固体物理课程规范修改.
《固体物理》课程教学大纲
《固体物理》课程教学大纲课程名称：固体物理课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：56 学时 3.5 学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标固体物理学是应用物理和物理类专业的一门基础课程，是继四大力学之后的一门基础且关键的课程。
主要内容是固体的结构及组成粒子（原子、离子、电子等）之间的相互作用与运动规律，阐明固体的性能、用途以及其与微观图像的联系，以晶格振动、固态电子论和固体的能带理论为主要内容。
课程教学目标为：课程教学目标1：通过固体物理学的整个教学过程，使学生理解晶体微观结构和宏观性质的联系。
课程教学目标2：熟悉固体无论晶格结构，基本键和作用，晶格振动的物理图像，固体电子论和能带理论等基本概念和物理图像。
课程教学目标3：了解固体物理领域的一些新进展，为以后的专业课和研究生阶段学习打好基础。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相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。
二、课程教学要求本课程教学的基本结构要求：本课程以晶体结构、晶体结合、晶格振动、能带理论、金属和半导体电子理论、外场中晶体电子的运动规律为基本结构，内容有晶格周期性、晶格的对称性、晶体四种结合方式、简谐振动、声子、晶格振动的热容理论、晶格振动模式密度、布洛赫定理、弱周期场近似、紧束缚近似、能态密度、准经典运动、回旋共振、德哈斯-范阿尔芬效应、电子热容等。
执行本大纲应注意的问题：1.注意本课程与量子力学和热统的紧密联系，尤其是注意量子力学课程进度；2．注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就，新动向；3．因学时有限，而内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。
学生自学部位不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。
学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式；4．注重学生思考问题，培养学生思维和研究精神。
固体物理课程教学改革与建设措施探讨
物 理和材料物理专业 的必备基础 ， 同时也是学生今后进一步深造 学 习《 固体理论》 、 《 固体与表 面》 、 《 半导体 物理学》 等课 程的理论
基 础。由此 可见 ， 教师如何教好固体物理这 门课程对学生有着非
的能带结构 ； 在讲 晶体 的热学性质时 ， 笔者会介 绍 目前有关热 电
传 统的教学方法徒手作 图似乎 已不再适用 ， 一方 面会花费大量 的
好 的基础 ， 是每个讲 授该 门课程 的教师面临 的一个突 出的难题 。 针 对上述问题 ， 作 者认 为可 以从 教学 内容 、 教学方法 和教学手 段
等方面加强对 固体物理课程的教学改革 。 目前 ， 我 系只有物理学专 业开设 了固体物 理课 程 ， 总学时 由
固体物理课程涉及的内容非常多包括晶体的结构晶体的结合规律晶格振动与晶体的热学性质固体电子运动方程及其能带结构金属电子论半导体电子论固体的磁性和固体中的光吸收超导电的基本现象和基本规律等其基本原理是凝聚态物理和材料物理专业的必备基础同时也是学生今后进一步深造学习固体理论固体与表面半导体物理学等课程的理论基础
，
关键词 ： 固体物理 教 学改革 建设措施 中图分类号 ： Ｇ ６ ４ ２ ． ０ 文献标识码 ： ｃ
ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ — ８ １ ８ １ ． ２ ０ １ ５ ． ２ １ ． １ ７ ８
固体 物理课 程是一 门涉及力 学 、 原子 物理 、 电磁 学 、 原子物 理、 热力学 统计物理 、 量子力学 等领域 的学科 ， 其研究 固体 的结构
效应 的前沿 知识 及其应用 和笔 者正在从事这方 面科研 工作 的一 些基本情况 ； 而在讲授 固体的磁性质 时 ， 笔者会介绍 量子霍尔效 应、 量子反 常霍尔效应 、 量子 自旋霍尔效应等前沿知识等。 在教学方法上 ， 笔者不采用老师一个人在讲 台上讲 而学生在 下 面听的传 统教学模式 ， 而是采用启发式 教学 ， 适 时的启发学生 去思考 问题的来龙去脉 ， 让学生深刻理解和掌握所学的内容。另 外， 采 取和学生互动 的方式来教学 ， 例如笔者会适时 的提问 ， 抽 出 专 门的时间分小组讨论等。此外 ， 还会鼓励学生积极参与到课 堂
固体物理课程教学改革
［ ９ 】 张寒冰 ，韩广源 ，董玲 ，等．微胶囊 南瓜黄色素的稳定性研究［ Ｊ Ｊ ．河南农业科学 ，２ ０ １ ３ ，４ ２（ １ ） ：１ ３ ９ — １ ４ ２ ［ １ ０ ］ 张寒冰 ，张筠 ，付红岩 ，等．南瓜 中色素的提取及微胶囊色素 的制备［ Ｊ 】 ．现代食 品科 技 ，２ ０ １ ３ ，３ ９（ ２） ：３ １ ９ — ３ ２ ３ ［ １ １ 】 黄琼．玉米黄色 素稳定性 的研究 ［ Ｊ ］ ．食 品研究与开发 ，２ ０ １ ２ ，３ ３（ ９） ：２ ３ ７ — ２ ４ ０
１ 教学 内容和 手段 选择
固体物理教学 内容 以基 础知识 、基本 物理规律为主 ，围绕晶体结构 、晶格振动和能带理论等核 心内容 ，去掉 繁琐 复杂公 式推导．在讲授 晶格振 动时 ，仅对 一维单原子晶格的振动和一维双原子晶格的振动作详细讲解 ，并 引出频谱 特征 和带 隙 、局 域模等概念．讲解 能带理论 知识时 ，以布洛赫定理为基础 ，着 重抓住一 维周 期势场中电子运动的能带特征 ，结合导体 、绝缘 体和半导体 的本质 区别 ，以半导体器件中普遍存在 的金属与半导体之 间的接触 、Ｐ ～ Ｎ 结为例深化 能带理论 的知识点 ．
ｆ １ 】 房 晓 勇 ，刘竞 业 ，杨会 静 ． 固体 物理 学 ［ Ｍ］ ．哈 尔滨 ：哈尔滨 工业 大学 出 版社 ，２ ０ ０ ４ 【 ２ 】 聂 向福 ，袁伟 ． 固体物 理 教学 中某 些问 题【 Ｊ １ ． 河北 师范 大 学学报 ，】 ９ ９ ４（ ３ ） ：６ ６ — ６ ８ 【 ３ 】 杜 永 胜． Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ 在 固体物 理教 学 中的 应用 忉．技 术物 理学 ，２ ０ ０ ９（ １ ０） ：６ ６ — ６ ９ ｆ ４ ］ 冯 端 ，金 国钧 ．凝 聚态 物理 新论 【 Ｍ］ ． 上海 ： 上 海科 学技 术 出版社 ，１ ９ ９ ７ ｆ ５ １ 钟 万 蘅 ，申文 俊 ．二 维正方 晶格 和 三维 立方 晶格 电子 的 等能 面【 Ｊ 】 ． 大学 物理 ，１ ９ ９ ９（ ５） ：２ ［ ３ — ２ １ ６ （ 作者 单 位 ：湖 南 科技 大学 物 理与 电子 科学 学 院 ，湖 南 湘潭 ４ １ １ ２ ０ １ ）
“固体物理”课程教学内容和方法的改革与实践-文档资料
“固体物理”课程教学内容和方法的改革与实践自 20 世纪 50 年代以来，以固体物理的能带理论为基础，固体物理学得到了飞速发展。
科学家在磁学半导体、超导、激光等现代科学研究领域获得了重大进展，相关研究成果已经迅速转变为实际生产力，并带动了相关信息科学技术群的高速发展。
在 20 世纪 50 年代末，“固体物理” 被采纳为我国物理专业的一门基础课，是在物理专业课程设置上最为显著的一项改革。
[1]固体物理学通过研究固体的结构，及组成固体的粒子之间相互作用与运动规律来阐明其性能和用途。
固体物理学涉及的内容包括固体中的原子结构、晶体结合规律、固体电子运动方程及能带结构、金属导体的导电机制、半导体的基本原理、超导性的基本规律等，因此，“固体物理” 已成为物理学科和材料学科的专业主干课之一。
中国石油大学（华东）为教育部直属的行业特色鲜明的工科重点大学，目前“固体物理”课程已在材料物理、材料科学与工程、光信息科学与技术三个专业开设，并拟在应用物理学专业开设。
本文从中国石油大学（华东）（以下简称“我校”）目前的固体物理本科教学实际情况出发，针对不同专业对固体物理知识需求的不同，对课堂教学内容进行优化整合，并结合现代多媒体技术对教学手段和方法提出合理改革措施并在授课过程中进行了实践。
一、教学内容的改革与实践―― “一个平台，三个知识模块”教学模式的建立“固体物理” 课程内容丰富，体系庞大，涉及到“普通物理”“理论力学”“量子力学”“热力学统计物理”等多门课程，而目前国内各个高校“固体物理”课程的授课学时受到了总学时的限制。
因此如何在有限的学时内把固体物理的精髓讲授给学生，需要针对学生的不同专业特点和对固体物理的要求来精选授课内容。
我校有三个专业开设“固体物理”课程，分别为材料物理专业（64学时专业必修课）、材料科学与工程专业（ 32 学时专业限选课）、光信息科学与技术（ 32 学时专业限选课）。
由于各个专业的特点及对固体物理的要求不同，因此在授课过程中授课内容必定有所差异。
试论师范专业认证背景下的“固体物理学”课程教学改革
试论师范专业认证背景下的“固体物理学”课程教学改革文林1，杨英1，唐建军2，罗淞文3（1.重庆师范大学物理与电子工程学院，重庆401331；2.重庆市第十五中学校，重庆400035；3.重庆市璧山中学校，重庆402760）“固体物理学”是连接微观世界和固体宏观性质的桥梁，其应用极为广泛[１]。
目前，在我国的理工科高等院校中，不仅物理学专业开设了这门课程，而且化学、光电和电子等其他理工科专业也开设了“固体物理学”课程。
“固体物理学”这门课程涉及的内容较为广泛，针对不同专业本科生及各个学校的人才培养目标，“固体物理学”课程的授课内容的侧重点很不一样。
为进一步提升高等师范学校的教育人才培养质量和水平，教育部于2017年印发了《普通高等学校师范类专业认证实施办法（暂行）》。
师范专业认证对师范教育提出了新要求和新标准，各个师范院校有必要对当前的师范教育做出进一步的深化改革[２]。
本文将结合我校物理学师范专业的人才培养质量标准，探讨“固体物理学”在课程目标、教学设计和教学手段、考核方式与评价细则、教学研究和师资队伍建设等方面的改革。
一、基于人才培养目标下的课程目标改革重庆师范大学物理学师范专业的人才培养总体目标就是基于现代物理教育的发展趋势，使学生通过本科阶段的学习，能成长为适应时代要求和基础教育改革需要，德智体美全面发展，科学素养和教师专业素养高度整合，基础知识与实践技能协调发展、具有创新精神和开拓能力的物理学教学和研究人员。
因此，物理学师范专业“固体物理学”的教学目标不仅仅是要求学生掌握固体物理学的基本概念、基本理论、基本方法和利用固体物理学知识研究复杂固体的基本性质，而且还应注重培养学生的师德规范和教育情怀，提升学生的教学能力、班级管理能力、综合育人能力，加强讲解与中学物理相关的知识内容，整合教学内容以提升师范特色。
师范教学不能“重理论、轻实践”，在夯实学生的理论基础知识的同时，必须要有效地提升学生的实践能力。
专业认证背景下材料科学与工程专业“固体物理”课程改革探索
专业认证背景下材料科学与工程专业“固体物理”课程改革探索作者：***来源：《科教导刊》2024年第21期摘要文章基于工程教育专业认证的核心理念，即“以学生为中心”“以产出为导向”和“持续改进”，以南京工业大学材料科学与工程专业的核心课程“固体物理”为主体，进行课程教学改革及实践探索。
具体改革举措为：凝练具体化、可观测的课程目标；实行成果导向延展教学内容，并积极融入思政元素；建立“以学生为中心”的混合式教学与线上指导相结合的教学模式；围绕学习成果产出改革考核评价体系。
本研究成果可在一些理论性强的专业课教学中推广。
关键词工程教育专业认证；固体物理；教学改革中图分类号：G424 文獻标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdk.2024.21.042Reform and Exploration of the Solid State Physics Course in Materials Science and Engineering under the Background of Professional CertificationAbstract The article is based on the core concept of engineering education professional certification， which is "student-centered"， "output oriented"， and "continuous improvement". It focuses on the core course of Materials Science and Engineering at Nanjing University of Technology， "Solid State Physics"， and explores the reform and practice of course teaching. The specific reform measures include： refining concrete and observable curriculum objectives; Implement outcome oriented extension of teaching content and actively integrate ideological and political elements; Establish a student-centered blended learning and online guidance combined teaching model; Reform the assessment and evaluation system around the output of learning outcomes. The results of this study can be promoted in the teaching of some highly theoretical professional courses both domestically and internationally.Keywords professional certification in engineering education; solid state physics; reform in education工程教育专业认证是一种以培养目标和毕业要求为导向的合格性评价，其核心理念主要有“学生为中心”、以“产出为导向”和“持续改进”[1-3]。
上海市中学物理课程标准调整意见
上海市中学物理课程标准调整意见
高中物理课程标准的基础型课程部分内容与要求不作调整。
拓展型课程部分内容要求调整如下：
一、物理拓展型课程I
1.物质
固体、液体和气体的性质（删除）
原子核的变化
宇宙（删除）
2.机械运动
直线运动
力和力矩（删除力矩、删除有固定转动轴物体的平衡）
牛顿定律（删除）
匀速圆周运动（删除第一宇宙速度）
机械振动和机械波
3.电磁运动
电场
闭合电路
磁场
电磁感应
光的波粒二象性
4.能量
机械能（删除）
内能（删除）
电能
核能（删除）
二、物理拓展型课程Ⅱ（全部删除）
1.共同部分
运动的合成
动能定理
匀强电场
电磁感应
2. 选学部分
侧重理论分析专题
侧重实践应用专题
【备注】
1.拓展I教材第二章、第三章C节、第四章、第七章、第八章、第十五章删除；
2.其余章节中打“*”的内容均为选学内容，考试不作要求。
《固体物理学》课程思政的建设
《固体物理学》课程思政的建设，内容要完整，带有一定的思想深度。
在现代高等教育系统中，思想政治理论课多少也占据着一席之地，《固体物理学》课程也不例外。
个人认为建设思想政治课程存在三大挑战：
● 教师建设挑战
教学改革是目前国内教育最持续且进行最深入的变革，多名教师可以组成一个改革团队。
凡是建设思想政治课程的教师，往往需要多领域的涉猎，以及多角度的综合协调能力。
只有教师有活力，建设思想政治课程才能顺利推进。
● 知识结构挑战
固体物理教程是一门基础科学课程，属于一门理论课，应该有充分的思想政治内涵，为学生提供通观十足的实践背景。
所以知识结构应优先考虑到过去政治知识的完善，并应抓住现代社会、当代政治的实时变化，将其纳入课程的范围之内。
● 授课形式挑战
思想政治教育涉及的是政治理论，个人觉得完美的授课形式首先要以理论素质、思维深度以及实践意义为核心，尽量把课程设置从传统的教学模式改为更灵活高效的小组学习模式；另外，还可以用多种形式，如教师报告、模拟讨论题目、专题辩论等形式，使得学生能用自己的结论和观点来表达，从而构建起学生的实践能力。
归结起来，《固体物理学》课程的思政建设，关键无他，只有多方面的参与，
灵活有效的师资建设，精准的知识结构，动态的学习形式把握，把传统的死记硬背和集中的讲授形式转变为了以话语为主的开放式学习，只有做到这一点，才能真正体现出思政课程对学生素养发展的最大价值。
物理学科课程标准调整的主要内容
物理学科课程标准调整的主要内容根据修订的思想和原则，主要从以下几个方面进行了调整：1、规范表述，增强可评价性。
为了便于教师更好地理解“科学内容”的条目，便于评价，本次修订进一步规范了行为动词。
从《标准(实验稿)》“附录”中的行为动词界定看，科学内容的行为动词划分为“知识技能目标动词”“体验性目标动词”两类。
在“知识”与“技能”两项内容中，“知识”内容的能力要求划分为“了解、认识和理解”三个层次，技能对应的能力要求为“独立操作”。
体验性要求的目标动词，能力划分为“经历、反映、领悟”三个层次。
而《标准(2011年版)》附录中行为动词说明更为清晰、简明，便于教师把握科学内容的教学。
具体表现在：删去了《标准(实验稿)》中的“初步”等行为动词，整合了行为动词的种类。
调整原有表述科学内容的行为动词分类，修订为“认知性目标行为动词”“技能性目标行为动词”“体验性目标行为动词”三个类别。
认知性目标行为动词的“了解”在原来“了解、知道、描述、说出”的基础上增加了“列举、举例说明、说明”3个新行为动词;“认识”能力水平保持不变;“理解”水平的行为动词由原来“区别、说明、解释、估计、理解、分类、计算”调整为“解释、理解、计算”。
从行为动词的修订变化看，“说明”由原来的“理解”水平调整到“了解”水平，能力要求有所降低，而将“区别”“估计”“分类”整合到了“了解”的能力层次上。
技能性目标行为动词的描述保持“独立操作”不变，行为动词的举例由原来的“测量、会、学会”修订为“会、会测量、会选用、会使用、会根据……估测、会用……测量”等表述更为具体。
体验性目标行为动词的描述由原来的“经历、反应、领悟”三个层次修订为“经历、认同、内化”三个层次。
三个能力层次的行为动词举例与修订前相比，更加简化。
“经历”水平的行为动词删减了“感知、调查、学习、体验”，增加了“尝试、能”。
修订后，体验性目标行为动词把《标准(实验稿)》中“反应”调整为“认同”，其行为动词包括“关心、关注、有……意识”;“领悟”调整为“内化”，其行为动词包括“养成”。
固体物理教学大纲
《固体物理》课程教学大纲课程代码：090632008课程英文名称：Solid State Physics课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0适用专业：光电信息科学与工程专业大纲编写（修订）时间：2017.10一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标固体物理学是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。
它可作为高等理工学校光电信息科学与工程专业的专业基础课、选修课。
固体物理学是研究固体的结构及组成粒子之间的相互作用与运动规律的学科，阐明固体的性能和用途，尤其以固态电子论和固体的能带理论为主要内容。
通过固体物理学的整个教学过程，使学生理解晶体结构的基本描述，固体电子论和能带理论，以及实际晶体中的缺陷、杂质、表面和界面对材料性质的影响等，掌握周期性结构的固体材料的常规性质和研究方法，了解固体物理领域的一些新进展。
要求学生深入理解其基本概念，有清楚的物理图象，能够熟练掌握基本的物理方法，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握晶格结构、晶体的结合、晶格振动与热性质、固体电子理论、半导体、费密面和金属和固体磁性质等部分揭示丰富多彩的固体形态（如金属、绝缘体、半导体等）形成的基本物理规律，并介绍一些重要的实验方法，如X-光衍射，中子散射实验等。
2.基本理论和方法：掌握晶体结构、声子、自由电子和能带理论等固体物理的基本理论，作为凝聚态物理学、现代材料科学和微电子技术的理论基础。
3.基本技能：能够利用所学习的知识对材料研究中的一些现象进行解释，并建立用模型去理解固体性质的思维方式等。
（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。
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教学方法与 教学手段
教学方法：讲授 教学手段：多媒体和板书相结合
本章思考题
1. 波矢空间与倒格空间有何关系? 为什么说波矢空间内的状态点是 准连续的?
2. 在布里渊区边界上电子的能带有何特点? 3. 紧束缚模型下, 内层电子的能带与外层电子的能带相比较, 哪一 个宽? 为什么? 4. 一维简单晶格中一个能级包含几个电子?
“三基”分析
基本知识： 导体、半导体和绝缘体的能带理论 基本理论： 晶体中电子在电场和磁场中的运动 基本方法： 准经典近似
教学内容与 学时分配
教学方法与 教学手段 本章思考题
主要 参考ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ料
5.1 准经典运动 5.2 恒定电场作用下电子的运动 5.3 导体、绝缘体和半导体的能带论解释 5.4 在恒定磁场中电子的运动 5.5 回旋共振 5.6 德·哈斯-范·阿尔芬效应
主要 参考资料
1. 方俊鑫.固体物理，高等教育出版社，1980 2. C.基泰尔.固体物理导论（美）,科学出版社,2015
备注
- 109 -
理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 4 学 时
章
第二章固体的结合
教学目的 和要求
1．理解结合能概念； 2．掌握晶体结合的基本形式；
重点和难点
晶格
原子排列的具体形式
空间想象能力 1 熟悉
配位数 致密度
计算分析能力 1 熟悉
晶格的周期性
晶格与布拉伐格子
空间想象能力 1 熟悉
基矢和原胞
计算分析能力 1 熟悉
晶胞
逻辑思维能力 1 熟悉
晶向、晶面和它们的 晶向及晶向指数
空间想象能力 1 熟悉
标志
晶面及密勒指数
空间想象能力 1 熟悉
倒格子
倒格子的定义
章
第三章 晶格振动与晶体的热学性质
教学目的 和要求
理解格波、声子、态密度的概念，熟练掌握一维双原子链格波解及色散 关系的推倒，并理解其物理过程；了解三维晶格振动的主要特征；掌握固体 热容的爱因斯坦模型和德拜模型；了解非简谐效应。
重点和难点
重点：一维及二维晶格振动， 难点：能量量子化与声子，固体比热，非简谐效应。
空间想象能力 1 掌握
倒格子基矢的性质
空间想象能力 1 掌握
准晶体的结构
空间想象能力 1 了解
晶体的宏观对称性 正交变换
计算分析能力 0.5 了解
对称操作
计算分析能力 1 掌握
对称操作群
计算分析能力 0.5 了解
固体的结合
离子性结合
逻辑思维能力 1 掌握
共价结合
逻辑思维能力 1 掌握
金属性结合
逻辑思维能力 1 掌握
范德瓦耳斯结合
逻辑思维能力 0.5 掌握
一维单原子链
绝热近似条件
分析计算能力 0.5 熟悉
一维单原子链的色散关系
分析计算能力 1 熟悉
格波
逻辑分析能力 1 熟悉
一维双原子链
格波的振幅
逻辑分析能力 0.5 掌握
色散曲线
逻辑分析能力 1 掌握
声学波和光学波
逻辑分析能力 1 掌握
三维晶格的振动 色散关系
逻辑分析能力 0.5 掌握
一、课程概况
《固体物理》课程规范（讲授）
课程号
课程英文 名称
总学时数/周 数
开课单位
BX0925324
课程名称
固体物理
Solid State Physics
讲授
实验
实习
56
学分
3.5
学时 64 学时 0 周数 0
理学院
适用专业
应用物理学
课程类别
专业基础课
修读方式
必修
先修课程
高等数学，普通物理
考试方式：闭卷 考核方式 成绩比例：平时 20%，期末 80%。
2 学时 2 学时 2 学时 2 学时 1 学时 1 学时
教学方法：讲授 教学手段：多媒体和板书相结合 1. 什么是有效质量。 2. 什么是郎道能级，它是怎样形成的。 3. 为什么固体可分为导体、半导体和绝缘体。
吴代鸣教学视频
备注
- 113 -
理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 4 学 时
本章思考题
1．晶体有哪几种结合方式。 2．离子晶体有什么特点。
1 学时 1 学时 1 学时 0.5 学时 0.5 学时
主要 参考资料
1. 方俊鑫.固体物理，高等教育出版社，1980 2. C.基泰尔.固体物理导论（美）,科学出版社,2015
备注
- 110 -
理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 14 学 时
3.4 三维晶格的振动 3.5 离子晶体的长光学波
1 学时 2 学时
3.6 确定晶格振动谱的实验方法
1 学时
3.7 晶格热容的量子理论 3.8 晶格振动模式密度
1 学时 2 学时
3.9 晶格的状态方程和热膨胀
1 学时
3.10 晶格的热传导*
教学方法：讲授 教学手段：多媒体和板书相结合
1．什么叫简正振动模式？简正振动数目、格波数目或格波振动模式数 目是否是一回事？
运动
自由电子的准经典运动
逻辑思维能力 0.5 掌握
实空间电子的运动
逻辑思维能力 0.5 掌握
自由电子情况的量子理论
数学计算能力 1 掌握
21 回旋共振
晶体中电子的有效质量近似 逻辑思维能力 1 掌握
朗道能级
逻辑思维能力 1 熟悉
回旋共振现象
22 德·哈斯-范·阿尔 朗道能级简并度
分析计算能力 0.5 了解 分析计算能力 0.5 熟悉
X 光的非弹性散射
12 晶格热容的量子理 晶体比热的实验规律
论
晶格振动的量子理论
13 布洛赫定理
能带理论的基本近似
逻辑分析能力 0.5 了解 逻辑分析能力 1 熟悉 数学建模能力 1 掌握 计算分析能力 1 掌握
Bloch 函数的性质
14 周期场中电子运动 模型和微扰计算
的近自由电子近似 电子的能量和波函数
4.1 布洛赫定理
2 学时
4.2 —维周期场中电子运动的近自由电子近似 4.3 三维周期场中电子运动的近自由电子近似
2 学时 2 学时
教学内容与 学时分配
4.4 赝势 4.5 紧束缚近似——原子轨道线性组合法 4.6 晶体能带的对称性
1 学时 2 学时 1 学时
4.7 能态密度和费米面
3 学时
4.8 表面电子态 * 4.9 无序系统中的电子态 *
计算分析能力 1 熟悉 数学建模能力 1 熟悉 逻辑分析能力 1 掌握
能带和带隙
逻辑分析能力 1 掌握
15 紧束缚近似
能带的三种图示法 电子的能量和波函数
逻辑分析能力 0.5 掌握 逻辑分析能力 1 掌握
布里渊区和能带
逻辑分析能力 1 掌握
模型和微扰计算
16 能态密度和费米面 能态密度
数学建模能力 1 掌握 数学计算能力 1 掌握
芬效应
德哈斯-范阿尔芬效应
23 费米统计和电子热 自由电子模型
分析计算能力 0.5 掌握 逻辑分析能力 0.5 了解
容量
费密分布函数
逻辑分析能力 1 掌握
电子热容量
24 功函数和接触电势 热电子发射和功函数
逻辑分析能力 1 掌握 逻辑分析能力 1 掌握
不同金属中电子的平衡和接 逻辑分析能力 0.5 掌握
“三基”分析
基本知识： 晶体的热学性质， 基本理论： 晶格振动理论，黄昆方程 基本方法： 受力分析，建立方程，解方程，分析解得意义。
教学内容与 学时分配
教学方法与 教学手段
本章思考题
主要 参考资料
3.1 简谐近似和简正坐标 3.2 一维单原子链
2 学时 2 学时
3.3 一维双原子链 声学波和光学波
2 学时
触电势
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三、教学内容及基本要求 理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 11 学 时
章
第一章 晶体结构
教学目的 和要求
1．理解空间点阵概念、晶格周期性、宏观对称性。 2．熟悉几种常见的晶体结构。 3．掌握晶面和晶向的表示
重点和难点 “三基”分析
重点：晶体的周期结构；晶面和密勒指数； 难点：十四种布拉菲格子和七大晶系特性；典型的晶体结构；晶体的 对称性。 基本知识：晶体的周期性和对称性 基本理论：布拉伐格子分类 基本方法：几何结构分析法
章
第六章金属电子论
教学目的 和要求
理解费米能量、费米波矢，能态密度（、一维、二维、三维）、费米分 布等概念，并会灵活应用；掌握金属中自由电子状态及其对比热的贡献。
重点和难点
重点：金属自由电子气的量子理论，电子气的费密能量 难点：电子气的能量状态，金属中电子气的比热
波矢 q 的取值和范围
逻辑分析能力 1 掌握
布里渊区
逻辑分析能力 0.5 掌握
离子晶体的长光学 黄昆方程
逻辑分析能力 1 掌握
波
长光学波的横波（TO）与纵波 逻辑分析能力 0.5 掌握
（LO）
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离子晶体的光学性质
11 确定晶格振动谱的 中子的非弹性散射
实验方法
可见光的非弹性散射
逻辑分析能力 1 掌握 逻辑分析能力 0.5 了解 逻辑分析能力 0.5 了解
教材及主要 教学参考书
教材：黄昆.固体物理学，高等教育出版社,1989 教学参考书： 1. 方俊鑫.固体物理，高等教育出版社，1980 2. C.基泰尔.固体物理导论（美）,科学出版社,2015 3. 阎守胜. 固体物理基础，北京大学出版社,2011