物理学一级学科0702硕士研究生培养方案.doc

物理学一级学科（0702）硕士研究生培养方案一、培养目标总体要求：完成培养方案规定的课程学习任务，在各个科研环节接受基本训练，在导师指导下自主完成导师安排的科研工作，取得一定量的科研经历，毕业论文达到理学硕士学位论文水平。具体要求如下：1.初步了解国内外物理学研究历史、现状和可能的发展方向；2.能用一门外语进行学术交流和论文写作。3.初步掌握所选择二级学科的专业基础理论和研究方法；4具有开展科学研究的初步能力；5. 具有从事科技管理或者综合发展的能力。二、研究方向1.理论物理（1）夸克物质物理：夸克物质的硬探针信号、夸克物质的退禁闭相变，手征相变、色超导相变、夸克物质的耗散性质和集体效应、核环境中的微扰QCD理论、有限温度场论等。（2）高能碰撞唯象学：高能强子强子和核核碰撞机制、QGP相变动力学、相变过程的逐事件关联与起伏、多奇异数重子的椭圆流、以及粒子产生模型和机制的研究。（3）统计物理与复杂系统：远离平衡态系统的相变动力学、复杂网络的统计性质、人类动力系统的标度律。（4）生物物理：开展基因表达动力学及调控网络理论，神经细胞与神经胶质细胞相互作用机理，蛋白质结构预测及分子动力学等研究。利用生物物理研究所的生物分子实验平台，开展miRNA与mRNA相互作用机制和miRNA在生物分子信号通路中的调控等研究。（5）统计物理：开展非线性系统中的噪声关联动力学理论及其新物理效应，神经电生理现象中随机效应及理论，细胞钙离子通道动力学及钙信号通路统计理论等方向研究。2. 粒子物理与原子核物理（1）粒子物理：从理论和实验上研究物质的最深层次结构及其相互作用规律。紧密结合能量前沿、亮度前沿和宇宙前沿的实验进展，系统开展重味物理、CP对称性破缺、中微子质量起源机制和暗物质模型及其探测等方面的研究。（2）相对论重离子碰撞物理：高能核核碰撞的实验数据处理；高能核核碰撞实验计算机模拟与物理分析；粒子探测技术与数据获取技术及核电子学核新型探测器研发；探寻夸克物质信号及新物理。（3）高能核天体物理：本研究方向开展的是核物理与致密天体物理的交叉研究，一方面基于核物理实验和理论，解释并模拟高能天体物理现象；另一方面基于天文数据，研究极端条件下核物理性质和限制相关的核参数（4）高能物理实验：高能碰撞，特别是高能核核碰撞的实验数据处理；高能核核碰撞实验计算机模拟与物理分析；粒子探测技术与数据获取技术及核电子学核新型探测器研发；硅像素探测器的性能仿真与设计，硅像素探测器读出系统设计，硅像素探测器在高能物理及其他方面的应用；探寻夸克物质信号及新物理。3. 原子分子物理（1）原子分子的纠缠动力学：研究原子与光场相互作用的量子纠缠动力学，相变，经典混沌和分叉对量子纠缠的影响；研究分子振转态的量子纠缠行为以及分子的量子计算；多原子分子的振转能级特征和代数计算。（2）原子分子结构与光谱：研究强微波场中的里德堡原子离化的理论, 少体原子分子系统理论,量子信息与量子计算的理论。（3）冷原子物理：研究原子的光学冷却与囚禁，光对原子分子的力学效应,玻色-爱因斯坦凝聚等。（4）原子与光子相互作用：原子与光子相互作用的相干控制，原子相干对光传播、吸收与放大的作用，电磁感应透明，电磁场的非经典效应，量子起伏、量子噪声与量子跳跃，腔量子电动力学，光学双稳态与光学开关，局域场效应，量子纠缠等。4. 二级学科名称:凝聚态物理（1）凝聚态物理理论：主要研究超冷原子的玻色爱因斯坦凝聚体的热力学和流体力性质；介观体系的输运理论；纳米线中磁畴壁动力学的理论研究；石墨烯中电子输运性质的理论研究；用第一性原理计算方法研究太阳能电池材料的能带结构及光电性质等。（2）低维材料物理：主要研究零维、一维、二维材料，如量子点、纳米管、石墨烯、硅烯等的生长规律及其化学物理机理，物理与应用性能等。（3）半导体光电子物理：主要研究半导体纳米结构材料在能量存储和转换，环境净化等应用中的光电转换、电子输运等物理问题。（4）纳米器件物理：主要研究纳米材料作为气体传感器、生物传感器、压电传感器等传感器件及其应用中的物理问题。5. 光学本学科点着重研究光的产生、传播、探测、变换以及与物质的相互作用原理、技术及应用。（1）量子光学和量子信息科学：研究光及其与物质相互作用的量子特性和非线性特性。研究光学微器件的原理，考察强光作用下原子的非经典性质。探讨这些量子特性在量子信息处理中的应用，设计量子通信、量子计算、量子测量的新方案。（2）激光光谱学：实验方面，在中红外和远红外波段研究大气化学、星际、生命科学等相关学科感兴趣的瞬态分子和分子离子的振转和纯转动高分辨光谱特性及结构。理论方面，采用量化计算方法计算实验中需观测的分子和分子离子的光谱结构。（3）激光物理学：研究激光的特性，提出产生新型激光的方案，并考察这些新型激光在光与物质相互作用中的应用。（4）光电子学：从信息的角度研究光电子领域的相关技术、系统及应用，主要包括光电传感与测量、光通信、光电信号处理与控制、图像处理技术等。研究光学信息处理的原理和技术。（5）集成光学：研究应用于通信系统的光集成器件，包括集成光源、调制器、光斑转换器、波分复用/解复用器、光开关等各类器件的模拟、设计，以及光波导加工工艺、器件原型制备和表征技术。6. 无线电物理本学科是近代物理学、无线电电子学、光电子学、通信及相关技术的交叉学科，主要在电子工程、通信与信息工程领域内进行基础和应用研究。主要研究领域包括通信系统与网络、光电子技术、软件无线电技术、电磁理论与应用、信号检测与处理等。（1）研究方向名称：通信系统与网络。主要开展移动通信系统与技术方面的应用基础研究，网络多媒体信息传输和处理的理论和应用研究，光纤通信和无线光通信技术与系统的基础与应用研究等。（2）研究方向名称：光电子技术。研究光电子领域的相关理论、技术及应用，主要包括光电传感与测量、光通信、光电集成、光电信号处理与控制等。（3）研究方向名称：软件无线电技术。软件无线电技术是用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信技术。研究具有开放式无线架构的软件无线电技术和软件无线电信号处理技术，包括高速A/D、D/A技术、DSP技术以及FFT算法，调制解调、信源/信道编码等算法及实现。（4）研究方向名称：电磁理论与应用。研究电磁波在复杂系统中的传播与散射特性、数值计算方法及应用；研究电磁超介质理论、仿真设计及在天线（阵）、吸波器和滤波器等射频、微波和光波器件中的应用。（5）研究方向名称：信号检测与处理。研究电子信号的获取、变换、传输、存储及数据处理，实现对各种物理量的检测及智能化控制。三、基准学制、学习年限与总学分硕士生基准学制为三年，最长学习年限为四年。总学分36-38学分（18学时/1学分），其中实践环节4学分，课程学习32-34学分（包括公共课必修课程7学分，一级学科必修课程8-10学分，二级学科必修课程8-10学分，选修课程8-10学分）。提前修满学分、完成学位论文并达到学校和本学科规定条件的硕士生，可申请提前答辩和毕业。四、课程设置课程设置和教学进度按三年基准学制安排。（具体课程信息见物理学一级学科硕士研究生课程设置表）五、实践环节在学期间参加课题组所有相关会议和讨论，每学年报告不少于1次。实践环节主要由指导老师进行指导和督促。研究生在提交学位论文之前必须提交上述具体环节的日期、地点和内容清单以及指导老师评定的成绩单。六、科学研究硕士生在学期间要在导师指导下参加或者自主完成所选择专业或者相关交叉专业的专门课题研究。以下是重要要求。（1）学术性。参加所选择二级学科专业或与之相关的交叉学科领域中当前受关注的课题研究。（2）工作量。大约有一年或者更多时间致力于专题研究工作。（3）系统性。硕士生在从事科学研究各个环节进行初步训练。七、学位论文硕士研究生在完成科学研究后要提交学位论文并进行答辩。学位论文规范格式、学位论文标准、学位论文的评审和答辩要符合国家学位条例、国家深化研究生教育改革的新要求、华中师范大学学位授予工作实施细则以及有关文件规定。八、培养方式采取课程学习和科学研究实践相结合，具体如下。1采用导师负责制。导师要管教管导，教书育人，既要发挥对研究生的学科前沿引导、科研方法指导、学术规范教导作用，也要发挥对研究生思想品德和科学伦理的教育作用。导师应为在学研究生的学术不端行为承担相应责任。2指导硕士生参加教师的研究项目，注重科研训练。3充分利用课题组集体指导的学术环境进行协同培养。九、必读文献硕士研究生在读期间必读和选读的书目和期刊清单附于培养方案之后，具体参见物理一级学科硕士研究生文献阅读主要书目和期刊目录。十、其他规定根据统一基本规格要求与因材施教相结合的原则，研究生须根据本学科研究生培养方案，在导师的指导下，结合本人实际，在入学后3个月内制订个人培养计划。个人培养计划完成与否，是审定研究生能否毕业和学位授予的基本依据。培养方案规定项目，均须按华中师范大学研究生培养考核及成绩管理办法进行考核。物理学一级学科硕士研究生课程设置表课程类别课程编号课程名称学时学分开课学期备注学位课程公共必修课程中国特色社会主义理论与实践研究3621自然辩证法概论1812第一外国语72412一级学科必修课程112107020001X高等量子力学5431非无线电物理专业必修112107020002X数值模拟与计算物理5431112108090003X随机过程5432112108090008X电磁场理论5431仅供无线电物理专业必修二级学科必修课程112107020101X量子场论5431理论物理、粒子物理与原子核物理；原子分子物理、凝聚态物理112107020102X对称性和群论5432112107020103X量子统计 5432112107020104X随机图与复杂网络 5431复杂性科学生物物理112107020105X复杂网络理论 5432112107020106X生物物理基础5431112107020107X计算生物物理5432112107020108X分子生物学实验5432112107020301X高等原子分子物理学 5431原子与分子物理112107020302X分子光谱 5432112107020303X原子光学基础5432112107020701X现代光学5431光学112107020702X激光技术与应用5432112107020703X激光物理学5432112107020501X固体理论5432凝聚态物理112107020502X固体物理实验方法 5432112108090007X光电子学5432无线电物理112108090002X现代电路理论5432112108090005X信号完整性分析5432选修课程112207020101X规范场论5433112107020003X粒子物理 5433112107020004X相变和临界现象 5433112107020005X相对论动力论与流体力学5433112107020006X有限温度量子场论5433112107020007X高能碰撞多粒子产生5433112207020202X高能物理实验方法5433112207020010X粒子物理理论与唯象学 5433112107020008X分子生物物理5433112107020009X计算神经科学5433112107020010X蛋白质物理学5433112107020011X数学生理学5433112107020012X原子分子中的少体问题I 5433112107020013X分子振动的混沌理论5433112107020014X分子振转量子动力学5433112107020015X原子分子中的数值计算方法5433112107020016X里德堡原子5433112107020017X原子光子相互作用 5433112107020018X量子测量基础5433112107020019X量子光学 5433112107020020X量子信息的物理基础 5433112107020301X高等原子分子物理学5433112207020020X量子噪声5433112107020021X非线性光学5433112107020022X表面物理化学5433112107020023X量子统计与临界现象5433112108050003X纳米材料与器件5433112108050001X材料物理与化学5433112107020024X凝聚态物理专题5433112107020025X半导体物理5433112108090016X现代数字信号处理5433112108090020X现代通信理论5433112107020028X信息论与编码5433112107020029X信号检测与估计理论5433112108100012X光电信息技术5433112108090004X嵌入式系统与应用5433112108090019XVerilog语言与电子系统设计5433112107020030X通信中的信号处理技术5433112108090015X天线理论与技术5433112108090024X射频与微波电子学5433112107020031X现代电子测量技术5433112107020032X光器件与光集成5433112108090026X电磁场数值方法5433112107020033X电磁仿真工具应用5433112108100026X微波系统与工程5433112107020034XMATLAB与通信系统仿真5433112108090022X面向对象程序设计5433说明：1.一级学科必修课程开设3-5门，含一门研究方法类课程，必修不少于3门，8-10学分。2.每个二级学科必修课程开设3-5门，8-10学分。3.选修课程开设不少于5门，8-10学分。4.“备注”栏标明各门课程的修读对象。物理学一级学科硕士研究生文献阅读主要书目和期刊目录序号著作或期刊的名称作者或出版单位备注（必读或选读）1美国物理评论系列美国物理学会各专业选读2Elsevier物理期刊系列Elsevier3Nature及其子刊Nature publishing 4ScienceAAAS5中国科学，科学通报系列期刊科学出版社6Networks: An IntroductionMark Newman理论物理和粒子物理与原子核物理必读7Random graph dynamicsRick Burrett8LinkedAlbert-Laszlo Barabasi理论物理和粒子物理与原子核物理选读9BurstsAlbert-Laszlo Barabasi10细胞生物学翟中和等，高等教育出版社，1995生物物理方向必读11生物物理自编教材12神经生物学寿天德，高等教育出版社，200013蛋白质物理学A. V. 芬克尔施泰因，科学出版社，200314J. Phys. Chem.81, (1977)2340D. Gillespie15J. Phys. Chem.81, (2000)287D. Gillespie16Genome Res. 13, (2003)2475J. Elf, M.Ehrenberg17J. Mol. Biol. 344, (2004)965P.S.Swain18Phys. Rev. A38, (1988)5938R.F.Fox, I.R.Gatland, R.Roy, G. Vemuri19Phys. Rev. Lett. 78, (1997)775A.S.Pikovsky, J.Kurths20Molecular Biology of the cellB Albert, et.al. 3ed, Garland Pub. Inc. 1994生物物理选读21Mathematical PhysiologyJ. Keener，J. Sneyd，Springer-Verlag, 199822计算物理学马文淦，科学出版社23Molecular Biology of the GeneJ.D.Watson, PEARSON EDUCATION NORTHASLA LIMITED and SCIENCE PRES24The Neuron Cell and Molecular BiologyIrwin B. Levitan, Oxford Unicersity Press25生物物理赵南明，周海梦，高等教育出版社、200026Nature, 395, (1998) 645M.J.Berridge, M.D. Bootman and P.Lipp27高等原子物理学科学出版社原子分子物理专业必读28Atom OpticsPierre Meystre原子分子物理专业必读，光学选读29原子结构理论黄时中原子分子物理选读30Theoretical Atomic PhysicsSpringer-Verlag（1998）31Atoms and moleculesAcademic Press(1978)32Physics of Atoms and MoleculesLongman Scientific & Technical33Quantum Mechanics of One- and Two-Electron AtomsPlenum Rosetta34Introduction to atomic and molecular collisionsPlenum Press35Molecular vibrational-rotational spectraElsevier36分子振动光谱学 原理与研究吴国祯37分子振动的混沌理论吴国祯38Chaos in dynamical systemsCambridge University Press(1993)39量子混沌运动上海科学技术出版社40Rydberg Atoms, Cambridge University Press (2005)Thomas F. Gallagher41Applications of B-splines in atomic and molecular, Rep. Prog. Phys. 64 (2001) 18151942H Bachau, E Cormier, P Decleva, J E Hansen and F Martn42A Practical Guide to Splinesde Boor C，Springer, 200143Molecular SpectroscopyJeanne L. McHale44Quantum OpticsM. O. Scully and M. S. Zubairy光学必读，原子分子物理选读45Atom OpticsPierre Meystre原子分子物理和光学选读46Quantum NoiseC. W. Gardiner and P. Zoller47Handbook of Stochastic MethodsC. W. Gardiner48Cavity Quantum ElectrodynamicsAcademic Press49The Quantum Theory of LightRodney Loudon50Quantum OpticsD. F. Walls and G. J. Mulburn51Stastistical Methods in Quantum Optics H. J. Carmichael52Quantum Computation and Quantum InformationMichael A. Nielsen and Isaac L. Chuang53Atom-Photon InteractionsClaude Cohen-Tannoudji, Jacques Dupont-Roc and Gilbert Grynberg54近代量子光学导论彭金生、李高翔55Laser Spectroscopy, Basic Concepts and InstrumentationW.Demtroder56Molecular Symmetry and SpectroscopyP. R. Bunker57Spectra of Atoms and Molecules,P. F. Bernat58高等原子分子物理学徐克尊59Applied Physics LettersAIP凝聚态必读60Nature MaterialsNature publishing 61Nature NanotechnologyNature publishing62Advanced MaterialsJohn-Wiley63Advanced Functional MaterialsJohn-Wiley64Advanced Energy MaterialsJohn-Wiley65Journal of American Chemical SocietyACS66Nano lettersACS67ACS NanoACS68Journal of Physical Chemistry C ACS凝聚态选读69Angew. Chem. Int. Ed.John-Wiley70Journal of Material ChemistryJohn-Wiley71ACS Applied Materials & InterfacesACS72NanotechnologyIOP73微波与光电子学中的电磁理论张克潜，李德杰无线电物理必读74Electromagnetic Wave Theory（1, 2,3）Kong, J. A.75IEEE系列期刊IEEE学会无线电物理选读76IEE系列期刊IEEE学会77Metamaterials Cui Tie Jun, Smith, David R., Liu, Ruopeng 78天线(Antennas: For All Applications)John D.Kraus, Ronald J.Marhefka. 79Progress In Electromagnetic ResearchMIT Press, USA,80Journal of Electromagnetic Waves ApplicationsTaylor & Francis Group81Electronic LettersInstitute of Electrical Engineers82微波学报中国电子学会83电子学报中国电子学会84通信学报中国电子学会85物理学报中国物理学会86电波科学学报中国电子学会高等量子力学课程简明教学大纲课程名称高等量子力学课程编号112107020001X课程负责人许明梅教学团队成员许明梅，秦广友学时51学分3课程类别一级学科必修课授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求1.要求预修课程：量子力学I，数学物理方法。2.教学目的：在量子力学的基础上，系统深入地学习量子力学的一般描述，进一步学习量子力学一些问题的处理方法。要求学生掌握基本概念，基本计算方法，能用这些方法处理物理学中的问题。通过该门课，获取知识的同时，培养学生自学的能力和读写专业英语的能力。并为研究生的后续课程，如量子场论、多体理论与格林函数方法，量子光学和固体理论等提供理论准备，同时也为他们开展科研工作打好基础。课程内容1. 量子力学基本原理，希尔伯特空间；2. 空间变换的生成元、诺特定理；空间平移与转动、对称性与守恒律；3. 投影算符与密度算符；4. 量子体系的时间演化；量子力学的绘景；路径积分量子化；5. 角动量理论；自旋；6. 相干态；7. 多体问题；二次量子化；8. 散射理论；9. 相对论性量子力学。考核方式平时作业，课堂表现，闭卷考试参考书目1.高等量子力学简明教程（英文）刘连寿等著，科学出版社，2009.2.高等量子力学喀兴林著，高等教育出版社，2001.3.高等量子力学倪光炯，陈苏卿著，复旦大学出版社，2003. 4.高等量子力学徐在新著，华东师范大学出版社，1994。5.量子力学（卷II）曾谨言著，科学出版社，2000. 6.高等量子力学（英文）苏汝铿等著，复旦大学出版社，2004.7.Quantum Mechanics2nd edition, E. Merzbacher, John Wiley & Sons Inc., New York, 1970.8.Quantum Mechanics, Vol.1, C. Cohen-Tannoudji et al., Wiley, 1978.9.Modern Quantum Mechanics(second edition)J.J. Sakurai et al., Addison-Wesley, 2011.数值模拟与计算物理课程简明教学大纲课程名称数值模拟与计算物理课程编号112107020002X课程负责人李勇教学团队成员夏向军学时54学分3课程类别一级学科必修课授课方式讲授教学目的及要求计算物理是以电子计算机为工具、采用数学方法解决物理问题的应用科学。本课程的目的在于对计算物理进行一些指导，掌握计算物理中的概念和方法，掌握几类计算方法的基础或基本原理，能完成常用计算物理方法的实际计算工作，了解这些方法在若干物理学分支中的具体应用，可以组织一些较大规模的计算。课程内容从计算物理学包含的物理问题的数值计算和数值模拟两个方面出发，具体讨论了物理数据拟合、插值方法，数值积分微分方法，非线性方程的数值解法，常微分方程的数值解法，线性方程组的数值解法，物理问题的随机模拟方法-蒙特卡罗方法和确定性模拟方法-分子动力学方法等。考核方式笔试或课程论文参考书目计算物理学，顾昌鑫主编，复旦大学出版社，2010.7计算物理基础，彭芳麟，高等教育出版社，2010.1计算物理学，马文淦, 科学出版社，2011.12计算物理学，刘金运等，科学出版社，2012.6随机过程课程简明教学大纲课程名称随机过程课程编号112108090003X课程负责人郭红教学团队成员郭红学时36学分3课程类别一级学科必修课授课方式讲授与讨论教学目的及要求通过对随机过程课程的学习，使学生初步掌握随机过程的基本理论和方法，掌握几类重要随机过程模型并熟悉它们的应用。要求学生掌握随机过程的基本概念，知道常见的几类随机过程的定义和性质，并了解它们的推广。会求解一般随机微分方程。课程内容1.随机过程的概念及其统计特征2.马尔可夫链3.纯不连续马尔可夫过程4.平稳随机过程5.平稳过程的谱分析6.时间序列分析考核方式笔试参考书目1. 刘次华随机过程华中科技大学出版社 2001年2. 伊藤 清 随机过程人民邮电出版社 2010年3. 刘嘉焜 应用随机过程，科学出版社，2000年4. 申鼎煊随机过程，华中理工大学出版社 1990年5. 陆大金随机过程及其应用清华大学出版社 1986年量子场论课程简明教学大纲课程名称量子场论课程编号112107020101X课程负责人王恩科教学团队成员张本威，肖博文学时54学分3课程类别二级学科必修课授课方式自学、讲授与讨论教学目的及要求量子场论是描述微观粒子运动规律及其相互作用的理论，在现代物理学的许多领域内都有十分重要的应用。只有熟悉量子场论基本知识，才能尽快地进入理论物理和粒子物理的科学研究。通过该课程的学习，掌握场论的基本概念和思想，并能完成一些简单的计算。课程内容1. 场论入门的基础知识2. 标量场和费米子场3. 微扰展开的计算4. 重整化理论5. 量子电动力学考核方式作业+考试参考书目1 Quantum Field Theory in a Nutshell, A. Zee.2 An Introduction to Quantum Field Theory, Peskin & Schroeder对称性和群论课程简明教学大纲课程名称对称性和群论课程编号112107020102X课程负责人陈绍龙教学团队成员刘复明学时54学分3课程类别二级学科必修课授课方式课堂讲授教学目的及要求 掌握抽象群理论的基本知识及处理有限群的基本方法。掌握一般李群及李代数的基本概念及基本性质。熟悉基本的分立群如循环群、交换群的表示和分解，熟悉转动群、幺正群和洛伦兹群的基本知识和基本表示。课程内容1线性代数基础：矢量和矢量空间，矩阵，算符，本征矢量和矩阵对角化；相似变换，矩阵的直接乘积，矩阵的函数，张量；2经典物理和量子力学中的对称性：3抽象群的基本概念：群的定义，乘法表，陪集、类和子群；同态和同构；4有限群的表示理论：群的线性表示，正则表示，等价表示及表示的幺正性；有限群的不等价不可约表示，正交性定理；特征标和特征标表；表示的直积和直积群的表示，Clebsh-Gordon系数；5分立群在量子力学的应用：6连续群及其表示：李群和李代数的基本概念，转动群SO(3)群和幺模幺正SU(2)群；7角动量和SU(2)群：升降算符，SU(2)群的表示，角动量叠加，CG系数，同位旋；8洛伦兹群：洛伦兹变换，洛伦兹群，旋量；9SU(3)群：SU(3)群，SU(3)群的表示，张量方法和杨图，夸克模型；10氢原子和SO(4)群：考核方式闭卷考试加平时作业，或小课题报告加平时作业参考书目1, Lie algebras in particle physics, H. Georgi, WestView Press;2, Group theory in Physics, Wu-Ki Tung，世界图书出版社;3, 物理学中的群论，马中骐，科学出版社；4, Elements Of Group Theory For Physicists, A.W. Joshi. 量子统计课程简明教学大纲课程名称量子统计课程编号112107020103X课程负责人付菁华教学团队成员付菁华，杨纯斌学时51学分3课程类别二级必修课授课方式讲授教学目的及要求通过课程的学习，使物理研究生能够掌握量子统计物理基本原理，学会用量子统计物理处理一些简单问题，了解统计物理在理论方法和研究问题方面的公认的、成熟的发展，为进一步学习理论物理和从事科学研究打下坚实的基础。课程内容本课程在大学本科物理专业热力学统计物理及量子力学的基础上，使用量子力学的语言，讲述量子统计物理的基本原理及其应用。量子统计基本原理；简单气体的基本理论；理想玻色子系统；理想费米子系统；相互作用系统的统计力学：集团展开法；相互作用系统的统计力学：量子场统计；相变：临界性、普适性与标度律。考核方式笔试参考书目1、R.K.Pathria, Statistical Mechanics2、张先蔚量子统计学，中国科大出版社3、量子统计物理学，北京大学物理系，量子统计物理学编写组，北京大学出版社，1987年6月4、统计物理现代教程L.E.雷克美国，北京大学出版社5、Kerson Huang, Statistical Mechanics6L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Statistical Physics, Part 1, ( 世界图书出版公司，1999)。随机图与复杂网络课程简明教学大纲课程名称随机图与复杂网络课程编号112107020104X课程负责人池丽平教学团队成员李炜学时51学分3课程类别专业必修授课方式板书+讨论教学目的及要求这门课程是复杂网络的入门课程，主要介绍复杂网络的基础知识与相关模型。课程包括复杂网络模型的构造方法，以及复杂网络的计算机算法。学生通过课程讲解与文献阅读，学会设计简单的复杂网络模型，并运用计算机模拟实现。课程内容一、随机图 (Erdos-Renyi random graph)二、具有给定度分布的随即图 (random graph with fixed degree distribution)三、优先连接与幂律分布 (preferential attachment and power-law)四、小世界模型 (small-world model)五、随机网络上的随机行走 (random walk on random graph)考核方式口试 （project presentation）参考书目Rick Burrett, Random graph dynamics, (Cambridge University Press, 2006)复杂网络理论课程简明教学大纲课程名称复杂网络理论课程编号112107020105X课程负责人池丽平教学团队成员李炜学时72学分4课程类别专业必修授课方式课件+板书教学目的及要求这门课程主要介绍复杂网络的相关数学理论知识，以及复杂网络在社会领域、鲁棒性、疾病传播等方面的应用。课程涵盖了网络数据处理方法与算法、图论、网络模型与网络动力学等内容。要求学生具备微积分与线性代数基础，并具有一定的计算机程序设计能力。课程内容一、网络的数学基础 (basic mathematics of networks)二、网络结构与度分布 (network structure and degree distribution)三、随机网络 (rangdom graphs)四、构型网络（configuration model）五、网络的谱 (network spectra)六、逾渗 (percolation)七、网络上的传播 (epidemics on networks)八、网络动力学 (network dynamics)考核方式笔试参考书目Mark Newman, Networks: An Introduction, (OUP Oxford, 2010)生物物理基础课程简明教学大纲课程名称生物物理基础课程编号112107020106X课程负责人贾亚教学团队成员贾亚、杨利建学时54学分3课程类别（硕士）二级学科必修课程授课方式授课、讨论教学目的及要求 本课程目的是使学生掌握生物物理学相关基本知识和从事生物物理研究的一些基本数学物理方法。要求学生掌握细胞、细胞膜的结构与功能等生物学基本知识，包括神经生物物理、细胞生物物理、分子生物物理中的一些国际前沿研究内容；掌握生物物理研究中的一些研究方法和手段，包括生物物理学中的计算方法、网络理论、聚类分析软件、引物设计。课程内容第一章：绪论第二章：细胞、细胞的结构第三章：细胞膜与细胞膜的功能第四章：生化反应动力学第五章：神经电生理理论第六章：细胞质钙离子动力学第七章：基因表达与调控动力学第八章：生物系统网络理论第九章：聚类分析软件 第十章：引物设计考核方式笔试、课程论文参考书目1.生物物理，自印教材 2. 赵南明，周海梦，生物物理学，高等教育出版社、Springer出版社，2000年7月第一版3. 刘艳平，沈辒芳，韩凤霞，医学细胞生物学，中南大学出版社，2001年8月第一版4. 寿天德，神经生物学，高等教育出版社，2001年6月第一版5. T.A.布朗 著，基因组，科学出版社，2002年8月第一版计算生物物理课程简明教学大纲课程名称计算生物物理课程编号112107020107X课程负责人詹璇教学团队成员詹璇、贾亚学时54学分3课程类别（硕士）二级学科必修课程授课方式授课及实验操作教学目的及要求 本课程是在学生已经学习过基本的计算机语言，计算物理学，有一定的编程能力基础上，开设的一门综合性兼设计性实验课程。本课程的教学主要突出数值计算及实验模拟在生物物理科学研究中的应用。一方面让每个同学了解各种基本的实用计算方法；另一方面让学生学会应用这些方法处理生物物理学研究中的问题。进一步培养学生的独立分析问题、解决问题的能力，并学会如何利用计算机手段来实现科学研究的基本思维和目的，提高学生从事科学研究的综合素质。课程内容： 第一章：生化反应动力学第二章：细胞的平衡态第三章：膜离子通道第四章：可兴奋细胞动力学第五章：非线性系统的稳定性分析第六章：生化反应系统的随机算法Gillespie精确随机模拟固定时间步长模拟化学朗之万方法第七章：布尔网络理论第八章：生物高通量数据的相似性计算考核方式上机考察，实验报告参考书目1. J. Keener，J. Sneyd，Mathematical Physiology，Springer-Verlag, New York, Inc. 19982. W.H. Press, S. A. Teukolsky, W.T. Vetterling, B.P. Flannery，Numerical Recipies in C，剑桥大学出版社，1992分子生物学实验课程简明教学大纲课程名称分子生物学实验课程编号112107020108X课程负责人詹璇教学团队成员杨利建、詹璇学时54学分3课程类别(硕士)二级学科必修课程授课方式实验操作教学目的及要求 本课程是在分子生物学及生物物理等理论课的基础上，开设的一门综合性兼设计性实验课程。本课程的教学主要突出实验技术的基础性和实用性，把目前最基本的分子生物学实验技术融入具体的系列实验中形成综合与设计性大实验。一方面让每个同学通过实际操作来达到更好地训练学生实验技能的目的；另一方面让学生全面掌握基因工程的实验技术与方法、实验的设计原理、结果分析方法和分子生物学的基本原理，进一步培养学生的独立分析问题、解决问题的能力，并学会如何利用实验手段来实现科学研究的基本思维和目的，提高学生从事科学研究的综合素质。课程内容： 绪论 第一章：分子生物学实验基本知识简介 第二章：分子生物学实验室常用仪器设备及其使用 第三章：大肠杆菌感受态细胞的制备及质粒DNA的转化 第四章