《普通物理學(xué)1》教學(xué)大綱

《普通物理學(xué)1》教學(xué)大綱課程編號：10221005英文名稱：General

Physics1學(xué)分：3學(xué)時：總學(xué)時48學(xué)時，其中理論48學(xué)時，實踐0學(xué)時先修課程：大學(xué)物理預(yù)修，高等數(shù)學(xué)課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對象：科學(xué)教育專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：數(shù)理信息學(xué)院修讀學(xué)期：第2學(xué)期一、課程描述和教學(xué)目標本課程講授物理學(xué)中力學(xué)、熱學(xué)部分的基本知識，以及處理這些問題的基本方法。通過本課程的學(xué)習，能使學(xué)生掌握力學(xué)和熱力學(xué)基本知識內(nèi)容，部分具備學(xué)習其它課程所需的基礎(chǔ)知識，同時也能使學(xué)生初步感悟到微積分知識在物理問題中的具體運用以及在分析問題和解決問題能力方面得到培養(yǎng)，為學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，增強探索精神和創(chuàng)新意識等方面奠定基礎(chǔ)。課程教學(xué)目標如下：課程目標1在專業(yè)知識方面，掌握力學(xué)、熱學(xué)基本知識。通過力學(xué)模塊的學(xué)習，使學(xué)生了解和掌握物理學(xué)中力學(xué)部分的基本概念、基礎(chǔ)知識以及處理力學(xué)問題的一些基本方法。通過熱學(xué)模塊的學(xué)習，使學(xué)生了解溫度、溫標的基本概念，以及與溫度有關(guān)的一切熱現(xiàn)象的宏觀規(guī)律和微觀本質(zhì)。課程目標2在專業(yè)能力方面，部分具備學(xué)習其它課程所需的基礎(chǔ)知識，能夠提高學(xué)生學(xué)習其它課程知識尤其專業(yè)知識的能力，提高聽課效果；同時也能提高獨立獲取知識的能力、科學(xué)觀察和思維的能力、分析問題和解決問題的能力。課程目標3在綜合能力方面，初步具備科學(xué)素養(yǎng)。提高學(xué)生求實精神、創(chuàng)新意識、科學(xué)美感等綜合科學(xué)素質(zhì)。二、課程對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系本課程教學(xué)目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系如表2-1所示。表2-1課程教學(xué)目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重畢業(yè)要求3-1學(xué)科知識：理解自然科學(xué)知識體系，扎實掌握物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)以及地球與宇宙科學(xué)等領(lǐng)域的基本概念和科學(xué)定律，理解科學(xué)探究的過程與方法，掌握模型建構(gòu)、歸納與演繹、分類、演化等科學(xué)思維方式。課程目標1課程目標2課程目標3H畢業(yè)要求3-4知識運用：理解科學(xué)、技術(shù)、社會以及環(huán)境的相互關(guān)系，了解科學(xué)學(xué)科與社會實踐的關(guān)系，以及與其他學(xué)科的聯(lián)系，具備運用科學(xué)知識和方法分析和解決實際問題的能力。課程目標1課程目標2課程目標3H三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配本課程總學(xué)時48學(xué)時，其中理論48學(xué)時，實踐0學(xué)時，課后自主學(xué)習不占學(xué)時。表3-1理論教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容、基本要求、課程目標與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求支撐的課程目標學(xué)時1緒論1.1物理學(xué)和物質(zhì)世界1.2物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)1.3物理學(xué)與人才培養(yǎng)了解普通物理學(xué)的基本內(nèi)容和物理學(xué)的架構(gòu)體系，了解物理學(xué)在自然科學(xué)、工程技術(shù)中的地位與作用，基本了解物理學(xué)與本專業(yè)之間的關(guān)系，初步認識物理學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的重要作用。課程目標122運動和力1.1質(zhì)點運動的描述1.2拋體運動1.3圓周運動和一般曲線運動1.4相對運動1.5牛頓運動定律力學(xué)中的常見力1.6伽利略相對性原理了解物理模型的基本特點，質(zhì)點模型的建立；掌握描述質(zhì)點運動的基本規(guī)律；掌握用矢量運算、微積分運算的方法求解兩類運動學(xué)問題；掌握圓周運動的規(guī)律，以及切向加速度和法向加速度的概念；熟悉自然坐標系和平面極坐標系；掌握簡單變力作用下的質(zhì)點運動規(guī)律。了解伽利略相對性原理。課程目標1課程目標2課程目標3103運動的守恒量和守恒定律2.1質(zhì)心系的內(nèi)力和外力質(zhì)心質(zhì)心運動定理2.2動量定理動量守恒定理2.3質(zhì)點的角動量定理和角動量守恒定律2.4功動能動能定理2.5保守力成對對的功勢能2.6質(zhì)點系的功能原理機械能守恒定律2.7碰撞掌握質(zhì)心運動定理，掌握功和能的計算，掌握保守力與非保守力的特點，熟悉質(zhì)點與質(zhì)點系的動量定理和動量守恒定律，掌握質(zhì)點與質(zhì)點系的動能定理、質(zhì)點系的功能原理和機械能守恒定律。課程目標1課程目標2課程目標3124剛體和流體的轉(zhuǎn)動3.1剛體模型及其運動3.2力矩轉(zhuǎn)動慣量定軸轉(zhuǎn)動定律3.3定軸轉(zhuǎn)動中的功能關(guān)系3.4定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量定理和角動量守恒定律了解剛體轉(zhuǎn)動的基本規(guī)律，了解角量和線量的關(guān)系，了解力矩和轉(zhuǎn)動慣量的概念，掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律及其應(yīng)用；掌握角動量定理和角動量守恒定律，了解剛體轉(zhuǎn)動的動能定理。課程目標1課程目標2課程目標3105氣體動理論5.1平衡態(tài)理想氣體物態(tài)方程5.2理想氣體的微觀模型5.3理想氣體的壓強和溫度公式5.4能量均分定理理想氣體的內(nèi)能5.5麥克斯韋速率分布律5.7分子碰撞和平均自由程了解理想氣體的微觀模型和統(tǒng)計規(guī)律性，掌握理想氣體的狀態(tài)方程、壓強公式、能量公式，掌握理想氣體的平均平動動能與溫度的關(guān)系，掌握能量均分定理，掌握麥克斯韋速率分布律和平均自由程公式。課程目標1課程目標2課程目標366熱力學(xué)基礎(chǔ)6.1熱力學(xué)第零定律和第一定律6.2熱力學(xué)第一定律對于理想氣體準靜態(tài)過程的應(yīng)用6.3循環(huán)過程卡諾循環(huán)6.4熱力學(xué)第二定律6.5可逆過程與不可逆過程卡諾定理6.6熵玻爾茲曼關(guān)系6.7熵增加原理熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義熟悉平衡過程和準靜態(tài)過程，熟悉功、熱量與熱功當量、內(nèi)能的概念，掌握熱力學(xué)第一定律的物理內(nèi)容，了解應(yīng)用第一定律對各等值過程及循環(huán)過程進行分析和計算，了解熱機效率，了解熱力學(xué)第二定律，了解可逆過程與不可逆過程，掌握玻爾茲曼關(guān)系和熵增加原理。課程目標1課程目標2課程目標38合計48四、課程教學(xué)方法本課程在教學(xué)方式上主要采用教師課堂教學(xué)為主、學(xué)生課后學(xué)習為輔的教學(xué)模式，以達到符合畢業(yè)要求指標點的教學(xué)目的。其中，課堂教學(xué)主要采用課堂講授、啟發(fā)式、案例式、討論式、研究式等教學(xué)方法，同時輔以學(xué)習通平臺的各項功能豐富課堂教學(xué)形式。課后學(xué)習主要采用學(xué)生自主學(xué)習、依托學(xué)習通學(xué)習和教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)方式。五、課程考核與成績評定本課程采用過程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合的方式，總評成績由課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、實驗和期末閉卷考試等四個方面組成，采用百分制計分制，具體計算方法如下：總評成績=課堂表現(xiàn)(100分制)×10%+平時作業(yè)(100分制)×30%+期末考試成績(100分制)×60%。表5-1課程考核評價標準考核依據(jù)建議分值考核/評價細則對應(yīng)的課程目標平時成績40%課堂表現(xiàn)10%課堂表現(xiàn)包括出勤情況、聽課情況、課堂討論參與情況、教學(xué)上互動和學(xué)習反饋、線上討論參與情況等等。修課學(xué)生基礎(chǔ)分80分，若發(fā)生遲到、無故曠課、學(xué)習態(tài)度差(課堂玩手機、多言好睡等)現(xiàn)象一次，則扣1-5分，扣完為止；積極參與回答問題或有效提問者，酌情加分2-5分，上限20分。學(xué)期末該分值×10%核定分值計入總評成績。課程目標1平時作業(yè)30%平時作業(yè)（包括在線作業(yè)、課后作業(yè)、課程論文等形式）批改以百分制登記，教師批閱給分，不交作業(yè)記為零分，最后作業(yè)成績按平均分值計算。學(xué)期末平均分值×30%核定分值計入總評成績。課程目標1課程目標2課程目標3期末考試成績60%修課學(xué)生參加期末考試，教師批閱試卷，成績以百分制登記，學(xué)期末以該分值×60%核定分值計入總評成績。課程目標1課程目標2課程目標3表5-2課堂表現(xiàn)評分標準考核類型分值比重考核指標考核內(nèi)容說明課堂表現(xiàn)10%平時表現(xiàn)出勤、聽課情況、學(xué)習態(tài)度、回答問題、提問情況等課堂研討拓展學(xué)習課堂專題研討參與、課外拓展學(xué)習情況線上學(xué)習參與情況可從理論知識學(xué)習、習題解答、作業(yè)遞交、問題反饋、完成結(jié)果等幾個方面進行評分表5-3平時作業(yè)評分標準評分標準作業(yè)形式評分細則在線作業(yè)學(xué)習通上面的單選題、多選題、判斷題等客觀題，答對才給分。課后習題作業(yè)1.字跡工整，態(tài)度認真，正確率90%以上；2.正確率在60%-90%之間；3.正確率低于60%的，字跡工整且體現(xiàn)清晰解題思想的；4.其他情況。參考以上細則，教師對作業(yè)酌情記分（升檔間隔分3分）或確定等級A（90分），B（80分），C（70分），D（60分及以下），每個等級可用上標“+”升檔3分，即A+（93分）,B+（83分），A++（96分），A+++（99分）。課程論文1.從選題(20分)、問題陳述(20分)、內(nèi)容與信息(20分)、創(chuàng)新新或提出新見解(20分)、表達與結(jié)構(gòu)(20分)共5個方面進行評分，單項不超過20分，滿分100分（等級A++）；2.只要語言表達清晰流暢，論述完整，邏輯性強，且論題的信息與數(shù)據(jù)正確，沒有不確定性、猜測性內(nèi)容，記80分（等級B）以上，參考以上細則，教師對作業(yè)酌情記分（或等級）。其他可能形式：比如讀書報告、課堂報告或小組討論探究性問題教師給出報告或討論主題，學(xué)生自由分組，通過查閱文獻資料準備課堂報告?；疽螅好總€報告時間為5-8分鐘，討論5分鐘；視小組學(xué)習態(tài)度、PPT完成質(zhì)量(清楚、美觀、科學(xué)、創(chuàng)新，趣味性)，完成效率等進行記分，小組報告人記分酌情增加。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《普通物理學(xué)》，程守洙，江之水主編，高等教育出版社，2016年5月第7版2．《物理學(xué)》，馬文蔚改編，高等教育出版社，2014年7月第6版；（二）參考資料1