《物理学简史与伟大的物理学家》

教学大纲

课程编号：MA006001

课程名称：物理学简史与伟大的物理学家

英文名称：Brief History of Physics and Great Physicists

学分/学时： 1 / 16                       

课程性质：通识课

适用专业：全校所有理工类专业             

建议开设学期：第一学期

先修课程：无                             

开课单位：先进材料与纳米科技学院

一、课程的教学目标与任务

《物理学简史与伟大的物理学家》课程通过对近代物理学领域中精选出的二十位具有典型代表的伟大物理学家的生平和杰出贡献的介绍，特别是他们在科学技术转折关头的一些思考和选择，引导和激励青年学生树立正确的人生观、世界观和价值观，从而能够刻苦学习，不懈追求，自觉投身到国家建设和社会需求中去。

《物理学简史与伟大的物理学家》将生动描述这些科学巨人的生活经历和科学工作，他们之中有伊萨克·牛顿、玛丽·居里、恩斯特·卢瑟福、阿尔伯特·爱因斯坦和尼耳斯·玻尔，及至当代的卓越物理学家，如理查德·费曼、默雷·盖尔曼和斯蒂芬·霍金等。青年学生在这里看到的科学家们，有的喜爱交友、有的喜欢独处；有的为人友善、有的飞扬跋扈；有的不屈不挠、有的自命不凡；有的提师携友、有的以邻为壑。但他们全都是无与伦比的天才，我们将引导学生在把握这些科学伟人个性的同时，还尽量深入了解他们作出伟大发现的思考瞬间。

二、课程具体内容及基本要求

（一）古代物理学的发展及成就——亚里士多德、阿基米德等( 2学时)

1.基本要求

（1）了解古代物理学的基本发展历史；

（2）熟悉亚里士多德、阿基米德等物理学家的主要贡献和意义。

2.重点、难点

重点：古代物理学发展历史的基本脉络；

难点：不同时期的伟大物理学家的重要贡献和时代局限。

3.作业及课外学习要求

查询亚里士多德、阿基米德等古代物理学家的轶闻趣事。

（二）经典物理的发展及成就——伽利略、开普勒、胡克、牛顿等( 2学时)

1.基本要求

（1）了解经典物理的发展及主要成就；

（2）熟悉伽利略、开普勒、胡克、牛顿等物理学家的主要贡献和意义。

2.重点、难点

重点：经典物理学发展的主要历史和成就；

难点：不同时期的伟大物理学家的重要贡献和时代局限。

3.作业及课外学习要求

查询伽利略、开普勒、胡克、牛顿等经典物理学家的轶闻趣事。

（三）量子理论的奠基和发展——居里、汤姆逊、卢瑟福、康普顿、普朗克、波尔、波色、鲍利等( 4学时)

1.基本要求

（1）了解量子理论的奠基和发展历史及主要成就；

（2）熟悉居里、汤姆逊、卢瑟福、康普顿、普朗克、波尔、波色、鲍利等早期量子理论物理学家的主要贡献和意义。

2.重点、难点

重点：量子理论的萌芽、奠基和发展的主要脉络和历史成就；

难点：不同时期的伟大物理学家的重要贡献和时代局限。

3.作业及课外学习要求

查询居里、汤姆逊、卢瑟福、康普顿、普朗克、波尔、波色、鲍利等早期量子理论物理学家的轶闻趣事。

（四）近代量子物理的发展及成就——狄拉克、爱因斯坦、薛定谔、海森堡等；( 4学时)

1.基本要求

（1）了解近代量子物理的发展及主要成就；

（2）熟悉狄拉克、爱因斯坦、薛定谔、海森堡等近代物理学家的主要贡献和意义。

2.重点、难点

重点：近代量子理论的发展、成就和特点；

难点：不同时期的伟大物理学家的重要贡献和时代局限。

3.作业及课外学习要求

查询狄拉克、爱因斯坦、薛定谔、海森堡等近代量子物理学家的轶闻趣事。

（五）现代物理学的发展及讨论——费曼、盖尔曼、霍金等( 4学时)

1.基本要求

（1）引导学生了解当代物理学的发展、成就和挑战；

（2）熟悉费曼、盖尔曼、霍金等现代物理学家的主要贡献和意义。

2.重点、难点

重点：当代物理学的发展、成就、特点和挑战；

难点：不同时期的伟大物理学家的重要贡献和时代局限。

3.作业及课外学习要求

查询费曼、盖尔曼、霍金等现代物理学家的轶闻趣事，结合物理学发展的某一个历史事件或科学发展写出大报告，在课堂上研讨。

三、教学安排及方

总学时 16 学时，其中：讲授12 学时，实验 0 学时，上机 0 学时，实践 0 学时，研讨 4 学时，线上 0 学时。

注：教学方式包括面授和线上，其中面授包括： 讲授、实验、上机、实践、研讨五种。

四、考核及成绩评定方式

《物理学简史与伟大的物理学家》课程以课堂讲授为主（12学时），辅助课堂研讨（4学时）的形式，主要采用大作业或大报告+研讨报告的形式综合给出成绩。

最终成绩由平时作业成绩、研讨报告成绩和小论文成绩等组合而成。

各部分所占比例如下：

平时作业成绩：20%。主要考核学生对每堂课知识点的学习、理解和掌握程度。

研讨报告成绩：20%。主要考核学生结合物理学发展的某一个历史事件或科学发展的理解和分析研讨。

课程论文或大报告成绩：60%。主要考核学生综合分析和理论联系实际的能力，以及语言及文字表达能力。学生可结合物理学发展的某一个历史事件或科学发展的个人理解，或根据任课教师提出的题目撰写课程学习小论文或大报告，并在一定形式下进行宣讲、答辩，最后综合评定课程论文或大报告成绩。

过程成绩提交时间和总评成绩计算说明表

注：上表用于说明授课过程中分项成绩提交时间，教师应在规定的时间内提交对应成绩，提前或逾期无法提交，一旦提交无法修改。大纲可以根据需要自行定义提交成绩的次数、时间和名称或说明，总评成绩计算必须与考核和成绩评定方式中描述的一致。

五、教材及参考书目

教材：《伟大的物理学家》（上、下），(美)威廉·H·克劳普尔，当代世界，2007-09

参考书目：

1.     《物理学简史》，杨澍清主编，甘肃人民出版社，2017-11

2.     《物理学史》，郭奕玲、沈慧君，清华大学出版社，2005-08

3.     《物理学简史》，李兆友、王宏太、孙玉君等，吉林大学出版社，1990-10

六、说明

（一）与相关课程的分工衔接

   本课程是《大学物理》等相关课程的延续和深化。

（二）其他说明

     无

                                 （执笔人：施建章     审核人：×××）

         2018 年 07 月25 日