新工科视域下固体物理课程的研究型教学探索

张 林 刘永利 张艳辉 陈 蓬 季洪梅

（1.东北大学PBL教学创新研究中心 辽宁沈阳 110819;2.东北大学材料科学与工程学院 辽宁沈阳 110819）

伴随着全球范围内新一轮科技革命和产业变革的蓬勃展开，我国先后提出了创新驱动发展、“一带一路”“中国制造2025”和“互联网+”等一系列重大决策[1]。这些决策旨在提高我国在第四次工业革命中的战略布局和主动性，以实现中国梦为总目标，推动产业转型升级、创造强国，建设创新型国家[2]。这使得做好未来科技创新领军人才的前瞻性和战略性培养，为抢占未来科技发展先机提供有力的人才支撑，已成为新工科建设再深化、再拓展、再突破、再出发所必须解决的紧迫问题。

新工科建设强调学科的实用性、交叉性与综合性，注重在传统学科的基础上融合新兴的科技（如增材制造等），这就需要在人才培养模式上进行优化[3]。近年来，随着本科教育模式的变革以及新工科建设的迅速推进，对理工复合型课程建设的需求正进入一个持续增长的阶段。但既具备宽厚理论基础又了解研发先进技术人才的匮乏已成为制约新材料开发的一个瓶颈。因此，为理/工科学生开设讲授材料基础物理知识的专业课程已成为当务之急。固体物理课程以晶态固体为研究对象，抽象出具备理想周期性的晶格和金属中电子共有化的概念，在经典力学和量子理论的基础上，研究晶体内原子、电子等微观粒子运动的物理图像及其有关模型，阐述晶体内微观粒子的运动规律及其与晶体宏观性能的物理联系[4，5]。……