《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(hào)：10221005英文名稱：General

Physics1學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)，其中理論48學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)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(duì)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(biāo)本課程講授物理學(xué)中力學(xué)、熱學(xué)部分的基本知識(shí)，以及處理這些問(wèn)題的基本方法。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生掌握力學(xué)和熱力學(xué)基本知識(shí)內(nèi)容，部分具備學(xué)習(xí)其它課程所需的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也能使學(xué)生初步感悟到微積分知識(shí)在物理問(wèn)題中的具體運(yùn)用以及在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力方面得到培養(yǎng)，為學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)探索精神和創(chuàng)新意識(shí)等方面奠定基礎(chǔ)。課程教學(xué)目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1在專業(yè)知識(shí)方面，掌握力學(xué)、熱學(xué)基本知識(shí)。通過(guò)力學(xué)模塊的學(xué)習(xí)，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(shí)以及處理力學(xué)問(wèn)題的一些基本方法。通過(guò)熱學(xué)模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解溫度、溫標(biāo)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(biāo)2在專業(yè)能力方面，部分具備學(xué)習(xí)其它課程所需的基礎(chǔ)知識(shí)，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)其它課程知識(shí)尤其專業(yè)知識(shí)的能力，提高聽(tīng)課效果；同時(shí)也能提高獨(dú)立獲取知識(shí)的能力、科學(xué)觀察和思維的能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。課程目標(biāo)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(shí)精神、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)美感等綜合科學(xué)素質(zhì)。二、課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系本課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)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(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重畢業(yè)要求3-1學(xué)科知識(shí)：理解自然科學(xué)知識(shí)體系，扎實(shí)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(guò)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(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H畢業(yè)要求3-4知識(shí)運(yùn)用：理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)以及環(huán)境的相互關(guān)系，了解科學(xué)學(xué)科與社會(huì)實(shí)踐的關(guān)系，以及與其他學(xué)科的聯(lián)系，具備運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和方法分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配本課程總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)，其中理論48學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)，課后自主學(xué)習(xí)不占學(xué)時(shí)。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(biāo)與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)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(rèn)識(shí)物理學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的重要作用。課程目標(biāo)122運(yùn)動(dòng)和力1.1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述1.2拋體運(yùn)動(dòng)1.3圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)1.4相對(duì)運(yùn)動(dòng)1.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律力學(xué)中的常見(jiàn)力1.6伽利略相對(duì)性原理了解物理模型的基本特點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)模型的建立；掌握描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律；掌握用矢量運(yùn)算、微積分運(yùn)算的方法求解兩類運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題；掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)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(biāo)系和平面極坐標(biāo)系；掌握簡(jiǎn)單變力作用下的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。了解伽利略相對(duì)性原理。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3103運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)定理2.2動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定理2.3質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律2.4功動(dòng)能動(dòng)能定理2.5保守力成對(duì)對(duì)的功勢(shì)能2.6質(zhì)點(diǎn)系的功能原理機(jī)械能守恒定律2.7碰撞掌握質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理，掌握功和能的計(jì)算，掌握保守力與非保守力的特點(diǎn)，熟悉質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律，掌握質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理、質(zhì)點(diǎn)系的功能原理和機(jī)械能守恒定律。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3124剛體和流體的轉(zhuǎn)動(dòng)3.1剛體模型及其運(yùn)動(dòng)3.2力矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律3.3定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的功能關(guān)系3.4定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律了解剛體轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)慣量的概念，掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律及其應(yīng)用；掌握角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律，了解剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3105氣體動(dòng)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(qiáng)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(jì)規(guī)律性，掌握理想氣體的狀態(tài)方程、壓強(qiáng)公式、能量公式，掌握理想氣體的平均平動(dòng)動(dòng)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(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)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(duì)于理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的應(yīng)用6.3循環(huán)過(guò)程卡諾循環(huán)6.4熱力學(xué)第二定律6.5可逆過(guò)程與不可逆過(guò)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(jì)意義熟悉平衡過(guò)程和準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，熟悉功、熱量與熱功當(dāng)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(duì)各等值過(guò)程及循環(huán)過(guò)程進(jìn)行分析和計(jì)算，了解熱機(jī)效率，了解熱力學(xué)第二定律，了解可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程，掌握玻爾茲曼關(guān)系和熵增加原理。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)38合計(jì)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(xí)為輔的教學(xué)模式，以達(dá)到符合畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)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(shí)輔以學(xué)習(xí)通平臺(tái)的各項(xiàng)功能豐富課堂教學(xué)形式。課后學(xué)習(xí)主要采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)、依托學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)和教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)方式。五、課程考核與成績(jī)?cè)u(píng)定本課程采用過(guò)程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合的方式，總評(píng)成績(jī)由課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和期末閉卷考試等四個(gè)方面組成，采用百分制計(jì)分制，具體計(jì)算方法如下：總評(píng)成績(jī)=課堂表現(xiàn)(100分制)×10%+平時(shí)作業(yè)(100分制)×30%+期末考試成績(jī)(100分制)×60%。表5-1課程考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核依據(jù)建議分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)平時(shí)成績(jī)40%課堂表現(xiàn)10%課堂表現(xiàn)包括出勤情況、聽(tīng)課情況、課堂討論參與情況、教學(xué)上互動(dòng)和學(xué)習(xí)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(wú)故曠課、學(xué)習(xí)態(tài)度差(課堂玩手機(jī)、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(wèn)題或有效提問(wèn)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(jì)入總評(píng)成績(jī)。課程目標(biāo)1平時(shí)作業(yè)30%平時(shí)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(jī)按平均分值計(jì)算。學(xué)期末平均分值×30%核定分值計(jì)入總評(píng)成績(jī)。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3期末考試成績(jī)60%修課學(xué)生參加期末考試，教師批閱試卷，成績(jī)以百分制登記，學(xué)期末以該分值×60%核定分值計(jì)入總評(píng)成績(jī)。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3表5-2課堂表現(xiàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考核類型分值比重考核指標(biāo)考核內(nèi)容說(shuō)明課堂表現(xiàn)10%平時(shí)表現(xiàn)出勤、聽(tīng)課情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、回答問(wèn)題、提問(wèn)情況等課堂研討拓展學(xué)習(xí)課堂專題研討參與、課外拓展學(xué)習(xí)情況線上學(xué)習(xí)參與情況可從理論知識(shí)學(xué)習(xí)、習(xí)題解答、作業(yè)遞交、問(wèn)題反饋、完成結(jié)果等幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分表5-3平時(shí)作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)形式評(píng)分細(xì)則在線作業(yè)學(xué)習(xí)通上面的單選題、多選題、判斷題等客觀題，答對(duì)才給分。課后習(xí)題作業(yè)1.字跡工整，態(tài)度認(rèn)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(xì)則，教師對(duì)作業(yè)酌情記分（升檔間隔分3分）或確定等級(jí)A（90分），B（80分），C（70分），D（60分及以下），每個(gè)等級(jí)可用上標(biāo)“+”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(wèn)題陳述(20分)、內(nèi)容與信息(20分)、創(chuàng)新新或提出新見(jiàn)解(20分)、表達(dá)與結(jié)構(gòu)(20分)共5個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分，單項(xiàng)不超過(guò)20分，滿分100分（等級(jí)A++）；2.只要語(yǔ)言表達(dá)清晰流暢，論述完整，邏輯性強(qiáng)，且論題的信息與數(shù)據(jù)正確，沒(méi)有不確定性、猜測(cè)性內(nèi)容，記80分（等級(jí)B）以上，參考以上細(xì)則，教師對(duì)作業(yè)酌情記分（或等級(jí)）。其他可能形式：比如讀書(shū)報(bào)告、課堂報(bào)告或小組討論探究性問(wèn)題教師給出報(bào)告或討論主題，學(xué)生自由分組，通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料準(zhǔn)備課堂報(bào)告。基本要求：每個(gè)報(bào)告時(shí)間為5-8分鐘，討論5分鐘；視小組學(xué)習(xí)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(jìn)行記分，小組報(bào)告人記分酌情增加。六、教材與參考書(shū)（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