課程思政方案及實施案例-大學(xué)物理

課程思政方案及實施案例一、素質(zhì)目標1. 通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對物理學(xué)的基本概念、基本原理、基本規(guī)律有比較全面而系統(tǒng)的認識，了解各種運動形式之間的聯(lián)系，并能靈活地加以運用。 2. 使學(xué)生在邏輯思維能力、抽象思維能力以及分析問題與解決問題的能力方面受到初步訓(xùn)練；使學(xué)生掌握基本物理規(guī)律；使學(xué)生對科學(xué)實驗在物理學(xué)研究和發(fā)展中的作用有正確的認識。 3. 通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀、科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)思維方法，幫助學(xué)生增強愛國主義觀念并建立辯證唯物主義世界觀。4. 為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識、掌握工程技術(shù)以及今后知識更新打下必要的物理學(xué)基礎(chǔ)。二、課程內(nèi)容與要求序號教學(xué)任務(wù)課程內(nèi)容及教學(xué)要求課程思政設(shè)計教學(xué)設(shè)計參考學(xué)時1緒論緒論矢量代數(shù)基礎(chǔ)使學(xué)生明確學(xué)習(xí)本課程的目的；激發(fā)學(xué)生對物理課的興趣；掌握矢量代數(shù)基礎(chǔ)；通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚工匠精神和社會主義核心價值觀。教師講授相關(guān)知識；教師動畫、案例演示；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立分析；教師評判學(xué)生掌握知識的的正確性與程度；22靜電場及其應(yīng)用庫侖定律靜電力疊加原理掌握庫侖定律,理解靜電力疊加原理。通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚工匠精神和社會主義核心價值觀。教師講授相關(guān)知識；教師動畫、案例演示；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立分析；教師評判學(xué)生掌握知識的的正確性與程度；試驗演示：云層放電人體帶電靜電試驗電介質(zhì)的極化 靜電植絨電容器儲能 位移電流電動勢與水泵 類比 1電場強度掌握電場的概念、電場強度的定義,理解電場疊加原理的意義。掌握用點電荷電場的疊加方 法計算點電荷系和電荷連續(xù)分布的帶電體的 電場分布。1高斯定理理解電場線、電通量的概念，掌握高斯定理。能熟練應(yīng)用高斯定理計算求解有特定對稱性 的電荷分布的電場，特別是均勻帶電球（面、 體）、無限大平面、無限長直線、無限長圓柱 的電場分布。1電勢理解靜電場的保守性和環(huán)路定理,理解電勢概念引入條件。掌握利用場強的線積分和利用電 勢疊加原理求電勢的兩種方法。掌握電勢能、 電勢差、電場力的功及相互關(guān)系。0.5電容器的電容理解電容的定義及其物理意義,掌握幾種常見電容器的電容的計算方法。0.5靜電場中的電介質(zhì)了解電介質(zhì)的極化現(xiàn)象及其微觀機理;了解電介質(zhì)中的高斯定理和各向同性電介質(zhì)中 D 和E 的關(guān)系;能用高斯定理處理幾種常見電容器填以各向同性電介質(zhì)時的電場問題。0.53穩(wěn)恒磁場及其應(yīng)用磁場基本定理理解磁感應(yīng)線、磁通量的概念，能計算磁通量；理解磁場的高斯定理,掌握安培環(huán)路定理，能應(yīng)用安培環(huán)路定理計算某些具有特殊對稱性電流分布的磁場分布。通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚工匠精神和社會主義核心價值觀教師講授相關(guān)知識；教師動畫、案例演示；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立分析；教師評判學(xué)生掌握知識的的正確性與程度；試驗演示：螺旋線運動 加速器霍耳效應(yīng)帶電粒子運動洛倫茲力通電導(dǎo)線間力磁聚焦居里點實驗1恒定電流磁場 磁感應(yīng)強度 畢奧薩伐爾定律 理解電流、電流密度、電源、電動勢的概念。掌握磁感應(yīng)強度的概念,掌握畢奧薩伐爾定律并能應(yīng)用該定律和磁場疊加原理計算簡單情況下電流的磁場分布,特別是直線電流和圓 形電流的磁場分布;了解運動電荷所產(chǎn)生的磁場。2帶電粒子在電場和磁場 中的運動掌握洛侖茲力、洛侖茲關(guān)系式，能夠計算分析電荷在均勻磁場中的運動問題，了解霍爾效應(yīng) 及幾個應(yīng)用實例。1磁場對電流的作用理解磁矩概念，掌握安培定律，能計算磁場對載流導(dǎo)線的作用力與對平面載流線圈的磁力矩。1介質(zhì)中的磁場了解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象與分類;了解磁場強度和磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理;了解鐵磁質(zhì)的特 性。14電磁感應(yīng)及其應(yīng)用電磁感應(yīng)定律掌握法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律，能用電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢。通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚工匠精神和社會主義核心價值觀教師講授相關(guān)知識；教師動畫、案例演示；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立分析；教師評判學(xué)生掌握知識的的正確性與程度；試驗演示：磁懸浮列車磁懸浮飛碟電磁跳環(huán)阻尼擺小型渦電流演示 電磁波傳播演示1動生和感生電動 勢理解動生電動勢的起因,能計算動生電動勢。1自感和互感理解麥克斯韋電磁場理論的兩個基本假設(shè)，理解感生電場與變化磁場的關(guān)系，了解位移電流與變化電場的關(guān)系，變化的電場與所產(chǎn)生的渦旋磁場的關(guān)系；能應(yīng)用電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢15氣體動理論平衡態(tài) 狀態(tài)參量 狀態(tài)方程理解平衡態(tài)、狀態(tài)參量、狀態(tài)方程的概念；掌握理想氣體狀態(tài)方程，能熟練應(yīng)用于氣體有關(guān) 狀態(tài)參量的計算。通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚工匠精神和社會主義核心價值觀教師講授相關(guān)知識；教師動畫、案例演示；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立分析；教師評判學(xué)生掌握知識的的正確性與程度；布朗運動儀試驗演示：自由度動畫花露水實驗分子碰撞0.5壓強和溫度的統(tǒng)計意義理解理想氣體的微觀模型和統(tǒng)計假設(shè),掌握壓強和溫度這兩個宏觀量的統(tǒng)計意義和微觀本 質(zhì)，掌握理想氣體壓強公式和溫度公式。0.5能量按自由度均分定理 理想氣體的內(nèi)能理解分子自由度，掌握能量均分定理和剛性理想氣體分子平均平動動能、平均總動能、平均 總能量、理想氣體內(nèi)能的計算公式。0.5麥克斯韋速率分布律了解速率分布函數(shù)的概念;理解麥克斯韋分子速率分布函數(shù)和速率分布曲線的物理意義、理 解三種統(tǒng)計速率的意義，并掌握三種速率的計 算方法；了解玻爾茲曼分布率。0.56熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)第一定律理解準靜態(tài)過程的特點;掌握功、熱量和內(nèi)能的概念。通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚工匠精神和社會主義核心價值觀教師講授相關(guān)知識；教師動畫、案例演示；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立分析；教師評判學(xué)生掌握知識的的正確性與程度；試驗演示：奧托循環(huán)冰箱工作原理斯特靈熱機 1理想氣體的等值過程 絕熱過程掌握熱力學(xué)第一定律,能熟練地計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能及 理想氣體定體、定壓摩爾熱容。1循環(huán)過程 卡諾循環(huán)掌握循環(huán)過程的特征,能計算熱機效率、致冷系數(shù)；掌握卡諾循環(huán)的特點，能熟練進行相關(guān)計算。0.5熱力學(xué)第二定律理解熱力學(xué)第二定律的兩種表述。0.57機械振動簡諧振動的運動學(xué)掌握簡諧振動的特征和規(guī)律-動力學(xué)方程和振動表達式。通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚工匠精神和社會主義核心價值觀教師講授相關(guān)知識；教師動畫、案例演示；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立分析；教師評判學(xué)生掌握知識的的正確性與程度；試驗演示：大擺角單擺彈簧振子單擺旋轉(zhuǎn)矢量演示簡諧振動 磁阻尼振動耦合擺球 紙片共振 橋坍塌振動合成演示1簡諧振動的動力學(xué)掌握描述簡諧振動特征的三個物理量的意義,能夠用解析法、旋轉(zhuǎn)矢量法求解描述簡諧振動特征的物理量和振動表達式;能夠從彈簧振子與單擺的初始運動狀態(tài)求出振動表達式。1簡諧振動的能量掌握簡諧振動的能量特征。0.5同方向簡諧振動的合成掌握同方向同頻率的簡諧振動的合成規(guī)律,能夠計算合振動的振幅和初相。理解“拍”和“拍 頻”的概念。0.5相互垂直的簡諧振動的合成了解兩個互相垂直、同頻率簡諧振動的合成規(guī)律和李薩如圖形的形成0.58機械波機械波的產(chǎn)生和傳播理解機械波產(chǎn)生的條件、傳播的方式；掌握描述波動的 3 個重要參量波長、周期（頻率）、波速的物理意義、相互關(guān)系和由什么因素決定；理解與波的幾何描述相關(guān)量波線、波面、波前（波陣面）等的意義。通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚工匠精神和社會主義核心價值觀。教師講授相關(guān)知識；教師動畫、案例演示；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立分析；教師評判學(xué)生掌握知識的的正確性與程度；試驗演示： 水波演示自由端反射汽車、火車、飛機實驗 馬赫錐藍移、紅移（宇 宙與人片段） 警察測速B 超儀0.5平面簡諧波的波動表達 式掌握平面簡諧波表達式的物理意義；掌握已給定某點的振動狀態(tài)或某時刻的波動圖象建立表達式的方法，能根據(jù)波的表達式進行相關(guān)計 算，如某點的振動表達式,振動速度，某時刻的波形圖象等。1波的能量和能量密度理解波的能量傳播特點及能流、能流密度的概念。0.5波 的 基 本 特 征 反 射、折射、衍射和干涉理解惠更斯原理和波的疊加原理;掌握波的相干條件及相長、相消干涉的條件并進行有關(guān)計算。理解駐波的形成條件,能確定波腹和波節(jié)的位置;理解半波損失的概念。0.5多普勒效應(yīng)了解多普勒效應(yīng)。0.59波動光學(xué)光的相干性 光程 光程差雙縫干涉 薄膜干涉理解單色光、復(fù)色光概念、普通光源發(fā)光的微觀機制、光的相干條件和相干光的獲得方法。理解光程與光程差的概念，掌握光程差與相位差的關(guān)系和計算方法,明確在什么情況下反射光有半波損失,了解透鏡不引起附加光程差的意義。通過理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚工匠精神和社會主義核心價值觀。教師講授相關(guān)知識；教師動畫、案例演示；在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨立分析；教師評判學(xué)生掌握知識的的正確性與程度；演示：雙縫干涉解說條紋間距縫寬改變牛頓環(huán) 增透（高反）膜 的應(yīng)用 平移斜劈板轉(zhuǎn)動斜劈板邁克爾遜干涉 儀 單縫衍射改變縫寬改變波長 分辨率的解說光柵缺級解說消光演示 2光的衍射現(xiàn)象 惠更斯菲涅耳原理了解惠更斯菲涅耳原理以及它對光的衍射現(xiàn)象的定性解釋。0.5單縫夫瑯禾費衍射掌握單縫的夫瑯禾費衍射圖樣的特點,能應(yīng)用半波帶法分析單縫衍射規(guī)律。0.5圓孔夫瑯禾費衍射 光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)了解衍射對光學(xué)儀器分辨率的影響;了解 X 射 線的衍射現(xiàn)象。0.5光柵衍射理解光柵衍射條紋的特點及成因,掌握用光柵方程計算譜線位置,理解光柵光譜的缺級現(xiàn) 象。0.5光的偏振狀態(tài)理解自然光、線偏振光和部分偏振光的概念。0.5反射和折射時光的偏振掌握布儒斯特定律及其應(yīng)用。0.5機動0總計32三、實施案例工匠精神 “工匠精神”是一種職業(yè)精神，它是職業(yè)道德、職業(yè)能力、職業(yè)品質(zhì)的體現(xiàn)，是從業(yè)者的一種職業(yè)價值取向和行為表現(xiàn)。“工匠精神”的基本內(nèi)涵包括敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新等方面的內(nèi)容。案例1，德國制造的敬業(yè)20世紀初，德國的泰來洋行承建了甘肅蘭州的一座橋梁，1909年竣工，按照當(dāng)時的合同規(guī)定，該橋自完工之日起保證堅固80年。這座橋梁屹立至今，在1949年解放蘭州的戰(zhàn)役中，經(jīng)歷了槍林彈雨，橋面木板被燒，斑駁的橋梁上留下了深深的彈痕，但橋身安穩(wěn)如初。到了1989年，在距橋梁建成80年之際，德國專家專程對該橋進行了檢查，并提出加固建議，嚴謹?shù)牡聡送瑫r不忘申明合同到期。如今，這座橋梁仍然在照常使用。社會主義核心價值觀富強、民主、文明、和諧、自由、平等、公正、法治、愛國、敬業(yè)、誠信、友善案例2，路怒癥因不文明駕駛車輛，成