职业院校大学物理课程标准

《大学物理》课程标准一、课程基本信息课程代码

课程类型A类课课程性质必修课开设学期第一学期学时48学分3适用对象焊接技术与自动化专业学生合作企业

先修课程高等应用数学后续课程电工电子技术制定人

批准人

二、课程定位《大学物理》课程是焊接技术与自动化专业的一门专业基础课，属于专业必修课。本课程52学时的理论教学，在校内完成。

课程的作用：一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础；另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法，这对开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质等都会起到重要作用。学好物理课不仅对学生在校的学习十分重要而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论﹑新技术﹑不断更新知识等都将发挥深远影响。在课程设置上，前导课程有高等应用数学课程，后续课程有电工电子技术，液压与气压传动技术等课程。三、课程目标（一）总体目标通过大学物理课程的学习，使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题的能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。（二）具体目标1.知识目标（1）掌握基本物理学语言、概念、基本原理和探索物质世界运动规律的理论和方法；（2）了解物理学发展历史、现状和前沿。2能力目标（1）能够掌握科学的学习方法，阅读并理解相当于大学物理水平的物理类教材、参考书和科技文献，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构；能够写出条理清晰的读书笔记、小结或小论文。（2）能够运用物理学的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等方法发现问题和提出问题，并对所涉问题有一定深度的理解，判断研究结果的合理性。（3）能够根据物理问题的特征、性质以及实际情况，抓住主要矛盾，进行合理的简化，建立相应的物理模型，并用物理语言和基本数学方法进行描述，运用所学的物理理论和研究方法进行分析、研究。3.素质目标（1）具有追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。（2）具有科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，以及敢于向旧观念挑战的精神。（3）具有科学审美观，用美学的观点欣赏和发掘科学的内在规律，逐步增强认识和掌握自然科学规律的自主能力四、设计思路2.1课程设计理念《大学物理》教学内容重点应放在物理图像、物理思想、物理方法的教学，突出教学内容的现代化改革。努力在现代物理的基础上，给学生构筑一个合理的、开放的物理知识结构和背景，使他们能以此为基础，去接受、理解当代科技新概念、新技术和最新文献资料；尽可能全面地介绍物理学最基本的原理，给学生描绘出一个包括非线性、量子性、统计的因果性、对称性、时空的物质性和相对性等完整的物质世界图像。2.2课程整体设计思路本课程坚持“为学生发展服务，为专业课程服务”的理念，科学地精选物理学理论教学内容，各专业可根据本专业需要建立“宽基础，活模块”的课程内容模式，重在培养学生的实践能力和创新能力。五、教学内容根据焊接技术及自动化专业人才培养方案要求，将本课程的教学内容分解为4个教学情境，12个子教学情境，学时分配如表1。课程整体设计如表1所示。表1：教学内容安排表

序号项目名称子项目内容主要教学知识点学习目标学时分配教学组织形式理论

实践

1力学1.1质点运动学1-1质点运动描述1-2圆周运动与一般平面曲线运动1.掌握位置矢量、运动方程和轨道方程。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。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）4

校内1.2牛顿定律1-3牛顿定律1-4几种常见的力1.掌握牛顿定律及其适用条件，牛顿定律的应用。2.理解惯性、质量和力的概念；力的叠加原理；力学相对性原理；物理量的单位和量纲。3.了解几种常见的力（万有引力、弹性力、摩擦力）。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）4

校内1.3动量守恒定律和能量守恒定律1-5动量定理及动量守恒定律1-6功能原理、机械能守恒定律、能量守恒定律

1.掌握质点系的动量定理；动量守恒定律；变力做功的计算；动能定理；功能原理；机械能守恒定律；能量守恒定律。2.理解冲量的概念。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）4

校内1.4刚体力学1-7刚体运动的描述1-8刚体定轴转动定律1-9刚体定轴转动中的功和能1-10刚体角动量定理及其守恒定律1.理解描述转动的角量（角位移、角速度和角加速度）与线量的关系。2.理解力矩、力矩的功、转动惯量、刚体的角动量和转动动能等物理量，掌握其计算方法。3.理解刚体定轴转动定律，定轴转动的动能定理；定轴转动的角动量守恒定律，会分析处理包括质点和刚体、平动和转动的简单系统的力学问题。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）4

校内2热学2.1热力学基础2-1热力学第一定律2-2热力学第二定律

1.掌握功和热量的概念。理解准静态过程。掌握热力学第一定律。能熟练地分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量以及卡诺循环的效率。2.了解可逆过程和不可逆过程。了解热力学第二定律及其统计意义。了解熵的概念。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）4

校内2.2气体动理论2-3气体分子热运动2-4理想气体压强公式2-5麦克斯韦速度分布律、温度微观本质

1.能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。2.了解气体分子热运动的图象。理解理想气体的压强分式和温度公式以及它们的物理意义。通过推导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量微观本质的思想和方法。3.了解麦克斯韦速率分布律及速度分布函数和速率分布曲线的物理意义。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）4

校内3电磁学3.1静电场3-1电荷、库伦定律3-2电场、电场强度3-3静电场环路定理、电势3-4电通量、高斯定理

1.掌握静电场的电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。2.掌握电势与场强的积分关系。了解场强与电势的微分关系。能计算一些简单问题中的场强和电势。3．理解电场线与电通量，掌握真空静电场的高斯定理及其应用；4．理解静电场的保守性、环路定理与电势能；*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）6

校内3.2静电场中的导体和电介质3-4静电场中的导体3-5静电场中的电介质3-6电容器电容3-7电场的能量1.了解导体静电平衡条件和电解质的极化过程。2.掌握电容的计算方法；熟练应用电介质中的高斯定理。3.理解静电场的能量并会计算电场的能量。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）6

校内3.3稳恒磁场3-8磁感应强度毕奥-萨伐尔定律3-9磁场高斯定理和安培环路定理3-10安培力与洛伦兹力3-11物质的磁性磁介质中的磁场1.理解电磁感应强度及叠加原理；理解毕奥-萨伐尔定律，会用它计算简单问题中的电磁感应强度。2.熟练掌握稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理；理解洛伦兹力和安培力的公式。3.了解磁介质的基本概念；掌握磁介质中的安培环路定理。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）4

校内3.4电磁感应3-12电磁感应3-13自感与互感3-14电磁场1.掌握法拉第电磁感应定律及楞次定律。2.了解自感与互感现象3.了解麦克斯韦的电磁场理论。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）4

校内4振动与波4.1简谐振动4-1简谐振动4-2弹簧振子与单摆掌握描述简谐振动和简谐波动的各物理量(特别是相位)的物理意义及各量之间的相互关系。*（教学过程中融入国家大政方针，结合时事政治，做到课程思政）4

校内合计48

五、教学实施（一）师资条件1.1专任教师要求（1）专任教师要求物理学本科以上学历，且拥有高校教师资格证书，每5年累计不少于6个月的企业实践经历同时。（2）具有较强理论与实践教学经验丰富，有较强信息化教学能力，能够开展课程教学改革和科学研究。（3）具有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心。1.2兼职教师要求（1）具有中级及以上相关专业职称，主要承担本专业认知实习和定岗（顶岗）实习课程，共同制定课程标准，开发校企合作教辅教材，共建共享教学资源。（2）具备良好的思想政治素质、职业道德和工匠精神，具有扎实的专业知识和丰富的实际工作经验。（二）教学方法和实施条件建议本课程建议采用项目教学、演示法、案例法等教学方法，使学生在学习过程中能够掌握实际应用的能力，提高学生实际动手操作能力，并有效提升学生的学习兴趣。六、课程考核方式与评价标准本课程采用全过程、多方位的考核模式，建议采用：理论考核与实践考核相结合，专业技能与工作作风相结合，开卷、闭卷相结合，笔试、口试相结合，形成性评价与终结性评价相结合的多元评价形式。综合评价时，注重学生学习过程的考评，采取小组评价和教师评价相结合的评价方式进行考评。形成性评价包括平时的学习态度、纪律、出勤、作业和平时实践情况，终结性评价包括期末考试。具体见表3。《大学物理》课程考核知识点和分值分配见表2，成绩综合评定标准见表3所示。表2《大学物理》课程的考核知识点及分值

项目子项目学习单元考核点分值力学质点运动学质点运动描述质点位移、速度、加速度的计算20圆周运动与一般平面运动角位移、角速度、角加速度的计算牛顿定律牛顿定律牛顿定律的运用几种常见的力简单的受力分析；重力、弹力、摩擦力的分析与计算动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律与机械能守恒定律运用动量守恒定律及能量守恒定律计算简单问题刚体力学刚体运动的描述与基本定律刚体的理想模型、转动惯量、力矩、转动定律及其应用角动量定理及角动量守恒定律绕定轴转动的刚体的角动量及其守恒定律热学

热力学基础热力学基本概念热力学基本物理量、理想气体物态方程20热力学第一定律及其应用热力学第一定律应用循环过程及热力学第二定律热力学第二定律及其统计意义气体动理论气体分子热运动及理想气体压强公式、温度微观解释从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念；理想气体压强公式和温度公式能均分定理、理想气体内能及麦克斯韦气体分子速率分布能量均分定理及理想气体的内能公式，麦克斯韦速率分布电磁学静电场电场及电场强度计算库伦定律，静电场电场及电场强度的基本计算25高斯定理运用高斯定理求电场分布安培环路定理及电势电势能与电势的概念，简单的电势计算静电场中的导体和电介质静电场中的导体与电介质电介质极化机理；电极化强度以及极化电荷和自由电荷的关系电容器与电容电容和电容的计算稳恒磁场磁感应强度毕奥-萨伐尔定律应用毕奥-萨伐尔定律计算简单问题中的磁感应强度磁场高斯定理和安培环路定理应用磁场高斯定理和安培环路定理解决简单问题安培力与洛伦兹力；磁介质理解洛伦兹力和安培力电磁感应电磁感应法拉第电磁感应定律自感与互感自感与互感现象振动与波简谐振动简谐振动、弹簧振子与单摆振动的方程及基本要素30波动理论波函数理解波的相干条件。能应用相位差分析和确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。合计95考试态度5总计100

表3《大学物理》课程成绩综合评定标准

考核、评价项目权重小计考核评价平时成绩学习态度、纪律情况10%50%作业情况20%职业与安全意识10%数据处理能力10%期末考试理论考试50%50%合计100%100%

七、推荐教材及教学参考书1.推荐教材【1】宋明玉.大学物理.北京：清华大学出版社，20152.教学参考书【1】张三慧主编.大学物理学(上、下册)（第三版）.北京：清华大学出版社.2015【2】程守诛、江之永编.普通物理学(上、下册).北京：高等教育出版社，2006.八、课程教学资源开发与利用本课程可以利用中国大学MOOC精品资源共享课程网站的《大学物理》《大学物理实验》课程资源，精品资源共享课网站：

/course/NEU-1450341173。九、学习情境设计

学习情境1.1的设计——力学子学习领域1力学总课时：16学习情境1.1质点运动学课时：4学习目标：1．掌握位置矢量、运动方程和轨道方程2．掌握位移、速度和加速度的概念及联系3．掌握圆周运动的一般规律，角位移、角速度和角加速度的关系，切向加速度和法向加速度的计算

主要内容教学方法建议1．矢量与标量的区别，矢量的运算规则2.质点运动描述、位移、速度、加速度等概念3．圆周运动与一般平面曲线运动4．相对运动

Ø讲授法Ø案例分析法Ø启发法Ø讨论法

教学材料使用工具学生知识与能力准备教师知识与能力要求考核与评价备注Ø教案Ø课程标准Ø教材

Ø数学计算能力Ø物理基础知识

Ø物理学本科以上学历Ø具有良好的教学能力Ø具有运用信息技术的能力Ø职业发展和科研能力评价内容：Ø矢量的运算Ø位移、速度、加速度计算Ø圆周运动的角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度的计算评价方式：Ø教师评价Ø本任务旨在该子学习领域培养学生分析问题、处理问题的能力，及任务完成过程中体现的团队合作能力、沟通能力和自学能力等。

学习情境1.2的设计——力学子学习领域1力学总课时：16学习情境1.2牛顿定律课时：4学习目标：1．掌握牛顿定律及其适用条件，牛顿定律的应用2．理解惯性、质量和力的概念；力的叠加原理；力学相对性原理；物理量的单位和量纲3．了解几种常见的力（万有引力、弹性力、摩擦力）

主要内容教学方法建议1．牛顿定律2．几种常见的力3．牛顿定律的应用及适用范围

Ø讲授法Ø启发法Ø讨论法Ø案例分析法教学材料使用工具学生知识与能力准备教师知识与能力要求考核与评价备注Ø教案Ø课程标准Ø教材

Ø数学计算能力Ø物理基础知识Ø逻辑推理能力

Ø物理学本科以上学历Ø具有良好的教学能力Ø具有运用信息技术的能力Ø职业发展和科研能力评价内容：Ø受力分析Ø运用牛顿定律处理质点运动问题

评价方式：Ø教师评价

学习情境1.3的设计——力学子学习领域1力学总课时：16学习情境1.3动量守恒定律和能量守恒定律课时：4学习目标：1.掌握功的定义及计算2.掌握质点系的动量定理；动量守恒定律；变力做功的计算；动能定理；功能原理；机械能守恒定律；能量守恒定律3.理解冲量的概念

主要内容教学方法建议1.功及几种常见力的功的计算2.动量定理及动量守恒定律3.功能原理、机械能守恒定律、能量守恒定律

Ø讲授法Ø启发法Ø讨论法Ø案例分析法

教学材料使用工具学生知识与能力准备教师知识与能力要求考核与评价备注Ø教案Ø课程标准Ø教材

Ø数学计算能力Ø物理基础知识Ø逻辑推理能力

Ø物理学本科以上学历Ø具有良好的教学能力Ø具有运用信息技术的能力Ø职业发展和科研能力评价内容：Ø用功的定义计算变力做功Ø应用动量守恒定律Ø应用机械能守恒定律

评价方式：Ø教师评价

学习情境1.4的设计——力学子学习领域1力学总课时：16学习情境1.4刚体力学课时：4学习目标：1.刚体运动的描述2.刚体定轴转动定律3.刚体定轴转动中的功和能4.刚体角动量定理及其守恒定律

主要内容教学方法建议1.理解转动惯量的概念及计算方法理解角动量概念，会用角动量定理及角动量守恒定律分析解决问题。2.熟练应用刚体定轴转动定律求解相关问题

3.理解刚体转动动能、重力势能的概念，会用刚体动能定理和机械能守恒定律求解问题4.理解角动量概念，会用角动量定理及角动量守恒定律分析解决问题。Ø讲授法Ø启发法Ø讨论法Ø案例分析法

教学材料使用工具学生知识与能力准备教师知识与能力要求考核与评价备注Ø教案Ø课程标准Ø教材

Ø数学计算能力Ø物理基础知识

Ø物理学本科以上学历Ø具有良好的教学能力Ø具有运用信息技术的能力Ø职业发展和科研能力评价内容：Ø刚体绕定轴转动的基本规律Ø能处理定轴转动刚体的动力学问题

评价方式：Ø教师评价

学习情境2.1的设计——热学子学习领域2热学总课时：8学习情境2.1热力学基础课时：4学习目标：1．掌握功和热量的概念。理解准静态过程。掌握热力学第一定律。能熟练地分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量以及卡诺循环的效率。2．了解可逆过程和不可逆过程。了解热力学第二定律及其统计意义。了解熵的概念。3．掌握热力学的基本概念：系统与外界、宏观与微观、理想气体、平衡态、平衡过程

主要内容教学方法建议1．热力学第一定律2．热力学第二定律3．平衡态、状态方程

Ø讲授法Ø启发法Ø讨论法Ø案例分析法教学材料使用工具学生知识与能力准备教师知识与能力要求考核与评价备注Ø教案Ø课程标准Ø教材

Ø数学计算能力Ø物理基础知识Ø逻辑推理能力

Ø物理学本科以上学历Ø具有良好的教学能力Ø具有运用信息技术的能力Ø职业发展和科研能力评价内容：Ø运用理想气体状态方程进行状态计算Ø计算几种常见状态的功与热量问题Ø计算循环效率评价方式：Ø教师评价

学习情境2.2的设计——热学子学习领域2热学总课时：8学习情境2.2气体动理论课时：4学习目标：1．能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。2．了解气体分子热运动的图象。理解理想气体的压强分式和温度公式以及它们的物理意义。通过推导气体压强公式，了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐明宏观量微观本质的思想和方法3．了解麦克斯韦速率分布律及速度分布函数和速率分布曲线的物理意义。主要内容教学方法建议1．气体分子热运动2．理想气体压强公式3．麦克斯韦速度分布律、温度微观本质

Ø讲授法Ø启发法Ø讨论法Ø案例分析法教学材料使用工具学生知识与能力准备教师知识与能力要求考核与评价备注Ø教案Ø课程标准Ø教材

Ø数学计算能力Ø物理基础知识Ø逻辑推理能力

Ø物理学本科以上学历Ø具有良好的教学能力Ø具有运用信息技术的能力Ø职业发展和科研能力评价内容：Ø计算理想气体的压强Ø计算理想气体的内能

评价方式：Ø教师评价

学习情境3.1的设计——电磁学子学习领域3电磁学总课时：20学习情境3.1静电场课时：6学习目标：1．掌握静电场的电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。2．掌握电势与场强的积分关系。了解场强与电势的微分关系。能计算一些简单问题中的场强和电势。3．理解电场线与电通量，掌握真空静电场的高斯定理及其应用；4．理解静电场的保守性、环路定理与电势能；

主要内容教学方法建议1.电荷、库伦定律2.电场、电场强度3.静电场环路定理、电势4.电通量、高斯定理

Ø讲授法Ø启发法Ø讨论法Ø案例分析法教学材料使用工具学生知识与能力准备教师知识与能力要求考核与评价备注Ø教案Ø课程标准Ø教材

Ø数学计算能力Ø物理基础知识Ø逻辑推理能力

Ø物理学本科以上学历Ø具有良好的教学能力Ø具有运用信息技术的能力Ø职业发展和科研能力评价内容：Ø计算电场强度Ø运用高斯定理求解电场强度Ø计算电势

评价方式：Ø教师评价

学习情境3.2的设计——电磁学子学习领域3电磁学总课时：20学习情境3.2静电场中的导体和电介质课时：6学习目标：1．了解导体静电平衡条件和电解质的极化过程；2．掌握电容的计算方法；熟练应用电介质中的高斯定理；3．理解静电场的能量并会计算电场的能量。4．电场的能量

主要内容教学方法建议1.静电场中的导体2.静电场中的电介质3.电容器电容

Ø讲授法Ø启发法Ø讨论法Ø案例分析法教学材料使用工具学生知识与能力准备教师知识与能力要求考核与评价备注Ø教案Ø课程标准Ø教材

Ø数学计算能力Ø物理基础知识Ø逻辑推理能力

Ø物理学本科以上学历Ø具有良好的教学能力Ø具有运用信息技术的能力Ø职业发展和科研能力评价内容：Ø介质的极化规律Ø电容的计算

评价方式：Ø教师评价

学习情境3.3的设计——电磁学子学习领域3电磁学总课时：20学习情境3.3稳恒磁场课时：4学习目标：1．磁感应强度毕奥-萨伐尔定律2．磁场高斯定理和安培环路定理3．安培力与洛伦兹力4．物质的磁性磁介质中的磁场

主要内容教学方法建议1