内容发布更新时间 : 2024/6/25 13:56:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

运城学院资源共享课建设课程立项申报表 学 时 学 分 所属专业 物理学 女 出生年月 开设年限 最后学历 主要承担工作 本科 研究生 研究生 研究生 本科 理论教学教研 理论教学教研 理论教学、网络维护 理论教学 理论教学教研 课程名称 热力学统计物理 课 程 总体情况 开课系部 物理与电子工程系 课程负责人情况 姓 名 职 称 姓 名 聂合贤 马紫微 课程组 成员情况 谢文杰 陈建玲 王小平 辛俊丽 副教授 性别 男 男 男 女 女 性 别 最后学历 研究生 出生年月 职称 教授 副教授 副教授 讲师 副教授 热力学统计物理学是物理学专业的必修课。在物理学领域，它与理论力学、量子力学、电动力学共同构成物理专业重要的四门必修课。热力学是研究热现象的宏观理论，笼统地说，热力学是研究热现象规律及相关物理性质。热力学形成于世纪中期（热力学第一定律与热力学第二定律的建立）至世纪初（热力学第三定律）。具体地说，热力学研究的问题可以归纳为三个方面： （）热现象过程中能量转化的数量关系。如计算功、热量、热功转化的效率等。这些也是热力学形成初期最为关注的问题。 （）判断不可逆过程进行的方向？或者说，要使过程朝着期望的方向进行，应课程内容 该满足什么条件？熵增加原理。 介绍 （）物质的平衡性质。 热力学的基础是经验概括的三条基本定律，统计物理学的基础是除了处理描述微观粒子运动的量子力学外，还需要统计的假设。统计物理学从物体的微观组成和结构出发，把宏观性质看成微观性质的统计平均，采用统计平均的方法。统计物理学从内容看主要研究了平衡态统计理论和涨落理论。平衡态统计理论是发展得最完善的，主要集中在如何处理相互作用不能忽略的系统，包括玻尔兹曼系统、费米系统和玻色系统以及系综理论。涨落理论是热力学中被忽略的现象，通常包括围绕平均值的涨落和布朗运动。随着统计物理学深入到热运动的本质，阐明了三个定律的统计意义，解释了涨落现象。 （含教学大纲、使用教材、教学手段和方法、考核方法、教研活动等情况） 运城学院的办学定位是地方性、应用型和教学型的本科院校。《热力学统计物理》是物理学专业的一门专业必修课，教学对象是物理学专业三年级的学生。教材：高等教育出版社，汪志诚先生的经典教材《热力学统计物理》第五版。教学内容、课时分配和重点、难点如下： 课程现状 热力学的基本定律（学时） 重点：热力学第二定律两种表述及其等效性，热力学第二定律的数学表述、熵 的性质和熵增加原理的应用，理想气体熵的表达式、热力学基本方程。 难点：熵的概念，熵的性质和熵增加原理的应用，理想气体熵的表达式、熵差 的计算、热力学基本方程 1 / 4

均匀闭系的热力学关系及其应用（学时） 重点：热力学基本方程、麦氏关系、特性函数，热力学偏导数的推导方法气体 系统的热力学性质、气体的节流膨胀与绝热膨胀规律。 难点：平衡辐射场的热力学性质，磁介质系统的热力学性质绝热去磁致冷原理 单元系的相变（学时） 重点：平衡判据、热力学系统的平衡条件，相变、单元双相系的平衡、克拉珀 龙方程、相图 难点：气液二相的转变、范德瓦耳斯等温线、临界点 多元系的复相平衡和化学平衡（学时） 重点：多元复相系平衡的条件和吉布斯相律，偏摩尔量、化学势、巨热力学势、 多元均匀开放系统的热力学基本方程 难点：化学平衡条件、质量作用定律、范托夫方程 近独立粒子的最概然分布（学时） 重点：计算相体积与微观状态数，掌握统计物理学的基本思想 难点：理解?相空间、微观态、宏观态等基本概念，阐明等概率原理物理意义 玻尔兹曼统计（学时） 重点：通过M?B分布的推导掌握最概然统计方法，通过熵与热力学概率的玻 耳兹曼公式，阐明熵的微观意义，通过导出麦克斯韦速度分布律和大气压公式 等，明确应用玻耳兹曼分布律可导出原子（分子）的各种分布和计算统计平均 值 难点：强调配分函数的重要性，掌握计算配分函数和利用它求热力学量的方法，明确量子热容量理论与经典热容量理论的区别不是由于统计方法，而是由于原子（分子）的能量是分立的而不是连续的缘故 玻色统计和费米统计（学时） 重点：介绍费米子和玻色子，指出量子统计与玻耳兹曼统计的不同主要在于微 观态的描述和计算宏观态对应的微观态数目的方法 难点：掌握近独立子系组成的系统的三种统计分布规律的区别，以及量子统计 过渡到经典统计的条件。 系综统计法（学时） 重点：是以微正则系综为基本假定导出正则系综分布 难点：实际气体的状态方程、位形积分、梅逸函数、第二维里系数，巨正则系 综、巨正则分布的热力学公式、巨正则分布的粒子数涨落和能量涨落。 涨落理论（学时） 重点：掌握涨落的两种理论 难点：布朗离子位移方均值、布朗运动与扩散的关系、散粒效应、约翰逊效应 从课时量分配上，热力学部分学时，统计物理部分学时，加上课题组将与本课程相配套的课件，习题解答，部分高校的考研试题及答案，以及与统计物理相关的经典教材等作为共享课程的网上资源，供学生们下载使用，这样既可以节省部分课时，有可扩展学生视野，同时满足部分考研学生对本门课的需求。 项目组申报的教学改革研究项目“《热力学统计物理》的教学实践改革”得到了运城学院的资助。立项以来，我们从课程的理论实践教学、毕业论文选题、网络资源等方面进行了积极建设，逐步建立了课堂教学、科研论文撰写、网络学习平台“三位一体”的实践教学体系，全方位培养学生的创新精神和创新能力，积极推进创新型人才的培养。 就教学方法和教学手段而言，针对课程的特点和要求，主要以板书为主，适当2 / 4

地结合多媒体课件，既可在规定的时间内完成教学大纲规定的内容，有可通过多媒体穿插一些与现代科学技术结合密切的图片和小视频等，尽可能多地向学生介绍学科发展的新成果，激发学生的科研兴趣，达到更好的教学效果。 考核方法采用结构成绩，以闭卷考试成绩为主占左右，平时成绩占左右，平时成绩以作业、课堂笔记、课堂测验、小论文和平时考勤为主。 针对课程的特点和现状，课程组成员定期召开教研活动： （）针对课程内容、教学进度，教学大纲中一些知识点的讲解技巧，本课题组每学期定期地召开次教研活动。 （）注重教学方法和手段的运用。本课题组的聂合贤教授、马紫微和王小平副教授具有丰富的教学经验，他们每学期每人会听次课，就每位主讲教师的教学方法给予指导。另外，系里每年都会安排课题组成员参加省里和欧阳钟灿院士创办的统计物理学术会议。 （含课程建设主要内容、实施步骤、完成时间等） 本课程建设内容主要包括教学队伍、教学方法与手段、教材、制作多媒体课件和电子教案，试题库制作、网络教学和每个主讲教师的教学录像录制和每学期次的教研活动等。 通过老教师对新教师的传帮带工作，分析青年主讲教师教学方法和手段的优缺点，对青年教师的科研和教学进行悉心指导。支持课程组青年教师参加国内学术会议，与同行专家、学者进行广泛交流。针对课程内容与教学方法，定期课程组成员召开集体研究、讨论及经验交流等教研活动。 结合学院实际课时，通过课堂教学改革，提高教学效果。本课程涉及的内容多，知识面广，理论性较强。因此，针对不同的教学内容采用不同的教学方法，采用讲授法，讨论法，导读法等，保证在有限的学时里，将最核心，学生最感兴趣的知识传授给学生，给他们思考和交流的空间。其次，课堂教学内容的引入，可以通过某个科学发现引入，通过提出“问题”，让学生带着“问题”学知识，应用课程建设 知识去分析问题、解决问题。通过逐步建立教辅资料，参考相关院校的课程教规划 材，建设本院的多媒体课件和电子教案，丰富学生的学习资源，增强学生的自学能力。除此之外，根据教学大纲和教学计划，建立适合本院学生自己的试题库，本课程还是很多和高校复试的笔试课程，应考研生的需求，逐步建立相应的考研题库。 总结课程重点、难点，课程组成员进行分析，整理。将与科学前沿紧密相关的内容例如玻色爱因斯坦凝聚、固体的顺磁和负温度状态等，整理成相关的论文题目，让学生在学习的过程中，既可了解现代技术研究的前沿，又可培养学生的探索精神和独立思考能力。逐步录制主讲教师的课程录像，整理所有课程建设基本资源，联系相关人员将资料逐步上网。 根据资源共享课的要求，增加专题讲座、知识检索，专业词汇中英问对照等拓展资源，进一步丰富网络课程内容，为“三位一体”的实践教学，提高良好的网络资源。 系部主任签字： （盖章） 年 月 日 系部 意见 3 / 4