课程思政方案及实施案例-大学物理

课程思政方案及实施案例一、素质目标1. 通过本课程的学习，使学生对物理学的基本概念、基本原理、基本规律有比较全面而系 统的认识，了解各种运动形式之间的联系，并能灵活地加以运用。2. 使学生在逻辑思维能力、抽象思维能力以及分析问题与解决问题的能力方面受到初步训练；使学生掌握基本物理规律；使学生对科学实验在物理学研究和发展中的作用有正确的认识。3. 通过理论学习、培养学生辩证唯物主义世界观、科学素质和科学思维方法，帮助学生增 强爱国主义观念并建立辩证唯物主义世界观。4. 为学生进一步学习专业知识、掌握工程技术以及今后知识更新打下必要的物理学基础。、课程内容与要求序号教学任务课程内容及教学要求课程思政 设计教学设计4 -IV. 参考学时1绪论绪论矢量代数基 础使学生明确学习本课程的目 的；激发学生对物理课的兴 趣；掌握矢量代数基础；通过理论学 习、培养学 生辩证唯物 主义世界观 和科学思维 方法，穿插 案例宣扬工 匠精神和社 会主义核心 价值观。 教师讲授 相关知识； 教师动 画、案例演示； 在教师指 导下，学生 独立分析； 教师评判 学生掌握知 识的的正确 性与程度；22静电场及其应用库仑定律 静电力叠 加原理掌握库仑定律，理解静电力 叠加原理。通过理论学 习、培养学 生辩证唯物 主义世界观 和科学思维 方法，穿插 案例宣扬工 匠精神和社 会主义核心 价值观。 教师讲授 相关知识； 教师动 画、案例演示； 在教师指 导下，学生 独立分析； 教师评判 学生掌握知 识的的正确 性与程度； 试验演示：1电场强度掌握电场的概念、电场强度 的定义，理解电场叠加原理的意义。掌握用点 电荷电场的叠加方法计算点电荷系和电荷连续分布 的带电体的电场分布。1咼斯定理理解电场线、电通量的概念，掌握咼斯定理。能熟练应用高斯定理计算 求解有特定对称性的电荷分布的电场，特别是均匀带1电球（面、体）、无限大平 面、无限长直线、无限长圆 柱的电场分布。云层放电 人体带电 静电试验 电介质的极 化静电植绒 电容器储能 位移电流 电动势与 水泵类比电势理解静电场的保守性和环 路定理，理解电势概 念引入条件。掌握利用场强 的线积分和利用电势叠加原理求电势的两种方法。掌 握电势能、电势差、电场力的功及相互关系。0.5电容器的 电容理解电容的定义及其物理 意义，掌握几种常见电容器 的电容的计算方法。0.5静电场中 的电介质了解电介质的极化现象及 其微观机理；了解电介质中 的咼斯定理和各向同性电 介质中D和E的关系；能 用高斯定理处理几种常见 电容器填以各向同性电介 质时的电场问题。0.53稳恒磁场及其应用磁场基本 定理理解磁感应线、磁诵量的概 念，能计算磁通量；理解磁场的高斯定理，掌握 安培环路定理，能应用安培环路定理计算某 些具有特殊对称性 电流分布的磁场分布。通过理论学 习、培养学 生辩证唯物 主义世界观 和科学思维 方法，穿插 案例宣扬工 匠精神和社 会主义核心 价值观 教师讲授 相关知识； 教师动 画、案例演 示； 在教师指 导下，学生 独立分析； 教师评判 学生掌握知 识的的正确 性与程度； 试验演示： 螺旋线运动 加速器1恒定电流 磁场磁 感应强度 毕奥一萨 伐尔定律理解电流、电流密度、电源、电动势的概念。掌握磁感应强度的概念，掌 握毕奥-萨伐尔定律并能 应用该定律和磁场叠加原 理计算简单情况下电流的磁场分布，特 别是直线电流和圆形电流的磁场分布；了解运动电荷 所产生的磁场。2带电粒子 在电场和 磁场中的 运动掌握洛仑兹力、洛仑兹关系 式，能够计算分析 电荷在均匀磁场中的运动 问题，了解霍尔效应及几 个应用实例。霍耳效应带 电粒子运动 洛伦兹力通 电导线间力 磁聚焦 居里点实验1磁场对电 流的作用理解磁矩概念，掌握安培定 律，能计算磁场对载流导线 的作用力与对平面载流线 圈的磁力矩。1介质中的 磁场了解磁介质的磁化现象与 分类；了解磁场强度和磁介质中的安培环路定 理;了解铁磁质的特性。1电磁感应及其应用电磁感应 定律掌握法拉第电磁感应定律 和楞次定律，能用电 磁感应定律求解感应电动 势。通过理论学 习、培养学 生辩证唯物 主义世界观 和科学思维 方法，穿插 案例宣扬工 匠精神和社 会主义核心 价值观 教师讲授 相关知识； 教师动 画、案例演示； 在教师指 导下，学生 独立分析；1动生和感生电动势理解动生电动势的起因，能 计算动生电动势。14教师评判 学生掌握知 识的的正确 性与程度； 试验演示： 磁悬浮列车 磁悬浮飞碟 电磁跳环 阻尼摆 小型涡电流 演示电磁波传播 演示自感和互 感理解麦克斯韦电磁场理论 的两个基本假设，理解感生 电场与变化磁场的关系，了 解位移电流与变化电场的关系，变化的 电场与所产生的涡旋磁场 的关系；能应用电磁感应定 律求解感应电动势15气体动理论平衡态状态参里 状态方程理解平衡态、状态参量、状 态方程的概念；掌 握理想气体状态方程，能熟 练应用于气体有关状态参 量的计算。通过理论学 习、培养学 生辩证唯物 主义世界观 和科学思维 方法，穿插 案例宣扬工 匠精神和社 会主义核心 价值观 教师讲授 相关知识； 教师动 画、案例演示； 在教师指 导下，学生 独立分析； 教师评判 学生掌握知 识的的正确 性与程度； 布朗运动仪 试验演示：0.5压强和温 度的统计 意义理解理想气体的微观模型 和统计假设，掌握压 强和温度这两个宏观量的 统计意义和微观本质，掌 握理想气体压强公式和温 度公式。0.5能量按自 由度均分 定理理想理解分子自由度，掌握能量 均分定理和刚性理 想气体分子平均平动动能、 平均总动能、平均总能量、0.5气体的内能理想气体内能的计算公式。自由度动画 花露水实验 分子碰撞麦克斯韦 速率分布 律了解速率分布函数的概念； 理解麦克斯韦分子速率分布函数和速率分布 曲线的物理意义、理 解三 种统计速率的意义，并掌握 三种速率的计算方法；了 解玻尔兹曼分布率。0.56热力学基础热力学第一定律理解准静态过程的特点；掌 握功、热量和内能的概念。通过理论学 习、培养学 生辩证唯物 主义世界观 和科学思维 方法，穿插 案例宣扬工 匠精神和社 会主义核心 价值观 教师讲授 相关知识； 教师动 画、案例演示； 在教师指 导下，学生 独立分析； 教师评判 学生掌握知 识的的正确 性与程度； 试验演示： 奥托循环冰 箱工作原理 斯特灵热机1理想气体 的等值过 程绝热 过程掌握热力学第一定律,能熟 练地计算理想气体各等值过程和绝热过程中 的功、热量、内能及理想气体定体、定压摩尔热容。1循环过程 卡诺循环掌握循环过程的特征,能计 算热机效率、致冷系数；掌 握卡诺循环的特点，能熟练 进行相关计算。0.5热力学第二定律理解热力学第二定律的两 种表述。0.57机械振动简谐振动 的运动学掌握简谐振动的特征和规律 - 动力学方程和振动表达式。通过理论学 习、培养学 生辩证唯物 主义世界观 和科学思维 方法，穿插 案例宣扬工 匠精神和社 会主义核心 价值观 教师讲授 相关知识； 教师动 画、案例演示； 在教师指 导下，学生 独立分析； 教师评判 学生掌握知 识的的正确 性与程度；试验演示：大摆角单摆 弹簧振子1简谐振动 的动力学掌握描述简谐振动特征的三 个物理量的意义，能够用解析 法、旋转矢量法求解描述简谐 振动特征的物理量和振动表达式；能够从弹簧振子与单摆的初 始运动状态求出振动表达式。1简谐振动的能量掌握简谐振动的能量特征。0.5同方向简 谐振动的 合成掌握同方向同频率的简谐振 动的合成规律，能够计算合振 动的振幅和初相。理解“拍” 和“拍频”的概念。0.5相互垂直 的简谐振了解两个互相垂直、冋频率简 谐振动的合成规0.5动的合成律和李萨如图形的形成摆 旋转矢量 演示 简谐振动 磁阻尼振动 耦合摆球 纸片共振 桥坍塌振动合成演 示8机械波机械波的产 生和传播理解机械波产生的条件、传 播的方式；掌握描述波动的 3个重要参量-波长、周期（频率）、波速的物理意义、 相互关系和由什么因素决 定；理解与波的几何描述相 关量波线、波面、波前（波 阵面）等的意义。通过理论学 习、培养学 生辩证唯物 主义世界观 和科学思维 方法，穿插 案例宣扬工 匠精神和社 会主义核心 价值观。 教师讲授 相关知识； 教师动 画、案例演 示； 在教师指 导下，学生 独立分析； 教师评判 学生掌握知 识的的正确 性与程度； 试验演示：水波演示 自由端反 射 汽车、火 车、飞机实 验马赫锥 蓝移、红移 （宇宙与 人片段） 警察测速 B超仪0.5平面简谐波 的波动表达 式掌握平面简谐波表达式的 物理意义；掌握已给定某点 的振动状态或某时刻的波 动图象建立表达式的方法， 能根据波的表达式进行相 关计 算，如某点的振动表 达式，振动速度，某时刻的 波形图象等。1波的能量和 能量密度理解波的能量传播特点及 能流、能流密度的概 念。0.5波的基 本特征 反 射、折射、 衍射和干涉理解惠更斯原理和波的叠 加原理；掌握波的相干条件 及相长、相消干涉的条件并 进行有关计算。理解驻波的形成条件，能确疋波腹和波节的位置；理解半波损失的概念。0.5多普勒效应了解多普勒效应。0.5光的相干性 光程光程 差理解单色光、复色光概念、 普通光源发光的微观机制、 光的相干条件和相干光的 获得方法。理解光程与光程 差的概念，掌握光程差与相通过理论学 习、培养学 生辩证唯物 主义世界观 和科学思维 方法，穿插 教师讲授 相关知识； 教师动29波动光学双缝干涉薄膜干涉位差的关系和计算方法，明 确在什么情况下反射光有 半波损失，了解透镜不引起 附加光程差的意义。案例宣扬工 匠精神和社 会主义核心 价值观。画、案例演示； 在教师指 导下，学生 独立分析； 教师评判 学生掌握知 识的的正确 性与程度；光的衍射 现象惠 更斯-菲涅耳 原理了解惠更斯一菲涅耳原理 以及它对光的衍射 现象的定性解释。0.5单缝夫琅 禾费衍射掌握单缝的夫琅禾费衍射 图样的特点，能应用 半波带法分析单缝衍射规 律。演小： 双缝干涉解 说条纹间距 缝宽改变牛 顿环增透（高反）膜 的应用平 移斜劈板转 动斜劈板 迈克尔逊 干涉仪 单缝衍射改 变缝宽改变 波长分辨 率的解说光 栅缺级解说 消光演示0.5圆孔夫琅 禾费衍射 光学仪器 的分辨本 领了解衍射对光学仪器分辨 率的影响；了解X射线的 衍射现象。0.5光栅衍射理解光栅衍射条纹的特点 及成因，掌握用光栅 方程计算谱线位置，理解光 栅光谱的缺级现 象。0.5光的偏振 状态理解自然光、线偏振光和部 分偏振光的概念。0.5反射和折 射时光的 偏振掌握布儒斯特定律及其应 用。0.5机动0总计32三、实施案例工匠精神“工匠精神”是一种职业精神，它是职业道德、职业能力、职业品质的体现，是从业者的 一种职业价值取向和行为表现。“工匠精神”的基本内涵包括敬业、精益、专注、创新等方面的内容。案例1,德国制造的敬业20世纪初，德国的泰来洋行承建了甘肃兰州的一座桥梁，1909年竣工，按照当时的合同规定，该桥自完工之日起保证坚固80年。这座桥梁屹立至今，在 1949年解放兰州的战役中，经历了枪林弹雨，桥面木板被烧，斑驳的桥梁上留下了深深的弹痕，但桥身 安稳如初。到了 1989年，在距桥梁建成 80年之际，德国专家专程对该桥进行了检查， 并提出加固建议，严谨的德国人同时不忘申明合同到期。如今，这座桥梁仍然在照常使 社会主义核心价值观 富强、民主、文明、和谐、自由、平等、公正、法治、爱国、敬业、诚信、友善 案例 2， 路怒症因不文明驾驶车辆， 成都某女司机被打。 女司机从被人同情的一方变成了千夫所指， 原因 就是她被打之前的不文明驾驶行为。 应该宣扬和谐、法治、友善的社会主义核心价值观，对 于不文明的行为应该以正确的手段应对。案例 3，知名学者放弃国外优厚条件回国当代钱学森， 施一公在美国普林斯顿大学做教授， 他已经是一个很有作为的科学家， 处在个 人科研事业最黄金的阶段，拥有设备齐全，资金充足的实验室。可是就在这个辉煌的时刻， 他毅然决定回国！他曾说欠中国人全职工作 15 年，如果不回国在美国生活一辈子的话，到 晚年会极其痛苦。