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1、物理类课程物理类课程物理类课程物理类课程(kchng)(kchng)系统工程的现代系统工程的现代系统工程的现代系统工程的现代化建设化建设化建设化建设大学物理课程报告大学物理课程报告(bogo)论坛论坛大学物理课程报告论坛 物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 俞重远俞重远 北京邮电大学理学院北京邮电大学理学院 第一页，共19页。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛 大学物理课程是理工科各专业的主要基础课之大学物理课程是理工科各专业的主要基础课之一，对学生的作用并不仅限于提供物理知识
2、这样一个一，对学生的作用并不仅限于提供物理知识这样一个方面，它在培养方面，它在培养(piyng)学生的逻辑思维能力、科学生的逻辑思维能力、科学的研究方法和灵活使用数学工具等方面具有独特的学的研究方法和灵活使用数学工具等方面具有独特的优势。课程基础性、前沿性的鲜明特点奠定了大学优势。课程基础性、前沿性的鲜明特点奠定了大学物理课程对各个专业学生基本素质培养物理课程对各个专业学生基本素质培养(piyng)的重要作用。本文以大学物理课程为基点，在的重要作用。本文以大学物理课程为基点，在“理工融合理工融合”教育观念的指导下，论述我们结合信息科教育观念的指导下，论述我们结合信息科学特色，构建物理类课程的系
3、统工程，在课程系列、学特色，构建物理类课程的系统工程，在课程系列、教师梯队建设和教学手段等方面进行的工作。教师梯队建设和教学手段等方面进行的工作。第二页，共19页。一、物理类课程系统工程的建设一、物理类课程系统工程的建设 物理学是研究物质的基本结构、物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运相互作用和物质最基本、最普遍的运动形式及其相互转化规律的科学。研动形式及其相互转化规律的科学。研究对象具有极大普遍性，基本理论渗究对象具有极大普遍性，基本理论渗透在自然科学的一切透在自然科学的一切(yqi)领域，领域，应用于生产技术的各个部门，是自然应用于生产技术的各个部门，是自然科学各个
4、领域和工程技术的基础，推科学各个领域和工程技术的基础，推动高新技术进步的源泉。动高新技术进步的源泉。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第三页，共19页。从知识需求的角度看，物理学是一门不可缺少的基从知识需求的角度看，物理学是一门不可缺少的基础课，和信息科学等各个专业关系密切。物理概念和物础课，和信息科学等各个专业关系密切。物理概念和物理规律的发现与发展过程中有很多生动的、富有创造气理规律的发现与发展过程中有很多生动的、富有创造气息的思维过程，对培养学生的思维能力有极好的帮助。息的思维过程，对培养学生的思维能力有极好
5、的帮助。同时，物理类课程之间是密切相关的，与各个专业之间同时，物理类课程之间是密切相关的，与各个专业之间的有机联系非常重要。从这一点出发的有机联系非常重要。从这一点出发(chf)，我们构，我们构建了物理类的系列课程，进一步在教学内容、现代化教建了物理类的系列课程，进一步在教学内容、现代化教学手段与演示实验等多方面进行了综合配套的系统改革。学手段与演示实验等多方面进行了综合配套的系统改革。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第四页，共19页。物理(wl)类课程体系工程 物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的
6、现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第五页，共19页。二、大学物理课程的系列化二、大学物理课程的系列化 在国内许多工科院校向多学科综合在国内许多工科院校向多学科综合性大学发展的过程中，对大学物理性大学发展的过程中，对大学物理等基础课教学提出了很高的要求等基础课教学提出了很高的要求(yoqi)。一本教材、一份教学大纲、。一本教材、一份教学大纲、一套教学进度面向全校的教学方式明显一套教学进度面向全校的教学方式明显不适应现代社会科学技术的发展，我们不适应现代社会科学技术的发展，我们将大学物理课程构建成为适用于现将大学物理课程构建成为适用于现代信息科学技术及其相关工管文理各
7、专代信息科学技术及其相关工管文理各专业不同层次、不同要求业不同层次、不同要求(yoqi)的系列的系列课程，对大学物理课程教学设置了课程，对大学物理课程教学设置了几个平台，以满足不同类型的培养要求几个平台，以满足不同类型的培养要求(yoqi)。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第六页，共19页。（1）理科专业）理科专业应用物理应用物理 设置力学、热学、电磁学、光学和设置力学、热学、电磁学、光学和近代物理学五门课，既要保证物理理论的系统性，又近代物理学五门课，既要保证物理理论的系统性，又兼顾到信息科学的特点，突出兼顾到
8、信息科学的特点，突出(t ch)了物理学在光通信了物理学在光通信与光信息科学、微电子学与光电子学领域内的应用。全面与光信息科学、微电子学与光电子学领域内的应用。全面实行学分制后，学习能力强、对物理特别有兴趣的其他专实行学分制后，学习能力强、对物理特别有兴趣的其他专业学生也可以选修这些课程，提供了一个最强的大学物业学生也可以选修这些课程，提供了一个最强的大学物理课平台。理课平台。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第七页，共19页。（2）通信工程、信息科学为主的多数工科专业）通信工程、信息科学为主的多数工科专业 为了调
9、动一些学有余力的同学的学习积极性并为了调动一些学有余力的同学的学习积极性并使他们有更大的收获，实行使他们有更大的收获，实行“普通班普通班”与与“A班班”两个层次的分级教学，一部分中学物理基础扎实两个层次的分级教学，一部分中学物理基础扎实(zh shi)、高等数学成绩优秀、特别是对于学习物、高等数学成绩优秀、特别是对于学习物理有浓厚兴趣的学生进入理有浓厚兴趣的学生进入A班，在同样的学时中，班，在同样的学时中，对他们提出更高的要求，讲授更多深层次的内容和对他们提出更高的要求，讲授更多深层次的内容和进行强度更大的训练，建立深厚的数理理论基础。进行强度更大的训练，建立深厚的数理理论基础。物理类课程系统
10、工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第八页，共19页。（3）计算机学院的大学物理课程）计算机学院的大学物理课程 针对计算机专业学生具有良好基础针对计算机专业学生具有良好基础(jch)、较强、较强学习能力的特点，我们加强了现代物理部分，精讲经典学习能力的特点，我们加强了现代物理部分，精讲经典物理部分，强调物理学基本原理在现代科学技术中的应物理部分，强调物理学基本原理在现代科学技术中的应用。计算机专业的学生将来应该是身兼计算机软件与硬用。计算机专业的学生将来应该是身兼计算机软件与硬件操作、又具备网络与通信知识的复合型人才，必须具件操作
11、、又具备网络与通信知识的复合型人才，必须具备扎实的自然科学基础备扎实的自然科学基础(jch)，现代物理学在培养学，现代物理学在培养学生的思维能力和开阔眼界方面有着不可替代的作用。生的思维能力和开阔眼界方面有着不可替代的作用。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第九页，共19页。（4）经济管理专业）经济管理专业(zhuny)开设的大学物理课程开设的大学物理课程 工程管理、工商管理、经济学等专业工程管理、工商管理、经济学等专业(zhuny)，要培养，要培养既懂经济管理理论，又有信息科学背景，掌握现代管理方法既懂经济管理理
12、论，又有信息科学背景，掌握现代管理方法与手段的工商管理人才，从专业与手段的工商管理人才，从专业(zhuny)要求和学生发展出要求和学生发展出发，教学时数可以减少，但是不能放弃自然科学基础的教育。发，教学时数可以减少，但是不能放弃自然科学基础的教育。主要讲授力学、电磁学、波动光学及近代物理几部分基本内主要讲授力学、电磁学、波动光学及近代物理几部分基本内容，这些是学习信息科学与通信技术必须具备的基础，同时容，这些是学习信息科学与通信技术必须具备的基础，同时也是运用科学的逻辑思维方法进行现代化管理的基本要求，也是运用科学的逻辑思维方法进行现代化管理的基本要求，教学上突出物理思想，掌握基本数学方法，培
13、养逻辑思维、教学上突出物理思想，掌握基本数学方法，培养逻辑思维、分析问题与解决问题的实际能力。分析问题与解决问题的实际能力。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第十页，共19页。（5 5）网络学院）网络学院）网络学院）网络学院 教学对象是远程教育本科，采用多媒体教学方式，充分利教学对象是远程教育本科，采用多媒体教学方式，充分利教学对象是远程教育本科，采用多媒体教学方式，充分利教学对象是远程教育本科，采用多媒体教学方式，充分利用信息远程传输等现代化教学手段，考虑到成人教育的特殊性，用信息远程传输等现代化教学手段，考虑到
14、成人教育的特殊性，用信息远程传输等现代化教学手段，考虑到成人教育的特殊性，用信息远程传输等现代化教学手段，考虑到成人教育的特殊性，在在在在6060学时的条件下，安排学时的条件下，安排学时的条件下，安排学时的条件下，安排(npi)(npi)浓缩的浓缩的浓缩的浓缩的100100学时左右的内容。学时左右的内容。学时左右的内容。学时左右的内容。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设 俞重远俞重远大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第十一页，共19页。分层次系列教学成果分层次系列教学成果(chnggu)显著，连续多届北京市物理竞赛取得显著，连续多届北京市物理竞赛取得优秀成绩。优
15、秀成绩。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第十二页，共19页。三、物理类课程的整合 遵循拓宽基础，理工融合的方针(fngzhng)，我们对物理类课程进行了整合。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第十三页，共19页。（1）大学物理解题法）大学物理解题法大学物理课程的辅助课程，与大学物理课程同步大学物理课程的辅助课程，与大学物理课程同步开设，一题多问，启发式思维方式，帮助同学们尽快适应开设，一题多问，启发式思维方式，帮助同学们尽快适应大学物
16、理课程的学习，更好的掌握大学物理课的大学物理课程的学习，更好的掌握大学物理课的基本内容基本内容(nirng)，注重应用物理学原理解决实际问题，注重应用物理学原理解决实际问题的模型建立等方法，补充因为大学物理课时不足而不的模型建立等方法，补充因为大学物理课时不足而不能讲授的知识点。经过多届教学实践，取得很好的效果。能讲授的知识点。经过多届教学实践，取得很好的效果。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第十四页，共19页。（2）注重物理）注重物理(wl)学史与方法论的教育：基础课不学史与方法论的教育：基础课不仅要传授知识，
17、还要培养能力，科学方法论和工程方法仅要传授知识，还要培养能力，科学方法论和工程方法论的教育是培养能力的一个重要方面，物理论的教育是培养能力的一个重要方面，物理(wl)学学史与物理史与物理(wl)学方法论在科学方法论方面的教育中学方法论在科学方法论方面的教育中起重要作用。起重要作用。（3）光通信的物理）光通信的物理(wl)基础是根据我校某些专基础是根据我校某些专业的特点，架设起一座大学物理业的特点，架设起一座大学物理(wl)和专业课之和专业课之间的桥梁，增强学生学习与研究专业时的能力。已经开间的桥梁，增强学生学习与研究专业时的能力。已经开设多届，深受通信工程、信息工程等专业学生的欢迎。设多届，深
18、受通信工程、信息工程等专业学生的欢迎。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第十五页，共19页。（4 4）量子力学与电磁场理论课程：由于）量子力学与电磁场理论课程：由于通信技术从传统方式向高速光通信的发展，微观世界通信技术从传统方式向高速光通信的发展，微观世界的物理规律与分析方法成为必须掌握的基本理论，仅的物理规律与分析方法成为必须掌握的基本理论，仅在大学物理课程中接受近代物理部分的简单介绍，作在大学物理课程中接受近代物理部分的简单介绍，作为学习光通信、光电子器件等专业课程的基础远远不为学习光通信、光电子器件等专业课程
19、的基础远远不够，从够，从20012001级开始在电子科学与技术和光信息科学技级开始在电子科学与技术和光信息科学技术等专业开设量子力学等理论课程。术等专业开设量子力学等理论课程。（5 5）面向全校开出生物物理和环境物理）面向全校开出生物物理和环境物理等物理类公共选修课，紧跟等物理类公共选修课，紧跟(jn n)(jn n)时代发展的需时代发展的需要。要。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第十六页，共19页。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设 俞重远俞重远大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛四
20、、其它方面的工作及成果四、其它方面的工作及成果 建立起结构合理、人员稳定、教学水平建立起结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的教学梯队，这是教学工作与高、教学效果好的教学梯队，这是教学工作与改革实施的前提。改革实施的前提。教学手段的现代化与多样化是重要的辅教学手段的现代化与多样化是重要的辅助手段，采用计算机辅助教学在一定助手段，采用计算机辅助教学在一定(ydng)程度上提高讲课效率，缓解课时不程度上提高讲课效率，缓解课时不足带来的矛盾。在校园网上开通了学习辅导系足带来的矛盾。在校园网上开通了学习辅导系统以及互动式的答疑系统。统以及互动式的答疑系统。理论教学与实践教学并重。除了大学物理论教
21、学与实践教学并重。除了大学物理实验课以外，在大学物理课程中配合教学设理实验课以外，在大学物理课程中配合教学设置了物理演示实验，演示实验现象直观、操作置了物理演示实验，演示实验现象直观、操作简单，受到学生欢迎。简单，受到学生欢迎。第十七页，共19页。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛“863”计划计划(jhu)：量子点光电子器件微观结构设计与性：量子点光电子器件微观结构设计与性能预测研究能预测研究“973”项目：新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构项目：新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究工艺创新与基础研究第十八页，共19页。物理类课程系统工程的现代化建设物理类课程系统工程的现代化建设俞重远俞重远 大学物理课程报告论坛大学物理课程报告论坛第十九页，共19页。