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粒子世界探秘

2015年06月04日 16:58  点击:[]

课程介绍

当我们仰望深邃的星空,我们会思考:是什么最基本的物质,组成了整个宇宙?他们又是如何形成“物体”的?“物体”之间又是如何发生作用的?
本课程将带领大家领略近代物理学对这几个问题的回答。

粒子物理探秘是物理与天文系开设的一门面向大学本科的前沿基础课。粒子物理是研究构成物质世界的基本单位和它们之间的相互作用的学科,属于物理研究的最为基础和前沿的领域。在过去的一个世纪中,粒子物理的发展让我们对这个世界的本源的认识更加深刻。粒子物理导论将对粒子物理学科的发展历程、重要概念和最新研究结果进行一般性质的介绍。本课程是为了解粒子物理方向有兴趣的本科学生开设的入门选修课程,也是那些学过普通物理学并希望能够对世界的本源有更深入的理解的爱好者的入门钥匙。  

课程大纲

单元1  粒子物理简介

小节1-1 世界的组成
小节1-2 电子、质子、中子与光子
小节1-3 粒子与反粒子
小节1-4 反粒子的发现
小节1-5 宇宙中的反物质在哪里?
小节1-6 宇宙中正反物质的不对称性

单元2  夸克与强相互作用    

小节2-1 强相互作用的传递者
小节2-2 强子与同位旋对称性
小节2-3 群论与SU(3)对称性
小节2-4 八重态模型
小节2-5 夸克和量子色动力学

单元3  轻子与弱相互作用、标准模型

小节3-1 弱相互作用和中微子
小节3-2 三代轻子
小节3-3 弱相互作用的传递者,W&Z粒子
小节3-4 味道物理
小节3-5 CP破坏

单元4  Higgs机制和Higgs粒子

小节4-1 Higgs粒子的发现和2013年诺奖
小节4-2 什么是Higgs机制?
小节4-3 Higgs粒子的产生
小节4-4 Higgs玻色子的探测
小节4-5 中微子是自己的反粒子吗?

单元5  中微子振荡和性质:超越标准模型的新物理

小节5-1 太阳中微子之谜
小节5-2 中微子震荡
小节5-3 大气中微子和三种中微子震荡模式
小节5-4 中微子质量序和CP破坏
小节5-5 中微子是自己的反粒子吗?

单元6  暗物质

小节6-1 暗物质的天文学证据
小节6-2 暗物质的宇宙学证据和候选对象
小节6-3 WIMP粒子的实验室研究
小节6-4 pandaX实验  

考核标准

“粒子世界”的课程成绩有线上成绩和综合成绩。
线上成绩包括主观练习、客观练习、课内讨论、课件浏览。每个部分的比例构成由教学团队确定。线上成绩合格者(即≧60分)就可以申请学习证书。
本门课程线上成绩满分100分,其中:客观练习50%,主观练习20%,课件浏览15%,课内讨论15%。
课程的综合成绩满分100分,由线上成绩、线下成绩(考试)、其它项三部分构成,其它项包括但不限于翻转课堂,可能还有其它的加分项。其中:线上成绩50%,线下成绩50%,另外还可能有额外加分的其它项(翻转课堂5%),但总分不超过100分。一般情况下,课程的综合成绩≧60分,即为课程合格。
学分学习者要申请学分,以综合成绩为标准,“好大学在线”将提供综合成绩给各合作学校教务处,由各校教务处确定成绩合格标准。“好大学在线”学员可向其所在学校教务处申请学分认证(各校慕课学分政策,请咨询所在学校教务处)。

具体说来,成绩各构成部分详细情况如下:
1、客观练习
通常会与每周学习内容同步发布(也有可能延后几天),以帮助大家回顾课程中的基本知识点。主要形式为客观题,提交后系统自动给出评分。

2、主观练习
主观练习一般以互评作业的形式出现。互评作业包括“答题阶段”和“互评阶段”,都需要大家认真完成。每个学生的作业分数由作业成绩和互评作业分二部分构成。

【答题阶段】:
通常会与每周学习内容同步发布(也有可能延后几天)。发布之后即进入答题阶段。这一阶段请大家认真回答并注意保存答案、及时提交,在答题截止时间之前可以随时对答案进行修改。
【互评阶段】:
在答题截止时间之后,自动进入互评阶段,这时不能再修改自己的作业提交,但可以看到参考答案及其他同学的答题,这一阶段需要对若干名同学的作业进行评分。
学生对他人作业的评价行为(评阅数量及评阅质量)将计入分数,称为互评作业分。仅完成答题但没有完成评价任务的将导致扣分,甚至不能获得互评作业分。

3、课件浏览
学生需要观看课程视频来学习课程,系统会记录学生的整个学习过程。系统最终以观看视频的总体情况来进行判分。不看视频、少看视频将可能会导致扣分。

4、课内讨论
课程都有一个课内讨论区,学生可以进入讨论区积极参加课程学习讨论。学生参与讨论的情况将被记录下来,作为评分依据。

5、线下期末考试
课程临近结束,学分学习学生须报名参加线下期末考试。

6、“翻转课堂”
根据课程实际运行情况,教学运行团队将组织形式多样的“翻转课堂”。协助教学运行团队组织、参与、课堂表现优异的部分学员,可获适当加分。  

 

课程网站: http://www.cnmooc.org/portal/course/9/684.mooc


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