隨著我國大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新時代的到來，大學物理教學改革進入深水區(qū)，要求教材與時俱進，特別是我們在近幾年試點翻轉課堂的教學改革中，強化了學生課前預習與課堂討論的教學環(huán)節(jié)，提出自主學習、積極思考、敢于質(zhì)疑的要求。為此，一本適應學生課前預習與參與課堂討論的教材，一定程度上成為持續(xù)推進教學改革的關鍵，本次修訂的指導思想就在于此。按這一指導思想本書在保持前幾版特點的基礎上做了以下幾點修訂： 一、新添疑問句94個愛因斯坦說過：應當把發(fā)展獨立思考和獨立創(chuàng)新的能力始終放在首位，而不應把知識放在首位。李政道先生也告誡青年學子：要創(chuàng)新，需學問，只學答，非學問；要創(chuàng)新，需學問，問愈透，創(chuàng)更新。我們在教改實踐中曾采取各種措施號召、引導和鼓勵學生提問，多年來有記載的學生提出的問題已達8萬多個。說明學生在學習大學物理時是有問題要問的，如學生問：能否從實驗上顯示大塊導體中的電流線?信息是隨能量傳遞還是隨相位傳遞?能否用引力場使光子減速?氫原子躍遷時能量以光的形式釋放，那么它自身的質(zhì)量應該會減少吧?等等。為此，我們從學生需求中反向思維來設計教材敘述方式，在部分修訂第4版中300多個由黑體字凸顯各種問題的基礎上，新添了94個疑問句，盡可能把知識冰冷美麗的學術形態(tài)轉化為教育形態(tài)，使學生能高效率地進行思考。思考問題是為了使學生從重學輕思向學思結合轉變，思考問題是為了從傳承中學習物理方法和物理思想，思考問題是為了開展探究式學習，思考問題是為了解決問題。因此，94個問題的提問方式，按教學內(nèi)容的邏輯結構盡可能與學生的思維習慣相結合，有的問題是為了引出知識點，有的問題是為了明確物理意義，有的問題是為了突出重點，有的問題是為了破解難點，有的問題是為了體現(xiàn)理性思辨、學習方法、人格精神和文化傳承等。目標是使學生夯實基礎、鍛煉獨立思考的能力、激發(fā)自主學習的興趣、樹立正確的價值觀和培養(yǎng)批判性思維等。19世紀德國教育家第斯多惠說過教學的藝術不在于傳授知識，而在于激勵、喚醒和鼓舞。葉圣陶也說過教師之為教，不在全盤授予，而在相機誘導，必令學生運其才智，勤其練習，領悟之源廣開，純熟之功彌深，乃為善教者也。教材內(nèi)容的組織與編寫何嘗不是這樣。本次修訂中新添94個疑問句，就是本次修訂的一大任務。 二、新添理解與運用數(shù)學公式的練習161個數(shù)學有時被叫作科學的女皇，有時被叫作科學的侍女，這是因為教學是自然科學的基本語言，更是現(xiàn)代工業(yè)技術和工程必不可少的工具。若從物理學發(fā)展的歷史來考查物理學與數(shù)學的關系的話，我們就會發(fā)現(xiàn)，數(shù)學的概念滲入到了物理學的每一部分，在每一種物理理論的形成過程中，數(shù)學均起了十分重要的推動和促進作用，物理學的思維方式與數(shù)學的方法運用有無法割斷的血緣關系。一本大學物理教材作為一個系統(tǒng)，是物理知識與數(shù)學表述相互聯(lián)系、互相補充、彼此配合、不可分割的整體。本書第一卷第4版中有編號的公式有1495個，不少學生在第一次翻閱大學物理教材時，看到書中大量的高等數(shù)學符號，就不由得對大學物理課程心存怯懦，于是，在學習中涉及數(shù)學符號、公式的知識就跳過去。目前，學生在學習中遇到的很多困難均來自這種態(tài)度與想法，這在很大程度上影響著他們的學習。 在本次修訂中我們堅持以學生為本，努力增強學生的自學意識，培養(yǎng)學生主動思考的能力，使學生自覺地去獲取知識，并爭取實現(xiàn)自己的發(fā)展。本書的目的就是，引導學生掌握學習方法，增強獲取知識，拓展知識和獨立思考的能力；指導學生保持嚴謹求實的態(tài)度、刻苦鉆研的作風、追求真理的勇氣；幫助學生抓主要矛盾和矛盾的主要方面，分析解決實際問題；培養(yǎng)學生的科學觀察能力和批判性思維，激發(fā)他們的求知欲，提高他們的探索精神、創(chuàng)新欲望和敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的科學素養(yǎng)。為達此目的，在第5版中有意穿插設置了161個對數(shù)學公式的練習，在強調(diào)定性分析、突出物理思想與物理方法的同時，聚焦定量分析的數(shù)學公式，讓學生在親自對數(shù)學公式寫一寫、想一想、導一導、推一推的練習中，認識各種數(shù)學符號、方法、公式在表述物理知識與解決問題中的作用，讓不同層次的學生都能達到學習要求。 本書由王建邦擔任主編，劉興來擔任副主編。參加本書修訂工作的有：趙瑞娟(第一、二、三章)、侯利潔(第四、五、六章)、王建邦(第七、八章)、閆仕農(nóng)(第九、十章)、張永梅(第十一、十二、十三章)、魏天杰(第十四、十五章)、劉興來(第十六、十七章)。 編者第4版前言為適應社會經(jīng)濟發(fā)展的需要和人的全面發(fā)展，以人為本、照顧個性的教育理念為本次修訂提供了新的思路。作為一部適用的教材，應當使讀者在知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展中得到幫助。在知識、能力與素質(zhì)三要素中，傳授知識是基礎，培養(yǎng)能力是關鍵，提高素質(zhì)是根本。為此，本書在基本保持前幾版特點的基礎上做了以下幾點修訂： 一是將前幾版中每章開頭的學習本章要求掌握改為本章核心內(nèi)容，并配一相應的圖片。這一改動在教學內(nèi)容基本要求上并無原則性差別，但更加細化與醒目，細化表現(xiàn)在與每次課（72學時進度）的教學內(nèi)容安排吻合，有利于教與學；醒目意在使每位讀者閱讀教材時做到心中有數(shù)。 二是本書經(jīng)過十多年的使用，已經(jīng)形成了較穩(wěn)定的經(jīng)典物理基礎與近代物理基礎并重的知識結構和呈現(xiàn)方式。在此基礎上，本次修訂不僅注重傳授知識，更為學生的探究學習提供探究的方法和可以探究的內(nèi)容。為此，在文字敘述上采用了是不是為什么怎么做怎么用的潛臺詞，為學生的學、思結合留下足夠的空間，引導學生在閱讀教材時自主、積極地思考，培養(yǎng)學生質(zhì)疑問難的意識和能力。著名物理學家李政道先生也告誡青年學子：要創(chuàng)新，需學問，只學答，非學問；要創(chuàng)新，需學問，問愈透，創(chuàng)更新。 當前，學生缺少的就是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和研究問題的能力。怎樣讓學生具備這種能力呢？如果一本教材能夠為學生創(chuàng)造一個寬松的質(zhì)疑、提問的氛圍，就能更好地激發(fā)學生的聯(lián)想能力、發(fā)散思維能力、發(fā)現(xiàn)問題的能力。在本次修訂中，在一些知識點上，我們有意識地設情造景，通過意象與讀者對話；在一些知識點上，我們有意識地留有余地，點到為止；在一些知識點上，我們特意以問代答，逐步引入。在個別知識點上，我們有意識地做點遺漏，讓讀者自己參與補上，給他們提供一種機會與挑戰(zhàn)。 三是注重物理學方法論的介紹與應用。工欲善其事，必先利其器，任何一門科學都有其方法論基礎。在物理學的產(chǎn)生與發(fā)展過程中，形成了豐富的物理學方法。這些科學方法的總結、提煉和運用又促進著物理學這個大系統(tǒng)的發(fā)展，在此過程中理論與方法始終相生相伴。實際上，物理學理論本身就具有方法論功能，物理學中由文字、符號、圖像、公式等組成的表象，是人類對客觀規(guī)律的正確反映，因此，它是人類改造客觀世界的工具。我們在第4版中結合知識點凸顯了幾種物理學方法，如觀察方法、實驗方法、假說方法、數(shù)學方法、理想化方法、類比與模擬方法、歸納與演繹方法、分析與綜合方法、整體方法、場論方法等。 第4版前言四是希望使用了本教材的讀者能在以下幾個方面不同程度地提升物理素質(zhì)：①具有用物理學知識去觀察、分析和思考各種物理現(xiàn)象是什么、為什么的物理意識；②具有運用物理概念、理論以及幾何、代數(shù)、分析的數(shù)學語言去求解問題的思路；③具有物理規(guī)律都要以微分形式表示、實際問題采用積分計算的觀點；④具有從微觀機理（制）追蹤宏觀物理現(xiàn)象本質(zhì)的視角；⑤具有從物質(zhì)的不同層次的相互作用、運動與結構中去認識事物的境界；⑥具有在任何復雜的物理過程中都蘊含著為數(shù)不多的幾個基本物理規(guī)律的思想。 本書由王建邦擔任主編。參加本卷第4版修訂工作的有：張旭峰（第一~三章）、劉興來（第四~六章）、王建邦（第七、八章）、閆仕農(nóng)（第九、十章）、楊軍（第十一~十三章）、魏天杰（第十四~十七章）。 編者第3版前言前言第3版前言教材是體現(xiàn)教學理念、課程內(nèi)容、教學要求、教學模式的知識載體，又是指導學生獲取知識的方法和渠道。本書為適應大學本科非物理類專業(yè)對物理教學的基本要求，針對地方高校學生層次與認知規(guī)律，按集成知識�材芰Κ菜刭|(zhì)于一體的指導思想，在多年教學改革實踐及前兩版的基礎上，著眼于學生智慧和能力的培養(yǎng)來進行修訂。同時，為激發(fā)學生自主學習和引導學生思考，本書適度改變了前兩版的撰寫風格，力求在中學物理基礎上、在有利學生閱讀的同時，營造一種探索與創(chuàng)新氛圍。 為了加強大學物理的基礎地位，走出一遇教學改革，物理教育就成為被削弱的對象的怪圈，本書將大學物理分為經(jīng)典物理基礎與近代物理基礎兩卷，兩卷各成體系，又相互呼應，并分兩學期使用。按因材施教的個性化教育原則，本書有少部分內(nèi)容適度超出教學基本要求，有少部分內(nèi)容適度超出課堂教學所需，有少部分內(nèi)容適度超出多數(shù)學生的接受能力。 本科專業(yè)教育教學計劃是由相互作用、相互依賴的若干部分(要素)結合而成的、具有特定功能的系統(tǒng)。服務于人才培養(yǎng)的大學物理課程是構成專業(yè)教育教學計劃的一個要素，本書一方面注意了傳承大學物理教材知識結構的縱向關系，另一方面又考慮了大學物理與本科專業(yè)教育教學計劃中相關課程交叉、滲透的橫向關系。按系統(tǒng)論觀點，本書部分地調(diào)整了傳統(tǒng)大學物理知識結構單元，突出作為自然科學基本規(guī)律、能長時期發(fā)揮作用的基礎性內(nèi)容；突出通過滲透、融合可伸向理工科類院校非物理類專業(yè)或工程技術學科與課程的基礎性內(nèi)容。 例如，在路論與場論的關系中，路論是電類課程的核心，即以電路分析為基礎、以電路設計為主導、以電路應用為背景。場論作為能量流、物質(zhì)流及信息流的物理基礎，在本書中予以彰顯。第一卷在介紹質(zhì)點�操|(zhì)點系�策B續(xù)體力學后，以流速場承前啟后，以真空電磁場為主，以電流場、能流場、標量場、引力場等為輔，開出場物理學，強調(diào)在不同物理問題中，場可以是一種方法、可以是一個函數(shù)、可以是一種物質(zhì)。 教學內(nèi)容現(xiàn)代化一直是大學物理課程教學內(nèi)容改革的一個熱點。以目前我國21個工科大類、69個專業(yè)為例，在485門主要課程中，有101門(含同名相近課程)或多或少涉及物理學原理與方法的延伸、拓展、物化與應用，其中依托近代物理基本原理的教學內(nèi)容在不斷增加，但專門介紹近代物理基本原理的課程不多，本書第二卷在大學物理層面上選編相對論、量子、激光、固體、原子核等基礎內(nèi)容，意在加強近代物理向材料、能源、信息相關專業(yè)與課程的滲透。 為了幫助學生更好地掌握大學物理的基本內(nèi)容，理論聯(lián)系實際，增強個性化學習，調(diào)動學習主動性，反復加強練習，加強能力培養(yǎng)，本次修訂中在部分章節(jié)學習本章要求掌握的欄目中，適當增加了方法論的要求，并將大部分例題與全部習題從兩卷中剝離，單獨編寫《大學物理解題思路、方法與技巧》一書，作為教材一并提供學生使用，力求使物理概念、原理與例題、習題密切聯(lián)系與銜接，使教學內(nèi)容與學生實際有機結合。 按128學時的教學時數(shù)，建議第一卷安排72學時，第二卷安排56學時，具體把握可根據(jù)學校情況而定。 清華大學張三慧教授審閱了本書第一卷(第1版)，并認真修改，同時對全書的取材與布局提出了寶貴意見；中國科學技術大學張永德教授與太原理工大學冷叔棪教授分別審閱了第二卷(第1版)第五、第六部分，提出了寶貴意見，使我們受益匪淺，在此對三位老先生一并表示衷心感謝。 本書由王建邦擔任主編。參加第3版修訂工作的有：張旭峰(第一～三章)、劉興來(第四～六章)、楊軍(第十一～十三章)、閆仕農(nóng)(第九、十章)、魏天杰(第十四～十七章)、王建邦(第七、八章)。 編者