前言
以经典物理学、近代和现代物理学基础为主要内容的大学物理课程,是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课。它所阐述的物理学基本知识、基本概念、基本规律和基本方法,不仅是学生继续学习专业课程和其他科学技术的基础,也是培养和提高学生科学素质、科学思维方法和科学研究能力的重要内容。
全国高校连续扩招之后,高等教育从过去的精英教育向大众教育转变。特别是在《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010—2020)》出台之后,众多的地方本科院校都以建设成为一流的应用技术型高等学校为目标,推进教育改革创新,促进转型发展。然而,目前的大学基础物理教学与应用技术人才培养却不相适应。这主要体现在两个方面: 其一是教材内容方面,当前全国大部分工科院校使用的教材,从风格、体系以及涵盖的物理学知识来看,与新中国成立初期苏联专家巴巴诺夫专门为工科物理教学组织编写的《物理学》相差不大,跟不上现代物理学的发展,更为关键的是与当前工科院校中强调的应用技术型教学脱轨; 其二是教学方法方面,传统的物理教学通常通过知识的讲解和剖析来传授知识,为了使学生更好地掌握知识,教师往往受教材束缚,追求知识体系的完整而不加选择地讲授,教学中难免出现教学内容重复,学生所获得的知识也仅限于书本,他们的收获也不过是对现成知识的熟悉以及对现成结论的确信,而在应用方面,特别在能力提高方面收效不大。因此,为了探索如何在新形势下充分发挥大学物理课的教育功能,以满足培养技术应用型人才的高等学校对大学物理课程改革发展和实际教学的要求,我们尝试对大学物理课程进行模块化处理,增加物理学在工程技术领域的应用等内容,加强与后续专业课程的教学联系等教学改革。本书正是在此教学改革背景下编写而成的。
本书是一套应用技术型高等学校工科类各专业学生适用的大学物理教材,依据教育部物理基础课程教学指导分委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求(2010年版)》编写,涵盖了基本要求中的核心内容。考虑到应用型院校的特点和实际情况,对大学物理课程进行模块化处理,增设现代工程技术的物理基础专题模块,增加物理学在工程技术领域的应用内容; 适度降低部分内容的起点,较好地与中学物理基础衔接,同时加强与后续专业课程的教学内容关联; 压缩经典内容,简化近代物理; 简约理论论证公式推导,加强例题的基础性、应用性和典型性; 在保证必要的基本训练的基础上,适度降低习题的难度。
本书是为70~110学时大学物理课程编写的,分为上、下册。上册内容包括模块一(力学),模块二(波动光学),模块三(热学); 下册内容包括模块四(电磁学),模块五(狭义相对论及量子物理基础),模块六(现代工程技术的物理基础专题)。其中,模块一(力学)和模块四(电磁学)为必修模块,其余为选修模块。各专业可根据专业要求,在必修模块的基础上,选择相应的选修模块完成教学。
本书由陈巧玲主编,蒋海斌、吕少珍、姚少波等参加了本书的编写工作。陈巧玲编写了模块一(力学)和模块四(电磁学),蒋海斌编写了模块三(热学)和模块五(狭义相对论及量子物理基础),姚少波编写了模块二(波动光学)。模块六(现代工程技术的物理基础专题)由陈巧玲、姚少波、吕少珍、蓝杰钦、高巍巍、张斌、宋耀东、蒋海斌、石梦静、林文硕、陈丽、白莹等共同完成。习题部分由陈巧玲、吕少珍编写。全书由陈巧玲负责统稿。为加强与中学物理教学的衔接,特别邀请厦门双十中学漳州分校的物理教师熊建民参加了本书的编写。
由于编者学术水平所限,书中难免有不妥之处,望老师和同学们在使用过程中多提宝贵意见,我们将在今后的再版中加以纠正,使教材在使用中不断完善。
编者2020年10月