課程思政方案及實(shí)施案例-大學(xué)物理

課程思政方案及實(shí)施案例 一、素質(zhì)目標(biāo) 1。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的基本概念、基本原理、基本規(guī)律有比較全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，了解各種運(yùn)動(dòng)形式之間的聯(lián)系,并能靈活地加以運(yùn)用。 2.使學(xué)生在邏輯思維能力、抽象思維能力以及分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力方面受到初步訓(xùn)練；使學(xué)生掌握基本物理規(guī)律;使學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)研究和發(fā)展中的作用有正確的認(rèn)識(shí)。 3。通過(guò)理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀(guān)、科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)思維方法,幫助學(xué)生增強(qiáng)愛(ài)國(guó)主義觀(guān)念并建立辯證唯物主義世界觀(guān)。 4.為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、掌握工程技術(shù)以及今后知識(shí)更新打下必要的物理學(xué)基礎(chǔ)。 二、課程內(nèi)容與要求 序 教學(xué)任 課程內(nèi)容及教學(xué)要求 號(hào) 務(wù) 緒論 使學(xué)生明確學(xué)習(xí)本課程的目 矢量代數(shù)基 的；激發(fā)學(xué)生對(duì)物理課的興 礎(chǔ) 趣； 掌握矢量代數(shù)基礎(chǔ)； 緒論 1 庫(kù)侖定律 掌握庫(kù)侖定律，理解靜電力 靜電力疊 疊加原理。 加原理 電場(chǎng)強(qiáng)度 掌握電場(chǎng)的概念、電場(chǎng)強(qiáng)度 的定義，理解電場(chǎng) 靜電場(chǎng) 疊加原理的意義。掌握用點(diǎn) 2 電荷電場(chǎng)的疊加方 法計(jì)算 及其應(yīng) 點(diǎn)電荷系和電荷連續(xù)分布 的帶電體的 電場(chǎng)分布. 用 高斯定理 理解電場(chǎng)線(xiàn)、電通量的概 念，掌握高斯定理。 能熟練應(yīng)用高斯定理計(jì)算 求解有特定對(duì)稱(chēng)性 的電荷 分布的電場(chǎng)，特別是均勻帶 電球(面、 體）、無(wú)限大平  課程思政 設(shè)計(jì) 通過(guò)理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀(guān)和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚(yáng)工匠精神和社會(huì)主義核心價(jià)值觀(guān). 通過(guò)理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀(guān)和科學(xué)思維方法,穿插案例宣揚(yáng)工匠精神和社會(huì)主義核心價(jià)值觀(guān).  教學(xué)設(shè)計(jì) ①教師講授相關(guān)知識(shí)； ②教師動(dòng)畫(huà)、案例演示; ③在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立分析； ④教師評(píng)判學(xué)生掌握知識(shí)的的正確性與程度; ①教師講授相關(guān)知識(shí)； ②教師動(dòng)畫(huà)、案例演示； ③在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立分析； ④教師評(píng)判學(xué)生掌握知識(shí)的的正確性與程度；試驗(yàn)演示:云層放電  參考 學(xué)時(shí) 2 1 1 1 面、無(wú)限長(zhǎng)直線(xiàn)、無(wú)限長(zhǎng)圓 柱 的電場(chǎng)分布。 電勢(shì) 理解靜電場(chǎng)的保守性和環(huán) 路定理,理解電勢(shì)概 念引入條件。掌握利用場(chǎng)強(qiáng) 的線(xiàn)積分和利用電 勢(shì)疊加 原理求電勢(shì)的兩種方法。掌 握電勢(shì)能、 電勢(shì)差、電場(chǎng) 力的功及相互關(guān)系。 理解電容的定義及其物理 電容器的 意義，掌握幾種常見(jiàn)電容器 電容 的電容的計(jì)算方法。 靜電場(chǎng)中 了解電介質(zhì)的極化現(xiàn)象及 的電介質(zhì) 其微觀(guān)機(jī)理;了解電介質(zhì)中 的高斯定理和各向同性電 介質(zhì)中 D 和 E 的關(guān)系;能 用高斯定理處理幾種常見(jiàn) 電容器填以各向同性電介 質(zhì)時(shí)的電場(chǎng)問(wèn)題。  人體帶電 靜電試驗(yàn) 電介質(zhì)的極 化 靜電植絨 電容器儲(chǔ)能 0.5 位移電流 電動(dòng)勢(shì)與 水泵類(lèi)比 0。5 0.5 穩(wěn)恒磁 3 場(chǎng)及其 應(yīng)用  磁場(chǎng)基本 理解磁感應(yīng)線(xiàn)、磁通量的概 念，能計(jì)算磁通量； 定理 理解磁場(chǎng)的高斯定理，掌握 安培環(huán)路定理,能 應(yīng)用安培環(huán)路定理計(jì)算某 些具有特殊對(duì)稱(chēng)性 電流分布的磁場(chǎng)分布。 恒定電流 理解電流、電流密度、電 磁場(chǎng) 磁 源、電動(dòng)勢(shì)的概念。 感應(yīng)強(qiáng)度 掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念,掌 畢奧 - 薩 握畢奧－薩伐爾定律并能 伐爾定律 應(yīng)用該定律和磁場(chǎng)疊加原 理計(jì)算簡(jiǎn)單 情況下電流的磁場(chǎng)分布，特 別是直線(xiàn)電流和圓 形電流 的磁場(chǎng)分布;了解運(yùn)動(dòng)電荷 所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。 帶電粒子 掌握洛侖茲力、洛侖茲關(guān)系 式,能夠計(jì)算分析 在電場(chǎng)和 電荷在均勻磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 磁場(chǎng) 中的 問(wèn)題，了解霍爾效應(yīng) 及幾 運(yùn)動(dòng) 個(gè)應(yīng)用實(shí)例。 磁場(chǎng)對(duì)電 理解磁矩概念，掌握安培定  通過(guò)理論學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀(guān)和科學(xué)思維方法，穿插案例宣揚(yáng)工匠精神和社會(huì)主義核心價(jià)值觀(guān)  ①教師講授 相關(guān)知識(shí)； ②教師動(dòng) 畫(huà)、案例演 示; ③在教師指 導(dǎo)下，學(xué)生 獨(dú)立分析； ④教師評(píng)判 學(xué)生掌握知 識(shí)的的正確 性與程度； 試驗(yàn)演示: 螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 加速器 霍耳效應(yīng)帶 電粒子運(yùn)動(dòng) 洛倫茲力通 電導(dǎo)線(xiàn)間力 磁聚焦 居里點(diǎn)實(shí)驗(yàn)  1 2 1 1 流的作用 介質(zhì)中的 磁場(chǎng) 電磁感應(yīng) 定律 動(dòng)生和感 生電動(dòng) 勢(shì) 電磁感 自感和互 感 4 應(yīng)及其 應(yīng)用 平 衡 態(tài) 狀態(tài)參量 狀態(tài)方程 壓強(qiáng)和溫 度的統(tǒng)計(jì) 氣體動(dòng) 意義 5 理論 能量按自 由度均分 定理 理想 氣體的內(nèi) 能  律，能計(jì)算磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線(xiàn)的作用力與對(duì)平面載流線(xiàn)圈的磁力矩. 了解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象與 分類(lèi)；了解磁場(chǎng)強(qiáng)度 和磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定 理;了解鐵磁質(zhì)的特 性。 掌握法拉第電磁感應(yīng)定律 通過(guò)理論學(xué) 和楞次定律,能用電 習(xí)、培養(yǎng)學(xué)磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng) 生辯證唯物 勢(shì)。 主義世界觀(guān) 理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的起因,能 和科學(xué)思維方法，穿插計(jì)算動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。 案例宣揚(yáng)工 理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論 匠精神和社的兩個(gè)基本假設(shè)，理解感生 電場(chǎng)與變化磁場(chǎng)的關(guān)系,了 會(huì)主義核心 解位移電流 價(jià)值觀(guān)與變化電場(chǎng)的關(guān)系，變化的 電場(chǎng)與所產(chǎn)生的渦旋磁場(chǎng)的關(guān)系；能應(yīng)用電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 理解平衡態(tài)、狀態(tài)參量、狀 通過(guò)理論學(xué) 態(tài)方程的概念；掌 習(xí)、培養(yǎng)學(xué) 握理想氣體狀態(tài)方程，能熟 生辯證唯物練應(yīng)用于氣體有關(guān) 狀態(tài)參 主義世界觀(guān) 量的計(jì)算。 和科學(xué)思維 理解理想氣體的微觀(guān)模型 方法,穿插案 和統(tǒng)計(jì)假設(shè),掌握壓 強(qiáng)和溫度這兩個(gè)宏觀(guān)量的 例宣揚(yáng)工匠統(tǒng)計(jì)意義和微觀(guān)本 質(zhì),掌 精神和社會(huì) 握理想氣體壓強(qiáng)公式和溫 主義核心價(jià) 度公式。 值觀(guān)理解分子自由度，掌握能量 均分定理和剛性理 想氣體分子平均平動(dòng)動(dòng)能、平均總動(dòng)能、平均 總能量、理想氣體內(nèi)能的計(jì)算公式。  ①教師講授相關(guān)知識(shí); ②教師動(dòng)畫(huà)、案例演示； ③在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立分析；④教師評(píng)判 學(xué)生掌握知 識(shí)的的正確 性與程度； 試驗(yàn)演示： 磁懸浮列車(chē) 磁懸浮飛碟 電磁跳環(huán) 阻尼擺 小型渦電流 演示電磁波 傳播演示 ①教師講授相關(guān)知識(shí)； ②教師動(dòng)畫(huà)、案例演示； ③在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立分析; ④教師評(píng)判學(xué)生掌握知識(shí)的的正確性與程度；布朗運(yùn)動(dòng)儀 試驗(yàn)演示： 自由度動(dòng)畫(huà)花露水實(shí)驗(yàn)  1 1 1 1 0.5 0.5 0.5 麥克斯韋 速率分布 律 熱力學(xué)第 一定律 理想氣體 的等值過(guò) 程絕熱過(guò) 熱力學(xué) 程 6 循環(huán)過(guò)程基礎(chǔ) 卡諾循環(huán) 熱力學(xué)第 二定律  了解速率分布函數(shù)的概念；理解麥克斯韋分子 速率分布函數(shù)和速率分布曲線(xiàn)的物理意義、理 解三種統(tǒng)計(jì)速率的意義,并掌握三種速率的計(jì) 算方法；了 解玻爾茲曼分布率. 理解準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的特點(diǎn)；掌 通過(guò)理論學(xué) 握功、熱量和內(nèi)能 習(xí)、培養(yǎng)學(xué) 的概念. 生辯證唯物 掌握熱力學(xué)第一定律，能熟 主義世界觀(guān) 練地計(jì)算理想氣體 和科學(xué)思維 各等值過(guò)程和絕熱過(guò)程中 方法，穿插 的功、熱量、內(nèi)能及 理想 案例宣揚(yáng)工 氣體定體、定壓摩爾熱容。 掌握循環(huán)過(guò)程的特征,能計(jì) 匠精神和社 算熱機(jī)效率、致冷系數(shù)；掌 會(huì)主義核心 握卡諾循環(huán)的特點(diǎn),能熟練 價(jià)值觀(guān) 進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 理解熱力學(xué)第二定律的兩 種表述。  分子碰撞 0.5 ①教師講授 1 相關(guān)知識(shí)； ②教師動(dòng) 畫(huà)、案例演 示; 1 ③在教師指 導(dǎo)下，學(xué)生 獨(dú)立分析; ④教師評(píng)判 0。5學(xué)生掌握知 識(shí)的的正確 性與程度； 試驗(yàn)演示： 奧托循環(huán)冰 0。5箱工作原理 斯特靈熱機(jī) 簡(jiǎn)諧振動(dòng) 的運(yùn)動(dòng)學(xué) 簡(jiǎn)諧振動(dòng) 的動(dòng)力學(xué) 機(jī)械振 7 簡(jiǎn)諧振動(dòng) 動(dòng) 的能量 同方向簡(jiǎn) 諧振動(dòng)的 合成 相互垂直 的簡(jiǎn)諧振 動(dòng)的合成  掌握簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征和規(guī)律- 通過(guò)理論學(xué)動(dòng)力學(xué)方程和振動(dòng)表達(dá)式。 習(xí)、培養(yǎng)學(xué) 掌握描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)特征的三 生辯證唯物個(gè)物理量的意義，能夠用解析 主義世界觀(guān)法、旋轉(zhuǎn)矢量法求解描述簡(jiǎn)諧 和科學(xué)思維 振動(dòng) 方法,穿插案特征的物理量和振動(dòng)表達(dá)式; 例宣揚(yáng)工匠 能夠從彈簧振子與單擺的初 精神和社會(huì) 始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求出振動(dòng)表達(dá)式。 主義核心價(jià)掌握簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量特征。 值觀(guān) 掌握同方向同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成規(guī)律,能夠計(jì)算合振動(dòng)的振幅和初相。理解“拍”和“拍 頻"的概念. 了解兩個(gè)互相垂直、同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成規(guī) 律和李薩如圖形的形成  ①教師講授 相關(guān)知識(shí); ②教師動(dòng) 畫(huà)、案例演 示； ③在教師指 導(dǎo)下，學(xué)生 獨(dú)立分析； ④教師評(píng)判學(xué)生掌握知識(shí)的的正確性與程度； 試驗(yàn)演示: 大擺角單擺彈簧振子單擺 旋轉(zhuǎn)矢量演示  1 1 0。5 0.5 0.5 機(jī)械波的產(chǎn) 生和傳播 平面簡(jiǎn)諧波 的波動(dòng)表達(dá) 式 8 機(jī)械波 波的能量和 能量密度 波 的 基 本 特 征 —— 反 射、折射、 衍射和干涉 多普勒效應(yīng)  理解機(jī)械波產(chǎn)生的條件、傳 通過(guò)理論學(xué)播的方式；掌握描述波動(dòng)的 習(xí)、培養(yǎng)學(xué) 3 個(gè)重要參量－波長(zhǎng)、周期 生辯證唯物(頻率）、波速的物理意義、 主義世界觀(guān) 相互關(guān)系和由什么因素決 和科學(xué)思維 定；理解與波的幾何描述相 關(guān)量－波線(xiàn)、波面、波前（波 方法，穿插 陣面）等的意義. 案例宣揚(yáng)工掌握平面簡(jiǎn)諧波表達(dá)式的 匠精神和社物理意義；掌握已給定某點(diǎn) 會(huì)主義核心 的振動(dòng)狀態(tài)或某時(shí)刻的波 價(jià)值觀(guān). 動(dòng)圖象建立表達(dá)式的方法， 能根據(jù)波的表達(dá)式進(jìn)行相關(guān)計(jì) 算，如某點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式,振動(dòng)速度，某時(shí)刻的波形圖象等. 理解波的能量傳播特點(diǎn)及能流、能流密度的概念。 理解惠更斯原理和波的疊加原理;掌握波的相干條件及相長(zhǎng)、相消干涉的條件并進(jìn)行有關(guān)計(jì) 算。理解駐波的形成條件，能確定波腹和波節(jié)的位置；理解半波損失的概念。 了解多普勒效應(yīng)。  簡(jiǎn)諧振動(dòng) 磁阻尼振動(dòng) 耦合擺球 紙片共振 橋坍塌 振動(dòng)合成演 示 ①教師講授相關(guān)知識(shí)； ②教師動(dòng)畫(huà)、案例演示; ③在教師指導(dǎo)下,學(xué)生獨(dú)立分析; ④教師評(píng)判學(xué)生掌握知識(shí)的的正確性與程度；試驗(yàn)演示：水波演示自由端反射 汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)實(shí)驗(yàn) 馬赫錐藍(lán)移、紅移(宇 宙與人片段）警察測(cè)速 B 超儀  0.5 1 0.5 0。5 0。5 光的相干性 光程 光程 波動(dòng)光 差 9 雙縫干涉 學(xué) 薄膜干涉  理解單色光、復(fù)色光概念、 通過(guò)理論學(xué) ①教師講授 普通光源發(fā)光的微觀(guān)機(jī)制、 習(xí)、培養(yǎng)學(xué) 相關(guān)知識(shí)；光的相干條件和相干光的 生辯證唯物 主義世界觀(guān) ②教師動(dòng) 獲得方法。理解光程與光程 和科學(xué)思維 畫(huà)、案例演差的概念，掌握光程差與相 方法，穿插 位差的關(guān)系和計(jì)算方法，明 案例宣揚(yáng)工 示； 確在什么情況下反射光有 匠精神和社會(huì)主義核心 ③在教師指半波損失,了解透鏡不引起  2 附加光程差的意義。 價(jià)值觀(guān)。 導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立分析； 光的衍射 現(xiàn)象 惠 更斯 －菲涅耳 原理 單縫夫瑯 禾費(fèi)衍射 圓孔夫瑯 禾費(fèi)衍射 光學(xué)儀器 的分辨本 領(lǐng) 光柵衍射 光的偏振 狀態(tài) 反射和折 射時(shí)光的 偏振  了解惠更斯-菲涅耳原理以及它對(duì)光的衍射現(xiàn)象的定性解釋。 掌握單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射圖樣的特點(diǎn),能應(yīng)用 半波帶法分析單縫衍射規(guī)律. 了解衍射對(duì)光學(xué)儀器分辨率的影響;了解 X 射 線(xiàn)的衍射現(xiàn)象。 理解光柵衍射條紋的特點(diǎn)及成因,掌握用光柵 方程計(jì)算譜線(xiàn)位置,理解光柵光譜的缺級(jí)現(xiàn) 象。 理解自然光、線(xiàn)偏振光和部分偏振光的概念. 掌握布儒斯特定律及其應(yīng)用。  ④教師評(píng)判 學(xué)生掌握知 識(shí)的的正確 性與程度； 演示： 雙縫干涉解 說(shuō)條紋間距 縫寬改變牛 頓環(huán) 增透 （高反）膜 的應(yīng)用 平 移斜劈板轉(zhuǎn) 動(dòng)斜劈板 邁克爾遜 干涉儀單縫 衍射改變縫 寬改變波長(zhǎng) 分辨率的解 說(shuō)光柵缺級(jí) 解說(shuō)消光演 示  0.5 0.5 0.5 0。5 0。5 0.5 機(jī)動(dòng) 總計(jì) 三、實(shí)施案例 工匠精神 “工匠精神”是一種職業(yè)精神,它是職業(yè)道德、職業(yè)能力、職業(yè)品質(zhì)的體現(xiàn),是從業(yè)者的一種職業(yè)價(jià)值取向和行為表現(xiàn)?！肮そ尘瘛钡幕緝?nèi)涵包括敬業(yè)、精益、專(zhuān)注、創(chuàng)新等方面的內(nèi)容. 案例 1，德國(guó)制造的敬業(yè) 20 世紀(jì)初，德國(guó)的泰來(lái)洋行承建了甘肅蘭州的一座橋梁，1909 年竣工，按照當(dāng)時(shí)的合同規(guī)定，該橋自完工之日起保證堅(jiān)固 80 年。這座橋梁屹立至今，在 1949 年解放蘭州的戰(zhàn)役中，經(jīng)歷了槍林彈雨,橋面木板被燒，斑駁的橋梁上留下了深深的彈痕，但橋身安穩(wěn)如初。到了 1989 年，在距橋梁建成 80 年之際，德國(guó)專(zhuān)家專(zhuān)程對(duì)該橋進(jìn)行了檢查，并提出加固建議,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡?guó)人同時(shí)不忘申明合同到期。如今，這座橋梁仍然在照常使用。 社會(huì)主義核心價(jià)值觀(guān) 富強(qiáng)、民主、文明、和諧、自由、平等、公正、法治、愛(ài)國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善案例 2，路怒癥 因不文明駕駛車(chē)輛,成都某女司機(jī)被打。女司機(jī)從被人同情的一方變成了千夫所指，原因就是她被打之前的不文明駕駛行為。應(yīng)該宣揚(yáng)和諧、法治、友善的社會(huì)主義核心價(jià)值觀(guān)，對(duì)  0 32 于不文明的行為應(yīng)該以正確的手段應(yīng)對(duì)。 案例 3，知名學(xué)者放棄國(guó)外優(yōu)厚條件回國(guó) 當(dāng)代錢(qián)學(xué)森,施一公在美國(guó)普林斯頓大學(xué)做教授，他已經(jīng)是一個(gè)很有作為的科學(xué)家，處在個(gè)人科研事業(yè)最黃金的階段，擁有設(shè)備齊全,資金充足的實(shí)驗(yàn)室.可是就在這個(gè)輝煌的時(shí)刻，他毅然決定回國(guó)！他曾說(shuō)欠中國(guó)人全職工作 15 年，如果不回國(guó)在美國(guó)生活一輩子的話(huà)，到晚年會(huì)極其痛苦。