重新编写工科《大学物理学》教材的基本构想与内容体系
《大学物理学》高等院校专业教材

《大学物理学》高等院校专业教材一、编写背景随着我国高等教育的不断发展,对物理学专业人才的需求日益增长。
为了满足这一需求,各高等院校纷纷开设了物理学专业课程。
然而,目前市场上的物理学教材种类繁多,质量参差不齐,给教师和学生带来了很大的困扰。
为了解决这一问题,我们编写了这本《大学物理学》高等院校专业教材,旨在为我国物理学专业教育提供一本权威、系统、实用的教材。
二、编写宗旨本教材以培养学生掌握物理学基本理论、基本知识和基本技能为核心,注重理论与实践相结合,力求让学生在学习过程中能够深刻理解物理学的内涵,提高解决实际问题的能力。
同时,本教材还注重启发学生的创新思维,激发他们对物理学的兴趣和热爱。
三、教材结构本教材共分为十二章,涵盖了经典物理学和现代物理学的核心内容。
具体章节如下:第一章:力学基础第二章:热学第三章:电磁学第四章:光学第五章:波动与声学第六章:量子力学基础第七章:固体物理学第八章:原子物理学第九章:核物理学第十章:粒子物理学第十一章:宇宙学与天体物理学第十二章:生物物理学四、教材特点1. 系统性强:本教材涵盖了物理学各个分支的基本内容,结构严谨,层次分明,便于学生系统学习。
2. 实用性强:本教材注重理论与实践相结合,精选了大量具有代表性的实例和习题,帮助学生巩固所学知识。
3. 创新性强:本教材在内容上注重启发学生的创新思维,引导他们关注物理学的前沿动态,培养他们的科学素养。
4. 通俗易懂:本教材语言简洁明了,图文并茂,便于学生理解和掌握。
五、教学建议1. 教师应结合学生的实际情况,灵活运用教材,注重启发式教学,激发学生的学习兴趣。
2. 学生在学习过程中,要注重理论与实践相结合,多做习题,提高自己的动手能力。
3. 教师和学生应充分利用网络资源,关注物理学的前沿动态,拓宽知识视野。
本教材旨在为我国高等院校物理学专业教育提供一本权威、系统、实用的教材,希望对广大教师和学生有所帮助。
《大学物理学》高等院校专业教材一、编写背景随着我国高等教育的不断发展,对物理学专业人才的需求日益增长。
《大学物理学》课程教学大纲

《大学物理学》课程教学大纲(执笔人:李承祖梁林梅审阅学院:理学院)课程编号:英文名称:College Physics预修课程:高等数学学时安排:136学时,其中讲授116学时,实践20学时。
学分:7.5一、课程概述(一)课程性质地位物理学是研究物质结构和物质运动最基本规律的学科。
物理学是一切自然科学和工程技术的理论基础。
《大学物理学》是工程技术类各专业本科学员的一门重要基础理论课程。
(二)课程基本理念《大学物理学》教学的基本理念是:通过本课程教学,使学员认识物质世界运动、变化的基本规律;掌握基本物理学语言、概念、基本原理和探索物质世界运动规律的理论和方法;对物理学发展历史、现状和前沿有整体、全面的了解。
为学习后续专业课程,将来从事国防高新技术研究和开发应用打下坚实的自然科学物理基础;同时通过本课程教学,培养学员科学世界观、科学思维方法,提高学员的科学素质、分析解决问题的能力;使学员养成严谨求实的科学态度和追求真理的科学精神,具有较强的创新意识和独立获取知识的能力。
(三)课程设计思路《大学物理学》教学内容重点应放在物理图像、物理思想、物理方法的教学,突出教学内容的现代化改革,充分反映以相对论、量子论为核心的20世纪新物理学,介绍量子力学的基本概念、原理和方法。
努力在现代物理的基础上,给学员构筑一个合理的、开放的物理知识结构和背景,使他们能以此为基础,去接受、理解当代科技新概念、新技术和最新文献资料;尽可能全面地介绍物理学最基本的原理,给学员描绘出一个包括非线性、量子性、统计的因果性、对称性、时空的物质性和相对性等完整的物质世界图像。
在教学内容上采用“三个层次、一个统一、两个突出”的处理方法。
“三个层次”就是将传统的大学物理教学内容分为三个不同层次:第一层次:属于认识论、方法论和科学世界观方面、体现现代物理思想、有助于学生获得完整的物质世界图像、建立科学思想方法和辩证唯物主义世界观的内容。
第二层次:描述不同物质层次(机械运动、热运动、辐射场,微观粒子)运动基本规律的内容。
工科院校大学物理课程教学内容改革探讨

大学物理是工业工程科学的基础,与其他学科紧密联系,是工科院校必不可少的理论基础课程。
通过物理方法的学习能培养学生严谨求实的工作作风和勇于创新的精神,是工程素质教育中不可或缺的一门学科。
工科院校大学物理课程目的是培养学生具有扎实的物理基础知识,具有根据实际问题建立理论模型的能力,具有综合分析、解决问题的能力。
学生学得好与坏直接影响到后续工程类课程的学习,还将影响到他们在以后工作中要面对的实际工程问题。
物理课程的教学对培养新世纪工程技术人才有着举足轻重的作用。
长期以来,物理课程教学在高等教育中形成了相对的课程体系,但同时也有课程内容固定、教学模式单一等问题,这已不适应工科院校及社会对人才综合素质培养的要求,课程内容应当与时俱进,进行改革。
下面就大学物理课程中的问题及改革做初步探讨。
一、教材的改革经过高考,不同层次的生源进入了不同的院校,在教材编写上,应体现不同院校的学生水平差异,教材内容应该具有一定的针对性,不同难度的教材应该区分开。
同时,各院校培养学生的目标不同,比如有的院校注重培养研究型人才,而工科院校多注重培养应用型人才。
对研究型人才培养的教材,理论可以精深一点,此类教材可以作为重点院校的教材、一般院校的参考教材。
应用型人才培养的教材,在理论上要言简意赅,应凸显理论的应用,例题、实例要多,选择性要大一些,以便于教师能根据不同专业、不同培养目标、不同程度学生有选择地使用,也给学生自学留有一定空间。
二、教学内容的改革在工科院校中,大学物理课程更多的是作为各个工科专业课程的前行理论课程,因此,如何把大学物理和各工科课程进行有效的衔接是教学时必须考虑的问题。
现在的大学物理教学面临着教学内容固定、教学目标缺乏针对性的问题。
而工科院校更多的是培养应用型人才,对物理理论的学习不需要完全的系统化,只要能辅助专业课程的学习就可以了。
因此,在教学内容上,针对不同工科专业学生教学内容要做适当调整,不需要把整个物理基础理论全部教授。
关于工科大学物理内容体系的探讨

易于 学 生 接 受 。 强 调 基 础 物 理 教 大的发展 , 物理 学 更是 有 了大 的发 展 。 随 着 现 代 化 的 进展 , 对 物理 概 念 的 解 释准 确 ,
育, 注 重理 论知识 的系统性和 逻辑衔接 , 强调 理 论数学推 导严密。 但是也 有不足 , 比如课程体系陈 旧: 大学物理教材 作者 简介 : 王会峰( 1 9 7 7 一) , 女, 山西晋中人 , 讲 师, 研究 方向为生 还保持着十几年前的课程体 系,按照物理 学 的分 支学科 ,
中图分类号 : G 6 3 3 . 7
文献标识码 — 4 3 1 1 ( 2 0 1 3 ) 1 2 — 0 2 2 7 — 0 2
1 现有教材 内容的优 点 我国现有 的一 些大学物理 教材和 国外的一些教材 相 现有 的大学物理教材有 些优 点 : 教材 内容结构体 系 程, 其 内容和思想对后继课程 的学 习和科学素质 的培养都 比较 , 严 谨 , 论 述 条理 清晰 , 逻 辑 严 密 。 教材 内 容 的 起 点 比较 高 , 具 有深远 而持 久的影 Ⅱ 向 。 在进入 2 1 世纪 , 科 学技术 有了很
p r o p o s e s c o n s t r u c t i v e s u g g e s t i o n s o n t h i s b a s i s .
关键词 :大学物J E; 课程 内容体 系; 构建
Ke y wo r d s : u n i v e si r t y p h y s i c s ; c o u r B e c o n t e n t s y s t e m; b u i l d i n g
关于工科大学物理内容体系改革的思考

21 0 0年 4月
当代教 育理论 与实践
T e r n r cie o ne o ay Ed c t h oy a d P a t fCo t mp r r u ai c on
Vo.2 NO 2 1 . Ap .2 1 r 00
关 于工科 大 学 物理 内容 体 系改革 的思考
要求不高。 ( ) 二 理论与实际脱离
课 程 , 是 针 对应 用 物理 学专 业 学生 开设 的专 业选 修 但都 课, 不对工科专 业开 放。这也就 意 味着 , 向工科 专业 学 面
生开放的辅助性大学 物理选修 课很少 。另一 方面 , 多工 很 科 院校 的大学物理课程都 是实行大班授课 , 最多的是 4—5 个小 班的合班 ( 人数近 20人 ) 一个教学 班中学生 的物理 0 , 水平参差 不齐 。因此 , 在实际 的教学过 程中 , 同一个教 师、 同一 课堂 、 同一 教学 内容 , 生学 习的结果有着 天壤之别 。 学
( ) 程体 系缺 乏 层 次 性 三 课
物理课程的内容体系现状 人手 , 分析大学 物理 内容 体系存 在的问题 , 提出了关 于工科大学 物理 内容 体系改革 的几点 建议 。
一
工科大学 物理 内容体 系的现 状
课程 体系的层次性 主要 体现在 2个方面 : 一是从课 程 的结 构来看 , 了大学 物理 课程 本身 , 除 还应 开设 部分辅 助 性选 修课 ; 二是从 课 程的难 易程 度来 看 , 程本 身的难 易 课 和学生学 习该课 程 的难 易都 需 要从 课 程 体系 体现 出来 。 但 目前各 工科 院校 的现状是 J辅助性 大学物理选修课 很 :
向远辉 , 章湘平, 李玉珍
基于新工科的《大学物理》课程改革

基于新工科的《大学物理》课程改革新工科教育是一种基于跨学科合作和注重实践的教育理念,旨在培养学生具备解决实际问题的能力和创新思维。
在这样的背景下,大学物理课程也需要进行改革,以适应新工科教育的需求。
本文将探讨基于新工科理念的大学物理课程改革方向,包括教学内容的调整、教学方法的创新以及实践教学的加强。
一、教学内容的调整传统的大学物理课程主要注重理论知识和数学推导,而忽视了物理原理在实际工程和科学问题中的应用。
基于新工科理念的大学物理课程改革应该更加注重实际问题的引入,将物理原理与工程应用相结合。
在力学部分可以引入工程中的实际案例,探讨物体的运动与工程设计的关系;在电磁学部分可以引入电路设计与分析的案例,让学生了解电磁原理在电子工程领域的应用。
新工科大学物理课程还应该注重跨学科的融合。
将物理知识与计算机科学、材料科学等领域进行连接,引入跨学科的案例和项目,让学生在学习物理的同时也能了解其他学科的知识和方法。
二、教学方法的创新在新工科大学物理课程中,教学方法也需要进行创新。
以往的大学物理教学主要以讲授和实验为主,缺乏与实际工程问题的联系。
基于新工科理念,可以引入项目驱动和问题导向的教学方法,让学生通过解决实际工程和科学问题来学习物理知识。
可以设计基于物理原理的工程项目,让学生在实际操作中了解物理原理的应用。
可以引入工程案例,让学生通过分析案例来理解物理原理。
这样的教学方法不仅可以增加学生的学习兴趣,还可以让他们更好地掌握物理知识与实际工程问题的联系。
基于新工科理念的大学物理课程也可以引入问题解决的教学方法。
通过给学生提出实际问题,让他们通过物理原理来解决问题,培养学生的解决问题的能力和创新精神。
三、实践教学的加强在新工科大学物理课程中,实践教学的加强是非常重要的。
通过实践教学,学生可以更好地理解物理原理,并将其应用到实际工程问题中。
在大学物理课程改革中,应该加强实验教学和实践性项目的设置。
一方面,可以设计与工程相关的实验,让学生通过实验操作来理解和验证物理原理。
关于工科大学物理内容体系的探讨
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关于工科大学物理内容体系的探讨摘要:大学物理是高校理工类专业的一门重要的基础课程。
文章分析了现有教材内容的优点,说明了大学物理课程内容新体系的构建原则,并在此基础上提出了建设性意见。
abstract: university physics is an important basic course in science and engineering major in university. this paper analyzes the advantages of the existing teaching materials,explains the principles for construction of new content system of university physics course and proposes constructive suggestions on this basis.关键词:大学物理;课程内容体系;构建key words: university physics;course content system;building中图分类号:g633.7 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)12-0227-020 引言大学物理是高校理工类个专业的一门重要的基础课程,其内容和思想对后继课程的学习和科学素质的培养都具有深远而持久的影响。
在进入21世纪,科学技术有了很大的发展,物理学更是有了大的发展。
随着现代化的进展,大学物理的教育也应跟上时代的步伐。
1 现有教材内容的优点我国现有的一些大学物理教材和国外的一些教材相比较,现有的大学物理教材有些优点:教材内容结构体系严谨,论述条理清晰,逻辑严密。
教材内容的起点比较高,对物理概念的解释准确,易于学生接受。
强调基础物理教育,注重理论知识的系统性和逻辑衔接,强调理论数学推导严密。
但是也有不足,比如课程体系陈旧:大学物理教材还保持着十几年前的课程体系,按照物理学的分支学科,把内容分为力、热、电、光和近代物理五大板块。
新工科背景下大学物理课程体系构建与改革

新工科背景下大学物理课程体系构建与改革作者:***来源:《科教导刊》2023年第31期摘要“新工科”的主要目的是对传统的工科课程进行改革,以适应新形势下经济发展对人才的需求,而大学物理课程是理工科各专业学生的一门重要通识必修基础课,在此背景下亟须进行改革以提升人才培养质量。
因此,项目组构建了面向全体大学生的全新大学物理课程体系,开发了物理仿真实验教学辅助系统,搭建了多层次的物理实验教学平台,建设了大学物理优课程,并改革了教学方法与手段,改进了课程考核方式,从而大大提高了学生的学习兴趣和效率,提升了教学质量和水平,更好地发挥了物理课程在人才培养过程中的重要作用。
关键词新工科;大学物理;课程体系;构建;改革中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdk.2023.31.037Construction and Reform of University Physics Curriculum Systemunder the New Engineering BackgroundLU Fen(School of Intelligent Manufacturing, Wuchang Institute of Technology, Wuhan, Hubei 430065)Abstract The main purpose of the concept of "new engineering" is to reform the traditional engineering construction to meet the demand for talents from economic development under the new situation. University physics course is an important compulsory basic course of general education for students of science and engineering. Under this context, it is urgent to conduct reform to improve the quality of talent training. Therefore, this paper constructs the new university physics course system for all college students, developed the simulation physics (experiment) teaching auxiliary system, set up a multi-level physics experiment teaching platform, the construction of the university physics course, and reform the teaching methods and means, improve the course assessment way, thus greatly improve the students' interest in learning and efficiency, improve the teaching quality and level, improve the important role in the process of talent training.Keywords new engineering; college physics; curriculum system; construction; reform“新工科”是新时代高等学校全面推行高等工程教育以适应新经济发展所提出的概念,主要目的是改革传统的工科建设,以适应新形势下经济发展对人才的需求。
物理教材编写思路框架

物理教材编写思路框架.《物理》教材编写思路及框架一、编写目的本教材编写的目的是:为五年制高职教育理工科专业物理课程教学建设一套程度适中的文同时也可用于其它专科层次理工科专业字教材,的物理课程教学。
二、编写目标本教材的编写希望形成如下特点:文字表述简练、理论联系实际、图文并茂、通俗生动。
文字表述简练:指通过对内容的整理,用较直接、通俗、简明的语言来表述相关的理论、事件等。
理论联系实际:指一方面把物理学基本理论的介绍与生产实践、科学技术、高新技术中的发展和应用紧密联系,突出实际应用性。
另一方面,尽量从实际现象入手,通过实验、图示总结物理规律,启迪学生的形象思维。
图文并茂、通俗生动:指在各章节中插入与内容相关的人物、技术、历史等方面的图片或资料,使教材版面活泼、生动,有利于激发阅读兴趣。
三、计划编写内容1.全书主要内容组成为:理论+实验,理论部分共计15章,实验部分共计17个实验的基本内容及要求,理论部分的具体章节及标题详见附件一,实验部分具体内容详见“物理编写大纲”。
22. 教材与练习题册分开编写。
除《物理》教材外,另编一本《物理配套练习册》,供教学过程中学生使用,练习题不放在教材内。
3. 计划《物理》教材全书在40万字以内,其中,理论部分约36万字,实验部分约5万字。
各章计划编写字数详见附件一。
也可考虑采取全一册形式。
四、格式1、全书的内容依次为:前言、目录、章(节)、实验内容、附录I国际单位制、附录II及参考答案。
2、每章标题格式为:“第X章 XXXX”,如“第一章直线运动”;节格式如第一章第一节:“1.1机械运动、质点”;例题格式:如“例X.X.X”,如第一章第一节的第一个例题为“例1.1.1”,图、表、公式编号也用相同格式。
3、书中涉及的科技量纲的名称、符号和计量单位执行国家颁布的《中华人民共和国法定计量单位》。
4、编写参考格式见附件二。
五、交稿要求1.主编负责全书的设计、统稿、审核、整理等工作,各编写者负责相关部分内容的编写工作。
《大学物理学》课程教学大纲

《大学物理学》课程教学大纲College Physics适用专业:本科理工科各专业课程编号:010201 学分:6一、课程名称大学物理学二、课程性质和任务物理学是研究物质世界中最普遍、最基本的运动形式及其规律的科学。
它是许多自然科学和工程技术应用的基础。
在高等工科院校各专业中,物理学是一门重要的基础课,承担着拓宽学生知识面,提高学生基本素质及为专业课打下较深厚基础的任务。
(一)课程性质大学物理是高等学校理工科各专业学生的一门必修的重要的基础课。
(二)课程任务使学生对物理学的基本概念、基本原理、基本规律有较系统的认识。
了解各种运动形式之间的联系,并对近代物理学和现代物理学成就有更多的了解。
使学生运算能力和抽象思维能力方面受到必要的科学训练、培养学生分析问题和解决问题的能力。
使学生正确认识物理学基本理论的建立和发展过程,培养学生实事求是的科学态度和辨证唯物主义的世界观。
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。
三、课程主要教学内容力学、热学、电磁学、机械波、波动光学、狭义相对论和量子力学等。
四、基本要求及重点、难点说明(一)力学主要内容:1、质点运动学:位矢、位移、速度、加速度。
圆周运动的加速度,切向加速度、法向加速度。
角坐标、角位移、角速度、角加速度。
角量与线量的关系。
相对运动。
2、质点动力学:牛顿运动定律。
非惯性系和惯性力*。
质点与质点系的动量定理。
动量守恒定律。
质心、质心运动定理。
变力的功、动能定理。
保守力的功、势能(重力势能、弹性势能、引力势能)。
机械能守恒定律。
能量守恒与转化定律。
对称性和守恒定律*。
3、刚体的转动:刚体。
平动与转动。
力矩,刚体定轴转动定律,转动惯量。
转动动能,力矩的功。
质点、刚体的角动量和角动量守恒定律。
基本要求:1、掌握位置矢量、位移、速度、加速度和角加速度等描述质点运动及运动变化的物理量。
理解运动方程的物理意义及作用,能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度和加速度,能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。
基于新工科的《大学物理》课程改革

基于新工科的《大学物理》课程改革近年来,中国高等教育经历了一次全面的改革,其中主要措施是实施新工科人才培养计划。
新工科人才培养计划将新工科的一系列理念和方法引入到高等教育中,以适应工业与信息化的需求,进一步提高人才培养的质量和竞争力。
《大学物理》是一门适应新工科教育和为理工科学生提供基础知识的课程。
本文就基于新工科的理念,探讨《大学物理》的课程改革。
一、从应用出发的课程目标传统的《大学物理》课程强调基础知识的掌握,忽视了将这些知识应用于实际问题的能力。
新工科人才培养计划要求将应用能力放在教育的核心地位,因此,我们需要重新定义《大学物理》的课程目标。
在新的课程目标下,学生应当能够掌握基础物理知识的同时,还能够发现物理在生活中的应用,能够运用所学的理论知识解决具体和实际的问题。
这些问题可以是工程、科技、医学、环境等多个领域中的实际问题。
二、关注实验与实践实验是物理学习的重要环节,它可以使学生通过实践发现物理现象,提高学生的观察能力和实验技能。
因此,将实验融入到新的《大学物理》课程中是必不可少的。
在新的课程中,实验应强调基础性和实用性。
一方面,学生应掌握必要的实验技能和实验方法,以确保实验数据的准确性和实验过程的安全性;另一方面,实验内容应贴近实际,与生活和工作经验紧密联系。
这样可以让学生更容易理解实验与生活的关系,增强学生的学习兴趣。
三、采用灵活的教学方法传统的《大学物理》课程讲授方式单一、枯燥,对于学生的学习积极性和学习效果都有较大的影响。
因此,采用灵活的教学方式是新的课程改革的要求。
在新的课程中,教师可以采用小组讨论、案例分析、模拟实验、数据分析等多种教学方法结合,以提高学生的个人能力和团队合作能力。
更重要的是,教师应根据学生的兴趣和学习特点灵活调整教学方法和教学内容,让学生在学习过程中感到轻松自在。
四、融入信息化技术信息化技术已经成为新时代的标志性特征,将信息化技术融入到课程教学中是适应新工科人才培养计划的又一步。
基于新工科的《大学物理》课程改革

基于新工科的《大学物理》课程改革近年来,新工科教育理念逐渐被广大高校所接受和推崇,物理学作为新工科的基础学科,也在其改革的浪潮中迎来了新的发展机遇。
《大学物理》作为物理学的基础课程,对于培养学生的科学素养和创新精神具有重要意义。
在新工科的框架下,对《大学物理》课程进行改革是当务之急。
新工科的教学理念强调实践教学和问题驱动的学习方式。
传统的《大学物理》课程往往注重理论知识的讲解,缺乏实践操作和实际应用的环节。
在改革中应该增加实验和实践环节,让学生能够亲自动手进行实验,提高他们的实际操作能力和科学研究能力。
并且,结合工程实践和工程案例进行教学,让学生能够将所学的理论知识应用到实际问题中去解决。
新工科教育注重跨学科的融合和创新能力的培养。
《大学物理》课程应该与其他专业进行跨学科的融合,培养学生的综合能力和创新精神。
可以与计算机科学、电子工程等专业进行合作,开设相关的研究课题,让学生在实际的项目中学习和实践。
加强学生的团队合作能力,培养他们的创新精神和解决问题的能力。
新工科教育注重学生的实际能力培养和职业素养的培养。
《大学物理》课程应该注重培养学生的实际动手能力和实际应用能力。
可以通过设计项目等方式,让学生能够将所学的物理知识应用到实际工程中去解决问题。
注重培养学生的职业素养,强化科学伦理教育,培养学生的科学、坦诚、负责任的态度。
新工科教育注重学生的终身学习能力和创新思维的培养。
《大学物理》课程应该注重培养学生的终身学习能力,鼓励学生进行自主学习和探究,通过学习资源的开放共享和学习方式的多样化,培养学生的学习兴趣和学习习惯。
也应该注重培养学生的创新思维,鼓励学生思考和提出新的问题,培养他们的创新能力和创新精神。
在新工科的框架下,《大学物理》课程应该进行一系列的改革,包括增加实践环节、跨学科融合、实际能力培养、职业素养培养和创新思维培养等方面。
通过这些改革,能够更好地培养学生的科学素养和创新精神,为学生的综合能力和终身发展奠定坚实的基础。
基于新工科的《大学物理》课程改革

基于新工科的《大学物理》课程改革随着新工科风潮的兴起,大学物理课程的改革也逐渐成为高校教育的热点之一。
新工科倡导将科学、工程、社会和人文相结合,培养既具有扎实科学基础,又懂得运用知识解决实际问题的工程人才。
基于新工科的大学物理课程改革应当从课程内容、教学方法、实践环节等多个方面综合考虑,以满足社会和企业对工程人才的需求。
我们来谈谈大学物理课程的内容改革。
传统的大学物理课程注重基础理论的学习,但在实际工程应用方面的内容较少。
基于新工科的理念,大学物理课程应当更加注重工程实践,结合实际应用进行教学。
在内容上,可以增加一些工程案例分析、实际问题求解、工程应用技术等方面的内容,让学生学会将所学的物理知识应用到实际工程问题中,培养解决实际问题的能力。
教学方法也是大学物理课程改革的重要方面。
传统的大学物理教学主要以理论讲解为主,鼓励学生大量背诵公式和推导定律。
基于新工科的理念,大学物理课程应注重启发式教学,引导学生主动思考和探索。
教师不再是简单地传授知识,而是应该引导学生通过实验、讨论和实际案例分析等方式学习物理知识,培养学生的动手能力和实践能力,提高他们的创新意识和实际应用能力。
大学物理课程改革还应加强实践环节的设置。
通过实验、设计项目、实习等方式,让学生在实际工程应用中学习物理知识,培养解决实际问题的能力。
实践环节的设置可以使学生在实际应用中更好地理解知识,增强他们的工程实践能力和团队合作意识,为将来的工作做好准备。
大学物理课程改革还需要注重跨学科合作。
传统的物理课程往往是由物理系的教师教授,缺乏多学科的融合。
而基于新工科的理念,大学物理课程应当与工程、材料、生物、化学等学科相结合,开设一些跨学科的课程,加强不同学科之间的互相渗透,培养学生的综合能力和多学科交叉的思维模式。
基于新工科的大学物理课程改革应当从内容、教学方法、实践环节和跨学科合作等多个方面进行综合考虑和推进。
通过改革,可以使大学物理课程更加贴近实际工程应用,培养学生的实践能力和团队合作精神,为他们未来的工作和创新打下坚实的基础。
工科大学物理课程教学大纲
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《大学物理Ⅰ》、《大学物理Ⅱ》课程大纲适合专业:工科本科各专业一、课程内容及要求教学内容的基本要求分:掌握、理解、了解。
掌握属较高要求。
对于要求掌握的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件)都应比较透彻明了,并能熟练地用以分析和计算工科大学物理水平的有关问题,对于那些能由基本定律导出的定理要求会推导(属必讲内容,是课堂精讲的核心;属于重点考核内容)。
理解属一般要求。
对于要求理解的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及适用条件)都应比较明了,并能地用以分析和计算工科大学物理水平的有关问题,对于那些能由基本定律导出的定理不要求会推导(属要考查内容,可选讲,是课堂精讲的补充,考核时应当商议后再定)。
了解属较低要求。
对于要了解的内容,应该知道所涉及问题的现象和有关实验,并能对它们进行定性解释,还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。
对于要求了解的内容,在经典物理部分一般不要求定量计算,在近代物理部分要求能作公式性质一类的计算(属机动要求,可作为选讲、自学内容,可作为平时考查内容,期末考试可不考查)。
(一)力学⒈内容(1)坐标系、参照系和量纲;(2)位矢、位移;(3)速度、加速度;(4)角速度、角加速度;(5)切向加速度和法向加速度;(6)牛顿三定律及其适用条件;(7)变力作用下简单的质点动力学问题;(8)功、变力的功;(9)保守力作功的特点及势能;(10)质点的动能定理;(11)机械能守恒定律;(12)动量定理;(13)动量守恒定律;(14)刚体转动定理;(15)转动惯量;(16)转动能定理;(17)角动量(动量矩)和角动量守恒定律;(18)伽利略相对性原理、伽利略坐标、及其速度变换。
⒉要求(1)掌握、速度、加速度、角速度、角加速度、运动方程和轨迹方程等描述质点运动和运动变化的物理量,能借助于直角坐标系简单计算质点在平面内运动时的速度、加速度、运动方程;(2)掌握牛顿三定律及其适用条件。
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重新编写工科《大学物理学》教材
的基本构想与内容体系
唐南,林德华,王佳眉,陈宁
(重庆大学数理学院,重庆400044)
摘要:本文阐述了重新编写工科《大学物理学》教材在教学改革中的意义以及工作背景,介绍了教材编写的意图和基本构想以及教材的内容体系和所涵盖的主要知识点和特色,指出了教材编写的各种有利条件。
此论文的撰写为新教材的编写奠定了初步基础。
关键词:大学物理;教材;现代化;高新技术
中图分类号:G423.3文献标识码:B文章编号:1008-5831(2001)05-0151-02
一、教材编写的工作背景和基本意图
大学物理课程改革面临教学观念、教学内容与教学手段如何实现现代化的问题,其中最核心的是教学内容的现代化。
教材是教学内容的载体,教材的改革集中体现了教学内容的改革成果。
目前,我们重庆大学A区使用的大学物理教材是在1986年编写的《大学物理学》教材的基础上,经过改编于1996年再版的。
在这套教材中,我们已经注意到要用现代的观点去重新审视经典物理;加强了近代物理,特别是量子力学的内容;较大篇幅地介绍了高新技术的物理原理。
为便于学生接受,我们还编制了四部反映高新技术原理的电教片,形象地向学生介绍近代物理在现代科技中的应用。
本着“点上要放开,面上要稳定”的宗旨,我们开设了四个教改试点班,大胆地、全方位地进行教改试验,取得了可贵的第一手实践材料。
目前面临的问题是,教材在试点班的使用较为成功,但在向规范性很强的大面积推广的过程中,内容现代化与教学可教性的矛盾凸现了出来。
一方面是教材中关于高新技术的内容过于详细过于集中,不可能在现行学时条件下展开,另一方面是有的理论讲述过深,学生难于理解。
这一问题实际上在国内相当普遍。
不解决由点到面的过渡问题,任何改革都是没有实际意义的。
我们的设想是,要在我们几年试点和思索的基础上,优化整合,重新编著一套适合西部重点院校的,既有改革力度,又有现时可教性的工科物理教材,实现教学内容改革由试点到大面积推广的平稳过渡。
新教材的内容应有一个完整的理论框架,这包括若干有内在联系的知识模块,并涵盖所有最基本、最重要的知识点。
教材内容重心要向进代物理偏移,在保证最必要的经典理论基础的前提下,加强近代物理以及高新技术的介绍。
在总学时一定的条件下我们必须对内容精心选择,突出重点,突出高新,使学习的内容具有鲜明的时代特色和工程气息。
新教材的内容应包括并强调能力培养,如观察能力、思维能力、自学能力等。
要注重方法论的教育,如归纳和演绎,分析和综合,如类比和等效,对称和守恒,决定性和概然性等等。
增强学生把握本质,提出问题和分析解决问题的能力。
教材内容中包含自学内容,一些半定量的延伸性、扩展性知识,学生可以在老师的指导下通过自学来获取,借以培养自学能力,确立“终生学习”的观点。
新教材的内容原则上不与中学重复,凡是中学已讲透的内容均不再讲述。
教材内容原则上不包含具体技术知识,纯技术的内容应在技术基础课中讲授。
教材内容中将不再设立技术原理专题,而是把科学和高新技术有机地融合在一起,便于在教学中实施。
二、教材的内容体系与具体安排
根据教材的编写意图,为保持教材内容与形式的和谐性,同时也考虑到实际教学工作的连续性,整
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重庆大学学报(社会科学版)2001年第7卷第5期
JOURNAL OF CHONGOING UNIVERSITY(SociaI Sciences Edition)
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VoI.7No.52001
套教材基本架构仍然分为四个分册:第一分册为力学和热学,第二分册电磁学,第三分册波动学,第四分册近代物理基础。
教材的内容体系与具体安排如下:
第一分册为力学部分:原来的内容主要是牛顿定律、能量守恒定律、动量守恒定律以及角动量守恒定律。
为了避免与中学的重复,新教材应压缩牛顿定律、能量守恒定律和动量守恒定律的篇幅,加强角动量守恒定律的内容。
要加强利用高等数学工具分析处理物理问题能力的培养,并增加力学规律现代化应用的典型例子。
热学部分:原来的内容主要包括分子物理学与热力学基础两个部分,学时数基本相同。
新教材在内容安排上应加强统计与分布函数的概念,并增加现代应用的实际例子。
热力学基础部分原来把教学重点放在热力学第一定律上,对热力学第二定律只作定性介绍。
新教材应加强热力学第二定律与熵概念的教学,并介绍由此拓展出去的各学科领域的发展前沿。
整个热学部分原来重点是放在平衡态,准静态过程等方面,新教材拟对非平衡态、非静态过程等也作适当的介绍。
第二分册是电磁学:主要以场为主线,介绍静电场、稳恒磁场、电磁感应及变化磁场、变化电场等,最后总结归纳为麦克斯韦方程组和电磁场理论。
新教材拟加强对矢量场、标量场数学模型的分析,通过知识同构的思想对场作统一描述,压缩一些在整体框架上重复的内容。
要充实电磁学在现代技术中特别有用的一些物理效应如压电效应、磁致伸缩效应、趋肤效应,以及铁磁性、铁电性等等。
第三分册为波动学:原来的教材主要内容有机械振动、机械波、电磁振荡、电磁波以及光的干涉、衍射、偏振等等。
新教材除了介绍这些经典内容外,应引导学生增进对物质波粒二象性的认识,为量子理论的教学奠定基础。
除了介绍原来的基础理论而外,应加强波及现代光学应用技术的介绍,如超声波、微波、波导、光散射、光压,如频谱分析、光纤通讯、光纤传感、光全息等。
第四分册为近代物理基础:在狭义相对论原有的相对论运动学和相对论动力学的基础上应着重介绍现代时空观的发展思路及相对论质能关系的结构,对数学推导不作过高要求。
要通过对相对论时空观的引进,培养学生提出问题和分析解决问题的能力,激励学生敢于挑战传统、勇于创新的奋斗精神。
在相对论动力学中要增加对粒子相互作用的相对论动力学讨论及对质能转换的深入理解。
在量子物理部分,应大大加强教学的力度。
除了原有的物质波概念、不确定性关系、薛定鄂方程、势阱、原子的量子力学求解而外,在理论上要增加势垒、能级宽度和能级寿命、能带、光的吸收和辐射、拉曼散射、X光谱、塞曼效应、隧道效应,增加核物理、核磁共振、穆斯保尔效应等等。
在高新科技的基本原理方面增加激光原理、光学计量原理、半导体原理、半导体传感技术、现代显微技术、超导技术等。
三、教材编写的有利条件
教材编写的有利条件是:
第一,改革的客观形势对我们有迫切的要求。
第二,我们的教师有参与编写新教材的积极性。
第三,我们的教师有丰富的教学经验,并且多次主持和参与编写各种层次的教材。
第四,我们已经取得了《大学物理》课程教学内容和教学方法改革的丰硕成果,我们拥有在教改试点班一系列教改试验中总结出来的大量的实践经验。
第五,我们的工作得到了有关领导的重视和大力支持。
因此,我们对编写出一套适合工科学生的有特色的《大学物理学》教材充满了信心,对实现教学内容改革由试点班到大面积的顺利过渡充满了希望。
四、结束语
以上介绍了编写新教材的意图和基本架构,以及涵盖内容的处理和安排。
教学改革是大势所趋,一个学校教学改革的水平最终代表了学校的教学水平。
教学改革又是一项全新的任务,前进的路上困难而崎岖。
我们将努力探讨,共同把教学改革推向前进。
251重庆大学学报(社会科学版)2001年第7卷第5
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期
重新编写工科《大学物理学》教材的基本构想与内容体系
作者:唐南, 林德华, 王佳眉, 陈宁
作者单位:重庆大学,数理学院
刊名:
重庆大学学报(社会科学版)
英文刊名:JOURNAL OF CHONGQING UNIVERSITY(SOCIAL SCIENCES EDITION)
年,卷(期):2001,7(5)
引用本文格式:唐南.林德华.王佳眉.陈宁重新编写工科《大学物理学》教材的基本构想与内容体系[期刊论文]-重庆大学学报(社会科学版) 2001(5)。