摘 要 在本科教學(xué)中融入科研前沿、訓(xùn)練科研思維對學(xué)生能力的提升有重要作用。本文以壓強為例,由淺入深地梳理平衡態(tài)熱力學(xué)系統(tǒng)中壓強的推導(dǎo)過程,并結(jié)合軟凝聚態(tài)領(lǐng)域最前沿的科研進展,討論了壓強在非平衡活性系統(tǒng)中的奇特性質(zhì)———不是一個系統(tǒng)參量決定的狀態(tài)函數(shù),而是依賴相互作用、動力學(xué)的微觀細節(jié)。本文有助于學(xué)生從不同的角度加深對壓強的理解,夯實物理基礎(chǔ)知識、了解前沿科研進展,期望拋磚引玉,能夠給教師同人們一些啟迪。
關(guān)鍵詞 壓強;平衡態(tài);活性物質(zhì);約束
在國內(nèi)理工科大學(xué)的本科教學(xué)中,如何使學(xué)生在基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)中建立理學(xué)思維,培養(yǎng)科研興趣,為本科之后的科研生涯打好基礎(chǔ),是教學(xué)改革的一項重大課題。2018年11月,吳巖在第十一屆“中國大學(xué)教學(xué)論壇”上,首次提出了“兩性一度”的金課標準,其中“高階性”,即知識、能力、素質(zhì)的有機融合,旨在培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維。將科研融入教學(xué)是提高課程高階性的一個重要方面。因此,作者在課堂中注入了更多的科研元素,不僅傳授基本的熱學(xué)知識,還將這些知識與最前沿的科研成果相結(jié)合,向?qū)W生展示熱學(xué)在科研中的重要性。