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《大学物理》课程开设方案
2015-01-19 08:06  

一、课程的地位、性质和实施现状

以物理学为基础的课程《大学物理》课程,是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分,也是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。

《大学物理》课程在为学生系统的打好必要的物理基础,培养学生树立科学的世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的探索精神和创造意识等方面,具有其他课程不能替代的重要作用。

目前,《大学物理》课程在我校理工科各专业开设。各学院在制定专业培养方案时,对《大学物理》课程不是根据专业需要确定计划,其计划学时设置存在随意性,可谓五花八门。理论学时(实验学时)分别有:144学时(36学时)、108学时(36学时)、90学时(18学时)、72学时(24学时)、54学时(0学时),医用物理40学时(24学时)、34学时(16学时)。这为《大学物理》课程的教学带来诸多问题,在一定程度上造成专业所需的物理基础知识不能得以保证。

《大学物理》课程是大学教学计划中的一类重要的基础课程,也是大学人文教育的一个重要组成部分。它在思维模式、思想方法、分析和解决问题的能力等方面的培养作用,为其它课程所无法替代。科技、社会的进步和发展,已经对高等院校《大学物理》教学和教育提出了更多新的要求。

《大学物理》课程在好些高等学校也开设了文科物理。在省内知名大学,理工科专业的《大学物理》课程大都开设两学期,计划学时144(实验48学时)、120学时(60学时)、128学时(50学时)等。

二、课程的指导性要求

教育部高等学校物理学与天文学教学指导委物理基础课程教学指导分委员会对《理工科类大学物理课程教学基本要求》及《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》(2010年)。

理论课教学内容基本要求:

大学物理课程的教学内容分为 A B 两类和自选专题类。其中:A 为核心内容, 74 条,建议学时数不少于 126 学时各校可在此基础上根据实际教学情况对 A 类内容各部分的学时分配进行调整; B 为扩展内容,共 51 条。

1. 力学 A:7 条,建议学时数 ≥ 14 学时;B:5 条)

2. 振动和波 A:9 条,建议学时数 ≥ 14 学时;B:4 条)

3. 热学 A:10条,建议学时数 ≥ 14 学时; B:4 条)

4. 电磁学 A:20条,建议学时数 ≥ 40 学时; B:8 条)

5. 光学 A:14条,建议学时数 ≥ 18 学时; B:9 条)

6. 狭义相对论力学基础 A:4 条,建议学时数 ≥ 6 学时; B:3 条)

7. 量子物理基础 A:10条,建议学时数 ≥ 20 学时; B:4 条)

8. 分子与固体 B:5 条)

9. 核物理与粒子物理 B:6 条)

10. 天体物理与宇宙学 B:3 条)

11. 现代科学与高新技术的物理基础专题(自选专题)

实验课教学内容基本要求:

大学物理实验应包括普通物理实验(力学、热学、电磁学、光学实验)和近代物理实验,具体的教学内容基本要求如下:

1. 掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。

1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。

2)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及,应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。

2. 掌握基本物理量的测量方法。

例如:长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量,注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。

3. 了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用。

例如:比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。

4. 掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。

例如:长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。

各校应根据条件,在物理实验课中逐步引进在当代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术,例如,激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。

5. 掌握常用的实验操作技术。

例如:零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除,以及在近代科学研究与工程技术中广泛应用的仪器的正确调节。

6. 适当介绍物理实验史料和物理实验在现代科学技术中的应用知识。

7.物理实验课程一般不少于54学时;对于理科、师范类非物理专业和某些需要加强物理基础的工科专业建议实验学时一般不少于64学时。

上述教学要求,应通过开设一定数量的基础性实验、综合性实验、设计性或研究性实验来实现。这三类实验教学层次的学时比例建议大致分别为:60%30%10%(各学校可根据本校的特点和需要,做适当调整,建议综合性实验、设计性或研究性实验的学时调整幅度分别不高于25,并含有一定比例的近代物理实验)。基础性实验分组实验一般每组1-2人为宜。

三、关于课程设置的分类、学时及开设学期

根据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委物理基础课程教学指导分委员会对《理工科类大学物理课程教学基本要求》及《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》,结合我校的专业设置及各专业对大学物理课程的不同需求,并依据国内知名大学该课程设置及实施经验,我校的大学物理课程设置拟分为以下三类:

大学物理(实验)通识课程的分类、学时及开设学期一览表

分类

总学时

学分

开设学期

考核方式

备注

大学物理(实验)A

12636

8

23

大学物理(实验)B

10830

7

23

医用物理(实验)

5424

4

2

四、相应专业的教学内容设计及参考教材

大学物理(实验)A类(126+36学时)教学内容为基本要求A类(核心内容)

大学物理(实验)B108+30学时) 教学内容为基本要求A类(核心内容)除去狭义相对论力学基础( A:4 条,建议学时数 ≥ 6 学时; B:3 条)和量子物理基础( A:10 条,建议学时数 ≥ 20 学时; B:4 条)及其他部分选学内容以外的部分。

参考教材:白少民等主编的由西安交通大学出版社出版的《基础物理学教程》第2版 (上、下册 )

刘竹琴主编的由高等教育出版社出版的《大学物理实验》。

医用物理(实验)   54+24教学内容见大纲

参考教材:喀蔚波主编由高等教育出版社出版的《医用物理学》(第三版)2012.9

杨能勋等主编由西安电子科技大学出版社出版的《医用物理学实验》(第二版)

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