《物理与艺术》教学大纲 课程性质 专业任选课 课程编号 xx405407 课程名称 物理与艺术 适用专业 物理学 先修课程 力学、热学、电磁学、光学、原子物理 总学时 其中理论32学时，实验0学时 学分数2 一、课程简介 物理与艺术是物理学专业学生的专业任选课程，该课程主要是以物理学家和艺术家 相互平行的视角来阐述人们对宇宙图像的建立过程和理解，对物质运动的基本形式的认 识，最终强调创新是他们的共同的灵魂。科学与艺术共同目的都是以创新的手段来唤起 人们意识或潜意识中，对自然和情感的共鸣，只不过他们使用的“语言”不同。本课程 的教学目的之一就是要打破他们之间的“语言”障碍，分析和比较他们在创新意识和思 维方法上的共同点，以达到对学生进行科学与人文素质的培养和创新思维能力培养的目 的。这符合现代教育理念，符合物理专业人才培养目标，具有重要创新思想。 二、课程教学目标 知识目标： 1.了解科学与艺术发展的简单历史，理解西方美术与物理学发展的历史脉络。 2.理解达芬奇与牛顿在艺术和物理领域内的创造性贡献，比较性地认识参照系与透视 原理对空间认知方式。 3.理解爱因斯坦的科学贡献和由此产生的现代时空观，理解科学和艺术对空间认知的 里程碑式成就。 4.充分掌握科学与艺术平行发展历史的再认识，理解科学艺术交融的重要性。 5.了解希腊哲学对科学与艺术的影响，理解人类对时问空间和光的本性的哲学思考， 6.理解量子力学图景的抽象思考。 能力目标 1.培养人文与科学素养。 2.培养科学思维方法和提高创新思维能力
1 《物理与艺术》教学大纲 课程性质 专业任选课 课程编号 xx405407 课程名称 物理与艺术 适用专业 物理学 先修课程 力学、热学、电磁学、光学、原子物理 总学时 其中理论 32 学时，实验 0 学时 学分数 2 一、课程简介 物理与艺术是物理学专业学生的专业任选课程，该课程主要是以物理学家和艺术家 相互平行的视角来阐述人们对宇宙图像的建立过程和理解，对物质运动的基本形式的认 识，最终强调创新是他们的共同的灵魂。科学与艺术共同目的都是以创新的手段来唤起 人们意识或潜意识中，对自然和情感的共鸣，只不过他们使用的“语言”不同。本课程 的教学目的之一就是要打破他们之间的“语言”障碍，分析和比较他们在创新意识和思 维方法上的共同点，以达到对学生进行科学与人文素质的培养和创新思维能力培养的目 的。这符合现代教育理念，符合物理专业人才培养目标，具有重要创新思想。 二、课程教学目标 知识目标： 1．了解科学与艺术发展的简单历史，理解西方美术与物理学发展的历史脉络。 2．理解达芬奇与牛顿在艺术和物理领域内的创造性贡献，比较性地认识参照系与透视 原理对空间认知方式。 3. 理解爱因斯坦的科学贡献和由此产生的现代时空观，理解科学和艺术对空间认知的 里程碑式成就。 4. 充分掌握科学与艺术平行发展历史的再认识，理解科学艺术交融的重要性。 5. 了解希腊哲学对科学与艺术的影响，理解人类对时间空间和光的本性的哲学思考， 6.理解量子力学图景的抽象思考。 能力目标： 1．培养人文与科学素养。 2．培养科学思维方法和提高创新思维能力
3.培养艺术鉴赏能力。 三、课程教学基本要求 课程前：1.了解物理学专业的人才培养方案；2.认真阅读本大纲与教材；3.对所用教材 进行研究，按大纲要求进行内容的取舍。 课程中：要结合学生实际情况对内容的难易程度进行调整。 课程后：鼓励学生进行课后阅读和讨论。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配 序号 教学模块 知识点 学时 1 了解：物理学简史和绘画简史 2 硬币的两面： 理解：艺术与物理的关系，图像与语言的关系， 物理与艺术 人与自然的关系 了解：古希腊时空观与艺术，中世纪的科学与 3 理性的滥觞： 艺术 自然哲学到 理解：理性的滥觞，古希腊的时空观(1)欧几 物理学 里德的空间(2)亚里士多德的时间(3)光的 意义 3 学会看风景 了解：乔托一一西方美术之父(1)透视学：美3 乔托与“透 术基础(2)从乔托到马萨乔，伽利略的科学观 视”，伽利理解：光与影的关系，文艺复兴时期的科学精 略与“参照神和人文精神 系” 缪斯的使者： 了解：达·芬奇与牛顿，达·芬奇与其作品欣 达·芬奇
2 3．培养艺术鉴赏能力。 三、课程教学基本要求 课程前：1.了解物理学专业的人才培养方案；2.认真阅读本大纲与教材；3.对所用教材 进行研究，按大纲要求进行内容的取舍。 课程中：要结合学生实际情况对内容的难易程度进行调整。 课程后：鼓励学生进行课后阅读和讨论。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配 序号 教学模块 知识点 学时 1 硬币的两面： 物理与艺术 了解：物理学简史和绘画简史 理解：艺术与物理的关系，图像与语言的关系， 人与自然的关系 2 2 理性的滥觞： 自然哲 学到 物理学 了解：古希腊时空观与艺术，中世纪的科学与 艺术 理解：理性的滥觞，古希腊的时空观（1）欧几 里德的空间（2）亚里士多德的时间（3）光的 意义 3 3 学会看风景： 乔托与 “透 视” ， 伽利 略与“ 参照 系” 了解：乔托——西方美术之父（1）透视学：美 术基础（2）从乔托到马萨乔，伽利略的科学观 理解：光与影的关系，文艺复兴时期的科学精 神和人文精神 3 4 缪斯的使者： 达·芬奇 、 了解：达·芬奇与牛顿，达·芬奇与其作品欣 赏 3
牛顿 理解：牛顿的力学体系 持久的革命： 了解：印象派一现代美术革命，爱因斯坦与相 3 科学和艺术 对论时空观 革命 理解：技术进步与艺术(1)摄影术与幻象(2) 非欧几何与空间 6 解放色彩曲 了解：光的艺术认识 理解：野兽主义画派，光的科学意义 重构空间观： 了解：爱因斯坦与毕加索 立体派、空 理解：立体主义画派，雕塑与空问 间的意义 了解：时间的科学意义 解剖时间谜 理解：未来主义与时间，超现实主义 量子风云录 了解：抽象派艺术 理解：物质结构，量子图像：波粒两重性，不确 定原理 10 混沌鉴喻 了解：确定系统中的混沌概念，混沌的表征 理解：分形几何与分形艺术，抽象表现主义 11 宇宙与人文 了解：广义相对论，宇宙中的“幽灵”一一黑 /3 洞 理解：古代“有序”的宇宙，牛顿“万有”的 字宙，现代“膨胀”的字宙 12 科学艺术家 了解：对称与不对称，对称与测量 理解：物质与反物质、过去与未来，科学家和 艺术家，真理的诗意化 五、教学方法与策略 课堂教学以电子教案为主线，配合课件、插播片、网络资源等教学煤体，充分发挥 各种手段的功能，力求达到最佳的教学效果。鼓励学生进行课后阅读和讨论
3 牛顿 理解：牛顿的力学体系 5 持久的革命： 科学和 艺术 革命 了解：印象派—现代美术革命，爱因斯坦与相 对论时空观 理解：技术进步与艺术（1）摄影术与幻象（2） 非欧几何与空间 3 6 解放色彩曲 了解： 光的艺术认识 理解：野兽主义画派,光的科学意义 2 7 重构空间观： 立体派 、空 间的意义 了解： 爱因斯坦与毕加索 理解：立体主义画派,雕塑与空间 3 8 解剖时间谜 了解：时间的科学意义 理解：未来主义与时间，超现实主义 3 9 量子风云录 了解： 抽象派艺术 理解：物质结构,量子图像: 波粒两重性,不确 定原理 3 10 混沌鉴喻 了解：确定系统中的混沌概念，混沌的表征 理解：分形几何与分形艺术，抽象表现主义 2 11 宇宙与人文 了解： 广义相对论，宇宙中的“幽灵”——黑 洞 理解：古代“有序”的宇宙，牛顿“万有”的 宇宙，现代“膨胀”的宇宙 3 12 科学艺术家 了解：对称与不对称，对称与测量 理解：物质与反物质、过去与未来，科学家和 艺术家，真理的诗意化 2 五、教学方法与策略 课堂教学以电子教案为主线，配合课件、插播片、网络资源等教学媒体，充分发挥 各种手段的功能，力求达到最佳的教学效果。鼓励学生进行课后阅读和讨论
六、学生学习成效考核方式（考查） 考核环节构成 占总成绩 评分依据 (均为100分制) 的比重 平时成绩 考勤 占30%： 平时成绩 课外阅读汇报 占30%： 期末成绩 小论文(1500-2000字) 占40% 七、选用教材 施大宁编著，《物理与艺术》（第二版），科学出版社，2010。 八、参考资料 [1]李政道编著，《科学与艺术》，上海科学技术出版社，2004。 [2]赵凯华编著，《新概念物理教程：力学》，高等教有出版社，1999。 [3]贡布里希编著，《艺术发展史》，天津人民美术出版社，1991。 [4)伽莫夫G编著，《物理世界奇遇记》，湖南教有出版社，2000。 [5]戴吾三编著，《科学与艺术：人类飞翔的双翼》，科学出版社，2001。 大纲起草人：姜利群 大纲审核人：唐淑红 大纲批准人：谢四莲 日期：2016年12月20日
4 六、学生学习成效考核方式（考查） 七、选用教材 施大宁编著，《物理与艺术》（第二版），科学出版社，2010。 八、参考资料 [1]李政道编著，《科学与艺术》， 上海科学技术出版社，2004。 [2]赵凯华编著，《新概念物理教程：力学》，高等教育出版社，1999。 [3]贡布里希编著，《艺术发展史》，天津人民美术出版社，1991。 [4]伽莫夫 G 编著，《物理世界奇遇记》，湖南教育出版社，2000。 [5]戴吾三编著，《科学与艺术：人类飞翔的双翼》， 科学出版社，2001。 大纲起草人：姜利群 大纲审核人：唐淑红 大纲批准人：谢四莲 日期： 2016 年 12 月 20 日 考核环节构成 （均为 100 分制） 评分依据 占总成绩 的比重 平时成绩 考勤 占 30%； 平时成绩 课外阅读汇报 占 30%； 期末成绩 小论文（1500-2000 字） 占 40%