重庆邮电大学核心课程评估申请表-欢迎来到重庆邮电大学理学院
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重庆邮电大学
核心课程评估申请表
课程名称:普通物理学
核心课程类型:专业基础核心课程■专业核心课程□
课程负责人:潘娜娜
开课学院(部):理学院
填表日期: 2014.11.6
教务处制
二○一四年十一月
一、课程基本信息
课程名称(中)普通物理学
课程名称(英) General Physics
课程代码普通物理学(1)
110140
普通物理学(2)
110141
普通物理学(3)
110142
课程适用对象数理科学与信息技术大类
课程学时/学分普通物理学(1)
3.5/56
普通物理学(2)
6.5/104
普通物理学(3)
4/64
学时/学分
(理论部分)
普通物理学(1)
3.5/56
普通物理学(2)
4.5/72
普通物理学(3)
2/32
学时/学分
(实验部分)
普通物理学(1)
0/0
普通物理学(2)
2/32
普通物理学(3)
2/32
课程类型■专业基础课程□专业课程
课程性质□理论课(不含实验)■理论课(含实验)□实验(践)课
课程建设基础□ 校精品课程□市精品课程□国家精品课程
□校重点课程□市级及其以上双语示范课程■其他
二、课程负责人及团队成员基本情况
负责人基
本
信
息
姓名性别年龄/教龄职称/学位课程教学中所承担工作
潘娜娜女33/6 副教授/博士授课、教学改革
授
课
情
况
课程名称课程类别学时/学分上课人数
学生评课
(教)成绩
开课时间普通物理学(2)必修 5.0/80 47 98.93
2009-2010
第二学期普通物理学(2)必修 5.0/80 36 98.38
2010-2011
第二学期普通物理学(2)必修 5.0/80 84 优秀
2012-2013
第一学期普通物理学(1)必修 3.5/56 97 ——
2012-2013
第二学期普通物理学(2)必修 6.5/104 92 优秀
2013-2014
第一学期
普通物理学(1)必修 3.5/56 124 优秀2013-2014第二学期
团队成员
姓名性别年龄/教龄职称/学位对课程建设的主要贡献
陈希明男50/28 教授/学士指导建设与教学改革
周平男49/25 教授/硕士协助整体规划
李登峰男37/11 教授/博士实验建设与管理
张益女32/5 副教授/博士授课与拓展教学
潘宇女32/6 讲师/博士授课与网站建设
陈文鑫男47/24 中学高级/学士实验教学与建设
田贻丽女36/11 讲师/硕士实验教学与建设
李丽女35/8 副教授/博士授课与教学改革
李清旭男35/7 教授/博士授课与拓展教学
马崇庚男34/6 教授/博士授课与教学改革
房然然女34/6 副教授/博士题库与教材建设
胡锡奎男29/2 讲师/博士材料收集与网站建设三、课程作为核心课程必要性描述(简要叙述本课程作为核心课程的必要性,以及本课程
符合核心课程理念和内涵的表现)
以物理学基础为内容的普通物理学是数理科学与信息技术大类重要的基础课程之一,包含《普通物理学(1)》《普通物理学(2)》《普通物理学(3)》等三门课程。
普通物理学涵盖了力学、热学、电磁学、光学与原子物理学等内容,全面讲述从经典物理到现代物理的基本概念、定律与定理,使学生对自然界的运动规律、物理学的基本内容以及其历史、现状和前沿等方面从整体上有个全面的了解,为后续课程的学习打下较系统的物理基础。
普通物理学课程建设可以追溯到数理学院应用物理学专业成立初期,07级、08级应用物理学专业的培养方案中力、热、光、电与原子物理分别以单独的课程开出,经过两年的教学实践并考虑到这些内容的关联性,在充分借鉴重庆市精品课程《大学物理》、重庆市双语教学示范课程《大学物理》的基
础上,09级应用物理学专业培养方案中将力学与热学综合为普通物理(1),电磁学和光学综合为普通物理(2),原子物理作为普通物理(3),并于2012年综合了基础物理实验和近代物理实验,形成了有机、完整的理论加实验的普通物理学课程体系。
普通物理学研究的对象具有极大的普遍性,其涉及到的基本理论渗透在自然科学的一切领域,应用于生产技术的许多部门,是其他自然科学和工程技术的基础。
同时,普通物理学理论和实验教学中展现的世界观与方法论将深刻影响学生的思维方式,有助于训练学生科学的思维方法和研究问题的方法,培养学生独立获取知识的能力和创新能力,将对学生进一步学习新理论、新知识及新技术与提高人才科学素质产生深远的影响。
因此,普通物理学课程的发展与提高将对学校人才培养教学体系发挥重要作用。
四、核心课程评估基本条件(所有项目均须是近三年本课程团队成员做为项目负责人所获得的与该课程紧密相关的内容)
1.课程教学资源(教材选用情况、网络资源建设)
普通物理学课程理论部分均选用省(部)级以上的优秀教材、国家级规划教材、面向二十一世纪的规划教材等,具体如下:
普通物理学(1)
1、普通物理学教程-力学(第2版)漆安慎杜婵英高等教育出版社 2005
2、热学(第2版)李椿章立源钱尚武高等教育出版社 2008
普通物理学(2)
1、新概念物理教程:光学(第2版)赵凯华陈熙谋高等教育出版社 2006
2、新概念物理教学:电磁学(第2版)赵凯华陈熙谋高等教育出版社 2006
普通物理学(3)
原子物理学褚圣麟高等教育出版社 2011
该课程的随课实验部分选用的是适合我院数理科学与信息技术大类学生实际的自编讲义。
并且,根据学时的安排与需要,我们讲授的过程中在教材与讲义的基础上结合我校具体实际情况对课程内容进行适当删减与补充,从系统性和适用性的角度,不断地修改、充实教案与讲稿。
为了有效地提高课堂教学的效率和学生课后的复习巩固,课程组组织教师开发了与普通物理学纸质教材相配套的多媒体课件并投入使用,师生反应良好。
同时,课程组十分重视课程网站建设,注重加强纸质教材、电子教材和网络化教材的有机结合,实现教材建设的立体化和多
样化。
课程组已利用学校的数据中心与高性能大容量的网络课件服务器和磁盘存贮系统构建普通物理学网络教学系统,将积累的课程教学大纲、参考书目、教学课件、实验指导、习题库、试题库、前沿阅读材料等资源逐步传上网,为师生提供一个网上交互平台。
课程网站地址:/ptwlx/
2.课程教学内容(本课程在专业培养目标中的定位与课程目标;知识模块顺序及对应的学时;
课程的重点、难点及解决办法)。
本课程在专业培养目标中的定位与课程目标:
本课程定位:作为国家布点设立并重点建设的几所邮电高校之一,重庆邮电大学的奋斗目标是建设成为中国西部信息科技创新与高层次人才培养的重要基地与特色鲜明、优势突出,在信息通信领域具有重要影响的高水平教学研究型大学。
作为基础学科,物理学为多学科的发展提供了一个重要的平台,是高新技术发展的重要支柱。
随着社会的发展,物理学知识对其它学科的渗透越来越强。
作为数理科学与信息技术大类的必修基础课,通过课程的教学,充分发挥基础性、应用性和科学发展的先导性的作用,为学生后续分流各专业的后继课程学习提供坚实基础,促进学生知识、能力与素质的协调发展。
本课程目标为:一方面,坚持以人为本,通过课程学习,培养学生知识、能力与素质全面协调发展,使学生能够系统地掌握描述物体机械运动、电磁运动和热运动的规律;掌握近现代物理的基本概念;掌握物体各种运动(变化)的内外原因及所遵循的规律,掌握物质由单体到多体系统,由实物形态到场形态,由确定运动规律到统计规律;初步掌握科学的实验与研究方法,养成良好的学习习惯,为学生学习后续课程及毕业后从事物理学及其边缘学科和交叉学科研究打下专业基础,从而为创新人才培养提供有力保障。
另一方面,努力将普通物理学课程建设成校级精品课程。
知识模块顺序及对应的学时:
普通物理学(1)
知识模块包含内容课内学时
力学质点运动
学
质点运动方程、曲线运动、圆周运动、运动的叠加原理和相对运动8
质点动力
学
牛顿运动定律、惯性参考系 2
动量和冲
量
冲量、动量定理、动量守恒定律 4 功和能功、动能、动能定理、势能、功能原理和机械能守恒定律 4
普通物理学(2)
刚体力学
刚体定轴转动的规律、转动定律、力矩、转动惯量、角动量定理和角动量守恒定律
6 振动和波 简谐振动、旋转矢量、简谐振动的能量、谐振动的合成、阻尼振动与
受迫振动、机械波的产生和传播、平面简谐波、波的能量、惠更斯原
理、波的干涉、多普勒效应、电磁波 12
热学
热力学第零定律与气体状态方程
热量、热力学第零定律、理想气体的压强、温度、内能、气体的状态方程
4
分子动理论
气体分子热运动的算术平均速度、方均根速率、玻耳兹曼能量分布律、
气体分子能均分定理、平均自由程、理想气体的定压热容、定体热容和内能
8 热力学第一定律 功、热量、准静态过程、热力学第一定律、理想气体等体、等压、等温过程、绝热过程、循环过程、卡诺循环 4 热力学第二定律
可逆过程、不可逆过程、热力学第二定律及其统计意义、熵的玻耳兹曼表达式
4
知识模块
包含内容
课内学时
电磁学
静电场 库仑定律、场强的叠加原理、电通量、静电场的高斯定理、静电场力的功、静电场的环路定理、电势能和电势、静电场中的带电粒子及其运动、静电场中的导体的电学性质、电容器及其电容、带电体系的静电能、电介质的极化、电介质存在时的高斯定理、电场的能量 20
静磁场 磁感应强度、毕—萨定律、运动电荷产生的磁场、磁通量、磁场的高斯定理、安培环路定理、磁场对运动电荷和对电流的作用、磁介质磁化、磁介质存在时的安培环路定理
10
电磁感应 电磁感应定律、动生电动势、感生电动势、自感、互感、磁场的能量 8 麦氏方程 麦克斯韦电磁理论简介、平面电磁波、电磁场能量密度和能流密度 4 光学
光的干涉
傅立叶分析、光波场描述、简谐波的数学描述、波动方程和叠加原理、 相干条件、杨氏实验、薄膜双光束干涉、法布里—珀罗干涉仪
10
光的衍射 光的衍射现象、惠更斯—菲涅耳原理、巴比涅原理、菲涅耳圆孔和圆
屏衍射、夫琅和费单缝、矩形孔衍射、圆孔衍射、光学仪器分辨本领
、夫琅和费衍射光栅
12
光的偏振 光的偏振态、光通过各向同性介质及其界面所发生的现象、光在各向异性介质中的传播、双折射、产生线偏振光的元件、偏振态的检测
6 声学
声学专题介绍
2
其中,普通物理学(2)的随课实验(即基础物理实验部分)共32个学时,包含了电阻测量(伏安法测量电阻值;元件的伏安特性的测量;惠思登电桥测电阻)、信号发生器与示波器的使用、速度测量(磁悬浮导轨测量运动物体的速度;声速多途径测量;超声波在液体中的相速与群速的测量)、长度测量(游标卡尺和螺旋测微器的使用;光的干涉法测量光波波长;光的干涉法测平凸透镜的球面半径;单透镜焦距的测定)、角度测量(分光计的调整;分光计测角度的应用)与电路设计(电路元件伏安特性的测绘及电源外特性的测量;RLC 电路特性的研究;整流、滤波和稳压电路特性研究)等多个专题的内容。
普通物理学(3)
其中,普通物理学(3)的随课实验(即近代物理实验部分)共32个学时,包含了光学设计(单缝衍射实验;夫琅和费双缝衍射;光栅衍射;偏振实验;透镜焦距的测量)、混沌原理
知识模块 包含内容
课内学时
原子的基本状况
原子的质量、原子的半径、Thomson 原子模型、库仑散射公式、卢瑟
福散射公式、原子的核式结构
3
原子的能级与辐射 黑体辐射、普朗克量子假说、光电效应、实验光谱学的分类和测量(激发和发射光谱)、氢原子光谱、玻尔理论、氢原子及类氢离子光谱、氢离子光谱线、夫兰克—赫兹实验、索末菲量子化条件及应用、玻尔对应原理、原子的自发辐射、受激辐射与吸收
6
量子力学初步 光的波粒二象形、德布罗意物质波、戴维孙-革末实验、不确定关系、几率波、薛定谔方程、隧道效应、谐振子问题
8
碱金属原子和电子自
旋
碱金属原子能级和光谱、原子实极化与轨道贯穿、电子自旋与自旋量子数、角动量耦合、选择定则
4
多电子原子 氦原子光谱、氦原子的能级结构、镁原子光谱及能级结构、LS 耦合和JJ 耦合、电子的量子状态、泡利原理、辐射跃迁的选择定则、激光器的工作原理
4
在磁场中的原子、原
子的壳层结构 原子磁矩、原子在外磁场中附加能量、史特恩—盖拉赫实验、塞曼效应、物质的磁性、顺磁共振、核磁共振、洪特定则、元素周期表的分布、电子组态、电子壳层结构
5
X 射线、原子核物理
简介
X 射线、康普顿散射、原子核的基本性质和核力、放射性衰变、原子的结合能、核裂变核聚变、基本粒子的性质和分类
2
及应用(混沌波形发生实验;混沌键控实验)、材料实验(动态法测金属杨氏模量;金属电子逸出功的测定;材料导热系数的测量)、声学实验(全消声室声学测量实验;超声定位和形貌成像实验;声光调制和声光偏转实验)等多个专题的内容。
课程的重点、难点及解决方法: 普通物理学(1)
普通物理学(2)
普通物理学(3)
知识模块 重点内容
力学
运动学和动力学问题的求解、动量定理与动量守恒定律的应用、机械能守恒定
律和能量守恒定律的应用、角动量守恒定律的应用、刚体的转动定律、简谐振动的运动学与动力学、振动的合成与分解、波动方程的求解与波的叠加与干涉热学
热力学的三大定律、理想气体的状态方程、麦克斯韦分布律及应用、理想气体的准静态过程、热机效率与卡诺定理
知识模块
重点内容
电磁学
库仑定律、电场强度与电势的计算、电场的能量、毕—萨定律、磁感应强度的计算、电磁感应定律、感应电动势的计算、磁场的能量、电磁场与物质的相互作用、麦克斯韦电磁理论
光学
惠更斯—菲涅耳原理、光的干涉、衍射与偏振的基本规律
知识模块 重点内容
原子的基本状况
原子的核式结构、库仑散射公式和卢瑟福散射公式的推导、原子的大小以及原子核的大小
原子的能级与辐射
氢原子光谱规律及玻尔的氢原子理论、类氢离子的结构及其光谱规律
量子力学初步 德布罗意物质波的公式、不确定关系用于简单量子体系、定态薛定谔方程求解碱金属原子和电子自
旋
碱金属原子能级和光谱的一般特性、电子自旋概念与自旋量子数的意义、角动量耦合方法、碱金属原子光谱精细结构形成的物理本质、单电子原子态符号描述、单电子辐射跃迁的选择定则
普通物理学课程的教学过程中主要的难点与解决办法是:
2. 课程教学改革(即教改项目、教材建设项目、教学成果奖、课件获奖、教案获奖、教改论文、精品开放课程建设项目等)
课程组对普通物理学课程的教学改革主要体现在以下几个方面: (1)教学方法:
教学过程中改变传统的单纯灌输式培养学生的方式,始终贯穿“教师为主导、学生为主体、训练为主线、思维为主攻”的教学思想:
A 、坚持讲授与讨论相结合,即在课程的教学过程中,教师主要讲授重点和难点、方法和思路,以问题促教学、以问题促互动,启发学生自主性学习,引导学生透过现象看本质,考虑更深层次问题;
多电子原子
两个价电子的原子态的两种求法(LS 耦合和JJ 耦合)、电子的量子状态描述、复杂原子光谱的一般规律、辐射跃迁的选择定则
在磁场中的原子、原
子的壳层结构 原子磁矩概念和计算、原子在外磁场中附加能量公式、塞曼谱线的波数计算、洪特定则、电子组态
X 射线、原子核物理
简介
康普顿散射的原理和计算、原子核的基本性质和核力的描述、放射性衰变的基本规律
教学难点
解决办法
1
数学分析等知识在物理学中的应用:低年级学生由于课程的安排对微积分、矢量代数等数学工具的掌握欠缺,影响学习
构建适应学生学习、认知、拓展和能力培养的教学内容和知识体系
绪论中补充和复习相关的数学知识,并在讲授过程中尽量避免繁琐的数学推导
2
物理模型的建立:存在大量的抽象概念,学生难以把握,无法在实际问题中分析对象的条件与过程的特征并建立物理模型推理
注重物理基础基本概念和基本规律的阐述;注重物理思维方法的渗透;利用多媒体技术,为学生建立模型提供感性材料;通过例题与习题的引导,强化对物理模型的理解
3
物理学与现代科学技术发展的联系:学生无法将课程中的基础知识拓展与延伸
教学内容合理结合物理学的发展前沿和许多新课题,注意深度和广度的合理配置,拓展学生的知识面,并通过随课实验引导学生理论联系实际
B、坚持课堂内外相结合,即教师在课程的教学过程中适时抛出拓展课题,调动学生在课外结合课堂教学内容和专业的实际进行相关的、主动的学习,通过调研课程网站资源、网络、参考书、文献等方式了解普通物理学课程相关知识在科学前沿与实际技术中的应用,启发学生研究性学习。
C、坚持理论与实践相结合,即通过随课实验的形式开展实践性教学,形成预备性、基础性、综合性、设计性和研究创新性实验五个层次的实验教学体系,坚持理论教学与实验教学的结合,用多种不同实验技术手段对基本物理量进行静、动态的测量,并进行比较分析,引导学生在学习物理概念、思想、方法的基础上有目的地去设计、完成实验,同时又能通过实验深化对概念和思想的理解。
(2)教学手段:
A、传统教学与现代化教学结合:采用板书与多媒体教学,充分发挥板书的即时重现性、灵活性、贴近性和多媒体教学的形象、多样、直观和丰富性,使两者相辅相成,做到条理清楚、重点突出、深入浅出、前后呼应,提高教学的时效;
B、教学内容与学科前沿结合:将教学改革、科研成果及学科最新发展有机融入教学,很好地反映学科前沿动态和发展趋势,拓展学生的知识与培养学习兴趣;
C、纸质作业与电子作业结合:积极发挥计算机在物理教学中辅助作用,鼓励学生通过计算机程序编制来研究和解决实际问题的能力。
(3)考核方式:
注重对学生掌握的基础知识和综合素质的考核。
期末考评总成绩的组成为:
平时成绩(包括作业、讨论、期中考试、课程论文、综合表现等)*30% + 期末考试*70%。
(4)教学监督与管理:
结合学校学评课(教)系统,并在教学过程中通过问卷调查、意见收集等形式,广泛征求学生对课程的建议与意见以及时发现教学中存在的问题,并进行针对性的调整,促进教学质量的提高。
(5)教学思考:
考虑到作为专业基础课程的重要性,积极思考和调研适合我校数理科学与信息技术类专业、应用物理学专业人才培养方案的普通物理课程群体系的建设,尝试并逐步实现普通物理与理论物理课程教学内容体系的有机整合,开展综合课程教学方法和教学手段的改革,提高课程的教学水平。
培养学生的理性认识,进一步训练学生的物理思想,培养学生的逻辑、抽象思维能力和综合解决实际问题的能力。
经过上述课程教学改革,教学团队形成了一支教学能力强、工作态度认真、教风端正、要求严格、责任心强、思想活跃、教学效果良好的教学队伍。
该团队成员三年来教学改革的与该课程紧密相关的具体成果如下:
z教改项目:
近三年课程团队成员主持的项目:
1)李登峰,《专题化物理实验教学体系的改革与实验》(编号:XJG1019),重庆邮电大学教研项目,起止时间:2012.4-2014.3
2)李登峰,《开发综合性设计性物理实验平台,培养学生物理应用以及实践创新能力》(编号:XJG1019),重庆邮电大学教研项目,起止时间:2010. 3-2012.3
3)李丽,《应用物理学专业课程体系改革与优化研究》(编号:XJG1329),重庆邮电大学教研项目,起止时间:2013.09-2015.09
4)马崇庚,《应用物理学专业多元化人才培养的创新性研究和实践》(编号:09-3-091),重庆市教委项目,起止时间:2009.08-2011.07
近三年课程团队成员参与的项目:
1)张雪娥,《物理实验能力及效果评估教学模式的研究与实践》(编号:XJG1209),重庆邮电大学教研项目,起止时间:2012.4-2014.3
2)刘俊,《以能源与资源节约为目标导向的大学物理教学改革与实践》(编号:103154),重庆市教委项目,起止时间:2010.10-2012.10
3)龚云贵,《应用物理学专业提升计划项目》,重庆邮电大学教研项目,起止时间:2010.01-2013.01
z教材建设项目:
课程负责人和团队成员参与和主持的教材建设项目:
1)出版教材:潘娜娜、赖昌、潘宇,《普通物理学学习辅导》,机械工业出版社,ISBN:978-7-111-40989-2,2013.2
2)出版教材:刘俊,陈希明,李丽,《热力学与统计物理学简明教程》,人民邮电出版社,ISBN:978-7-115-29732-7,2012.12
3)出版教材:李登峰、陈文鑫、周平,《大学物理实验》,人民邮电出版社,ISBN:9787115322678,2013.08
z教学成果奖:
1)潘娜娜,重庆市普通本科院校青年教师教学技能竞赛自然科学基础组一等奖,2014 2)潘娜娜,重庆邮电大学第五届青年教工技能竞赛自然科学基础组一等奖,2014
3)潘娜娜,重庆邮电大学2013-2014学年度“课堂教学优秀奖”,2014
4)陈希明,重庆邮电大学2012-2013学年度“课堂教学优秀奖”,2013
5)龚云贵、李丽、周平、陈希明、周贤菊、马崇庚、潘娜娜、房然然、郭瑞红、李登峰、刘俊、赖昌、潘宇、梁斌,《以信息显示技术为特色优势、培养应用物理学专业多元化人才的研究和实践》,重庆邮电大学2012年优秀教学成果二等奖,2012
z课件获奖:
1)潘娜娜,《恒星颜色与黑体辐射》,第十四届全国多媒体课件微课组比赛三等奖,2014 z教案获奖:
1)陈希明,《大学物理(上)》教案,重庆邮电大学优秀教案二等奖,2012
2)陈文鑫,《普通物理(2)》电磁学部分教案,重庆邮电大学优秀教案一等奖,2012
3)陈文鑫,《大学物理实验》教案,重庆邮电大学优秀教案二等奖,2011
4)李清旭,《大学物理(英)》教案,重庆邮电大学优秀教案二等奖,2010
z教改论文:
1)陈建(数理大类本科生),潘娜娜,陈希明,轻质细杆和小球组成系统的角动量与能量守恒问题研究,科技创新导报,已录用
2)潘娜娜,潘宇,板书在大学物理双语教学中的应用,科教文汇(上旬刊),2012,01:111-112
3)陈希明,龚云贵,房然然,Mathematica软件对无阻力配重复摆周期的研究,实验室研究与探索,2012,31(10):59-63
4)陈希明,潘娜娜,潘宇,无阻力任意摆角下配重复摆振动的数值研究,重庆文理学院学报(自然科学版),2012,01:45
5)罗小兵,刘俊,董会宁,陈希明,高校理科专业课程的题库建设和标准化考试探索,科技创新导报,2012,32:131
6)程光明,石代蓉,陈希明,线性对称三弹簧振子振动的数值研究,重庆文理学院学报(自然科学版),2012,02:40
7)程光明,石代蓉,陈希明,用Mathematica软件对无阻力复摆周期的研究,重庆文理学院学报(自然科学版),2011,06:30。