《大學物理》課程標準一、課程基本信息課程代碼

課程類型A類課課程性質必修課開設學期第一學期學時48學分3適用對象焊接技術與自動化專業學生合作企業

先修課程高等應用數學后續課程電工電子技術制定人

批準人

二、課程定位《大學物理》課程是焊接技術與自動化專業的一門專業基礎課，屬于專業必修課。本課程52學時的理論教學，在校內完成。

課程的作用：一方面在于為學生較系統地打好必要的物理基礎；另一方面使學生初步學習科學的思想方法和研究問題的方法，這對開闊思路、激發探索和創新精神、增強適應能力、提高人才素質等都會起到重要作用。學好物理課不僅對學生在校的學習十分重要而且對學生畢業后的工作和進一步學習新理論﹑新技術﹑不斷更新知識等都將發揮深遠影響。在課程設置上，前導課程有高等應用數學課程，后續課程有電工電子技術，液壓與氣壓傳動技術等課程。三、課程目標（一）總體目標通過大學物理課程的學習，使學生對物理學的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統的認識和正確的理解，為進一步學習打下堅實的基礎。在大學物理課程的各個教學環節中，都應在傳授知識的同時，注重學生分析問題和解決問題的能力的培養，注重學生探索精神和創新意識的培養，努力實現學生知識、能力、素質的協調發展。（二）具體目標1.知識目標（1）掌握基本物理學語言、概念、基本原理和探索物質世界運動規律的理論和方法；（2）了解物理學發展歷史、現狀和前沿。2能力目標（1）能夠掌握科學的學習方法，閱讀并理解相當于大學物理水平的物理類教材、參考書和科技文獻，不斷地擴展知識面，增強獨立思考的能力，更新知識結構；能夠寫出條理清晰的讀書筆記、小結或小論文。（2）能夠運用物理學的基本理論和基本觀點，通過觀察、分析、綜合、演繹、歸納、科學抽象、類比聯想、實驗等方法發現問題和提出問題，并對所涉問題有一定深度的理解，判斷研究結果的合理性。（3）能夠根據物理問題的特征、性質以及實際情況，抓住主要矛盾，進行合理的簡化，建立相應的物理模型，并用物理語言和基本數學方法進行描述，運用所學的物理理論和研究方法進行分析、研究。3.素質目標（1）具有追求真理的勇氣、嚴謹求實的科學態度和刻苦鉆研的作風。（2）具有科學的世界觀，激發學生的求知熱情、探索精神、創新欲望，以及敢于向舊觀念挑戰的精神。（3）具有科學審美觀，用美學的觀點欣賞和發掘科學的內在規律，逐步增強認識和掌握自然科學規律的自主能力四、設計思路2.1課程設計理念《大學物理》教學內容重點應放在物理圖像、物理思想、物理方法的教學，突出教學內容的現代化改革。努力在現代物理的基礎上，給學生構筑一個合理的、開放的物理知識結構和背景，使他們能以此為基礎，去接受、理解當代科技新概念、新技術和最新文獻資料；盡可能全面地介紹物理學最基本的原理，給學生描繪出一個包括非線性、量子性、統計的因果性、對稱性、時空的物質性和相對性等完整的物質世界圖像。2.2課程整體設計思路本課程堅持“為學生發展服務，為專業課程服務”的理念，科學地精選物理學理論教學內容，各專業可根據本專業需要建立“寬基礎，活模塊”的課程內容模式，重在培養學生的實踐能力和創新能力。五、教學內容根據焊接技術及自動化專業人才培養方案要求，將本課程的教學內容分解為4個教學情境，12個子教學情境，學時分配如表1。課程整體設計如表1所示。表1：教學內容安排表

序號項目名稱子項目內容主要教學知識點學習目標學時分配教學組織形式理論

實踐

1力學1.1質點運動學1-1質點運動描述1-2圓周運動與一般平面曲線運動1.掌握位置矢量、運動方程和軌道方程。2.掌握位移、速度和加速度，角位移、角速度和角加速度，切向加速度和法向加速度。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）4

校內1.2牛頓定律1-3牛頓定律1-4幾種常見的力1.掌握牛頓定律及其適用條件，牛頓定律的應用。2.理解慣性、質量和力的概念；力的疊加原理；力學相對性原理；物理量的單位和量綱。3.了解幾種常見的力（萬有引力、彈性力、摩擦力）。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）4

校內1.3動量守恒定律和能量守恒定律1-5動量定理及動量守恒定律1-6功能原理、機械能守恒定律、能量守恒定律

1.掌握質點系的動量定理；動量守恒定律；變力做功的計算；動能定理；功能原理；機械能守恒定律；能量守恒定律。2.理解沖量的概念。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）4

校內1.4剛體力學1-7剛體運動的描述1-8剛體定軸轉動定律1-9剛體定軸轉動中的功和能1-10剛體角動量定理及其守恒定律1.理解描述轉動的角量（角位移、角速度和角加速度）與線量的關系。2.理解力矩、力矩的功、轉動慣量、剛體的角動量和轉動動能等物理量，掌握其計算方法。3.理解剛體定軸轉動定律，定軸轉動的動能定理；定軸轉動的角動量守恒定律，會分析處理包括質點和剛體、平動和轉動的簡單系統的力學問題。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）4

校內2熱學2.1熱力學基礎2-1熱力學第一定律2-2熱力學第二定律

1.掌握功和熱量的概念。理解準靜態過程。掌握熱力學第一定律。能熟練地分析、計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中的功、熱量、內能改變量以及卡諾循環的效率。2.了解可逆過程和不可逆過程。了解熱力學第二定律及其統計意義。了解熵的概念。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）4

校內2.2氣體動理論2-3氣體分子熱運動2-4理想氣體壓強公式2-5麥克斯韋速度分布律、溫度微觀本質

1.能從宏觀和統計意義上理解壓強、溫度、內能等概念。了解系統的宏觀性質是微觀運動的統計表現。2.了解氣體分子熱運動的圖象。理解理想氣體的壓強分式和溫度公式以及它們的物理意義。通過推導氣體壓強公式，了解從提出模型、進行統計平均、建立宏觀量與微觀量的聯系到闡明宏觀量微觀本質的思想和方法。3.了解麥克斯韋速率分布律及速度分布函數和速率分布曲線的物理意義。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）4

校內3電磁學3.1靜電場3-1電荷、庫倫定律3-2電場、電場強度3-3靜電場環路定理、電勢3-4電通量、高斯定理

1.掌握靜電場的電場強度和電勢的概念以及場的疊加原理。2.掌握電勢與場強的積分關系。了解場強與電勢的微分關系。能計算一些簡單問題中的場強和電勢。3．理解電場線與電通量，掌握真空靜電場的高斯定理及其應用；4．理解靜電場的保守性、環路定理與電勢能；*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）6

校內3.2靜電場中的導體和電介質3-4靜電場中的導體3-5靜電場中的電介質3-6電容器電容3-7電場的能量1.了解導體靜電平衡條件和電解質的極化過程。2.掌握電容的計算方法；熟練應用電介質中的高斯定理。3.理解靜電場的能量并會計算電場的能量。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）6

校內3.3穩恒磁場3-8磁感應強度畢奧-薩伐爾定律3-9磁場高斯定理和安培環路定理3-10安培力與洛倫茲力3-11物質的磁性磁介質中的磁場1.理解電磁感應強度及疊加原理；理解畢奧-薩伐爾定律，會用它計算簡單問題中的電磁感應強度。2.熟練掌握穩恒磁場的高斯定理和安培環路定理；理解洛倫茲力和安培力的公式。3.了解磁介質的基本概念；掌握磁介質中的安培環路定理。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）4

校內3.4電磁感應3-12電磁感應3-13自感與互感3-14電磁場1.掌握法拉第電磁感應定律及楞次定律。2.了解自感與互感現象3.了解麥克斯韋的電磁場理論。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）4

校內4振動與波4.1簡諧振動4-1簡諧振動4-2彈簧振子與單擺掌握描述簡諧振動和簡諧波動的各物理量(特別是相位)的物理意義及各量之間的相互關系。*（教學過程中融入國家大政方針，結合時事政治，做到課程思政）4

校內合計48

五、教學實施（一）師資條件1.1專任教師要求（1）專任教師要求物理學本科以上學歷，且擁有高校教師資格證書，每5年累計不少于6個月的企業實踐經歷同時。（2）具有較強理論與實踐教學經驗豐富，有較強信息化教學能力，能夠開展課程教學改革和科學研究。（3）具有理想信念、有道德情操、有扎實學識、有仁愛之心。1.2兼職教師要求（1）具有中級及以上相關專業職稱，主要承擔本專業認知實習和定崗（頂崗）實習課程，共同制定課程標準，開發校企合作教輔教材，共建共享教學資源。（2）具備良好的思想政治素質、職業道德和工匠精神，具有扎實的專業知識和豐富的實際工作經驗。（二）教學方法和實施條件建議本課程建議采用項目教學、演示法、案例法等教學方法，使學生在學習過程中能夠掌握實際應用的能力，提高學生實際動手操作能力，并有效提升學生的學習興趣。六、課程考核方式與評價標準本課程采用全過程、多方位的考核模式，建議采用：理論考核與實踐考核相結合，專業技能與工作作風相結合，開卷、閉卷相結合，筆試、口試相結合，形成性評價與終結性評價相結合的多元評價形式。綜合評價時，注重學生學習過程的考評，采取小組評價和教師評價相結合的評價方式進行考評。形成性評價包括平時的學習態度、紀律、出勤、作業和平時實踐情況，終結性評價包括期末考試。具體見表3。《大學物理》課程考核知識點和分值分配見表2，成績綜合評定標準見表3所示。表2《大學物理》課程的考核知識點及分值

項目子項目學習單元考核點分值力學質點運動學質點運動描述質點位移、速度、加速度的計算20圓周運動與一般平面運動角位移、角速度、角加速度的計算牛頓定律牛頓定律牛頓定律的運用幾種常見的力簡單的受力分析；重力、彈力、摩擦力的分析與計算動量守恒定律和能量守恒定律動量守恒定律與機械能守恒定律運用動量守恒定律及能量守恒定律計算簡單問題剛體力學剛體運動的描述與基本定律剛體的理想模型、轉動慣量、力矩、轉動定律及其應用角動量定理及角動量守恒定律繞定軸轉動的剛體的角動量及其守恒定律熱學

熱力學基礎熱力學基本概念熱力學基本物理量、理想氣體物態方程20熱力學第一定律及其應用熱力學第一定律應用循環過程及熱力學第二定律熱力學第二定律及其統計意義氣體動理論氣體分子熱運動及理想氣體壓強公式、溫度微觀解釋從宏觀和統計意義上理解壓強、溫度、內能等概念；理想氣體壓強公式和溫度公式能均分定理、理想氣體內能及麥克斯韋氣體分子速率分布能量均分定理及理想氣體的內能公式，麥克斯韋速率分布電磁學靜電場電場及電場強度計算庫倫定律，靜電場電場及電場強度的基本計算25高斯定理運用高斯定理求電場分布安培環路定理及電勢電勢能與電勢的概念，簡單的電勢計算靜電場中的導體和電介質靜電場中的導體與電介質電介質極化機理；電極化強度以及極化電荷和自由電荷的關系電容器與電容電容和電容的計算穩恒磁場磁感應強度畢奧-薩伐爾定律應用畢奧-薩伐爾定律計算簡單問題中的磁感應強度磁場高斯定理和安培環路定理應用磁場高斯定理和安培環路定理解決簡單問題安培力與洛倫茲力；磁介質理解洛倫茲力和安培力電磁感應電磁感應法拉第電磁感應定律自感與互感自感與互感現象振動與波簡諧振動簡諧振動、彈簧振子與單擺振動的方程及基本要素30波動理論波函數理解波的相干條件。能應用相位差分析和確定相干波疊加后振幅加強和減弱的條件。合計95考試態度5總計100

表3《大學物理》課程成績綜合評定標準

考核、評價項目權重小計考核評價平時成績學習態度、紀律情況10%50%作業情況20%職業與安全意識10%數據處理能力10%期末考試理論考試50%50%合計100%100%

七、推薦教材及教學參考書1.推薦教材【1】宋明玉.大學物理.北京：清華大學出版社，20152.教學參考書【1】張三慧主編.大學物理學(上、下冊)（第三版）.北京：清華大學出版社.2015【2】程守誅、江之永編.普通物理學(上、下冊).北京：高等教育出版社，2006.八、課程教學資源開發與利用本課程可以利用中國大學MOOC精品資源共享課程網站的《大學物理》《大學物理實驗》課程資源，精品資源共享課網站：

/course/NEU-1450341173。九、學習情境設計

學習情境1.1的設計——力學子學習領域1力學總課時：16學習情境1.1質點運動學課時：4學習目標：1．掌握位置矢量、運動方程和軌道方程2．掌握位移、速度和加速度的概念及聯系3．掌握圓周運動的一般規律，角位移、角速度和角加速度的關系，切向加速度和法向加速度的計算

主要內容教學方法建議1．矢量與標量的區別，矢量的運算規則2.質點運動描述、位移、速度、加速度等概念3．圓周運動與一般平面曲線運動4．相對運動

?講授法?案例分析法?啟發法?討論法

教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注?教案?課程標準?教材

?數學計算能力?物理基礎知識

?物理學本科以上學歷?具有良好的教學能力?具有運用信息技術的能力?職業發展和科研能力評價內容：?矢量的運算?位移、速度、加速度計算?圓周運動的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度的計算評價方式：?教師評價?本任務旨在該子學習領域培養學生分析問題、處理問題的能力，及任務完成過程中體現的團隊合作能力、溝通能力和自學能力等。

學習情境1.2的設計——力學子學習領域1力學總課時：16學習情境1.2牛頓定律課時：4學習目標：1．掌握牛頓定律及其適用條件，牛頓定律的應用2．理解慣性、質量和力的概念；力的疊加原理；力學相對性原理；物理量的單位和量綱3．了解幾種常見的力（萬有引力、彈性力、摩擦力）

主要內容教學方法建議1．牛頓定律2．幾種常見的力3．牛頓定律的應用及適用范圍

?講授法?啟發法?討論法?案例分析法教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注?教案?課程標準?教材

?數學計算能力?物理基礎知識?邏輯推理能力

?物理學本科以上學歷?具有良好的教學能力?具有運用信息技術的能力?職業發展和科研能力評價內容：?受力分析?運用牛頓定律處理質點運動問題

評價方式：?教師評價

學習情境1.3的設計——力學子學習領域1力學總課時：16學習情境1.3動量守恒定律和能量守恒定律課時：4學習目標：1.掌握功的定義及計算2.掌握質點系的動量定理；動量守恒定律；變力做功的計算；動能定理；功能原理；機械能守恒定律；能量守恒定律3.理解沖量的概念

主要內容教學方法建議1.功及幾種常見力的功的計算2.動量定理及動量守恒定律3.功能原理、機械能守恒定律、能量守恒定律

?講授法?啟發法?討論法?案例分析法

教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注?教案?課程標準?教材

?數學計算能力?物理基礎知識?邏輯推理能力

?物理學本科以上學歷?具有良好的教學能力?具有運用信息技術的能力?職業發展和科研能力評價內容：?用功的定義計算變力做功?應用動量守恒定律?應用機械能守恒定律

評價方式：?教師評價

學習情境1.4的設計——力學子學習領域1力學總課時：16學習情境1.4剛體力學課時：4學習目標：1.剛體運動的描述2.剛體定軸轉動定律3.剛體定軸轉動中的功和能4.剛體角動量定理及其守恒定律

主要內容教學方法建議1.理解轉動慣量的概念及計算方法理解角動量概念，會用角動量定理及角動量守恒定律分析解決問題。2.熟練應用剛體定軸轉動定律求解相關問題

3.理解剛體轉動動能、重力勢能的概念，會用剛體動能定理和機械能守恒定律求解問題4.理解角動量概念，會用角動量定理及角動量守恒定律分析解決問題。?講授法?啟發法?討論法?案例分析法

教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注?教案?課程標準?教材

?數學計算能力?物理基礎知識

?物理學本科以上學歷?具有良好的教學能力?具有運用信息技術的能力?職業發展和科研能力評價內容：?剛體繞定軸轉動的基本規律?能處理定軸轉動剛體的動力學問題

評價方式：?教師評價

學習情境2.1的設計——熱學子學習領域2熱學總課時：8學習情境2.1熱力學基礎課時：4學習目標：1．掌握功和熱量的概念。理解準靜態過程。掌握熱力學第一定律。能熟練地分析、計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中的功、熱量、內能改變量以及卡諾循環的效率。2．了解可逆過程和不可逆過程。了解熱力學第二定律及其統計意義。了解熵的概念。3．掌握熱力學的基本概念：系統與外界、宏觀與微觀、理想氣體、平衡態、平衡過程

主要內容教學方法建議1．熱力學第一定律2．熱力學第二定律3．平衡態、狀態方程

?講授法?啟發法?討論法?案例分析法教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注?教案?課程標準?教材

?數學計算能力?物理基礎知識?邏輯推理能力

?物理學本科以上學歷?具有良好的教學能力?具有運用信息技術的能力?職業發展和科研能力評價內容：?運用理想氣體狀態方程進行狀態計算?計算幾種常見狀態的功與熱量問題?計算循環效率評價方式：?教師評價

學習情境2.2的設計——熱學子學習領域2熱學總課時：8學習情境2.2氣體動理論課時：4學習目標：1．能從宏觀和統計意義上理解壓強、溫度、內能等概念。了解系統的宏觀性質是微觀運動的統計表現。2．了解氣體分子熱運動的圖象。理解理想氣體的壓強分式和溫度公式以及它們的物理意義。通過推導氣體壓強公式，了解從提出模型、進行統計平均、建立宏觀量與微觀量的聯系到闡明宏觀量微觀本質的思想和方法3．了解麥克斯韋速率分布律及速度分布函數和速率分布曲線的物理意義。主要內容教學方法建議1．氣體分子熱運動2．理想氣體壓強公式3．麥克斯韋速度分布律、溫度微觀本質

?講授法?啟發法?討論法?案例分析法教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注?教案?課程標準?教材

?數學計算能力?物理基礎知識?邏輯推理能力

?物理學本科以上學歷?具有良好的教學能力?具有運用信息技術的能力?職業發展和科研能力評價內容：?計算理想氣體的壓強?計算理想氣體的內能

評價方式：?教師評價

學習情境3.1的設計——電磁學子學習領域3電磁學總課時：20學習情境3.1靜電場課時：6學習目標：1．掌握靜電場的電場強度和電勢的概念以及場的疊加原理。2．掌握電勢與場強的積分關系。了解場強與電勢的微分關系。能計算一些簡單問題中的場強和電勢。3．理解電場線與電通量，掌握真空靜電場的高斯定理及其應用；4．理解靜電場的保守性、環路定理與電勢能；

主要內容教學方法建議1.電荷、庫倫定律2.電場、電場強度3.靜電場環路定理、電勢4.電通量、高斯定理

?講授法?啟發法?討論法?案例分析法教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注?教案?課程標準?教材

?數學計算能力?物理基礎知識?邏輯推理能力

?物理學本科以上學歷?具有良好的教學能力?具有運用信息技術的能力?職業發展和科研能力評價內容：?計算電場強度?運用高斯定理求解電場強度?計算電勢

評價方式：?教師評價

學習情境3.2的設計——電磁學子學習領域3電磁學總課時：20學習情境3.2靜電場中的導體和電介質課時：6學習目標：1．了解導體靜電平衡條件和電解質的極化過程；2．掌握電容的計算方法；熟練應用電介質中的高斯定理；3．理解靜電場的能量并會計算電場的能量。4．電場的能量

主要內容教學方法建議1.靜電場中的導體2.靜電場中的電介質3.電容器電容

?講授法?啟發法?討論法?案例分析法教學材料使用工具學生知識與能力準備教師知識與能力要求考核與評價備注?教案?課程標準?教材

?數學計算能力?物理基礎知識?邏輯推理能力

?物理學本科以上學歷?具有良好的教學能力?具有運用信息技術的能力?職業發展和科研能力評價內容：?介質的極化規律?電容的計算

評價方式：?教師評價

學習情境3.3的設計——電磁學子學習領域3電磁學總課時：20學習情境3.3穩恒磁場課時：4學習目標：1．磁感應強度畢奧-薩伐爾定律2．磁場高斯定理和安培環路定理3．安培力與洛倫茲力4．物質的磁性磁介質中的磁場

主要內容教學方法建議1