原子物理学课程建设综合规划.doc

长江大学立项建设精品课程建设计划课 程 名 称： 原 子 物 理 学 所 属 院 （系）： 物理科学和技术学院 课 程 负 责 人（署名）： 韩 立 波 院（系）教学委员会主任（署名）： 院（系）领导（署名）： 长江大学教务处二六年六月一、 课程概况原子物理学是物理学关键分支，其研究内容是：物质结构组成，组成物运动和组成物间相互作用。原子物理学历史能够追溯到中国战国时期和古希腊时代大家对物质结构探索，即物质起源是什么，物质是由什么组成，是否无限可分等。伴随科学技术和试验手段发展，20世纪初形成了科学原子物理学。大家发觉，经过原子光谱结构和散射技术能够研究原子组成和性质。20世纪20年代量子力学建立，为原子研究提供了新思维方法和关键理论处理方法，这就是，微观系统非连续存在形式和概率表现形式。量子力学建立极大地改变了大家认识论和方法论。近代物理试验为量子力学提供了坚实而有力支持，同时又深入促进了试验方法和技术发展，推进生产技术发展，并在生产实践广泛得到应用。 原子物理学是物理学专业一门专业基础课。在物理学专业中,起到从经典物理向量子物理过渡和衔接作用。其教学目标是: 经过学习，加强唯物主义认识论和方法论，充足了解原子和原子核结构，掌握和建立对微观系统量子力学思维方法和语言表述，掌握对原子和原子核相关问题基础处理方法，初步了解基础粒子研究方法和发展情况，学习和掌握近代物理试验基础方法和技能，为后续课程量子力学和统计物理学打好基础。原子物理学教学内容包含原子物理部分、原子核物理部分和高能物理浅说部分。原子物理和原子核物理结果和所包含技术和方法已被广泛应用于工农业生产、医疗和军事领域，如农业中放射育种，工业中X探伤和原子能利用，医疗中放射性检验和诊疗，军事中核武器制备等。从七十年代起物理学专业开设原子物理学课程。八十年代，课程组为全省同类学校课程建设牵头单位；1985年，李光惠教授、朱江副教授牵头主编了原子物理学和原子核物理学教材（湖北教育出版社）；1990年，冉勇教授主编、徐大海教授、程庆华教授副主编完成了一般物理习题指导（含原子物理学部分）（华中师范大学出版社）；1993年，朱江副教授负责完成了原子物理学习题指导书手稿工作；1996年，原子物理学课程被学校评定为合格课程；1998年，学校投入大量资金，组建了近代物理试验室，成为当初省内同类学校中最优异试验室，对应教学研究项目近代物理试验建设改革方案研究和实践（徐大海教授主持）获省教育厅教研立项（编号：226），并获长江大学教学研究结果一等奖；，原子物理学课程被学校评定为优质课程。近五年来，原子物理学课程组老师主动开展教学内容、教学手段和方法、试验教学等方面现代化、信息化改革，使教学质量不停提升。在硕士入学考试、毕业论文、学生科研活动中均展示了本门课程良好教学效果。在学校组织教学检验中，本门课程教学受到了较高评价；在学生评教活动中，受到了学生普遍欢迎。本课程组组员由5人组成，基础情况和分工以下表姓 名性 别出生年月职称（学历）学科专业在教学中负担工作韩立波男1956.12教授（硕士）量子光学激光物理责任人，建设计划和实施，理论教学程庆华女195710教授（硕士）激光物理试验教学，试验教学改革研究，试验教材建设肖循男196901副教授（博士生）材料物理理论教学，教学内容和教学方法改革研究黄海男198003硕士材料物理理论教学，试题和习题库建设，网站管理吴青峰男197909硕士统计物理试验教学，试验教学改革研究本课程目前教学中存在问题关键有以下多个方面： 学生学习方面：认识论上习惯于使用经典思维，方法论上往往采取经典处理，对微观系统认知和处理方法上存在很大不适应，由经典向量子过渡存在一定困难； 教学方面：因为课程性质原因，教学过程中能定量处理问题较少，需了解物理思维及方法内容较多，学生缺乏足够有效训练，形成了和物理学习惯方法差异； 新知识传授方面：对微观物质结构研究，近几十年来有了飞速发展，其思维方法和试验技术远远超前于大家常规思维，因为资料和老师专业方向及学生接收能力等方面原因，新知识传授过程中存在一定难度。 师资队伍方面：因为种种原因，现在实际参与原子物理学课程教学老师人 员少，老师衔接问题比较突出，理论教学仅有一名老师参与，是急待处理问题。二、 课程建设指导思想原子物理学是专业基础课，是由经典理论向量子理论关键过渡课程，在物理学专业课程学习中起关键衔接作用。本课程建设指导思想是：1、 根据“优异性、综合性、开放性”标准，在教学内容、教学手段和方法上深入向现代化、信息化转变；2、 以培养学生客观认识微观系统唯物主义认识观和方法论为基础出发点，培养学生学习能力和创新精神，使学生适应对微观体系思维和表述方法，培养学生理论联络实际、分析处理实际问题能力和适应该代科学技术发展综合能力，为后续课程学习和以后独立工作打下良好基础；3、 提供知识面广、信息量大、优异网上学习资源，营造开放型、多元化教学环境。三、 建设目标和特色 课程建设目标：将本门课程建设成为校级精品课程，争取在5年内将本门课程建设成为省级精品课程。 课程建设特色：教学方法上，建立理论和实践有机结合教学机制，实现试验理论再试验教学；依据课程教学目标，培养学生唯物主义认识论，使学生掌握对微观事物客观认识方法、处理方法和表述形式，经过本门课程学习，学生取得很好物理学习方法；加强教学内容改革，建立原子物理学和量子力学内容衔接机制，尽可能多地将目前对原子、原子核、基础粒子最新研究结果融入教学内容中，使学生对相关领域研究情况和应用前景有一定了解。师资培养上，建立培养青年老师平台，使青年老师能立即适应专业课程教学，处理专业课程老师队伍衔接问题。四、 建设关键内容1、师资队伍建设教学和科研结合，以科研促进教学，提倡团体精神，加强合作，建设一支学历和年纪结构合理高素质教学科研型老师队伍。学历结构：含有硕士学位老师达100，含有博士学位老师占20；职称结构：高级职称老师占60；年纪结构：课程组老师年纪结构合理，形成梯队，确保课程可连续建设；主讲老师：课程教学由高级老师主持完成，教学质量高，能取得教学质量奖；老师培养：1人取得博士学位，2名青年老师取得讲师职称。每位青年老师参与12项教研项目和科研项目。教学研究：课程建设期间，课程组老师全部参与教学研究项目，争取取得省级教研项目或奖励，公开发表教学研究论文数量达成A级标准；学术水平：课程建设期间，课程组老师全部参与科学研究项目，有相当数量高水平论文发表，年人均公开发表学术论文达成A级标准。主动参与中国外学术交流和合作，在省内形成一定影响。2、教学内容 原子物理学课程教学内容以打基础、建立认识论和方法论、适应科技发展、提升能力为标准，对教学内容进行改革，突出基础内容，将原子物理学发展过程中认识论和方法论融入教学过程中，重视介绍目前研究发展动态及对社会发展产生影响潜在价值。原子物理学课程理论教学内容包含原子物理、原子核物理和高能物理浅说三大部分。其中原子物理部分为打基础部分，关键培养学生思维方法、处理方法和语言表述；原子核部分包含研究进展和应用；高能物理浅说关键介绍目前研究发展动态及对社会发展产生影响潜在价值。3、教学方法和手段 教学方法： 进行自主性学习和研究性学习教学实践； 加强现代化技术在课程教学中应用和研究，将多媒体教学和传统教学方法有机结合，充足利用网络资源，实现传统教学和网络教学同时进行； 根据试验理论试验认识标准，将理论和试验进行有机结合，突出本门课程试验性特征。 教学手段： 加强教学手段现代化和信息化建设和研究； 制作和教材相适应MCAI课件； 对部分试验进行计算机模拟。 完善课程教学网站建设，基础实现网上教学、答疑、监督、互动等功效。 加大教学质量监控，确保教学质量。4、 实践教学原子物理学实践教学以试验教学为主体进行。基础设计思想：经过试验，加强对微观系统了解和认识，遵从试验理论试验认识规律，将理论和试验紧密结合。效 果：对基础理论及和结论有很好感性认识，掌握对微观系统试验方法，取得一定近代物理试验技能。教学内容安排：序号试验项目课时试验类型备注验证设计综合演示创新必做选做1弗兰克赫兹试验32普朗克常数测量33氢（氘）原子光谱54塞曼效应55核衰变统计规律56能谱测量57电子自旋共振58核磁共振59电子衍射510光泵磁共振511钠原子光谱512黑体辐射5试验过程：学生预习老师介绍学生试验结果分析和解释。5、 教材原子物理学课程教材包含以下多个方面： 理论教材选择：面向二十一世纪教材或国家“十五”计划教材； 依据本专业学生和培养目标要求，对所选教材内容进行调整，并将老师研究结果融入教学内容中； 完成原子物理学学习指导书； 扩充性资料，包含多媒体教案，和课程相关小论文，相关科普读物，目前发展述评等； 依据物理试验中心建设情况，完成配套试验教材；选择中国通用优异试验教材。6、 网络教学 完成原子物理学课件，实现传统教学和网络教学能够同时进行； 制作相关演示动画和模拟试验等MCAI积件； 实现部分试验计算机模拟和演示； 完成教学录像； 建成科学教学质量测评系统和监控系统； 建成网上交流平台。7、 教学研究和改革 大力开展教学内容、教学方法和教学手段研究，课程组老师每十二个月应参与校级及以上教学研究项目12项。课程建设期间，应取得一项和原子物理学课程教学和改革相关教学研究项目，努力争取达成省级。年人均公开发表教学研究论文0.5篇以上。8、 科学研究和改革课程组组员均参与科学研究，有科研项目，每十二个月有高水平科研论文发表，年人均公开发表学术论文2篇以上。9、 特色和创新 加强教学内容现代化。调整教学内容，合适降低经典量子论内容，将原子物理学和量子力学内容进行有机链接和贯通。增加和现代物理思想和技术相关内容，重视对教学和发展史结合，使学生了解物理概念和物理思想产生起源，培养学生唯物主义认识观和方法论，调动学生自主学习主动性，能为后续课程学习和未来研究工作打好基础。实践性教学中，充足发挥近代物理试验室实践性教学平台作用，经过试验加深对理论了解，真正实现了实践理论实践认识规律。经过计算机技术和多媒体技术展现微观现象，并可部分实现网络教学。人才培养经过原子物理学及后续课程量子力学学习，学生思维能力和处理问题能力得到充足提升，并能很好地适应后续工作和科研。同时建立培养青年老师建设平台，立即处理专业课程老师衔接问题，使青年老师立即成为教学和科研骨干。加强课程建设和学科建设融合深入加强课程建设和学科建设相互渗透、相互促进探索和研究，把课程建设和学科建设、激光物理等学术研究进行了有机结合，将老师科研结果转化为教学资源，提升了人才培养质量，同时促进了老师教学和科研水平提升。教学手段和方法快要代物理试验和计算机模拟、多媒体技术和网络技术有机结合，实现教学过程信息化和网络化。10、教学效果 经过本课程学习，学生初步掌握对微观系统认识方法，形成量子力学思维模式，能很好地进行后续课程学习； 掌握近代物理试验方法，对现代化仪器使用技能有很大提升； 学生评价达成优异； 校内同行评价为优异。五、 课程建设进度安排课程建设进度安排表项目内容年度责任人师资队伍获博士学位1人青年老师晋升讲师职称2人韩立波教学内容教学内容调整和改革效果评定韩立波实践教学试验室建设和新购设备调试和安装；试验内容和方法改革效果评定程庆华教材课程学习指导书；扩充性资料韩立波试验教材；扩充性资料程庆华网络教学课件制作；教学录像；网上交流平台建设；教学质量监控系统韩立波演示动画；模拟试验；教学测评系统；教学质量监控系统程庆华教学研究教学研究项目12项韩立波科学研究科学研究项目2项科学研究项目12项韩立波六、 课程建设经费使用计划课程建设经费总额：3万元，具体使用计划以下:科 目 金额(万元) 材料费 1.0 调研费 0.5 资料费 0.4 会议费 0.4 打印费 0.3 教材出版资助费 0.3 评定验收费 0.1