《现代物理学在创新创业中的应用》 课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Application of Modern Physics in 课程代码 CX220001 Innovation and Entrepreneurship 物理学（师范） 课程性质 专业选修课 授课对象 学分2学分 学时 36学时 主讲教师 方亮 修订日期 2021年6月 指定敕材方亮，《现代物理学在创新创业中的应用案例汇编》，北京，高等教有出版社 二、课程目标 (一)总体目标： 该课程以创新创业案例、方法和思想为引导，通过物理创新竞赛赛题或开放性物理问题， 师生结成教学共同体，就这些物理问题的基本知识、理论分析、实验研究和结果讨论等进行 研穷。通村完救课程体系设计，着重让学生白主学习、白主摆究、白主评价，东分发挥第一 课堂育人功能，促使学生综合运用所学知识，培养学生的创新性思维和实践能力，真正实现 学生中心、产出导向、持续改进”。 (二)课程目标： 课程目标1情感目标 了解中华民族的光辉历史，树立民族复兴的历史重任：培养学生探索未知、追求真理 勇攀科学高峰的责任感和使命感。 课程目标2认知目标： 理解创新的作用和意义，培养发现、提出、解决问题的能力：注重让学生“敢闯会创”， 在亲身参与中增强创新精神、创造意识和创业能力。 课程目标3知识和能力目标： 通过科技文献检索、经典案例介绍，项目申请书撰写等方式，使学生具备贯通新旧知识， 自主开展理论研究的能力，并结合实践完成项目，培养团队合作精神、交流沟通、汇报展示， 项目讨论等能力
《现代物理学在创新创业中的应用》 课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Application of Modern Physics in Innovation and Entrepreneurship 课程代码 CX220001 课程性质 专业选修课 授课对象 物理学（师范 ） 学 分 2 学分 学 时 36 学时 主讲教师 方亮 修订日期 2021 年 6 月 指定教材 方亮，《现代物理学在创新创业中的应用案例汇编》，北京，高等教育出版社 二、课程目标 （一）总体目标： 该课程以创新创业案例、方法和思想为引导，通过物理创新竞赛赛题或开放性物理问题， 师生结成教学共同体，就这些物理问题的基本知识、理论分析、实验研究和结果讨论等进行 研究。通过完整课程体系设计，着重让学生自主学习、自主探究、自主评价，充分发挥第二 课堂育人功能，促使学生综合运用所学知识，培养学生的创新性思维和实践能力，真正实现 “学生中心、产出导向、持续改进”。 （二）课程目标： 课程目标 1-情感目标： 了解中华民族的光辉历史，树立民族复兴的历史重任；培养学生探索未知、追求真理、 勇攀科学高峰的责任感和使命感。 课程目标 2-认知目标： 理解创新的作用和意义，培养发现、提出、解决问题的能力；注重让学生“敢闯会创”， 在亲身参与中增强创新精神、创造意识和创业能力。 课程目标 3-知识和能力目标： 通过科技文献检索、经典案例介绍，项目申请书撰写等方式，使学生具备贯通新旧知识， 自主开展理论研究的能力，并结合实践完成项目，培养团队合作精神、交流沟通、汇报展示， 项目讨论等能力
(三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程 目标 课程子目标 对应课程内容 对应毕业要求 11具有良好的政治素养。践行社会主义核心 1.1了解中华民 第三讲天地之美 价值观，增进对中国特色社会主义的思想认 族的光辉历史」 万物之理 同、政治认同、理论认同和情感认同。 树立民族复兴的 第七讲源自普物实 历史重仁 验的创新实验案例 62重视物理教学的教有功能，结合且体的物 理内容进行爱国主义、辩证唯物主义教育 课程 32辈握物理学发展的过程与研究方法。 目标 1 1.2培养学生探 第一讲课程导论 3-3了解物理学与其他学科、社会实践的联 索未知、追求真 第三讲天地之美， 理、勇攀科学高 峰的责贵任感和使 万物之理 7-2具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 “第二课堂” 物理教学领域及国际发展动态。 命感 81理解学习共同体，具有团队合作精神，能 够开展协作与交流。 3-3了解物理学与其他学科、社会实践的联 第二讲课程项目池 理解创新的 系 作用和意义 第三讲天地之美 万物之理 7-2具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 物理教学领域及国际发展动态。 2-3树立有人为本、德有为先的理念，将中学 生的知识学习、能力发展与品德养成相结合， 课程 目标 重视中学生的全面发展。 第五讲预实验讲解 2 31理解物理知识体系与结构、基木原理。 2.2培养发现、提 与讨论 出、解决问题的 第七进源自普物实 3-2掌握物理学发展的过程与研究方法。 能力 验的创新实验案例 “第二课堂” 33了解物理学与其他学科、社会实践的联 34掌握基本物理实验方法与技能
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表 1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程 目标 课程子目标 对应课程内容 对应毕业要求 课程 目标 1 1.1 了解中华民 族的光辉历史， 树立民族复兴的 历史重任 第三讲 天地之美， 万物之理 第七讲 源自普物实 验的创新实验案例 1-1 具有良好的政治素养。践行社会主义核心 价值观，增进对中国特色社会主义的思想认 同、政治认同、理论认同和情感认同。 6-2 重视物理教学的教育功能，结合具体的物 理内容进行爱国主义、辩证唯物主义教育 1.2 培养学生探 索未知、追求真 理、勇攀科学高 峰的责任感和使 命感 第一讲 课程导论 第三讲 天地之美， 万物之理 “第二课堂” 3-2 掌握物理学发展的过程与研究方法。 3-3 了解物理学与其他学科、社会实践的联 系。 7-2 具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 物理教学领域及国际发展动态。 8-1 理解学习共同体，具有团队合作精神，能 够开展协作与交流。 课程 目标 2 2.1 理解创新的 作用和意义 第二讲 课程项目池 第三讲 天地之美， 万物之理 3-3 了解物理学与其他学科、社会实践的联 系。 7-2 具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 物理教学领域及国际发展动态。 2.2 培养发现、提 出、解决问题的 能力 第五讲 预实验讲解 与讨论 第七讲 源自普物实 验的创新实验案例 “第二课堂” 2-3 树立育人为本、德育为先的理念，将中学 生的知识学习、能力发展与品德养成相结合， 重视中学生的全面发展。 3-1 理解物理知识体系与结构、基本原理。 3-2 掌握物理学发展的过程与研究方法。 3-3 了解物理学与其他学科、社会实践的联 系。 3-4 掌握基本物理实验方法与技能
45利用评价工具，掌握多元评价方法，多视 角、全过程评价学生发展。 第一讲课程导论 23注重让学生 第五讲预实验讲解 7-2具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 “敢闯会创”，在 与讨论 物理教学领域及国际发展动态。 亲身参与中增程 创新精神 创造 第七讲源自普物实到 8-1理解学习共同体，具有团队合作精神，能 意识和创业能力 验的创新实验案例 够开展协作与交流。 “第二课堂” 8-2具有沟通技巧，热情开朗、有亲和力，语 言规范健康，举止文明礼貌。 62重视物理教学的教有功能，结合具体的物 理内容进行爱国主义、辩证唯物主义教育 3.1科技文献检 第四讲PPT制作及 索、经典室例介 数据图规范 7-1主动收集分析相关信息，不断进行反思， 第六讲文献与资源 改进教育教学工作。 搜索 7-2具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 物理教学领域及国际发展动态。 第七讲源自普物实 23树立有人为本、德有为先的理念，将中学 验的创新实验案例 生的知识学习、能力发展与品德养成相结合 3.2学生具备贯 第九讲大学物理中 重视中学生的全面发展。 通新旧知识，自 的创新实验 主开展理论研究 课程 第十一讲专利知识 目标 的能力 及案例分析 45利用评价工具，掌握多元评价方法，多视 角、全过程评价学生发展。 “第二课堂 “第二课堂 系。 3.3结合实践完 第八讲阶段汇报 成项目，培养团 与小组讨论 7-2具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 队合作精神、 物理教学领域及国际发展动态。 流沟通、汇报展 第十讲阶段汇报2 示，项目讨论等 与小组讨论 81理解学习共同体，具有团队合作精神，能 能力 第十二讲期末汇报 够开展协作与交流。 与小组讨论 8-2具有沟通技巧，热情开朗、有亲和力，语 言规范健康，举止文明礼貌
2.3 注重让学生 “敢闯会创”，在 亲身参与中增强 创新精神、创造 意识和创业能力 第一讲 课程导论 第五讲 预实验讲解 与讨论 第七讲 源自普物实 验的创新实验案例 “第二课堂” 4-5 利用评价工具，掌握多元评价方法，多视 角、全过程评价学生发展。 7-2 具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 物理教学领域及国际发展动态。 8-1 理解学习共同体，具有团队合作精神，能 够开展协作与交流。 8-2 具有沟通技巧，热情开朗、有亲和力，语 言规范健康，举止文明礼貌。 课程 目标 3 3.1 科技文献检 索、经典案例介 绍，学会项目申 请书撰写 第四讲 PPT 制作及 数据图规范 第六讲 文献与资源 搜索 6-2 重视物理教学的教育功能，结合具体的物 理内容进行爱国主义、辩证唯物主义教育 7-1 主动收集分析相关信息，不断进行反思， 改进教育教学工作。 7-2 具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 物理教学领域及国际发展动态。 3.2 学生具备贯 通新旧知识，自 主开展理论研究 的能力 第七讲 源自普物实 验的创新实验案例 第九讲 大学物理中 的创新实验 第十一讲 专利知识 及案例分析 “第二课堂” 2-3 树立育人为本、德育为先的理念，将中学 生的知识学习、能力发展与品德养成相结合， 重视中学生的全面发展。 4-5 利用评价工具，掌握多元评价方法，多视 角、全过程评价学生发展。 3.3 结合实践完 成项目，培养团 队合作精神、交 流沟通、汇报展 示，项目讨论等 能力 “第二课堂” 第八讲 阶段汇报 1 与小组讨论 第十讲 阶段汇报 2 与小组讨论 第十二讲 期末汇报 与小组讨论 6-1 能建立良好的师生关系，平等地与中学生 进行沟通交流，帮助中学生建立良好的同伴关 系。 7-2 具有终身学习的意识，了解物理学前沿和 物理教学领域及国际发展动态。 8-1 理解学习共同体，具有团队合作精神，能 够开展协作与交流。 8-2 具有沟通技巧，热情开朗、有亲和力，语 言规范健康，举止文明礼貌
三、教学内容 课程以现代物理方法、案例和实验作为课程输入，以分阶段学生的讨论汇报作为反馈输 出，如图1所示。内容涉及与物理创新实我相关的概念、思维训练和技术基础，从具体作品 的解析到立项训练，强调以案例的形式进行讲解，讲解过程讲究循序渐进，让学生从“推着 走“到扶着走”再到“自己走”，逐层设置台阶，让学生初步具备物理创新思想与创新实践能 力。 方法 案例 实验 汇报答辩 图1：教学内容导图 本课程充分利用课内36个学时，在问题引导式教有理念的指导下，以物理开放性问题 为阶梯，以PDCA(Plan,Do,Check,.Analysis)循环引导学生学会“项目式学习和管理方 法”。 四、学时分配 表2：《现代物理学在创新创业中的应用》课程36学时的教学内容安排表 学时 教学内容 教师角色 学生角色 支撑教学 目标 物理学史回顾及在 物理学在创新创业中的 聆听、交流、讨论， 重要作用解读，激励学 人类社会发展史中 构建社会责任感和历 1 的地位 生创新热情，激发社会 责任感和历史使命感 史使命感 文献搜索、项目调讲解项目初期的文献调聆听、交流、讨论
三、教学内容 课程以现代物理方法、案例和实验作为课程输入，以分阶段学生的讨论汇报作为反馈输 出，如图 1 所示。内容涉及与物理创新实践相关的概念、思维训练和技术基础，从具体作品 的解析到立项训练，强调以案例的形式进行讲解，讲解过程讲究循序渐进，让学生从“推着 走”到“扶着走”再到“自己走”，逐层设置台阶，让学生初步具备物理创新思想与创新实践能 力。 图 1： 教学内容导图 本课程充分利用课内 36 个学时，在问题引导式教育理念的指导下，以物理开放性问题 为阶梯，以 PDCA（Plan，Do，Check，Analysis）循环引导学生学会“项目式学习和管理方 法”。 四、学时分配 表 2：《现代物理学在创新创业中的应用》课程 36 学时的教学内容安排表 学时 教学内容 教师角色 学生角色 支撑教学 目标 2 物理学史回顾及在 人类社会发展史中 的地位 物理学在创新创业中的 重要作用解读，激励学 生创新热情，激发社会 责任感和历史使命感 聆听、交流、讨论， 构建社会责任感和历 史使命感 1 2 文献搜索、项目调 讲解项目初期的文献调 聆听、交流、讨论， 2
研、项目申请书及研、资料搜索和信息整 了解新实钱而日的 科技论文阅读的撰 合方法，强调项目调研 基本过程和申请方法 的重要性介绍项目申请 书和科技论文的书气 通过学生熟悉的非物理 了解PDCA管理方 命题让学生了解PDCA 法，了解甘特图和里 项目管理方法介绍 项目管理方法，在此 程牌概今，初步形成 2 础上引入物理实验 项目管理概念和监控 述两者的有机组合 审核方法 开放性间题的解读和项 课后小组讨论，确认 开放性物理问题分 洗题。让学生提取关 目管理的基本方法、步 2、3 键词并讲行相关文缺 骤和审核 资源搜索 介绍力学相关的经典实 聆听学习，并做实验 拓展，让学生调研微 哈，让学生体会其设 实验案例介绍 小形变的测量方法， 1、2、3 精要：卡文迪许扭秤实 验、杨氏模量的测量 并形成完整的实验报 教师引导学生在第 选取往年YPT赛题， 往年YPT赛题解 介绍物理问题的一般处 课堂动手尝试，并逐 4 析 理方法和解决思路：海 步学会阶段性汇报， 2、3 伦喷泉和提灯星芒 在第一课堂进行师生 研讨 介绍物理实验方法和实 学生了解现有可用的 验设计、实验和设备资 物理实验方法 实验设备和资源，掌 源、实验仪器操作和开 2、3 与实验设计 握数据和误差处理的 发、数据处理和误差分 基本方法 校内专家分享科技创新 的产业转化过程，帮助 聆听、交流、互动， 专家报告 学生了解科研产业之间 提升专业自信和社会 1、2、3 的异同，提升其社会责 责任成 任感 根据学生提交的中期进 学生进行阶段汇报 中期点评 展报告，课堂师生共同 学生互评，师生互 1、2、3 参与评价讨论 评，讨论提升 企业法律专家分享技术 专家报告 专利的重要性，建立 聆听 交流、互动 提升专业自信 1、2、3 业自信 企业技术总监的业界经 聆听、交流、互动， 专家报告 验分享，加深学生的专 提升自身的专业认同 1、2、3 业认同成 学生汇报 所有项目进行期中汇扎 学生进行终期汇报 1、2、3 答辩点评和效度分析 其余学生提问和评
研、项目申请书及 科技论文阅读的撰 写 研、资料搜索和信息整 合方法，强调项目调研 的重要性介绍项目申请 书和科技论文的书写 了解创新实践项目的 基本过程和申请方法 2 项目管理方法介绍 通过学生熟悉的非物理 命题让学生了解 PDCA 项目管理方法，在此基 础上引入物理实验，阐 述两者的有机组合 了解 PDCA 管理方 法，了解甘特图和里 程碑概念，初步形成 项目管理概念和监控 审核方法 2 2 开放性物理问题分 析 开放性问题的解读和项 目管理的基本方法、步 骤和审核 课后小组讨论，确认 选题，让学生提取关 键词并进行相关文献 资源搜索 2、3 4 实验案例介绍 介绍力学相关的经典实 验，让学生体会其设计 精要：卡文迪许扭秤实 验、杨氏模量的测量 聆听学习，并做实验 拓展，让学生调研微 小形变的测量方法， 并形成完整的实验报 告 1、2、3 4 往年 IYPT 赛题解 析 选取往年 IYPT 赛题， 介绍物理问题的一般处 理方法和解决思路：海 伦喷泉和提灯星芒 教师引导学生在第二 课堂动手尝试，并逐 步学会阶段性汇报， 在第一课堂进行师生 研讨 2、3 2 物理实验方法 与实验设计 介绍物理实验方法和实 验设计、实验和设备资 源、实验仪器操作和开 发、数据处理和误差分 析 学生了解现有可用的 实验设备和资源，掌 握数据和误差处理的 基本方法 2、3 2 专家报告 校内专家分享科技创新 的产业转化过程，帮助 学生了解科研产业之间 的异同，提升其社会责 任感 聆听、交流、互动， 提升专业自信和社会 责任感 1、2、3 4 中期点评 根据学生提交的中期进 展报告，课堂师生共同 参与评价讨论 学生进行阶段汇报， 学生互评，师生互 评，讨论提升 1、2、3 2 专家报告 企业法律专家分享技术 专利的重要性，建立专 业自信 聆听、交流、互动， 提升专业自信 1、2、3 2 专家报告 企业技术总监的业界经 验分享，加深学生的专 业认同感 聆听、交流、互动， 提升自身的专业认同 感 1、2、3 8 学生汇报 所有项目进行期中汇报 答辩点评和效度分析 学生进行终期汇报， 其余学生提问和评 1、2、3