课程发展历史沿革
本课程是“技术物理”国家级教学团队的主要建设课程之一,主要依托的学科专业平台有:湘潭大学凝聚态物理湖南省“十一五”重点学科,“技术物理”国家级教学团队、“物理学”湖南省特色专业,“凝聚态物理”,“理论物理”和“原子与分子物理”硕士学位授权点,“凝聚态物理”博士点。本课程的发展渊源可分为三个主要阶段:
1、启蒙期:
80年代初期,学院将集理论和实践于一体的计算物理课程内容引进到本科教学中,并相继开设了《fortran语言及其应用》、《偏微分方程数值求解》、《固体能带的紧束缚方法》等课程。学院陆续在本科和研究生的课程中开设了《计算凝聚态物理》、《计算物理导论》、《固体能带理论》等课程。
2、发展期:
2003年,本课程负责人钟建新教授从美国橡树岭国家实验室带回了国际上对计算物理学理论方法的全新理念,开讲《物理学中的计算方法》。2005年钟建新教授组织了从事格林函数方法研究的丁建文、微扰问题研究的唐翌、分子动力学模拟的张凯旺、第一性计算研究研究的孙立忠等老师一起将《物理学中的计算方法》课程正式更名为《计算物理及其应用》,选用科学出版社出版的马文淦编著的《计算物理学》作为教材,加重分子动力学方法在课程中的份量,添加第一性原理方法的章节,将本课程定位为材料与光电物理学院的物理学、微电子学、材料物理等专业的专业基础课。
3、改革完善期:
2006年后,钟建新教授喜获长江学者特聘教授、凝聚态物理成为湖南省“十一五”重点学科、物理学专业成为湖南省特色专业。2006年凝聚态物理重点学科投资100万元购置HPCC超级计算机系统,2007年钟建新教授长江学者奖励基金资助180多万元购买了128核曙光4000HPCC及国际上主流的科学计算软件如CASTEP、Dmol3、ATK、VASP等,建成计算凝聚态物理实验室,为本课程的实践内容的开展提供了良好的平台。新平台的诞生,为本课程的发展提供了契机,开始加重实验环节,组织编写讲义补充到教材中,编著《计算凝聚态物理与纳米材料设计》作为补充教材,逐步形成突出实践环节,以理论支撑实践,以实践加深理论的模式和理念。2009年本课程评为湖南省省级精品课程。
《计算物理及其应用》是一门开拓知识视野、培养创新精神的重要课程,也是体现素质教育特色的一个窗口。作为理论与实践的“纽带”课程,以加强基础知识和动手能力为目标,以研究性实验为导向,着重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及创新意识和创新能力,本课程的建设和发展始终与学校创建“综合型、研究型、创新型”一流大学和培养高素质创新人才的办学目标保持一致。湘潭大学教务处、材料与光电物理学院各位领导非常关注本课程建设,提供发展思路,介绍相关经验,参与建设进程,并在财力、物力、人力方面给予了大力支持。