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关于修订后的力学教材问题
 
更新日期:2020-10-09   来源:   浏览次数:185   在线投稿
 
 

核心提示:我校师范生一直采用漆安慎的力学教材。从最早的1982年版的《力学基础》,到1996年10月的《力学》第一版,2005年6月的第二版,2012年12月的第三版。目

 
 我校师范生一直采用漆安慎的力学教材。从最早的1982年版的《力学基础》,到1996年10月的《力学》第一版,2005年6月的第二版,2012年12月的第三版。目前采用的是包景东修订后的新的第三版(新三版),准确的说应该是漆安慎、杜婵英的第三版(老三版)的修订版。在新三版教材的使用过程中,发现了一些较为突出的问题。
1.例题的选择问题
新三版中增加了很多的例题,但这些例题,难度相对来讲都比较大,而很多的例题都会在师范生的后续课程(《理论力学》课程)中涉及到。新三版教材的修订参考了许多大学物理的编写手法。大学物理课程是一般理工科院校都要开设的一门公共课程,由于很多学校都没有相应的理论力学后续课,所以才把一些偏重理论的稍难一点内容拿到了普通物理阶段进行讲授。笔者以为,新增加的部分题目,纳入到师范生需要仔细分析物理概念的基础物理教学阶段教材里,是值得商榷的。例如新三板第24页的例题2-1,原教材采用的是从运动学方程消去参数求轨迹方程,简洁明了,新教材直接换成了一个难度较大的关于抛体运动的轨迹问题。笔者以为是不合适的,教学内容进行到此,还没有涉及到抛体运动,教材中关于抛体运动的内容是放在后续的第五节讲授。这个例题的安排,不符合认知规律,破坏了原教材按顺序讲解的体系。又比如新三板的106页例题3-17,教材内容没有讲到动能定理,但解法三却使用了该定理。97页例题3-11,这是一个典型的变质量物理问题,在理论力学阶段会仔细分析和讲解,没有必要在此讨论。老三版没有涉及类似的例题,体现了教材的基础特性,而这恰恰是与很多大学物理教材编撰不一样的地方。当然,随着时代的发展,考虑到教材读者范围的扩大,即扩大到普通本科生(不限于师范生),修订版这样修改,也可以理解。
2 符号的规范问题
新三版教材中存在多处符号使用前后不一致的地方。比如新增加的第236页的例题7-8,247页的例题7-15,276页的例题8-2,在求解过程中,转动惯量使用的符号是J(国内也有很多书采用此符号),与教材中使用的符号I不一致。第277页例题8-3,角加速度使用的是很久以前的《力学基础》所使用的符号β,与现教材使用的α不一致。这些符号使用前后不一致、不规范的问题,会影响学生的阅读,造成混乱,降低了教材的精品属性,是修订者需要引起重视的地方。
3 章节的删减问题
新三版中最大的问题出现在对原教材第八章“弹性体的应力和应变”的完全删除。修订者给出的理由是2010年教育部颁布的“高等学校物理学本科指导性专业规范”所列的物理学本科专业基础知识领域中无此内容。这一内容删除以后,给后面的简谐振动和机械波的讲授,都造成了很大的困难。“第八章 振动”里面第一节讲到了简谐振动的动力学特征,举例有扭摆,而扭摆的钢丝扭动,便涉及到圆柱体的扭转形变(包括扭矩的计算),而这个内容恰恰放在了删除掉这章中。“第九章 波动和声”里的第一节,讲授弹性体中横波和纵波的产生机制时,必须用到删除掉的这一章里面的剪切形变和拉伸压缩形变。如果这些知识学生根本不知道,便无法使用弹性体的胡克定律去推导第三节的动力学方程,即波动方程,也无法理解波速与介质的哪些性质有关,因为学生根本不知道切变模量、杨氏弹性模量的物理意义。进一步,无法理解机械波的能量传播,因为会涉及到介质体元的形变势能。而这些都是删掉的这一章陈述的。我们的教学实践已经充分的说明了这一点,学生在学习这部分内容的时候,感觉到很难,听不懂,老是提问题,为什么这样,为什么那样。不单如此,进一步会对后续课程,比如力学实验中测量钢丝的杨氏模量,造成了较大的影响。弹性体这章的删除,对第十章中如何理解静止流体内的压强这个概念,也是有影响的,即为什么静止流体内部不存在着内摩擦?可见,删掉了这一章以后,牵一发而动全身,紧跟的三章都没法圆满的解释,给学生的学习造成很大的困难。实践证明,这一章的删除是完全不合适的。
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