《物理学与人类文明》教学大纲

《物理学与人类文明》教学大纲一、课程基本信息课程编号：xx课程名称：物理学与人类文明英文名称：Physicswithhumancivilization课程属性：通识教育选修课总学分：2总学时：32周学时：4先修课程：初等代数和几何考试形式：闭卷适用专业：文科各本科专业二、课程教学目的使学生理解和把握人类文明和社会进步与物理学的发展相互促进、紧密结合的重要实例，对所涉及的物理学原理给出适应文科学生的基本定量关系，鼓励和激发学生理解和掌握物理学定性分析的方法，了解物理学基本原理与新材料新技术的相互推动的作用，了解物理学对人类认识自然的方法、逻辑思维、世界观形成的影响，以激发学生的科学精神。三、教学基本要求教学方式（授课方式）：采取大班上课含课堂提问，小班讨论（见考试及考核）的教学方式。本课程授课学时26学时，讨论课学时6学时。总计32学时。考试及考核：本课程采用小班讨论，即根据课程内容布置的讨论题由学生准备后在课上讨论（共三次，每次2学时），并由教师给出考核成绩（每次讨论占总评成绩的25%）。课程结束后，组织期末考试，试题分量适中，考试时间90分钟，由教学团队评定期末成绩，占总评成绩的25%。教学其它主要环节：由专人记录出勤，教师记录课堂讨论之评价。四、课程基本内容及学时分配引论（1学时）概括物理学发展与人类古代文明，三次产业革命，人类宇宙观，时空观和质能观，科学方法论等哲学观点发展的相互影响远古的物理学原理的运用与农耕社会发展的相互作用（3学时）远古-16世纪中叶的古代物理学与人类文明：物理计量；斜面及应用：劈、阿基米德螺旋；杠杆及应用：桔槔；虹吸及应用；简单机械和力学知识的技术应用；热的利用：青铜器的冶炼、火药的发明；光学知识应用：铜镜；磁现象及应用：指南针；声学知识应用：古乐器经典物理学发展与第一次产业革命的相互作用（4学时）16世纪中叶-19世纪的力学和热学及应用：万有引力定律及应用；牛顿三大定律及应用；热力学第零定律、热力学三大定律；卡诺循环及热机效率；玻尔兹曼统计及应用经典物理学发展与第二次产业革命的相互作用（4学时）16世纪中叶-19世纪的电磁学及应用：磁性质与静电；库仑定律；稳恒电流及欧姆定律；电磁感应；麦克斯韦电磁理论及其应用近（现）代物理学的发展与第三次产业革命的相互作用（6学时）19世纪-现在的近（现代）物理学：19世纪末物理学上空的两朵乌云；黑体辐射与普朗克公式；从光到物质波的波粒二象性；能量量子化；不确定关系；薛定谔波动力学简述；泡利不相容原理；全同粒子的不可分辨性；费米统计与玻色统计；半导体材料与集成电路到电子计算机；微电子和光电子信息技术近（现）代物理学与新材料及新技术（5学时）激光原理及应用；核裂变与核聚变；爱因斯坦质能关系；原子能的应用；现代电力技术；光伏及新能源技术；物理学的发展与宇宙观、时空观和质能观、科学方法论等哲学观点发展的相互影响（3学时）中外古代的自然观及宇宙论；十六世纪哥白尼的“日心说”；行星运动的开普勒定律；从物质到场；狭义相对论简述；相对论的时空观。

五、教材及主要参考书目郭奕玲，沈慧君《物理学史》，清华大学出版社，2005年8月第二版戴念祖，张蔚河《中国古代物理学》，商务印书馆，1997年9月第一版赵峥《物理学与人类文明十六讲》，高等教育