《大學(xué)物理》教學(xué)大綱一、課程基本信息1.課程編號：83120112.課程體系/類別：通識必修課3.學(xué)時/學(xué)分：96學(xué)時/6學(xué)分4.先修課程：《高等數(shù)學(xué)》后續(xù)課程：理工科大學(xué)各專業(yè)與物理相關(guān)后續(xù)課程5.適用專業(yè)：理工科各專業(yè)二、課程目標(biāo)《大學(xué)物理》課程是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生一門重要的通識性必修基礎(chǔ)課。該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，是一個科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所必備的。該課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識等方面，具有其他課程不能替代的重要作用。通過大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對物理學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認(rèn)識和正確的理解；應(yīng)在傳授知識的同時，注重學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)；注重學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。課程目標(biāo)對學(xué)生能力要求如下：課程目標(biāo)1.逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，閱讀并理解相當(dāng)于大學(xué)物理水平的物理類教材、參考書和科技文獻(xiàn)，不斷地擴(kuò)展知識面，增強獨立思考的能力，更新知識結(jié)構(gòu)；能夠?qū)懗鰲l理清晰的讀書筆記、小結(jié)或小論文。課程目標(biāo)2.運用物理學(xué)的基本理論和基本觀點，通過觀察、分析、演繹、歸納、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想等方法培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力，并對所涉問題有一定深度的理解，判斷研究結(jié)果的合理性。課程目標(biāo)對學(xué)習(xí)成果的支撐關(guān)系學(xué)習(xí)成果學(xué)習(xí)成果指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：工程知識1-1掌握高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等數(shù)學(xué)知識及物理、化學(xué)等自然科學(xué)基礎(chǔ)知識課程目標(biāo)1畢業(yè)要求4：研究4-1能夠?qū)o排水科學(xué)與工程領(lǐng)域中相關(guān)的各類物理現(xiàn)象進(jìn)行研究和實驗驗證。課程目標(biāo)2三、教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的關(guān)系課程教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的關(guān)系序號教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求推薦學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)的課程目標(biāo)11.質(zhì)點運動學(xué)(1)確定質(zhì)點位置的方法；(2)質(zhì)點的位移、速度和加速度；(3)用直角坐標(biāo)系和自然坐標(biāo)系表示位移、速度和加速度；(4)圓周運動的角量表示及角量與線量的關(guān)系；(5)相對運動。(1)掌握位置矢量、位移、速度、加速度和角位移、角速度、角加速度物理量；(2)掌握角量與線量關(guān)系及切向加速度和法向加速度；(3)了解相對運動。6講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)222.牛頓運動定律(1)牛頓運動三定律；(2)力學(xué)中幾種常見的力；(3)牛頓運動定律的應(yīng)用；(4)牛頓運動定律適用范圍。(1)掌握牛頓三定律及其應(yīng)用；(2)了解慣性系與非慣性系及力學(xué)相對性原理。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)233.功和能(1)功；(2)動能定理；(3)保守力與非保守力、勢能及機(jī)械能守恒定律；能量守恒定律。(1)掌握變力的功的計算；掌握質(zhì)點的動能定理；(2)掌握保守力做功的特點及與之對應(yīng)勢能的關(guān)系；(3)掌握機(jī)械能守恒定律(4)理解完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞；(5)了解能量守恒定律。6講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)244.沖量與動量(1)質(zhì)點動量定理和質(zhì)點系動量定理；質(zhì)點系動量守恒定律。(1)掌握質(zhì)點和質(zhì)點系動量定理；(2)掌握質(zhì)點系動量守恒定律和其適用條件。3講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)255.剛體力學(xué)基礎(chǔ)動量矩(1)剛體和剛體的基本運動；(2)力矩、剛體定軸轉(zhuǎn)動定律；(3)剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能和動能定理；(4)動量矩和動量矩守恒定律。(1)掌握具有對稱形狀剛體轉(zhuǎn)動慣量的計算；(2)掌握力矩和定軸轉(zhuǎn)動定律、力矩的功、轉(zhuǎn)動動能和動能定理；(3)掌握質(zhì)點平面運動和剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動量矩及動量矩守恒定律。5講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)266.機(jī)械振動(1)簡諧振動；(2)簡諧振動合成。(1)掌握簡諧振動及簡諧振動方程；(2)掌握描述簡諧振動的各物理量的物理意義及各量之間的相互關(guān)系；(3)掌握旋轉(zhuǎn)矢量法處理簡諧振動問題的方法；(4)理解兩個簡諧振動的合成。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)277.機(jī)械波(1)機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播；(2)平面簡諧波；(3)波的能量；(4)惠更斯原理；(5)波的干涉；(6)駐波；(7)多普勒效應(yīng)。(1)了解機(jī)械波產(chǎn)生的條件；(2)掌握平面簡諧波波動方程；(3)了解波動方程的物理意義及波形圖線；(4)了解波的能量及能流密度；(5)了解惠更斯原理和波的迭加原理及波的衍射現(xiàn)象；(6)掌握波的相干條件，并能應(yīng)用相位差或波程差概念分析和確定相干波迭加后振幅加強和減弱的條件；(7)理解駐波及其形成條件；(8)了解多普勒效應(yīng)及其產(chǎn)生原因。6講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)288.熱力學(xué)(1)熱學(xué)的研究對象和研究方法；平衡態(tài)和理想氣體物態(tài)方程；(2)內(nèi)能、功、熱量、熱力學(xué)第一定律；(3)理想氣體的摩爾定壓熱容和摩爾定體熱容；(4)理想氣體的三個等值過程和絕熱過程；(5)循環(huán)過程和卡諾循環(huán)；(6)熱力學(xué)第二定律；(7)可逆過程和不可逆過程；(8)卡諾定理。(1)掌握氣體的狀態(tài)參量及理想氣體物態(tài)方程；(2)掌握熱力學(xué)第一定律并能分析計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中的功、熱量和內(nèi)能的改變量；(3)了解理想氣體的摩爾定壓熱容和摩爾定體熱容；(4)掌握循環(huán)過程及卡諾循環(huán)的計算；(5)理解熱力學(xué)第二定律的兩種表述及這兩種表述的等價性；(6)理解可逆過程和不可逆過程。8講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)299.氣體動理論(1)氣體分子運動論及其統(tǒng)計規(guī)律；(2)理想氣體的壓強公式及溫度的微觀本質(zhì)；(3)麥克斯韋速率分布律；(4)能量均分定理；(5)氣體分子平均碰撞頻率及平均自由程。(1)了解氣體分子熱運動的統(tǒng)計規(guī)律；(2)掌握理想氣體壓強公式及溫度和分子平均平動動能關(guān)系；(3)了解麥克斯韋速率分布律；(4)掌握平均速率、方均根速率和最概然速率；(5)掌握能量均分定理和理想氣體內(nèi)能；(6)了解氣體分子平均撞頻率及平均自由程。6講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)21010.靜電場(1)點電荷和庫侖定律；(2)電場和電場強度；(3)電通量和真空中的高斯定理及環(huán)路定理；(4)電場力的功、電勢和電勢差；(5)靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)；(6)電介質(zhì)中的高斯定理。(1)掌握電場強度和電勢，能計算場強和電勢；(2)掌握電場力的功與電勢能關(guān)系；(3)理解高斯定理和環(huán)路定理；(4)掌握并能熟練應(yīng)用高斯定理計算場強的條件和方法；(5)理解靜電平衡的條件及導(dǎo)體存在時電場和電荷分布；(6)了解靜電屏蔽現(xiàn)象及應(yīng)用；(7)了解電介質(zhì)的極化，了解各向同性介質(zhì)中D和E之間的關(guān)系；(8)掌握電介質(zhì)中的高斯定理及應(yīng)用；(9)理解電容及電容器，并會計算規(guī)則形狀電容器的電容；(10)掌握電場能量及能量密度。14講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)21111.恒定電流的磁場(1)磁場和磁感應(yīng)強度；(2)畢奧—薩伐爾定律；(3)磁通量和磁場中的高斯定理及安培環(huán)路定理；(4)磁場對載流導(dǎo)體和載流平面線圈的作用；(5)電荷在電場和磁場中的運動及應(yīng)用；(6)磁介質(zhì)的磁化和磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理。(1)掌握磁感應(yīng)強度、畢奧—薩伐爾定律及其應(yīng)用；(2)理解安培環(huán)路定理，掌握安培環(huán)路定理計算磁感應(yīng)強度的條件和方法；(3)掌握安培定律和洛侖茲力；(4)掌握并能計算載流導(dǎo)體和載流平面線圈在磁場中所受的力和力矩；(5)能分析點電荷在均勻電磁場中所受的力和運動的簡單情況，了解霍爾效應(yīng)；(6)了解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及其微觀解釋；(7)掌握磁介質(zhì)中安培環(huán)路定理及應(yīng)用；(8)理解各向同性介質(zhì)H和B之間的關(guān)系；(9)了解鐵磁質(zhì)的特性及應(yīng)用。10講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)21212.電磁感應(yīng)與電磁場(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象、法拉第電磁感應(yīng)定律；(2)動生電動勢和感生電動勢；(3)自感與互感；(4)磁場的能量及能量密度；(5)麥克斯韋方程組(1)掌握電動勢的概念；(2)掌握法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律；(3)掌握動生電動勢及感生電動勢的計算；(4)理解自感系數(shù)和互感系數(shù)的定義及其物理意義；(5)理解磁場能量及磁能密度，并能計算對稱情況下磁場能量；(6)了解感生電場、位移電流以及麥克斯韋方程組物理意義。6講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)21313.波動光學(xué)基礎(chǔ)(1)光的相干性和獲得相干光的方法；(1)楊氏雙縫干涉和薄膜干涉；(1)邁克爾孫干涉儀；(1)光的衍射現(xiàn)象及惠更斯─菲涅耳原理；(1)單縫衍射和光柵衍射；(1)自然光與線偏振光，馬呂斯定律；(1)反射光與折射光的偏振，布儒斯特定律；(1)光的雙折射現(xiàn)象。(1)了解獲得相干光的方法；(2)掌握楊氏雙縫干涉及薄膜干涉明暗紋公式；(3)了解邁克爾孫干涉儀的工作原理；(4)了解惠更斯—菲涅耳原理；(5)掌握單縫夫瑯和費衍射明暗紋分布規(guī)律及其解釋；(6)掌握光柵衍射公式，會分析光柵常數(shù)及波長對光柵衍射譜線分布的影響；(7)了解自然光和線偏振光概念及線偏振光的獲得和檢驗方法；(8)理解布儒斯特定律及馬呂斯定律；(9)了解雙折射現(xiàn)象。10講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)21414.狹義相對論力學(xué)基礎(chǔ)(1)伽利略坐標(biāo)變換式和牛頓力學(xué)時空觀；(2)狹義相對論基本原理及洛侖茲變換和狹義相對論時空觀；(3)狹義相對論力學(xué)中質(zhì)量和速度的關(guān)系及質(zhì)量和能量的關(guān)系。(1)理解愛因斯坦狹義相對論的兩個基本假設(shè)和洛侖茲坐標(biāo)變換式；(2)了解狹義相對論中同時性的相對性、長度收縮、時間膨脹的概念及牛頓力學(xué)的時空觀和狹義相對論的時空觀的差異；(4)理解狹義相對論中質(zhì)量和速度的關(guān)系，質(zhì)量和能量關(guān)系。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)21515.量子物理基礎(chǔ)(1)黑體輻射，普朗克能量子假設(shè)；(2)光電效應(yīng)；(3)康普頓效應(yīng)。(1)了解黑體輻射及普朗克能量量子化假設(shè)；(2)掌握光電效應(yīng)實驗規(guī)律以及愛因斯坦光電效應(yīng)方程，理解光的波粒二象性；(3)掌握康普頓效應(yīng)。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2四、教學(xué)過程在大學(xué)物理課程的教學(xué)過程中，以培養(yǎng)學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，認(rèn)真貫徹以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教育理念；遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，注重理論聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)，鼓勵個性發(fā)展；加強教學(xué)方法和手段的研究與改革，努力營造一個有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識的教學(xué)環(huán)境。1.教學(xué)方法采用啟發(fā)式、討論式等多種行之有效的教學(xué)方法，加強師生之間、學(xué)生之間的交流，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，強化科學(xué)思維的訓(xùn)練。習(xí)題課、討論課是啟迪學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生提出、分析、解決問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，在教師引導(dǎo)下以討論、交流為主，學(xué)時數(shù)應(yīng)不少于總學(xué)時的10%，爭取做到不少于15％。通過網(wǎng)絡(luò)資源、專題講座、探索性實踐、小課題研究等多種方式開展探究式學(xué)習(xí)，因材施教，激發(fā)學(xué)生的智力和潛能，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。2.教學(xué)手段發(fā)揮好課堂教學(xué)主渠道的作用，教學(xué)手段服務(wù)于教學(xué)目的，有效利用多媒體技術(shù)。積極創(chuàng)造條件，充分利用計算機(jī)輔助教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代化教育技術(shù)的優(yōu)勢，擴(kuò)大教學(xué)信息量，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。3.演示實驗充分利用演示實驗幫助學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，增加感性知識，提高學(xué)習(xí)興趣。大學(xué)物理課程的主要內(nèi)容都應(yīng)有演示實驗（實物演示和多媒體仿真演示），其中實物演示實驗的數(shù)目不應(yīng)少于30個。實物演示實驗可以采用多種形式進(jìn)行，如課堂實物演示、演示實驗室開放、演示實驗走廊展示等。建立開放式的物理演示實驗室，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生自己動手觀察實驗，思考和分析問題，進(jìn)行定性或半定量驗證。可以通過選修課或適當(dāng)計算學(xué)分等措施保證實現(xiàn)上述目標(biāo)。4.習(xí)題與練習(xí)習(xí)題與考核是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、檢查教學(xué)效果、保證教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，也是體現(xiàn)課程要求規(guī)范的重要標(biāo)志。習(xí)題的選取應(yīng)注重基本概念，強調(diào)基本訓(xùn)練，貼近應(yīng)用實際，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。5.雙語教學(xué)在保證教學(xué)效果的前提下，適當(dāng)開展物理課程的雙語教學(xué)，以提高學(xué)生查閱外文資料和科技外語交流的能力。五、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)避免應(yīng)試教育傾向的考核方式，建立以能力和素質(zhì)教育為核心的課程考核模式。所有成績均采用百分制。平時成績以平時作業(yè)和考勤為主；考試采用閉卷筆試，教師流水作業(yè)批改?？傇u成績計算公式為：總評成績=平時成績*30%+考試成績*70%各考核環(huán)節(jié)所占分值比例可根據(jù)具體情況微調(diào)，建議值及考核細(xì)則如下：課程考核環(huán)節(jié)及細(xì)則考核依據(jù)建議分值考核/評價細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)平時成績30書面作業(yè)50主要考核學(xué)生對知識點的理解和掌握程度；每次作業(yè)按50分制單獨評分，取平均值作為作業(yè)成績。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課堂表現(xiàn)20根據(jù)學(xué)生出勤情況給分；如課堂紀(jì)律、回答問題等；分缺席、遲到及早退等差異給分，最后取平均值。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2創(chuàng)新作業(yè)30根據(jù)學(xué)生提交的以創(chuàng)新為主題的小論文質(zhì)量給分；按30分制評分，最后取平均值。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2期末考試70推薦題型綜合考察學(xué)生對知識的掌握程度以及分析問題，解決問題的能力；卷面成績100分。卷面成績按比例計入課程總評成績。統(tǒng)計各題型得分，對試卷進(jìn)行分析。統(tǒng)計不同專業(yè)學(xué)生平均成績、及格率進(jìn)行橫向?qū)Ρ确治觥Ｕn程目標(biāo)1課程目標(biāo)2計算題簡答題六、課程目標(biāo)達(dá)成情況計算課程目標(biāo)達(dá)成情況評價包括課程分目標(biāo)達(dá)成情況評價以及課程總目標(biāo)達(dá)成情況評價，具體計算方法如下：達(dá)成情況評價計算具體說明及示例如下表。字母A0、B0、C0和D0分別表示總評成績中書面作業(yè)、課堂表現(xiàn)、創(chuàng)新作業(yè)和期末考試的目標(biāo)分值，A、B、C和D分別表示總評成績中書面作業(yè)、課堂表現(xiàn)、創(chuàng)新作業(yè)和期末考試實際平均得分。課程目標(biāo)達(dá)成情況評價方式課程目標(biāo)支撐環(huán)節(jié)目標(biāo)分值學(xué)生平均得分達(dá)成情況計算示例課程目標(biāo)1書面作業(yè)A0(=5030%=15)A課程目標(biāo)2達(dá)成情況=A+B+C+D出勤情況B0(=2030%=6)B創(chuàng)新作業(yè)C0(=3030%=9)C期末考試D0D課程目標(biāo)2書面作業(yè)A0(=5030%=15)A課程目標(biāo)3達(dá)成情況=A+B+