將超表面融入大學(xué)物理課堂教學(xué)的探索

翟世龍，冀若楠，侯泉文，尹劍波，龐述先

(西北工業(yè)大學(xué) 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710129)

在國家大力推行新工科建設(shè)的時(shí)代背景下，各高校本科基礎(chǔ)教學(xué)迫切面臨著傳統(tǒng)模式的深化改革。隨著科學(xué)研究的不斷創(chuàng)新發(fā)展，新理念、新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，因此探索將前沿的科技成果融入教學(xué)中，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革、推動(dòng)新工科建設(shè)的一種直接且有效的方法[1-3]。

大學(xué)物理作為我國工科院校中普遍開設(shè)的一門低年級(jí)公共課，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)其他學(xué)科專業(yè)課程打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，并且在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和原始創(chuàng)新能力方面具有重要意義。但是，傳統(tǒng)大學(xué)物理教學(xué)仍然以經(jīng)典物理為主要內(nèi)容，往往忽視了經(jīng)典理論與學(xué)科前沿的聯(lián)系，從而導(dǎo)致教學(xué)與科研出現(xiàn)脫節(jié)，使學(xué)生對(duì)大學(xué)物理教學(xué)產(chǎn)生內(nèi)容陳舊的不良印象。實(shí)際上，隨著科學(xué)研究的不斷深入和人類對(duì)科學(xué)認(rèn)知的不斷提升，我們所熟知的知識(shí)體系往往并不是一成不變的，前人總結(jié)出的科學(xué)論斷在當(dāng)今或未來社會(huì)并不一定能夠繼續(xù)完全成立。若能將前沿的科學(xué)研究融入大學(xué)物理教學(xué)當(dāng)中，那么學(xué)生將會(huì)對(duì)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣，從而提高自身的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。筆者近年來一直從事超構(gòu)材料的研究。超構(gòu)材料是通過將人工功能基元進(jìn)行空間有序排列而筑成的一類新材料[4]。其核心思想在于利用具有亞波長微結(jié)構(gòu)的重構(gòu)常規(guī)材料來實(shí)現(xiàn)天然材料所不具備的反常效應(yīng)，其中最具鮮明特色的當(dāng)屬反常反射和折射。……