非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求

非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式、相互作用的自然科學(xué)。它的基本理論滲透在自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門(mén)，是其他自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。在人類追求真理、探索未知世界的過(guò)程中，物理學(xué)展現(xiàn)了一系列科學(xué)的世界觀和方法論，深刻影響著人類對(duì)物質(zhì)世界的基本認(rèn)識(shí)、人類的思維方式和社會(huì)生活，是人類文明發(fā)展的基石，在人才的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中具有重要的地位。一、課程的地位、作用和任務(wù)以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生一門(mén)重要的通識(shí)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(gè)科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所必備的。大學(xué)物理課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)等方面，具有其他課程不能替代的重要作用。通過(guò)大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對(duì)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(shí)和正確的理解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在大學(xué)物理課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，都應(yīng)在傳授知識(shí)的同時(shí)，注重學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，注重學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。二、教學(xué)內(nèi)容基本要求（詳見(jiàn)附表）大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容分為A、B兩類。其中：A為核心內(nèi)容，共74條，建議學(xué)時(shí)數(shù)不少于126學(xué)時(shí)，各?？稍诖嘶A(chǔ)上根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況對(duì)A類內(nèi)容各部分的學(xué)時(shí)分配進(jìn)行調(diào)整；B為擴(kuò)展內(nèi)容，共51條。

1.

力學(xué)（A:7條，建議學(xué)時(shí)數(shù)≥14學(xué)時(shí)；B:5條）14+2

2.

振動(dòng)和波（A:9條，建議學(xué)時(shí)數(shù)≥14學(xué)時(shí)；B:4條）12

3.

熱學(xué)（A:10條，建議學(xué)時(shí)數(shù)≥14學(xué)時(shí)；B:4條）144.

電磁學(xué)（A:20條，建議學(xué)時(shí)數(shù)≥40學(xué)時(shí)；B:8條）345.

光學(xué)（A:14條，建議學(xué)時(shí)數(shù)≥18學(xué)時(shí)；B:9條）12

6.

狹義相對(duì)論力學(xué)基礎(chǔ)（A:4條，建議學(xué)時(shí)數(shù)≥6學(xué)時(shí)；B:3條）6

7.

量子物理基礎(chǔ)（A:10條，建議學(xué)時(shí)數(shù)≥20學(xué)時(shí)；B:4條）12

8.

分子與固體（B:5條）

9.

核物理與粒子物理（B:6條）

10.天體物理與宇宙學(xué)（B:3條）

11.現(xiàn)代科學(xué)與高新技術(shù)的物理基礎(chǔ)專題（自選專題）三、能力培養(yǎng)基本要求通過(guò)大學(xué)物理課程教學(xué),應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生以下能力：1.獨(dú)立獲取知識(shí)的能力——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(shū)和科技文獻(xiàn)，不斷地?cái)U(kuò)展知識(shí)面，增強(qiáng)獨(dú)立思考的能力，更新知識(shí)結(jié)構(gòu)；能夠?qū)懗鰲l理清晰的讀書(shū)筆記、小結(jié)或小論文。2.

科學(xué)觀察和思維的能力——運(yùn)用物理學(xué)的基本理論和基本觀點(diǎn)，通過(guò)觀察、分析、綜合、演繹、歸納、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想、實(shí)驗(yàn)等方法培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力，并對(duì)所涉問(wèn)題有一定深度的理解，判斷研究結(jié)果的合理性。3．分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力——根據(jù)物理問(wèn)題的特征、性質(zhì)以及實(shí)際情況，抓住主要矛盾，進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化，建立相應(yīng)的物理模型，并用物理語(yǔ)言和基本數(shù)學(xué)方法進(jìn)行描述，運(yùn)用所學(xué)的物理理論和研究方法進(jìn)行分析、研究。四、素質(zhì)培養(yǎng)基本要求通過(guò)大學(xué)物理課程教學(xué),應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生以下素質(zhì)：1.

求實(shí)精神——通過(guò)大學(xué)物理課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生追求真理的勇氣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的作風(fēng)。2.

創(chuàng)新意識(shí)——通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法、物理學(xué)的發(fā)展歷史以及物理學(xué)家的成長(zhǎng)經(jīng)歷等，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀，激發(fā)學(xué)生的求知熱情、探索精神、創(chuàng)新欲望，以及敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神。

3.科學(xué)美感——引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理學(xué)所具有的明快簡(jiǎn)潔、均衡對(duì)稱、奇異相對(duì)、和諧統(tǒng)一等美學(xué)特征，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)審美觀，使學(xué)生學(xué)會(huì)用美學(xué)的觀點(diǎn)欣賞和發(fā)掘科學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，逐步增強(qiáng)認(rèn)識(shí)和掌握自然科學(xué)規(guī)律的自主能力。五、教學(xué)過(guò)程基本要求在大學(xué)物理課程的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、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；應(yīng)遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，注重理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)個(gè)性發(fā)展；要加強(qiáng)教學(xué)方法和手段的研究與改革，努力營(yíng)造一個(gè)有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)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(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的交流，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，強(qiáng)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(wèn)題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，提倡有條件的學(xué)校以小班形式進(jìn)行，并應(yīng)在教師引導(dǎo)下以討論、交流為主，學(xué)時(shí)數(shù)應(yīng)不少于總學(xué)時(shí)的10%，爭(zhēng)取做到不少于15％。鼓勵(lì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源、專題講座、探索性實(shí)踐、小課題研究等多種方式開(kāi)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(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。201平衡態(tài)、態(tài)參量、熱力學(xué)第零定律A1．對(duì)于中學(xué)物理介紹得比較多的氣體宏觀規(guī)律，如氣體的狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律等應(yīng)注意展開(kāi)適度，減少不必要的重復(fù)。2．溫度是熱學(xué)的重要概念，除了說(shuō)明溫度的統(tǒng)計(jì)意義外，還應(yīng)講述為其提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的熱力學(xué)第零定律。3．注重講授大量粒子組成的系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)研究方法和統(tǒng)計(jì)規(guī)律，以及熱現(xiàn)象研究中宏觀量與微觀量之間的區(qū)別與聯(lián)系。4．通過(guò)理想氣體的壓強(qiáng)和氣體分子平均自由程等公式的建立以及氣體范德瓦耳斯方程的導(dǎo)出，進(jìn)一步講授科學(xué)研究的建模方法。5．強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)第二定律的重要性，使學(xué)生理解和掌握熵和熵增加原理是自然界（包括自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)）最為普遍實(shí)用的定律之一。202理想氣體狀態(tài)方程A203準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程、熱量和內(nèi)能A204熱力學(xué)第一定律、典型的熱力學(xué)過(guò)程A205多方過(guò)程B206循環(huán)過(guò)程、卡諾循環(huán)、熱機(jī)效率、致冷系數(shù)A207熱力學(xué)第二定律、熵和熵增加原理、玻爾茲曼熵關(guān)系式A208范德瓦耳斯方程B209統(tǒng)計(jì)規(guī)律、理想氣體的壓強(qiáng)和溫度A2010理想氣體的內(nèi)能、能量按自由度均分定理A211麥克斯韋速率分布律、三種統(tǒng)計(jì)速率A212玻耳茲曼分布B213氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程A214輸運(yùn)現(xiàn)象B三、電磁學(xué)序號(hào)內(nèi)容類別說(shuō)明和建議301庫(kù)侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理及其應(yīng)用A1.對(duì)中學(xué)物理介紹得比較多的電力、磁力、靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)現(xiàn)象等內(nèi)容，講述中應(yīng)注意與中學(xué)教學(xué)的銜接，減少不必要的重復(fù)。2.電磁學(xué)的重點(diǎn)在于通過(guò)庫(kù)侖定律、高斯定理和環(huán)路定理、畢奧—薩伐爾定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等，學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)的概念以及場(chǎng)的研究方法。3.突出介紹以點(diǎn)電荷的電場(chǎng)和電流元的磁場(chǎng)為基礎(chǔ)的疊加法。強(qiáng)調(diào)電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)力的矢量性。并加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用微積分解決物理問(wèn)題的訓(xùn)練。4.重點(diǎn)講述法拉第電磁感應(yīng)定律以及麥克斯韋關(guān)于渦旋電場(chǎng)和位移電流的基本假設(shè)，并闡明麥克斯韋方程組的物理思想，幫助學(xué)生建立起統(tǒng)一電磁場(chǎng)的概念以及認(rèn)識(shí)電磁場(chǎng)的物質(zhì)性、相對(duì)性和統(tǒng)一性。5.電路是處理電磁問(wèn)題的一種常用方式，有很重要的實(shí)際意義，應(yīng)說(shuō)明用“路”或“場(chǎng)”處理電磁問(wèn)題的前提條件。對(duì)于后續(xù)課程沒(méi)有電工或電路課的學(xué)生，應(yīng)當(dāng)把列為B類有關(guān)電路的內(nèi)容作為核心內(nèi)容（A類）處理；對(duì)其他專業(yè)學(xué)生，這部分內(nèi)容可以刪去，以免與后續(xù)課程重復(fù)。302靜電場(chǎng)的高斯定理A303電勢(shì)、電勢(shì)疊加原理A304電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的關(guān)系、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理A305導(dǎo)體的靜電平衡A306電介質(zhì)的極化及其描述B307有電介質(zhì)存在時(shí)的電場(chǎng)A308電容A309磁感應(yīng)強(qiáng)度：畢奧—薩伐爾定律、磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加原理A310恒定磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理A311安培定律A312洛倫茲力A313物質(zhì)的磁性、順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)B314有磁介質(zhì)存在時(shí)的磁場(chǎng)A315恒定電流、電流密度和電動(dòng)勢(shì)A316法拉第電磁感應(yīng)定律A317動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)、渦旋電場(chǎng)A318自感和互感A319電場(chǎng)和磁場(chǎng)的能量A320位移電流、全電流環(huán)路定律A321麥克斯韋方程組的積分形式A322電磁波的產(chǎn)生及基本性質(zhì)A323麥克斯韋方程組的微分形式B324邊界條件B325超導(dǎo)體的電磁性質(zhì)B326直流電：閉合電路和一段含源電路的歐姆定律、基爾霍夫定律、電流的功和功率B327交流電：簡(jiǎn)單交流電路的解法（矢量圖解法和復(fù)數(shù)解法）、交流電的功率、三相交流電B328暫態(tài)過(guò)程、諧振電路B四光學(xué)序號(hào)內(nèi)容類別說(shuō)明和建議401幾何光學(xué)基本定律A1.介紹幾何光學(xué)的基本定律和近軸光學(xué)成像的分析方法。2.重點(diǎn)講述光的干涉和衍射，使學(xué)生掌握判斷波的基本特征。3.分波陣面干涉主要介紹楊氏雙縫干涉，洛埃鏡干涉可突出相位突變的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。4.分振幅干涉的教學(xué)重點(diǎn)是等厚干涉及其應(yīng)用。5.通過(guò)干涉和衍射的學(xué)習(xí)，以及一些光學(xué)器件在現(xiàn)代工程技術(shù)中的應(yīng)用，使學(xué)生理解光柵光譜的特征以及光譜分析的意義，了解光學(xué)精密測(cè)量的基本方法。6.光學(xué)也是演示手段較為豐富的一部分，可充分運(yùn)用多媒體手段展示干涉和衍射現(xiàn)象的規(guī)律及其變化、單縫衍射對(duì)光柵衍射的調(diào)制作用及缺級(jí)現(xiàn)象、偏振光的獲得等內(nèi)容，幫助學(xué)生加深對(duì)光學(xué)基本理論的理解。402光在平面上的反射和折射A403光在球面上的反射和折射A404薄透鏡A405顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、照相機(jī)B406光源、光的相干性A407光程、光程差的概念A(yù)408分波陣面干涉A409分振幅干涉A410邁克耳孫干涉儀B411光的空間相干性和時(shí)間相干性B412惠更斯-菲涅耳原理A413夫瑯禾費(fèi)單縫衍射A414光柵衍射A415光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)A416晶體的X射線衍射B417全息照相B418光的偏振性、馬呂斯定律A419布儒斯特定律A420光的雙折射現(xiàn)象B421偏振光干涉和人工雙折射B422旋光現(xiàn)象B423光與物質(zhì)的相互作用：吸收、散射和色散B五、相對(duì)論序號(hào)內(nèi)容類別說(shuō)明和建議501邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)B1.本部分重點(diǎn)講述狹義相對(duì)論的基本原理、研究方法，通過(guò)與絕對(duì)時(shí)空觀的比較，幫助學(xué)生建立狹義相對(duì)論的時(shí)空觀。2.注意學(xué)習(xí)相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。502狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)A503洛倫茲坐標(biāo)變換和速度變換A504同時(shí)性的相對(duì)性、長(zhǎng)度收縮和時(shí)間延緩A505相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)A506能量和動(dòng)量的關(guān)系B507電磁場(chǎng)的相對(duì)性B六量子力學(xué)基礎(chǔ)序號(hào)內(nèi)容類別說(shuō)明和建議601黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓散射A1.突出講授光的波粒二象性的物理思想，對(duì)中學(xué)已講解的光電效應(yīng)可適當(dāng)簡(jiǎn)化，避免不必要的重復(fù)。2.本部分重點(diǎn)介紹量子力學(xué)的基本原理，幫助學(xué)生建立物質(zhì)波粒二象性和量子化的概念，這是從經(jīng)典物理到量子物理過(guò)渡的重要階梯。理解微觀物質(zhì)的描述方式和波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)意義，并通過(guò)一維無(wú)限深勢(shì)阱的量子力學(xué)描述以及與經(jīng)典駐波的比照，幫助學(xué)生理解波函數(shù)和薛定諤方程是量子力學(xué)狀態(tài)描述的手段。3.注意通過(guò)幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn)和模型，給出量子力學(xué)作為新理論創(chuàng)立和發(fā)展的過(guò)程以及人們對(duì)物質(zhì)世界認(rèn)識(shí)不斷深化的過(guò)程，給學(xué)生以創(chuàng)新思維和探究精神的啟迪。602戴維孫-革末實(shí)驗(yàn)、德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)A603玻爾的氫原子模型B604夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)、原子里德堡態(tài)、對(duì)應(yīng)原理B605波函數(shù)及其概率解釋A606不確定關(guān)系A(chǔ)607薛定諤方程A608一維無(wú)限深勢(shì)阱A609一維諧振子B610一維勢(shì)壘、隧道效應(yīng)、電子隧道顯微鏡A611氫原子的能量和角動(dòng)量量子化A612電子自旋：施特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)A613泡利原理、原子的殼層結(jié)構(gòu)、元素周期表A614堿金屬原子、交換對(duì)稱性、激光、激光冷卻與原子囚禁B八、分子與固體序號(hào)內(nèi)容類別說(shuō)明和建議701化學(xué)鍵：離子鍵、共價(jià)鍵B1.這部分內(nèi)容重在物理圖像和物理概念的建立。2.幫助學(xué)生理解離子鍵和共價(jià)鍵兩種重要化學(xué)鍵形成的機(jī)理及分子結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)。3.理解金屬中自由電子的分布規(guī)律和導(dǎo)電機(jī)制，能帶的形成，半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制，PN結(jié)的形成以及簡(jiǎn)單半導(dǎo)體器件的工作原理。702分子的振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)B703自由電子的能量分布與金屬導(dǎo)電的量子解釋B704能帶、導(dǎo)體和絕緣體B705半導(dǎo)體、PN結(jié)、半導(dǎo)體器件B九、核物理與粒子物理序號(hào)內(nèi)容類別說(shuō)明和建議801原子核的一般性質(zhì)B這部分內(nèi)容重在幫助學(xué)生了解研究微觀物質(zhì)的基本方法。重點(diǎn)介紹物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相互作用的基本物理圖像。802放射