停课不停学，太阳成集团tyc234cc古天乐物理学系教学探索系列

停课不停学丛书之《大学物理上册——像牛顿当年一样思考物理》创作之路

类淑来

“354年之前，牛顿在家停课不停学，在力学、光学、微积分学等方面做出了杰出的工作，奠定了此后人类社会科技飞速发展的基础。今天，大家站在巨人的肩上，应该认真学习，掌握科学知识，为战胜疫情，为人类的美好生活而努力。本资料以赵近芳和王登龙老师的大学物理教材为主，参考了R.SHANKAR耶鲁大学开放课程的基础物理、HALLIDY的物理学基础、柯朗的微积分和数学分析引论、爱因斯坦的物理学的进化等书，供大家停课不停学期间个人学习使用。本书LaTeX模板来自网络，请勿做商业用途。编纂时间紧迫，疏漏难免，发现问题请和任课老师联系“。在教材电子版扉页，我特意写了上面这一段话为学生们在家停课不停学加油鼓劲，并简述了教材编写目的和参考的主要资料。

面对猝不及防的疫情，太阳成集团tyc234cc古天乐领导及时对教学形式作出了安排，物理系于2月5日召开QQ会议进行学习通网络教学的指导，杨主任和物理系的很多同事在之前的教学实践中积累了丰富的教学资料，都共享给了大家。按照原教学计划，我是第二个教学周开始上课，于是我根据学院安排，抓紧时间学习新的教学方法，准备新形势下的教学资料，尽力保证学生停课不停学时期的教学效果。我这学期上的大学物理这门课，是面向全校的公共课。在之前的教学实践过程中，任课老师大多数都是推荐北京邮电大学出版社出版、赵近芳和王登龙老师主编的《大学物理学》这本高等教育本科国家级规划教材。这本教材非常经典，讲解详略得当，习题丰富，并且对全书进行了网络立体化建设，非常适合我们学生的学习。

我在准备教学的过程中，发现了一个很重要的问题，那就是学生现在家里没有这本教材。杨主任联系了出版社，但是出版社也没有电子版教材可以提供。我很担心学生在学习过程中，由于没有这本教材而影响学生的学习效果。由于我是第二教学周开始上课，时间稍微宽裕一些，于是就抓紧时间进行了调整，暂停了基金写作和科研工作的进程，全力投入到教材的准备中来。最初的想法是用LaTex对这本教材进行电子化，争取让学生在上课时用上。在编辑的过程中，自然而然地思考一个问题：如果是我自己第一次读这本教材，会喜欢读什么样的内容？作为一门公共课，很多学生看到公式就会头疼，如何减轻学生学习的畏难情绪非常关键，特别是当前停课不停学期间对学生的自学能力和自控能力的要求有较大的提升。在放假之前我接到大学物理的教学任务之后，就及时购买了一些相关的书籍以便备课使用。现在我手头有一本哈里德的《物理学基础》这本砖头级别的教材，其突出优点是内容丰富，涉及理论和应用的各个方面。还有就是耶鲁大学Shankar教授的《基础物理》这本教材，其优势在于幽默诙谐且清晰富有逻辑，读起来让人欲罢不能。Shanker教授不仅科研水平高，教学也非常棒，在耶鲁大学公开课上吸引了大量的粉丝。另外我一直非常喜欢读爱因斯坦的书，手头有一本《物理学的进化》这本书，对机械观、场、相对论和量子理论进行了很有意思的讨论，以更宽广的视角来探讨物理知识。考虑到大学物理对于微积分知识的要求，我也购买了普林斯顿微积分读本、柯朗的《微积分数学分析引论》。我就利用手头的这些资料，想办法修订一本大学物理教材的电子版，供学生们停课不停学使用。

目前编辑的这本教材电子版，所有知识点讲解均采用赵近芳、王登龙老师的教材内容，是教材的主体部分。课前小故事和思考题来则自于日常生活，设计了牛小顿和爱丽丝这对CP作为主要人物。最初的设想是讲故事的形式，通过牛小顿和爱丽丝的活动将大学物理知识点串起来，后来发现故事情节的合理性和逻辑性要求非常高，在当前如此紧迫的情形之下完成难度太大，于是就将各个小故事分散在课前故事和思考题中，以后想再整合讲一个大的故事的时候，可以在此基础上进行修订。其中湖北文理学院翠园餐厅门口的自动扶梯被设计来讲解相对运动，汉十高铁襄阳到武当山段的高铁轨道设计来讲解圆周运动的加速度。另外设置了课后思考题，对一些知识点设置了拓展思考，添加了抗击疫情所需要的药物研发的一些资料。主要资料都是从前面提到的参考资料改编而来，修订和添加材料的目的是提高趣味性，避免学生一看到公式就头疼。赋予了这些物理公式具体的应用场景，从学生身边的例子讲起，主要目的是吸引学生的阅读兴趣，提高学生的学习效率，实现停课不停学的目的。由于是电子版，所以在教材中添加了一些搞怪的因子，比如出版社被设计成了“爱上大学物理出版社”。前不久看了东野圭吾的小说，于是教材扉页的名字也没写自己的真名，而是用格物致知改编为“格物知”作为笔名。都是为了使教材更有趣一些，没有别的意思。

编写过程中面临的挑战很多。首先就是数学公式和特殊符号。大学物理有很多数学公式和特殊符号，编辑输入并不容易。由于我之前有LaTex的使用基础，稍微好一点。但是也遇到好几次公式符号编辑通不过的情况，就一边上网搜索一边摸索尝试，一个公式花费好几个小时才终于编译成功。其次是网络条件。很多时候，网络状态不是很理想，想查一些资料，很久才能打开网页。第三就是投入的时间较长。从早上学校健康打卡之后开始写，到晚上收工，几天下来左肩膀都发酸了。好在后来开始上课了，教材已够目前教学使用，就全力投入教学活动中，肩膀的酸疼几天之后就恢复了。写完了第一章之后，家人看了，非常感兴趣。几个同事看到了，都极为鼓励，有的同事甚至建议保留好材料以后修订出版特色教材。我知道这些都是大家的好心，是对我的激励，教材的编写难度很大，目前这本教材主要是供特殊时期学生在家停课不停学使用。由于时间比较仓促，教学和科研安排非常紧凑，教材的编写还在一点一点地进行，目前质点运动学这一部分已经完成，优先保证教学进度，后续根据学生的使用情况和反馈情况再做调整。

面对当前特殊情况，老师和同学都在摸索。我看到教务处张樊处长发的朋友圈说“教师设计的时候，把教减到最少，把学生的学放到最大。这是全球教育改革梦寐以求的事，现在是改变教与学关系的最好契机”。改编教材，促进学生思考，是我做的一点小的尝试，还非常不成熟。这是我第一次上大学物理课，学生们比较积极踊跃，我也特别喜欢和他们一起讨论问题。虽然有时网络会暂时中断，甚至有的同学到了另一个班的班级主页看学习视频，都及时得到了改正，老师和学生在探索中前进。教学是个辛苦而快乐的工作，教学背后需要老师投入非常大的精力做非常多的准备工作，但是当看到学生们能听懂学会知识，特别是当有的学生积极提出问题和参与讨论的时候，作为任课老师就会非常开心。物理系的各位同事教学经验丰富，非常乐于提携和帮助新任老师，让我十分感动，以后我继续多向同事们请教，努力提高教学水平，做好教研工作。

审稿人：王正强