个人介绍
计算物理 张先梅等
提供学校: 华东理工大学
院系: 理学院
专业大类: 物理
专业: 物理系应用物理专业
课程编号: 11176008
学分: 2
课时: 32
课程介绍
      计算物理是是伴随着计算机的出现和发展而逐步形成的一门新兴的交叉学科。是以计算机为工具,采用数学方法解决物理问题的应用科学。是物理、数学和计算机三者相结合的产物。是运用计算机对复杂的物理问题进行数值计算或模拟实验,从而探索和发现新的物理规律。
   《计算物理》课程是应用物理学本科生的一门专业必修课,2013年获得上海市重点课程建设。该课程在培养学生的科学计算能力,运用计算机解决复杂物理问题的能力方面发挥着重要的作用。尤其在当今时代,信息技术如大数据、人工智能发展迅速,相关领域需要科学计算方法,学生通过该课程的学习,学会利用计算方法处理物理实际数据、获得模型方程的解,培养学生综合运用理论、实验和数值模拟计算的综合能力,提高学生分析问题,解决问题的能力。
教师团队

张先梅 教授

单位:华东理工大学

部门:理学院

房毅 副教授

单位:华东理工大学

部门:理学院

虞立敏 讲师

单位:华东理工大学

钟菊花 教授

单位:华东理工大学

部门:理学院

教学方法

教学方法

 在教学实践过程中,坚持以学生为中心,学生为主体,教师为主导,提高卓越基础型人才的素质能力,积极改革教学方法和现代化教学手段。

1.启发式教学方法。课堂上,力求用最简洁的方式从熟悉的知识出发,把学什么,为什么要学,怎么学给学生交代清楚。例如讲到偏微分方程的数值求解时,我们会以热传导问题为例,启发学生如何抽象出数学方程,数学方程如何离散化,离散后如何编程,问题层层深入,直至解决热传导问题。


     2. 案例式教学方法。精选典型物理问题案例,有利于激发学生学习兴趣和应用能力,案例教学侧重于教学内容的优化整合,使学生通过典型实例教学“举一反三”,促进学生对知识的认知,加强综合应用能力。如选择学生比较熟悉的“单个带电离子在电磁场中运动轨迹”等实例,使学生逐步建立起用常微分方程组的数值解法去求解电磁类或其他动力学系统的能力。


     3. 利用matlab计算软件辅助教学。目的在于把理论数值方法转化为计算软件程序,并输出结果,使学生对一些抽象的理论有直观感性的理解,使算法学习不再枯燥,易于学生对理论知识的理解和掌握,激发学生的学习兴趣,此外也在为课后训练学生的编程能力打下基础。


     4. 开展基于项目式学习方法。课后为学生提供一些探究性的课题,如等离子体中中性粒子运动轨迹的模拟,让学生组成团队开展调研、编程、分析和解决问题,提高学生自主学习能力和创新精神。


     5. 开展信息技术与教学深度融合。利用手机端学习通APP,在课堂上随时测试知识点,实时反馈出学生对知识点掌握情况,另外在网站上提供一些计算物理以及科学计算相关资料,以及交叉学科中如工业设计、天文地理、云计算、大数据分析、人工智能等科学计算发展相关材料的拓展阅读,提高学生学习兴趣,进一步对科学计算的理解,学会利用科学计算的方法,分析和解决复杂问题的能力。

参考教材

                            

《计算物理学基础》,西北工业大学出版社                  《计算物理基础》,高等教育出版社

课程评价

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