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来源:本站 作者:admin 更新时间:2011-10-24 14:41:11 字体大小:

潍坊学院力学课程(0612031)课程介绍

适用专业:物理学、光信息科学与技术、电子科学与技术专业 光电子技术科学

总学时:60学时    学分:3 学分

一、课程的历史沿革

《力学》课从1971年昌潍师专物理教育专业设立开始就一直被列为专业基础课,经过40年的改革、改进已经形成了比较完善的课程体系。纵观《力学》课程发展的历史,大致可以分为四个阶段:

第一阶段(1971——1988):

由于当时我校办学规模很小,一年只招收一个班,师资力量比较薄弱,只有一名教师来主讲这门课程,授课的方式是课堂教学,主要以讲授为主,力学实验室仪器设备匮乏,主要靠老师和学生自己动手制作实验器材来进行力学实验。

第二阶段(1988——2000):

《力学》课程教学全面走上正规,配备了2-3名主讲教师,开始采用投影仪、录像等辅助教学手段,已经建成较为正规的力学实验室,特别是通过世界银行贷款,使力学实验室仪器设备得到极大的充实,教学质量和教学效果得到了极大的提高。

第三阶段(2001——2009):

2000年昌潍师专和潍坊高专合并升本,2001年物理系招收了首届物理学专业本科生,《力学》课程建设从师资队伍到实验条件都得到了长足的发展,信息技术手段在教学中得到了大量的应用。

第四阶段(2009——现在):

2009年开始,我院成为首批师范教育基地,物理学专业进行了全面改革,增加了师范教育类课程和教育实践环节,相应的基础理论课进行了瘦身,《力学》课程学时进行了缩减;另一方面我院进行了全面的教育教学改革,光电子技术科学、光信息科学与技术、电子科学与技术等电子信息类专业强化了物理基础,由原来的《大学物理》改为目前的普通物理课程分别讲授。考虑以上原因,《力学》课程也进行了全面改革,在《力学》课程的建设上,积极推进教学内容和教学方法地改革,力争使大学生在创新能力、使用计算机进行信息处理的能力和社会适应能力等综合文化素质等方面得到提高。

总之,该课程历史悠久,师资力量不断强大,经过多年的建设与发展,已具有一支师资力量强、教学水平高,治学严谨、知识结构、年龄结构及学历结构非常合理的教师队伍。与该课程配套的实验室经过多年的建设,已达到国内一流水平,具有宽敞、整洁的环境、先进的实验仪器设备,并建立了完善的实验基地,具有一整套完整的实验实践管理制度。实验室和实践基地除完成教学实验任务外,还可安排课程设计等实践教学活动。

二、课程设置理念

加强基础理论课程,重视学生综合素质提高。加强基础理论是提高人才质量、建设一流大学的根本,美国本科生新生入学的第一二年,通常不属任何院系,也不分专业,全部学习由人文科学和自然科学的基础学科组成的普通教育课程,其目的在于保证学生知识的广度和一定的深度。60年代,在美国大学中出现的以改革物理课程为中心的新物理运动,把大学中的普通物理课的学习时间由一年改为两年。《力学》作为普通物理课程的重要组成部分,不仅对物理学专业学生而且对电子信息类专业学生都是一门重要的基础理论课,因此在新一轮的教育教学改革中,我院物理学、光电子技术科学、光信息科学与技术、电子科学与技术四个专业采用了大平台建设模式,加大了这些专业的普通物理学时。

 人的全面发展是21世纪人类共同的教育理念。全面发展的教育与通才教育有着内在的逻辑联系,在科学技术高度分化又高度综合的情况下,一个人很难在许多专业上都面面俱到地熟练掌握各种专业知识和技能。因此,通才更要讲基础理论之、一般能力之和一般方法之,这样,在通才已有的专业知识和技能所及的方面,他能凭借自己的专业知识和技能熟练地工作,而在他的专业知识和技能不及的方面,他则可以依靠自己的基础理论、一般能力和方法,迅速地吸收与掌握自己不熟悉的知识和技能,从而胜任工作。《力学》乃至整个普通物理学的课程设置理念正基于此。

三、《力学》在专业人才培养中的地位和作用

力学是物理学、光电子技术科学、光信息科学与技术、电子科学与技术四个专业开设的第一门专业基础课,它研究机械运动的基本规律。通过本门课程的学习,使学生系统地掌握经典力学的基本概念和基本规律,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的自学能力和初步的科研能力。

力学是我院各专业学生的第一门基础理论课程。它不仅作为物理学的一个有机组成部分,并且由于它在现代科学技术中的重要地位,而发展成一门独立的学科,并含有多种子学科,如固体力学等。通过本课程的教学,将有效地引导学生尽快地适应大学的学习,实现从中学到大学的过渡;使学生从力学的研究方法上掌握物理学的学习方法和科学研究方法,为学生以后专业课程的学习打下良好的基础。

四、课程体系

考虑到牛顿力学的有关概念、规律乃至许多具体知识和解题方法,已经在中学进行了较多的讲解,与热学、电磁学、光学、原子物理等课程相比,大学与中学的《力学》课程在内容上的重复表现得最为突出和尖锐。于是,为了避免令人生厌的重复,结合创新型人才培养模式,我们对课程体系进行了一定的优化设置,构建了以能力培养为核心的课程体系。本课程以时空观为主线,以三大守恒定律为核心,以力学基本规律和概念、典型现象为主体内容,同时注重知识的扩展和适度的深化,包括学科发展前沿评介,以及对学生在学习上的指导,建立一个完整、科学的力学体系。在保持本课程本身体系严密与完整的前提下,注意与数学、电磁学、光学及相关课程衔接与配合,在与数学有矛盾时适当安排少量课时讲解。

通过本课程的教学,使学生达到下列目标和能力:

(1)使学生比较系统地掌握力学基础知识并能比较灵活地加以运用,且为后继专业基础课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。

(2)使学生了解物理学的研究方法,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新精神。

(3)使学生掌握科学的学习方法,真正达到从学会到会学,培养学生有较强的独立思考能力和创造能力,较快进入科学发展的前沿。

(4)培养学生的辩证唯物主义世界观,提高学生综合素质。

(5)作为高校第一门专业基础课程,要注意自学能力,锻炼动手实践的本领的培养。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、课程内容

各章讲授参考学时数

 

教学内容

参考学时

第零章

微积分初步与矢量代数简介

2

第一章

物理学和力学

2

第二章

质点运动学

8

第三章

动量·牛顿运动定律·动量守恒定律

8

第四章

动能和势能

6

第五章

角动量·关于对称性

6

第六章

万有引力定律

2

第七章

刚体力学

8

第八章

弹性体的应力和应变

2

第九章

振动

6

第十章

波动和声

6

第十一章

流体力学

4

   

60

本课程的重点是:质点运动学(第二章),质点动力学(第三章、第四章)、刚体力学(第七章)和振动与波(第九章、第十章),

本课程的难点是:如何用微积来表述物理原理和解决物理问题。要求学生学会处理变速、变力、曲线运动等问题。

解决办法:对于以上这个难点问题,通过不同的教学方式来阐述数学描述和数学运算的物理意义和物理过程,使学生能理解并掌握这些必要的数学工具。注意用新的近代观点处理老的内容。对空间、时间、惯性等基本概念,能量守恒、动量守恒、角动量守恒等基本规律进行较深入的讨论。注意用物理学的前沿最新成果来充实教学内容。

六、课程教学手段

 1、课堂讲解时注意板书与课件的有机、合理结合

利用课件引入大量动画、实例,提高学生的感性认识;演示知识脉络,显示例题的题干、图形,介绍物理名人轶事、知识点的历史背景等。对于理论推导及习题解题过程仍用板书方式来引领思路,加深印象。掌握“理论推导尽量板书,课件演示为课堂‘锦上添花’”的原则。

2、精选例题习题,讲解见缝插针,穿插于授课过程

以前授课凡是课本例题一般都讲,课后习题也以习题课形式集中处理。这样占课时较多。改革后由于课时有所减少,采用精选题目,坚持“少而精,有代表性”的原则,使学生从有限的题目讲解过程中掌握分析、解决问题的方法。形式以课堂随授课内容随时穿插进行,不再单独设习题课。如有不明白处可辅以课后辅导答疑。

3、课堂教学进行基础理论系统讲解的同时,注重对物理问题和概念的理解

本课程基础性较强,与中学对力学问题的描述有很大的区别,我们讲授的重点放在物理概念和物理思想上,对于数学描述,要求学生理解其物理意义。加强案例教学的内容与时间,省略大量繁杂的理论推导过程,把时间用于案例教学上,能让学生牢固掌握理论知识,并能灵活运用。

4、采用启发式和讨论式教学,充分调动学生学习的积极性

首先在讲课过程中不断提出问题,解决问题。通过提问的方式让学生通过自己的努力把问题解决,这样既能让学生的思路紧跟老师上课的进度,又能增强学生的自信心;另一方面为了便于学生正确理解和掌握课程中的物理概念和原理,提高学生学习兴趣,我们也经常采用课堂讨论,最后由教师总结,或者由学生提出问题,大家讨论,然后教师总结的教学方式。

5、充分利用网络资源,开展学生自主学习

建立了完善的课程学习网站,教学课件以及习题指导全部上网,注重指导学生在课外自学,阅读参考书和通过网络查阅教学参考资料和最近的一些与本课程有关的信息。我们在教学中开展了网上答疑,及时解决学生在学习中的问题。

6、重视实验教学

物理学是建立在实验基础上的一门科学,要充分重视理论的实验基础,除在普通物理实验中安排力学实验外,在课堂讲授中要注意发挥演示实验的作用,防止忽视实验的纯推理的倾向。根据理论联系实际的精神,本课程应在不影响理论体系的完整性的条件下适当联系生产实际,注意反映现代科学知识。

七、本课程的主要特色及创新点:

我校物理学专业有40年的办学历史,力学开设在同类学校中是较早的,90年代由我校开发的《力学》试题库获得了山东省优秀教学成果奖。目前本课程负责人从事《力学》和其它相关物理课程教学已16年,具有丰富的教学经验,对《力学》等课程的理论体系的深度和广度都有比较充分的把握和深刻的理解,采用了有自己特色的教学方法,并收到了很好的教学效果。本课程组还有一个知识结构和年龄结构都比较合理的教学队伍。因此我们认为本课程在省内同类课程中具有领先水平。

1、在《力学》课程的教学过程中,注意与中学所学知识的对比,使学生理解数学准确描述的重要意义,从而深化对物理概念的理解。

2、讲授的重点放在物理概念和物理思想上,对于数学描述,要求学生理解其物理意义,省略大量繁杂的理论推导过程。

3、为了便于学生正确理解和掌握课程中的物理概念和原理,提高学生学习兴趣,我们也经常采用课堂讨论,最后由教师总结,或者由学生提出问题,大家讨论,然后教师总结的教学方式。

 
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