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1、.word可编辑.长江大学2006年立项建设精品课程建设规划课 程 名 称： 原 子 物 理 学 所 属 院 （系）： 物理科学与技术学院 课 程 负 责 人（签名）： 韩 立 波 院（系）教学委员会主任（签名）： 院（系）领导（签名）： 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的重要分支，其研究内容是：物质结构的构成，构成物的运动以及构成物间的相互作用。原子物理学的历史可以追溯到中国战国时期和古希腊时代人们对物质结构的探索，即物质的起源是什么，物质是由什么组成，是否无限可分等。随着科学技术和实验手段的发展，20世纪初形成了科学的原子物理学。人们发现，通过原子光谱结构和散射技术
2、可以研究原子的构成和性质。20世纪20年代量子力学的建立，为原子的研究提供了新的思维方式和重要的理论处理方法，这就是，微观系统的非连续存在形式和概率的表现形式。量子力学的建立极大地改变了人们的认识论和方法论。近代物理实验为量子力学提供了坚实而有力的支持，同时又进一步促进了实验方法和技术的发展，推动生产技术的发展，并在生产实践广泛得到应用。 原子物理学是物理学专业的一门专业基础课。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。其教学目的是: 通过学习，加强唯物主义认识论和方法论，充分了解原子和原子核结构，掌握和建立对微观系统的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的基本
3、处理方法，初步了解基本粒子的研究方法和发展状况，学习和掌握近代物理实验的基本方法和技能，为后续课程量子力学和统计物理学打好基础。原子物理学的教学内容包括原子物理部分、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的结果和所涉及的技术与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，工业中的X探伤与原子能的利用，医疗中放射性检查与治疗，军事中核武器的制备等。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的牵头单位；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
4、授、程庆华教授副主编完成了普通物理习题指导（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的手稿工作；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，组建了近代物理实验室，成为当时省内同类学校中最先进实验室，相应的教学研究项目近代物理实验建设改革方案研究与实践（徐大海教授主持）获省教育厅教研立项（编号：2000226），并获长江大学教学研究成果一等奖；2002年，原子物理学课程被学校评定为优质课程。近五年来，原子物理学课程组教师积极开展教学内容、教学手段和方法、实验教学等方面的现代化、信息化改革，使教学质量不断提高。
5、在研究生入学考试、毕业论文、学生科研活动中均展示了本门课程良好的教学效果。在学校组织的教学检查中，本门课程的教学受到了较高的评价；在学生的评教活动中，受到了学生的普遍欢迎。本课程组成员由5人构成，基本情况与分工如下表姓 名性 别出生年月职称（学历）学科专业在教学中承担的工作韩立波男1956.12教授（硕士）量子光学激光物理负责人，建设规划与实施，理论教学程庆华女195710教授（硕士）激光物理实验教学，实验教学改革研究，实验教材建设肖循男196901副教授（博士生）材料物理理论教学，教学内容与教学方法改革研究黄海男198003硕士材料物理理论教学，试题与习题库建设，网站管理吴青峰男197909
6、硕士统计物理实验教学，实验教学改革研究本课程当前教学中存在的问题主要有以下几个方面： 学生学习方面：认识论上习惯于使用经典思维，方法论上往往采用经典处理，对微观系统的认知和处理方法上存在很大的不适应，由经典向量子过渡存在一定困难； 教学方面：由于课程性质的原因，教学过程中能定量处理的问题较少，需理解物理思维及方法的内容较多，学生缺乏足够的有效训练，形成了与物理学的习惯方法的差异； 新知识传授方面：对微观物质结构的研究，近几十年来有了飞速发展，其思维方法与实验技术远远超前于人们的常规思维，由于资料和教师专业方向及学生接收能力等方面的原因，新知识的传授过程中存在一定难度。 师资队伍方面：由于种种原
7、因，目前实际参与原子物理学课程教学的教师人 员少，教师的衔接问题比较突出，理论教学仅有一名教师参与，是急待解决的问题。二、 课程建设的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的重要过渡课程，在物理学专业课程学习中起重要的衔接作用。本课程建设的指导思想是：1、 按照“先进性、综合性、开放性”的原则，在教学内容、教学手段和方法上进一步向现代化、信息化转变；2、 以培养学生客观认识微观系统的唯物主义认识观和方法论为基本出发点，培养学生的学习能力和创新精神，使学生适应对微观体系的思维和表述方法，培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的能力和适应现代科学技术发展的综合能力，为后续课程的学习
8、和今后的独立工作打下良好的基础；3、 提供知识面广、信息量大、先进的网上学习资源，营造开放型、多元化的教学环境。三、 建设的目标与特色 课程的建设目标：2008年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。 课程的建设特色：教学方法上，建立理论与实践有机结合的教学机制，实现实验理论再实验的教学；根据课程的教学目标，培养学生的唯物主义认识论，使学生掌握对微观事物的客观认识方法、处理方法与表述形式，通过本门课程学习，学生获得很好的物理学习方法；加强教学内容的改革，建立原子物理学与量子力学内容的衔接机制，尽可能多地将当前对原子、原子核、基本粒子的最新研究成果融入教学内
9、容中，使学生对相关领域的研究状况与应用前景有一定了解。师资培养上，建立培养青年教师的平台，使青年教师能尽快适应专业课程的教学，解决专业课程教师队伍的衔接问题。四、 建设的主要内容1、师资队伍建设教学与科研结合，以科研促进教学，提倡团队精神，加强合作，建设一支学历和年龄结构合理的高素质的教学科研型教师队伍。学历结构：具有研究生学位的教师达100，具有博士学位的教师占20；职称结构：高级职称的教师占60；年龄结构：课程组教师年龄结构合理，形成梯队，保证课程的可持续建设；主讲教师：课程的教学由高级教师主持完成，教学质量高，能获得教学质量奖；教师培养：1人取得博士学位，2名青年教师获得讲师职称。每位青
10、年教师参与12项教研项目和科研项目。教学研究：课程建设期间，课程组教师全部参加教学研究项目，争取获得省级教研项目或奖励，公开发表教学研究论文数量达到A级标准；学术水平：课程建设期间，课程组教师全部参加科学研究项目，有相当数量的高水平论文发表，年人均公开发表学术论文达到A级标准。积极参加国内外学术交流与合作，在省内形成一定的影响。2、教学内容 原子物理学课程的教学内容以打基础、建立认识论和方法论、适应科技发展、提高能力为原则，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的认识论和方法论融入教学过程中，注重介绍当前研究的发展动态及对社会发展产生影响的潜在价值。原子物理学课程的理论教学内
11、容包括原子物理、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，主要培养学生的思维方法、处理方法和语言表述；原子核部分涉及研究进展与应用；高能物理浅说重点介绍当前研究的发展动态及对社会发展产生影响的潜在价值。3、教学方法与手段 教学方法： 进行自主性学习和研究性学习的教学实践； 加强现代化技术在课程教学中的应用与研究，将多媒体教学与传统教学方法有机结合，充分利用网络资源，实现传统教学与网络教学的同步进行； 按照实验理论实验的认识原则，将理论与实验进行有机结合，突出本门课程的实验性特征。 教学手段： 加强教学手段的现代化与信息化建设与研究； 制作与教材相适应的MCAI课件； 对部
12、分实验进行计算机模拟。 完善课程教学网站的建设，基本实现网上教学、答疑、监督、互动等功能。 加大教学质量监控，保证教学质量。4、 实践教学原子物理学的实践教学以实验教学为主体进行。基本设计思想：通过实验，加强对微观系统的理解与认识，遵从实验理论实验的认识规律，将理论与实验紧密结合。效 果：对基本理论及与结论有较好的感性认识，掌握对微观系统的实验方法，获得一定的近代物理实验技能。教学内容安排：序号实验项目学时实验类型备注验证设计综合演示创新必做选做1弗兰克赫兹实验32普朗克常数的测量33氢（氘）原子光谱54塞曼效应55核衰变的统计规律56能谱的测量57电子自旋共振58核磁共振59电子衍射510光
13、泵磁共振511钠原子光谱512黑体辐射5实验过程：学生预习教师介绍学生实验结果分析与解释。5、 教材原子物理学课程的教材包括如下几个方面： 理论教材的选用：面向21世纪教材或国家“十五”规划教材； 根据本专业学生和培养目标的要求，对所选教材的内容进行调整，并将教师的研究成果融入教学内容中； 完成原子物理学学习指导书； 扩充性资料，包括多媒体教案，与课程相关的小论文，相关的科普读物，当前的发展述评等； 根据物理实验中心的建设情况，完成配套的实验教材；选用国内通用的优秀实验教材。6、 网络教学 完成原子物理学课件，实现传统教学与网络教学可以同步进行； 制作相关的演示动画和模拟实验等MCAI积件；
14、实现部分实验的计算机模拟与演示； 完成教学录像； 建成科学的教学质量测评系统和监控系统； 建成网上交流平台。7、 教学研究与改革 大力开展教学内容、教学方法和教学手段的研究，课程组教师每年应参与校级及以上教学研究项目12项。课程建设期间，应获得一项和原子物理学课程教学与改革相关的教学研究项目，力争达到省级。年人均公开发表教学研究论文0.5篇以上。8、 科学研究与改革课程组成员均参加科学研究，有科研项目，每年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、 特色与创新 加强教学内容现代化。调整教学内容，适当减少经典量子论的内容，将原子物理学与量子力学的内容进行有机链接和贯通。增加与现代物理思想和技术相关的内容，注重对
