曲华師范大学教学大纲课程名称固体物理（双语）课程号072440学院物理工程学院业物理学专
教 学 大 纲 课程名称 固体物理（双语） 课 程 号 072440 学 院 物理工程学院 专 业 物理学
《固体物理（双语）》教学大纲课程类别专业必修课072440课程编号课程名称固体物理Solid State Physics英文名称37建议修读学期学分0实验学时54其中：实践学时18总学时数18其他学时量子力学，热力学与统计物理预修课程平时考核（出勤、课堂表现、英语描述物理问题、平时作业，考核方式阶段性测验）、期末考试适用专业物理学付吉永王海龙大纲审核人大纲执笔人一、课程性质本课程为物理专业的专业必修课，是同四大力学同等地位的一门基础课，该课程对物理学专业尤其凝聚态物理专业的学生尤为重要。双语课是适应时代发展的一种新型课程，同时具有专业课与语言课的特点。考虑到英语在物理学中的重要性，在物理教学中采用双语课的形式便尤为重要。通过本双语课程的学习，帮助学生掌握固体结构及其内部粒子之间作用与运动规律，微观的效应、描述方法及其与性能的关系，理解固体电子论和能带理论。在保证学生能够充分理解物理内容的前提下，拟多采用英语教学，且板书为全英文，让学生自主获取英文专业知识和开拓国际视野，从而能够跟踪国内外最新的物理发展动态，走在学科的前沿。二、课程目标1.使学生了解固体物理在生活及科研工作中的重要意义，牢固掌握固体物理的基本原理和思想，培养学生正确理解和运用固体物理学基本概念、基本理论解决问题的能力，培养学生抽象思维能力和逻辑推理能力。（支撑毕业要求2，3，4)
《固体物理（双语）》教学大纲 课程编号 072440 课程类别 专业必修课 课程名称 固体物理 英文名称 Solid State Physics 学分 3 建议修读学期 7 总学时数 54 其中：实践学时18 实验学时 0 其他学时 18 预修课程 量子力学，热力学与统计物理 考核方式 平时考核（出勤、课堂表现、英语描述物理问题、平时作业， 阶段性测验）、期末考试 适用专业 物理学 大纲执笔人 付吉永 大纲审核人 王海龙 一、课程性质 本课程为物理专业的专业必修课，是同四大力学同等地位的一门基础课，该 课程对物理学专业尤其凝聚态物理专业的学生尤为重要。双语课是适应时代发展 的一种新型课程，同时具有专业课与语言课的特点。考虑到英语在物理学中的重 要性，在物理教学中采用双语课的形式便尤为重要。通过本双语课程的学习，帮 助学生掌握固体结构及其内部粒子之间作用与运动规律，微观的效应、描述方法 及其与性能的关系，理解固体电子论和能带理论。在保证学生能够充分理解物理 内容的前提下，拟多采用英语教学，且板书为全英文，让学生自主获取英文专业 知识和开拓国际视野，从而能够跟踪国内外最新的物理发展动态，走在学科的前 沿。 二、课程目标 1.使学生了解固体物理在生活及科研工作中的重要意义，牢固掌握固体物理 的基本原理和思想，培养学生正确理解和运用固体物理学基本概念、基本理论解 决问题的能力，培养学生抽象思维能力和逻辑推理能力。（支撑毕业要求 2，3， 4）
2.培养学生科学的思维方法、严谨的科学态度和细致、踏实的工作作风，培养创新精神以及实事求是的人生态度，在学习过程中锻炼与他人沟通合作的技能初步具有分析和解决实际问题的能力。（支撑毕业要求7）3.培养学生主动查阅、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维，培养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，了解固体物理发展前沿的先进思想与技术。同时，使学生能够熟练用英语进行专业交流，进而让学生在更宽广的课程领域里接收两种文化的熏陶。由于物理学的权威期刊均为英文期刊，无论是这门课程的物理内容还是双语教学模式，对于直接工作或致力于科研工作的学生均非常重要（支撑毕业要求4，7，8）三、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程目标1.对教师职业有强烈的认同，具有积极的从教意愿和动机，端正的从教态度，认同教师工作的专业性和意义。2.具有人文底蕴与科学精神，富有爱心、责任心和事业心，自觉成为学生锤炼品格、学习知毕业要求2教育情怀课程目标2识、创新思维、奉献祖国的引路人。3.树立正确的教师观、学生观，理解教师作为学生学习促进者的角色要求，懂得尊重学生人格及个体差异，因材施教，对学生富有爱心与责任心，能够促进学生自主与全面发展。1.掌握固体物理基本理论和解决问题的方法。能够运用固体物理的基本理论，解决基本问题。毕业要求3学科素养课程目标12.掌握固体物理所必需的力、热、电磁、量子力学等知识，提高学生运用知识解决物理问题的能力。1.通过引导学生观摩授课老师的讲课过程，课程目标1毕业要求4教学能力课程目标3做笔记，中学物理学科中力学问题的认知特点
2.培养学生科学的思维方法、严谨的科学态度和细致、踏实的工作作风, 培 养创新精神以及实事求是的人生态度，在学习过程中锻炼与他人沟通合作的技能， 初步具有分析和解决实际问题的能力。（支撑毕业要求 7） 3. 培养学生主动查阅、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批 判性思维，培养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，了 解固体物理发展前沿的先进思想与技术。同时，使学生能够熟练用英语进行专业 交流，进而让学生在更宽广的课程领域里接收两种文化的熏陶。由于物理学的权 威期刊均为英文期刊，无论是这门课程的物理内容还是双语教学模式，对于直接 工作或致力于科研工作的学生均非常重要（支撑毕业要求 4，7，8） 三、课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标 毕业要求2 教育情怀 1.对教师职业有强烈的认同，具有积极的从教 意愿和动机，端正的从教态度，认同教师工作 的专业性和意义。 2.具有人文底蕴与科学精神，富有爱心、责任 心和事业心，自觉成为学生锤炼品格、学习知 识、创新思维、奉献祖国的引路人。 3.树立正确的教师观、学生观，理解教师作为 学生学习促进者的角色要求，懂得尊重学生人 格及个体差异，因材施教，对学生富有爱心与 责任心，能够促进学生自主与全面发展。 课程目标2 毕业要求3 学科素养 1.掌握固体物理基本理论和解决问题的方法。 能够运用固体物理的基本理论，解决基本问 题。 2.掌握固体物理所必需的力、热、电磁、量子 力学等知识，提高学生运用知识解决物理问题 的能力。 课程目标1 毕业要求4 教学能力 1. 通过引导学生观摩授课老师的讲课过程， 做笔记，中学物理学科中力学问题的认知特点 课程目标1 课程目标3
和一般讲授方式方法；2.通过课堂讨论和语言表达训练，初步具备讲授学习内容的能力。1.通过查阅文献资料获取有价值信息，养成终身学习的习惯，具有在物理教育和科研等专课程目标2业领域发展的意识：毕业要求7学会反思课程目标32.通过学习固体物理中的基本原理、定律和课程目标4方法以及其应用，掌握一定的反思方法和技能，具有一定的创新意识和批评性思维。1.能够根据实际问题，通过查阅有关文献和参考书，以学习小组为单位正确抽象出物理模型。课程目标2毕业要求8沟通合作2.培养学生主动查阅、整理文献的习惯，培课程目标3养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，了解固体物理发展前沿的先进思想与应用技术。四、教学内容及课时安排内容专题、学时支撑课程目标0.1Free Particle0.2Infinitequantum wellComplimentary contents:0.3QuantumharmonicoscillatorBasics of quantum课程目标10.4 Hydrogen atom课程目标3d statisticstheoryan0.5 Pauli exclusion principlephysics（3学时）0.6Fermi-Dirac statistics0.7Bose-Einstein statisticsAbout Condensed课程目标11.1 What Is Condensed Matter Physics?课程目标2MatterPhysics1.2WhyDoWeStudyCondensedMatter（2学时）Physics?课程目标3
和一般讲授方式方法； 2.通过课堂讨论和语言表达训练，初步具备讲 授学习内容的能力。 毕业要求7 学会反思 1. 通过查阅文献资料获取有价值信息，养成 终身学习的习惯，具有在物理教育和科研等专 业领域发展的意识； 2. 通过学习固体物理中的基本原理、定律和 方法以及其应用，掌握一定的反思方法和技 能，具有一定的创新意识和批评性思维。 课程目标2 课程目标3 课程目标4 毕业要求8沟通合作 1. 能够根据实际问题，通过查阅有关文献和 参考书，以学习小组为单位正确抽象出物理模 型。 2. 培养学生主动查阅、整理文献的习惯，培 养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及 处理信息的能力，了解固体物理发展前沿的先 进思想与应用技术。 课程目标2 课程目标3 四、教学内容及课时安排 专题、学时 内容 支撑课程目标 Complimentary contents: Basics of quantum theory and statistics physics（3 学时） 0.1 Free Particle 0.2 Infinite quantum well 0.3 Quantum harmonic oscillator 0.4 Hydrogen atom 0.5 Pauli exclusion principle 0.6 Fermi-Dirac statistics 0.7 Bose-Einstein statistics 课程目标1 课程目标3 About Condensed Matter Physics （2 学时） 1.1 What Is Condensed Matter Physics? 1.2 Why Do We Study Condensed Matter Physics? 课程目标1 课程目标2 课程目标3
1.3 Why Solid State Physics?2.1 Specific Heat of Solids: Boltzmann, EirDebye2.2 Electrons in Metals: Drude Theory2.2.1Electrons in an ElectricFieldPhysics of SolidsWithout2.2.2Electrons inElectric and课程目标1Considering Microscopic课程目标2Magnetic FieldStructure: The Early课程目标32.2.3Thermal TransportDays of Solid State2.3MoreElectrons in Metals(Sommerfeld（6学时)Theory)2.3.1 Basic Fermi-Dirac Statistics2.3.2ElectronicHeat Capacity2.3.3Pauli Paramagnetism3.1The Periodic Table3.1.1 Chemistry,Atoms, and theSchrodinger Equation3.1.2Structureof PeriodicTable3.2 What Holds Solids Together: Chemical课程目标1Structure of MaterialsBonding课程目标2（6学时）3.2.1lonic Bond课程目标33.2.2CovalentBond3.2 3 Van Der Waals, FluctuatingDipole Forces, or Molecular Bonding3.2.4 Metallic Bonding3.2.5 Hydrogen Bonds4.1 Bravais Lattice and Unit Cells课程目标1Geometry of Solids4.2LatticesinThreeDimensions课程目标2（6学时）4.2.1 The Body Centered Cubic (bcc)课程目标3Lattice
1.3 Why Solid State Physics？ Physics of Solids Without Considering Microscopic Structure: The Early Days of Solid State （6 学时） 2.1 Specific Heat of Solids: Boltzmann, Einstein, and Debye 2.2 Electrons in Metals: Drude Theory 2.2.1 Electrons in an Electric Field 2.2.2 Electrons in Electric and Magnetic Field 2.2.3 Thermal Transport 2.3 More Electrons in Metals（Sommerfeld Theory） 2.3.1 Basic Fermi-Dirac Statistics 2.3.2 Electronic Heat Capacity 2.3.3 Pauli Paramagnetism 课程目标1 课程目标2 课程目标3 Structure of Materials （6 学时） 3.1 The Periodic Table 3.1.1 Chemistry, Atoms, and the Schrodinger Equation 3.1.2 Structure of Periodic Table 3.2 What Holds Solids Together: Chemical Bonding 3.2.1 Ionic Bond 3.2.2 Covalent Bond 3.2 3 Van Der Waals, Fluctuating Dipole Forces, or Molecular Bonding 3.2.4 Metallic Bonding 3.2.5 Hydrogen Bonds 课程目标1 课程目标2 课程目标3 Geometry of Solids （6 学时） 4.1 Bravais Lattice and Unit Cells 4.2 Lattices in Three Dimensions 4.2.1 The Body Centered Cubic (bcc) Lattice 课程目标1 课程目标2 课程目标3