本书是为适应当前教学改革的需要, 根据高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会制定的非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求, 结合编者多年的大学物理双语教学实践和教改经验编写而成的。
全书分为上、下两册, 共14章。上册包括力学和热学; 下册包括电磁学、波动光学和近代物理。本书除了介绍理工科普通物理教学大纲要求的基本内容外, 还穿插介绍了物理学理论的发展历史和物理知识点在工程技术中的应用, 并选编了将物理知识向当今科学前沿延伸的阅读材料, 同时将课程思政元素融入物理知识的学习中。
本书配有一定数量的例题和习题, 可作为各类高等院校非物理专业的理工科各专业以及经管类、文科相关专业的大学物理双语教材, 也可作为对大学物理感兴趣的读者的自学参考书。
本书的主要特色和创新点如下:
(1) 将基础物理知识与新技术应用有机融合。每项高新技术的产生和发展都与物理学的发展密不可分, 本书努力将基础的物理知识与现代高新工程技术相结合。全书每章均选取一个合适的关键物理知识点, 阐明它们在高新工程技术中的应用, 实现理论和实际的有机融合。例如, 在第1章质点运动学中, 介绍完求解质点运动的两类常见问题这一知识点后, 又分析了此计算方法在高速铁路建设所使用的北斗惯导小车中的应用; 在第3章动量、能量和动量矩中, 介绍完动量定理这一知识点后, 又分析了其在火箭飞行控制中的应用。通过将物理知识与实际工程技术融合, 将理论与实际应用紧密连接起来, 解决学生关心的学物理有什么用的问题, 激发学生的学习兴趣。
(2) 将基础物理知识向当今科学前沿延伸。在高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会制定的非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求中提到, 大学物理课程的基本内容是几十甚至几百年前就建立起来的理论体系, 其中有些内容不免与现实脱节。为此, 本书在每章主要内容的后面增加了延伸阅读, 努力将本章的基础物理知识向当今科学前沿延伸。例如, 第4章增加了从猫下落翻身到运动生物学阅读材料, 第5章增加了非线性振动阅读材料。这样可以使学生尽早接触前沿科学技术的发展脉搏和现代物理的前沿课题, 具有鲜明的时代特色。
(3) 将课程思政元素融入物理知识的学习中。为了响应推动课程思政全程融入课堂教学的号召, 本书精心选择和组织教材内容, 将课程思政元素融入物理知识的学习中。本书在每章主要内容的后面都增加了科学家简介一栏, 介绍与本章物理知识密切相关的国内外知名物理学家, 介绍他们的学习环境、成长经历和学术成就。例如, 在第1章中, 通过介绍伽利略的生平, 让学生感受物理学家追求真理、实事求是的科学态度, 以及不向宗教迷信势力妥协的可贵品质; 在第3、4、6章中, 通过介绍钱学森、钱伟长、邓稼先等人的生平, 让学生感受科学家的爱国主义情怀。同时, 在每章中引入我国物理学理论的发展和技术应用成果, 如我国自主研制的北斗导航系统光学干涉绝对重力仪和墨子号量子通信卫星等, 以增强学生的民族自豪感, 激发学生的爱国情怀。
(4) 将物理理论处理的问题实际化。本书在每章的课后习题中, 除了常规的思考题和练习题外, 还增加了一些接近实际情形、难度稍大的提升题, 这类采用物理知识处理的问题与生活中的实际情况更接近, 使物理理论指导工科实践的意义得到彰显, 也有助于激发学生学习物理理论的兴趣。