物理学前沿专题

1、物理前沿专题教学大纲本课程教学大纲依据应用物理学专业2015版人才培养方案制定。课程名称：物理前沿专题课程代码：B1509121课程管理：数理学院应用物理学教研室教学对象：应用物理学专业教学时数：总时数 32学时，其中理论教学 32 学时，实验实训 0 学时。课程学分：2课程开始学期：5课程性质：专业教育拓展课程课程衔接：（1）先修课程：无先修课程（2）后续课程：多门专业课一、课程教学目标及要求本课程的教学的目标是：1、开阔本科高年级学生和研究生的物理学视野，使他们对物理学的各个前沿问题有一些初步的了解，以便于今后选择适合的研究或作领域；2、给学生今后的学习与研究提供一个向导；3、激发学生对物

2、理学，特别是对基础物理学和理论物理学的热情，鼓励他们从事物理学教学与研究工作，为发展中国和世界的物理学做出项献。二、教学内容及要求第一专题 信息技术前沿（发展趋势） （一）教学目标使学生对信息技术前沿（发展趋势）有比较深入的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 低维半导体结构中量子信息基础研究2单个小量子结构物理3硅基光电子集成中的纳米结构设计及其基本物理问题和基本功能研究（三）教学重点与难点重点难点：低维半导体结构中的量子信息、单个小量子结构物理、硅基光电子集成中的纳米结构设计及其基本物理问题和基本功能第二专题 分子层面的信息技术及相关技术（一）教学目标使学生对分子层面的信息技术及相关技术有比

3、较深入的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 固态量子信息过程与分子电子器件2在分子层次上的基本问题与应用研究（三）教学重点与难点重点难点：固态量子信息过程与分子电子器件在分子层次上的基本问题与应用研究学生掌握要点：1. 固态量子信息过程与分子电子器件2在分子层次上的基本问题与应用研究第三专题 材料科学技术前沿 （一）教学目标使学生对材料科学技术前沿有比较深入的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 自旋电子学2有机固体材料的机理研究及设计与合成3半导体材料中与自旋有关的量子现象（三）教学重点与难点重点难点：自旋电子学、有机固体材料的机理研究及设计与合成、半导体材料中与自旋有关的量子现象学生掌握要点

4、：1. 自旋电子学2有机固体材料的机理研究及设计与合成3半导体材料中与自旋有关的量子现象第四专题 超导理论和技术动态（一）教学目标使学生对超导理论和技术动态有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 现阶段超导理论和技术动态2超导理论和技术发展的方向3超高压下凝聚态物质的结构、性质与相互作用基本规律4多铁性材料及其多场耦合效应（三）教学重点与难点重点难点：超导理论和技术、超高压下凝聚态物质的结构、性质与相互作用基本规律多铁性材料及其多场耦合效应学生掌握要点：1. 现阶段超导理论和技术动态2超导理论和技术发展的方向3超高压下凝聚态物质的结构、性质与相互作用基本规律4多铁性材料及其多场耦合效应第五

5、专题 晶体、液晶、光子晶体-声子晶体（一）教学目标使学生对晶体、液晶、光子晶体-声子晶体，有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 晶体2液晶3光子晶体-声子晶体（三）教学重点与难点重点难点：晶体、液晶、光子晶体-声子晶体学生掌握要点：1. 晶体2液晶3光子晶体-声子晶体第六专题 等离子体技术前沿（一）教学目标使学生对等离子体技术前沿有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 等离子体简介2等离子体物理学科发展简史3等离子体性质4、等离子体中电磁场5、磁场对等离子体的作用6、等离子体的应用7、热等离子体的应用（三）教学重点与难点重点难点：等离子体性质、等离子体中电磁场磁场对等离子体的作用等离

6、子体的应用热等离子体的应用学生掌握要点：1等离子体物理学科发展简史2等离子体性质3、等离子体中电磁场4、磁场对等离子体的作用5、等离子体的应用6、热等离子体的应用第七专题 物理学在生物、生命科学中的重要作用（一）教学目标使学生非常明确的知道物理学在生物、生命科学中起着非常重要的作用（二）知识点及要求1. 单分子操纵与单分子生物物理研究动态2蛋白质折叠的物理机制和复杂性表征的研究3蛋白质与DNA的相互作用4、关于染色体结构与组装的研究动态5、在现代生物和生命科学中所采用的最新研究手段（三）教学重点与难点重点难点：单分子操纵与单分子生物物理蛋白质折叠的物理机制和复杂性表征蛋白质与DNA的相互作用关

7、于染色体结构与组装的研究在现代生物和生命科学中所采用的最新研究手段学生掌握要点：1. 单分子操纵与单分子生物物理研究2蛋白质折叠的物理机制和复杂性表征的研究3蛋白质与DNA的相互作用4、关于染色体结构与组装的研究5、在现代生物和生命科学中所采用的最新研究手段（四）课后作业第八专题 激光理论、技术及产业（一）教学目标使学生对激光理论、技术及产业有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 激光简史与简介2激光产生的原理3激光器原理和常见激光器4、激光的特性5、激光的巨大应用6、激光在信息工程上的应用7、激光在工业、农业上的应用8、激光在医学上的应用9、激光在军事及其他领域的应用10、我国激光的发展

8、史（三）教学重点与难点重点难点：激光产生的原理激光器原理激光的特性激光的巨大应用学生掌握要点：1激光产生的原理2激光器原理和常见激光器3、激光的特性4、激光的巨大应用5、激光在信息工程上的应用6、激光在工业、农业上的应用7、激光在医学上的应用8、激光在军事及其他领域的应用第九专题 光纤技术及产业动态（一）教学目标使学生对光纤技术的动态有更全面的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 光纤的结构与分类2光纤的损耗与色散3光纤通讯的基本原理及技术4、光纤通讯设备5、光纤通信网6、光纤传感技术（三）教学重点与难点重点难点：光纤的结构与分类光纤的损耗与色散光纤通讯的基本原理及技术光纤通讯设备光纤通信网光纤

9、传感技术学生掌握要点：1. 光纤的结构与分类2光纤的损耗与色散3光纤通讯的基本原理及技术4、光纤通讯设备5、光纤通信网6、光纤传感技术第十专题 新能源技术动态（一）教学目标（使学生对新能源技术动态有更全面的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 能量形式2各种形式的能源3世界能源消耗量迅速增长4、能源储量和分布5、太 阳 能6、风 能7、地 热 能8、潮汐能9、沼气能源10、核裂变反应堆与核电站11、利用磁场约束实现核聚变12、惯性约束核聚变13、生 物 质 能14、氢能15、新型燃料电池和高能电池16、大有前途的锂电池（三）教学重点与难点重点难点：太 阳 能风 能地 热 能潮汐能沼气能源核裂变反

10、应堆与核电站利用磁场约束实现核聚变惯性约束核聚变生 物 质 能氢能新型燃料电池和高能电池大有前途的锂电池学生掌握要点：1、太 阳 能2、风 能3、地 热 能4、潮汐能5、沼气能源6、核裂变反应堆与核电站7、利用磁场约束实现核聚变8、惯性约束核聚变9、生 物 质 能10、氢能11、新型燃料电池和高能电池12、大有前途的锂电池第十一专题 光伏发电技术及动态（一）教学目标使学生对光伏发电技术及动态有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 光伏发电原理2光伏发电技术3光伏发电产业前景4、光伏发电产业现状5、光伏发电产业的发展趋势（三）教学重点与难点重点难点：光伏发电原理光伏发电技术学生掌握要点：1.

11、 光伏发电原理2光伏发电技术3光伏发电产业前景4、光伏发电产业现状5、光伏发电产业的发展趋势第十二专题 LED技术动态（一）教学目标使学生对LED技术及动态有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. LED技术原理2 LED技术3 LED技术产业前景4、 LED技术产业现状5、 LED技术产业的发展趋势（三）教学重点与难点重点难点： LED技术原理 LED技术学生掌握要点：1. LED技术原理2 LED技术3 LED技术产业前景4、 LED技术产业现状5、 LED技术产业的发展趋势第十三专题 射频识别技术动态（一）教学目标使学生对射频识别技术及动态有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 射

12、频识别技术原理2射频识别技术3射频识别技术产业前景4、射频识别技术产业现状5、射频识别技术产业的发展趋势（三）教学重点与难点重点难点： 射频识别技术原理射频识别技术学生掌握要点：1. 射频识别技术原理2射频识别技术3射频识别技术产业前景4、射频识别技术产业现状5、射频识别技术产业的发展趋势第十四专题 激光扫描技术动态（一）教学目标使学生对激光扫描技术及动态有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 激光扫描原理2 激光扫描技术3激光扫描技术产业前景4、激光扫描技术产业现状5、激光扫描技术产业的发展趋势（三）教学重点与难点重点难点：激光扫描原理激光扫描技术学生掌握要点：1. 激光扫描原理2 激光

13、扫描技术3激光扫描技术产业前景4、激光扫描技术产业现状5、激光扫描技术产业的发展趋势第十五专题 红外传感技术动态（一）教学目标使学生对红外传感技术及动态有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 红外传感技术原理2红外传感技术3红外传感技术产业前景4、红外传感技术产业现状5、红外传感技术产业的发展趋势（三）教学重点与难点重点难点：红外传感技术原理红外传感技术学生掌握要点：1. 红外传感技术原理2红外传感技术3红外传感技术产业前景4、红外传感技术产业现状5、红外传感技术产业的发展趋势第十六专题 全球定位系统（GPS）技术动态（一）教学目标使学生对全球定位系统（GPS）技术及动态有更多的了解和掌握

14、。（二）知识点及要求1. 全球定位系统（GPS）原理2全球定位系统（GPS）技术3全球定位系统（GPS）产业前景4、全球定位系统（GPS）产业现状5、全球定位系统（GPS）产业的发展趋势（三）教学重点与难点重点难点：全球定位系统（GPS）原理全球定位系统（GPS）技术学生掌握要点：1. 全球定位系统（GPS）原理2全球定位系统（GPS）技术3全球定位系统（GPS）产业前景4、全球定位系统（GPS）产业现状5、全球定位系统（GPS）产业的发展趋势第十七专题 物联网与传感网（一）教学目标使学生对物联网与传感网及动态有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求1. 物联网与传感网技术原理2物联网与传感网技

15、术3物联网与传感网产业前景4、物联网与传感网产业现状5、物联网与传感网产业的发展趋势（三）教学重点与难点重点难点：物联网与传感网原理物联网与传感网技术学生掌握要点：1. 物联网与传感网技术原理2物联网与传感网技术3物联网与传感网产业前景4、物联网与传感网产业现状5、物联网与传感网产业的发展趋势三、课程时数分配表（一）总体学时分配教 学 内 容课堂授课实验上机作业其它合计第一专题 信息技术前沿（发展趋势） 2第二专题 分子层面的信息技术及相关技术2第三专题 材料科学技术前沿 2第四专题 超导理论和技术动态2第五专题 晶体、液晶、光子晶体-声子晶体2第六专题 等离子体技术前沿2第七专题 物理学在生物、生命科学中的重要作用2第八专题 激光理论、技术及产业2第九专题 光纤技术及产业动态2第十专题 新能源技术动态2第十一专题