【直播】贺《大学物理》创刊四十周年暨科学普及与教学研讨会议

蔻享学术

会议名称：

贺《大学物理》创刊四十周年暨科学普及与教学研讨会议

会议时间：

2022年10月22日（周六）8:30-18:00

主办单位：

《大学物理》编辑部

协办单位：

北京师范大学物理学系

《大学物理》期刊是中国物理学会主办的、以高等物理教学研究为主要内容的学术性刊物，自1982年创刊至今已满四十周年，《大学物理》编辑部特举办创刊四十周年线上研讨会，邀请专家学者和一线教师齐聚一堂共同分享科研教学领域的经验和成果。会议将回顾我刊的发展历程，邀请专家做物理学术前沿、科研融入教学的报告，旨在拓展视野、普及科学知识、推进物理教学与科研的融合。

直播通道

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会议议程

1、开幕式8:30-9:30 主持人:宋峰教授

（1）中国物理学会教学委员会主任高原宁院士致辞

（2）北京师范大学物理学系党委书记涂展春教授致辞

（3）前任主编赵凯华先生、田光善教授回顾《大学物理》期刊发展历程。

（4）《大学物理》期刊主编陈晓林教授主持并表彰：

“2012-2022年度暨创刊四十周年优秀论文”

“《大学物理》期刊优秀审稿专家”

“《大学物理》期刊突出贡献奖”。

报告简介

高原宁

中国科学院院士

报告题目：高能物理未来发展和大型对撞机建设

报告摘要：探索物质世界的基本组成和结构是科学发展的动力，极大推进了人类文明进步。以希格斯粒子发现为标志，粒子物理标准模型的建立使得人类对物质世界的认识达到了空前的高度。依靠大科学装置的建设和运行，粒子物理的前沿探索已经成为全人类的共同事业。本次报以希格斯粒子的发现和研究为实例探讨粒子物理前沿的科学探索、国际合作和技术发明。

报告人简介：高原宁，1979-1989年在北京大学物理系学习，获理学学士学位和理学博士学位。1989-2000年，先后在中国科学院高能物理研究所、英国伦敦大学霍利威分校、美国威斯康星大学麦迪逊分校从事研究工作。2000—2018年，任清华大学教授。2018年9月起任北京大学教授、物理学院院长，核物理与核技术国家重点实验室主任。主要研究领域为粒子物理实验。组建并领导大型强子对撞机上LHCb实验的中国工作组，在强子谱和重夸克偶素产生机制等研究中做出一系列突破性成果，对揭示基本粒子间强相互作用的本质具有重要意义。2002年获国家杰出青年科学基金资助；2017年获中国物理学会王淦昌物理奖；2019年当选中国科学院院士；2020年获陈嘉庚科学奖数理科学奖。

寇谡鹏教授

北京师范大学

报告题目：如何向大学生展示物理之美——电磁学教学中‘拓扑’和‘对称性’

报告摘要：费曼曾说过：“请允许我说明我讲这门课（普通物理学）的主要目的。我的目的不是教你们如何应付考试，甚至不是让你们掌握这些知识，以便更好地为今后你们面临的工业或军事工作服务。我最希望的是，你们能够像真正的物理学家一样，欣赏到这个世界的美妙。我相信，物理学家们看待这个世界的方式是这个现代化时代真正文化内涵的主要部分” 。什么是物理之美？如何向大学生深入浅出地展示物理之美呢？我以电磁学为例，介绍如何将“拓扑”和“对称性”这两个物理学架构中最基本要素融入课堂教学，展示物理之美。

报告人简介：寇谡鹏，北京师范大学物理学系教授，博士生导师。1994年获得南京大学学士学位；1999年获中国科学院物理研究所博士学位。1999年-2001年在清华大学高等研究中心做博士后。2001年入职北京师范大学物理学系。2004年11月至2005年10月，在“杰出青年学者数学物理研修项目”资助下赴美国麻省理工学院物理系凝聚态理论研究组研修。2007年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”；2007年被评为北京市教育创新标兵；2010年获得第十三届茅以升北京青年科技奖。2021年获得第十七届北京市高等学校教学名师奖。主讲过多门本科生、研究生课程，从2006年起开始讲授大学物理基础课“电磁学”。主要研究领域：拓扑量子态、超导理论、冷原子系统等凝聚态物理方面研究，发表SCI学术论文100余篇。

何琼毅教授

北京大学

报告题目：量子纠缠是什么——2022年诺贝尔物理学奖解读

报告摘要：北京时间10月4日下午，瑞典皇家科学院宣布，将2022年诺贝尔物理学奖授予法国物理学家阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）、美国理论和实验物理学家约翰·弗朗西斯·克劳泽（John F. Clauser）和奥地利物理学家安东·塞林格（Anton Zeilinger），以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所作出的贡献。什么是量子纠缠？为什么验证贝尔不等式如此重要？量子纠缠在量子信息中的应用有哪些？本次讲座，让我们一起来了解量子纠缠概念的起源、发展、实验检验，以及量子纠缠在通信、加密、精密测量方面的重要应用。

报告人简介：何琼毅，北京大学博雅特聘教授，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者。长期从事量子物理、量子信息基础理论研究，特别是在量子纠缠检测及其相关应用研究中，从两体纠缠到多体纠缠、从定性分类到定量检测、从揭示纠缠性质到开发应用方案，开展了系统性和创新性的理论工作，对量子导引的一系列原创性研究在本领域具有较高的影响力和显示度。先后在Nature Physics、Nature Communications、Physical Review Letters等国际重要杂志发表研究论文80余篇。担任中国物理学会咨询工作委员会委员、青年工作小组副主任等学术服务。

吴小山教授

南京大学

报告题目：南京大学《电磁学》课程建设与教学

报告摘要：《电磁学》是大学所有理工科的基础课程。这里我们汇报南京大学物理学专业《电磁学》课程建设和教学的安排，教学团队的建设，课程思政的一点做法。南京大学《电磁学》课程注重团队建设，注重教学研讨。团队有四位教师和若干名助教组成，助教由学院研究生担当，团队中有两位教师曾获长江奖励计划特聘教授荣誉。每学期教学团队都有多次线下课程研讨，涉及课程设计、教学安排、课外拓展、教研结合等。教学过程中讲知识讲授、逻辑推理和问题引导为牵引，鼓励学生课外开展问题拓展和调研国内相关大科学装置、调研前沿进展，如同步辐射装置、等离子聚变装置；库仑定律的验证进展和新方法、磁斯格明子对未来信息科学的影响、量子霍尔效应、极性超晶格的电势崩塌等等的理解。近年来由于疫情影响，课程采用线上线下结合，增加了课堂测试和课程讨论环节，确保同学对所需知识和能力等掌握。

报告人简介：吴小山，南京大学物理学教授，博士生导师，曾入选教育部新世纪人才计划支持。主要从事凝聚态物理中材料的结构表征研究、薄膜太阳电池技术开发等，曾获江苏省科技进步一等奖、教育部自然科学二等奖等科研奖励，教育部教学成果二等奖、江苏省教学成果一等奖、特等奖等教学奖励，入选宝钢优秀教学教师。自2016年开始主讲电磁学课程，并大力开展教学改革，把知识传授、应用拓展和科研创新结合到课程教学中。主持南京大学应用物理学专业建设，现任教育部物理学类专业教学委员会副主任。

李川勇教授

南开大学

报告题目：物理学育人模式改革虚拟教研室建设探索

报告摘要：物理学术竞赛由南开大学发起，借鉴国际物理教育理念，本土化为注重综合能力培养的教学形式。以实际的物理题目作为教学内容，学生组队用一年的时间，开展实验研究和结论总结，最后现场进行展示交流，通过学术汇报、质疑和讨论，辨明研究结果的正确性，因此被称为一体化的物理学育人改革教学模式（简称PT育人模式）。该教学模式也成为师生开展物理教学改革、课程创新等教学研究提供了丰厚沃土。经过10多年的探索，全国已经有200余所大学和100余所中学参与到PT教学中，开展了各种形式的全国性教研活动，2022年，《物理学育人模式改革虚拟教研室》获批教育部首批虚拟教研室建设点，为PT教学模式的进一步推广与发展提供增长点。本报告介绍物理学术竞赛的历史沿革和育人理念，以及通过 PT育人虚拟教研室构建的探索与推动，进一步提升育人质量。

报告人简介：南开大学教务处处长，物理科学学院教授，教育部高等学校文化素质教育教指委委员，澳大利亚塔斯马尼亚大学生物医学工程博士。近年来，李川勇教授积极推动以学生发展为中心、师生共同成长的本科教育，借鉴国际先进的教育理念，设计和实施了基于物理学术竞赛的育人模式，获得各类教学奖项30余项，其中其主持的教学研究项目“衔接中学—大学物理综合素质教育新模式的探究与实践”，获2018年高等教育国家级教学成果二等奖，“物理学育人模式改革虚拟教研室”获批教育部首批虚拟教研室建设试点。推动实施“南开40条”，提出“打造以学为主教学相长的师生共同体”，提出师生交流双循环的模型，构建师师交流和生生交流两个小循环，和师生交流大循环，推动师师研究教学，师生密切互动，生生互促成长，探索基于教室内外、校园内外和线上线下无边界教学空间的一流课程建设，培育“教有幸福感，学有获得感”的教育质量文化，推动一流本科教育的内涵式发展，实现“公能兼备、引领未来”的人才培养目标。

袁喆教授

北京师范大学

报告题目：“固体物理教学的一些探索与反思”

报告摘要：固体物理是物理学高等教育中极为重要的一门专业课程。它既包含了晶格振动、能带理论等基础知识，也紧密结合凝聚态物理中的半导体物理、超导电性、磁学、表面与低维物理等分支学科的研究前沿，可以作为高年级本科生了解科研动态的一个重要的途径。在这个报告中，我将结合固体物理教学中的一些案例，展示若干通常教材较少涉及，而对于后续高级课程和科学研究极为重要的关键物理图像。并通过引入本科固体物理学习内容可以涵盖的科学前沿进展，锻炼学生尝试运用课程中学习的基础知识去解决实际科学问题的能力，可以有效地激发学生的学习热情，培养学生面对未知领域的创新能力，也使本课程的教学充分反映前沿性和时代性。

报告人简介：袁喆，北京师范大学物理学系教授，在清华大学物理系就读本科和研究生；获瑞典查尔莫斯理工大学博士学位；先后在中科院物理研究所，荷兰特文特大学，德国美因茨大学等机构工作；2015年入职北京师范大学物理学系高等量子研究中心；入选国家高层次人才计划青年项目；主要研究方向为自旋类脑计算和自旋输运的理论与数值计算。

于凤军教授

安阳师范学院

报告题目：地球自转、形状和重力加速度随纬度的变化

报告摘要：地球赤道上的重力加速度g值小于两极上的值，这是由于地球自转、在地面参考系中两地同一物体受的惯性离心力不同造成的。本科物理教材中，用自转角速度为ω、半径为R的球形地球模型进行计算，可以得到两地的重力加速度差值△g₁=ω²R= 3.388 cm/s²，而实际△g= 5.186 cm/s²。教学实践中有些学生想知道△g₁和△g差别的原因，但精确的计算和彻底的解释需要专门的“重力学”理论，而它不在本科物理专业教学大纲之内。本文利用本科物理专业的知识回答这一问题，并导出与国际上公认的数据相符的重力加速度分布。研究表明：抓住地球的自转导致的地球的形状变化（质量分布）与其重力场的相互影响、相互制约这一矛盾，就找到了解决问题的钥匙。

报告人简介：于凤军，安阳师范学院物理与电气工程学院教授。长期工作在教学第一线，先后主讲电磁学、光学、原子物理学等课程；主持三个河南省教学工程项目；在大学物理期刊上发表论文69篇。论文内容主要涉及力学和电磁学，研究主题主要包括引潮力对于天体的运动和及其形状的影响问题；带电椭球的电场特别是其静电自能等相关问题；天体自转对于其形状和重力加速度的影响问题；单摆、扭摆、悬链摆和弹簧等系统的振动及相关话题；表面张力与液滴、液膜的形状问题。

周国全 副教授

武汉大学

报告题目：任意三/四边形匀质平面刚体和匀质边框三角形刚体绕质心轴的转动惯量公式

报告摘要：介绍刚体转动惯量的研究方面的若干成果。1，任意三角形平板以及平行四边形平板绕质心轴的转动惯量公式；2，任意四边形刚体平板绕质心轴的转动惯量公式。3，匀质边框三角形刚体绕质心轴的转动惯量公式。4，刚体转动惯量正交轴定理的推广。对于任意截面而有厚度的柱形刚体,在密度轴向均匀的条件下,(ρ(χ,y,z)=ρ(χ,y)与z无关)，其绕三正交轴的转动惯量满足推广的正交轴定理。再利用定轴旋转动带电体的磁矩与刚体转动惯量之间所具有的一种精致而优美的类比关系，将以上转动惯量计算规律推广而得到旋转带电体磁矩计算的若干法则与算例。

报告人简介：周国全，博士，武汉大学物理科学与技术学院副教授，硕士导师，曾为美国佛蒙特大学访问学者；CPhO教练；《物理通报》杂志第十届、第十一届常务编委；现研究方向：非线性可积方程与孤子理论、场论( 电磁场与光电子技术)。迄今发表科研、教学学术论文60余篇。(含SCI收录4 篇, EI收录5篇，ISTP收录4篇) 讲授课程：《数学物理方法》、《电动力学》、电磁学、《相对论》、《大学物理学》；教材建设：《大学物理学》副主编（高等教育出版社）、《数学物理方法》副主编（科学出版社第四版）、《电动力学》副主编（武汉大学出版社）。专著一部：《一个新的电矩张量及其在电磁场中的应用》[M]. Singapore: Golden Light Academic Publishing(金琅学术出版社)。人文领域：2000年出版诗集《行吟者》；2018年主编并出版诗集《茶港吟圃》。中华诗词学会会员，湖北省诗词学会会员，理事，武汉诗词楹联学会会员；武汉市茶港诗社社长。

张文卓 副研究员

中国科学技术大学“墨子号”卫星团队

报告题目：“量子光学和量子信息技术产业化思考”

报告摘要：科研和科技产业具有本质上的不同，一个国家科研水平的提升并不一定能带来科技产业水平的提升。科技产业相比科研，更代表一个国家的核心竞争力。而中国在高科技领域被发达国家“卡脖子”的根本原因是科技产业能力不足。我们从完整的科技产业视角思考量子光学和量子信息技术的产业化，让物理专业学子思考更适合自己未来发展的方向。

报告人简介：张文卓，博士毕业于中科院量子光学重点实验室。先后在中科院物理研究所和丹麦Aarhus大学进行博士后研究，在中国科学技术大学“墨子号”卫星团队任副研究员。曾主持国家自然科学基金面上项目1项，作为课题骨干参加科技部重点研发计划2项。在Nature Photonics、Optical Letters、Optical Express、Physical Review、Journal of Physics等国际高水平学术期刊发表论文20余篇。2020年起全职投入量子信息技术创业工作，为夸密量子创始人和CEO。

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编辑：王亚琨

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