当前位置：文档库 › 计算物理课程教学大纲

计算物理课程教学大纲

一、课程说明

（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；

课程名称:计算物理

所属专业:物理学

课程性质:必修

学分:4

（二）课程简介、目标与任务；

计算物理学是以计算机及计算机技术为工具和手段，运用计算数学的方法，解决复杂物理问题的一门应用科学。是一门发展中的前沿学科，与理论物理、实验物理并列作为物理学的三大支柱，具有很强的实践性，因此在教学过程中，需要综合物理学理论、数值计算方法和计算机程序设计这三方面的知识，并且充分调动和发挥学生的主动性，培养学生使用计算工具软件、熟练地编程计算的实践能力。并且在教学中让学生多了解相关的前沿科技动态。计算物理课程的教学目的是，使学生系统地了解物理模型和数学模型的建立方法，掌握基本的数值计算方法以及物理学中常用的数值计算方法；使学生获得通过数值计算和计算机模拟，分析和处理一些物理问题的基本方法，具备基本的解决问题的能力，提高逻辑推理和抽象思维的能力，为独立解决科学研究中的实际问题打下必要的数学物理基础。

（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；

本课程要有一定的物理和数学基础，以便熟悉解决的相关物理问题及用到的数值计算方法；要熟练掌握一门计算机语言（如Fortran, Matlab语言），以便能独立完成上机实践；为以后解决科学研究中的实际数值计算问题打下必要的基础。

（四）教材与主要参考书。

教材:计算物理学 S.E.Koonin著，秦克诚译，高教出版社，1992年11

月第1版; Computational Physics, Fortran Version, S.E.Koonin and

D.C.Meredith.

教学参考书：

1.《计算物理学》马文淦著，科学出版社（2005）

2.《计算物理学讲义》彭芳麟编写，北师大物理系（2000）

3. 计算物理，杨清建编著，上海科学技术出版社。

4. An Introduction to Computational Physics，计算物理学导论，T.Pang

著，世界图书出版公司。

5. Computational Physics，计算物理学，K.H.Hoffmann编，科学出版社。

6. Fortran 常用算法程序集，徐士良编，清华大学出版社。

7. Fortran 算法汇编《一》《二》《三》，国防工业出版社。

8. Visual Fortran常用算法程序集，何光渝等编著，科学出版社。

9. Visual Basic常用算法程序集，何光渝编著，科学出版社。

10. 《Matlab入门与提高》龚剑朱亮，清华大学出版社（2000年）。

二、课程内容与安排

课程内容：

第一章基本数学运算

§1.1 数值微分

§1.2 数值求积

§1.3 求根

§1.4 分子振动的半经典量子化

*课题I：中心位势的散射

第二章常微分方程

§2.1 简单方法

§2.2 多步法和隐式法

§2.3 Runge-Kutta方法

§2.4 稳定性

§2.5 二维运动中的有序与混沌

*课题II：白矮星的结构

第三章边值问题和本征值问题

§3.1 Numerov算法

§3.2 边值问题的直接积分

§3.3 边值问题的Green函数解

§3.4 波动方程的本征值

§3.5 一维Schrodinger方程的定态解

*课题III：原子结构的Hartree-Fock近似

第四章特殊函数和Gauss求积

§4.1 特殊函数

§4.2 Gauss求积

§4.3 量子散射的玻恩近似和程函数近似

*课题IV：量子散射的分波解法

第五章矩阵运算

§5.1矩阵求逆

§5.2三对角矩阵的本征值

§5.3化为三对角形式

§5.4 确定核电荷密度

*课题V：一个示意性的壳层模型

第六章椭园型偏微分方程

§6.1 离散化和变分原理

§6.2 求解边值问题的一种迭代方法

§6.3 关于离散化的进一步讨论

§6.4 二维椭圆型方程

*课题VI：二维定态流体力学

第七章抛物型偏微分方程

§7.1 简单的离散化和不稳定性

§7.2 隐式格式和三对角矩阵的求逆

§7.3 二维扩散和边值问题

§7.4 本征值问题的迭代方法

§7.4 含时间的Schrodinger方程

*课题VII：化学反应中的自组织现象

第八章Monte Carlo方法

§8.1 Monte Carlo方法的基本思想

§8.2 具有特定分布的随机变量的产生

§8.3 Metropolis等人的算法

§8.4 二维Ising模型

*课题VIII：H2分子的量子Monte Carlo计算

课程安排：

绪论：2学时；第一章：6学时；第二章：8学时；第三章：6学时；第四章：4学时；第五章：6学时；第六章：6学时；第七章：8学时；第八章：8学时。

（一）教学方法与学时分配

讲授课与计算机上机课相结合；其中讲授54学时，上机18学时。

（二）内容及基本要求

主要内容：数值求积、求根方法；常微分方程的初值问题、边值问题及本征值问题的计算方法；Gauss求积的方法；矩阵运算方法；偏微分方程的数值算法；Monte Carlo 方法。

【重点掌握】：数值求积、Gauss求积及Monte Carlo求定积分的方法；常微分方程和偏微分方程的计算方法。

【掌握】：Gauss求积的思想及矩阵运算方法。

【难点】：偏微分方程的数值计算及Monte Carlo方法。

（重点掌握、掌握、了解、一般了解四个层次可根据教学内容和对学生的具体要求适当减少，但不得少于两个层次）

制定人：关剑月、俞连春

审定人：

批准人：

日期：

大学物理B课程教学大纲

《大学物理B(2)》课程教学大纲一、课程基本信息

第5章：真空中的静电场课程内容： 1、电荷和电场库仑定律 2、电场强度场强的叠加原理连续分布电荷的场强 3、电场线电通量高斯定理高斯定理的应用 4、静电场力做功电势能电势电势差电势的叠加原理场强与电势的关系※ 5、电偶极子 6. 电流和电流密度欧姆定律电动势基本要求： 1、掌握电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。 2、掌握用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 3、理解高斯定理和环路定律，能熟练地用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。 4、掌握电场力的功与电势差和移动电荷之间的关系。 5、理解电场是保守力场。 6、掌握电势与场强的积分关系。 7、了解解电场线、等势面的概念。 8、了解场强和电势梯度的关系。 9、了解电偶极子，电偶极矩的概念。 10、理解电流、电流密度、电动势的概念。 11、掌握欧姆定律本章重点： 1、电场强度和电势的概念、场的叠加原理。 2、掌握高斯定理和环路定律的应用 3、会计算电场力的功。 4、电流密度、欧姆定律本章难点： 1、利用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 2、用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。模块分类及要求:

※第6章：静电场中的导体和电介质课程内容： 1、静电场中的导体 2、静电场中的电介质 3、电位移有电介质时的高斯定理 4、电容电容器 5、静电场的能量能量密度 6、静电的应用基本要求： 1、理解导体静电平衡条件及导体表面电荷分布。 2、掌握电容的定义及其物理意义，能计算平板、球、圆柱形电容器的电容。 3、了解电介质极化的微观解释和极化强度矢量。 4、理解电介质中的高斯定理和各向同性介质中电位移与电场强度的关

大学物理实验课程教学大纲

大学物理实验课程教学大纲课程名称：大学物理实验英文名称：College Physics Experiment 实验课程编号：110309 课程性质：基础必修课课程属性：工科各专业本科生必修教材名称：《大学物理实验》实验指导书名称：（无）课程总学时：56 实验总学时：56 开设实验项目数：17 总学分：3.5 应开实验学期：一年级第2学期，二年级第1学期适用专业：工科各专业本科生先修课程：高等数学本大纲主撰人：凌亚文审核人：王占民一、课程的目标及基本要求物理学是一门实验科学。物理规律的发展及其理论的建立，都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。为了适应社会飞速发展的要求，需要培养大量有创造性的工程技术人才。为此要求工科大学毕业生，不仅要具有较宽广的基础理论知识，而且还要具有能从事现代科学实验的较强能力。物理实验是学生入学后，受系统实验技能训练的开端，是一系列实验训练的重要基础。因此，在整个物理学的教学过程中，必须十分注意实验技能的训练，物理实验应与理论教学具有同等重要的地位，而不是作为理论课的附属环节。二、课程实验的目的要求在一定的物理知识和中学物理实验的基础上，对学生进行实验方法和技能的基础训练。要求学生弄懂实验原理，了解一些物理量的测量方法。要求学生熟悉常用仪器的基本原理和性能, 并了解使用方法。要求学生能够正确记录、处理实验数据，分析判断实验结果，并能写出比较完整的实验报告。培养和提高学生观察、分析实验现象的本领和独立工作能力。并通过实验中的观察、测量和分析，加深对物理学中某些概念、规律和理论的理解。培养学生严肃认真的工作作风，实事求是的科学态度和爱护国家财产、遵守纪律的优良品德。三、适用专业工科各专业本科生。四、实验方式与基本要求西安建筑科技大学负责人：史彭

计算方法教学大纲-致远学院-上海交通大学

上海交通大学致远学院2014年秋季学期《随机过程》课程教学说明一.课程基本信息 1．开课学院（系）：致远学院 2．课程名称：《随机过程》(Stochastic Processes) 3．学时/学分：64学时/4学分 4．先修课程：概率论 5．上课时间：周二、四，3-4节课 6．上课地点：中院207 7．任课教师：韩东（donghan@https://www.wendangku.net/doc/3b18316090.html,） 8．办公室及电话：数学楼1206，54743148-1206 9．助教：张登（zhangdeng@https://www.wendangku.net/doc/3b18316090.html,） 10.Office hour：周四下午3-5点，数学楼1206 二.课程主要内容（中英文）随机过程是定量研究随机现象（事件）统计规律的一门数学分支学科。学习《随机过程》的主要目的是：了解、认识随机现象的统计性质；知道如何构造随机模型并且能计算和分析随机事件随时间发生变化的的概率及其相关性质。《随机过程》主要包括：Poisson过程、Markov过程、鞅过程、Bronian 运动、随机分析基础(Ito积分与随机微分方程)、平稳过程等。 Stochastic Processes are ways of quantifying the dynamic relations of sequences of random events. It is a branch of mathematics. The main content of this course includes: General theory of stochastic processes; Poisson process and renewal theorems; Martingales; Discrete-time Markov Chains; Continuous-time Markov Chains; Brownian motion; Introduction to stochastic analysis; Stationary processes and ARMA models. 第一章概率论精要主要内容：概率公理化，全概率公式和Bayes 公式，随机变量及其数字特征、条件期望、极限定理。重点与难点：条件期望和极限定理。第二章随机过程的基本概念主要内容：随机过程的定义、随机过程的存在性、随机过程的数字特征。重点与难点：随机过程的存在性。第三章Poisson 过程主要内容：Poisson过程的定义及性质，首达时间与其间隔的分布，Poisson过程的极限定理。重点与难点：首达时间间隔与Poisson过程的关系。第四章Markov过程

《大学物理A》教学大纲

《大学物理A》课程教学大纲课程编号：90902008 学时：96 学分：6 适用专业：材料成型及控制工程、电气工程及其自动化、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、电子信息工程、通信工程开课部门：基础教学部一、课程的性质与任务大学物理课程是我校工科专业的一门专业基础课，具有实验性强的特点。通过本课程的学习，使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。三、实践教学的基本要求

2.实践教学要求实践教学具体要求见《大学物理实验大纲》。四、课程的基本教学内容及要求第一章质点力学 1. 教学内容（1）质点运动的描述（2）牛顿运动定律；（3）功和能机械能守恒定律；（4）冲量和动量动量守恒定律；（5）力矩和角动量角动量守恒定律。 2．重点与难点重点：质点运动的描述、牛顿运动定律及其应用、动量定理、动能定理、机械能定理、机械能守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。

难点：牛顿运动定律和三个守恒定律及其成立条件 3.课程教学要求教学中要通过把质点力学的研究对象抽象为理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。应注意1.质点力学中除角动量部分外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复；2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。3.可简要说明守恒定律与对称性的相互关系及其在物理学中的地位。使学生掌握描述质点运动的基本物理量：位置矢量、位移、速度和加速度的概念，理解它们具有的矢量性、相对性和瞬时性，能用求导方法由已知的运动方程求速度和加速度；掌握牛顿运动定律的内容及应用；掌握质点的动能和动能定理，理解保守力和势能的概念，理解系统的机械能定理及其应用，掌握机械能守恒定律及适用条件与应用；理解冲量的概念，掌握动量定理、动量守恒定律及适用条件与应用；了解力矩和角动量的概念，理解角动量守恒定律及应用。第二章刚体力学基础 1.教学内容（1）刚体定轴转动的运动学描述；（2）刚体定轴转动的动力学描述；（3）刚体定轴转动的机械能守恒；（4）刚体定轴转动的角动量守恒。 2．重点与难点重点：刚体定轴转动的转动定律、机械能守恒定律和角动量守恒定律。难点：转动定律的应用、机械能守恒的条件和角动量守恒的条件。 3. 课程教学要求教学中要通过把刚体力学的研究对象抽象为理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。教学过程中应注意1.刚体力学中除刚体外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复；2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。使学生理解转动惯量的物理意义，了解平行轴定理的内涵，掌握刚体定轴转动的转动定律及应用；了解力矩的功的计算，掌握刚体定轴转动的机械能守恒定律及应用；理解刚体定轴转动的角动量守恒定律。第三章机械振动 1.教学内容（1）简谐运动的运动学描述；（2）简谐运动的动力学方程和能量；（3）简谐运动的合成。 2.重点与难点重点：简谐运动的运动学描述。难点：简谐运动的动力学方程。 3.课程教学要求教学中应强调简谐运动的描述特点及研究方法，突出相位及相位差的物理意义。振动是应用演示手段较为丰富的部分，教学中应充分应用演示实验和多媒体手段阐述旋转矢量法；展示阻尼振动、受迫振动和共振现象、振动的合成。并可鼓励学生自己设计展示物理思想和物理现象的多媒体课件。使学生掌握简谐运动的概念及其三个特征量的意义，理解简谐运动的动力学特征及能量特征，理解两个同方向、同频率简谐运动的合成问题。

普通物理B课程教学大纲

普通物理AⅡ课程教学大纲课程代码：5054112 课程性质：学科通选课开课单位：物理与电子信息学院总学时：64其中（理论学时：64；实践学时：0）学分：4 适用专业：机械和数学学院所有专业、物理与电子信息学院、计算机和化学学院部分专业开课学期：2、3 一、课程性质、目的和要求物理学是自然学的基础学科之一，是研究自然界物质运动基本规律的科学。它研究的对象是物质最基本、最普遍的运动形式，包括机械运动，分子热运动，电磁运动，原子及原子核运动等。它虽然不能包括或替代高级的复杂的运动形式，但是，它所研究的问题无一不包括在其他高级的、复杂的运动形式之中。因此，物理学研究的规律具有极大的普遍性，这使它成为自然科学的基础和现代工程技术的重大支柱，也是工科各专业的必修基础课。通过本课程学习，使学生正确认识物理学基本理论的建立和发展过程，培养学生正确的思想方法和研究方法，培养学生辩证唯物主义世界观，提高学生的基本素质，并为学生学习专业知识和近代科学技术打下必要的物理基础。随着科学技术的迅速发展，物理学与各学科间相互交叉、相互渗透日益密切，物理学将为学生适应现代科学技术发展在专业领域中有所发现、有所创造、有所前进打好基础。二、本课程与其他课程的联系与分工普通物理作为理工科各专业的必修基础课，是许多理工专业课程(例如材料力学、流体力学、振动理论、电工学、电磁场与电磁波、数学物理方法、传热学等)的基础，并在许多工程技术领域中有着广泛的运用。三、教学内容与基本要求第一章质点力学（10学时）教学目的与要求 1．了解质点、参考系、坐标系、惯性参考系的概念，理解位移、位矢、速度、加速度、角速度、角加速度、动量、力矩、角动量等物理量，掌握直角坐标系、自然坐标系计算质点作空间运动时的速度、加速度、角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度；牛顿三大定律及应用；掌握保守力作功的特点及势能的概念、动能定理和机械能守恒定律、动量定理以

大学物理教学大纲

《大学物理》（I）教学大纲 <总学时数：48，学分数：3> 一．课程的性质、任务和目的大学物理课程是理工类大学生一门必修的重要基础课，它为学生学习后继课程和解决实际问题提供了必不可少的物理基础知识及常用的物理方法。在课程学习中，要求以应用为目的，加强与实际应用较多的基础知识和基本方法的训练。通过各个教学环节，使学生具有较完整的物理理论基础和比较熟练的运用物理知识解决实际问题的能力和创新能力。二．课程基本内容和要求（一）质点运动学 1.理解质点模型和参照系等概念。 2.掌握描述质点运动的物理量：位置矢量、位移、路程、速度、加速度等。 3.能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时的速度和加速度。理解速度与加速度的瞬时性、矢量性和独立性等基本特性。 4.掌握圆周运动的角量表示及角量与线量之间的关系。能够计算质点作圆周运动时的角速度和角加速度、切向加速度和法向加速度。 5.了解相对运动的基本概念，并能解决一些简单问题。（二）牛顿运动定律 1.理解牛顿运动三定律的物理内容，了解其适用范围。 2.能够使用隔离法分析物理对象，熟练应用牛顿运动定律分析和解决基本力学问题。（三）动量守恒定律和能量守恒定律 1.掌握动量、冲量的概念，明确其物理意义，并熟练应用动量原理、动量守恒定律求解质点在平面内的动力学问题。 2.理解功、动能、势能、保守力和机械能概念，明确其物理意义，并能进行有关的计算。 3.掌握动能定理、机械能守恒定律，理解功能原理、能量守恒定律及其意义。（四）刚体的转动 1.了解刚体模型和刚体的基本运动，理解刚体运动与质点运动的区别和联系。

2.理解描述刚体定轴转动的角坐标、角位移、角速度和角加速度等概念及其运动学公式。 3.理解转动惯量的意义及计算方法，能够计算典型几何形体的转动惯量。 4.理解转动定律，能够结合力矩概念构造动力学方程求解定轴转动的问题。 5.理解力矩的功，刚体的转动动能，刚体的重力势能等的计算方法；能够应用动能定理及机械能守恒定律解决刚体定轴转动的问题。 6.理解刚体的动量矩（角动量）概念，能计算刚体或质点对固定轴的动量矩。理解动量矩守恒定律及其适用条件，并能对含有定轴转动刚体在内的系统正确应用角动量定理及角动量守恒定律分析、计算有关问题。（五）机械振动 1.理解谐振动模型，掌握简谐振动的基本特征及描述简谐振动的基本特征量：频率、相位、振幅的意义及确定方法，能够进行一些简单的计算。 2.掌握旋转矢量法，并能用以分析有关问题（如确定初相、运动时间、写出振动方程）。 3.理解两个同方向、同频率谐振动合成的规律，以及合振动振幅极大和极小的条件。了解两个互相垂直、同频率和不同频率谐振动的合成规律，了解李萨如图形。（六）机械波 1.理解描述波动的各物理量的物理意义及各量之间的相互关系。 2.理解机械波产生的条件。掌握根据已知质元的振动表达式建立平面简谐波的波函数的方法以及波函数的物理意义，理解波形图线。了解波的能量传播特征及能流、能流密度等概念。 3.理解惠更斯原理和波的叠加原理。掌握波的相干条件，能应用位相差和波程差的概念分析和确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。 4.理解驻波及其形成的条件和特点，建立半波损失的概念，了解驻波和行波的区别。（七）波动光学 1.了解原子发光的特点，理解光的相干条件及获得相干光的基本原理和一般方法。 2.掌握光程概念以及光程差与相位差的关系，了解反射时产生半波损失的条件。能正确计算两束相干光之间的光程差和相位差，并写出产生明条纹和暗条纹的相应条件。 3.掌握杨氏双缝干涉的基本装置和实验规律，了解干涉条纹的分布特点及其应用，并能做相应的计算。掌握薄膜等厚干涉的规律及干涉位置的计算，理解等倾干涉条纹产生的原理，了解薄膜干涉原理在实际中的应用。了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及其应用。 4.理解惠更斯-菲涅耳原理及其对光衍射现象的定性解释。了解分析单缝夫琅和费衍射的半波带法，能够根据衍射公式确定明、暗条纹分布。了解光栅衍射条纹的成因和特点，掌握光栅公式，了解

数值计算方法教学大纲

《数值计算方法》教学大纲课程编号：MI3321048 课程名称：数值计算方法英文名称：Numerical and Computational Methods 学时： 30 学分：2 课程类型：任选课程性质：任选课适用专业：微电子学先修课程：高等数学,线性代数集成电路设计与集成系统开课学期：Y3开课院系：微电子学院一、课程的教学目标与任务目标：学习数值计算的基本理论和方法，掌握求解工程或物理中数学问题的数值计算基本方法。任务：掌握数值计算的基本概念和基本原理，基本算法，培养数值计算能力。二、本课程与其它课程的联系和分工本课程以高等数学，线性代数，高级语言编程作为先修课程，为求解复杂数学方程的数值解打下良好基础。三、课程内容及基本要求 (一) 引论（2学时）具体内容：数值计算方法的内容和意义，误差产生的原因和误差的传播，误差的基本概念，算法的稳定性与收敛性。 1.基本要求（1）了解算法基本概念。（2）了解误差基本概念，了解误差分析基本意义。 2.重点、难点重点：误差产生的原因和误差的传播。难点：算法的稳定性与收敛性。 3.说明：使学生建立工程中和计算中的数值误差概念。 (二) 函数插值与最小二乘拟合（8学时）具体内容：插值概念，拉格朗日插值，牛顿插值，分段插值，曲线拟合的最小二乘法。 1.基本要求（1）了解插值概念。（2）熟练掌握拉格朗日插值公式，会用余项估计误差。（3）掌握牛顿插值公式。（4）掌握分段低次插值的意义及方法。

（5）掌握曲线拟合的最小二乘法。 2.重点、难点重点：拉格朗日插值, 余项，最小二乘法。难点：拉格朗日插值, 余项。 3.说明：插值与拟合是数值计算中的常用方法，也是后续学习内容的基础。 (三) 第三章数值积分与微分（5学时）具体内容：数值求积的基本思想，代数精度的概念，划分节点求积公式（梯形辛普生及其复化求积公式），高斯求积公式，数值微分。 1.基本要求（1）了解数值求积的基本思想，代数精度的概念。（2）熟练掌握梯形，辛普生及其复化求积公式。（3）掌握高斯求积公式的用法。（4）掌握几个数值微分计算公式。 2.重点、难点重点：数值求积基本思想，等距节点求积公式，梯形法，辛普生法，数值微分。难点：数值求积和数值微分。 3.说明：积分和微分的数值计算，是进一步的各种数值计算的基础。 (四) 常微分方程数值解法（5学时）具体内容：尤拉法与改进尤拉法，梯形方法，龙格—库塔法，收敛性与稳定性。 1.基本要求（1）掌握数值求解一阶方程的尤拉法，改进尤拉法，梯形法及龙格—库塔法。（2）了解局部截断误差，方法阶等基本概念。（3）了解收敛性与稳定性问题及其影响因素。 2.重点、难点重点：尤拉法,龙格－库塔法，收敛性与稳定性。难点：收敛性与稳定性问题。 3.说明：该内容是常用的几种常微分方程数值计算方法，是工程计算的重要基础。 (五) 方程求根的迭代法（4学时）具体内容：二分法，解一元方程的迭代法，牛顿法，弦截法。 1.基本要求（1）了解方程求根的对分法和迭代法的求解过程。（2）熟练掌握牛顿法。（3）掌握弦截法。 2.重点、难点重点：迭代法，牛顿法。

金属物理专业_课程教学大纲

金属材料物理专业实验课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：金属材料物理专业实验所属专业：金属材料课程性质：专业实验课学分：4 （二）课程简介、目标与任务；课程简介：金属材料物理专业实验是专业实验教学部的重要组成部分，其前身是原物理系金属物理专业，始建于1956年，是我国第一批设置的金属物理专业，是与吉林大学、北京大学、南京大学、中山大学同期先后设置的专业，也是建国初期按照地理区域和行政区域划分的全国八大金属材料研究基地之一。主要培养有色金属、复合材料、粉末冶金、材料热处理、材料腐蚀与防护及表面等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面的人才。本专业实用性很强，研究成果可以直接应用到现实生产，所取得的进展和人民群众的日常生活密切相关，专业就业前景广阔。目标和任务：从基础性的技能训练实验、综合性创新性实验和研究性科研训练等三个层次上进行实验内容、层层深入地培养与训练学生的综合实验素质及创新能力：精选基础性实验，建设并加强综合性实验和研究创新性实验。（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；《金属物理学》《金属热处理》（四）教材与主要参考书。教材：自编中

参考书： 1.《金属热处理综合实验指导书》，王志刚、刘科高主编，高等学校“十二五”实验实训规划教材，冶金工业出版社； 2.《金属材料及热处理实验教程》，周小平主编，华中科技大学出版社； 3.《金属热处理原理与工艺》，王顺兴主编，哈尔滨工业大学出版社； 4.《金属热处理工艺学》，夏立方主编，哈尔滨工业大学出版社（五）主讲教师。主讲：卓仁富，闫徳教师梯队：王君，耿柏松，门学虎，吴志国二、课程内容与安排第一章金属热处理（退火、正火、淬火）（一）教学方法与学时分配 8学时，必做实验。先讲授，然后自己动手完成实验（二）内容及基本要求主要内容：热处理是一种很重要的金属加工工艺方法，热处理的主要目的是改善钢材性能，提高工件使用寿命。钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度，经一定时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。热处理之所以能使钢的性能发生显著变化，主要是由于钢的内部组织发生了质的变化。采用不同的热处理工艺过程，将会使钢得到不同的组织结构，从而获得所需要的性能。普通热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。热处理操作中，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个关键工序，也称热处理三要素。正确选择这三种工艺参数，是热处理成功的基本保证。Fe-FeC相图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。【重点掌握】：含碳量、加热温度、冷却速度等因素与碳钢热处理后组织及性能的关系。

大学物理实验--教学大纲

大学物理实验课教学大纲大学物理实验课程体系、内容和教学模式 (1) 一级物理实验（基础物理实验） (3) 二级物理实验（综合性、设计性实验） (4) 三级物理实验（现代物理实验技术） (5) 四级物理实验（研究型实验） (7) 开放实验 (8) 物理学在人的科学素质培养中具有重要的地位，实验为物理学的基础，它反映了理工科实验的共性和普遍性问题,在人才科学素质培养中起着不可替代的重要作用.20世纪中叶以来，以计算机信息科学技术、生命科学、空间科学、材料科学等为代表的新的科学技术革命，极大地加速了科学技术的发展和各学科之间的相互交叉和渗透，新的综合化趋势已成为科学发展的主流。因此，物理实验课程体系，教学内容和教学方法、手段必须由封闭型向开放型转变。大学物理实验作为大学生在进校后的第一门科学实验课程，不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术的发展相适应的综合能力，适应时代的发展，科技进步的创新能力。大学物理实验课程体系、内容和教学模式 1．素质教育为目标，建立物理实验课程新体系：打破了传统的力、热、电、光、近代物理实验教学的封闭体系。建立以基本实验、综合性实验、设计性实验、研究性实验等组成的新的实验课程体系，形成从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力，逐级提高的四级基础物理实验课程新体系。每一级物理实验大致用一个学期的时间完成，不同的级标志着不同实验技能和科学思维水平。使学生从较高起点进入大学物理实验，一个台阶、一个台阶地走向科学的高峰。 2．注重物理实验的时代性与先进性，改革实验教学内容：物理实验必须与现代科学技术接轨，才能激发学生的学习积极性与热情，也才能使现代科技进步的成果渗透到传统的经典课程内容之中，例如将计算机技术、光纤技术、磁共振技术、核物理技术、X射线技术、电子显微技术、光谱技术、真空技术、传感器技术等现代技术及科研成果融用于学生物理实验之中。 3．营造培养创新人才的多元化教学模式和环境）

计算方法课程教学大纲汇总

《计算方法》课程教学大纲课程编号：学时：54 学分：3 适用对象：教育技术学专业先修课程：高等数学、线性代数考核方式：本课程考试以笔试为主70%，兼顾学生的平时成绩30%。使用教材及主要参考书：使用教材：李庆扬.《数值分析(第四版)》, 清华大学出版,2014年。主要参考书： 1.朱建新,李有法.《高等学校教材:数值计算方法(第3版)》,高等教育出版社,2012。 2.徐萃薇,孙绳武.《计算方法引论(第4版)》,高等教育出版社,2015。一课程的性质和任务计算方法是教育技术学专业学生的一门专业选修课。作为计算数学的一个重要分支，它是数学科学与计算机技术结合的一门应用性很强的学科，本课程重点介绍计算机上常用的基本计算方法的原理和使用；同时对计算方法作适当的分析。教学任务：通过本课程的学习，要使学生具有现代数学的观点和方法，并初步掌握处理计算机常用数值分析的构造思想和计算方法。同时，也要培养学生抽象思维和慎密概括的能力，使学生具有良好的开拓专业理论的素质和使用所学知识分析和解决实际问题的能力。二教学目的与要求教学目的：通过学习使学生了解数值计算方法的基本原理。了解计算机与数学结合的作用及课程的应用性。为今后使用计算机解决实际问题中的数值计算问题打下基础。通过理论教学达到如下基本要求。 1．了解误差的概念 2．掌握常用的解非线性方程根的方法 3．熟练掌握线性代数方法组的解法 4．熟练掌握插值与拟合的常用方法 5．掌握数值积分方法 6．了解常微分方程初值问题的数值方法三学时分配

四教学中应注意的问题本课程是一门理论性较强、内容较抽象的综合课程，因此面授辅导或自学，将是不可缺少的辅助教学手段，教师在教学的过程中一定要注意理论结合实际，课堂教学并辅助上机实验，必须通过做练习题和上机实践来加深对概念的理解和掌握，熟悉公式的运用，从而达到消化、掌握所学知识的目的。同时应注重面授辅导或答疑，及时解答学生的疑难问题。五教学内容第一章绪论（误差）基本内容: 第一节数值分析研究的对象和特点第二节数值计算的误差 1.误差的来源与分类 2.误差与有效数字 3.数值运算的误差估计第三节误差的定性分析与避免误差的危害 1.病态问题与条件数 2.算法的数值稳定性 3.避免误差危害的若干原则教学重点难点: 重点：数值运算的误差估计。难点：误差的定性分析与避免误差的危害。

《大学物理实验》课程教学大纲.docx

《大学物理实验》课程教学大纲 1. 课程名称（中文）：物理实验英文名称：Physics Experiments 2.课程编码： 01000102 3.课程类别：基础独立设课 4.课程要求：必修基础实验 5.课程属性：独立设课 6.课程总学时：总学分： 7.实验学时： 51 学时总学分： 1.5学分 8.应开实验学期：第 2 学期至第 3 学期 9.适用专业：土木工程、化学工程与工艺、应用化学、材料科学与工程、生物工程、信息与计算科学。 10.先修课程：大学物理 11. 编写人：徐子湘俸永格编写日前：2005年9月1日一、实验课程简介物理学是实验科学，物理规律的研究都是以严格的实验为基础，实验与数学分析相结合是物理学研究中的一个特点。物理实验是大学生进行科学实验训练的一门基础课程，在实验过程中，通过理论的运用与现象的观测分析，充分提高学生分析问题与解决问题的能力；充分提高学生综合运用理论知识解决实际问题的动手能力。本实验课程需学生应达到下列要求： 1、进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解，提高学生的综合素质。 2、能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。二、实验教学目标与基本要求 1、本课程的主要目的是：（1）学生通过实验学习物理实验的基本理论、典型的实验方法及其物理思想。（2）获得必要的实验知识和操作技能训练，培养学生的动手能力、工作能力、创造能力，提高学生分析问题、归纳问题、解决问题的能力。（3）树立实事求是、一丝不苟、严格认真的科学态度。 2、本实验课程应达到下列要求：（1）进一步巩固和加深对大学物理理论知识的理解，提高学生的综合素质。（2）能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。

大学物理课程教学大纲(20210227215151)

课程教学大纲标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

大学物理课程教学大纲课程编号：B061U 适用专业：机械工程、电气电子、计算机、土木工程、汽车类各专业学时：120学时（其中理论102学时，习题18学时）一、课程的性质与任务物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动方式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象具有极大的普遍性。它的基本理论渗透在自然科学的一切领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和工程技术的基础。本课程所教授的基本概念、基本理论、基本方法和实验技能是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科技匚作者所必备的物理基础。因此，大学物理课是高等工业学校各专业学生的一门重要的必修基础课。其教学目的与任务是： 1.通过该课程的学习，使学生树立正确的学习态度，对物理学的基本内容有较全面、较系统的认识，初步掌握学习科学的思想方法和研究问题的方法，培养独立获取知识的能力，对于开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人文素质具有重要作用。 2.通过本课程的教学，使学生对课程中的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解，并具有初步应用的能力。 3.培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观，培养学生的爱国主义思想。了解各种理想物理模型并能根据物理概念、问题的性质和需要，能够抓住主要因素，略去次要因素，对所研究的对象进行合理的简化。 4.培养学生基本的科学素质，使之能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材、参考书和文献资料。为学生进一步学习专业知识、掌握工程技术以及今后知识更新打下必要的物理学基础。 5.培养学生科学的思维方法和研究问题的方法，使其学会运用物理学的原理、观点和方法，研究、计算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级和与已知典型结果，判断结果的合理性。

大学物理教学大纲.

《大学物理》教学大纲一、课程简介大学物理是一门重要的专业基础课，大学物理课程既为学生打好必要的物理基础，又在培养学生科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神、创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。物理学的理论体系具有完美性和系统性。物理思想的表述，定律、定理的表达式，问题的科学处理方法，物理常量的测量等形成了完美的理论体系，对学生后续课程的学习具有重要的意义。近代物理内容的教学，使学生了解科学发展的前沿问题，为学生的创新奠定基础。二、课程目标通过本课程的学习，要求学生能够： 1、通过本课程的学习，要求学生能够对物理学的内容和方法、概念和物理图像、物理学的工作语言、物理学发展的历史、现状和前沿、及其对科学发展和社会进步的作用等方面在整体上有一个比较全面的了解，对物理学所研究的各种运动形式，以及它们之间的联系，有比较全面和系统的认识，并具有初步应用的能力。 2、注重物理学思想、科学思维方法、科学观点的传授。通过介绍科学研究的方法论和认识论，启迪学生的创造性思维和创新意思，培养学生的科学素质。 3、熟练掌握矢量和微积分在物理学中的表示和应用。了解物理学在自然科学和工程技术中的应用，以及相关科学互相渗透的关系。 4、通过学习科学的思维方法和研究方法，使学生具备综合运用物理学知识和数学知识解决实际问题的能力，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力和开拓创新的素质。为学生进一步学习专业知识奠定良好的基础，也为学生将来走向社会从事科学技术工作和科学研究工作打下基础。 5、通过该课程的学习，使学生树立科学的唯物主义的世界观、方法论和认识论，具备独立分析和处理相关问题的能力，具有较强的自学和吸收新知识的能力。

理论物理基础S教学大纲

《理论物理基础S》课程教学大纲课程代码：060331001 课程英文名称：Fundamentals of Theoretical Physics 课程总学时：56 讲课：56 实验：0 上机：0 适用专业：电子科学与技术大纲编写（修订）时间：2017.11 一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 The course of ‘the Fundamentals of Theoretical Physics’ is suitable for the students of major of the electronic science and technology. This course mainly introduces four parts of contents of quantum mechanics、thermodynamics、solid physics and statistics. Including wave-particle duality, Schrodinger equation, uncertainty principle, the operator and intrinsic value of mechanics quantity, the wave function and band theory of hydrogen atom of the quantum mechanics; three laws of thermodynamics, the circulation of Kano, entropy; etc; the statistic meaning of entropy, three kinds of statistical method and employing, etc; The basic conception of solid physics (band theory, specific heat, lattice vibration) is dissolved in every part. （二）知识、能力及技能方面的基本要求 The requirements for theory teaching link: It must change traditional teaching means and method to improve students' basic quality and employ ability. Utilize multimedia to give lessons, put emphasis on employing links actually. Increase and teach one to make students transform from the state of absorbing knowledge passively to coming in the state of asking for knowledge voluntarily partly. Meanwhile, according to the actual conditions of teaching, should increase new knowledge constantly. （三）实施说明 1.The teacher, when the ones that give lessons and can follow the actual conditions and arrange every part in the course according to the circumstances are studied, the lesson mixes forms and is only for reference time; 2.The teacher can teach the order in arrangement by oneself to the part with independent content in the course of giving lessons; 3.This course proposes adopting office coaching, discussion, multimedia teaching and analysis of practical problem and solving many kinds of means to combine together and launching teaching. （四）对先修课的要求 college mathematics, college physics，atomic physics， linear algebra, partial differential equations and special functions，the equation of Mathematics and physics （五）对习题课、实验环节的要求 After every section, the students should do the relevant problems to understand the content and master the theory in the section. Through the experiments, the students should understand the theory deeply and control the parameters in practical.

计算方法课程教学大纲解答

计算方法》课程教学大纲课程编号：学时：54 学分：3 适用对象：教育技术学专业先修课程：高等数学、线性代数考核方式：本课程考试以笔试为主70%，兼顾学生的平时成绩30%。使用教材及主要参考书：使用教材：李庆扬. 《数值分析（第四版）》, 清华大学出版,2014 年。主要参考书： 1.朱建新,李有法. 《高等学校教材:数值计算方法（第3版）》,高等教育出版社,2012 2.徐萃薇,孙绳武. 《计算方法引论（第4版）》,高等教育出版社,2015 。一课程的性质和任务计算方法是教育技术学专业学生的一门专业选修课。作为计算数学的一个重要分支，它是数学科学与计算机技术结合的一门应用性很强的学科，本课程重点介绍计算机上常用的基本计算方法的原理和使用；同时对计算方法作适当的分析。教学任务：通过本课程的学习，要使学生具有现代数学的观点和方法，并初步掌握处理计算机常用数值分析的构造思想和计算方法。同时，也要培养学生抽象思维和慎密概括的能力，使学生具有良好的开拓专业理论的素质和使用所学知识分析和解决实际问题的能力。二教学目的与要求教学目的：通过学习使学生了解数值计算方法的基本原理。了解计算机与数学结合的作用及课程的应用性。为今后使用计算机解决实际问题中的数值计算问题打下基础。通过理论教学达到如下基本要求。 1．了解误差的概念2．掌握常用的解非线性方程根的方法3．熟练掌握线性代数方法组的解法4．熟练掌握插值与拟合的常用方法5．掌握数值积分方法 6．了解常微分方程初值问题的数值方法三学时分配

四教学中应注意的问题本课程是一门理论性较强、内容较抽象的综合课程，因此面授辅导或自学，将是不可缺少的辅助教学手段，教师在教学的过程中一定要注意理论结合实际，课堂教学并辅助上机实验，必须通过做练习题和上机实践来加深对概念的理解和掌握，熟悉公式的运用，从而达到消化、掌握所学知识的目的。同时应注重面授辅导或答疑，及时解答学生的疑难问题。五教学内容第一章绪论（误差）基本内容：第一节数值分析研究的对象和特点第二节数值计算的误差 1.误差的来源与分类 2.误差与有效数字 3.数值运算的误差估计第三节误差的定性分析与避免误差的危害 1.病态问题与条件数 2.算法的数值稳定性 3.避免误差危害的若干原则教学重点难点：重点：数值运算的误差估计难点：误差的定性分析与避免误差的危害。教学建议: 了解数值分析的背景、对象与特点。理解误差的来源与分类、有效数字、误差估计、算法的数值稳定性与病态算法。熟练掌握与误差相关的概念以及避免误差危害的若干原则。第二章插值法基本内容: 第一节引言第二节拉格朗日插值 1．线性插值与抛物插值 2．拉格朗日插值多项式 3．插值余项、误差估计