spContent=南阳理工学院大学物理课程是教育部首批认定的普通本科教育课程思政示范课程(2021年5月);课程教学团队于2020年12月被河南省教育厅批准立项为省级课程思政建设团队,目前拥有国家级课程思政教学名师6名,河南省教学标兵3名,河南省教育系统教学技能竞赛一二等奖教师4名。团队成员既有知识渊博、教学经验丰富的教授,又有年富力强,富有朝气和活力的博士教师。课程团队精心打造的大学物理课程,便于自主学习和移动学习。课程教学注重知识的梳理、能力的培养和课程思政育人。
南阳理工学院《大学物理》智慧课程,为实现信息技术与课程教学深度融合,弥补传统讲授式课堂教学模式的局限,为线上线下相结合的混合教学模式提供学习平台,为启发式、探究式、讨论式、参与式教学提供可能,便于形成“学生为主体,课程内容为中心,教师为向导”的教学模式。
南阳理工学院大学物理课程是教育部首批认定的普通本科教育课程思政示范课程(2021年5月);课程教学团队于2020年12月被河南省教育厅批准立项为省级课程思政建设团队,目前拥有国家级课程思政教学名师6名,河南省教学标兵3名,河南省教育系统教学技能竞赛一二等奖教师4名。团队成员既有知识渊博、教学经验丰富的教授,又有年富力强,富有朝气和活力的博士教师。课程团队精心打造的大学物理课程,便于自主学习和移动学习。课程教学注重知识的梳理、能力的培养和课程思政育人。
南阳理工学院《大学物理》智慧课程,为实现信息技术与课程教学深度融合,弥补传统讲授式课堂教学模式的局限,为线上线下相结合的混合教学模式提供学习平台,为启发式、探究式、讨论式、参与式教学提供可能,便于形成“学生为主体,课程内容为中心,教师为向导”的教学模式。
—— 课程团队
课程概述
大学物理课程是理工科院校本科生重要的基础课程之一,对学生日后专业课的学习有不可忽视的重要作用。 本课程主要包括力学、狭义相对论、电磁学三个板块,力学部分包括质点运动学、质点动力学、刚体力学。刚体力学主要涉及刚体的定轴转动,以转动定理和角动量守恒定律为主线。狭义相对论基础的重心是时空观的更新,是现代物理学的基础。电磁学部分是沿着经典的主线来讲述的,即电场、磁场和电磁感应的规律,并适时加进了量子霍耳效应等现代物理学知识。
本课程的重要特色是课程思政育人。在每一章中,我们都精选有课程思政教学专题。通过本课程的学习,我们希望学生不仅可以得到知识的沉淀,也能培养其喜爱物理,热爱钻研的精神,更能在学习过程中得到精神的升华,树立起热爱祖国,敢于奉献的高尚品德。
授课目标
专业育人目标:
在“以学生成长和发展为中心”教育理念指导下,通过大学物理课程教学,让学生逐步掌握科学的学习方法,增强独立思考的能力,为学生在自然科学和工程技术的专业课学习打下坚实的物理基础。通过本课程学习,学生们能够正确认识物理学基本理论的建立和发展过程,学生具有一定的科学思想方法和研究问题得方法,具有辩证唯物主义世界观,学生的基本素质得到提高,具备一定的创新精神,适应能力得到加强,学生拥有专业知识和近代科学技术所需要的物理基础,具备解决复杂工程问题所需的物理学知识及应用能力。
课程思政育人目标:
把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来,提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。大学物理课程,尤其要注重科学思维方法的训练,激励和培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。提高大学生思想道德修养、人文素质、科学精神、国家安全意识和认知能力的课程,在潜移默化中坚定学生理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养、增长知识见识、培养奋斗精神,提升学生综合素质。
具体讲,本课程重在:
1. 培养学生的科学素质,开阔学生视野
2. 掌握物理学习的科学方法,培养探索精神
3. 注重学科的交叉融合,培养学生分析问题,解决问题的能力
4. 融入课程思政元素,提高课程质量
课程大纲
质点运动学
2.1 经典时空观、质点模型和参考系
2.2 位置矢量、速度和加速度
2.3 运动学中的两类问题
2.4 质点运动学知识点回顾
质点动力学
3.1 牛顿运动定律
3.2 非惯性系
3.3 动量定理与嫦娥探月工程
——3.3.1 动量 动量定理
——3.3.2 动量定理与“嫦娥4号”探月之旅
3.4 功与能
3.5 质点动力学知识点回顾
刚体力学
4.1 刚体转动惯量
4.2 刚体转动定律
4.3 刚体的角动量定理
4.4 角动量守恒定律的应用---航天与花样滑冰中的物理学
4.5 教与学:角动量定理与角动量守恒定律教学案例
相对论
5.1 相对论诞生的历史背景:人类思想史上的大变革
5.2 相对论
——5.2.1 相对论时空观一——同时的“相对性”
——5.2.2 相对论时空观二——时间延缓
——5.2.3 -相对论时空观三——尺缩效应
5.3 教与学:从黑洞照片浅谈相对论
真空中的静电场
6.1 库仑定律
6.2 电场 电场强度
6.3 静电场的高斯定理
6.4 电势
6.5 教与学:真空中的静电场
静电场中的导体和电介质
7.1 静电平衡
——7.1.1 导体的静电平衡
——7.1.2 静电屏蔽
7.2 电介质
——7.2.1 电介质的极化
——7.2.2 电介质中的高斯定理
7.3 电容与电容器
7.4 静电场的能量
7.5 教与学:从“武当山雷火炼殿”看唯物主义世界观
静磁场
8.1 磁现象
8.2 毕奥-萨伐尔定律
——8.2.1 毕奥-萨伐尔定律
——8.2.2 毕奥-萨伐尔定律的应用一
——8.2.3 毕奥-萨伐尔定律的应用二
——8.2.4 毕奥-萨伐尔定律的应用三
8.3 安培环路定理
——8.3.1 安培环路定理
——8.3.2 安培环路定理的应用
8.4 磁场的高斯定理
8.5 运动电荷在磁场中的受力 薛其坤团队与量子反常霍尔效应
——8.5.1 霍尔效应
——8.5.2 量子反常霍尔效应----薛其坤团队的贡献
8.6 教与学:磁场中的运动电荷
电磁感应定律
9.1 法拉第电磁感应定律
9.2 动生电动势
9.3 麦克斯韦方程组
——麦克斯韦方程组
9.4 教与学:麦克斯韦方程组----人类大统一理论的开端与终极梦想
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预备知识
高等数学中的简单函数的微积分;高中物理;矢量基本运算。
参考资料
[1]陈兰莉等主编《大学物理教程》(上、下册)[M].北京:机械工业出版社,2015
[2]程守诛、江之永编.普通物理学(上、下册) [M].北京:高等教育出版社,2016.
[3]东南大学等七所工科院校编;马文蔚、周雨青改编.物理学(上、下册) [M].北京:高等教育出版社,2014.
[4]张三慧主编,大学物理学(上、下册)[M].北京:清华大学出版社,2015.
常见问题
Q: 每章会有作业和测验吗?作业和测验什么时间截止?
A : 每章都会有针对所讲内容的作业和测验,帮助你检验一下对内容的掌握。截止时间会在公告里进行详细说明。你也可以设置提醒。
Q : 我在学习中有问题怎么办?
A : 如果你在学习中有疑问,可以在讨论区提出来。会有老师为你解答。而且,我们也针对每个模块做了典型题解答。