学习领域(课程)标准
课程名称:《普通物理》
课程代码:01146
适用专业:理工科各专业
学 时:64-100
学 分:4-6
制 订 人:岳文琴
审 核:吴晓鸣
《普通物理》学习领域(课程)标准
一、课程综述
1.1课程定位
《普通物理》课程是我院高职高专理工科各专业的一门必修的公共基础课程。根据高职高专基础课程以应用为目的、以必需够用为度的教学原则, 按照《高等学校工程专科物理学课程教学基本要求》,本课程所包含的内容是高级工程技术应用型人才应具备的基本知识.
通过对普通物理这门课程的学习,使学生系统地获得以下知识技能:
1、使学生理解物理学的基本概念,了解物理理论在生产技术中的应用。
2、学生在思维能力方面受到进一步的训练。培养学生分析问题、解决问题的能力和自学能力,使学生毕业后在实际的工程技术工作中具有一定的适应能力。
3、为学生学习专业知识和参加工程实践打下必要的物理基础。
本课程是高职高专理工科专业的公共必修课。一方面,它对学生科学思维的培养和形成具有重要意义;另一方面,它将为学生后续课程的学习做好铺垫。学习该课程学生必须具备中学物理的基本知识和基本思维能力,必须具备高等数学的基本知识和基本思维能力。学生应先修普通物理,之后才是各相关专业的工程力学、结构力学、流体力学等专业课。其定位见表一:
表一 学习领域定位
学习领域性质 |
公共必修学习领域 |
学习领域功能 |
《普通物理》是一门重要的公共基础课,包含了高级工程技术应用型人才应具备的基本知识,是学生学习后续课程和参加工程实践的重要基础。 |
前导学习领域 |
高中《物理》、《高等数学》 |
平行学习领域 |
无 |
后续学习领域 |
《工程力学》、《结构力学》、《流体力学》《大气物理》等 |
1.2课程设计的理念和思路
课程设计的基本理念是以培养应用型高职高专人才为指导思想,按照不同的系不同专业,在内容的选择上,从提高素质和加强应用的角度选择教材的内容,大胆取舍,以满足专业岗位的需求。以经典物理学为主要框架,并在每一部分融入近代物理学基本知识,力求使学生接受经典知识的同时了解近代物理学发展;同时,把经典物理学和近代物理学有机结合起来。着重阐述物理学的基本规律,对重点和难点内容的讲解力求清晰,透彻,注重知识的覆盖全面,加强理论联系实际,强化应用,注重素质教育的渗透。针对不同专业的学生特点及专业课程对物理知识的需求,增加物理知识的实用性,简明理论证明过程,重新进行组合,构成不同专业不同教学内容的课程体系。实施模块化的、弹性的、互动的、多层次的教学,以满足职业岗位群的需求。打破传统的普通物理教学内容的限制、选取合理的实验,将实用物理知识内容进行分析、改造、筛选、拆分和整合,然后理顺,形成一套崭新的教学内容。这套内容要弱化形式化的推理论证,强化知识的应用,体现普通物理在基础教学中的价值。
1.3课程目标
(1)知识目标
通过课程学习使学生掌握运动和力、动量守恒 能量守恒、刚体的定轴转动、静电场、磁场、电磁感应等方面的基础知识,并能运用所学知识解决一些简单的应用问题,培养学生分析问题、解决问题的能力及应用物理知识的意识.
(2)能力目标
物理既是高等教育中学生后续课程的基础,也是素质教育的重要方面,我们注重素质教育的渗透,注意培养学生的创新思维能力,体现对学生科学思想、科学方法和科学精神的培养。通过对普通物理的学习使学掌握物理学的基础知识、思想和方法以及一定的思维能力、逻辑推理能力、自学能力、空间想象能力、实验能力、综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力;培养学生独立实验、设计基本实验的能力。
(3)综合素质目标
通过本课程的学习使学生认识到物理知识来源于实践又服务于实践,从而树立辩证唯物主义世界观,培养学生良好的学习习惯、物理素养、优良的道德品质、坚强的意志品格,严谨思维、实事求是、勇于探索、敢于创新的思想意识和良好的团队合作精神。
二、《普通物理》课程描述
学习情境划分及学时分配表
编号 |
学习情境 |
学习任务 |
学时 |
备注 |
1 |
普通物理预备知识 |
(1)能够识记做功的表达式 (2)能够识记动能、势能、机械能、动量概念,会利用动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律解决简单实际问题 (3)能够识记热力学三大定律 (4)会分析电场力,电场强度 (5)会分析磁场、磁感线、磁场力 |
24 |
文科 (第一学期) |
2 |
运动和力 |
(1)能够识记 位置矢量、位移、速度 加速度概念; (2)会根据运动方程,计算质点在平面内运动时的位置矢量、位移、速度 加速度;能计算质点作圆周运动的切向加速度和法向加速度 (3)能够识记牛顿三大定律的内容及其适用条件;能用隔离法分析物体的受力情况和建立动力学方程。 |
8 |
文理 (第一学期) |
3 |
动量守恒 能量守恒 |
(1)能够理解并识记动量、冲量的概念,理解动量定理、动量守恒定律,会用动量定理、动量守恒定律解决简单实际问题; (2)理解变力做功的概念,能够识记保守力做功的特点、势能的概念 (3)能够理解、识记功能原理、机械能守恒定律,会运用功能原理、机械能守恒定律解决简单实际问题 |
8 |
文理 (第一学期) |
4 |
刚体的定轴转动 |
(1)能够识记角速度、角加速度、转动惯量、转动动能概念 (2)能够识记刚体定轴转动定律、角动量和角动量守恒定律并会其简单应用 |
8 |
理(第一学期) 文(第二学期) |
5 |
静电场 |
(1)掌握库仑定律 (2)能够理解、识记电场强度、电势的概念 (3)理解电场的叠加原理 (4)会计算点电荷系的电场强度、电势 |
6 |
理(第一学期) 文(第二学期) |
6 |
磁场 |
(1)能够识记磁感应强度的概念,理解磁场的叠加原理 (2)会分析和判断洛仑兹力和安培力的方向并会计算其大小 |
4 |
理(第一学期) 文(第二学期) |
7 |
电磁感应 |
(1)理解电动势的概念 (2)能够识记法拉第电磁感应定律,会运用其分析实际问题 (3)会分析自感和互感 |
4 |
理(第一学期) 文(第二学期) |
学习情境描述一
学习领域 |
《普通物理》 |
学习情境 |
普通物理预备知识 |
学习时间 |
(文)第一学期24学时 |
学习任务 |
(1)能够识记做功的表达式 (2)能够识记动能、势能、机械能、动量概念,会利用动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律解决简单实际问题 (3)能够识记热力学三大定律 (4)会分析电场力,电场强度 (5)会分析磁场、磁感线、磁场力 |
教学目标 |
知识 |
技能 |
态度 |
理解功和能的区别,会计算功,能够识记动能定理,动量定理,动量守恒定律以及机械能守恒定律,并会应用这些定理和定律来解决问题;理解热力学三大定律;掌握电场力,电场强度的概念,会计算电场力;能够识记磁场力,磁感应强度的概念,会计算洛伦兹力和安培力 |
会应用动量定理,动能定理,动量守恒定律以及机械能守恒定律解决实际问题 |
按时保量完成作业;遵守课堂纪律;积极参与课堂内外教学活动。 |
教学重点 |
动能定理、动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律 电场力、洛伦兹力、安培力 |
教学难点 |
动量守恒定律、机械能守恒定律的应用 电场强度、电场力的计算 磁感应强度、磁场力的计算 |
教学实施 |
1)学习动量守恒定律、机械能守恒定律 2)应用动量守恒定律、机械能守恒定律 3)讨论理想气体状态方程 4)会分析带电粒子在电场中的运动 5)讨论运动电荷在磁场中的运动及其应用 |
教学内容 |
1)功和能 动能 动能定理 2)势能 机械能守恒定律 3)动量 冲量 动量定理 4)动量守恒定律及其应用 5)分子热运动 理想气体状态方程 6)热力学三大定律 7)库仑定律 电场强度 8)带电粒子在电场中的运动 9)磁场 磁感线 安培定则 10)磁场对运动电荷的作用及其应用 |
教学对象 教学工具 |
对象:学生 工具:教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等 |
教学方法 |
讲授与练习相结合 |
工作成果 |
通过该项目的学习, 使学生掌握基本的定理和定律,初步形成用物理的思想方法解决实际问题的能力 |
考核评价 |
通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和小组互评等方式确定考核成绩。 |
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学习情境描述二
学习领域 |
《普通物理》 |
学习情境 |
运动和力 |
教学时间 |
第一学期8学时 |
学习任务 |
(1)能够识记 位置矢量、位移、速度 加速度概念; (2)会根据运动方程,计算质点在平面内运动时的位置矢量、位移、速度 加速度;能计算质点作圆周运动的切向加速度和法向加速度 (3)能够识记牛顿三大定律的内容及其适用条件;能用隔离法分析物体的受力情况和建立动力学方程。 |
教学目标 |
知识 |
技能 |
态度 |
1. 能够识记位置矢量、位移、速度、加速度等概念及其物理意义。 2. 熟练掌握位置矢量、位移、速度、加速度的计算 3. 能够识记牛顿三大定律的内容及其适用条件;能用隔离法分析物体的受力情况和建立动力学方程。 |
应用质点的运动学方程计算质点在任意时刻的速度和加速度。能用隔离法分析物体的受力情况和建立动力学方程。 |
遵守课堂纪律;积极参与教学活动;按时保量完成作业。 |
教学重点 |
位置矢量 位移 速度 加速度 牛顿三大定律 |
教学难点 |
牛顿三大定律 |
教学实施 |
(1)学习质点的运动学方程 (2)学习位移 速度 加速度的概念和计算 (3)牛顿运动定律 |
教学内容 |
第1节 位置矢量 运动方程 第2节 速度 第3节 加速度 第4节 牛顿运动定律 |
工作对象 教学工具 |
对象:学生 工具:教材、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等 |
教学方法 |
讲授与练习相结合、课堂练习与课后作业、辅导答疑、案例分析。 |
工作成果 |
通过该项目的学习, 使学生掌握位置矢量、位移、速度、加速度的计算; 牛顿三大定律的内容及其适用条件、牛顿三大定律的简单应用。 |
考核评价 |
通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和小组互评等方式确定考核成绩。 |
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学习情境描述三
学习领域 |
《普通物理》 |
学习情境 |
动量守恒 能量守恒 |
学习时间 |
第一学期8学时 |
学习任务 |
(1)能够理解并识记动量、冲量的概念,理解动量定理、动量守恒定律,会用动量定理、动量守恒定律解决简单实际问题; (2)理解变力做功的概念,能够识记保守力做功的特点、势能的概念 (3)能够理解、识记功能原理、机械能守恒定律,会运用功能原理、机械能守恒定律解决简单实际问题 |
教学目标 |
知识 |
技能 |
态度 |
(1)能够识记动量、冲量、变力的功、势能等概念及其物理意义。 (2)熟练掌握重力、弹力、摩擦力做功的特点及运算。 (3)能够识记能量守恒、动量守恒的条件,掌握其简单应用。 了解变力的功的概念,用微积分法求変力的功的思路和求法。 |
掌握能量守恒、动量守恒的条件及简单应用 |
遵守课堂纪律;积极参与教学活动;按时保量完成作业。 |
教学重点 |
动量定理 动量守恒定律 功能原理 能量守恒定律 |
教学难点 |
变力的功 能量守恒定律 |
教学实施 |
(1)动量 动量定理 动量守恒定律 讨论动量守恒条件 (2)求变力的功 (3)势能 功能原理 机械能守恒条件 |
教学内容 |
第1节 动量定理 第2节 动量守恒定律 第3节 变力的功 动能定理 第4节 势能 第5节 功能原理 能量守恒定律 |
教学对象 教学工具 |
对象:学生 工具:教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等 |
教学方法 |
讲授、课堂练习与课后作业、辅导答疑、案例分析。 |
工作成果 |
通过该项目的学习, 使学生掌握能量守恒、动量守恒的条件及简单应用; 了解变力的功的概念,用微积分法求変力的功的思路和求法。 |
考核评价 |
通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和小组互评等方式确定考核成绩。 |
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学习情境描述四
学习领域 |
二、《普通物理》 |
学习情境 |
刚体的定轴转动 |
教学时间 |
第一学期8学时(理) 第二学期8学时(文) |
学习任务 |
(1)能够识记角速度、角加速度、转动惯量、转动动能概念 (2)能够识记刚体定轴转动定律、角动量和角动量守恒定律并会其简单应用 |
教学目标 |
知识 |
技能 |
态度 |
让学生理解转动的概念、描述转动的物理量。 理解 刚体的定轴转动概念及描述 能够识记刚体的定轴转动定律 角动量守恒定律及简单应用 能够识记角动量守恒的条件 |
通过刚体模型的建立, 能够用角动量定理,角动量守恒定律分析生活中的实际问题 |
遵守课堂纪律;积极参与教学活动;按时保量完成作业。 |
教学重点 |
刚体的定轴转动定律 角动量守恒定律 |
教学难点 |
刚体的定轴转动定律 |
教学实施 |
(1)学习刚体的概念; (2)理解刚体转动的动能定理; (3)掌握转动定律,会应用转动定律分析、解决简单实际问题; (4)会应用角动量定理和角动量守恒定律分析、解决实际问题。 |
教学内容 |
第1节 角速度和角加速度 第2节 刚体转动的动能定理 第3节 转动定律 第4节 角动量守恒定律 |
教学对象 教学工具 |
对象:学生 工具:教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等。 |
教学方法 |
问题启发式 |
工作成果 |
通过该项目的学习, 学生认识了刚体在转动过程中所遵循的一些规律,能够应用角动量定理和角动量守恒定律解决实际问题 |
考核评价 |
通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和小组互评等方式确定考核成绩。 |
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学习情境描述五
学习领域 |
《普通物理》 |
学习情境 |
静电场 |
教学时间 |
第一学期6学时(理) 第二学期6学时(文) |
学习任务 |
(1)掌握库仑定律 (2)能够理解、识记电场强度、电势的概念 (3)理解电场的叠加原理 (4)会计算点电荷系的电场强度、电势 |
教学目标 |
知识 |
技能 |
态度 |
让学生理解静电场的基本性质、基本规律,掌握基本规律的简单应用,了解静电场的环路定理 |
能够应用场强、电势的叠加原理和点电荷的场强、电势分布公式计算点电荷系的电场强度、电势 |
遵守课堂纪律;积极参与教学活动;按时保量完成作业。 |
教学重点 |
库仑定律 电场强度 电势 |
教学难点 |
电场强度 电势 |
教学实施 |
(1)学习库仑定律 (2)学习场强、电势的概念,场强叠加原理和电势叠加原理 (3)计算点电荷系的电场和电势 |
教学内容 |
第1节 库仑定律 第2节 电场强度 第3节 电势 第4节 电容 静电场的能量 |
教学对象 教学工具 |
对象:学生 工具:教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等 |
教学方法 |
讲授、课堂练习与课后作业、辅导答疑、案例分析。 |
工作成果 |
通过该项目的学习, 学生理解电场强度的概念,掌握场强的叠加原理和电势的叠加原理计算点电荷系的场强和电势 |
考核评价 |
通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和小组互评等方式确定考核成绩。 |
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教学情境描述六
学习领域 |
《普通物理》 |
学习情境 |
恒定磁场 |
教学时间 |
第一学期4学时(理) 第二学期4学时(文) |
教学任务 |
(1)能够识记磁感应强度的概念,理解磁场的叠加原理 (2)会分析和判断洛仑兹力和安培力的方向并会计算其大小 |
教学目标 |
知识 |
技能 |
态度 |
让学生理解磁场的基本性质、基本规律。掌握磁场基本定理、基本规律的简单应用、计算。了解磁介质磁化现象和铁磁质的特点。 |
能够应用磁场的叠加原理计算载流导线磁场的磁感应强度 |
遵守课堂纪律;积极参与教学活动;按时保量完成作业。 |
教学重点 |
磁感应强度、磁场的叠加原理、磁场对运动电荷的作用、 磁场对载流导线的作用 |
教学难点 |
磁感应强度、磁场对运动电荷的作用、 磁场对载流导线的作用 |
教学实施 |
(1)学习磁感应强度的概念、比奥-萨伐尔定律 (2)应用磁场的叠加原理计算载流导线激发的磁感应强度 (3)磁场对运动电荷的作用、 磁场对载流导线的作用 |
教学内容 |
第1节 磁感应强度 第2节 磁场对运动电荷的作用 第3节 磁介质 |
教学对象 教学工具 |
对象:学生 工具:教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等。 |
教学方法 |
讲授、课堂练习与课后作业、辅导答疑、案例分析。 |
工作成果 |
通过该项目的学习,使学生理解磁感应强度的概念,会利用磁场的叠加原理计算载流导线激发的磁感应强度 |
考核评价 |
通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和小组互评等方式确定考核成绩。 |
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教学情境描述七
学习领域 |
《普通物理》 |
学习情境 |
电磁感应 |
教学时间 |
第一学期4学时(理) 第二学期4学时(文) |
学习任务 |
(1)理解电动势的概念 (2)能够识记法拉第电磁感应定律和楞次定律,会运用其分析实际问题 (3)了解动生和感生的区别 (4)会分析自感和互感 |
教学目标 |
知识 |
技能 |
态度 |
让学生理解电动势、电磁感应现象等概念。理解并掌握楞次定律、法拉第电磁感应定律的内容及简单应用 |
使学生能够应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小,会判定感应电动势的方向 |
按时保量完成作业;遵守课堂纪律;积极参与课堂内外教学活动。 |
教学重点 |
电动势、电磁感应现象、楞次定律、法拉第电磁感应定律 |
教学难点 |
楞次定律、法拉第电磁感应定律 |
教学实施 |
(1)学习法拉第电磁感应定律和楞次定律 (2)了解动生和感生、自感和互感现象 |
教学内容 |
第1节 电源的电动势 第2节 法拉第电磁感应定律 楞次定律 第3节 动生电动势和感生电动势 第4节 自感 互感 磁场的能量 |
工作对象 教学工具 |
对象:学生 工具:教科书、相关阅读材料、多媒体设备、黑板等 |
工作方法 |
启发式、讨论式 |
工作成果 |
通过本项目的训练,使学生能够应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小以及判定方向,了解自感和互感现象 |
考核评价 |
通过课堂提问、书面作业质量、考试成绩和小组互评等方式确定考核成绩。 |
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三、课程教学评估与考核
(一)课程考核
本门课程为考试课,闭卷考试, 教学评价分为过程评价(占50%)和终结评价(占50%)两部分。
过程评价可以采取考勤、课堂评价、作业评价、阶段测验评价相、学习表现结合的方式进行。
(1)课堂评价,在课堂教学中,教师不仅要关注学生知识,技能掌握情况,还应关注他们在教学活动中表现出的情感和态度,对其行进行全面地评价。在学习过程结束后,让学生自己总结归纳本次课的主要内容,然后教师给与点评指正,这样做能极大地调动学生学习的主动性、积极性。
(2)作业评价,作业是教学中不可缺少的环节,配合每次课的教学内容,布置相应的作业,通过作业反馈本节课知识掌握的情况,以便下节课查陋补缺。在作业的批改中,教师可根据学生的作业情况,针对性地作以评价,方法可用评语加等级的形式。这样也能激起学生学习物理的兴趣,获得学好物理的的信心,体验到成功的快乐。
终结评价是学期终结用考试的形式来评价学生。
期末考试实行教考分离,坚持A、B卷考试。在基础相当,进度相近的班中实行统考、统判、统一登统,严格执行评分标准,确保公正、公平。针对学生掌握知识水平层次的不同,试卷命题力求根据学生认知能力设计出基础题,基本技能题,平衡客观题与主观题的比例,并适当增加一些开放题,探索性的题目,重点对学生“三基”的掌握情况进行考查。这样,考试才能真正成为促进学生主动学习、掌握知识的有效方法。
(二)教学评价
包括教与学的两方面评价。对教师的评价主要体现在学生打分的教师评价表、教学资料的检查、教学督导等三个方面。学生评价主要包括实训成绩、平时成绩和期末考试成绩。
四、教材
(一)教学资源
根据我院各专业课的需求,物理教研室有符合课改要求的课程标准,多媒体课件和基础实验实验室,在实验教材中编选与我院各专业联系紧密的实验和练习,以保证后续课程教学的要求,充分满足学生的专业需要,使物理教学能更好地为专业服务。
(二)教材的选用和使用建议
全国高职高专教育“十一五”规划教材(李迺伯 主编)高等教育出版社
高职高专规划教材《应用物理学》(杨砚儒 主编)高等教育出版社
高职高专规划教材《物理学》(赵建彬 主编)机械工业出版社
教育部高职高专推荐教材《高工专物理学》(周圣源 黄伟民 主编)高等教育出版社