物理学专业2022版人才培养方案

一、专业名称

学科代码：07

学科门类：理学

专业代码：070201

专业名称：物理学

二、培养目标

（一）目标定位

本专业坚持以立德树人为根本任务，立足合肥、服务安徽、面向长三角，培养适应国家基础教育改革发展要求、富有高尚师德与教育情怀、具备良好的科学与人文素养和扎实的物理学专业知识、掌握教育教学技能、具有综合育人与自我发展的能力、能胜任基础教育的教学教研和班级管理等工作的中学物理教师。

（二）目标内涵

培养目标 1 师德师风

贯彻落实党的教育方针，落实立德树人根本任务，遵守法律法规，履行教师职业道德规范，具备正确的人生观，积极践行社会主义核心价值观；具备良好的教师职业素养和过硬的思想政治素质，道德品质优良；热爱教育事业，具有奉献精神，遵守师德规范，富有教育情怀，担负起传播知识、传播思想、传播真理、塑造灵魂、塑造生命、塑造新人的时代重任。

培养目标 2 专业能力

具备扎实的物理学专业知识和实验能力，有较强的物理学科核心素养；掌握教育学、心理学基础知识；熟悉中学物理教育的思想、方法，熟知物理的知识体系和知识点之间的逻辑关联，具备基本的教学能力、教研能力、创新意识和自我反思能力，能综合运用物理学科知识、相关教育教学理论及现代教育技术开展课堂教学与课外活动。

培养目标 3 育人水平

践行以学生为本的教育理念，德育工作能力强，具备家校社协同育人能力；遵循中学生身心发展特点和教育教学规律，能够有效设计、组织与开展班级活动，促进学生健康成长。

培养目标 4 职业发展

能够适应中国特色社会主义新时代和基础教育发展需求，善于学习、总结、反思、创新，具有自主学习能力与专业发展意识，能跟踪并学习物理教学方面的先进理念与手段，能够制定明确的职业发展规划；具有团队协作精神，在教学活动中具备相互协作的意识，能够做到有效沟通、相互配合和合作共赢。

三、毕业要求

（一）毕业要求及指标点分解

通过本科阶段学习，毕业生应达到如下的毕业要求：

毕业要求1 师德规范

践行社会主义核心价值观，增进对中国特色社会主义的思想认同、政治认同、理论认同和情感认同。贯彻党的教育方针，以立德树人为己任。能够自觉遵守中小学教师职业道德规范，准确理解教师职业道德修养的内涵，明确教师和学生的权利与义务，具有坚定的教师职业信念和依法执教意识，立志成为有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心的好老师。

1.1【信仰坚定】坚定马克思主义的信仰和中国特色社会主义的信念，践行社会主义核心价值观，增进对中国特色社会主义的思想认同、政治认同、理论认同和情感认同。

1.2【师德修养】准确理解教师职业道德修养的内涵，明确教师和学生的权利与义务，具有坚定的教师职业信念和高尚的师德修养，以落实立德树人根本任务为己任。

1.3【依法执教】遵守《中小学教师职业道德规范》，具有坚定的教师职业信念和依法执教意识，立志成为有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心的好老师。

毕业要求2 教育情怀

具有从教意愿，认同中学物理教师工作的意义和专业性，具有积极的情感、端正的态度、正确的价值观。具有人文底蕴和科学精神，具有知行合一、爱满天下的教育情怀，有传播知识和真理、塑造灵魂和生命的责任心，有为国家教育事业奋斗的使命感。尊重学生人格，富有爱心、责任心，工作细心、耐心，善于运用习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人，做学生锤炼品格、学习知识、创新思维、奉献祖国的引路人。

2.1【职业认同】 具有从教意愿，认同中学物理教师工作的重要性和专业性，具备从事中学教育工作的积极情感、端正的态度、正确价值观、宽厚的人文素养与科学精神，具有知行合一、爱满天下的教育情怀。

2.2【乐于从教】 具有传播知识和真理、塑造灵魂和生命的责任心，有为国家教育事业奋斗的使命感。乐于从教、尊重学生人格，富有爱心、责任心，关爱、关心学生，工作细心，耐心，善于运用习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人。

2.3【教育使命】 树立教育强国、教书育人的使命感，具有言传身教、求真务实的热情和本领，立志做学生锤炼品格、学习知识、创新思维、奉献祖国的引路人。

毕业要求3 学科素养

形成正确的物理观，掌握物理学的基本知识、基本原理和基本技能，理解物理学知识体系基本思想和方法；具备数学、计算机、教育学、心理学等多学科基础知识，了解物理学与其他学科的联系；具有运用物理理论和实验、数学计算等方法对具体问题开展计算、分析、验证和归纳总结的能力,了解物理在社会生活中的实践价值，具有综合运用物理知识分析和解决实际问题的能力，对学习科学相关知识有一定的了解。

3.1【学科基础】掌握物理学基本知识、基本原理和计算方法，熟练掌握大学期间的物理实验的操作技能，具备较为完整的物理知识体系，理解物理学科核心素养的内涵。

3.2【学科综合】具备数学、计算机、教育学、心理学等多学科基础知识，了解物理学与其他学科的联系。

3.3【学科应用】具有运用物理理论和实验、数学计算等方法对具体问题开展计算、分析、验证和归纳总结的能力,了解物理在社会生活中的实践价值，具有综合运用物理知识分析和解决实际问题的能力，对学习科学相关知识有一定的了解。

毕业要求4 教学能力

在教育实践中，能够依据中学物理课程标准，针对中学生身心发展和学科认知特点，运用物理教学知识和现代信息技术进行教学设计、实施和评价，获得教学经历和体验，具有基本的中学物理教学能力和研究能力，在物理教育实践中善于发现问题，能够有效针对性地解决具体教学问题，并选择合适的方法开展教学研究活动。

4.1【教学基础】扎实掌握三字一画基本功，系统掌握备课、上课、说课、班级管理等教育教学基本技能，掌握听评课技能、学生综合素质评价、教学研究等教学评价和研究技能。

4.2【教学实施】熟悉中学物理学课程标准和教材，会分析、处理和使用教材，针对中学生身心发展和学科认知特点，选择合适的教学策略，运用物理教学知识和信息技术进行教学设计、评价和实施。

4.3【教学研究】通过见习、实习、研习等教学实践获得先进的教学理念，形成一定的教学经验，针对教学实践中遇到的问题，选择合适的方法开展教学研究活动，能规范地表述研究成果，并运用研究成果改进教学，促进学生学习。

毕业要求5 班级指导

树立德育为先育人理念，了解中学德育目标、原理、内容与方法；初步掌握中学班级组织与建设的工作规律和基本方法，熟悉班级管理的基本策略与技能；能够在班主任工作实践中，结合教育进行育人活动，参与德育和心理健康教育等教育活动的组织与指导，获得积极体验。

5.1【育人理念】树立德育为先育人理念，引领学生践行社会主义核心价值观；了解中学德育目标、原理、内容与方法，能在中学物理教学实践中，有针对性地实施德育，善于借助课程、班级管理等教育资源来实施德育。

5.2【班级管理】初步掌握中学班级组织与建设的工作规律和基本方法，熟悉班级管理的基本策略与技能，能分析、解决班级管理中出现的问题，能有效与授课老师、学校、家长沟通，获得积极体验。

5.3【心理辅导】关注中学生心理健康，掌握中学生心理健康辅导的理论、方法和技巧，遵循中学生身心发展和养成规律。参与德育和心理健康教育等教育活动的组织与指导，获得积极体验。

毕业要求6 综合育人

了解中学生身心发展和养成教育规律，理解学科育人价值，能够在教学实践中将知识学习、能力发展和品德养成相结合，自觉将全程育人和立德树人融入至教学活动中；了解学校文化与教育活动的育人内涵和方法，参与组织班级主题教育和社团活动，能综合运用多种教学方法，对学生进行教育和引导。

6.1【教育理念】了解中学生身心发展和养成教育规律，培养学生科学的教育观、学生观、教师观，形成教育理念。

6.2【学科育人】理解物理核心素养在育人过程中的价值，能够在教学实践中将知识学习、能力发展和品德养成相结合，自觉将全程育人和立德树人融入至教学活动中去。

6.3【活动育人】了解学校文化与社团活动、班级活动的育人内涵和方法，参与组织班级主题教育和社团活动，能够在综合性实践活动、社团活动、班级活动等过程中综合育人。

毕业要求7 学会反思

具有自主学习、终身学习与专业发展意识。关注国内外基础教育改革发展动态，能够适应时代和教育发展需求，主动学习教育新思想、新理念和新方法，进行职业生涯规划。善于教育教学的规划和总结，初步掌握反思方法和技能，辩证看待问题，养成多角度分析和评判问题的习惯。具有一定创新意识，运用批判性思维方法，学会分析和解决教育教学问题。

7.1【学习意识】具有自主学习、终身学习与专业发展意识。关注国内外基础教育改革发展动态，能够适应时代和教育发展需求，主动学习教育新思想、新理念和新技能，进行职业生涯规划。

7.2【反思意识】善于教育教学的规划和总结，初步掌握反思方法和技能，辩证看待问题，养成多角度分析和评判问题的习惯，具备课程教学过程自我评价和改进意识。

7.3【创新意识】具有一定的创新意识，运用批判性思维方法，学会创造性地解决学习和教育教学问题，具备将新思想新理念新方法融入到中学物理教学的能力。

毕业要求8 沟通合作

理解学习共同体的作用，具有团队协作精神，有主动意识参与学科组、年级组、工作组的联系和交流，能够准确判断个人在集体中的地位和作用。具备与人有效沟通的知识与技能，能够围绕中学物理教育教学问题与老师、学生、家长、教育同行等进行有效沟通。具有小组互助、合作学习和相互配合的经验，具备相互协作、共同解决实际问题的能力。

8.1【团队精神】理解学习共同体的作用，具有团队协作精神，有主动意识参与学科组、年级组、工作组的联系和交流，能够准确判断个人在集体中的地位和作用。

8.2【沟通技能】具备与人有效沟通的知识与技能，能够围绕中学物理教育教学问题与老师、学生、家长、教育同行等进行有效沟通。

8.3【合作互助】具有小组互助、合作学习和相互配合的经验，具备相互协作、共同解决实际问题的能力。

（二）毕业要求与培养目标对应矩阵

四、课程与毕业要求指标点对应矩阵

对应矩阵见附表1。（以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度，根据该课程对应毕业要求的支撑强度来定性估计，H:表示关联度高；M：表示关联度中；L：表示关联度低。）

五、学制和学位

（一）学制：标准学制为4年，弹性学习年限为3-6年。

（二）授予学位：理学学士。

六、课程结构比例表

（一）必修与选修学分学时比例

（二）理论、实验与实践学分学时比例

七、课程设置与教学进程表

（一）通识教育平台

（三）教师教育平台（师范专业）

八、专业主干课程简介

（一）《数学物理方法》

课程名称：数学物理方法

课程学分（学时）：4(64)

课程类型：专业核心课程

课程目标：教会学生如何把各种物理问题翻译成数学的定解问题，并掌握求解定解问题的多种方法，如分离变量法、傅里叶变换法、积分变换法、格林函数法等。不仅可以使学生学习到有关解决数学物理问题的基本方法、基本技巧，而且引导学生通过对具体物理过程的具体分析，建立数学模型，以达到对该过程的深入了解，引导学生从纯数学的学习转到将数学物理紧密结合、将数学应用于解决实际物理问题，进而培养学生的理性思维能力和逻辑推理能力，为学习后继理论物理课程打下坚实的基础。

主要内容：数学物理方法是大学理工学科的一门重要基础课程。本课程的主要内容包括复变函数论和数学物理方程两大部分，并侧重于介绍其在物理学上的应用，通过本课程的学习可为进一步学习电动力学、量子力学等理论物理课程提供必要的数学工具。其中，复变函数论部分主要包括复变函数、复平面上的路积分、洛朗级数展开与留数定理等章节，数学物理方程部分主要包括正交级数展开、偏微分方程与定解问题、柱坐标系与球坐标系定解问题以及格林函数方法等章节。本课程在教学过程中注重创新，在某些问题的处理上进行了一些新的尝试，并考虑到工科教学需要和课时数的限制，在某些章节的内容设置上进行了简化处理。同时，对一些比较抽象问题引入了计算机仿真模拟作为辅助教学手段，以便于学生理解。

使用教材：

[1]梁昆淼: 数学物理方法（第五版）, 高等教育出版社，2020年。

参考书目：

[1]胡嗣柱，倪光炯: 数学物理方法（第三版）, 高等教育出版社，2019年；

[2]姚端正：数学物理方法学习指导（第二版）, 科学出版社，2017年；

[3]吴崇试：数学物理方法（第三版）, 北京大学出版社，2019年；

[4]王竹溪，特殊函数概论（第三版）, 北京大学出版社，2018年。

（二）《理论力学》

课程名称：理论力学

课程学分（学时）：4(64)

课程类型：专业核心课程

课程目标：通过本课程的学习，一方面使学生更深入地理解和运用牛顿运动定律，另一方面让学生掌握分析力学的基本原理并能进行简单应用，进而培养学生的理性思维能力和逻辑推理能力，为学习后继理论物理课程打下坚实的基础。

主要内容：质点力学、运动的描述方法、速度、加速度的分量表示式、平动参考系、质点运动定律、质点运动微分方程、功与能、质点动力学的基本原理与基本守恒定律、质点组力学、动量矩定理与动量矩守恒定律、动能定理与机械能守恒定律、刚体力学、转动惯量、刚体的转动与绕固定轴的转动、转动参考系和分析力学等。

使用教材：

[1]周衍柏：理论力学，高等教育出版社，2018年第四版。

参考书目：

[1]梁昆淼：力学（上、下册）第四版，人民教育出版社，2009年；

[2]H.戈德斯坦编：经典力学（第二版），科学出版社，1986；

[3]张居敏，杨侠，许福东：理论力学，机械工业出版社，2009年；

[4]张洪霞：理论力学，哈尔滨工业大学出版社，2008年。

（三）《热力学与统计物理》

课程名称：热力学与统计物理学

课程学分（学时）：3(48)

课程类型：专业核心课程

课程目标：全面系统地了解热力学与统计物理的基本原理；掌握热力学与统计物理中的基本概念、基本原理和基本方法，提高逻辑思维与公式推导的能力，培养学生分析和解决微观问题的能力，并能应用这些基本概念和原理解释宏观体系热力学性质，了解统计物理在现代物理中的广泛应用，深化学生对普通物理中有关内容的理解。

主要内容：热力学第一定律；热力学第二定律；热力学基本方程；麦氏关系；热动平衡判据；熵、自由能和吉布斯判据；平衡相变；多元系的复相平衡；能斯特定理；近独立粒子的最概然分布；玻耳兹曼统计；玻色统计和费米统计；系综理论；涨落理论；非平衡态统计理论初步。

使用教材：

[1]汪志诚：热力学.统计物理（第六版），高等教育出版社，2019年。

参考书目：

[1]王竹溪：统计物理导论，科学出版社，2002年；

[2]苏汝铿：统计物理学（第二版），高等教育出版社，1965年；

[3]林宗涵：热力学与统计物理学，北京大学出版社，2007年。

（四）《电动力学》

课程名称：电动力学

课程学分（学时）：3(48)

课程类型：专业核心课程

课程目标：通过本课程的学习，使学生学习从麦克斯韦方程组出发，通过对各种条件的分析，得出各种情况下的电磁场的基本运动规律，从而得到物理科学思维的培养和训练，具有从更高视角把握中学物理电磁学内容的教学能力。

主要内容：了解梯度、散度和旋度的定义及有关定理， 算符的运算公式， 对r,1/r, 等的作用公式，了解并矢和张量；理解电荷和电场的普遍规律、静电场散度和旋度，电流和磁场的普遍规律、静磁场的散度和旋度；掌握麦克斯韦方程组（真空、介质），电磁场的边值关系；静电场的标势及其微分方程、唯一性定理、拉普拉斯方程、分离变量法、镜像法、格林函数法；了解静磁场的矢势以及微分方程和边值关系、静磁场的标势以及微分方程和边值关系等。

使用教材：

[1]郭硕鸿：电动力学，高教出版社第三版，2012年。

参考书目：

[1]蔡圣善，朱耘，徐建军：电动力学，高等教育出版社，2007年;

[2]David J. Griffith：电动力学导论，机械工业出版社，2021年;

[3]J.D 杰克逊：经典电动力学（上、下册），人民教育出版社，1964年。

（五）《量子力学》

课程名称：量子力学

课程学分（学时）：3(48)

课程类型：专业核心课程

课程目标：通过本课程的学习，全面系统地了解微观世界的基本规律；掌握量子力学的基本概念、基本原理和基本方法，提高逻辑思维与公式推导的能力，培养学生分析和解决微观问题的能力，并能应用这些基本概念和规律解释微观现象，了解量子力学在近代物理中的广泛应用，深化学生对普通物理中有关内容的理解。同时了解量子史上的重要物理思想，提高学生的科学素质，培养辩证唯物主义的世界观和科学的方法论；为高年级大学生考研奠定坚实的理论基础；引导学生能居高临下地看待中学物理教材中的有关知识，以适应中学物理教学的需要。

使用教材：

[1]周世勋, 陈灏原著，肖红 修订，量子力学教程（第三版），高等教育出版社，2022年。

参考书目：

[1]曾谨言：量子力学教程（第三版），科学出版社，2014年；

[2]张永德：量子力学（第四版），科学出版社，2017年；

[3]曾谨言：量子力学导论（第二版），北京大学出版社，1998年；

[4]吴飙：简明量子力学，北京大学出版社，2020年；

[5]C. Cohen-Tannoudji等编：量子力学（第一卷），高等教育出版社，2014年；

[6].狄拉克：量子力学原理（第四版），科学出版社，2008年。

（六）《近代物理实验》

课程名称：近代物理实验

课程学分（学时）：4(64)

课程类型：专业核心课程

课程目标：通过近代物理实验课程的学习丰富和活跃学生的物理思想，培养学生对物理现象观察、分析和综合概括的能力，了解实验近代物理里程碑式的实验项目及其原理以及对物理学发展杰出的贡献，认识新的设备、技术以及对实验结果的影响。通过本课程，培养学生如何把物理学的设想变为实际的能力，进而使学生具有理论联系实际，理论用于实际的开拓精神与创造性。

主要内容：弗兰克—赫兹实验、普朗克常数测定、塞曼效应、光速测定、微波综合实验、X射线衍射技术及相分析、密立根油滴实验、氢氘原子光谱、核磁共振、电子衍射等实验项目。

使用教材：

[1]王旗：近代物理实验，北京：高等教育出版社，2016。

参考书目：

[1]吴先球：近代物理实验教程（第三版），北京：科学出版社，2022；.

[2]吴兴林，代少玉：近代物理实验, 西安：西安电子科技大学出版社，2019；

[3]吴思诚，荀坤：近代物理实验（第四版），北京：高等教育出版社，2015。

（七）《固体物理学》

课程名称：固体物理学

课程学分（学时）：3(48)

课程类型：专业核心课程

课程目标：让学生掌握固体物理的基本规律、基本概念和处理固体物理学问题的特有方法，为后续课程的学习奠定必要的理论基础，同时培养学生综合所学知识分析问题和解决问题的能力。通过本课程的学习，使学生基本掌握晶体宏观物理性质及其组成粒子之间相互作用与运动规律，并能解释晶体基本物理性质的微观机理，了解固体材料在各个领域中的应用。为师范生将来走上教学工作岗位提供知识储备，为后续课程的学习和进行科学研究打下基础。

主要内容：晶格及其周期性、晶向、晶面和它们的标志、倒格子、离子性结合、共价结合、金属性结合、一维单原子链、一维双原子链：声学波和光学波、三维晶格的振动、晶格热容的量子理论、晶格振动模式密度、布洛赫定理、一维周期场中电子运动的近自由电子近似、紧束缚近似——原子轨道线性组合法、恒定电场作用下电子的运动、导体、绝缘体和半导体的能带论解释、费密统计和电子热容量、功函数和接触势差、分布函数和玻耳兹曼方程。

使用教材：

[1] 黄昆原著：韩汝琦改编，固体物理学，高等教育出版社，2012年。

参考书目：

[1]王矝奉：固体物理教程，山东大学出版社，2008年；

[2]陆栋，蒋平，徐至中编著：固体物理学，上海科学技术出版社，2010年；

[3]陈长乐：固体物理学(第二版)，科学出版社，2007年；

[4]吴代鸣：固体物理基础（第二版），高等教育出版社，2015年；

[5]朱建国：固体物理学，科学出版社，2005年；

[6]阎守胜：固体物理基础（第三版），北京大学出版社，2022年。

专业负责人：王从戎

二级学院院长：訾振发