《大学物理预修》教学大纲

《大学物理预修》教学大纲课程编号：10181015英文名称：APUniversityphysics学分：0学时：总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时先修课程：高中物理必修1、必修2模块课程类别：专业基础课授课对象：全校没有选修除必修1和必修2外的高中物理的大一新生教学单位：数理信息学院修读学期：第1学期一、课程描述和教学目标本课程讲授中学物理的力学、机械振动与波、电磁学、光学和近代物理的基本知识，以及分析问题的基本方法。通过本课程的学习，能使学生对高中物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，在学习方法、思维能力和自主学习能力等方面有较大的提升，为进一步学习打下坚实的基础。在本课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。课程教学目标如下：课程目标1掌握中学物理的基本知识。掌握高中物理学的基本概念、基本理论和基本方法，阅读并理解相当于高中物理与大学物理之间水平的物理类教材、参考书和科技文献，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构，为进一步学习大学物理知识打下坚实的基础。课程目标2逐步掌握科学的学习方法，形成科学观察和思维的能力。通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法培养学生发现问题和提出问题的能力。基本形成分析问题和解决问题的能力。根据物理问题的特征、性质以及实际情况，抓住主要矛盾，进行合理的简化，建立相应的物理模型，并用物理语言和基本数学方法进行描述，运用所学的物理理论和研究方法进行分析、研究。课程目标3求实精神。通过物理课程教学，培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。创新意识。通过学习物理学的研究方法、物理学的发展历史以及物理学家的成长经历等，引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，以及敢于向旧观念挑战的精神。科学美感。引导学生认识物理学所具有的明快简洁、均衡对称、奇异相对、和谐统一等美学特征，培养学生的科学审美观，使学生学会用美学的观点欣赏和发掘科学的内在规律，逐步增强认识和掌握自然科学规律的自主能力。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求毕业要求指标点课程目标支撑强度（H、M、L）学科素养3-1学科知识：理解自然科学知识体系，扎实掌握物质科学、生命科学以及地球与宇宙科学等领域的基本概念和科学定律，理解科学探究的过程与方法，掌握模型建构、归纳与演绎、分类、演化等科学思维方式。课程目标1课程目标2课程目标3H3-4知识运用：理解科学、技术、社会以及环境的相互关系，了解科学学科与社会实践的关系，以及与其他学科的联系，具备运用科学知识和方法分析和解决实际问题的能力。课程目标1课程目标2课程目标3M学会反思7-2反思能力：能够运用批判性思维方法，辩证地看待问题，养成多角度反思和分析问题的习惯，学会分析和解决教育教学中碰到的问题，并具有一定的创新精神。课程目标1课程目标2课程目标3L本课程教学目标对毕业要求的支撑关系如表2-1所示。表2-1课程教学目标对毕业要求的支撑关系三、教学内容、基本要求与学时分配本课程总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时，课后自主学习不占学时。表3-1理论教学环节教学内容、基本要求、课程目标与学时分配序号教学内容基本要求支撑的课程目标学时1动力学回顾与提高对动力学的知识点进行回顾和总结。课程目标1课程目标2课程目标322动量1.1动量和动量定理1.2动量守恒1.3碰撞1.4反冲运动火箭了解动量和冲量，以及动量守恒定律。了解碰撞规律，了解反冲运动及其应用，如火箭发射原理等。课程目标1课程目标2课程目标343振动与波2.1简谐运动2.2简谐运动的描述2.3简谐运动回复力和能量2.4单摆2.5外力作用下的振动3.1波的形成和传播3.2波的图像3.3波长、频率和波速3.4波的衍射和干涉3.5多普勒效应3.6惠更斯原理了解简谐振动规律，简谐振动的特征量以及简谐振动的回复力和能量。了解单摆运动规律，了解受迫振动和共振现象。了解波的产生和传播现象，了解波的一般概念及波形图和波长、频率、波速等物理量，了解波的干涉和多普勒效应，了解惠更斯原理和波的衍射现象。课程目标1课程目标2课程目标3114电磁学4.1电荷及守恒定律、.电场强度4.2电势能和电势、电势差4.3电场强度和电势的关系4.4静电现象的应用6.1磁感应强度6.2几种常见磁场6.3通电导线在磁场中受力6.4运动电荷在磁场中受力6.5带电粒子在均匀磁场中运动7.1电磁感应现象7.2楞次定律7.3法拉第电磁感应定律7.4电磁感应现象的两类情况7.5互感和自感7.6涡流、电磁阻尼和电磁驱动了解电荷、电荷守恒定律，了解库仑定律，了解电场、电场强度的概念，了解静电场力做功和电势能，了解电势和电势差的概念，了解电场强度与电势的关系。了解磁感应强度的概念，了解通电导线在磁场中的受力规律，了解带电粒子在磁场中所受的洛仑兹力及其运动规律。了解电磁感应现象，了解楞次定律以及法拉第电磁感应定律及其物理意义，了解动生电动势和感生电动势的概念，了解自感和互感现象，了解涡流、电磁阻尼和电磁驱动。课程目标1课程目标2课程目标3155光学10.1光的反射和折射、全反射10.2光的干涉10.3光的衍射10.4光的偏振10.5光的颜色和色散10.6激光了解光的反射和折射、全反射规律，了解光的干涉、衍射和偏振现象，了解光的颜色和色散现象，了解激光的产生和特性。课程目标1课程目标2课程目标386量子力学11.1能量量子化11.2光的粒子性11.3粒子波动性11.4概率波11.5测不准关系12.1电子的发现12.2原子的核式结构模型12.3氢原子光谱12.4玻尔的原子模型13.1原子核组成13.2放射性元素的衰变13.3结合能、裂变与聚变13.4粒子和宇宙了解热辐射和黑体的概念，了解普朗克能量子假说及其意义；了解光的波粒二象性；了解德布罗意波假设，了解实物粒子的波粒二象性；了解波函数的概念及其概率解释，理解不确定关系及其物理意义，了解玻尔的原子模型，了解原子核组成及其特性。课程目标1课程目标2课程目标38合计48四、课程教学方法本课程在教学方式上主要采用教师课堂教学为主、学生课后学习为辅的教学模式，以达到符合毕业要求指标点的教学目的。其中，课堂教学主要采用课堂讲授、启发式、案例式、讨论式、研究式等教学方法，同时辅以学习通平台的各项功能丰富课堂教学形式。课后学习主要采用学生自主学习、依托学习通学习和教师指导为辅的教学方式。五、课程考核与成绩评定本课程采用过程性考核和结果性考核相结合的方式，总评成绩由平时课后练习、期末考查、任课教师自行决定部分等三个方面组成，采用百分制计分制，具体计算方法如下：总评成绩=平时成绩（100分制）×20%+期末考查（100分制）×60%+其他（100分制）×20%。表5-1课程考核评价标准考核依据建议分值考核/评价细则对应的课程目标平时成绩20%课后练习20%平时课后练习课程目标1课程目标2课程目标3其它20%教师自行决定部分可采用随堂测验、课堂讨论、回答问题、课程论文或其它方式等课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4课程目标5课程目标6期末考查60%采用主客观题以闭卷考试的形式对本学期所学的所有知识点进行考查课程目标1课程目标2课程目标3六、教材与参考书（一）推荐教材1.《大学物理预修教程》，施建青主编，高等教育出版社，2017年9月第1版（二）参考资料1.《高中物理》（选修内容），张大昌总主编，人民教育出版社2016年07月2.