关于非物理专业大学物理课程的思考第一期

今考文嗽 :
4. 1 基本原理
[ 1] 单光华. 物理科学历程[M] . 北京 : 中国科学技术出版社，
2003 ; 157 ; 214
以学生知识、 能力、 素质协调发展为目标， 认真
贯彻以学生为主体、 教师为主导的教学思想 ， 在积极 进行教学改革的基础上 ， 努力构建一个有利于学生 个性发展和创造能力培养的大学物理课程教学体 系， 加强学生在课堂教学过程中的参与度 ， 鼓励学生
变量、 从直线到曲线的转变[4 1。建议 14 学时。
振动和波动是 自然界极为普遍的运动形式， 简
向 : 凝聚态物理 。
谐振动是研究一切复杂运动的基础。应强调简谐振 动以及平面简谐波的描述特点及研究方法， 突出位 相及位相差的意义。 讲述机械波要为讨论电磁波 ( 光 波 ) 以及物质波的概念提供基础。建议 14 学时。 热学部分对于中学物理中介绍得比较多的是气 体宏观规律， 如气体的状态方程、 热力学第一定律 等， 应注意展开适度， 减少不必要的重复。应当强调 大量粒子组成的系统的统计研究方法和统计规律， 以及热现象研究中宏观量与微观量之间的区别与联 系。 要强调热力学第二定律的重要性， 使学生体会到 摘和嫡增加原理是 自然界 ( 包括 自然科学和社会科 学) 最为普遍适用的定律之一。建议 16 学时。 电磁学部分对中学物理介绍比较多的电力、 磁 力及电磁感应现象等内容， 讲述中应注意与中学的 衔接， 减少不必要的重复。 本部分的重点在于通过库 仑定律、 高斯定理和环路定理、 毕奥— 萨筏尔定 律、 法拉第电磁感应定律等， 学习场的概念以及场的 研究方法。突出以点电荷的电场和电流元的电场为 基础的迭加法， 强调电场强度、 电力线、 磁感应强度、 磁感应线的矢量性， 并加强学生应用微积分解决物 理问题的训练。重点讲述法拉第电磁感应定律以及 麦克斯韦关于涡旋电场和位移电流的假设， 并阐明 麦克斯韦方程组的物理思想， 帮助学生建立起统一 电磁场的概念以及电磁场的物质性、 相对性和统一 性。建议 .38 学时。 光学部分重点讲述光的干涉和衍射， 使学生了 解判断波动的基本特征。 通过干涉和衍射的学习， 以 及一些光学器件在现代工程技术中的应用， 使学生 理解光栅光谱的特征， 以及光谱分析的意义， 了解光 学精密测量的物理原理和方法。建议 18 学时。 2. 2 近代物理教学内容 近代物理包括狭义相对论力学基础、 量子物理 基础、 分子与固体、 核物理与粒子物理、 天体物理与 宇宙学、 现代科学与高新技术专题等内容。 狭义相对论力学基础部分重点讲述狭义相对论 的基本原理、 思想方法 ， 帮助学生建立狭义相对论的 时空观。通过因果关系、 孪生子佯谬、 表观超光速运 动、 高速运动物体的视觉效应等问题的讨论加深理 解、 启迪思维。建议 6 学时。 量子物理基础部分重点介绍量子力学的基本原
一个科学工作者和工程技术人员所必备的。 1. 2 大学物理课程的作用 大学物理课程不仅仅是为学生学习专业课打好 必要的物理基础， 更重要的是为培养学生现代科学 的自 然观、 宇宙观和辩证唯物主义世界观， 培养学生 的探索、 创新精神， 培养学生的科学思维能力， 掌握 科学方法， 是其他课程不能替代的。
3. 2 大学物理对素质培养的基本要求 通过大学物理课程教学， 应培养学生以下素质 :
3. 2. 1 科学素质 通过课程教学， 培养学生追求真理的理想和献 身科学的精神， 树立学生现代科学的自然观、 宇宙观
和辩证唯物主义世界观， 使学生具有科学的成败观
和探索科学疑难问题的信心与勇气， 培养学生严谨
议 6 学时。
天体物理与宇宙学部分让学生了解广义相对论
的基本原理， 并建立相应的时空观 ; 介绍宇宙演化的 物理图像 ; 了解微观、 宏观和宇观物理规律之间的联 系; 帮助学生建立自 然观和宇宙观。建议 6 学时。 为了反映物理学在现代科学与高新技术发展中 的作用， 拓展学生视野， 努力夯实进一步发展的物理 基础， 对于现代科学与高新技术的物理基础要开专 题。专题内容可以是联系专业需要的物理基础， 例 如 : 介观物理、 等离子体物理、 软凝聚态物理、 信息光 学、 耗散结构理论等， 也可以是科学技术的新理论、 新知识、 新技术 ， 例如 : 激光、 超导、 液晶、 量子信息、 红外辐射与遥感、 扫描隧道显微镜、 核磁共振、 超声 等[ 1 5 1。 专题个数、 内容由任课教师自 行确定。 建议 6
4 大学物理课程的教学过程
在课程教学过程中， 要加强教学方法和手段的
研究 。
的教学方法， 引导学生思考， 强化敛散思维训练。习 题课或讨论课是启迪学生思维， 培养学生提出、 分 析、 解决问题的重要环节， 习题课或讨论课应在教师 引导下以学生讨论、 交流为主， 习题课或讨论课的学 时数应不少于总学时的 150o。鼓励开展讲座、 探索 实验和小课题研究等第二课堂活动， 因材施教， 发展 个性， 最大限度的激发学生的智力和潜能， 提高学生 学习的主动性和积极性。 4. 3 教学手段 提倡采用多媒体与板书相结合的课堂教学法， 应充分利用演示实验帮助学生观察物理现象， 增加 感性知识， 提高学习的兴趣， 大学物理课程的主要内 容都应有演示实验( 实验演示和多媒体演示) ， 其中 实物演示实验的数 目 不应少于 40 个。 学校还应创造 条件建立开放性的演示实验室， 让学生 自己动手观 察实验， 思考问题。充分利用和发挥计算机辅助教 学、 网络教学等现代化教学手段的优势和网上教学 资源， 扩大信息量， 增强教学效果， 提高教学效率， 加 强课外交流。
1. 3 大学物理课程的任务
通过大学物理课程的教学， 应使学生对物理学 的基本概念、 基本理论、 基本方法能够有比较全面和 系统的认识和正确的理解， 为进一步学习打下坚实 的基础。 在大学物理的各个教学环节中， 都必须注意 在传授知识的同时着重培养分析问题和解决问题的 能力， 努力实现知识、 能力和素质的协调发展。
大学物理课程指导委员会召开的“ 非物理专业大学 物理课程教学基本要求” 研讨会， 通过学习课程基本 要求并研讨， 对非物理专业大学物理课程的认识得
到深化 。
1 大学物理课程的地位、 作用和任务
1. 1 大学物理课程的地位 物理学是研究物质的基本结构、 基本运动形式、 相互作用和转化规律的科学。它的基本理论渗透在 自 然科学的各个领域， 应用于生产技术的许多部门， 是 自然科学和工程技术的基础， 是工程创新的源泉。 牛顿三大定律和万有引力定律规定了一切宏观 物体在低速 (V< < C) 情况下的运动规律， 与卡诺热 循环理论一起导致了机械化[ E ll ; 法拉第电磁感应定
第 20 卷第 1 期 2005年2月
宿 州 学 院 学 报
J our n al of Suzhou Col l ege
Vo l . 20 , N o . 1
F eb . 2 0 0 5
关于非物理专业大学物理课程 的思考
彭振 生，
梁
燕
2 3 40 00 )
大பைடு நூலகம்
( 宿州学院 物理 系， 安徽 宿 州
摘要 : 本文从大学物理课程的地位、 作用和任务， 大学物理的教学内容， 大学物理对能力、 素质培养的基本要求， 大 学物理课程的教学过程等方面入手， 对面向 21 世纪非物理专业大学物理课程建设进行 了深入探讨。文章指出，
学时 。
3 大学物理对能力、 素质培养的基本要求
3. 1 大学物理对能力培养的基本要求
通过大学物理课程教学， 应培养学生以下能力。 独立获取知识的能力— 能够逐步掌握科学的 学习方法， 独立地阅读相当于大学物理水平的物理 类教材、 参考书和文献资料， 不断地扩展知识面， 并 能理解其主要内容， 写出条理较为清晰的读书笔记、 小结或小论文。 科学思维能力— 能够运用物理学的理论和观 点， 通过分析综合、 演绎归纳、 科学抽象、 类比联想等 方法， 正确分析、 研究和计算一般难度的物理问题 ; 能根据单位 ( 量纲) 分析、 数量级估算、 极端情况和特 例讨论等， 进行定性思考或定量计算， 并判断结果的 合理性。 解决问题的能力— 对一些较为简单的实际问 题， 能够根据问题的性质及实际需要 ， 抓住主要因 素， 进行合理的简化， 建立相应的物理模型， 并用物 理语言进行描述， 运用所学的物理理论和研究 法
理， 帮助学生建立物质波粒二象性和量子化的概念，
理解微观粒子的描述方法和波函数的统计意义， 并 通过一维无限深势阱的量子力学描述以及与经典驻 波的比照， 帮助学生理解波函 和薛定愕 程是量 子力学状态描述的手段。注意通过几个重要实验和 模型， 勾勒 出量子力学作为新理论创立和发展的过
加以解决。
12 1
2
大学物理的教学内容
律导致了电气化Ill ; 爱因斯坦的狭义相对论使人们
对物理学和世界的看法发生了根本性的变化， 对人 类思想产生了深刻的影响。他在狭义相对中提出的
质能关系， 导致了核能的应用[2 1; 麦克斯韦的电磁理 论， 使人们能够听广播、 看电视、 使用手机 ; 汤姆孙发
现了电子， 由于电子的发现牵动了科学技术的强劲 发展势头， 导致 了人类文 明史上 的第三次产业革
求实的科学态度和坚韧不拔的科学品格。 3. 2. 2 创新精神 通过了解物理学史和物理学家成才经历等， 激 发学生求知热情、 探索精神和创新欲望， 使学生善于 思考， 勇于实践， 敢于向旧观念挑战。 3. 2. 3 科学美感 通过引导学生认识物理中具有简洁、 均衡对称、 奇异相对、 和谐统一等物理美学特征 ， 培养学生的物 理学审美思维， 使学生学会用美学去欣赏和研究科 学的内在规律， 升华学生情操， 唤起学生求知欲。
命[3 1， 人们利用电子的荷电性， 才使微电子技术称雄
20 世纪并在进人 21 世纪后依然继续称雄…… 以经典物理、 近代物理和物理学在科学技术 中 的初步应用为内容的大学物理课程是高等学校理 科、 工程各专业学生一门重要的必修基础课， 这些物 理基础知识是构成科学素养的重要组成部分 ， 更是