前言
物理学研究物质的基本结构、基本相互作用和最普遍的运动规律,是一切自然科学和工程技术的基础。以物理学为基础的大学物理课程是高等学校理工科非物理学类各专业学生的一门重要的通识性必修基础课。
作为一门古老的基础学科,物理学从古至今都对人类的文明和科技进步起到了不可估量的作用。物理学为科学技术提供科学原理,能够指导技术路线的选择和技术方案的改进,有助于培养技术人员的科学品格和创新能力。物理学的学习使技术人员的眼光远、层次高且后劲足。物理学是科技人才素质教育的基础。世界工科大学都无一例外将物理学作为重要的基础课程。
教育发展、科技创新、人才培养是实现高水平科技自立自强的迫切要求,是建设世界科技强国的必由之路。人才培养,归根结底是要培养高水平创新人才。对于培养学生的科学思维,培养学生创新能力,激发学生求知热情、探索精神,培养学生理论联系实际以及终身学习的科学素养,大学物理课程都具有不可替代的重要作用。
2020年,教育部颁发了《高等学校课程思政建设指导纲要》(教高〔2020〕3号)。2023年,教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会编制了《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2023版)。为了适应国家教育兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略的需要,结合多年的教学实践,我们编写了这套大学物理教材。本教材的特色之一是突出物理理论的工程应用特色,强调理论与实际相结合; 特色之二是突出物理学的科学思想方法、引入物理学家科学精神的介绍以及中国物理学史等育人内容,将价值引领贯穿在专题或者习题中。
《大学物理学》教材分为上、下两册,按照工科优秀物理教材的体系结构,上册为力学、电磁学和热学3篇,下册为波动与波动光学以及近代物理基础2篇,包括机械振动、波动、波动光学、狭义相对论基础及量子物理基础5章。
本教材由上海工程技术大学数理与统计学院大学物理教学团队和江苏影速集成电路装备股份有限公司合作编写。编写分工为: 徐红霞和秦立国负责力学篇(第1~4章); 任莉负责电磁学篇的电学(第5章和第6章); 王顺治负责电磁学篇的磁学(第7章和第8章); 邵辉丽负责热学篇(第9章和第10章); 张修丽负责机械振动和波动(第11章和第12章); 陈光龙负责波动光学(第13章); 刘烨负责狭义相对论基础(第14章); 汪丽莉负责量子物理基础(第15章); 企业专家崔国栋博士(江苏影速集成电路装备股份有限公司)负责教材中每个章节的有关产教融合内容的指导和审核。全书由徐红霞和秦立国组织策划,由徐红霞和陈光龙统稿,对全书进行了审阅和校对。
本书在注重学生的工程意识和工程能力培养的基础上,增加了“物理应用”内容,不仅注重学生的科学思维的培养,设置有章节前的思考模块、章节中的讨论模块以及章节后的开放类型练习题,还注重学生的价值引领,在篇章中增加了物理学的科学思想、科学方法以及物理学家科学精神的阅读材料或者相关习题,并有意识地融入了中国物理学史部分内容。在本书的编写过程中,我们参考和借鉴了许多国内外的相关教材、书籍以及互联网信息资源,在此向所有给予启迪、提供素材的作者们表示谢意。
由于编者水平有限,书中难免存在错误和不妥之处。我们衷心希望广大读者在使用过程中批评指正,提出宝贵意见,以便再版时及时改进。
编者
2024年10月于上海工程技术大学