王 兵

（安徽理工大學(xué)理學(xué)院，安徽 淮南 232001）

隨著改革開放程度的日益擴(kuò)大，中國與美國等發(fā)達(dá)國家在高等教育方面的交流越來越多，外國的高等教育的理念和方法對中國的影響越來越大；我國的高等教育所面臨的挑戰(zhàn)越來越嚴(yán)峻。目前，國內(nèi)大學(xué)物理教材的建設(shè)取得了不小的成就，已有大量的不同版本的教材出版，許多優(yōu)秀的國外大學(xué)教材也被引入到教學(xué)中。結(jié)合我國目前高等教育的實(shí)際情況，借鑒國外優(yōu)秀的大學(xué)物理教材的優(yōu)點(diǎn)，學(xué)習(xí)國外優(yōu)秀教材的先進(jìn)理念和方法，博采眾長、為我所用，編寫出具有中國特色的高質(zhì)量教材，將對提高我國高等工科院校教材的編寫質(zhì)量和教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生積極影響。這里簡要分析一下美國的大學(xué)物理教材與國內(nèi)教材各自的特點(diǎn)，提出一些看法，希望對我國大學(xué)物理教育的改革有所幫助。

1 美國大學(xué)物理教材的特點(diǎn)

本文以詹姆斯麥迪遜大學(xué)(James Madison University)的Raymond A.Serway教授和安柏瑞德航空航天大學(xué) （Embry-Riddle Aeronautical University）的Chris Vuille教授共同編寫的 《大學(xué)物理學(xué)》（College Physics）為例分析美國大學(xué)物理教材的特點(diǎn)。該教材分為力學(xué)、熱學(xué)、振動和波動、電磁學(xué)、光學(xué)以及近代物理學(xué)六個(gè)大的部分；每個(gè)部分包括多個(gè)章節(jié)，如力學(xué)包括簡介、一維運(yùn)動、矢量和二維運(yùn)動等九章；熱學(xué)包括熱物理、熱力學(xué)過程中的能量以及熱力學(xué)定律三章……。整體來看，教材總共30章，其中經(jīng)典物理學(xué)有25章，占整個(gè)教材的83%,近代物理學(xué)有5章，占27%，經(jīng)典物理學(xué)內(nèi)容是大學(xué)物理的重要內(nèi)容，這與國內(nèi)大學(xué)物理基本相同；另外，該教材有如下特點(diǎn)：

1.1 教材內(nèi)容豐富，重視理論聯(lián)系實(shí)際,知識與應(yīng)用相結(jié)合

該教材內(nèi)容非常豐富，涉及的物理知識非常廣泛，從基本粒子到宇宙天體都有涉及，既包括高新技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)中物理的應(yīng)用，又與我們的生活息息相關(guān)，使物理知識的觸角最大限度地伸到社會的各個(gè)領(lǐng)域；如力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、天體物理等內(nèi)容在火箭發(fā)射、衛(wèi)星的在軌運(yùn)動、低溫超導(dǎo)中的應(yīng)用都有所反映；這些內(nèi)容極大的豐富和充實(shí)了教材，開闊了視野，學(xué)生通過閱讀教材可以對物理產(chǎn)生濃厚的興趣，達(dá)到喜歡學(xué)，樂意學(xué)的目的。

1.2 重要概念和理論由一系列精心編排的例題引入，并通過例題加強(qiáng)對概念的理解

作者提出，教材的目的是：“將基本概念和理論清楚且富有邏輯的呈獻(xiàn)給學(xué)生，通過這些概念和理論在實(shí)際生活中廣泛又有趣的應(yīng)用加強(qiáng)學(xué)生對他們的理解?！保═he main objectives of this introductory textbook are twofold:to provide the student with a clear and logical presentation of the basic concepts and principles of physics,and to strengthen an understanding of the concepts and principles through a broad range of interesting applications to the real world.）。為了達(dá)到這樣的目的，書中通過大量的精心編排的例題幫助學(xué)生對概念和理論的理解，對例題的處理基本是通過五個(gè)步驟完成的，即：目的——問題——策略（方法）——求解——分析。例如，為了讓學(xué)生理解機(jī)械能守恒，作者引入了蝗蟲跳躍的實(shí)例，解決的步驟是（1）寫出機(jī)械能守恒的方程，（2）帶入初始條件，（3）求出速度，得出結(jié)論。教材還非常重視習(xí)題對鞏固所學(xué)知識的作用，提供了2000多個(gè)物理習(xí)題，這些習(xí)題都是作者在實(shí)際生活和科研工作中提煉和歸納出來的，有助于學(xué)生加深對物理知識的理解，培養(yǎng)他們科學(xué)的思維方式和合理的思維習(xí)慣。

1.3 印刷及編排精美，圖文并茂

教材排版用心、精美，為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)，例題采用雙列排版，左邊為習(xí)題的分析過程，右邊是每個(gè)分析過程所對應(yīng)的方程或者公式，非常便于學(xué)生學(xué)習(xí)；教材的例題和習(xí)題較多，題目新穎，習(xí)題配圖美觀又富有樂趣。教材采用彩色印刷，圖文并茂。

2 我國大學(xué)物理教材的特點(diǎn)

我國現(xiàn)行的大學(xué)物理教材有上百套，他們的基本框架大多與二十世紀(jì)四十年代福里斯和季莫列娃編寫的《普通物理學(xué)》相同。與美國大學(xué)物理教材類似，我國的大學(xué)物理教材也是由力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理組成；但我國大學(xué)物理教材又有如下特點(diǎn)：

2.1 教材內(nèi)容豐富，但與國外教材相比難度較大，缺乏與學(xué)生的互動

國內(nèi)教材的內(nèi)容非常豐富，每一部分或章節(jié)都組織成嚴(yán)密的知識體系，與Raymond A.Serway和Chris Vuille編寫的 《大學(xué)物理學(xué)》相比，內(nèi)容偏難；較難的內(nèi)容容易使學(xué)生產(chǎn)生膽怯心理，缺少了激發(fā)學(xué)生興趣的能力。國內(nèi)教材的作者習(xí)慣把編寫的重點(diǎn)放在內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性上；語言運(yùn)用上注重論述嚴(yán)謹(jǐn)，文字簡練；忽略了內(nèi)容與學(xué)生的互動。

2.2 物理概念的描述簡潔清晰、邏輯性強(qiáng)，與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系偏少

國內(nèi)教材經(jīng)常通過較強(qiáng)的邏輯推理，利用演繹或歸納，形成理論和概念。由于很多概念和理論十分抽象，如果沒有實(shí)際圖景加以引導(dǎo)，學(xué)生理解起來比較吃力。國內(nèi)教材的習(xí)題數(shù)量也比較多，但多數(shù)已經(jīng)抽象為理想模型，雷同現(xiàn)象嚴(yán)重。同時(shí)大多題目要求對給出的具體問題進(jìn)行定量計(jì)算，總體感覺單調(diào)，缺乏新意。

2.3 印刷及編排特色

國內(nèi)教材大多采用黑白或雙色印刷，不像國外教材那樣圖文并茂，引人入勝；另外，國內(nèi)教材的排版比較單一。

3 對我國大學(xué)物理教材改革的建議

“以人為本”一直是教學(xué)中重要的指導(dǎo)思想；要踐行這一思想，我們必須明確學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，研究如何才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果；教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的依據(jù)，是知識傳播的載體，教材的內(nèi)容必須體現(xiàn)為學(xué)生服務(wù)的意識，使學(xué)生通過閱讀教材產(chǎn)生對本門學(xué)科的興趣。利用與生活息息相關(guān)的實(shí)例啟發(fā)學(xué)生思考，引入物理在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用引起學(xué)生對未來的展望，通過大量有趣的習(xí)題鞏固學(xué)生所學(xué)，這正是美國大學(xué)物理教材的主要特點(diǎn)。吸取美國教材中注重理論聯(lián)系實(shí)際的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揚(yáng)我國大學(xué)物理教材理論推導(dǎo)嚴(yán)格、嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)，增加與生活息息相關(guān)的例題和習(xí)題，并配以內(nèi)容豐富的圖片和圖表；通過彩色印刷使教材圖文并茂；結(jié)合電腦技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展推出一定量的電子教材。相信我國的大學(xué)物理教材的發(fā)展在不久的將來會達(dá)到一個(gè)新的高度。