材料科学与工程专业基础课材料物理教学改革研究

材料物理是面向南京工业大学材料科学与工程专业学生开设的一门专业基础课。为顺应新时代国家人才需求,助力学生理解、掌握专业知识和技能,使其拥有解决复杂工程问题的能力,引导学生坚持正确的政治导向和价值取向,教学团队在课程内容设计与资源建设、教学内容与组织实施上进行一系列改革,不仅强调对基础理论知识的把握,致力培养学生解决复杂工程问题的能力,同时还注重思想政治元素的融入,取得较好的教学改革成效。该文对课程教学改革举措进行分析,以作参考。

材料物理性能实验中创新能力的培养

材料物理性能是材料科学与工程专业的一门专业核心课程。结合其课程目标和教学内容,设计了热学和磁学综合实验。通过材料成分设计、材料制备、材料的显微结构和性能测试,让学生掌握材料物理性能的基础理论,熟悉材料成分、结构与性能之间的关系。本次实验具有前沿性和创新性,重复性强,可激发学生的学习兴趣,培养学生严谨求实的科学态度和开拓创新的科学精神,以及分析和解决复杂工程问题的能力。

产教融合与课程思政双驱动课程改革与实践初探——以“材料物理化学”课程为例

随着产业与教育的深度融合,课程思政在教育教学改革中的地位日益凸显。“材料物理化学”是西南石油大学储能科学与工程专业的基础课程,思政元素丰富,且授课对象为大二学生,学生价值观尚未定型,十分适合进行课程思政。在产教融合背景下,探讨如何有效地将思政元素融入“材料物理化学”课程中,并分析现有教学模式的优缺点,以创新教学方法,提升育人效果,激发学生对该课程的学习兴趣,弥补专业课课程思政能力的不足。

地方高校材料物理专业新工科“四创融合”人才培养模式的构建与实践

针对材料物理专业学生创新意识不强、创新能力不高、创业思维不明和创业实践能力不足等问题,通过强化思创融合、细化专创融合、优化科创融合和深化产创融合开展人才培养模式的构建和实践,增强学生的创新意识、创新能力、创业思维、创业实践能力,真正实现创新创业教育贯穿到材料物理专业人才培养的全过程,践行地方高校人才培养与区域产业、经济发展同向同行,着力加快“新工科”人才培养,同时能够为其他专业提供借鉴意义。

无机材料物理性能课程多维融合式创新教学的改革实践

无机材料物理性能作为无机非金属材料专业本科核心课程,对培养该专业学生综合素质与专业技能具有重要意义。该课程具有典型的理工科课程痛点,内容枯燥乏味、学生抵触情绪强烈且自主能动性差、知识需求侧重点不一等。对此,本课程依据OBE教育理念,遵循以成果为导向、以学生为中心和持续改进的基本原则,优化课程体系,开展多维度教学活动,以综合能力培养为最终目标,打破多元素之间的屏障,取得了最优化的教学效果。

材料物理课程应用转型的教学改革研究

在国家引导部分地方普通本科高校向应用型转变背景下,邢台学院作为河北省第二批普通本科高校向应用技术类型高校转型发展的试点学校,在应用转型方面从专业、课程等方面开展了一系列工作。在材料物理课程应用转型的教学改革研究中,从具体的材料物理实训课程出发,分析了实现实训课程的基础条件和实施模式,把扎实的专业理论知识作为应用型人才培养的基石,学生掌握全面的专业实验技能作为应用型人才培养的关键,把综合性的专业技能实训作为应用型人才培养的核心,采用了基于学校实验室和实训室的实训模式、基于产教融合的企业实训模式和基于虚拟仿真技术的仿真实训模式,并把基于视频教学系统的实训模式作为必要补充,以培养适合企业发展需求的、合格的应用型人才。

OBE教育理念下“无机材料物理性能”课程教学改革探索

为了对学生分析、解决问题的能力及实践应用能力等进行有效的培养,文章从“无机材料物理性能”课程教学设计、“无机材料物理性能”课程讲义编写和网络资源建设两个方面入手,对OBE教育理念下“无机材料物理性能”课程教学改革进行了探索。

材料专业研究生“材料物理基础”课程的教学思考与改革

“材料物理基础”是高校材料科学与工程专业研究生培养过程中的一门重要核心课程。该课程在教学过程中主要面临知识点繁杂、概念抽象、数学推导困难等问题。因此,本文针对上述问题进行课程内容、教学思路以及教学形式的优化与改革。一方面为了更加符合材料专业研究生培养目标,计划降低材料相关知识内容占比,并简化物理知识与数学推导难度。另一方面为了让学生更好理解本课程的核心知识点,计划通过从波粒二象性引入粒子与波两种物理图像,并针对同一知识点不断对比两种物理图像下的理解。在此基础之上,进一步探索教学方法与模式的优化与改革,即采用理论讲授、实验操作、计算仿真三者相结合的教学模式深入理解核心知识点,让学生从理论知识的讲解中理解微观物理机制,从实验操作中直接认知实验现象,并从动手编写计算程序的过程中理解核心知识并验证实验结果,实现认知—实践—再认知的闭环。

基于信息素养的材料物理性能课程教学改革

为培养具备核心竞争力、信息素养高、专业基础扎实的专业人才,基于信息素养教育视角,把信息技术作为工具和手段渗透到课程教学改革之中,借助网络课堂以实现混合式教学模式,打造翻转课堂以优化课堂教学效果,创建延展课堂以强化创新实践能力,为高校图书馆信息素养教育融入材料物理性能课程教学改革提供一定参考。

《材料物理化学》课程师生共同体建设路径探索与实践

《材料物理化学》是材料相关专业课程体系中重要课程,抽象理论推导、理解与运用是其学习过程的重点和难点,该课程基本理论是理解与运用材料相关专业课程的基础。本文提出通过构建有知识力的、有行动力的、有理想力的师生共同体,培养教师创新思维、提高工程实践能力、强化课程教育能力,进而提高学生对《材料物理化学》课程的理论理解和应用能力。

材料物理与化学课程思政建设

探讨了课程思政设计思路与理念,坚持学生为中心,从学生需求与实际情况出发设计课程,把思想政治教育融入专业知识传授过程,培养研究生在学习和研究中“探究本质、解决问题”思维,实现知识掌握、能力培养、信念塑造的课程目标。

虚拟仿真技术在“材料物理性能实验”课程中的应用探究

通过分析“材料物理性能实验”课程中的教学现状,结合虚拟仿真实验教学项目的实施,论述了开展虚拟仿真实验的优势。作为辅助手段以提高实验课教学质量,可以调动学生的学习主动性、参与性;通过虚拟与实际相结合,丰富了实验教学内容,提高学生的工程实践能力、综合设计及创新能力。另外,虚拟仿真实验可以重复进行,便于学生发现问题、解决问题,也便于在实验场地和设备受限条件下实验实践教学获得的开展。但是要注意,虚拟仿真实验在开展过程中要评价体系的改革,以实现成绩的客观评价。

以综合素质培养为导向的《无机材料物理性能》课程创新实践

《无机材料物理性能》作为材料专业本科必修核心课程,立足于培养材料研究和工程制造的应用型人才。该课程涉及大量概念定义、物理模型、公式推导和数据计算等内容,若采用传统授课方法单一讲授课本知识,一方面学生会因枯燥难懂的内容产生厌学情绪,另一方面也为教师开展教学活动造成阻碍,导致“传道、授业、解惑”无一能成。基于此,本文基于长期教学创新实践,通过教学现状分析,对教学思路进行系统升级,对教学内容、教学模式及考核内容进行改革创新,从而达到以学生为主,以学为本、以德育人的创新教学目的。

“互联网+”时代下《材料物理学》课程的混合式教学改革与实践

随着“互联网+”时代的到来,微课、翻转课堂和MOOC等信息化教学模式纷纷涌入大学课堂,教师需寻新的教学方式,能够更好的、更全面有效的展现知识,以便实现对学生更加全面、更加多元的学习指导,提高教育质量。实践证明,在“互联网+”时代下,根据《材料物理学》课程的特点,结合理工科学生的实际情况,通过明确混合式教学改革的目标,结合互联网重新优化和整合教学的资源,更新教学内容。利用互联网,结合各类教学方式,完善多元化评价机制,在课堂上着重理论与实际的结合,突出相关重点知识,从而有效的激发学生的学习兴趣,更进一步的提升学生的自学能力、分析问题和解决问题能力,从而提高教学效果,为培养创新型和应用型人才奠定基础。

二维材料物理的教学实践

以石墨烯为代表的二维材料因电荷和热输运被限制在二维平面内,展现出奇特的物理性质,因而备受关注.本文将近年来的二维材料物理科学研究发展与教学相融合,开设了“二维材料物理与器件”课程,采用本科生易于理解的语言,结合四大力学基础知识,深入地介绍了二维材料发展历程以及前沿研究进展.并在教学中加入了机械解离二维材料、二维材料的光谱表征、二维材料场效应管制作、微纳光刻等基础实验,开展了二维物理理论与前沿实验交叉融合的教学尝试,加深了学生对课程内容的理解,建立了正确和深刻的物理图像,并培养了学生的创新能力.

材料物理专业实验教学改革的探索

在高校“双一流”建设的背景下,为了加强建设一流的本科教育,推动一系列本科教学体系的改革已成为高校建设与发展的重要内容之一。而实验教学又是理工科教学中非常重要的一个环节,以理工科中实验教学有极其重要地位的材料物理专业为例,介绍了兰州大学在对材料物理专业施行实验教学改革的一些具体内容和实践经验。通过对实验教学中固有问题的分析,确立改革思路,根据学科体系特点建立完整的实验教学内容,采用多种丰富的教学模式和考核模式,强化了学生对专业知识的理解与运用,对提高学生的创新思维和综合素质有着极其重要的作用。

《材料物理》课程的物理图像融合教学探索

《材料物理》课程是众多高校材料科学专业学生需要学习的一门重要课程。然而,该课程内容具有公式多、理论性强等的特点,致使学生的课堂兴趣不高,以及对知识的理解与掌握程度不够。因此,聚焦于课本内容,本文提出物理图像融合的方式来教学,即:用物理图像来补充描述基本概念,并考虑知识的发展脉络与连贯性,将基本概念的物理图像延伸成“序列”,从而串联起知识体系,达到可跳过一些过于理论的公式推导,增加课堂趣味性,使学生更容易理解、掌握知识的目的。相应地,还提供了该教学模式进行的具体思路和案例,以及对教学效果的评估方式。总之,本工作对理论性强的课程的教学研究与改革有一定的借鉴意义。

前沿科研成果融入材料物理与化学实验教学设计——二维硒化钨的物理气相沉积法制备与电子器件

为满足社会发展的需求,培养创新型人才已成为我国的重要战略目标。材料物理与化学作为研究各种材料性能与微观结构关系的学科,专注于为高新技术材料的发展培养创新型人才。本文将前沿科研成果融入材料物理与化学实验教学的设计中。通过以二维硒化钨的物理气相沉积法制备与电子器件实验为例,使学生了解国际前沿热点研究领域,培养学生理论联系实际的能力,并塑造良好的科学文化素养。

材料化学专业“材料物理性能”课程思政的探索和实践

应用技术型高校课程教学以“传道授业”和“立德树人”的协同育人模式为根本目标,因此需要把思政教学元素和社会主义核心价值观“润物细无声”地融入专业课程的教学过程中去。以“材料物理性能”课程为例,对课程思政融入过程中存在的问题进行了总结剖析。在此基础上,探讨分析了该课程关键思政元素发掘和具体思政应用案例,以期为应用技术型高校材料类相关专业课程思政教育的开展提供更多可借鉴的思路和方法。

物理研究方法综述及其在材料物理研究中的应用

总结物理领域中涉及到的研究方法,如模型法、等效法、类比法、逆向思维法、猜想法、控制变量法、归纳法、转换法、几何描述法、放大法和微元法等。此过程有利于物理研究方法在教学和科学研究过程中的借鉴、应用和推广。结合相关科学研究,将猜想法和类比法应用到材料物理研究过程中,并尝试使用实验法证明相关观点。