第3版前言
課程設(shè)置､課程內(nèi)容是大學(xué)教育體系中極為重要的核心部分，面對(duì)知識(shí)､信息大爆炸，學(xué)時(shí)壓縮等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，“大學(xué)物理”作為高等學(xué)校理工科各專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的重要通識(shí)性基礎(chǔ)課程，其教學(xué)內(nèi)容的改革已成為現(xiàn)實(shí)和緊迫的問(wèn)題。面向未來(lái)的具有前瞻性的高效的課程內(nèi)容傳遞給學(xué)生的一定是令其受用終身的學(xué)科思想和方法，學(xué)生獲得的一定是其終身實(shí)踐中獨(dú)立發(fā)現(xiàn)､分析和解決問(wèn)題的能力。為此，本書(shū)從物理學(xué)史､物理思想方法､解決實(shí)際問(wèn)題和學(xué)科融合等多角度，強(qiáng)調(diào)了工科物理教學(xué)的指向性和目的性，從物理知識(shí)應(yīng)用､能力培養(yǎng)､飛行學(xué)員現(xiàn)實(shí)需求和未來(lái)需求等多角度詮釋了教材的飛行特色內(nèi)涵，緊貼部隊(duì)，聚焦實(shí)戰(zhàn)，從物理知識(shí)拓展､應(yīng)用性習(xí)題例題和自主學(xué)習(xí)材料等多角度突出了飛行特色工科物理教學(xué)的創(chuàng)新性和前瞻性。本書(shū)使用五年來(lái)，深受廣大師生厚愛(ài)，多次被評(píng)為最受歡迎的教材，教材的針對(duì)性和有效性得到了學(xué)員的廣泛認(rèn)可，同時(shí)也激發(fā)了廣大學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情。下面這些基于飛行特色的學(xué)科融合的改革經(jīng)驗(yàn)為高效教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建提供了可能路徑。
1.通過(guò)學(xué)科融合建立物理與飛行的聯(lián)系。這種聯(lián)系的建立，發(fā)散和拓展了思維，強(qiáng)調(diào)了物理教育的應(yīng)用性､職業(yè)性，展示了科學(xué)理論的特殊性與普遍性。例如，我們把飛機(jī)的斤斗運(yùn)動(dòng)理想化為鉛垂面的圓周運(yùn)動(dòng)，取代了傳統(tǒng)教材中理想化的繩拉球的運(yùn)動(dòng)；用能量守恒定律求解飛機(jī)改出俯沖的高度損失，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，解決了中國(guó)高等教育從蘇聯(lián)體制向西方體制轉(zhuǎn)型中的理論和實(shí)際脫節(jié)､創(chuàng)新性不足等問(wèn)題。
2.通過(guò)增加歷史和應(yīng)用模塊深化內(nèi)容。每一章增加了歷史背景及物理思想發(fā)展脈絡(luò)模塊，介紹物理學(xué)史，從中提煉創(chuàng)新過(guò)程，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。物理學(xué)史也是一門(mén)課程，我們?cè)趯W(xué)時(shí)數(shù)不變的前提下做了融合，這就是高效教學(xué)!在每一節(jié)的物理知識(shí)應(yīng)用模塊中，重視用物理學(xué)原理解決飛行軍事應(yīng)用問(wèn)題，如飛機(jī)定常運(yùn)動(dòng)､盤(pán)旋運(yùn)動(dòng)分析等，突出飛行特色。
3.以能力培養(yǎng)牽引課程內(nèi)容改革。將傳統(tǒng)的知識(shí)傳授變?yōu)槟芰ε囵B(yǎng)，突出學(xué)科思想方法，重視思想方法上的學(xué)科交叉融合。如物理學(xué)的簡(jiǎn)諧振動(dòng)與電工電子的交流電，它們分析解決問(wèn)題的思想方法相同，運(yùn)用類(lèi)比方法進(jìn)行講解，就會(huì)大大節(jié)省時(shí)間，同時(shí)建立不同領(lǐng)域知識(shí)､思想和方法上的聯(lián)系，充分體現(xiàn)科學(xué)魅力。
4.以學(xué)員現(xiàn)實(shí)需求牽引課程內(nèi)容改革。針對(duì)飛行學(xué)員部分專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課缺失的情況，如沒(méi)有“工程熱力學(xué)”課程的理論支撐，就要學(xué)習(xí)“航空動(dòng)力裝置”等課程，我們以學(xué)員現(xiàn)實(shí)需求來(lái)整合課程內(nèi)容，如工程熱力學(xué)中的壓氣機(jī)､噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)､開(kāi)口系熱力學(xué)第一定律等作為拓展內(nèi)容引入到通識(shí)基礎(chǔ)課里。通過(guò)學(xué)科交叉，物理老師把物理原理運(yùn)用到工程實(shí)際，增強(qiáng)了教員的理論自信，如壓氣機(jī)的物理原理就是定向運(yùn)動(dòng)氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為分子熱運(yùn)動(dòng)的能量，壓氣機(jī)原理蘊(yùn)含的能量轉(zhuǎn)化與飛機(jī)高度表原理蘊(yùn)含的重力勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化，體現(xiàn)了科學(xué)思想的一脈相承，凸顯科學(xué)原理的統(tǒng)一性和簡(jiǎn)單性，充分彰顯了本科基礎(chǔ)課程的教學(xué)目的：用簡(jiǎn)單樸實(shí)的原理指導(dǎo)學(xué)員一生的科學(xué)實(shí)踐。
5.以飛行員未來(lái)需求牽引課程內(nèi)容改革。未來(lái)是電子戰(zhàn)､信息戰(zhàn)和智能戰(zhàn)，其基礎(chǔ)是電磁場(chǎng)理論､微波､天線原理等。針對(duì)飛行員可能的未來(lái)需求，在教材中我們加入了電磁波輻射､天線陣原理等內(nèi)容，并且重整教學(xué)內(nèi)容，如機(jī)械波､電磁波､光波同時(shí)講授，把相控陣､孔徑雷達(dá)､聲吶､射電望遠(yuǎn)鏡等看似不相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域建立了物理思想和問(wèn)題解決方法上的聯(lián)系，大大提高了教學(xué)綜合效率。同時(shí)，教員在教學(xué)實(shí)踐中主動(dòng)拓展學(xué)科領(lǐng)域，打通學(xué)科間的界限，尋求學(xué)科間的聯(lián)系，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)科綜合價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)教學(xué)學(xué)術(shù)的價(jià)值追求。
另外，本書(shū)為適應(yīng)軍事高等教育新大綱的改革要求，增加了量子物理的氫原子描述等內(nèi)容；為回應(yīng)廣大教員和學(xué)員在教與學(xué)實(shí)踐中的中肯意見(jiàn)和建議，改正了上一版中出現(xiàn)的疏漏及個(gè)別表達(dá)上有欠缺的內(nèi)容和詞句。
本書(shū)為解決高等教育擴(kuò)招帶來(lái)的學(xué)員初等物理知識(shí)水平參差不齊等問(wèn)題而開(kāi)展分層次教學(xué)提供了方便有效的選擇路徑。對(duì)于高層次學(xué)員，可以把物理知識(shí)拓展內(nèi)容作為必講或重點(diǎn)講授內(nèi)容；對(duì)于普通層次學(xué)員，可以把物理知識(shí)拓展內(nèi)容作為選講､研討或感興趣的自學(xué)內(nèi)容；對(duì)于文科或物理基礎(chǔ)差的學(xué)員，可以把物理知識(shí)應(yīng)用模塊內(nèi)容作為選講､研討或感興趣的自學(xué)內(nèi)容，不講物理知識(shí)拓展內(nèi)容。
本書(shū)由白曉明､邵偉編著。本書(shū)的修訂出版是在學(xué)校和學(xué)院的大力支持下完成的。在出版過(guò)程中始終得到學(xué)校機(jī)關(guān)和物理教研室全體教員的支持和幫助，特此一并致謝。
由于時(shí)間倉(cāng)促，編者的學(xué)識(shí)水平和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)有限，書(shū)中不當(dāng)之處難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編 者