从应用地球物理学科的整体角度上，系统地向学生传授应用地球物理的基础知识、基本原理和基本方法，使学生能完整和系统地掌握应用地球物理的专业基础知识，具有专业基础扎实，知识面较宽，适应性较强，为后续的专业课程的学习及以后的工作打好良好的专业基础。
本课程共九章，由四个部分组成：
1）应用地球物理方法的物质基础，重点为物性参数及影响因素；
2）地球物理场的基本特征，重点为地球物理正常场特征的叙述；
3）应用地球物理常用的正演方法，主要为数值模拟方法和物理模拟方法；
4）常用应用地球物理方法的基本原理，主要包括重力、磁法、电法、地震、放射性、地热和测井等方法的基本原理。
本课程的先导课程为数学、物理、场论、计算方法和地质基础课，后续课为“应用地球物理的数据采集与处理”、“地球物理反演的基本理论及应用方法”和“地球物理方法的综合应用与解释”。
授课对象：地球物理专业、工科勘察技术专业的本科生
教材：张胜业、潘玉玲主编，应用地球物理学原理，中国地质大学出版社，2004 参考书：
1．罗孝宽、郭绍雍，应用地球物理教程——重力磁法，地质出版社，1991
2．傅良魁，应用地球物理教程——电法放射性 地热，地质出版社，1991
3．何樵登、熊维纲，应用地球物理教程——地震，地质出版社，1991
4．周远田，地球物理测井教程，中国地质大学出版社，1999
主讲教师：张胜业、徐义贤、张玉芬、顾汉明、潘和平等
固体物理学课程教学大纲 篇5
摘要：网络课程教学系统平台以课程学习的网络支持系统为目的，文章阐述了物理学主干课程网络教学平台开发的设计原则，课程教学资源建设的组织与实施，物理学主干课程网络系统的开发特点及技术。
关键词：物理学主干课程;课程资源;网络平台;网络课程
校园网络的建立，为教学现代化以及学生的自主学习提供了坚实的硬件基础，同时网络教育的软件条件也是必不可少的，它包括网络教育资源库和网络教育支撑平台，前者提供教学内容，它包括不同层次、不同形式网上教学所需的各种材料。后者提供教学环境，它包括网络教学支持、网络教育资源库管理、教学管理与评价、系统管理等。校园网物理学主干课程教学系统平台的资源具有Internet上资源无法替代的作用，它的建成能适合本校教育教学实际需要，以广大师生物理学科的学习和科研为目的，为物理学科的教学和科研服务。
一、平台的设计原则
校园网物理学主干课程教学系统平台以课程学习的网络支持系统为目的，在各种不同的教学环节中提供灵活的、适合于多种层面的交互式教学支撑环境。它的设计遵循以下原则：
(一)服务教和学的原则
课程资源与教学管理平台的功能主要是为教师的课程教学和学生的课程学习提供教学支撑环境，所以要服从服务教和学的原则。
(二)可扩充性原则
系统必须优化体系结构，可扩充性强。因此，软件功能上应有进一步开发的计划，硬件环境的选型要考虑扩充方案的成本。
(三)简洁明了原则
版面结构设计、颜色、字体简洁明了;网站导航清晰明确;指示性图形含义前后保持一致;整体页面风格一致。
(四)易操作的原则
操作要简单，不需要进行系统应用培训;运行快捷：提示信息详尽、准确、恰当。
(五)易维护性原则
当系统上出现小的变动或出现新的需要时，要能够方便快速地进行维护。
二、课程教学资源建设的组织与实施
资源与教学管理平台是学生进行课程学习的重要资源，也是学生进行网上课程学习的基础，所以对课程资源的建设和组织也至关重要。网络教学课程资源建设分为两部分：资源内容的建设和资源管理系统的设计。
(一)课程资源内容的建设
按照课程的形式组织和呈现资源，课程资源模块是本系统的核心模块。在课程资源模块中分为：课程简介、任课教师信息、教学大纲、三基方案、教学进度安排、实验安排、PPT课件、教学录像、学习资源、学生作业、试卷试题等。
(二)课程资源内容的组织管理
课程资源具有数量大、形式多样、针对性强、教育性强等诸多特点，必须按标准规范将分散、无序的资源整合起来，使用户能够方便、高效的将其利用于自己的学习和工作之中。
1.资源组织管理：
(1)成立专门的课程开发机构，由教育技术人员和学科教师有计划、有步骤地开发、制作质量高、效果佳的网络课程。
(2)按课程组织所有资源。组织开课的教师按资源建设规范，提交课程建设的电子稿件，多媒体素材课件等数字材料。根据教学需要，从互联网上收集整理相关的素材、与专业有关的网站或网页录入到资源库中。
(3)提供资源的详细资料说明;
(4)资源下载。
2.资源上传管理：普通用户上传的资源在入库前，必须进行审核。资源的审核者通常是一些学科专家，学科专家按照网络资源的评价标准对资源数据进行评价，将合格的资源提供给终端用户使用。目前，还没有一套实用或可操作的对网络教育资源进行恰当评价的量表。资源的审核主要依靠资源审核专家从资源的科学性、正确性和技术性及规范性几个方面对资源进行审核，以主观评价为主。在本课题中资源的审核授权给创建课程的教师，即课程管理员，以及系统管理员。资源上传管理实现：资源上传功能;对上传资源的`审核;对上传资源的信息修改。
(三)课程资源管理系统的设计
本系统是以课程的形式组织和呈现资源，所以资源的组织和建设是以课程为单位的。系统的部分资源是系统创建的时候提供的，但是,建设阶段添加的资源毕竟有限，要使平台不断壮大，资源不断增加，后期平台运行过程中，教师和学生对资源的不断积累是非常重要的。
在本系统中，用户可以使用所有的相关资源，也可以把自己收集的相关资料上传到服务器中供其他用户浏览和使用。课程网络教学资源系统的用户分为系统管理员、教师、学生和一般用户四类，每类具有不同的使用权限。根据用户权限不同，用户进入系统后，所呈现的课程资源相关页面内容也不一样：
(1)系统管理员：浏览课程资源或信息;修改和删除课程简介、任课教师信息、教学大纲、教学进度安排、实验安排;添加和删除PPT课件、学习资源、试卷试题;管理学生作业、课程公告和课程留言。
(2)教师：浏览课程资源或信息。课程管理员还可以修改和删除课程简介、任课教师信息、教学大纲、教学进度安排、实验安排;添加和删除PPT课件、学习资源、试卷试题;查看学生作业，对学生作业给出反馈信息;删除学生作业;管理课程公告和课程留言。
(3)学生：浏览课程资源或信息;上传学生作业;查看教师对作业的反馈信息;上传自己积累和搜集的与课程相关的资源或自己的作品;签写课程留言。
(4)一般用户：浏览课程资源或信息;上传与课程相关的资源或自己的作品;签写课程留言。
(四)系统的技术实施
网络教学资源系统在客户与资源库之间采用B/S结构模式，管理员与资源库之间采用的是B/S和C/S相结合的混合结构模式。B/S结构可以为用户提供一个友好的界面并尽可能减少用户操作的复杂性，而对系统管理员采用B/S和C/S相结合，增强了系统管理的灵活性、可靠性，提高系统的处理能力，保证系统高效安全稳定地运行。系统采用的编程语言为XML，数据库为SQLsever7.0，网页平面设计工具为DreamweaverMX，图形、图像平面设计工具Photoshop7.0，操作系统为WindowsXP，Web和FTP服务器为IIS5.0。
三、物理学主干课程网络的开发
物理学专业主干课程网络的开发是台州学院于立项的校级科研项目，它包括了理论力学、量子力学、热学、光学、电磁学、数学物理方法、普通物理实验等基础主干课程的学习内容。系列网络课程由物理与电子电子学院组织力量进行开发工作，由教育技术专业课教师编写脚本，集中了所有专业课的任课教师或专家。
网络课程以面向新世纪教学内容和课程体系改革成果为依托，以先进的教育思想为指导，以现代教育技术为手段，充分体现了教学内容和教学手段的先进性和科学性。“物理学专业主干课程”网络课程的知识涵盖面广，内容丰富全面，信息量巨大，带有数量极大的文本、图形、动画等媒体素材及教学模块等，同时在教学内容上，随着时间的推移，不断更新知识内容，上传最新学科动态，有利于学生自我学习和教师辅助教学的功能。课程在功能模块之间、学科之间可以方便灵活地进行跳转，同时能较方便地浏览相应的站和文件检索功能，具有良好交互性及可控性。
四、结语
物理学主干课程网络平台的开发与建设，正是适应当前国家大力推广网络课程和精品课程建设的需要，充分利用网络教学课程和教学资源库在网络教学上的优势，为师生之间提供多层次、多角度的交互平台，实现理想的学习环境，为学生进行研究、探索性学习提供了良好的条件。
参考文献
[1]岳辉麟.关于网络教学资源建设的分析[J].电化教育研究，，(2).
[2]赵海兰.高职高专院校网络教学资源的建设与研究[J].教育信息化，，(1).
[3]叶善专，朱明.大学物理精品课程的建设和发展[J].物理与工程，2006，(3).
《认识固体》教学评析 篇6
经典案例：
一、导入
1、演示。
教师手里有两个鸡蛋（一生一熟），把它们打碎，去掉蛋壳，分别放在两个玻璃杯中，同学们仔细观察一下，发现了什么？
（学生观察汇报）
生：我看到一个鸡蛋是熟的，一个鸡蛋是生的。
生：我看到生鸡蛋是黄色的，会流动；熟鸡蛋是白色的，像一个球。 生：我发现了生鸡蛋是液体，会流动；熟鸡蛋是固体。
师：大家观察得很仔细，去掉蛋壳的生鸡蛋是液体，煮熟的鸡蛋是固体。关于固体和液体你们都知道些什么？还想知道些什么？
（学生自由发言）
生：我知道铅笔盒是固体，玻璃窗是固体。
生：我知道木块是固体，钢笔也是固体，墨水、牛奶是液体。
生：我还知道固体是有形状的，液体没有形状，是会流动的。
生：我知道河里的水是液体，人身上的血液也是液体。
生：我知道液体没有形状，我们常用的胶水就是液体。
师：大家知道得真不少，关于固体和液体，你们还想知道些什么呢？ 生：我想知道哪些物体是固体？哪些物体是液体？
生：我想知道固体、液体有哪些特点？
生：我想知道固体、液体在水中会发生哪些现象？
生：我想知道，石块为什么会沉在水中，油却漂在水面上？
2、揭题。
同学们头脑中有这么多问题，从今天开始，我们就来共同研究第四单元《固体和液体》，这一节课我们先来学习第一课“认识固体”（板书课题）。
二、物体分类
出示演示桌上的物品（果汁、胶水、醋、木头、石块、文具盒、铁锤等）。 教师谈话：现在老师请同学们帮帮忙，看看讲台的物品，说说这些物品哪些是固体，哪些是液体，并说明理由。
（等待学生观察思考后，请一名学生上台分类）
生：我认为瓶子里的果汁、醋是液体，而液体是固体，因为果汁、醋是流动的，而瓶子不会流动。
生：我认为铁锤、木头、石块是固体，因为它们都有形状。
生：我认为香油会流动，是液体。
生：我认为钢笔有形状，不会流动，钢笔式固体；钢笔肚中的墨水会流动，是液体。
师：刚才有同学说液体是会流动的，固体不会流动，你们看（演示）：这里的水和沙子都能沿斜板流动，它们都是液体吗？这种说法是不是准确呢？应该如何验证？
（学生动手验证并汇报）
生：我们看到水没有形状，而沙子捏住手里小小的、圆圆的，所以水是液体，沙子是固体。
生：我们小组认为水摸在手里滑滑的，捏不住，水是液体；而沙子摸在手上硬硬的，捏到一个个小颗粒，沙子是固体。
师：老师也想了一个好办法来证明（演示）：用杯子装满一杯水后，在加水时，多余的水都溢出来了；而杯子装满一杯沙子后，再加沙子，杯口形成了一个塔尖，这就证明放在斜板上的沙子虽会流动，但有一定形状，沙子是固体；水也会流动，但没有一定的形状，水是液体。
三、探究固体的性质
师：我们的周围有许许多多的固体，你们想不想亲自动手研究固体
第一文库网的性质呢？
生齐答：想。
师：接下来老师要请每个小组的组长拿出大信封中的固体，看看各个小组能根据哪些标准给这些固体分类，最后我们再来比一比哪个小组分类方法最多。
各组组长拿出大信封里的固体（石头、木块、布、海绵、玻璃、磁铁、白铁皮、橡皮、塑料泡沫等）。小组成员观察各种固体，从多种角度，用多种方法给固体分类。
1、汇报交流。
生：我们小组根据固体的轻重分类。海绵、布、橡皮、塑料泡沫比较轻，石头、玻璃、磁铁、白铁皮比较重；我们小组还根据颜色分类，把红颜色的布、橡皮放一类，蓝颜色的布、橡皮放一类，白颜色的石头、布、木块、橡皮放一类。
生：我们小组根据透明程度分类。玻璃是透明的分一类，其他固体不透明分一类；根据木头、塑料泡沫浮在水面上分一类，石头、铁定、玻璃沉入水底分一类；还根据固体是否易碎分类，橡皮、牙签、玻璃易碎分一类，其他固体不易碎分一类。
生：我们小组根据用火能否点燃进行分类，布、木块可以燃烧放一类，石头、白铁皮、磁铁不易燃烧放一类；我们还把能被磁铁吸引的白铁片、铁钉放一类，不能被磁铁吸引的木块、石头、橡皮等放一类。
生：我们小组认为木头是木头、铁钉是铁钉、石头是石头、布是布。 师：噢，你们是根据材料来分类的。
生：我们还发现钉子、石头、白铁皮掉在地上会发出声音，而海绵、布掉在地上没有声音。
生：我们小组发现石头、铁钉摸在手里很硬，布、海绵摸在手里软软的。
2、各组任选4种感兴趣的固体进行研究。
（1）教师谈话：刚才大家运用了那么多方法给固体分类，真了不起！下面，请每个组选择4种感兴趣的固体继续进行研究，比一比谁用的方法多，观察得仔细、全面。
学生活动开始。
讨论研究方案，研究时所需的材料。
学生小组探究，填写活动记录表。
（教师巡视指导，给需要帮助的小组提供建议或工具）
（2）汇报交流探究结果
各实验小组张贴实验记录，并汇报。
（第三小组学生汇报如下，其他小组的汇报过程略）
生：我们小组研究了石头、玻璃、橡皮、木块四种固体，我们发现石头很硬，用铁锤很难敲碎，石头是白色的，不透明，石头是椭圆的，没有气味；玻璃没有颜色，透明，玻璃是长方形的，用铁锤一敲就碎了，摸在手上滑溜溜的；橡皮是红色的，长方形的，有香味，用手折一折很容易断裂，橡皮摸在手中很柔软；木块很轻，用手摸时感到很粗糙，木块方方的，用小刀可以把木块切开。
四、拓展延伸
课后选择自己感兴趣的固体继续研究。
案例分析：
良好的课堂气氛能够充分调动学生回答问题的积极性，激发他们的学习热情。所以，教师们要善于创设好的情境，来创设良好课堂答问氛围。
老师创设的情境最好要来源于生活，因为源于生活的课堂情境，能使学生置身于日常生活当中，看到、听到、想到的都是平时熟悉的事物，这样能更快地将学生的思维调动起来，进入参入答问的状态。
在这个案例中，老师在激趣导入中，就创设了将一生一熟的鸡蛋去掉蛋壳，分别放在两个玻璃杯中的.生活情境。学生对此既熟悉，又感觉亲切，因此很快就让学生把注意力集中起来，同时也更引发了他们对新知识――“固体”的求知欲望。
在接下来的提问当中，学生都表现出了极高的热情，踊跃回答老师提出的每一个问题，而在“我们的周围有许许多多的固体，你们想不想亲自动手研究固体的性质呢？”的活动中，课堂氛围达到了高潮。小学生由于年龄小，探究欲望强，老师顺应了他们这个年龄段的心理特点，特别创设了这一动手探究的情境活动。所以学生的热情很高，纷纷投入到活动当中，而在“玩”与“看”的切身感受中，他们也对“固体”这一状态有了更深的理解和认识。
心理学研究表明，学习内容和学生熟悉的生活背景越贴近，学生自觉接纳知识的程度就越高。因此，教师们要勇敢地从教科书里跳出来，把教材内容与生活实践结合起来，在更广阔的天地间开展课堂教学提问活动，让学生通过主动积极地获取知识，将感性的实际活动与内心的感受、体验结合起来。
在课堂提问时，教师们可从学生的生活实际出发，创设生活情境，提出问题，点燃学生探究学习的热情，给思维以动力。这样的安排，将学习内容与生活、学习有机地联系起来，使学生感受到知识来源于生活，从而激发他们认知的兴趣和情感，唤起他们探究学习的欲望。
从整堂课来说，教师在课堂上将知识与生活实际紧密联系，将书本知识活学活用，使小小的课堂变得活跃起来，不再像以前传统课堂那样死气沉沉的没有一点活力。课堂活跃起来了，学生有了学习的兴趣，也就有了而回答问题的积极性。
备注：教学案例摘自《小学科学教学活动设计》
固体物理学课程教学大纲 篇7
地球物理学是以地球为研究对象的一门应用物理学, 它是利用物理学的方法和原理研究地球的形成和变化过程。地球物理学目前已广泛应用于石油、天然气、矿产和煤田勘探等领域。
中国矿业大学 (北京) 是一所具有矿业和安全特色, 以工为主, 理、工、文、管、法、经相结合的全国重点大学, 我校地球物理学专业是根据我国煤炭工业的发展需要于2010年创建的。地球物理学专业旨在培养具备系统地球物理学基本理论、基本知识和基本技能, 受到基础研究和应用基础研究基本训练, 掌握能源与安全领域前沿技术, 具有较好科学素养、较强实践和创新能力的研究型人才。科研导论课是地球物理学专业实践创新环节教学课程, 主要目的是通过科研方法教育与创新思维训练, 围绕地球物理专业研究内容和特点, 帮助学生熟悉和掌握地球物理领域科学研究和创新实践的基本方法, 培养创新思维;使大学生了解科学研究的一般过程, 熟悉和掌握科学研究的基本方法和技能[1,2,3];启发批判性、创造性思维;开展学术道德教育和学术规范训练, 培养学生严谨、求实的科学精神。目前在很多高校都开设了科研导论课程, 但有关地球物理学专业科研导论课程教学建设的文献报道不多见, 因此开展地球物理学专业科研导论课程建设实践研究, 对于提高地球物理学专业建设水平, 具有重要的现实意义。作为地球物理学专业科研导论课程的主讲教师, 目前已给地球物理专业3个年级的大学生进行了授课, 因此, 结合教学实践, 谈谈地球物理学专业科研导论课程建设的特点。
二、课程突出煤田地球物理的特色
中国矿业大学 (北京) 所开设的地球物理学专业科研导论课程, 首先要突出煤炭行业的特点, 体现煤田地球物理的特色。这门课程是在大学一年级第二个学期开设的, 学生仅通过地球物理学概论和地球科学概论课程对地球物理学和地质学的基础理论和基本方法有所了解, 因此在科研导论授课过程中, 要结合文献检索、科研选题和科技论文写作等教学环节, 向学生介绍地球物理学专业所涉及的地球物理勘探技术、方法及其在煤田地质领域中的应用。在介绍文献检索时, 结合地球物理专业图书, 详细介绍国家图书馆、地质图书馆、有关高校图书馆所收藏的地球物理图书特点, 重点介绍地震勘探、电法勘探和重磁勘探等方法在煤炭工业中的应用;针对地球物理学术期刊, 着重对中文地球物理重要期刊和英文地球物理重要期刊进行介绍, 如煤炭学报 (中、英文版) 、中国矿业大学学报 (中、英文版) 、地球物理学报、Geophysics、First Break等;对于学术会议论文, 主要介绍中国地球物理学会、美国地球物理学会和欧洲地球物理学会所举办的年会及其论文特点;针对科学研究报告, 结合我校承担的国家973计划、国家自然基金和国家科技支撑计划等项目所涉及的煤田地球物理研究内容进行详细介绍, 并对煤炭和地球物理方面的标准和专利进行介绍。在科研选题教学过程中, 重点简介科研选题报告的编写内容和编写方法, 并以我校承担的国家973计划课题“高丰度煤层气富集区地球物理识别”为例, 详细介绍科研课题立项的主要内容, 对课题研究目的意义、研究目标、研究内容、研究方法、研究路线、计划安排、预期成果、人员分工和经费预算等内容进行详细的讲解。
在上学术论文写作课程时, 选择我校地球物理系教师发表的中英文优秀论文进行讲解, 如对中国工程院院士彭苏萍教授在Geophysics上发表的“Factors facilitating or limiting the use of AVO for coalbed methane”论文和在煤炭学报上发表的“HTI煤层AVO响应特征及其影响因素”等论文进行实例讲解, 对论文题目、摘要、关键词、引言、方法、结果、结论和参考文献等内容进行剖析, 让学生通过学习, 掌握学术论文写作方法, 并通过作业加以体会。
三、课程注重培养学生的实践动手能力
培养学生的实践动手能力, 是科研导论课程的基本要求。为了强化学生的实践动手能力, 教师将根据课程实施进程为学生布置具体作业, 如文献检索作业, 科研选题报告编写作业、学术论文撰写作业和学术报告制作作业。教师通过对每次作业进行评价, 最后综合给出学生的课程考核成绩。在课程实施过程中, 教师要对学生的学习基础、能力及兴趣有细致的了解, 根据学生的特点, 指导学生如何进行文献检索、如何撰写选题报告、如何撰写学术论文以及如何制作学术报告, 给学生提供个性发展空间, 激发学生的创新思维, 培养学生的创新意识与科学研究动手能力。科研选题是科学研究的第一步, 具有战略性和全局性的特点。科研选题决定着科研工作的方向, 在一定程度上决定着整个科研工作的内容、方法和途径。作为科学研究的起点, 在很大程度上, 它决定了科研课题的成功与失败。在讲解科研选题报告撰写方法后, 给学生布置科研选题报告编写作业。要求学生根据已查阅的文献来确定科研选题报告的题目、内容和方法等, 并要求把文献检索作业所完成的参考文献附在选题报告之中。文献检索学习环节要求学生了解文献的类型, 学会文献的查阅方法。在讲完文献检索内容后, 教师安排学生完成文献检索作业, 要求围绕着地球物理研究的某一个方向、某一个方法或某一个技术进行检索, 并要按照参考文献的国家标准书写格式进行编写。所查找的文献要求是近5年发表的地球物理新理论、新技术和新方法, 文献类型包括图书、期刊、学位论文、会议论文等, 文献数量要求在10篇以上。通过完成文献检索作业, 让学生学会参考文献的正确书写方法, 了解所查文献的主要研究内容, 为后续开展科研选题奠定基础。学术论文写作是学生能力培养的重要组成部分, 为此本课程系统地介绍了学术论文的概念、特点和写作要领, 深入浅出地介绍了论文标题、作者署名、通讯地址、摘要和外文摘要、关键词、正文、结论、致谢、附录、参考文献的准确撰写及图表制作的要点。本课程在学术论文写作方法讲解之后, 要求学生按照煤炭学报的论文格式, 在已完成的选题报告基础上, 模仿撰写一篇学术论文。
作为大学生科研创新计划项目的指导教师, 指导了所授课程地球物理班的创新计划小组, 部分同学利用科研导论课程所学的知识, 结合创新计划小组所进行的研究, 撰写了科研学术论文, 部分学生的论文已在正式出版物上发表。学术报告作为学术交流的重要形式, 是研究人员公开发表自己研究成果的重要途径。在教学中, 以国际采矿大会为例, 对如何进行学术报告进行了具体介绍, 包括报告的准备、对报告人的要求、如何制作报告演示文稿和如何进行演讲等内容。为培养学生的演讲口才和学术交流能力, 要求每一个学生根据自己所撰写的学术论文, 制作一个学术报告演示文稿, 并在课堂上模拟学术会议的形式, 到讲台上进行学术报告演讲。在每位学生讲完报告后, 老师对学生报告的内容进行提问、讲解和评价, 通过互动交流, 一方面加深同学们对地球物理知识的认识, 另一方面提高学生回答问题的能力。
四、关于科研导论课程的教学建议
目前我校开设的地球物理学专业科研导论课程为16个学时, 每周2学时, 共8周。在实施过程中, 感觉课程时间偏短, 学生没有专门的上机操作机会, 对学生实践动手能力有一定影响。因此, 建议将该课程增加到24学时, 所增加的8课时全部用于上机实践。在科研导论课程教学过程中, 有些同学表现出强烈的科研欲望, 因此建议有科研课题的教师, 可以有条件地招募有兴趣的本科生参与科研工作。地球物理学专业科研导论课作为实践创新环节教学课程, 通过学习文献查阅, 进行科研选题报告和学术论文写作、实践学术报告演讲等教学内容, 让学生学会了检索地球物理文献的方法, 掌握了科研选题报告和科技论文的写作方法, 学会学术报告制作和讲演的方法。通过本课程学习, 不仅学生增长了见识, 开阔了研究视野, 启发了创新思维, 培养了学生的实践动手能力, 提升了学生从事科学研究的基本素质, 而且增加了师生之间、学生之间的学术交流。
摘要：地球物理学专业科研导论课是实践创新环节教学课程, 主要目的是培养学生的实践动手能力, 使学生学会检索地球物理文献的方法, 掌握科研选题报告和科技论文的写作方法, 学会学术报告制作和讲演的方法, 为学生将来从事科学研究打下坚实的基础。
关键词：地球物理,科研导论,课程实践
参考文献
[1]孟昭学.大学生科研创新能力培养体系构建途径探析[J].教育与职业, 2006, (120) :27-28.
[2]张伟刚.科研方法论 (第2版) [M].天津大学出版社, 2008.
固体物理学课程教学大纲 篇8
摘要：《固体物理》是材料学科专业开设的一门重要基础课程。根据高等学校《固体物理》课程的特点以及材料类专业的学生对学习这门课程的需求不同，作者结合自身的教学心得和体会，分别从材料学专业《固体物理》课程教学现状、教学内容和教学方式等方面进行探讨。
关键词：固体物理；教学改革；材料学
中国分类号：H191
《固体物理》作为一门基础性学科，受到了越来越多的重视[1-2]。作为连接基础理论知识与实际应用技术的桥梁，它已经成为材料类专业学生必修的一门基础课程。但传统的《固体物理学》中有很多晦涩难懂的专业术语，复杂的图形与空间变换以及繁琐的理论推导，故而学习难度较大。学生学习《固体物理》时需完成《高等数学》、《热力学与统计物理》和《量子力学》等先修课程的学习。由于材料学科特点和学生培养目标的不同，材料类专业的学生往往只学习一部分或者没有学习这些先修课程，故而材料类专业学生学习《固体物理》时凡是涉及到一些严密的理论推导过程就会感到十分难懂，造成部分学生产生厌学情绪。针对材料类专业《固体物理》教学过程中出现的教师教学难，学生畏学这一现状，本文从教学内容和教学方式等方面，对如何提高材料类专业《固体物理》的教学质量和促进学生综合能力的培养方面提出了一些新的探讨。
1 教学内容改革
《固体物理》教科书通常由两大部分组成：第一部分为基础部分。主要包括晶体结构、晶体结合、晶体的振动与热力学性质、晶体的缺陷、能带理论和金属电子论等内容；第二部分为专业化部分。主要包括半导体、超导体、非晶固体和固体磁性等内容。其中基础部分是各理工科院校讲授的核心内容。对于材料类专业的学生来说，由于缺少《量子力学》与《热力学与统计物理》方面的知识，系统学习《固体物理》有一定的困难，为了解决上述矛盾，我们在教学过程中对于《固体物理》内容主要实行以下改革措施：
（1）有选择性的讲授。对于《固体物理》各章节的内容讲述要有详有略，作到详略得当。对于重点内容要精讲，对于不太主要或者在其它课程中能学到的内容可以略讲或不讲。例如：在讲述晶体的结合这部分内容时，材料类学生在学习《材料科学基础》和《化学基础课》过程中对于晶体的结合方式等内容都进行过系统学习，因此对这部分内容可以略讲。在讲解晶体的缺陷这部分内容时，学生在《材料科学基础》课程中也学习过，对这部分内容就可以略讲或者不讲。
（2）重思想轻推导。对于有些章节的内容，不追求繁琐的数学推导，更多的突出物理思想的传达，对于某一个具体理论要重点讲述它的建立过程与物理模型。物理模型尽量简单，深入浅出，让学生学会用《固体物理学》的方法去思考和处理问题。
（3）增加学科前沿内容。合理的补充与固体物理学紧密相连的凝聚态物理学和材料学最新的学术成就与进展，鼓励学生积极参与或参观学院相关老师的科研实验，多听相关的学术报告，让学生了解最新的学术动态，培养他们对科学研究的兴趣，为部分学生将来的继续深造和终身从事科学研究事业奠定基础。
2 教学方式的创新
長期以来，我国的大部分的教师都是采用传统的教学模式，即老师一个人在讲台上讲，学生在下面听。这种模式固然有可取之处，但是对于现代大学生来说，这种教学模式未免显得有些过于单调。现代的大学生喜欢新鲜事物，喜欢主动“出击”，所以作为一名现代的大学老师，对学生应当“投其所好”，改变一下固有的思维与教学模式，使学生乐于接受所学的新知识，变被动学习为主动学习。我们采取具体做法是：
（1）启发式教学。在教学过程中，教师的主要作用在于引导和启发学生积极思考，尤其《固体物理》这类理论性较强的课程。如果学生仅仅限于在课堂上被“填鸭式”式的灌输知识而不经过严密的思考与推理，很难深刻理解和掌握所学的内容。因此，就要求教师在授课过程中，适时的启发学生去思考问题的来龙去脉，教会学生科学的思维方法，往往能达到事半功倍的效果[4]。
（2）案例教学。选取符合知识点应用要求的、贴近生活与技术发展的、学生感兴趣的案例，师生共同分析、讨论，从而提高学生分析问题能力与知识应用能力。比如课程体系讲授到晶格常数时，引入聚苯乙烯微球人工微结构概念和半导体超晶格概念，并要求学生就相关概念进行文献分组调研，PPT制作，下次课程时间面向同学进行介绍。相比以前老师直接给学生举例的教学方式，案例教学法激发了学生的学习热情，使学生成为学习的主人、课堂的主角，课堂气氛生动活泼。
（3）实践教学。《固体物理》是一门与实践密切联系的课程，在《固体物理》教学中，强调理论与实际的联系，这样可以激发学生学习的主动性、自觉性和创造性，使学生感到所学知识的用处和价值，由此可培养学生灵活应用所学知识解决问题的实践能力。在《固体物理》的教学中，为了让学生更深刻地理解所学知识，应该适当安排《固体物理》实验。如讲授晶体结构时，可以安排学生作X射线衍射分析实验。通过亲自实验，学生不但掌握了晶体的衍射理论知识，也可使学生体会到现代分析方法在材料研究中的重要性和必要性。通过安排《固体物理》实验，不但使学生加深了对理论知识的理解，同时也大大提高了观察能力、动手能力和分析问题的能力。
3结语
总之，在材料类专业《固体物理》教学过程中，要充分认识到材料类专业学生与物理学专业学生的不同，因材施教。此外，还要结合凝聚态物理与材料学发展的前沿和本校的科研工作，充分的利用现代化教学手段进行教学。实践证明，上述文中所提到的教学改革方法能有效提高学生的学习兴趣与综合素质。但是，《固体物理》教学改革是一个庞大而又复杂的系统工程，课程改革的进行涉及到诸多方面，这就需要我们广大教育工作者做更多地研究和探索，同时不断提高自身的能力。要造就创新人才，除改变教育观念，营造生动活泼的人文环境外，还要加强我们教师队伍建设，提高他们培养创新人才的能力。
参考文献
[1] 冯端. 固体物理学大辞典[M]. 北京： 高等教育出版社， 1995.
[2] 黄昆，韩汝琦. 固体物理学[M]. 北京： 高等教育出版社， 1997.
[3] 冯端， 师昌绪， 刘治国. 材料科学导论[M]. 北京：化学工业出版社， 2002.
《认识固体》小学科学教学反思 篇9
1把教材图中的物品按固体、液体分类，只是先认识，再说出是固体还是液体。教师如果能把图中的这些物品摆在讲桌上就更好了，让学生在判断之前对物品摸一摸、晃一晃、捏一捏，学生的感觉会不一样，根据不同的感觉，学生会容易做出判断。这一环节没有做出直观演示和学生用手去感受，这样就不能收到良好的教学效果。如果让学生通过晃动水杯，用眼睛看，学生很容易判断出水是液体。让学生通过用力握石头、木棒，捏木板，感觉到它们的体积和形状不易改变。根据这样的感觉，学生很容易判断出它们是固体。对特殊的几种物品（橡皮、棉布、面粉），教师能帮助学生判断是不是固体，并进一步讲述固体的几种形态。固体不一定都是硬的，不一定都是大颗粒的。在这个基础上，固体的共同性质就容易总结出来了：
1、有一定的体积和形状。
2、研究固体的混合与分离时，让学生举出的例子少一些，要让学生动脑多举实例，教师加以指导。
3、研究固体混合前后重量和体积的变化情况时，教师没有使用教具天平和量杯，学生光靠静止观察和思考，对这个知识就不易接受。如果使用教具直观演示，教师不用过多地讲解，学生就明白了。
物理学教学计划优选 篇10
1. 知识与技能目标：理解物理科学的基础概念，掌握基本的物理理论和方法，能够有效应用相关知识解决实际问题。
2. 思维目标：培养学生思辨、探究和创新精神，发展其逻辑思维、数学思维和实验思维能力，培养准确交流、合作与自主学习的能力。
3. 情感目标：培养学生对科学理论的兴趣和探究的热情，提高其科学素养和科学道德意识，培养珍惜环境和生命的意识。
二、教学内容和计划
1. 高二上学期
第一单元：力
主要内容：牛顿三大定律、摩擦力、重力、万有引力定律及其应用。
教学方法：课堂讲授、实验演示、课外拓展。
第二单元：振动与波动
主要内容：简谐运动、机械波、电磁波，应用于声音等内容。
教学方法：课堂讲授、实验演示、课外拓展。
第三单元：理论力学
主要内容：动量定理、动能定理、功与能，应用于机械运动等内容。
教学方法：课堂讲授、实验演示、课外拓展。
第四单元：热学
主要内容：热力学第一定律、热力学第二定律，应用于热现象等内容。
教学方法：课堂讲授、实验演示、课外拓展。
2. 高二下学期
第五单元：电学
主要内容：电功、电流、电路、磁效应及其应用。
教学方法：课堂讲授、实验演示、课外拓展。
第六单元：光学
主要内容：光的传播、反射与折射、透镜、光谱分析及应用。
教学方法：课堂讲授、实验演示、课外拓展。
第七单元：量子力学
主要内容：波粒二象性、薛定谔方程、量子力学的.应用。
教学方法：课堂讲授、实验演示、课外拓展。
三、教学手段
1. 利用数字化多媒体教学平台，引入多媒体辅助课堂讲授。
2. 利用实验手段和课外活动，提高学生的实践能力。
3. 采取问题导向的教学方法，鼓励学生发问和思考。
4. 采用情景化的启发式教学，引导学生在学习中产生兴趣。
四、教学评估
1. 在学期末进行统一的期末考试。
2. 在学期过程中，每周布置作业，每月进行一次月考。
3. 通过实验考核和课外拓展成果来评价学生的实践能力。
4. 定期对学生进行综合评估，包括学习成绩、实践能力、实验表现等方面。
五、教学效果
1. 培养学生掌握基本物理理论和相关知识的能力。
2. 培养学生的探究能力，能够独立思考和解决问题。
3. 培养学生的实践能力，能够应用所学知识解决实际问题。
4. 培养学生的科学素养及科学道德意识，提高其珍惜环境和生命的意识。
结语：
对物理学专业课程设置的一些见解 篇11
【关键词】课程设置；素质培养；课程体系改革；教材建设；教学方法改革
21世纪科技的迅猛发展及知识量的急剧增长，使目前的高校教育体系不能满足培养信息化时代对大学生们更具创造性能力的要求。对于大学物理学专业而言，专业课程还存在着布置不合理与实施的单一化问题。比如近代物理学课程中还存在着部分内容陈旧、繁琐、与中学物理重复的问题，这些起点低、重复的内容会使学生学而乏味，没有起到对学生增强适应能力、开阔视野、激发探索精神、提高人才素质的重要作用[1，2]。为了使物理课程跟上时代的发展，进行适量的课程改革是很有必要的，而现代教育思想、现代教育技术的发展也为物理教育的改革提供了理论和技术上的支持。
1.课程结构体系的改革
从目前部分高校物理学专业的开课情况来看，主要课程一般有力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、理论力学、电动力学、统计物理学、量子力学、数学物理方法、普通物理实验、近代物理实验、固体物理等，有部分高校还开设有现代物理测试技术、光学测量、等离子体物理、凝聚态物理专题等，而偏向教育的部分高校则开设有物理教学论、中学物理实验与教学技能基本训练等与中学教育有关的课程。
1.1专业理论课程结构改革
目前物理学专业一般较多开设偏向物理理论的课程，面向应用的课程却相对缺乏。本科层次的物理理论课程讨论得不够深入，学生接受的知识虽然广但不深，没有进行物理科学研究的能力，又缺少实际应用能力的培养[3]，于是形成了不伦不类的局面。建议根据学生的爱好，实行模块化教学。喜欢专研理论知识、将来想从事物理科学研究工作的同学可选择由几位老师带队进行深入的理论学习，为将来进行科研工作做好准备；而爱好电子技术的同学同样可以选择这方面比较有专长的老师进行学习；想成为教师的同学则可以选择高师物理教育这一模块进行学习。当然，实行模块化教学的前提是学校必须实行学分制教学，这样学生才有自主的选择权。这样学生学得有劲，老师也教得起劲，自然能取得好的教学效果。
1.2实验课程体系的改革
物理学是一门以实验为基础的科学，因此实验课程在物理学专业的课程中占有极其重要的位置。目前大部分高校由于硬件投入相对不足，实验室自我更新能力差，仪器陈旧，新技术含量低，实验内容局限于传统的教学框架，与日新月异的现代科技发展形成强烈的反差。由于现行物理实验教学与传统的物理理论教学体系（力、热、电、光、近代物理）相对应，学生对其理论体系比较熟悉，其实验教学给学生印象最深的仍是有关的物理概念、模型和原理的形象及验证，而对于物理实验的思路、方法、技巧、作用等则较模糊，体现不出物理实验教学的特色与作用[4]。实验教学形式，也大多采用分立的“菜谱式”结构教学，教学方法是单一、封闭、静态式的，注重操作无误，结果正确，按指定时间、方法、步骤完成。为此，教师讲解、指导细微，对可能出现的问题交待极其详尽。这种方法省时、省力，但不利于培养学生的能力与创新精神。物理实验作为一门必修的独立的基础课程，不是物理理论课的重复和验证，也有别于物理原理应用的技术课如《传感技术》、《检测原理》等课程，它是学生进入大学后学到系统实验方法和实验技能的开端和基础，应有自己的教学体系与特色，应让学生通过该课程，掌握物理实验的思想、方法与技能，并在基本认知的同时，调动所学物理知识，构筑实现实验要求、解决简单实际问题的阶梯，这样学生在理论课的学习中，就有较强的目的和动力。建议将目前的分立“菜谱式”结构实验教学改革为功能化模块结构教学：（1）调整实验内容，重组教学结构体系。根据加强基础、重视应用、开拓思路、培养能力、提高素质的指导思想，重新调整实验内容，并以某一基本仪器的使用，或某一物理量测量为核心，由几个实验组成功能化模块结构，在每个功能模块中，又形成由基础实验、综合应用实验、设计性实验、展示参观实验、实验分析讨论相结合的层次化结构。（2）调整开课时间，相对集中课时，逐步建立开放型实验机制。（3）改变对实验效果和成绩的评定方法，着重审视学生对物理实验思路方法的分析体会上。（4）训练学生的综合分析能力，逐步使实验报告撰写与科技报告、学术论文的要求接轨。
2.教材内容的改革
教材建设是改革的实体，课程建设为教学质量的提高提供了长远的保障。为推动教学改革和课程建设，针对当前的教材内容做出一些变动，新教材要力求全面体现对学生知识结构的优化以及能力、素质的培养和提高，注重物理学思想、方法的传授，给出清晰的、较宽阔的物理图象、科学观点和思维方法；要形成具有改革新意的、科学的按物理学规律分类的框架体系；内容现代化，削减和精选经典内容，扩充反映物理学的新发展及其在高新技术中的应用等新内容；以定性、半定量及适度的定量方法阐述物理学的概念、理论及规律；教材涉及物理学的知识面要广而篇幅要尽量短小，物理概念、图象要清晰，内容要精练，文字要流畅，要集科学性、系统性、趣味性、通俗性为一体。
3.教学方法与手段的改革
以近代物理学课程为例探讨如何从保姆式、注入式教学向生动活泼的启发式、讨论式教学转变[5]。近代物理经历了近一个世纪曲折的发展过程，应适当介绍有关的发展历史，特别是对我国及华裔学者的贡献要注意介绍，以利对学生进行爱国主义教育，但要避免讲成近代物理学史，可尽可能的直接抬出结论、认识结论、应用结论。学习知识，就是要站在巨人的肩上勇于攀登。赵凯华先生指出：我们应在适当的地方开一些“窗口”，引导学生向窗外的世界望一望，哪怕仅仅是“一瞥”，都会对开阔他们的眼界、加深他们对本门课程的理解有好处[6]。近代物理学从诞生、发展到今天，有许多东西都比较成熟了，但是由于科学技术的迅速发展，仅仅学好现有知识还不能跟上时代的步伐。我们必须随时学习新知识，在相应的地方给学生补充新知识，开阔学生视野，启迪思维，使培养出来的学生能跟上时代步伐并力争有所创新。
教学手段也应现代化，“粉笔加教鞭”在信息化时代明显已不适应需要。教师应充分利用现代化教学手段扩充课堂讲授知识面和知识量，吸引学生的学习兴趣，并利用动画展示等形式加深学生对知识的理解。
【参考文献】
[1]高波.适应高新科技、改革近代物理课程.现代物理知识，2000，（78）.
[2]孙淑巧.加强课程建设，努力培养高素质人才.中国大学教学，2002，（6）.
[3]麻冰涓等.从中美比较视角分析我国高校本科教学质量影响因素.中国科教创新导刊，2013，（1）.
[4]张红燕.大学物理实验中的素质教育.教育教学论坛，2013，（6）.
[5]邵光.中美大学生与教师课堂互动能力的比较研究.中国科教创新导刊，2013，（1）.
固体物理学课程教学大纲 篇12
随着经济全球化进程的不断加快, 迫切需要大批了解世界各国文化、科技, 具有坚实理论基础和强烈社会责任感, 既精通专业, 又懂外语的复合型、创新型、国际型高素质人才, 高校是培养这种高素质人才最重要的基地。双语教学则是当今推动高等教育改革的一个重要措施。对于培养高素质人才, 加快高等教育国际化、现代化的进程有着不可低估的作用。
2001年9月, 教育部下发了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》, 很多大学都越来越认识到开展双语教学的迫切性和重要性。许多学者对使用双语教学进行了研究和思考。作为博士点高校, 长江大学目前开出的高质量的双语教学的课程还不多。虽然很多学者发表过关于单学科双语教学方面的文章, 但国内关于地球物理学类的教学研究论文还很少见。国内地球物理类的中文材通常都跟着国外教材的脚步走, 大都引用和借鉴了国外学科发展的新理论、新方法, 或者干脆使用译著。这样做的弊端一是存在着较长时间的滞后效应, 二是可能存在漏译、误译以及在汉语里难以找到相对应词语的现象, 学生读到相关外文文献时无法了解到准确的含义。而推行双语教学, 使用英文原版教材, 不但能够引进西方的思维方式, 吸收其先进的教学理念, 而且可以直接跟踪学科发展的脚步, 有利于培养出具有国际头脑的复合型的管理者和接班人。
双语教学 (Bilingual Education) 是指在专业或学科课程教学中, 采用国外原版教材, 而授课采用母语 (汉语) 和外语 (主要是英语) 两种语言交叉进行, 提问、作业、考试均采用外语 (英语) 的一种教学方法。双语教学要求能够用正确流利的英语进行知识的讲解, 但同时也可以使用汉语, 避免由于语言问题造成学生的思维障碍。双语教学中英语是教学手段, 不是目的, 避免走入把专业课教学变成以学习英语为主的误区。
国内十几所大学都开设有地球物理学本科专业, 《地球物理学》是地球物理学本科生的专业核心课程, 其内容涉及地球物理学的基本原理、方法、应用等方面, 是地球物理学专业学生进一步学习其他课程和今后从事地球物理学方面的研究的重要专业课。通过双语教学, 使用原版教材, 可以加快教学内容、教学方法与国际接轨的速度, 达到培养既懂得专业知识, 又能够使用英语进行交流的高层次人才的双重目的。
二、双语教学模式与目的
双语教学的目的一是获取专业学科知识, 二是培养和提高学生运用外语的能力。双语教学至少让学生获得几个方面的收获:
1. 可使学生通过原版教材掌握前沿学科专业知识。
国外优秀原版教材非常注重纳入本学科的前沿知识, 注重收录本学科最新的研究成果。通过双语教学, 学生可以对本学科的最新前沿知识和研究成果有所了解和掌握。
2. 可以提高学生专业英语水平及综合运用英语的能力。
通过双语教学, 学生在使用原版教材的过程中不仅体会到原版教材论述简洁、信息量大、内容新颖、实用性强等好处, 并且还接触到大量的原汁原味的专业科技英语, 学会用英语进行思维, 提高使用英语的能力, 培养综合运用知识的能力。
在当前英语仍然是学生弱势语言的背景下, 双语教学是学生学好英语的有效途径和手段。众所周知, 我国的英语教育效果不容乐观, 很多人学了十几年英语, 还是“哑巴英语”。双语教育在加拿大、新西兰、卢森堡、印度等双语国家或多语国家, 以及在美国 (美国通常使用西班牙语进行双语教学) 、澳大利亚、日本等单语国家的成功实施说明了双语教学也完全可以作为我国学生学好英语的一种有效的途径、方法和手段。通过双语教学, 把语言由汉语为主转变为英语为主, 师生使用英语进行课上交流, 引导学生思考、探究, 鼓励学生使用英语回答问题、阐述观点, 使得课堂英语教学的比重不低于60%, 从而达到既学习专业知识, 又学习英语的双重目的, 也使他们在就业方面的竞争力大大增加。
三、如何办好双语教学
1. 正确认识双语教学。
大学不能将双语教学的目标仅仅定位在提高大学生的英语语言水平上, 即只强调双语教学的语言目标。双语教学必须完成既能够提高大学生英语水平, 又要完成学科教学的双重目标。
2. 双语教学中的教材和课程体系。
市场上原版教材极少, 能够适合学生用的就更少, 这是制约双语教学开展的一个因素。解决的办法之一是学校要积极选择引进适合的原版教材, 以满足国内学生的需要。目前国外关于地球物理学类的主要的原版教材有《Fundam entalof G eophysics》《The Solid Earth》《The principle of G eophysics》等。国内各大学地球物理学类专业使用的外文教材也是自己对原版教材的基础上进行重新挑选、复印而成的。国内现在上缺乏合适的地球物理学类双语教学的教材。
3. 双语教学的师资队伍建设与激励机制问题。
缺乏双语教学的优秀资源是目前我国双语教学中存在的一个不容忽视的问题。双语教学要真正实施、推广, 取得效果, 教师是关键。作为校方, 应该在政策上积极向教学, 尤其是双语教学倾斜, 加强师资力量的培训。双语师资的培训应该注重知识、视野、语言能力和组织能力等等。教师的口语水平也必须要发音准确, 以避免误导学生, 这样才能自如地运用英语讲授本学科的知识。
双语教学的具体实施过程中, 考虑到学生的英语水平参差不齐, 必须照顾到全体同学的利益。这一阶段采用双语教学时, 应补充一定的中文资料。结合笔者授课过程中同学们的反馈意见, 我们认为目前的双语教学宜采用“由浅入深、循序渐进”的教学方式, 首先在二、三年级学生中开设双语课, 因为大部分学生已经通过了四级英语, 具有了一定的英语基础, 即使是部分没有通过四级英语考试的同学, 通过双语课的学习, 也对他们通过四级考试具有一定帮助作用。
四、结语
开展双语教学是一项持续性工作, 双语授课中坚持渐进性、互动性原则, 以点带面、循序渐进地组织开展双语教学。在教学中进行人才培养目标和专业计划的调整, 尽快将双语教学课程完全纳入到整个专业课程体系中。逐步加大教学内容与国际流行规范接轨的力度。
双语教学没有固定的模式可以套用, 只有不断地开展教学研究, 探讨双语教学的经验, 才能够逐步办好双语教学, 真正达到培养既懂专业, 又懂外语的复合型人才的目的。
摘要：根据教育部下发的要求高等院校推动双语教学的要求, 长江大学开设了地球物理学类的双语课程。讨论了地球物理学课程双语教学的模式、目的, 分析了地球物理学双语教学的方法和应该注意的问题, 提出了如何更好地办好地球物理学双语教学的思路。
关键词：地球物理学,双语教学,思考
参考文献
[1]教育部 (2001) 4号文件《关于加强高等学校本科教学工作, 提高教学质量的若干意见》2001.
[2]黄安余.双语教学理论探索[J].教育探索, 2005, (4) :61-62.
[3]袁捷敏.试论我国高校双语教学的内涵[J].教学研究, 2008, (1) :103-104.
[4]武晓峰, 程敬恭.双语教学与高校素质教育探析[J].高教论坛, 2003, (2) :54-55, 71.
[5]李春茂, 王鑫, 刘玉.高等学校双语教学的未来探索与研究[J].高教探索, 2007:202-203.