鐘季康 胡盤新
(1同濟(jì)大學(xué)物理系,上?!?00092;2上海交通大學(xué),上?!?00240)
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第7版程江本《普通物理學(xué)》改編介紹
鐘季康1胡盤新2
(1同濟(jì)大學(xué)物理系,上海200092;2上海交通大學(xué),上海200240)
摘要程守洙、江之永主編的《普通物理學(xué)》是我國工科物理最早教材之一,為框定我國高等學(xué)校大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容起到了奠基性的作用.本著繼承與發(fā)展,與時俱進(jìn),精益求精的精神,半個多世紀(jì)以來已有多次修訂改編,本文簡要介紹新版(第7版)在追求論述嚴(yán)謹(jǐn)、聯(lián)系實(shí)際、優(yōu)化插圖、追蹤前沿、培養(yǎng)創(chuàng)新意識以及教材建設(shè)與信息技術(shù)相結(jié)合等方面所做的主要工作.
關(guān)鍵詞歷史承傳;教材建設(shè);普通物理學(xué);精益求精
自改革開放以來,大學(xué)物理的教材建設(shè)呈現(xiàn)出百花齊放、欣欣向榮的局面,稱為“大學(xué)物理”的教材琳瑯滿目,多達(dá)100多種,但在這眾多的教材中,只有程守洙、江之永主編的《普通物理學(xué)》一本稱作“普通物理學(xué)”.這是一本具有50多年的歷史又不斷更新發(fā)展的大學(xué)理工科基礎(chǔ)物理教材.它的第7版修訂本即將由高等教育出版社出版發(fā)行,借此機(jī)會,我們簡單回顧一下該教材的編寫歷程,以及本次修改的思路與一些要點(diǎn),以期引起讀者的共鳴.
1編寫歷史
眾所周知,解放前,我國高校主要采用歐美體系的教材;解放初期,在全面向蘇聯(lián)學(xué)習(xí)的大背景下,又主要采用蘇聯(lián)體系的教材.由于國情和文化不一樣,這些教材不太適合我國高校需要.當(dāng)時教育部提出“在翻譯蘇聯(lián)高等學(xué)校教科書的同時,也要著手編寫各種適合我國高校應(yīng)用的教材和參考書”,為此上海市高教局組織了以程守洙教授(先華東紡織工學(xué)院后調(diào)入上海交通大學(xué))和江之永教授(同濟(jì)大學(xué))為組長的“上海市高等工業(yè)學(xué)校物理學(xué)編寫組”,經(jīng)過多年的努力,在1961年定稿出版了《普通物理學(xué)》第1版.由于受當(dāng)時“大躍進(jìn)”的影響,認(rèn)為第1版內(nèi)容過于臃腫,于是在1964年作了較大壓縮,修訂后出版了第2版.這是我國工科物理最早的物理教材之一,與早期的其他教材一起(如1956年出版了在蘇聯(lián)專家巴巴諾夫指導(dǎo)下由王謨顯、江之永、殷大鈞等編寫的《物理學(xué)》),為框定我國高等學(xué)校大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容起到了奠基性的作用,被譽(yù)為是我國建國以來第一本切合我國國情且具有獨(dú)特風(fēng)格的通用教材,對于穩(wěn)定教學(xué)秩序起到了重要作用[1].“文革”之后,當(dāng)時主管科教工作的鄧小平同志多次指示,恢復(fù)高考后要使用新教材,且“關(guān)鍵是教材,教材要反映現(xiàn)代科學(xué)文化的先進(jìn)水平,同時要符合我國的實(shí)際情況.”此時程守洙和江之永兩位教授雖年事已高,但仍在他們的指導(dǎo)下,聯(lián)合上海各主要工科院校,再次對教材又作了較大修訂,于1979年出版了第3版,這在當(dāng)時百廢待興的歷史條件下,為重建我國高等學(xué)校大學(xué)物理課程、適應(yīng)國家現(xiàn)代化建設(shè)的要求起到了積極的作用,為大多數(shù)工科院校所采用.
此后,根據(jù)形勢的發(fā)展和教學(xué)的需要,先后修訂出版了第4版、第5版和第6版.這些教材曾獲得國家優(yōu)秀教材獎、上海市科技進(jìn)步獎等榮譽(yù).有評論認(rèn)為,程守洙、江之永主編的《普通物理學(xué)》是我國現(xiàn)行使用時間最長,使用范圍最廣,培養(yǎng)人才最多的大學(xué)物理教材,也是我國各類物理教學(xué)研究論文引用最多的參考文獻(xiàn)之一,深受廣大讀者和師生的厚愛[2].
第6版于2007年發(fā)行至今已有8年之久,2012年入選為第一批“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材后,本著繼承與發(fā)展,與時俱進(jìn),精益求精的精神,再次作了修訂.
本次修訂在第6版的基礎(chǔ)上保持了原教材體系和特點(diǎn),在不增加難度的前提下,對個別內(nèi)容稍作必要的調(diào)整,對某些內(nèi)容的講述作了修改和補(bǔ)充,改正了原書的不妥之處,使之更為精準(zhǔn);進(jìn)一步改進(jìn)了部分插圖的質(zhì)量,增加了聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用實(shí)例,跟蹤了物理學(xué)發(fā)展的最新成就,更加符合當(dāng)今的教學(xué)需求.
2論述精準(zhǔn) 精益求精
論述嚴(yán)謹(jǐn)是任何一本教材所必須的基本素質(zhì),更是我們每一次修訂的考慮重點(diǎn).因此本次修訂針對原教材內(nèi)容作了縝密的梳理,對容易引起誤解的表述作了修正.例如在討論剛體模型時,一般都認(rèn)為“剛體是一特殊的質(zhì)點(diǎn)系”,質(zhì)點(diǎn)是僅有質(zhì)量而忽略體積大小的幾何點(diǎn),而處理剛體時常取一個體積元,與質(zhì)點(diǎn)的定義似乎有矛盾.在本次修訂中,將“質(zhì)點(diǎn)”修改為“質(zhì)元”.質(zhì)元在宏觀上無限小,微觀上又包含大量分子原子,可以有內(nèi)部結(jié)構(gòu).修改為質(zhì)元后,質(zhì)元可以有小體積dV,其質(zhì)量就可以表示為dm=ρdV.同時,這個修改又為后面電磁場研究中將帶電體和載流導(dǎo)線分割為許許多多電荷元、電流元打下基礎(chǔ).
又如,電荷之間的相互作用力是通過電場來傳遞的.為了形象地表示這個關(guān)系,第6版畫了這樣一個框圖
圖1電荷通過電場傳遞作用力第6版示意圖
但問題是, 空間的電場應(yīng)是兩個電荷各自激發(fā)電場的疊加,上述表示不能反映一個電荷在另一個電荷的電場中的受力關(guān)系,所以第7版修訂時,改為
圖2 電荷通過電場傳遞作用力第7版示意圖
這就避免了電荷在自身電場中受力的印象.同樣地,電流通過磁場相互作用的關(guān)系也作了相應(yīng)的修改.
在學(xué)習(xí)高斯定理時,由于可以利用高斯定理求解某些對稱性電荷分布的電場,在教學(xué)中往往過分地突出這種解題方法,學(xué)生以為高斯定律就是講述電場強(qiáng)度E與場源電荷q的關(guān)系.為消除誤解,本次修訂特別強(qiáng)調(diào)了高斯定理是講述電場通量與電荷的關(guān)系.對電場線與電通量的關(guān)系也作了更明確的論述,特別指明這是兩個完全不同的物理量,不要使學(xué)生產(chǎn)生電通量就是電場線的錯誤認(rèn)識.事實(shí)上,前者是無單位的純數(shù),而后者卻是有量綱的物理量,通過面元ΔS的電通量僅在數(shù)值上等于穿過面元的電場線條數(shù).
在相對論一章,關(guān)于愛因斯坦的兩條基本原理,學(xué)生比較容易接受光速不變原理,而對相對性原理有困難.因?yàn)榻?jīng)典力學(xué)中有相對性原理,狹義相對論也有相對性原理,不知二者的區(qū)別.本次修訂加強(qiáng)了對此的背景材料的介紹,強(qiáng)調(diào)了愛因斯坦既肯定電磁場理論的正確性,又肯定了相對性原理的正確性.可以說相對性原理是“管定律的定律”.鑒于光速是常量已由實(shí)驗(yàn)所證實(shí),所以問題出在伽利略變換.又在討論相對論長度收縮時,增加了“伽莫夫漫游世界”的一幅圖,指明長度收縮與用眼睛觀察到的圖像不是一回事,而這個問題在很長時間里曾經(jīng)引起了包括許多科學(xué)家在內(nèi)的錯覺,以此啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的興趣.
某些修正頗有咬文嚼字的味道(如第1章原來的標(biāo)題是“力與運(yùn)動”,現(xiàn)改為“運(yùn)動與力”,更符合內(nèi)容次序,也不會產(chǎn)生誤解),但物理學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué),在教材中不能有引起任何誤解的論述.
3增加聯(lián)系實(shí)際的例子
多年來困惑我們物理教學(xué)的一大現(xiàn)象是,許多學(xué)生對物理學(xué)習(xí)不感興趣,其中一個原因是教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際不夠,學(xué)生覺得物理“沒有用”.正如去年舉辦的全國第1屆青年教師講課比賽中,專家提出的意見那樣,相當(dāng)一些青年教師講課比較枯燥,缺少理論聯(lián)系實(shí)際的事例,影響了課堂教學(xué)的效果[3].要解決這個問題,要多方面的努力.教材是基礎(chǔ),一本好的教材,尤其是像大學(xué)物理這樣理論體系比較強(qiáng)的基礎(chǔ)課程,列舉大量應(yīng)用實(shí)例是非常重要的.所以,在歷次改編時我們特別注重盡可能多地引入應(yīng)用實(shí)例,特別是從日常生活中提取物理應(yīng)用實(shí)例,為教師提供更多更好的教學(xué)素材.
例如,在“碰撞”一節(jié),我們列舉了2013年6月,一列從杭州開往北京的G38次高鐵列車,遭遇了“飛鳥子彈”的襲擊,導(dǎo)致車頭玻璃大面積開裂,不得不緊急??吭谀暇┠险镜膶?shí)例.要求學(xué)生計算這種瞬間撞擊力的可能大小,指出飛鳥對高速飛行的飛機(jī)、高鐵列車可能構(gòu)成極大的安全威脅,因此必須采取各種防范措施,以免造成災(zāi)難.
在描述橫波與縱波后,列舉了地震的縱波和橫波,指出縱波的傳播速度比橫波快,地震儀監(jiān)測到這兩類波達(dá)到的時間差,便可以確定震心的距離和地震的中心位置.尤其是,利用這個時間差,可在破壞性更大的橫波來到的前幾秒發(fā)出警報,以減少生命財產(chǎn)的損失.
又如,在講光學(xué)分辨率時,列舉了前些年媒體炒作得很厲害的所謂“在太空中用肉眼能看到我國的長城”的命題,讓學(xué)生討論有沒有這個可能?
還有,在安培力一節(jié)中,除了列舉磁懸浮列車外,還增加了當(dāng)前報道得很多的軍事應(yīng)用,如電磁炮,航母上的電磁彈射飛機(jī)等.
在光柵的應(yīng)用中,我們將光柵的理論擴(kuò)展到無線電的天線陣列,計算在什么方向上可獲得最強(qiáng)的輻射效果.
新增的應(yīng)用實(shí)例還很多,不一一列舉.大量應(yīng)用實(shí)例的引入,將使我們的課程更加生動,極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.
4優(yōu)化插圖、實(shí)例與習(xí)題
本次修訂對一些不夠準(zhǔn)確或者不夠清晰的圖也作了修正.例如原書在“受迫振動 共振”一節(jié)給出了小阻尼情況下受迫振動的方程解為一振幅衰減與一等幅振動的疊加,說“在驅(qū)動力開始作用的階段,系統(tǒng)的振動是非常復(fù)雜的(圖10-16)……”,但所給出的曲線圖給人印象受迫振動的位移時間曲線并不復(fù)雜,很有規(guī)律,且沒有反映出初始階段振幅衰減的情況.在第7版,我們采用計算機(jī)數(shù)值解,模擬出初始階段的振動曲線(見圖3(b)),使圖文一致,更具一般性.
圖3 受迫振動的位移時間曲線
有些實(shí)例的安排與講述更加精準(zhǔn)到位.例如對駐波的討論,將音叉產(chǎn)生駐波的實(shí)驗(yàn)移至這節(jié)最后,作為駐波理論的實(shí)際演示,改變了原先一上來就介紹這個實(shí)驗(yàn),令學(xué)生先入為主地留下了駐波就是“8”字型波形的印象,而忽視了對其形成機(jī)理的認(rèn)識,以期達(dá)到更好的教學(xué)效果.對“量子圍欄”的描述也從先前的證明一般粒子波動性而移至無限勢阱后.作為無限勢阱的一個例子,不僅證實(shí)了電子的波動性,而且能直觀地看到在阱中形成的駐波.
習(xí)題的調(diào)整量達(dá)30%之多,如力學(xué)部分,由原來的133道題增加到143道題,其中有40道題是新增的;又如熱學(xué)部分由原來的56道題壓縮動53道題,但調(diào)整了27道題,調(diào)整量達(dá)50%.新增加的這些習(xí)題與正文內(nèi)容聯(lián)系更緊密,盡可能覆蓋了所有的知識點(diǎn).
5追蹤前沿發(fā)展 培養(yǎng)創(chuàng)新意識
如何實(shí)踐長期以來提倡的“保證經(jīng)典,加強(qiáng)現(xiàn)代”的教學(xué)理念,是教材建設(shè)的重大課題,更是我們這種有傳統(tǒng)歷史的教材在修訂時需要著力考慮的.以普通物理的方式介紹近代物理最新成就,不僅可以拉近基礎(chǔ)物理與前沿的距離,而且有助于開闊學(xué)生的視野,是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)興趣和創(chuàng)新意識的有效舉措.
在第7版的改編中,我們列舉了最新的諾貝爾物理學(xué)獎的成就,通過對這些成就的介紹,充分說明了物理學(xué)不只是純粹的基礎(chǔ)理論,它有廣闊的實(shí)際應(yīng)用天地.2014年諾貝爾物理學(xué)獎授予藍(lán)色發(fā)光二極管的發(fā)明者,還有前些年授予的光纖和半導(dǎo)體電荷耦合器件的發(fā)明,都是物理學(xué)實(shí)際應(yīng)用的杰出范例;2013年諾貝爾物理學(xué)獎授予的希格斯玻色子(上帝粒子)的預(yù)測,和前些年授予的宇宙加速膨脹的發(fā)現(xiàn)等又都是物理學(xué)基礎(chǔ)理論的重要成就.它們從兩方面說明了物理學(xué)本質(zhì)上是基礎(chǔ)科學(xué),但它源于實(shí)踐,又付諸實(shí)踐.作為工科物理教材的編寫者,我們必須廣為收集,精心篩選,達(dá)到理論與實(shí)踐并重的教學(xué)效果.
本次改編除了引入了大量應(yīng)用實(shí)例,我們還介紹了一些未來可能的應(yīng)用和發(fā)展.例如在量子力學(xué)一章,加強(qiáng)了對波函數(shù)的論述,增加了“量子態(tài)疊加原理”和“量子計算機(jī)”兩個小標(biāo)題.因?yàn)椴6笮?,不確定原理和量子態(tài)的疊加原理同是量子力學(xué)的3個極為重要的概念,可以說是核心內(nèi)容,所以有必要介紹量子態(tài)疊加原理.量子計算機(jī)是當(dāng)前物理學(xué)和信息科學(xué)前沿的熱點(diǎn)之一,而其理論基礎(chǔ)就是量子態(tài)疊加.雖然量子計算機(jī)并不是大學(xué)物理的核心內(nèi)容,但以普通物理的方式介紹這些內(nèi)容,確實(shí)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)興趣.
在本教材的最后一節(jié)是“宇宙學(xué)簡介”,第7版在這一節(jié)里補(bǔ)充了一小節(jié)“宇宙的未來”,這樣使得宇宙學(xué)的介紹有始有終,比較全面,特別是在這里介紹了當(dāng)前熱點(diǎn)話題之一的暗物質(zhì),指出是否存在暗物質(zhì)是決定宇宙未來的關(guān)鍵.
牛頓說: “沒有大膽的猜測,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)”.我們相信,在教材中引入一些前瞻性的東西是有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神的.
6現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用
本版修訂仍繼續(xù)保留了應(yīng)用計算機(jī)編程求解的一些例題與習(xí)題,這將有利于深化課程教學(xué),幫助那些學(xué)有余力的同學(xué)拓展知識,得到綜合能力的培養(yǎng).
本次修訂在教材中還安排了24個視頻內(nèi)容和23個動畫內(nèi)容,例如有陀螺儀、塔卡瑪橋、范艾侖輻射帶、拍現(xiàn)象、駐波、分辨率等內(nèi)容.在相關(guān)內(nèi)容處標(biāo)有二維碼圖標(biāo),學(xué)生可以通過手機(jī)掃一掃,進(jìn)入相關(guān)網(wǎng)頁,以視頻和動態(tài)圖像的形式對有關(guān)內(nèi)容作進(jìn)一步的說明和演示.這是教材建設(shè)與信息技術(shù)相結(jié)合的體現(xiàn).
如前所述,程江本《普通物理學(xué)》是當(dāng)前唯一一本以“普通物理學(xué)”命名的大學(xué)物理教材,這個名稱既反映了時代的痕跡,也有相對理論物理而言屬基礎(chǔ)層次的意思.我們保留這個書名既是為了緬懷先輩,也是繼承傳統(tǒng)、尊重歷史的體現(xiàn),但更希望這個唯一的書名會使這本教材更具特色,更不“普通”.當(dāng)然有沒有做到這一點(diǎn)得由廣大使用者去評述.
參考文獻(xiàn)
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[4]蔣平,馬世紅.享受物理教學(xué)[J]. 物理與工程,2014,24(5):18-21.
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2013—2017年度教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會第四次工作會議紀(jì)要
2015年10月12日
2013—2017年度教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(簡稱:大學(xué)物理課程教指委)第四次工作會議于2015年10月9~12日在山東臨沂大學(xué)召開.參會代表和委員共60位,其中本屆委員37位、顧問6位、特邀嘉賓3位,高等教育出版社、科學(xué)出版社、機(jī)械工業(yè)出版社、清華大學(xué)出版社、同濟(jì)大學(xué)出版社以及《物理與工程》雜志社代表14位.大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任:北京航空航天大學(xué)陳強(qiáng)教授、西安交通大學(xué)王小力教授、北京大學(xué)田光善教授、上海交通大學(xué)胡其圖教授、鄭州大學(xué)賈瑜教授、清華大學(xué)王青教授以及教指委委員南開大學(xué)宋峰教授分別主持了各專題討論會.大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會主任同濟(jì)大學(xué)顧牡教授、副主任:胡其圖教授、陳強(qiáng)教授、王小力教授、賈瑜教授以及秘書長同濟(jì)大學(xué)王祖源教授分別作了主旨或主題發(fā)言.會議的議題有:(1) 教育部有關(guān)工作精神的學(xué)習(xí)及大學(xué)物理課程教指委工作回顧;(2) 理工各專業(yè)類“教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)”研討會情況通報;(3) 大學(xué)物理課程教指委教改立項項目的審定;(4) ICPE 2015(2015年國際物理教育會議,北京)情況介紹;(5) 全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程青年教師講課比賽工作研討;(6) 各地區(qū)/專業(yè)類工作委員會一年來的工作情況交流.(7) 物理基礎(chǔ)課程教學(xué)和教學(xué)改革若干專題研討等.此外,會議還就大學(xué)物理課程教指委下一年度工作計劃,包括2016年全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教育學(xué)術(shù)研討會、2016年大學(xué)物理課程教指委工作會議等作了研討.會議期間,大學(xué)物理課程教指委顧問、前教指委正/副主任、清華大學(xué)李師群教授和中國科技大學(xué)霍劍青教授還應(yīng)邀為臨沂大學(xué)本科生作了兩場專題報告,受到了臨沂大學(xué)師生的歡迎.
臨沂大學(xué)劉占仁副校長出席了開幕式并致辭,他介紹了臨沂大學(xué)在教學(xué)、科研、服務(wù)老區(qū)建設(shè)和文化傳承等方面的工作,強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)物理課程教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用.教指委主任顧牡教授著重對會議的議程安排進(jìn)行了說明,并指出本次會議的主題是:解放思想、深化改革、力爭超越.
1教育部有關(guān)工作精神的學(xué)習(xí)及大學(xué)物理課程教指委工作回顧
顧牡教授首先向大家傳達(dá)了教育部高教司張大良司長于2015年8月在蘭州所做的“深化改革、創(chuàng)新驅(qū)動,促進(jìn)高等理科教育內(nèi)涵發(fā)展提高質(zhì)量”報告的精神,該報告從新形勢下高等教育改革的思路與目標(biāo)、當(dāng)前本科教育改革創(chuàng)新的主要任務(wù)、“十三(五”期間高等理科教育改革的重點(diǎn)工作等方面較全面地闡述了教育部今后一段時間有關(guān)高等理科教育的工作思路,具有指導(dǎo)意義.同時,顧牡教授還與大家一起回顧了大學(xué)物理課程教指委過去一年所開展的主要工作,包括大學(xué)物理課程地位/作用和任務(wù)的研討、理工各專業(yè)類“教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)”的研討和修改意見、2015年北京國際物理教育會議和高校物理課程系列報告會(2014)、全國高等學(xué)校教學(xué)研究立項工作、各地區(qū)/專業(yè)類工作委員會工作、教學(xué)研究和師資培訓(xùn)等.這些工作有效促進(jìn)了物理基礎(chǔ)課程的改革與建設(shè),產(chǎn)生了廣泛而又積極的影響.他指出,當(dāng)前也有一些同志對物理基礎(chǔ)課程教學(xué)在本科人才培養(yǎng)中的地位和作用的認(rèn)識尚存在欠缺,對課程的重視和投入程度尚存在不足,物理基礎(chǔ)課程教學(xué)手段和方法與世界發(fā)達(dá)國家相比存在差距,教學(xué)質(zhì)量與我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求仍有距離,課程改革與建設(shè)的任務(wù)依然繁重.為此,大家要解放思想、深化改革、力爭超越.
2理工各專業(yè)類“教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)”研討會情況通報
王祖源教授通報了2014年11月教育部高教司理工處關(guān)于理工各專業(yè)類“教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)”制定會議的主要情況.指出盡管“大學(xué)物理”和“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程的學(xué)時數(shù)已受到擠壓,但依然面臨著縮減學(xué)時的壓力,需要引起大家的高度重視.希望大家在努力促進(jìn)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上,通過多種渠道影響有關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)和專業(yè)課教師,努力確保物理基礎(chǔ)課程在本科人才培養(yǎng)中的地位和作用的落實(shí).
3全國高等學(xué)校教學(xué)研究立項項目的審定
胡其圖教授介紹了2015年全國高等學(xué)校教學(xué)研究立項項目申請、地區(qū)工作委員會審核和網(wǎng)絡(luò)評審的情況.此次共收到項目申請126項,經(jīng)各地區(qū)工作委員會審核、委員網(wǎng)絡(luò)評審和大學(xué)物理課程教指委工作會議審定,批準(zhǔn)項目40項,其中:東北地區(qū)6項、華北地區(qū)7項、西北地區(qū)7項、華東地區(qū)8項、中南地區(qū)6項、西南地區(qū)6項.另經(jīng)教指委主任會議同意設(shè)立教學(xué)研究專項1項.
42015年北京物理教育國際會議情況介紹
陳強(qiáng)教授介紹了ICPE 2015(2015年物理教育國際會議,北京)的情況,該會是國際純粹與應(yīng)用物理學(xué)聯(lián)合會所屬國際物理教學(xué)委員會主辦的物理教學(xué)界最重要的教育學(xué)術(shù)會議,每年一次.此次會議于2015年8月9~14日在北京友誼賓館會議舉行,由中國物理學(xué)會承辦,大學(xué)物理課程教指委、物理專業(yè)類教指委協(xié)辦.會議的主題是“Engaging Students in Physics:Research and Practice(讓學(xué)生參與物理:研究與實(shí)踐)”,來自世界各國的300多位物理教育工作者云集北京;會議組織了11個大會報告、12場分會報告、4場Workshop和1場Symposium.參會代表熱情高,多數(shù)口頭報告和張貼報告?zhèn)涫荜P(guān)注.這次會議不僅為世界各國了解中國高校的物理教育提供了窗口,而且更重要的是也讓中國高校的物理課教師更多地了解了世界.會議超出了預(yù)期的效果,得到了ICPE委員和參會代表的高度評價.
5全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程青年教師講課比賽相關(guān)問題的討論
會議對全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程青年教師講課比賽相關(guān)問題進(jìn)行了討論.決定2016年繼續(xù)舉辦兩年一屆的全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程青年教師講課比賽(初賽:省市級;復(fù)賽:地區(qū)級;決賽:全國級),決賽時間仍與全國高等學(xué)?;A(chǔ)物理課程教育學(xué)術(shù)研討會同步.比賽規(guī)則原則上不做大的改動,僅對已獲獎?wù)呤欠窨稍俅螀⒓颖荣?、證書文字表述等所出現(xiàn)的一些新的問題做個別修改,以利于更好地激發(fā)廣大青年教師投入物理基礎(chǔ)課教學(xué)和教學(xué)改革的積極性.
6各地區(qū)/專業(yè)類工作委員會工作情況交流
華北、東北、華東、中南、西北、西南地區(qū)工作委員會和醫(yī)藥類、農(nóng)林水類和文科類工作委員會分別對一年來各自的工作情況進(jìn)行了交流和總結(jié).主要包括:(1) 全國高等學(xué)校教學(xué)研究立項項目申請工作的宣傳和審核;(2) 召開學(xué)術(shù)研討會和教學(xué)培訓(xùn),邀請國內(nèi)知名教授和大學(xué)物理教指委專家作專題演講;(3) 積極參與ICPE 2015籌備工作;(4) 大學(xué)、中學(xué)教學(xué)銜接問題的研討等.此外,華東地區(qū)工作委員會開展了“大學(xué)物理教學(xué)調(diào)研”和“物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀況調(diào)查”;醫(yī)藥類工作委員會設(shè)立了專項課題研究;農(nóng)林水工作委員會研討了教學(xué)基本要求,開展了教材編寫等工作;文科類工作委員會開展了現(xiàn)狀調(diào)查和工作平臺建設(shè).這些工作加強(qiáng)了大學(xué)物理課程教指委與廣大一線基礎(chǔ)物理課教師的聯(lián)系,贏得了數(shù)以千計基礎(chǔ)物理課程教師的直接參與.
7物理基礎(chǔ)課程教學(xué)和教學(xué)改革若干專題研討
王小力教授就“物理基礎(chǔ)課程的地位、作用和任務(wù)與人才培養(yǎng)模式”專題作了題為“深化大學(xué)物理課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考與建議”的主題發(fā)言,具體涉及對當(dāng)前形勢和機(jī)遇的思考、面對的問題、任務(wù)和目標(biāo)以及各地區(qū)的均衡發(fā)展四個方面,提出要切實(shí)加大教師培訓(xùn)的力度、要注重教學(xué)觀念/教學(xué)方法的變革,關(guān)注網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動力、要注重基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)、要不斷強(qiáng)化八項科學(xué)實(shí)踐的內(nèi)容、要解放思想,勇于創(chuàng)新五條建議.王祖源教授、胡其圖教授結(jié)合“教育模式與方法、手段的研究”專題分別介紹了當(dāng)前 國內(nèi)物理基礎(chǔ)課
程MOOC和SPOC建設(shè)和應(yīng)用的情況,指出要加強(qiáng)過程性評價.賈瑜教授就“中學(xué)物理教學(xué)與大學(xué)物理教學(xué)的銜接”專題介紹了當(dāng)前中學(xué)物理的課改情況.期間,許多代表結(jié)合自己的工作踴躍發(fā)言,研討具有建設(shè)性.
8下一年度大學(xué)物理課程教指委工作計劃的研討
會議還就下一年度大學(xué)物理課程教指委的工作計劃進(jìn)行了研討.具體包括:
1) 繼續(xù)做好面向基礎(chǔ)物理課教師的全國高等學(xué)校教學(xué)研究立項項目(項目期限:2年)的立項、評審和驗(yàn)收工作,進(jìn)一步完善評審和驗(yàn)收的規(guī)則和程序.
2) 繼續(xù)舉辦2016年全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程青年教師講課比賽,決賽時間仍與全國高等學(xué)?;A(chǔ)物理課程教育學(xué)術(shù)研討會同步.比賽規(guī)則原則上不做大的改動,僅對已獲獎?wù)呤欠窨稍俅螀⒓颖荣?、證書文字表述等所出現(xiàn)的一些新的問題做個別修改,盡快完善比賽細(xì)則.明年8月前完成實(shí)驗(yàn)比賽的調(diào)研工作.
3) 與中國物理學(xué)會物理教學(xué)委員會聯(lián)合組織一年一度的全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ) 課 程教育學(xué)
術(shù)研討會,2016年全國高等學(xué)?;A(chǔ)物理課程教育學(xué)術(shù)研討會將在深圳召開,由南方科技大學(xué)承辦.2016年大學(xué)物理課程教指委工作會議將在寧夏召開,由寧夏大學(xué)承辦.
4) 盡快啟動“大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會歷史沿革與工作策略”課題組的工作.
5) 完成教育部委托的有關(guān)工作.
顧牡主任對會議進(jìn)行了總結(jié),他表示本次會議任務(wù)重、涉及面廣,大家工作很投入,取得了不少積極的成果.目前物理基礎(chǔ)課程教學(xué)改革和建設(shè)的任務(wù)相當(dāng)繁重,希望大家能抓住若干關(guān)鍵問題,予以重點(diǎn)突破;要注意研究發(fā)達(dá)國家特別是美國在物理基礎(chǔ)課程教學(xué)研究方面的成果和經(jīng)驗(yàn),關(guān)注教學(xué)改革成效的量化評價,努力發(fā)揮大學(xué)物理課程教指委在“大學(xué)物理”和“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程建設(shè)和改革中的引導(dǎo)作用.
本次會議得到了臨沂大學(xué)各級領(lǐng)導(dǎo)、老師和學(xué)生特別是凝聚態(tài)物理研究所的大力支持,他們?yōu)闀h的順利召開付出了辛勤的勞動;同時,會議還得到了山東省物理學(xué)會、山東大學(xué)物理學(xué)院的大力協(xié)助.與會代表對此表示衷心的感謝!
2013—2017年度教育部高等學(xué)校大學(xué)
物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會
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INHERITANCE AND DEVELOPMENT FOR EXCELLENCE—INTRODUCTION TO THE GENERAL PHYSICS (7TH EDITION)
Zhong Jikang1Hu Panxin2
(1Departmetn of Physics, Tongji University, Shanghai 200092;2Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240)
AbstractGeneral physics compiled by Cheng Shuozhu and Jiang Zhiyong is one of the earliest textbook of physics for science and engineering, which has played a fundamental role in the teaching of college physics course in colleges and universities. With inheritance and development, advancing with the times, and the spirit of excellence, this book has been repeatedly revised for more than half a century. In this paper, we briefly introduces the new version (seventh edition) which has been revised for more rigorous exposition, closer to practice, optimizing the illustrations, front tracking, and combining information technology with teaching material. In this way, it is helpful for fostering students’ innovation consciousness.
Key wordshistorical inheritance; construction of textbook; general fphysics; constantly strive for perfection
作者簡介:2015-10-28 鐘季康,男,教授,從事大學(xué)物理教學(xué)及生物醫(yī)學(xué)信號處理研究.zhongjk123@126.com