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人文物理 [教学大纲]

2008052807  《人文物理》教学大纲      学分3     学时48

 

一、       本课程的目的要求

1. 目的

本课程是一门文理交融、重视科学教育与人文教育相融合的通识教育课程。以物理知识为载体,突出物理学的文化内涵,展现物理思想和人文精神的融合,有利于学生科学素养和终身学习能力的培养。

本课程是在较系统介绍物理学的一些基本知识(从宏观、微观到宇观)的基础上,着重通过物理学发展史上的一些具有里程碑意义的重大发现过程和在此过程中所体现的一些著名物理学家的哲学思想、创新思维和对科学事业的奉献精神,向学生介绍科学思想、科学方法和科学精神,介绍著名物理学家的高尚道德和价格魅力,以及与物理学有关的一些社会性论题及这些重大发现在高科技中生动、有趣的应用。

2. 要求

本课程中所介绍的物理学中一些最基本的知识,物理学发展史中一些重大发现的内容和意义,一些著名物理学家的创新思维和突出贡献,以及自然科学的一些研究方法。

认真思考和体会“科学教育与人文教育融合”的重要意义。包括: 思考哲学思想对科学发展的指导意义, 什么是这些著名科学家的成功之路,向他们学什么?  思考自然科学中的一些研究方法在人文科学研究中的参考价值,以及体会对真、善、美的追求是科学文化和人文文化的共同目标,消除两种文化隔阂的重要性等。

             

三、课程内容及学时分配

理论讲授                                                         42学时

讨论课                                                            6学时

 

1  导论                                                       2+0 学时

知识点文艺复兴和科学革命, 两种文化的分裂

        科学文化与人文文化的特征及其交融

        21世记的高等教育需要文理相通、需要科学文化与人文文化的融合

2  从蛇头到蛇尾                                               6+2 学时

知识点宏观、宇观、微观不同尺度上物质运动规律及其各自的研究方法

        牛顿力学、量子力学的基本原理

        天体物理的基本观测手段

3  从萨维阿奇大船到爱因斯坦飞马                               8+2 学时

知识点对称性与物理学的关系

        经典力学时空观、狭义相对论时空观和广义相对论时空观

        狭义相对论动力学的主要结论

4  从永动机到麦克斯韦妖                                       6+2 学时

知识点热的本质、热的传播

        高温与低温的产生和应用

        热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律的基本内容及其内在联系

5  从虚无到无所不有                                           8+2 学时

知识点另一类客观实在——场及其运动规律:

        电磁场的产生、发现,证实;场的描述;场的运动规律;场的应用;场的统一理论

6  从简单到复杂                                               4+2 学时

知识点:孤立子;混沌;分形;自组织;

       关于混沌、分形、自组织的一些哲学思考

7  物理杂谈                                                   2+0 学时

知识点物理人生格物致知、悟物穷理;物理学方法面面观

       对本课程作总结,使学生从物理学的研究方法中获得教益,有助于他们在今后的工作中提高分析问题和处理问题的能力。

 

说明:

(1) 626表示教材讲授的课时数,2表示讨论课的课时数。讨论课可采用观看有关视频并进行讨论的方式进行。

(2).  以课堂讲授为主,安排一定量的讨论课,采用多媒体教学。

(3).  考核方式:平时作业+课堂讨论+期末考试

 

适用专业及层次:非物理学各专业,本科

推荐教材及参考书

教材:《人文物理》谢东,王祖源  编著.清华大学出版社.20068

参考书:

1.《物理学:基本概念及其与方方面面的联系》阿特·霍布森.上海科学技术出版社.200110

2.《文科物理》倪光炯,王炎森  高等教育出版社.20057

3.《物理学概论》吴宗汉.东南大学出版社.20016

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