1、课程改革
1.1教学内容的调整
根据材料专业特点，本着理论够用的教学原则，结合材料学科的发展趋势，尝试将专业必需的物理知识进行优选重组、整合，作为金属材料工程专业和材料物理专业的学生必须学习掌握的共同内容，目的是使材料专业的学生掌握较扎实的物理基础理论知识及基本分析应用能力．
1）力学篇
力学是经典物理学的基础，也是材料学专业许多重要课程的基础，例如材料力学、材料成型与控制、金属力学性能等等．在讲述力学知识的时候，特别强调物理概念的产生、严格定义和使用范围．此外，重视一些重要的思想，例如矢量叠加原理、取微元再积分的思想等等，帮助同学们通过建立合适的物理模型和一些重要的数学思想来解决实际问题．而狭义相对论与材料学关系不大且难以理解，可略去不讲．
2）热学篇
材料的许多物理性质都与热有关，例如热膨胀、热传导、热稳定性、热电等等．研究热现象，热力学和统计物理是两条重要的途径．目前所使用的教材中，热学知识不够丰富，因此在给材料类专业的同学上课时，需要补充额外的知识．在介绍统计物理时，帮助学生理解概率统计在材料科学研究领域的作用．在介绍热力学第一定律时补充焓的概念，在介绍热力学第二定律时补充熵的概念，因为熵与焓都是材料学中常用的表征材料特性的物理量．
3）电磁学篇
电磁学包括静电场、导体和电介质、稳恒磁场、电磁感应和电磁场，知识体系相对完整和庞大．如果全部讲解，至少需要半个学期的时间，而且这部分内容整体上与材料学关系不太密切，可以略讲．在讲解时要避免上成数学课，重视实验（在课堂上用多媒体演示实验过程），强调重大物理理论产生的过程．这部分教学内容与物质的导电性和磁性密切相关，因此可以适当介绍超导材料的概念和发展情况．
4）光学篇
对材料类专业的学生，光学部分应着重介绍光谱分析与应用方面，例如X射线衍射．此外，通过适当介绍一些重要的光学材料，例如隐身材料，增透抗反射材料、防伪材料等，来提高学生的学习兴趣和学习动力．
5）量子物理篇
对于金属材料工程专业的同学来说，量子物理知识与其后续课程关系不大，可以推荐一些科普书籍，让他们自学．而对于材料物理专业的同学，后续还要继续学习“理论物理”、“固体物理”等课程，但是量子物理知识复杂，故可仅介绍量子力学及原子物理初步的知识，适当补充纳米材料的概念，以丰富学生对物质层次的认识．
1.2教学模式改革
改革现行的以多媒体教学为主的教学模式，试行“黑板板书＋多媒体演示＋知识拓展”的复合教学模式．黑板板书是重要的教学方式，许多国内外著名大学的大学物理的教学依然是通过板书的方式，例如耶鲁大学和麻省理工学院．通过板书可以突出关键性的内容和难点，而且学生也可以跟得上老师的思维，而这正是多媒体教学的软肋．因此在教学实践中，也仍然以板书传授知识的教学模式为主．多媒体教学也有自身的优势．物理学是一门重视实验的科学，在实践中学习是最好的学习方式．但是由于教学硬件有限，不能在课堂上演示实验．因此通过借助现代化教学的工具———多媒体，为学生演示一些模拟实验，以引起学生的注意和激起他们的好奇心．此外，互联网上有大量丰富多彩的资源，适当引入课堂教学，可以起到“画龙点睛”的效果．例如将网易公开课上的优秀资源引入课堂、利用中央电视台科教频道的一些录像片和资料等，达到了丰富教学内容、开阔学生视野的目的．为了让学生主动思考问题，以及将物理理论知识和实践相结合，引入了知识拓展这个模块．每一次课堂的教学设计都包含这个环节，时间不长，但是通过这个模块能够引发学生的兴趣，培养学生思考问题、解决问题的能力，在提高教学质量的同时也提高了教师自身的知识水平．可以适当引入与该知识点相关的科技发展前沿理论或者未知问题，例如在讲到圆周运动时，可让学生谈谈对能够产生人造重力的未来空间站的看法和想法．也可以适当引入与材料学专业相关联的问题，例如在讲到物质的磁性时，可让学生谈谈对磁记录材料的认识；在讲到功和能时，介绍一些新能源材料，并让学生谈一谈对解决能源危机的看法和思考．
2、实践与效果
自2012年开始，西南大学材料与能源学部的大学物理课程组依据材料专业自身的特点，合理修订教学大纲，适度调整教学内容，以及采用“黑板板书＋多媒体演示＋知识拓展”的复合教学模式，充分调动了学生的学习动力和学习积极性，同时也达到了利用最少的课时讲解更多的教学内容的教学目的和教学效果．经过这两年的教学改革探索，已经取得了较好的成效．通过对2011级和2012级的金属材料工程和材料物理两个专业的学生的问卷调查，结果显示同学们学习物理的兴趣和积极性提高，而且97％的同学希望能够在大学物理的教学过程中，适当介绍和材料学相关的概念．当然，大学物理教学方法和教学体系的改革是一项系统工程，还需要长期不懈的努力和积极的教学实践才能完成．
作者：满玉红 程南璞 覃礼钊 单位：西南大学
