物理学专业本科人才培养方案.docx
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物理学专业本科人才培养方案.docx
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物理学专业本科人才培养方案
物理学专业人才培养方案
专业代码:
070201
英文名称:
Physics
一、培养目标
物理学专业培养掌握物理学基本理论与方法,具有从事物理教学的基础知识和实验技能,具有良好的教师素质和教师职业技能,能胜任中学物理教学,能在物理学或相关的科技领域中从事科研、技术与相关管理工作的具有一定的创新能力、实践能力以及不断进行自我发展的应用型高级专门人才。
二、培养基本规格与要求
1、热爱社会主义祖国,拥护中国共产党的领导,掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想的基本原理,愿为社会主义现代化建设服务,为人民服务,有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。
2、具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识,掌握本专业的基本知识、基本理论、基本技能,具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓精神,具备一定的从事本专业业务工作的能力和适应相邻专业工作的基本能力与素质。
3、具有一定的体育和军事基本知识,掌握科学锻炼身体的基本技能,养成良好的体育锻炼的卫生习惯,受到必要的军事训练,达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准,具备健全的心理和健康的体魄,能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。
4、掌握教学的基本理论和方法,具有较高的数学修养;了解相近专业的一般原理和知识;掌握坚实的、系统的物理学基础理论及较广泛的物理学基础知识和基本实验方法;了解物理学的前沿理论、应用前景及发展动态,掌握文献检索、资料查询的基本方法;具有一定的科研能力和应用开发能力;具有一定的实验设计,创造条件进行实验,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文的能力。
5、熟悉教育法规,掌握并能够初步运用现代教育学、心理学的理论以及物理教学的新成果进行教学;具有一定的创新能力和自我不断发展的能力;具有现代教育思想和教育理念以及良好的教师职业道德素养;具有从事中学物理教学的基本能力;具有较厚实的计算机知识,掌握和应用现代教育技术特别是多媒体、网络教育技术的能力;具有一定的人文素养。
6、具有较扎实的数理基础;掌握电子信息科学的一般专业知识、基本方法和技能,能够在电子信息领域及相关部门从事基本的设计与开发、教学和管理的工作;了解电子信息学科的应用前景和最新发展动态以及电子信息产业的发展状况。
7、掌握材料科学的基本原理与技术、具备材料物理相关的基本知识和基本技能,能在材料科学与工程及其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作;了解材料科学的应用前景和最新发展动态。
三、修业年限与毕业要求
修业年限:
四年。
学生修满培养方案中通识教育平台67.5学分,专业教育平台97.5学分,教师教育平台25学分,其中包括专业实验、教育实习、毕业论文等实践环节,共计190学分,经考核,成绩全部合格后准予毕业,发放毕业证书。
四、授予学士学位要求
学生修完培养方案中各模块课程,教育实习成绩合格,通过毕业论文答辩,达到毕业要求且符合《山西省学士学位授予工作暂行规定》和《吕梁学院本科毕业生授予学士学位工作细则(试行)》的有关规定,可授予理学学士学位。
五、主干学科、核心课程、主要实践性教学环节
主干学科:
物理学
核心课程:
高等数学、力学、热学、电磁学、光学、近代物理学、数学物理方法、理论力学、电动力学、热力学与统计物理学、量子力学、普通物理实验、近代物理实验、电子线路实验等。
主要实践性教学环节:
包括教育实习、见习、社会实践、毕业论文等共安排40.5周。
六、主要专业主干课程简介
高等数学(AdvancedMathematics)11学分180学时
课程简介:
高等数学是物理学专业学生必修的一门重要的基础课,它是培养高层次人才所需的基本课程。
通过本课程的学习,要使学生获得有关微积分、矢量代数、空间解析几何、无穷级数和常微分方程的基本知识,掌握必要的理论和常用的运算方法。
培养学生的运算能力、综合分析的能力以及抽象思维、逻辑推理和空间想象的能力,从而一方面为后继课程奠定必要的数学基础,另一方面也使学生能够正确地运用数学知识解决物理学中实际问题。
教材:
四川大学数学系高等数学教研室,《高等数学》(第三版)第一册、第二册、第三册,(物理类专业用),高等教育出版社,1997年.
主要参考书:
[1]同济大学应用数学系,《高等数学》(第五版)上、下册,高等教育出版社.
[2]同济大学应用数学系编,《微积分》上、下册,高等教育出版社.
[3]丘维声编.高等代数(第二版)上下册,高等教育出版社,2003年.
[4]周义仓,靳祯,秦军林编.常微分方程及其应用,科学出版社,2003年.
[5]刘晓石,陈鸿建,何腊梅编..概率论与数理统计(第二版),科学出版社,2005年.
力学(Mechanics)4学分64学时
课程简介:
力学是研究物体机械运动规律的基础课程。
通过该课程的学习,学生应理解和掌握由实验与观测总结的机械运动基本规律,以及运用数学方法进一步导出力学规律,并学会利用基本和导出规律解决典型力学问题。
力学课程的基本教学要求是阐明力学知识体系的逻辑结构,使学生掌握力学的基础理论知识和解决力学问题的一般方法,培养学生的逻辑思维及接受新事物的能力,为后继课程的学习奠定扎实的物理基础。
主体内容由如下几个部分组成:
1.数学预备知识;2.运动学;3.动力学;4.流体力学;5.振动和波。
教材:
漆安慎,杜婵英编.力学,高等教育出版社,2004年.
主要参考书:
[1]赵凯华,罗尉茵编.力学,高等教育出版社,1996年.
[2]赵景员,王淑贤编.力学,人民教育出版社,1979年.
[3]卢德馨编.大学物理学,高等教育出版社,1998年.
[4]R.瑞斯尼克,D.哈里德合编,物理学第一卷第一册、第二册,科学出版社,1979年.
热学(Thermology)3.5学分56学时
课程简介:
热学是物理学专业一门重要的基础理论课程,在修高等数学、力学的基础上开设。
热学是研究由大量微观粒子组成的宏观物质系统的热现象和热运动规律的基础课程。
通过该课程的学习,学生应掌握对热力学系统进行宏观和微观描述的方法。
通过对热现象进行观察和实验测量,总结出热力学基本定律,通过严密的逻辑推理和演绎来研究物质的各种宏观性质及其变化规律,形成热学的宏观理论。
从物质的微观结构出发,运用统计方法研究物质内部微观粒子热运动所遵从的规律,揭示各种热现象的微观机制,形成热学的微观理论。
热学的宏观理论给出自然界中热现象的普遍规律,微观理论则深入探讨热现象的本质,两者相辅相成,缺一不可。
教材:
黄淑清,聂宜如,申先甲编.热学教程,高等教育出版社,1994年.
主要参考书:
[1]李椿,章立源,钱尚武编.热学,高教出版社,1978年.
[2]赵凯华,罗蔚因编.热学,高等教育出版社,1981年.
[3]梁绍荣等编.普通物理学第二分册热学,高等教育出版社,2005年.
电磁学(Electromagnetics)4学分64学时
课程简介:
电磁学是高等师范院校物理系继力学之后的又一门重要的基础课程,是物理学专业的一门专业必修课。
它系统地阐述了电磁现象的基本概念和基本规律,介绍了电磁学发展史上某些重大发现和发明的物理思想和实验方法,内容十分丰富。
建议学生先修高等数学和力学,再学本课程,为后继提高打好基础。
教材:
梁灿彬等编.电磁学,高等教育出版社,2004年.
主要参考书:
[1]梁绍荣等编.普通物理学第三分册电磁学,高等教育出版社,2005年.
[2]赵凯华,陈熙谋编.电磁学,高等教育出版社,2003年.
[3]贾起明,郑永令编.电磁学,高等教育出版社,2001年.
光学(Optics)3.5学分56学时
课程简介:
本课程是高等师范院校四年制物理学专业的专业必修课,先修课程为《力学》、《热学》、《电磁学》和《高等数学》,后续课程是《原子物理》。
它是以光的传播、光的本性和光与物质的相互作用为主要内容的基础学科,是普通物理学的一个重要组成部分,是学习近代物理必需的基础知识。
通过本课程的学习,使学生掌握光学的基础理论、基本知识和基本技能,提高科学文化水平和使之具有独立分析和处理中学光学教学问题的能力。
教材:
姚启钧原著,华东师范大学《光学》教材编写组改编.《光学教程》(第三版),高等教育出版社,2004年.
主要参考书:
[1]梁绍荣,刘昌年,盛正华主编.《普通物理学》第四分册《光学》,高等教育出版社,2005年.
[2]母国光,战元令编.光学,人民教育出版社,1979年.
[3]赵凯华,钟锡华编,光学,北京大学出版社,1979年.
原子物理学(AtomicPhysics)3.5学分56学时
课程简介:
原子物理学是物理专业的一门重要基础课。
通过本课程的学习,使学生掌握原子结构的性质和一般规律,掌握和了解核的性质与核能利用,了解粒子的基本性质,建立丰富的微观世界的物理图象和物理概念。
通过对重要实验现象以及理论体系逐步完善过程的分析,培养学生分析问题和解决问题的能力。
本课程主要讲授玻尔的氢原子理论,量子力学初步,原子的壳层结构,核的基本性质及粒子物理。
教材:
褚圣麟编.原子物理学,高等教育出版社,1979年.
主要参考书:
[1]周绍森等编.原子物理学,华东师范大学出版社,修订版.
[2]顾建中编.原子物理学,高教出版社,1983年.
[3]杨福家著.原子物理学,高教出版社,2008年.
数学物理方法(MethodofMathematicalPhysics)4学分64学时
课程简介:
数学物理方法是物理学专业的专业必修课,它是高等数学和普通物理学的后继课程,同时又为理论物理学奠定所必需的数学基础.它系统地阐述了复变函数、积分变换和数学物理方程的基本理论、基本知识和基本方法。
建议学生先修高等数学和普通物理学,再学本课程,为学习理论物理学奠定扎实的数学基础。
教材:
梁昆淼编.数学物理方法,高等教育出版社,1998年第三版.
主要参考书:
[1][美]F.B.Hildebrand著.陈授章等译:
应用高等数学,人民教育出版社.
[2]《高等数学》(第二版)第四册.数学物理方法,高等教育出版社,1985年.
[3]吴崇试编.数学物理方法,北京大学出版社,2003年.
理论力学(TheoreticalMechanics)4学分64学时
课程简介:
理论力学是物理系学生的一门基础理论课,也是学生第一次用高等数学方法处理物理问题的一门理论物理课程。
通过该课的学习,学生对宏观机械运动的基本概念和基本规律有比较系统的理解,使学生掌握处理问题的一般方法。
就课程体系而言,理论力学是普通物理学力学部分的延续与提高。
教材:
周衍柏编.理论力学,高等教育出版社,2009年.
主要参考书:
[1]陈世民编.理论力学简明教程,高等教育出版社,2001年.
[2]肖士殉编.理论力学简明教程,高等教育出版社,1985年.
[3]吴寿锽编.理论力学,陕西师范大学出版社,1989年.
电动力学(Electrodynamics)4学分64学时
课程简介:
电动力学是物理与电磁相关专业本科生的一门理论课、专业基础课。
本课程系统地阐述经典电磁场的基本概念、基本原理和理论体系。
主要内容包括静电场、静磁场的规律和解法,稳恒电场、稳恒磁场的规律和解法,时变电磁场所遵循的普遍规律(麦克斯韦方程组)及其求解方法,简谐电磁波的辐射、传播和传输的规律,与介质相互作用的规律。
还包括狭义相对论、相对论运动学、相对论电动力学、相对论牛顿力学等内容。
教材:
郭硕鸿编.电动力学(第二版),高等教育出版社,1997年.
主要参考书:
[1]尹真编.电动力学(第二版),科学出版社,2005年.
[2]虞福春编.电动力学,北京大学出版社,1992年.
[3]梁绍荣编.电动力学,北京师范大学出版社,1986年.
热力学与统计物理学(Thermodynamics&StatisticalPhysics)4学分64学时
课程简介:
热力学·统计物理学课程集热力学统计之基本内容,为了扩充物理教育专业学生的知识面而开设的一门理论基础课程,课程内容包括热力学部分和统计物理两大理论基础。
及热现象的基本规律和统计物理基础知识,本课程主要将高数知识应用于物理学实际当中,加强学生的实际应用能力和逻辑思维能力。
它是经典物理学向量子力学过度的桥梁。
教材:
汪志诚.热力学·统计物理,高等教育出版社,1998年.
主要参考书:
[1]马本堃,高尚惠,孙煜编.热力学与统计物理学,高等教育出版社,1996年.
[2]冯玉广等编,热力学与统计物理学导论,中国科学技术出版社,1993年.
[3]缪胜清,王必和编.热力学•统计物理学,安徽教育出版社,1986年.
量子力学(QuantumMechanics)4学分64学时
课程简介:
量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。
本课程通过对量子力学的基本原理、态函数、薛定谔波动方程和测不准原理的学习,使学生获得量子物理方面的基本知识、基本理论。
在培养学生基本素质和科研能力方面起着非常重要的作用,是物理学专业一门必修理论课程。
教材:
周世勋编.量子力学教程(第二版),高等教育出版社,2009年.
主要参考书:
[1]曾谨言编.量子力学导论,北京大学出版社,1998年.
[2]曾谨言编.量子力学卷I(第三版),科学出版社,2000年.
[3]张永德编.量子力学,科学出版社,2002年.
固体物理学(Solid-statePhysics)4学分64学时
课程简介:
固体物理学是研究固体的结构及其组成粒子的运动规律和相互作用并从而阐明固体的性质与应用的学科,目前已成为当代物理学的重要分支学科之一。
这门课程要求学生掌握固体中粒子运动的基本模型描述和理论处理方法,理解固体宏观表现性质与微观粒子行为之间的必然联系,了解固体有关的基本结构、性能和用途。
本课程内容分为三大部分:
第一部分是晶格理论,包括晶体结构、晶体的结合、晶格振动理论、晶体中的缺陷;第二部分是固体电子论,包括自由电子论、能带论、金属电导论;第三部分是专题描述。
其中前两部分是基础。
教材:
固体物理学,黄昆、韩汝琦编,高等教育出版社,1990年.
主要参考书:
[1]方俊鑫、陆栋编.固体物理学(上册),高等教育出版社,1988年.
[2]李正中编.固体理论,高等教育出版社,1992年.
[3]阎守胜编.固体物理基础,北京大学出版社,2000年.
电子线路(ElectronicCircuit)4学分64学时
课程简介:
电子线路是物理专业的重要技术基础课。
主要内容包括:
模拟电路和数字电路两部分。
模拟电路的内容包括半导体器件、放大器基础、集成运算放大器、反馈放大器、信号运算电路、波形发生器、功率电路;数字电路的内容包括逻辑代数、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲电路等内容。
预修课程:
高等数学、普通物理
教材:
梁明理,《电子线路》,高等教育出版社,2001年.
主要参考书:
[1]王成华,《电子技术》,科学出版社,2004年.
[2]康华光主编,华中工学院电子学教研室编,电子技术基础,高等教育出版社,1982年.
[3]梁明理改编,武汉大学《电子线路》教材编写组编.《电子线路》(第二版),高等教育出版社,1984年.
物理教学论(PhysicsTeachingtheory)2学分32学时
课程简介:
中学物理教学论是一门综合性的应用学科,是师范院校物理学专业的一门必修课。
它是以国家教育方针为依据,以物理学为基础,综合地运用教育学、心理学、哲学等学科的一般原理来研究中学物理教学的理论和实践的学科。
开设此课程的目的,是研究整个初中物理教学基本规律和从教的技艺,为培养合格的中学教师服务。
教材:
许中梁编.中学物理教学法与实验,高等教育出版社,1993年.
主要参考书:
[1]韩景春等.中学物理教学法,延边大学出版社.
[2]田世昆著.初中物理教学通论,北京师范大学出版社.
[3]胡炳元.物理课程与教学论,浙江教育出版社.
普通物理实验(Generalphysicsexperiment)3学分104学时
课程简介:
普通物理实验课是物理学专业最基本的实验课之一,是为培养创新能力和实践能力、提高学生科学素质打下基础的极其重要的教学内容和环节。
凡物理学的概念、规律及公式等都是以实验为基础的。
新的物理现象的发现,物理规律的寻找,物理定律的验证等等,都只能依靠实验来完成。
离开了实验,物理理论就会苍白无力,就会成为“无源之水,无本之木”,不可能得到发展。
教材:
杨述武,普通物理实验(第三版),高等教育出版社,2000年.
主要参考书:
[1]成正维,大学物理实验(第一版),高等教育出版社,2002年.
[2]李平舟、陈秀华、吴兴林,大学物理实验,西安电子科技大学出版社,2002年.
[3]丁慎训、张孔时,物理实验教程(第一版),清华大学出版社,2001年.
近代物理实验(Modernphysicsexperiment)1.5学分48学时
课程简介:
近代物理实验是物理学院高年级学生的一门重要基础课,所涉及的物理知识面广,综合性和技术性强。
它对丰富和活跃学生的物理思想,锻炼他们对物理现象的洞察力,引导他们了解实验物理在物理学中的地位,正确认识新物理概念的产生、形成和发展的过程,培养严谨的科学作风都起着非常重要的作用。
通过近代物理课的学习,同学们还可以掌握科学研究中广泛应用的一些基本实验技术和方法。
可以说,“近代物理实验”是培养学生独立分析和解决问题能力,学习如何用实验方法研究物理现象和规律的关键性一环。
教材:
自编讲义
主要参考书:
[1]吴思诚主编,近代物理实验(第一版),北京大学出版社,1986年.
[2]吴思诚、王祖铨主编,近代物理实验(第二版),北京大学出版社,1995年.
[3]吴思诚、王祖铨主编,近代物理实验(第三版),高等教育出版社,2005年.
电子线路实验(Electroniccircuitexperiment)1学分32学时
课程简介:
电子线路实验是《电子线路》课程重要的实践教学环节,实验的目的不仅要巩固和加深理解所学理论知识,更重要的是要训练学生实践技能,掌握各种电子仪表的适用,学习电子电路的设计方法及测试方法,提高操作能力,能够科学地分析实验数据,树立工程实践观点和严谨的科学作风。
教材:
余琼蓉编,电子线路实验,清华大学出版社,2008年.
主要参考书:
[1]李芮、许植等,模拟电子线路实验教程,西安交通大学出版社,2010年.
[2]沈小丰编,电子线路实验:
电路基础实验,清华大学出版社,2007年.
表1物理学专业知识、能力、素质结构分解图表
(1)
分类
序号
结构
要求
相应课程设置与教学活动安排
(一)
知识结构与要求
1
文化基础
知识
具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识;
具有一定的体育和军事基本知识;
具有一定的计算机和外语知识。
思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、中国近现代史纲要、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、军事理论、大学英语、大学语文、计算机应用基础、大学体育
2
专业基础
知识
具有物理学科的基本理论、基本知识以及实验研究的知识;
掌握数学的基本理论和基本方法,具有较高的数学修养。
高等数学、线性代数、概率统计、力学、电磁学、光学、热学、原子物理学、普通物理实验、近代物理实验
3
专业核心
知识
掌握物理学基础理论及较广泛的物理学基础知识和基本实验方法;
掌握文献检索、资料查询的基本方法。
数学物理方法、理论力学、热力学与统计物理学、电动力学、电子线路、量子力学、固体物理学、毕业论文
4
专业拓展
知识
了解物理学的前沿理论,应用前景及发展动态,以及物理学教学的新成果;
掌握电子技术的基本理论,具有一定的创造能力和自学能力。
专业拓展课程
(二)
能力结构与要求
1
基础能力
具有物理学科的基本理论、基本知识以及实验研究的初步能力;
掌握数学的基本理论和基本方法,具有较高的数学修养;
熟悉教育法规,掌握并能够初步运用教育学、心理学基础理论,具有良好的教师职业道德素养和从事物理学教学的基本能力。
心理学、教育学、教育心理学、物理教学论、普通话训练、教师职业道德、高等数学、线性代数、概率统计、力学、热学、电磁学、光学、普通物理实验、近代物理学、近代物理实验
2
专业核心能力
掌握坚实的、系统的物理学基础理论及较广泛的物理学基础知识和基本实验方法;
掌握文献检索、资料查询的基本方法;具有初步的科学研究和实际工作能力;
具有一定的实验设计,创造条件进行实验,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文的能力。
数学物理方法、理论力学、热力学与统计物理学、电动力学、电子线路、量子力学、固体物理学、科技论文写作、专业英语、电子线路实验、毕业论文
表1物理学专业知识、能力、素质结构分解图表
(2)
分类
序号
结构
要求
相应课程设置与教学活动安排
(二)
能力结构与要求
3
专业拓展能力
掌握和运用现代教育技术,特别是多媒体、网络教育技术的能力;
了解物理学的前沿理论,应用前景及发展动态,以及物理学教学的新成果,具有一定的创造能力和自学能力。
教师教育拓展课程、专业拓展课程
(三)
素质结构与要求
1
政治素质
具有坚定的政治方向,热爱社会主义祖国,拥护中国共产党的领导;
有正确的世界观、价值观和人生观;
具有爱岗敬业、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质;
具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。
思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、形势与政策
2
身心素质
具有一定的体育和军事基本知识,掌握科学锻炼身体的基本技能,养成良好的体育锻炼的卫生习惯,受到必要的军事训练;
达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准,具备健全的心理和健康的体魄,能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。
大学体育、大学生安全教育、大学生心理健康教育、心理学、教育学、心理教育学、劳动教育、社会实践、入学教育与军事训练、劳动教育
3
职业素质
具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识,掌握本专业的基本知识、基本理论、基本技能;
具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓精神;
具备一定的从事本专业业务工作的能力和适应相邻专业工作的基本能力与素质。
高等数学、线性代数、力学、热学、电磁学、光学、心理学、教育学、心理教育学、物理教学论、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、形势与政策、大学英语、计算机应用基础、大学体育、大学语文、职业生涯与发展规划、大学生就业指导、普通话训练、教师教育拓展课
4
人文素质
具有良好的人文社会科学知识和思想道德修养;
具有健全的人格和健康的心理素质;
具有社会交往和处理公共关系的基本能力;善于自学,不断更新知识。
思想道德修养与法律基础、大学语文、心理学、教育学、心理教育
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