08物理班 0834306112 卢长春 (指导老师：余济海)

1、毕 业 论 文论文题目：热力学统计物理教学改革浅析学 院：物理科学与工程技术学院专 业：物理学（师范）年 级：2008级姓 名：卢长春指导教师：余济海职 称：副教授（ 2012 年 6 月）宜春学院教务处制总目录1毕业设计（论文）任务书2毕业设计（论文）开题报告3资格审查表4学士学位论文原创性申明5学位论文版权使用授权书6毕业论文7外文资料译文8外文资料原文.毕 业 论 文 任 务 书题 目： 热力学统计物理教学改革浅析 学 院： 物理科学与工程技术学院 教研室 物理 专 业： 物理学（师范） 班 级： 2008级物理教育 学 号： 姓 名： 卢长春 起讫日期： 2012年1月16日至2012

2、年5月30日 指导教师： 余济海 职称： 副教授 教研室主任： 刘建平 审核日期： 2012年1月15日 说 明1. 毕业论文任务书由指导教师填写，并经教研室审定，下达到学生。2. 进度表分前、中、后三期由学生填写，每期填写后交指导教师签署审查意见，并作为毕业论文工作检查的主要依据。3. 学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，3周内提交给指导教师批阅。4. 本任务书在毕业论文完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和毕业论文答辩的主要档案资料，是学士学位论文成册的主要内容之一。一、毕业论文的要求和内容1、毕业论文的要求:（1） 查找相关资料，对相关资料进行整理研究；（2） 按时完成论

3、文，字数在4000个字以上，文字通顺，语言流畅，无错别字，论文格式应符合规范；（3） 锻炼文字组织、逻辑思维能力；（4） 学习查阅资料、理论研究、方案论证和撰写论文的方法。2、毕业论文的内容：针对目前大学本科物理教育专业培养方案中开设的热学和热力学统计物理两门课程有较多内容相同或相近，特别是热力学部分和热学都是热运动的宏观理论，而统计物理是热运动的微观理论，目前超流、超导、相变理论及非平衡态理论等学科前沿的研究使统计物理成为一门飞速发展的学科。面对这种形势，现行的教学体系中存在着一些重复教学和教学不够深入等矛盾和困难，需要作改革性的探讨，焦点是如何整合热学和热力学统计物理两门课程的教学内容，如

4、何扩展统计物理教学内容的范围。为此，对热力学统计物理教学进行以下三方面的分析。（1）热力学统计物理课程中热力学部分与热学课程教学内容的整合。主要分析这两部分内容的异同、教学要求、重点难点等。在学时安排上多于热学课程的学时，少于热学课程与热力学统计物理课程中热力学部分的学时之和。这样有更多的学时保证教学内容的深入。（2）拓宽热力学统计物理课程中统计物理部分的教学内容，改变以往教学中由于学时不够影响本学科前沿知识的介绍和讲解不够深入的问题。主要确定深入讲解统计物理的教学内容和选择本学科前沿知识的介绍内容。（3）分析这种教学改革面临的困难和存在的问题，并寻找解决的办法。二、研究方案、目标研究方案：应

5、用文献资料法、比较分析法、归纳总结法，整合热力学统计物理课程中热力学部分与热学课程教学内容。分析这两部分内容的异同、教学要求、重点难点等，对其教学内容进行重新设计；确定统计物理的教学内容，拓宽学生对本学科前沿知识的了解。研究目标：本文通过分析热学和热力学统计物理两门课程教学内容的异同，对这两门课程的教学内容进行整合，达到节约课时、深入教学内容、拓宽学生专业知识面的目标。三、阅读书目清单1 .秦允豪，热学，南京大学出版社，20042 李椿，章立源，钱尚武编，热学，高等教育出版社，20083 包科达。普通物理学（热学），北京大学出版社。20074 赵凯华、罗蔚茵，热学，北京：高等教育出版社，200

6、55 张玉民、阮耀钟，热学，高等教育出版社，20006 肖国屏，热学，高等教育出版社，19897 顾建中，热学教程（修订本），高等教育出版社，19838 黄淑清，聂宜如，申先甲，热学教程，高等教育出版社，19949 罗蔚茵，许煜寰，热学基础，中山大学出版社，199010 徐行，热学，高等教育出版社，199011 李平，热学，北京师范大学出版社，198712 李洪芳，热学，复旦大学出版社，199413 吴瑞贤，杜定旭，杨友梅，热学教程，四川大学出版社，198614 R.瑞斯尼克，D.哈里德著，物理学（第一卷第二分册），北京：科学出版社。198015 F.W.Sears等著。郭泰运等译，大学物理学

7、（第二分册），北京：人民教育出版社。197916. 王竹溪，热力学简程，北京：高等教育出版社，1964 17. 汪志诚，热力学统计物理(各版)，高等教育出版社.18. 王竹溪，统计物理学导论，北京：高等教育出版社，196419. 龚昌德，热力学与统计物理学，高等教育出版社，1982 20.马本堃，高尚惠，孙煜，热力学与统计物理学，高等教育出版社，199521. 苏汝铿，统计物理学，复旦大学出版社，1990。 四、毕业论文进度计划序号各阶段工作内容起讫日期备注1选题，查找相关资料。2012年1月15日2月28日上交论文提纲2对资料进行调查研究，完成开题报告。2012年3月1日3月31日上交开题报

8、告3整理所收集的资料，对资料数据进行整理研究2012年4月1日5月7日4进行论文写作和相关工作的完成2012年5月8日5月30日上交论文初稿5提交装订成册的符合学校要求的毕业论文及相关材料2012年6月3日定稿6论文答辩2012年6月2日五、主要参考资料1 赵凯华、罗蔚茵，热学，北京：高等教育出版社，20052 顾建中，热学教程（修订本），高等教育出版社，19833 王竹溪，热力学简程，北京：高等教育出版社，1964 4 汪志诚，热力学统计物理(各版)，高等教育出版社.5 王竹溪，统计物理学导论，北京：高等教育出版社，19646 苏汝铿，统计物理学，复旦大学出版社，19907 彭爱莲; 辛修芳

9、，物理专业热力学统计物理教学改革初探J.科技信息, 2009（30）8 赵秀琴，科学教育专业热学课程教学改革的实施J. 太原师范学院学报(社会科学版) , 2010,(03) :161-1629 钟云霄，我讲热力学统计物理的一点体会J.大学物理,. 1994（03）六、毕业论文进度表（本表由学生填写，每期分别交指导教师签署审查意见）前 期（ 1月 16日至 1月 23日）学生主要工作：1制定论文进度计划。2拟定开题报告，上交论文提纲。3搜集资料。指导教师审查意见：2012年 月 日中 期（ 1月 23日至 5 月 8日）学生主要工作：1按工作计划完成毕业论文的初稿。2与指导老师及时保持联系，听

10、取指导老师的修改意见。3继续搜集资料充实论文。指导教师审查意见：2012年 月 日后 期（ 5月8日至 5月30日）学生主要工作：1 进一步完善论文并定稿。2 交毕业论文文字材料，按规范化打印。3 交毕业论文的电子文档。4 准备答辩。指导教师审查意见：2012年 月 日 七、其他（学生提交）1开题报告1份 2外文资料译文1份（1000字以上，并附资料原文） 3论文1份（理科4000字以上，文科6000字以上） 指 导 教 师 ： 教研室负责人： 学生开始执行 任务书日期： 年 月 日学生姓名： 送交毕业论文日期： 年 月 日毕业论文开题报告题 目： 热力学统计物理教学改革浅析 学 院： 物理科

11、学与工程技术学院 教研室 物理 专 业： 物理学（师范） 班 级： 2008级物理教育 学 号： 姓 名： 卢长春 指导教师： 余济海 填表日期： 2011 年 11 月 26 日一、 选题的依据及意义1 针对目前大学本科物理教育专业培养方案中开设的热学和热力学统计物理两门课程有较多内容相同或相近，而且现行的教学体系中存在着一些重复教学和教学不够深入等矛盾和困难，提出整合热学和热力学统计物理两门课程的教学内容，扩展统计物理教学内容的范围，对缓解授课学时与教学内容的矛盾，拓宽学生的知识面以及增强学生学习兴趣等方面具有重要意义。2 本文所提出的课程内容整合以及教学模式改革对物理专业的其他课程，甚至

12、其他专业的一些课程教学改革具有一定的参考意义。二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述） 目前的教学改革更多地集中在教学方法的改革，而对教学内容的改革相对较少； 改革教材是教学内容改革的前提。国内外有部分文献对某一课程内容的改革主要集中在本课程的教学内容的改进； 针对同一专业不同课程间重复教学内容的整合是教学内容改革的重要方面。从学习者的角度分析课程内容的改革是一个新的视角三、 本课题研究内容1分析大学本科物理专业热力学统计物理课程与热学课程中教学内容的重复率；2提出整合热力学统计物理课程与热学课程重复教学内容的方法；3. 分析热力学统计物理课程教学模式改革。四、 本课题研究方法1文献资料法

13、2归纳总结法3比较分析法4计算法五、 研究目标、主要特色及工作进度1.研究目标：分析大学本科物理专业热力学统计物理课程与热学课程中教学内容的部分重复，对热力学统计物理课程的教学内容进行整合，对热力学统计物理课程教学模式的改革进行研究。2主要特色：对大学本科同一专业不同课程的重复教学内容进行比较分析和整合，提出节约课时和加深教学内容的方法。3工作进度：2012年1月15日2月28日选题，查找相关资料。2012年3月1日3月31日对资料进行调查研究，完成开题报告。2012年4月1日5月7日整理所收集的资料，对资料数据进行整理研究。2012年5月8日5月30日进行论文写作和相关工作的完成。2012年

14、6月3日提交装订成册的符合学校要求的毕业论文及相关材料。2012年6月5日论文答辩。六、 参考文献1 赵凯华、罗蔚茵，热学，北京：高等教育出版社，20052 顾建中，热学教程（修订本），高等教育出版社，19833 王竹溪，热力学简程，北京：高等教育出版社，1964 4 汪志诚，热力学统计物理(各版)，高等教育出版社.5 王竹溪，统计物理学导论，北京：高等教育出版社，19646 苏汝铿，统计物理学，复旦大学出版社，19907 彭爱莲; 辛修芳，物理专业热力学统计物理教学改革初探J.科技信息, 2009（30）8 钟云霄，我讲热力学统计物理的一点体会J.大学物理,. 1994（03）宜春学院 20

15、12 届毕业论文答辩资格审查表题 目热力学统计物理教学改革浅析学生姓名卢长春专业物理学（师范）班级2008级学号检查内容论文完成情况开题报告外文资料翻译中、英文摘要软硬件验收论文期间考勤情况累计旷课时间学生自查说明学生签名：年 月 日指导教师意见（说明是否进行答辩及评定成绩）指导教师签名：成绩 年 月 日宜春学院论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律责任，其后果由本人承担

16、。作者签名：日 期：论文版权使用授权书本论文作者完全了解学校有关保留、使用论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权宜春学院可以将本论文的全部或部分内容编入数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。作者签名： 日期：导师签名： 日期：毕 业 论 文论文题目：热力学统计物理教学改革浅析学 院：物理科学与工程技术学院专 业：物理学（师范）年 级：2008级姓 名：卢长春指导教师：余济海职 称：副教授热力学统计物理教学改革浅析宜春学院 物理科学与工程技术学院 物理学 卢长春指导老师： 余济海摘要：分析了热力学统计物

17、理这门课程在教学过程中遇到的困难，包括教学内容重复，教学学时偏少等问题。从教学内容整合，教学方法改进，新考核方式引进等方面提出了教学改革的方案，通过这些方案，精简部分教学内容，以减少学时，缓解教学矛盾；增加部分与前沿科技紧密联系的内容，拓宽学生知识面，紧随教改步伐，以促进教学质量的全面提高。关键字：热力学；统计物理；教学改革Thermodynamics and statistical physics teaching reformYichun University School of physics and Engineering Physics Lu ChangchunTeacher: Yu

18、 JihaiAbstract: The paper analysis of the thermodynamics and statistical physics this course in the teaching process of the difficulties encountered, including repeating contents of course, teaching hours less problems. From the integration of teaching content, teaching method improvement, introduct

19、ion of new assessment methods and other aspects of reform of the teaching program, through these solutions, streamlining the teaching content, in order to reduce the time, alleviate the contradictions in teaching; increased and the forefront of science and technology closely related content, widen s

20、tudents' knowledge, followed the pace of reform, in order to promote the teaching quality comprehensive improvement.Keywords: thermodynamics; statistical physics; teaching reform1 引言物理学专业是一个理论性很强的专业，在整个知识结构体系中包含了许多难度很大的理论课。在教学过程中由于其理论性强，结构体系庞大，内容本身抽象，因此教学难度很大。热力学与统计物理课程就是物理专业的理论性主干课程之一，它对于物理专业的其

21、它后续课程的学习以及从事相关科研都具有重要意义，同时它对于其它相关专业的课程也有重要影响。针对目前大学本科物理教育专业培养方案中开设的热学和热力学统计物理两门课程有较多内容相同或相近，特别是热力学部分和热学都是热运动的宏观理论，而统计物理是热运动的微观理论，目前超流、超导、相变理论及非平衡态理论等学科前沿的研究使统计物理成为一门飞速发展的学科。面对这种形势，现行的教学体系中存在着一些重复教学和教学不够深入等矛盾和困难，需要作改革性的探讨，焦点是如何整合热学和热力学统计物理两门课程的教学内容，如何扩展统计物理教学内容的范围。在这种大背景之下，物理教学中，热学与热力学统计物理两门课程授课学时偏少的

22、问题就显得尤为突出，本文主要就热力学统计物理课程的教学改革进行研究。2 热学与热力学统计物理课程的整合 2.1 热学与热力学统计物理的关系追根溯源，热力学与统计物理课程来源于热力学和统计物理两门独立的学科，由于我国历史上学制的调整，使之合并为一门课，同时学时减少。热力学是以实验为基础的科学，它主要建立在经验总结的基础上，以热力学宏观系统为研究对象。统计物理是以统计数学和量子物理为基础的学科，也是以热力学宏观系统为研究对象。热学与“热力学统计物理”（以下简称热力学统计物理）课程是物理学专业必修的两门主干课程，两者承前启后，存在着密切关系。2.2 热力学统计物理教学目标及教学内容2.2.1 热力学

23、统计物理教学目标通过对热力学统计物理课程的学习，要求学生初步掌握与热现象有关的物质宏观物理性质的唯象理论和统计理论，并对二者的特点与联系有一个较全面的认识。要求学生掌握热统的基本概念、掌握基本定理、定律、基本公式、基本热力学量及它们相互推导。学会用热统理论解决具体问题，培养独力思考能力和创造能力。以适应蓬勃发展的社会教育事业的需要。2.2.2 热力学统计物理的教学内容热力学统计物理的教学内容主要有1.热力学的基本规律，包括热力学系统的平衡态，物态方程，热力学第一定律，理想气体的内能、绝热过程、卡诺循环，热力学第二定律；2.均匀物质的热力学性质，包括内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分、麦氏关系

24、和基本应用，基本热力学函数的确定和特性函数；3. 单元系的相变，包括热动平衡的判据，开系的热力学基本方程，气、液、固的相平衡性质、平衡条件，克拉伯龙方程，液滴的形成；4. 多元系的复相平衡和化学平衡能，包括吉布斯相律，化学平衡条件，理想气体的化学平衡；5. 近独立粒子的最概然分布，包括波尔兹曼分布，波色分布，费米分布及三种分布的关系；6. 玻耳兹曼统计，玻色统计，费米统计；7. 系综理论；8. 涨落理论。2.3 热学的教学内容热学的教学内容主要有：1.温度和基本热现象，其中包括平衡态及状态参量，温度和温标，物态方程 理想气体 理想气体状态方程；2. 气体分子运动论，包括物质的微观模型，理想气体

25、的微观机制、压强公式、分子平均动能，以及温度的微观解释；3. 气体分子热运动的速率和能量的统计分布律，包括气体分子的速率分布，麦克斯韦分布律、波尔兹曼分布律，能量自由度均分定理，理想气体内能和热容量；4. 气体内的输运过程，包括气体分子的平均自由程，粘滞现象的宏观规律及其微观解释，扩散现象和热传导；5. 热力学第一定律；6. 热力学第二定律，卡诺定理，熵增加原理；7.固体；8.液体，包括液体微观结构及表面张力等。2.4 热力学与热力学统计物理教材内容重复现象通过对热学与热力学统计物理两门课程教学内容的分析， 热力学统计物理课程中热力学部分和统计物理部分各占总内容的46%和54%。而热学课程中设

26、计的热力学定律部分和热力学统计物理课程中热力学的部分内容重复率达1/3。包括平衡态、温度、物态方程、热力学第一定律、功、热量与焓、理想气体、热力学第二定律、熵、卡诺定理、能均分定理等 。其中涉及的麦玻分布、气体分子运动论、输运现象、均匀物质的热力学、复相平衡、 玻耳兹曼分布等内容重复也尤为明显。下面对主要重复内容分别在两种教材中的表述作如下列举。2.4.1 平衡态热学中对平衡态的表述为：在不受外界条件影响下，经过足够长时间后系统必将达到一个宏观上看来不随时间变化的状态，这种状态称为平衡态。在热力学统计物理（以下简称热力学统计物理）中表述为:一个孤立系统，不论其初态如何复杂，经过足够长的时间后，

27、将会达到这样的状态，系统的各种宏观性质在长时间内不发生任何变化，这样的状态称为热力学平衡态。2.4.2 物态方程热学中对物态方程的表述为:处于平衡态的某种物质的热力学参量（如压强、体积、温度）之间所满足的函数关系称为该物质的物态方程。公式为物态方程中都显含温度T。热力学统计物理中对物态方程做了更为详细的表述：物态方程就是给出温度与态参量之间的函数关系的方程。其中n摩尔理想气体物态方程为简单固体和液体表述为顺磁体固体2.4.3 热力学第一定律热学中热力学第一定律表述为：自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递中能量的数

28、量不变，也叫能量守恒定律。准静态过程一般表达式无限小过程：热力学统计物理中对热力学第一定律的表述与热学中一样。2.4.4 热力学第二定律热学中热力学第二定律表述为：1.开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生气体影响。2.克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起气体影响。热力学统计物理中对热力学第二定律的表述与热学中一样。2.4.5 熵热学中对熵的表述为：若系统的状态经历一可逆微小变化，它与恒温热源T交换的热量为（），则该系统的熵改变为：数学表达式为：热力学统计物理中对熵的表述与热学中一样。2.4.6 卡诺定理热学中对卡诺定理的表述为：（1）在相同的高温

29、热源和相同的低温热源间工作的一切可逆热机其效率都相等，而与工作物质无关。（2）在相同高温热源与低温热源间工作的一切热机中，不可逆热机的效率都不可能大于可逆热机的效率。热力学统计物理中对卡诺定理的表述：所有工作与两个一定温度之间的热机，以可逆热机的效率最高。2.4.7 能量均分定理热学中对能量均分定理的表述为：处于温度为T的平衡态的气体中，分子热运动动能平均分配到每一个分子的每一个自由度上，每一个分子的自由度的平均动能都是KT/2。热力学统计物理中对能量均分定理的表述：对于处在温度为T的平衡态的经典系统，粒子能量中每一个平方项的平均值等于kT/2。2.5 教材整合方法热学与热力学统计物理课程之间

30、存在着内容重复性建设的不足，这样不仅浪费大量的时间去讲解相同的内容，而且使学生产生厌烦的心理，不利于学生的学习。同时，在这种课程内容设置下，学生的选修课时和实践教学课时将难于得到保障，更不能确保教学目的的完成。因此，对教材内容的整合显得势在必行。适当地削减“热力学”（削减后约占热力学统计物理总内容的1/4）内容，主要讲授统计物理的理论和简单应用（约占整个内容的3/4）。关于热力学的基本定律和有关概念，在普通物理的热学中已作过较详尽的讨论，因此不作更多的介绍。教师在上课时遇到与热力学重复的内容可以要求学生自学，而不必详细讲解，如果内容比较简单可以几句话带过。对于研究宏观热现象所需要的热力学基本公

31、式，没有将它们作为经验规律，而是用统计物理的理论导出。在热学中已讨论较多的“麦玻分布（最可几分布）”也尽量不再重复，只将它作为系综理论的结果讨论。这样，还可以更好地理解宏观理论与微观理论的关系，使认识上一个层次。在削减热力学部分的重复内容的同时，可以增加一些热力学统计物理领域的前沿科技知识（如锂电、超导等）。在具体的教学过程中，注意体现对学生严格逻辑思维的训练，演绎推理能力的培养，给学生以构建物理模型的体验，解决问题的实践。通过削减重复的教材内容，一方面可以提高教学效率，节约大量的学时。另一方面，使学生有更多的接收良好的理论训练的同时，有更多的时间运用热力学统计物理知识探讨实际问题。3 教学改

32、革建议热力学统计物理的基本内容包含有大量公式及公司间的推导运算，传统的教学普遍为课堂注入式教学，教师讲学生被动地听，缺少教师和学生的交流。学生往往有一种感觉：热力学是一大堆偏微商，偏来偏去；统计物理则是这个分布那个分布，整体感觉很模糊。因而学习的过程中，大多数学生缺少主动参与的意识，更缺少学习知识的主动权。针对热力学统计物理这门课程的重要性及其学科特点，在讨论了教材内容整合的同时在这里提出一些教学改革和考核方式改进方面的意见。3.1.改进教学模式，提高学生学习积极性本门课教学内容决定它不可能向普通物理课那样生动直观，大量抽象的理论容易使人感到枯燥无味。因此不能使用传统的“一讲到底”的教学方法，

33、这容易使学生疲劳。在教学过程中要最大限度的使用包括多媒体在内的多种教学方法，在课堂教学中要紧抓住师生互动与独立思考这个主题，使用讲授、提问、分析讨论、边讲边练、书写课程论文、前沿问题讲座等多种方法相结合的教学方式教学，为学生自主学和复习提供必要的条件。创建新的教学环境，让学生感受到在应有的课堂气氛，我们需要精心去设计每一堂课， 理准备、器物准备等方面帮助学生。教学不是单纯的课件演示，教师要善于激发学生的求知欲望，发挥他们的主动性和创造性，调动学生的积极性。让良好的课堂气氛去影响和感染学生，使自主学习成为需要。同时发挥师范学生的特点，对于那些学生感兴趣的问题，为他们提供条件和帮助，让他们自己走上

34、讲台讲解，使课堂成为知识交流的园地。通过这样的活动，逐步培养了学生自学意识，参与意识，提高学习的积极性和主动性。引进讨论教学方式。在平常的课堂中，适当的引入讨论式的教学方式，这样可以调动学生学习的积极性和主动性，增强学生对教学活动的参与意识。例如在讲述某一个问题的结论之前，先让学生讨论该问题的结论应该是什么，往往是学生会有很多种结论，而有一些结论非常有创意。再例如在做习题时，一些常规的做法熟悉之后，让学生发挥自己的思维探讨新的做法，这时会出现许多新的做法，当然有些做法是行不通的，但通过讨论对解决问题的思路清晰起来，但学生往往会讨论出一些新的非常规的做法，而且这些做法是行得通的。通过这样的过程不

35、但使学生对教学内容有了较深入的了解，而且大大提高了学习的自信心。3.2 引进新的考核方式在考试方式上改进原来的考试模式，尝试引进新的能够促进学生主动学习，主动思考，提高学习能力的考试方式。把以往单一试卷形式的考试分成两部分，笔答部分和通过做PowerPoint演讲部分。笔答部分主要考察学生基本理论的学习效果。做PowerPoint演讲部分，出一些有关理解和应用方面的题，每个学生通过抽签的形式得到不同的命题，学生通过自己对基本理论知识的把握和通过上网查阅该问题方面的知识做出PowerPoint,最后把准备好的内容给大家讲出来，几名教师根据效果给出分数。这部分主要考察学生对课程内容的理解能力、收集

36、信息的能力和表达能力。这样的改革能够转变学生原来的学习习惯，增强学习能力,进一步提高学生整体素质, 为以后的学习和工作打下良好的基础。4 热力学统计物理前沿科学技术上面我们探讨了关于削减教材等课程整合方法，势必会导致教材内容的减少。依据教改精神，紧随时代步伐，在新时期，为了拓宽学生知识面，增强学生学习兴趣，促进学生个性发展，培养学生的创新能力，我们可以在热力学统计物理教材中增添一些关于本门课程的前沿科技知识。热力学与统计物理是一门古老而又年轻的学科，从工业革命到当代社会，它见证了人类一步步的发展，从瓦特发明蒸汽机到火车轮船的出现，热力学的每一次重大发现都伴随着生产力的巨大飞跃，热力学的发展史就

37、是一部现代文明史。如今，热力学依然在许多高科技领域发挥着它的重要作用，可适当增加以下内容相关知识的讲解。4.1 超导技术超导技术是研究物质在超导状态下的性质、功能以及超导材料、超导器件的研制、开发和应用的技术。某些物质在温度降低到一定值时电阻会完全消失，这种现象称为超导电性。具有超导电性的物质称为超导材料或超导体。超导材料包括金属低温超导材料、陶瓷高温超导材料和有机超导材料等。超导技术的开发和应用对国民经济、军事技术、科学实验与医疗卫生等具有重大价值。自1986年以来，中国在高温超导技术攻关中取得了一系列重大成就，在某些领域达到了国际领先水平4.2 激光技术激光英文全名为Light Ampli

38、fication by Stimulated Emission of Radiation (LASER)，于1960年面世，是一种因刺激产生辐射而强化的光。科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质，使其原子的电子达到受激发的高能量状态，当这些电子要回复到平静的低能量状态时，原子就会射出光子，以放出多余的能量；而接著，这些被放出的光子又会撞击其它原子，激发更多的原子产生光子，引发一连串的“连锁反应”，并且都朝同一个方前进，形成强烈而且集中朝向某个方向的光。在工业上，激光被广泛应用与材料成型，材料切割和焊接等领域。在医疗上，激光可用于去除或破坏目标组织达到治疗的目的。在军事

39、上，激光被用于测距，制导，甚至被用来制造高能激光武器，可以直接摧毁敌方导弹和卫星等。4.3 锂离子电池技术锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。是现代高性能电池的代表。锂离子电池具有电压高，比能大，循环寿命长，安全性能好，自放电小，可快速充电等优点，被广泛应用于手机，笔记本电脑，电动摩托车和电动汽车，在航空航天和军事技术等领域也有重要应用。5 结束语在教改思想指导下，我们针对热力学统计物理课

40、程传统教学中存在的一些问题，提出了课程整合的具体方法，在削减与热学重复的内容的同时，增加部分与学科紧密联系的科学前沿知识。在传统讲课的基础上加强了讨论教学的方式，在课程考核方面提出来考试和讲授相结合的方法。这些措施能够缓解授课学时与教学内容的矛盾，在增加学生实践机会，拓宽学生的知识面以及增强学生学习兴趣等方面能得到改善。随着教改的深化以及大学教学改革的推进，大学教学中存在类似教学困难的课程远不止热力学统计物理一门，本文所提出的一些课程整合以及教改意见也对物理专业的其他课程（比如电磁学与电动力学）的教改能够有所帮助，甚至能够为其他专业的一些课程整合提供一些参考意见。当然，鉴于热力学统计物理这门课

41、程的重要性与复杂性，要使本课程的教学效果达到更高的层次，仅仅这些建议是远远不够的，还需要更多的教学工作者和学习者做出更深入的研究与探讨。参考文献1汪志诚. 热力学统计物理M 第三版 北京：高等教育出版社，20082梁希侠. 班十良. 统计物理学M. 呼和浩特：内蒙古大学出版社，20003谢国秋，刘仁臣，程和平.热血和热力学统计物理整合探索与实践J.高等教育出版社，2010（3）4彭昌宁. 热力学统计物理教学的“三个基本点”J.l陇东学院学报（自然科学版），2007（1）5秦允豪.热学M 第二版 北京：高等教育出版社，1999致 谢本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业论文，由于经验的匮

42、乏，难免有许多考虑不周全的地方。本次论文是在我的导师余济海的亲切关怀和悉心指导下完成的。在这里我要感激我的导师余济海。余老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，到初稿的确定和修改，中期检查，后期详细设计等整个过程中都给予了我悉心指导。除了余济海老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。最后我还要感激宜春学院四年对我的栽培！卢长春2012年5月30日外文资料译文热力学中都熵1 熵的概念及本质熵在热力学中是表征物质状态的参量之一，通常用符号S表示。在经典热力学中，可用增量定义为dS(dQ/T)，式中T为物质的热力学温度；

43、dQ为熵增过程中加入物质的热量。下标“可逆”表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。若过程是不可逆的，则dS(dQ/T)不可逆。从微观上说，熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度，系统越无序、越混乱，熵就越大。热力学过程不可逆性的微观本质和统计意义就是系统从有序趋于无序，从概率较小的状态趋于概率较大的状态。熵是物理学中的一个传统概念，人们在研究如何提高热机效率的过程中，通过对自然界状态转化的方向问题的不断深入研究，逐步发现和建立了熵的概念。2 熵函数的来历热力学第一定律就是能量守恒与转换定律，但是它并未涉及能量转换的过程能否自发地进行以及可进行到何种程度。热力学第二定律就是判断自发过程进行的方向

44、和限度的定律，它有不同的表述方法：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体；热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化；不可能从单一热源取出热量使之全部转化为功而不发生其他变化；第二类永动机是不可能造成的。热力学第二定律是人类经验的总结，它不能从其他更普遍的定律推导出来，但是迄今为止没有一个实验事实与之相违背，它是基本的自然法则之一。由于一切热力学变化（包括相变化和化学变化）的方向和限度都可归结为热和功之间的相互转化及其转化限度的问题，那么就一定能找到一个普遍的热力学函数来判别自发过程的方向和限度。可以设想，这种函数是一种状态函数，又是一个判别性函数（有符号差异），它能定量说明自发过程的趋

45、势大小，这种状态函数就是熵函数。3 熵增加原理对于绝热过程Q0，故S0，即系统的熵在可逆绝热过程中不变，在不可逆绝热过程中单调增大。这就是熵增加原理。由于孤立系统内部的一切变化与外界无关，必然是绝热过程，所以熵增加原理也可表为：一个孤立系统的熵永远不会减少。它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态，其熵单调增大，当系统达到平衡态时，熵达到最大值。熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度，熵增加原理就是热力学第二定律。 外文资料原文Thermodynamics of Entropy1 the Concept of Entropy and EssenceEntropy in thermod

46、ynamics is the characterization of state parameter of material, usually denoted by S. In classical thermodynamics, by the increment is defined as dS = ( dQ/T ), type T for the substance of the thermodynamic temperature; dQ is added in the process of material heat entropy. Subscript" reversible&

47、quot; said heating process caused by the process of change is reversible. If the process is not reversible, dS > ( dQ/T ) irreversible. From microcosmic on, entropy is composed of a large number of microscopic particles system disorder degree measurement, system more disordered, more chaos, entro

48、py is larger. Thermodynamics of the irreversible nature of the micro and statistical significance is the system from order to disorder, from probability smaller state tends to be the probability of a larger state. Entropy in physics is the concept of a tradition, people in the study of how to improv

49、e the efficiency of heat engines in the process, the nature and the direction of transformation of state of in-depth research, gradually discovered and established the concept of entropy.2 the Entropy Function.The first law of thermodynamics is the law of conservation and conversion of energy, but i

50、t did not involve the process of energy conversion can occur spontaneously and can be carried out to what extent. The second law of thermodynamics is the judgment of spontaneous process direction and limitation of the law, it has a different description methods: heat cannot spontaneously from low temperature to high temperature object; heat from low temperature to high temperature impossible objects without causing other changes may not be taken out from a single heat source; heat causes the whole into work wi