《普通物理学1》教学大纲

《普通物理学1》教学大纲课程编号：10221005英文名称：General

Physics1学分：3学时：总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时先修课程：大学物理预修，高等数学课程类别：专业基础课程授课对象：科学教育专业学生教学单位：数理信息学院修读学期：第2学期一、课程描述和教学目标本课程讲授物理学中力学、热学部分的基本知识，以及处理这些问题的基本方法。通过本课程的学习，能使学生掌握力学和热力学基本知识内容，部分具备学习其它课程所需的基础知识，同时也能使学生初步感悟到微积分知识在物理问题中的具体运用以及在分析问题和解决问题能力方面得到培养，为学生树立科学的世界观，增强探索精神和创新意识等方面奠定基础。课程教学目标如下：课程目标1在专业知识方面，掌握力学、热学基本知识。通过力学模块的学习，使学生了解和掌握物理学中力学部分的基本概念、基础知识以及处理力学问题的一些基本方法。通过热学模块的学习，使学生了解温度、温标的基本概念，以及与温度有关的一切热现象的宏观规律和微观本质。课程目标2在专业能力方面，部分具备学习其它课程所需的基础知识，能够提高学生学习其它课程知识尤其专业知识的能力，提高听课效果；同时也能提高独立获取知识的能力、科学观察和思维的能力、分析问题和解决问题的能力。课程目标3在综合能力方面，初步具备科学素养。提高学生求实精神、创新意识、科学美感等综合科学素质。二、课程对毕业要求的支撑关系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毕业要求指标点课程目标权重毕业要求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3H毕业要求3-4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3H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绪论1.1物理学和物质世界1.2物理学和科学技术1.3物理学与人才培养了解普通物理学的基本内容和物理学的架构体系，了解物理学在自然科学、工程技术中的地位与作用，基本了解物理学与本专业之间的关系，初步认识物理学在应用型人才培养中的重要作用。课程目标122运动和力1.1质点运动的描述1.2抛体运动1.3圆周运动和一般曲线运动1.4相对运动1.5牛顿运动定律力学中的常见力1.6伽利略相对性原理了解物理模型的基本特点，质点模型的建立；掌握描述质点运动的基本规律；掌握用矢量运算、微积分运算的方法求解两类运动学问题；掌握圆周运动的规律，以及切向加速度和法向加速度的概念；熟悉自然坐标系和平面极坐标系；掌握简单变力作用下的质点运动规律。了解伽利略相对性原理。课程目标1课程目标2课程目标3103运动的守恒量和守恒定律2.1质心系的内力和外力质心质心运动定理2.2动量定理动量守恒定理2.3质点的角动量定理和角动量守恒定律2.4功动能动能定理2.5保守力成对对的功势能2.6质点系的功能原理机械能守恒定律2.7碰撞掌握质心运动定理，掌握功和能的计算，掌握保守力与非保守力的特点，熟悉质点与质点系的动量定理和动量守恒定律，掌握质点与质点系的动能定理、质点系的功能原理和机械能守恒定律。课程目标1课程目标2课程目标3124刚体和流体的转动3.1刚体模型及其运动3.2力矩转动惯量定轴转动定律3.3定轴转动中的功能关系3.4定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律了解刚体转动的基本规律，了解角量和线量的关系，了解力矩和转动惯量的概念，掌握刚体定轴转动的转动定律及其应用；掌握角动量定理和角动量守恒定律，了解刚体转动的动能定理。课程目标1课程目标2课程目标3105气体动理论5.1平衡态理想气体物态方程5.2理想气体的微观模型5.3理想气体的压强和温度公式5.4能量均分定理理想气体的内能5.5麦克斯韦速率分布律5.7分子碰撞和平均自由程了解理想气体的微观模型和统计规律性，掌握理想气体的状态方程、压强公式、能量公式，掌握理想气体的平均平动动能与温度的关系，掌握能量均分定理，掌握麦克斯韦速率分布律和平均自由程公式。课程目标1课程目标2课程目标366热力学基础6.1热力学第零定律和第一定律6.2热力学第一定律对于理想气体准静态过程的应用6.3循环过程卡诺循环6.4热力学第二定律6.5可逆过程与不可逆过程卡诺定理6.6熵玻尔兹曼关系6.7熵增加原理热力学第二定律的统计意义熟悉平衡过程和准静态过程，熟悉功、热量与热功当量、内能的概念，掌握热力学第一定律的物理内容，了解应用第一定律对各等值过程及循环过程进行分析和计算，了解热机效率，了解热力学第二定律，了解可逆过程与不可逆过程，掌握玻尔兹曼关系和熵增加原理。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，总评成绩由课堂表现、平时作业、实验和期末闭卷考试等四个方面组成，采用百分制计分制，具体计算方法如下：总评成绩=课堂表现(100分制)×10%+平时作业(100分制)×30%+期末考试成绩(100分制)×60%。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40%课堂表现10%课堂表现包括出勤情况、听课情况、课堂讨论参与情况、教学上互动和学习反馈、线上讨论参与情况等等。修课学生基础分80分，若发生迟到、无故旷课、学习态度差(课堂玩手机、多言好睡等)现象一次，则扣1-5分，扣完为止；积极参与回答问题或有效提问者，酌情加分2-5分，上限20分。学期末该分值×10%核定分值计入总评成绩。课程目标1平时作业30%平时作业（包括在线作业、课后作业、课程论文等形式）批改以百分制登记，教师批阅给分，不交作业记为零分，最后作业成绩按平均分值计算。学期末平均分值×30%核定分值计入总评成绩。课程目标1课程目标2课程目标3期末考试成绩60%修课学生参加期末考试，教师批阅试卷，成绩以百分制登记，学期末以该分值×60%核定分值计入总评成绩。课程目标1课程目标2课程目标3表5-2课堂表现评分标准考核类型分值比重考核指标考核内容说明课堂表现10%平时表现出勤、听课情况、学习态度、回答问题、提问情况等课堂研讨拓展学习课堂专题研讨参与、课外拓展学习情况线上学习参与情况可从理论知识学习、习题解答、作业递交、问题反馈、完成结果等几个方面进行评分表5-3平时作业评分标准评分标准作业形式评分细则在线作业学习通上面的单选题、多选题、判断题等客观题，答对才给分。课后习题作业1.字迹工整，态度认真，正确率90%以上；2.正确率在60%-90%之间；3.正确率低于60%的，字迹工整且体现清晰解题思想的；4.其他情况。参考以上细则，教师对作业酌情记分（升档间隔分3分）或确定等级A（90分），B（80分），C（70分），D（60分及以下），每个等级可用上标“+”升档3分，即A+（93分）,B+（83分），A++（96分），A+++（99分）。课程论文1.从选题(20分)、问题陈述(20分)、内容与信息(20分)、创新新或提出新见解(20分)、表达与结构(20分)共5个方面进行评分，单项不超过20分，满分100分（等级A++）；2.只要语言表达清晰流畅，论述完整，逻辑性强，且论题的信息与数据正确，没有不确定性、猜测性内容，记80分（等级B）以上，参考以上细则，教师对作业酌情记分（或等级）。其他可能形式：比如读书报告、课堂报告或小组讨论探究性问题教师给出报告或讨论主题，学生自由分组，通过查阅文献资料准备课堂报告。基本要求：每个报告时间为5-8分钟，讨论5分钟；视小组学习态度、PPT完成质量(清楚、美观、科学、创新，趣味性)，完成效率等进行记分，小组报告人记分酌情增加。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《普通物理学》，程守洙，江之水主编，高等教育出版社，2016年5月第7版2．《物理学》，马文蔚改编，高等教育出版社，2014年7月第6版；（二）参考资料1