湖南文理学院物理学学科2009-2015年建设规划

湖南文理学院物理学学科2009-2015年建设规划1. 学科现状 现有基础物理与电子科学学院始建于1960年（原常德师专物理系），1960年创办物理专业，1996年创办应用电子专业，1999年创办物理学本科专业，2000年创办电子信息科学与技术本科专业，2008年与教育科学系合并组建了物理与电子科学学院。40多年来为国家培养了1600多名全日制专科毕业生、700余名本科毕业生和700多名成教专科毕业生,取得了很好的办学成绩。其中物理专业毕业生目前已经成为常德市乃至整个湘西北地区中学物理教师的主体和政府机关、企事业单位的骨干，电子信息科学与技术专业、教育科学技术专业毕业生主要进入沿海开放城市就业。 物理与电子科学学院现有物理学专业、电子信息科学与技术专业、教育技术学三个全日制本科专业，在校学生1000余人。具有大学物理、专业物理、电子技术、教育技术和信息技术等五个教研室，信息技术、热能工程等两个研究所。物电学院实验室（含大学物理实验中心）包含有普通物理、近代物理、电子技术、信息技术、数字多媒体等十多个实验分室。全院教学、科研、实验场地建筑面积7000余平方米，各种仪器设备2000余台（件），总价值约为900余万元。 物理学一级学科现有专任教师57名，其中教授15名、副高职称教师15名，副高以上职称教师占教师总数的比例为53.4%；博士7人，硕士35名，拥有硕、博士学位的教师占教师总数的比例为73.7%；省级学科带头人培养对象一名，院级学术带头人一名，省级青年骨干教师6名，已经形成了有高水平学术带头人、以中青年教师为骨干、学历结构、职称结构、年龄结构、学缘结构合理的师资队伍。 近五年中，物电学院承担了国家“863”重点实验室开放课题、教育部地方院校重点项目、湖南省自然科学基金项目、湖南省教育厅青年项目、一般项目、湖南文理学院重点项目等数十项科研立项；发表科研论文230多篇，其中部分论文发表在国际国内一流的学术刊物上，有64多篇被SCI、EI收录；获得了常德市的科技进步一等奖和湖南省自然科学优秀学术论文二等奖、三等奖，湖南文理学院首届芙蓉科技奖等等。在量子光学和量子信息这样一个非常活跃的国际性前沿科研领域形成了一支有一定实力的科研队伍。 在多年的办学实践中，物电学院逐步形成了充分发挥和发展学生的兴趣特长的人才培养理念，在要求学生具备本专业较扎实基础的前提下，十分注重学生的兴趣特长发展。近几年来，物电学院学生考研录取率超过两位数，在全院名列第三；获各种省级以上竞赛（包括电子设计竞赛、科技制作竞赛、英语竞赛等等）奖励数十项；获得三项国家专利，发表科研论文十余篇。 “量子力学”课程成为省级重点课程，“光学”获评省重点建设专业。方向确定物理学四年制本科专业1999年开始招收本科生。无论在师资力量、教学管理、教学设备、实验条件等方面都做到了逐年加强，具备了较好的办学条件。2000年以来，我们围绕开办本科专业所提出的更新、更高要求，顺应新的形势和知识经济时代的要求，制订了新的工作目标，一方面坚持高水平的常规管理，不断完善办学条件，另一方面不断开拓创新出特色，有计划有步骤扎扎实实地开展工作，逐渐形成了自己的特色和优势，取得了可喜的成绩。目前，物理教育专业总体来说，具有师资力量雄厚、实验条件齐全、办学经验丰富等特点。我们针对物理学一级学科建设总体方案制订了学科建设年度实施计划，并将年度建设的具体指标，进行层层分解，制订具体措施与管理办法，扎实地做了大量的建设工作。由于物理学学科是一个集基础理论研究应用基础研究应用技术开发为一体的，以基础理论和应用基础研究为主的学科，其研究领域既有当今国际最前沿的科学研究领域量子信息学，也涵盖了目前最有活力的应用技术领域光电信息技术。一年多来，在科学研究工作中，充分抓好了研究方向的凝练工作。根据已有的基础和发展的实际，目前根据三个光学、理论物理、无线电物理二级学科设置，对量子光学和量子信息学、光电信息技术、微波和微电子器件、原子与分子光谱、计算凝聚态及功能材料研究、计算物理研究、电磁兼容与智能检测技术方向、计算电磁学及其信号处理、信息传输与现代通信等多个方向进行研究。围绕这三个明确的研究方向下，不断凝聚研究队伍，积极开展学术活动与对外交流，发展学科特色。量子信息方向上，开展了量子操作的远程输运、量子信息的远程传输以及量子通信中的安全性等问题的研究。在光电信息技术方向，开展了光学测量、像质分析、光电信息材料以及X射线谱的工业应用等方面的研究。在微波与微电子学方向，开展了针对超大规模模拟集成电路设计中具有重大应用前景的开关电流电路技术，研究了测试方法以及可测试结构的设计。在原子与分子光谱方向，开展了对修饰电极的表面光谱电化学表征以及新型材料的光谱表征等方面的研究。自2006年至2007年底获得全国教育科学 “十一五”规划2007年度教育部规划课题1项，湖南省自然科学基金项目3项，其他省部级等各类研究项目12项，进帐经费累计44万元；学科建设主持人姚春梅教授作为主要完成人获得湖南省高等教育教学成果奖一等奖1项、湖南省科技进步三等奖1项，蔡新华教授主持的量子力学获评湖南省精品课程。本学科队伍成员共发表论文230多篇，其中部分论文发表在国际国内一流的学术刊物上，有64多篇被SCI、EI收录；形成了一批高水平科研成果。学科的教学和科研条件得到了进一步改善，充实了光学实验室和光谱分析测试中心的仪器设备，使之不仅能满足教学工作的需要，还能逐步达到满足科学研究和技术创新、技术服务的要求，同时积极为地方经济发展服务，课题组成员孙元喜教授被聘为中南能源开发有限公司技术总顾问，周诗彪教授担任常德市过滤板厂技术顾问及多家企业董事与总工程师。积极开展与地方企业的多方面合作，目前已与华南光电仪器厂、深圳倍利得电子责任有限公司等建立合作关系，一方面在实践中培养学生，另一方面，教师积极参与企业的科技创新活动。在实践中积累经验，不断提高科技创新能力。还建立了对中学物理骨干教师的培训基地，积极为地方培养、培训物理骨干教师。学科建设极大地促进了我们的本科教学工作。在两年来的学科建设过程中，我们在师生中大力宣传学科建设的重大意义，使广大师生对我们能参加湖南省“十一五”重点建设学科的建设工作，充满了自豪感，工作学习的热情大为高涨。我们有一门课程被评为省级精品课程、一门课程被评为院级精品课程建设对象、一门课程被评为院级双语教学示范课程建设对象；一个教学团队被评选为院级教学团队建设对象；7项研究性学习和创新性实验项目被评为建设对象。与“物理学”学科密切相关的本科专业应届毕业生考研录取率稳定在30%以上；两年来学生发表了多篇学术论文、获得多项国家、省的英语竞赛、数学建模竞赛、挑战杯大学生科技作品竞赛等奖励；在最近举行的本院第四届大学生高等数学竞赛活动中，我系学生囊括了全部4个一等奖和14个二等奖中的8个29个三等奖中的8个。 姚春梅教授作为第二完成人完成的教改研究课题“新建本科院校教学质量管理体系的研究与实践”，2006年获得湖南省高等教育教学成果一等奖。该项目根据我院从1999年开始本科教学以来取得的经验和教训，针对新升本科院校办学过程中如何构建教学质量管理体系，进行了理论研究和实践探索。这项成果虽然主要是在总结湖南文理学院开展本科教学7年的教学质量管理的经验，但对于近几年中升格的本科院校具有较好的指导和借鉴作用，而这类院校目前在我国、我省还是为数不少的，仅在湖南省就有近十所，因此该项成果具有较好的应用推广价值。蔡新华教授主持的课程量子力学2006年被评审为湖南省精品课程。量子力学是近代物理的两大理论支柱之一，更是现代光学领域中的核心基础理论。我校光学学科中的一个最重要的研究方向就是“量子光学和量子信息”，而即为量子力学的直接拓展和应用。我国在制定的国家中长期科学发展计划中，将量子调控列为4项重大基础理论研究领域之一，可见量子理论目前在科学界的重要性。量子力学课程被评上省级精品课程，对我们在近代物理学领域开展科学研究和人才培养等方面均有着重要的意义。学科带头人和学科方向A 光学方向（学术带头人：姚春梅）姓名性别出生年月职称学位专业研究方向毕业学校人才称号姚春梅女1966.03教授博士光学量子通信中国科技大学湖南省121人才工程、省级学科带头人、省青年骨干教师学科带头人姚春梅教授，1991年哈尔滨师大研究生毕业，获硕士学位；2004年中国科技大学光学专业博士研究生毕业，获理学博士学位。姚春梅教授从事高教工作15年，主讲过物理专业核心课程光学、量子力学等。历任物理系近代物理教研室主任、物电系副主任、学院教务处长等职务，现任湖南文理学院副校长，湖南省高教学会副秘书长、学院学术委员会委员。1997年被确定为湖南省普通高等学校青年骨干教师，2004年晋升为教授，2005年被选拔为湖南省普通高等学校学科带头人培养对象和湖南省新世纪“121”人才工程第三层次人选。其主要研究方向为量子光学与量子信息学，“十五”期间主持科研项目5项，获得国家教学成果二等奖一项，湖南省教学成果一等奖一项，常德市科技进步一等奖一项。发表论文20余篇，被SCI、CA收录10篇。该方向研究人员近几年所作的主要工作是基于量子纠缠实现量子通信及量子调控的基础理论与应用技术等方面的研究。目前该学科具有一定优势的研究方向为(1)针对量子纠缠态，尤其是多粒子、高维粒子纠缠态的制备、操纵、远程控制、存储以及在量子通信中的应用等; (2)光电信号处理方向;(3) 激光物理与激光技术方向;(3) 激光光谱学;(4) 非线性光学与光散射;(5) 光网络、光纤传感与光通信。这些工作的特点是紧跟国际前沿领域，参与国际学术交流，在同类院校中有明显的优势。通过这些工作，有可能做出具有创新意义的理论成果，培养锻炼出一个可以在国际前沿领域从事创新研究的学术团队。该方向研究人员近几年共发表学术论文30余篇，其中被美国科学引文索引SCI收录9篇。英国科学文摘INSPEC收录11篇。承担科研项目共8项。一项成果通过专家鉴定，获得常德市科技进步一等奖，系列论文获得湖南省自然科学优秀论文二等奖。目前该学科具有一定优势的研究方向为（1）量子光学与量子信息学；（2）光电信息技术；（3）原子与分子光谱分析方向，各方向建设目标如下：量子光学与量子信息学利用已成立的“量子信息学研究所”，带动一批教师从事量子信息学以及量子光学方面的研究，形成一支相对稳定的研究队伍，加强合作研究，力争出系列创新性研究成果，为申办该方向的硕士学位点作好相关准备工作。不仅教好光学、量子力学课程，更要组织好队伍将其建设成为省级乃至国家级精品课程。由于量子操作也像量子纠缠一样，在量子信息的理论和应用中起着极为重要的作用，并且光子是一种十分理想的量子比特载体，从而引起了人们的极大关注。该方向研究人员在建设期内拟对（1）针对不同类型的量子操作，利用不同的量子纠缠信道及与环境的相互作用关系，利用超算符、量子编程等手段，设计不同类型的量子操作的远程输运策略、输运模型和输运算法，从而实现对远程量子态的操作和控制；从理论上研究并揭示输出态及保真度对纠缠资源和量子操作的依赖关系，设计并优化实现远程量子操作方案；建立基于线性光学元器件、量子点、离子阱、光学腔、超导体等物理技术的实现方案；（2）研究量子安全通信中的密钥分发和验证，量子远距调控等。力争在以上几方面取得创新性研究成果，这些对于量子通信与量子计算的理论和实验研究无疑都具有十分重要的意义，特别对于丰富和发展一种使用量子操作论来设计和优化量子过程、量子机器的系统化方法，推动分布式量子计算的实现有着十分重要的意义。可以预言，量子通信与量子计算的发展会导致一个全新的量子技术时代。该方向的研究属于跟踪国际科学技术领域中基础研究的发展，利用线性光学技术进行量子信息处理依然还有很多问题需要进行深入的研究，目前多是对两维情况进行研究，对多维情况较少涉及；而利用线性光学技术对量子操作方面的信息处理，如量子远程控制、量子操作的编程存取等，还没有看到相关的研究报告。通过这些研究使我们有一部分科研人员紧跟该领域的研究动向，在国际科学前沿参与学术交流。主要可能的突破是提出一些好的理论方案，为量子信息学的发展做出一定的贡献。由于我们实验室目前条件的限制，开展实验研究尚存在一定困难，我们准备通过与中国科技大学等单位联合，在国家开放实验室进行适当的研究工作。该方向研究最终将提供一种有效途径设计和优化量子信息处理过程，从理论上和实验上实现量子操作的远程输运，使之成为分布式量子计算的有效工具。力争取得创新性研究成果，成果主要以论文形式体现，计划在国内外核心期刊发表被SCI或EI收录的学术论文多篇，并获得市级、省级科技成果奖励。光电信息技术光电信息技术研究的主要内容是光电信息处理、光电控制技术、光电通讯技术等。是现代科技发展的一个重要方面。它的传统概念是指经典光学仪器望远镜,显微镜,照相机,投影仪等的光学系统的理论与设计，它的内容主要是几何光学和波动光学。随着光学学科的飞速发展，如激光的出现及其广泛的应用，光纤通信和光电子成像技术的发展，光学与计算机技术的结合等都使光电信息经历着由传统到现代的巨大转变，使该领域的研究焕发出新的生机。研究目标：以光学工程学科为研究背景，在应用光学领域紧跟研究的先进领域和时代高峰，作出了积极的贡献和努力。着重在光电工程、光电技术、光电信息材料和光学仪器等重要科学研究领域，从事光电信息工程、电子信息科学与技术、光电精密仪器及测控技术、光学工程和光信息模式识别与智能系统等光学交叉学科和边缘学科领域等科学研究，容光、机、电、算多学科交叉研究为一体，并取得一系列研究成果。队伍建设：本学科方向预计培养博士2名，力争引进博士一名。申请到省级科研项目13项，发表多篇学术论文。原子与分子光谱分析方向原子光谱与分子光谱分析被省级重点建设学科-光学确立为独立研究方向进行建设，本研究方向要建成8人以上具有高职称、高学历、高水平并且学缘、年龄结果合理的研究团队。教授、博士比达50%以上，40岁以下年轻人达50%并且全部具有博士或硕士学位。至2010年，本方向要有国家自然科学基金课题一项、省自然科学基金资助课题一项、其它省部级课题一项、面向地方经济建设的横向研究课题一项，年进帐研究经费不少于10万元。建设期内，购置相关大型设备两件并用于科研和人才的培养。建设期内，每年发表相关研究论文达到平均每人一篇以上，每年要有被SCI或EI收录的论文一篇以上。B理论物理方向（学术带头人：蔡新华）姓名性别出生年月职称学位专业研究方向毕业学校人才称号蔡新华男1956.03教授本科物理学凝聚态物理湖南文理学院湖南省优秀教师理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。经过数年的努力，我们在金属物理学、半导体物理学以及表面物理学等领域有了良好的发展，近几年共发表学术论文40余篇，其中被SCI、EI等收录20多篇，承担科研项目共10多项，一项成果通过专家鉴定，获得常德市科技进步一等奖，系列论文获得湖南省自然科学优秀论文二等奖、三等奖。学科带头人蔡新华教授，大学本科毕业。1986年至1987年间在上海交通大学应用物理系学习光学专业硕士研究生课程，成绩优良。现任湖南文理学院物理与电子科学学院院长，湖南省物理学会理事，美国“AMERICAN ASSOCIATION FOR THE ADVANCEMENT OF SCIENCE”会员，国际重要学术刊物Chinese Physics Letters杂志审稿专家，湖南文理学院首届学术委员会委员。在从事高等教育的20多年里，忠诚于人民的教育事业，始终兢兢业业的耕耘在高教讲坛，教学水平高，效果好，被学生评选为受欢迎的教师。参与过国家自然科学基金重大项目、国家重大基础研究发展计划项目的研究工作，主持了多项省级、院级科研、教研课题，教研成果获得过院级教学成果奖。主持了首批院级重点建设课程量子力学的建设工作，该课程在2006年被确认为湖南省精品课程。在Physics Letters A、Chinese Physics、Chinese Physics Letters等国际国内著名学术期刊发表科学论文30多篇，其中被SCI收录8篇，EI收录13篇，研究论文曾多次被评为湖南省自然科学优秀学术论文。完成的科研成果曾获得过中南大学、湖南大学同行专家教授的高度评价并获得2003年度常德市科技进步一等奖。由于科研教研成绩突出，被确认为省级青年骨干教师，获得湖南文理学院首届“芙蓉”科技奖和“芙蓉”教学奖，并被选拔为湖南文理学院首批院级学术带头人。目前该学科具有一定优势的研究方向为（1）光电子物理及材料物理研究；（2）计算凝聚态及功能材料研究；（3）计算物理研究。各方向建设目标如下：光电子物理及材料物理研究系统地研究材料表面和界面、半导体量子点、量子线及相关的物理问题，揭示半导体量子点、量子线中的一些新的物理效应和机制，为设计和制备具有优良性能的量子器件提供一些有意义的理论依据。在原子分子层次上对于材料的结构与宏观物理性质进行计算机模拟研究，探讨金属表面结构、表面缺陷、相稳定性、状态方程、断裂强度、声子谱、合金的溶解热、形成势及晶格常数等物理性质。研究瞬态、高功率、高频电磁波与器件的非线性相互作用问题；研究用时域有限差分方法，考虑器件绝大部分参数随电场、温度等的非线性变化，对半导体器件内部载流子所满足的耦合、非线性、刚性方程组进行数值计算，模拟器件在电磁作用下从激励开始到器件失效及被烧毁的整个过程中的瞬态行为，得出器件电磁损伤机理。研制多种新结构半导体器件，开展半导体材料与器件、高分子材料、生物材料、医疗用品和药品等的辐射改性、辐射消毒及其机理研究和服务。研究X线、激光与凝聚态物质相互作用的物理过程；激光与非线性光学材料的相互作用性质；激光与光电子材料的相互作用性质，纳米材料的物理性质与结构，激光物理和激光光谱技术、材料的光活性、物体的强度、韧性、比热、导电率、扩散率、磁化率、变频等，探讨表面微观结构与光、电及其它特殊性能的内在联系，研究表面纳微结构的控制制备技术，探索表面特殊功能特性的调控方法。结合各种表征技术如高分辨率电镜、原子力显微镜、光谱学等评价纳米材料与器件的基于量子理论、晶体与能带结构、性能稳定性特性。研究激光与物质相互作用, 研究介质激光吸收光谱与激光荧光光谱、Raman光谱、偏振光谱、时间分辨光谱、非线性光谱概念、特性和规律。研究界质的非线性光学极化率、线性及弱的非线性 克尔（Kerr）介质中的光传播理论、非线性光学相互作用的波动方程描述、二能级系统的非线性光学、频率变换、电光效应、光折变效应及其有关的物理过程、自发与受激光散射等。 该方向课题组有较深厚的物理机理研究基础，研究水平较高，获得过省自然科学基金等项目。本方向一方面从凝聚态物理应用基础研究方面获取更多新现象新规律，在前沿领域研究中不断发展探索新理论与新想象。并广泛地被用来开发具有新原理、新结构的固态电子、光电子器件。研究半导体材料及其器件中载流子的运动规律、基本物理过程、物理现象、物理性质、器件工艺和技术。研究半导体元激发的形成和动力学过程、新现象、新效应、新规律、新理论以及器件的新工艺、新技术、新结构等。 通过一定的发展，可进一步提升各类材料的结构特性和应用前景。鼓励和扶持研究人员竞争申请各种纵横向科研项目，特别是组织力量申请省级以上科研课题。力争每年有1至2项省级以上科研课题。 计算凝聚态及功能材料研究加强计算凝聚态物理学前沿有原创性的基础研究，并加强其与材料、生命、信息和化学等学科的交叉科学研究，在研究混合工质的热力学性质及其节能特性的基础上，结合混合工质的热力学性质和变温热源的特点，筛选出具有开发前途的、节能环保的、实用的混合替代物。力争在“十一五”计划期间打下扎实的基础，为我校物理学一级学科硕士点和省级重点学科的成功申报打下坚实的基础。用五年或更长一些的时间实现把我校物理学科建设成省内一流、国内知名的学科的目标，同时，瞄准国内外凝聚态物理研究领域的前沿，组织一支精干的学术队伍，根据我校的实际情况，在充分利用计算机等现有资源基础上，积极开展面向科学前沿和对社会发展有重大需求的计算凝聚态物理和计算材料科学等学科的基础研究，给从事原创性基础研究创造一个良好的环境鼓励自由探索和追求卓越的创新精神。鼓励交叉研究，提升学校基础科学研究和创建省内一流、国内有一定知名度大学的根本实力，争取使我校在国内同类院校中处于领先地位。改善学科的结构，优化科学研究的环境，积极引进相关领域的优秀人才，增强该学科方向的可持续发展能力，为建立一支高水平的且在国内外学术界有一定知名度的学术队伍做准备。加强学术力量的整合，努力提高科研水平，组建高水平的学术团队。争取在国内外被SCI/EI收录的知名期刊上发表高质量的学术论文，为我校申报国家自然科学基金、省重点基金等科研项目奠定基础。计算物理与天体物理数学物理学是以研究物理问题为目标的数学理论和数学方法。它探讨物理现象的数学模型，即寻求物理现象的数学描述，并对模型已确立的物理问题研究其数学解法，然后根据解答来诠释和预见物理现象，或者根据物理事实来修正原有模型。天文学是自然科学六大基础学科(数学、物理、化学、天文、地理、生物)之一。天文学是一级学科，其2个二级学科分别是天体物理和天体测量与天体力学。湖南省的天文研究在国内处在较落后的地位, 在我省的学科建设中天文学是最弱势学科。因此我们的科学研究将为我省的天文学学科的发展做出贡献，也为我省各学科的平衡发展尽力。本研究方今后几年要加强研究非线性偏微分方程、几何测度论和几何分析等的现代理论，并深入探讨非线性偏微分方程、几何分析等在现代通讯、数学物理、工程技术和控制论等方面的应用；研究计算机视觉、数字信号与图像识别和处理的理论，探讨应用到医学、通讯等领域中的高效算法和模拟；研究随机模糊规划理论、不确定性理论、微分算子谱理论、算子代数及其应用，开展这方面的研究可以为许多实际问题如控制论、计算数学、生物数学、随机分析、优化等提供统一的解决模式。争取在随机模糊变量的性质、非线性微分算子理论、C*-代数的分类，C*代数的K理论，非自伴算子代数等方面取得系列的研究成果。在天体物理方面与进一步与广州大学天体物理中心和中科院上海天文台进行合作，从事天文观测与天文数据处理的研究工作，取得进一步的科研成果。力争获得并参与省级和国家科研项目。 争取在有影响的学术刊物上发表研究论文，被SCI、EI及ISTP权威检索工具检索，并有较好的SCI引用。C无线电物理方向团队情况（学术带头人：郭杰荣）姓名性别出生年月职称学位专业研究方向毕业学校人才称号郭杰荣男1973.12副教授博士电气工程微波传输及微波射频集成电路设计与测试湖南大学省青年骨干教师电磁场和微波、毫米波、红外、光波是自然界中最基本的物理现象。无线电物理采用近代物理学和电子信息科学的基本理论、方法及实验手段，研究电磁场和电磁波及其与物质相互作用的基本规律，据以开发新型的电子器件和系统，发展信息传输和处理的新理论、新方法和新技术，并在电子信息系统中推广应用。现代高频高速电子技术、空间和城市无线通信、光纤通信和计算机通信、无线技术、广播与电视、空间全球遥感、计算机技术、电子信息计算机技术、光声电耦合技术、电磁兼容技术等，无一不与无线电物理密切相关且以它为基础。当今高科技的发展已促使电子信息科学的研究从简单物质到复杂系统，从定性分析到定量解析，从线性或稳态问题到非线性或瞬态问题，从正向研究或一般性参数计算到逆向反演或可视化仿真的转化，这不仅创建了无线电物理新的基础理论，而且出现了电子信息科学技术、应用物理、化学、生物、地球、空间、材料等不同学科的广泛交叉学科和高科技的应用基础；同时，它们的广泛应用又促进了物理学基础理论的深入发展。学科带头人郭杰荣博士，副教授，主要从事微波传输及微波射频集成电路设计与测试。现已主持完成了教育厅一般项目“开关电流（SI）电路设计与测试方法研究”（05C717），对开关网络集成电路的非理想特性、基本测试方法等进行了研究。参加了国家自然科学基金、教育部高等学校博士学科点专项基金各一项。前期还完成了湖南文理学院硕士启动项目“电路与系统仿真模拟中的数据链接与可视化处理研究”、湖南文理学院教改重点项目“电路设计自动化（EDA）课程设计” 、湖南文理学院重点课程建设项目“EDA重点课程建设”等三项科研教改项目。自2006年以来已经在国内外核心期刊发表论文多篇，其中SCI收录一篇、EI、ISTP各两篇。目前该学科具有一定优势的研究方向为1、电磁场与微波、天线与电波传播、复杂系统中电磁散射辐射与传输；2、空间遥感理论与技术；3、计算电磁和计算电子学、通讯中的波传输；4、数字传输理论与技术、毫米波理论与测量技术；5、微波超导、微波等离子体等。研究多孔硅作介质膜的优点,比较研究不同厚度的多孔硅厚膜上平面电感器的性能参数和不同介质膜上螺旋电感性能,研究多孔硅在射频/微波电路的研究进展。对影响射频/微波MEMS电容开关寿命的因素进行理论分析。针对超大规模模拟集成电路设计中具有重大应用前景的开关电流电路技术，研究其测试方法以及可测试结构的设计。进行开关电流电路存储单元优化设计、误差效应分析等方面的研究；进行开关电流电路的测试、仿真和分析方法的研究；充分考虑开关电流的特殊性，研究测试矢量的生成。设计新颖有效的开关电流功能、结构测试技术，设计内建自测试电路结构，进行相关测试实验。建立开关电流仿真分析系统，进行特殊功能开关电流电路设计与参数分析，提出有效的开关电流电路测试方法。目前该学科具有一定优势的研究方向为（1）电磁兼容与智能检测技术方向；（2）计算电磁学及其信号处理（3）信息传输与现代通信，各方向建设目标如下：电磁兼容与智能检测技术方向研究电磁信号的自适应处理、自动识别和检测，以及调制方式的识别和特征提取中的应用方法。研究异向介质构成与电磁特性。异向介质是一种崭新的电磁材料，它的诞生将对科技、人类生活等方面产生重大的影响，是目前国际电磁学界研究的前沿和热点，国外许多研究机构均大量投资此项目的研究。现在这一研究领域基本上还是个未开发的处女地，可望产生重要的原创性成果。研究新型天线理论与应用技术。研究微波与光的相互作用及系统应用。近年来，随着微波移动通讯、激光与光纤通讯技术和卫星组网技术的发展，原本各自独立发展的微波技术与激光技术开始了越来越多的相互交叉、渗透与技术融合。在通信系统中，无论地面通信系统还是卫星移动通信系统，正在越来越多地涉及到微波与激光频段的相互转换。加强建设无线网络通信实验室。增强学科队伍的实力和完成重大科研任务的能力，提高研究水平与竞争力。在无线传输基本理论、新一代网络体系结构与协议、通信信号处理、异向介质构成与电磁特性、新型天线理论与应用技术、微波与光的相互作用及系统应用等基础性研究上产生一批在研究领域具有较大影响、对关键技术有重要支撑作用的原始创新成果。研究SI电路在微波射频领域的应用，探讨实用SI射频电路的实用结构设计。研究集成电路流片技术，研发具有独立知识产权的SI射频功能电路芯片，并对SI射频集成电路的测试方法进行理论研究。已形成了基础理论研究与应用技术研究交叉互补的格局。 本方向的特色如下：无线数据传输，特别是视频数据的实时传输一直是当前研究的热点，涉及到数据采集、信号和信息处理、通讯和控制等重要技术。本方向目前已形成一支研究方向稳定、特色突出、潜力巨大的年青的学科队伍。拟取得的主要突破：着重研究基于SI技术的微波射频功能结构设计研究，进而研究SI射频芯片的设计与制作；研究射频系统电磁兼容理论与应用，计划参加集成芯片流片工艺培训一次，每年争取EI收录论文12篇。在本方向争取申报国家级科研课题一项。计算电磁学及其信号处理本研究方向是现代电磁学中发展最快、最充满活力的一个领域，现今已成为电磁场与微波技术学科的一个重要分支。随着现代电磁场工程应用中所涉及的问题越来越复杂、电尺寸越来越大，计算电磁学的作用也越来越显著，其具体应用涵盖了工程电磁问题的众多领域，比如电磁隐身与反隐身 、微带天线分析、微波电路设计 、人体电磁剂量学 、微波天线设计 、微波遥感 等等，其军事、经济应用前景相当广阔。我们的主要研究内容包括以下几个方面：(1)流体力学领域的Thompson变换在电磁计算问题中的应用，研究在贴体坐标系精确匹配下实际复杂电磁问题的数值解。 (3)瞬态电磁响应的时域研究。手征类复合媒质、半导体材料等与电磁信号的相互作用的研究。(5)把HHT变换引入到大地电磁信号的处理中来，试图寻找一种处理MT信号的新途径，以最小化传统方法带来的阻抗估算误差，更好的指导生产、勘察实际，探索Hilbert-Huang变换在大地电磁信号检测、噪声压制、功率谱计算、阻抗估计等方面的应用前景。我们所采用的数值方法不但涵盖了时域有限差分法、有限元法、矩量法这三大主流方法，而且引入和发展了其它领域、其它学科的新思想、新方法，进行了交叉学科研究，比如，微分变换、分维分形理论、遗传算法、神经网络、小波变换、玻恩方法等等。 目前已在“Exploration Geophysics ”、“ The 5th International Conference on Wireless Communications Networking and Mobile Computing ”、“石油地球物理勘探”、“石油机械”、“中国仪器仪表”、等发表论文多篇，计划每年争取EI收录论文12篇。在本方向争取申报多项省级以上级科研课题。信息传输与现代通信本研究方向以信息理论和现代信号处理为基础，研究现代和下一代通信与信息网络、系统中，用以提高通信有效性和可靠性的相关理论、方法和核心技术。这些技术对未来的移动和个人通信网、IP网、宽带接入网的性能及其承载的业务(尤其是多媒体业务)质量具有重要意义。本方向侧重于这些技术的应用基础研究。本方向的研究人员都从事过通信领域理论研究和实际工作.已经在国内核心期刊上发表了多篇文章，该方向上的科研梯队将逐步形成。建设期间要逐步优化教师职称和学历结构，重点加强专业、教学、课程、学科方向等方面的梯队建设。培养或引进13名博士，力争省部级课题2项以上；获省部级以上科研奖励，年均发表A类以上期刊的学术论文达3-5篇以上。现有学科基础平台 问题与不足目前重点研究总量上虽具有一定规模，但学科队伍中优秀杰出的学术骨干较少，科研水平有待进一步提高，在高级别重大科研项目和高水平的国家级项目方面还有待继续努力，标志性成果的数量不多，标志性成果的质量还有待进一步提高。具体来说,与我校一流省属综合性大学的办学目标相比较，在总量、结构尚存在如下问题与差距：学科群内成果总量偏少，目前尚不能覆盖其主要研究领域，无法在结构上进行优化，学科之间的不平衡现象严重，新的增长点培育不力。资源整合与交叉融合、队伍凝聚机制尚未形成，管理力量投入不足，无法使现有的重点研究基地发挥应有的作用，行业内整体学术影响力不强。研究队伍、研究条件建设、成果意识等对策与措施亟待加强。2. 必要性与建设思路 必要性物理学是自然科学的基础性学科,纵观物理学的发展不难发现,物理学与科学技术的发展关系十分密切。19世纪，物理学出现了突飞猛进地发展，这期间近代化学、生物学、地质学、数学、电磁学、热力学、光学、生理学、地理学等取得了重大突破性发展，特别是产生了著名的三大发现，即能量守恒定律、进化论和细胞说。在19世纪末到20世纪初，由于经典力学和经典电磁学体系的建成,使经典物理学大厦根深蒂固。在20世纪30年代，相对论和量子力学的建立，使物理学发展进入了一个新的时期,表明人类探索微观世界已进入一个新阶段。 30年代后，在此基础上人们利用新的实验技术和手段,又探索出了原子构造,分子构造,核能,激光,半导体,超导体,X光等新的理论和技术，对社会经济和科学发展起到了不可估量的作用。21世纪，随着全球化知识经济时代的到来，社会经济将空前地繁荣，科学技术将进一步相互融合,渗透，而且规模和层次将更加广泛深入。许多分支学科像雨后春笋般地纷纷问世，如原子物理、原子核物理、量子物理、粒子物理、凝聚态物理、等离子体物理；而原来各分支学科又都有了自己新的前沿，例如在光学领域里出现了量子光学、非线性光学、激光光谱学等。所有这些分支学科都是在相对论和量子力学的指导及影响下才发展起来的。另一方面，随着整个自然科学技术的发展，物理学与其它学科之间相互渗透又形成了一系列边缘交叉学科，如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理、天体物理、材料物理等等。在这个背景下，以物质科学和生命科学为新的突破，以信息技术, 新材料, 生物技术的创新与广泛应用为代表的21世纪科学技术将更进一步成为人类社会变革与发展的主导力量，为人类创造一个充满希望的未来。物理学已渗透社会生活的各个领域。百年来物理学的巨大发展使我们进一步认识到物理学不仅是高新技术发展的源泉，而且也是一切自然科学得以发展的基础，没有物理学基础研究的发展，就不会有现代一切科学文化的出现。进入21世纪的今天，物理学仍是一门充满生机和活力的学科，它的创造性进展仍日新月异遇到的挑战愈来愈大。21世纪科学技术的发展必将在极大程度上依赖于物理学的发展，物理学仍必将在科学技术的发展中占于主导地位，物理学对当代以及未来高新技术的发展更会提供巨大的推动力。因此，我们要加强物理学科基础研究，以适应和迎接21世纪物理的挑战。 建设思路面对21世纪物理学的新挑战，物理学教育要现代化。物理在教学和实验方面都要有新的调整。可精选经典，加强近代，联系前沿，突出应用。逐渐实行教学内容的现代化特色，实行基础与应用两类人才对物理学专业的不同需要，教学中推行有特色的物理教材，教学联系前沿科学技术，讲出物理的内涵。物理实验要改革，可增加物理实验和演示实验。本学科发展的基本思想是: 集中发展相关学科交叉的科学实验和理论研究，与申报中的物理实验示范中心有机结合一起，建立理论和工程技术研究平台，争取在特性分析和理论研究等方面有新的突破。通过重点学科建设，不仅可以稳定一批高水平的科研队伍和发展壮大人才队伍，并为多学科交叉、多学科融合、形成有特色的学科群作新的尝试和探索。3. 建设目标物理学科在20092015年的总体建设目标为：围绕湖南省经济建设和社会发展的重大需求以及学科发展趋势，通过制度创新、优化结构、加大投入，造就一支在国内有影响的理论与实验相结合、基础与应用紧密衔接的研究队伍，形成3个水平较高、比较稳定、能够相互支撑的二级学科方向，将本学科建设成为学术见长、特色鲜明、在国内具有一定影响的学科。学科建设规划的总体思路是：全面实施一体化发展战略，满足国家、地方及行业经济社会发展的要求，把握学科前沿及发展趋势，促、进学科交叉与融合，形成方向明确、队伍稳定，基地完善的学科群及学科点，增进学科群的整体实力。分年度建设目标（20092015）学科建设的近期（1-2年）目标是：通过合作科研，进行科研方向的整合；通过人才引进和师资培训，逐渐形成团结协作的科研群体和较为合理的学术梯队，使整个团队的学术水平得到较大的提高。中期（3-5年）目标是：成功申报物理学专业硕士点建设单位，承担多项纵向、横向科研课题，取得高水平的科研成果，使本学科在省内和国内具有一定的影响，为发展湖南省的光、电信息产业做出贡献。2009-2010年：加强队伍建设与学术交流，积极开展科学研究，发表核心期刊论文30篇以上，被SCI、EI、ISTP检索的论文数5-10篇。积极申报项目，购实验装置与图书资料，制订学科建设规划与年度规划，形成学科建设思路，作好本科生的培养工作。并申报硕士生导师，为联合培养做好准备。通过重点建设学科验收，2011-2012年：加强队伍建设与学术交流，积极开展科学研究，发表核心期刊论文30篇以上，被SCI、EI、ISTP检索的论文5-10篇。积极申报项目，加强实验室配置，形成学科特色，作好本科生的培养工作。晋升教授1-2人，构建实习基地12个，为科研基地建设打基础。2013-2015年：加强队伍建设与学术交流，积极开展科学研究，发表核心期刊论文50篇以上，被SCI、EI、ISTP检索的论文数20-30篇。积极申报项目，形成学科特色，作好本科生的培养工作，联合培养研究生。晋升教授2-4人，培养博士2-4人，构建科研基地12个。力争申报硕士点。4. 建设内容（1）队伍建设完善师资队伍结构，加大人才引进及在职师资的培养力度，师资队伍规模达到70人，其中博士学位人员达到30以上；努力培养学科带头人，拓展新的研究方向，不断加强对中青年骨干教师的培养，形成国内物理学科一流的学术研究团队，并争取成功申