| 课程号 |
00437170 |
学分 |
2 |
| 英文名称 |
Physics for General Public |
| 先修课程 |
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| 中文简介 |
这是一门为大学文理科各专业开的通用物理课。
从Galileo到今天，经过几百年的发展，物理学已经是一门非常成熟的科学。其成果也在不同的科学、技术领域得到广泛的应用。但是物理学的思想、理论、和方法还没有成为国内高等普通教育的有机组成部分。为非物理类理工科专业开设的物理课程偏重于在该学科的具体应用，为文科各专业开设的物理课程也没有脱出大学物理学教材体系（如浙江大学盛正卯、叶高翔教授合编的国家精品课教材：《物理学与人类文明》）。
随着科学技术的日益发展，物理学及其成果对国家的发展、公众的日常生活的影响越来越大，特别在能源、环境、全球气候变化、空间开发等等领域越来越得到公众的关注。Berkeley物理系的Muller教授为全校开设的课程《Physics for Future Presidents》的讲义出版之后，立即成为畅销书并被翻译成各种文字，说明了一门讲授公众所关心的物理学课程在普通高等教育中的重要性。当然这门课程的名称叫做《Physics for General Public》——《公共物理学》（或者《大众物理学》）更合适。（在准备这个申请的时候，日本的地震灾害引起的核泄漏事故引起了公众广泛的注意和不安，而很多所谓“专家”的意见显示不仅公众、而且很多科学工作者和工程技术人员对核科学和核安全的认识是非常混乱的。而介绍公众关心的重大问题这是这门课程的重要组成部分。）
这门课程是为具有高中毕业文化程度的大学各院系学生开的。不需要高深的数学工具，而是侧重于讲述物理学的思想和方法，以及用这些思想、方法和已经得到的结论去分析日常生活中公众所关心的问题，特别是安全、能源、环境等等重大问题。开课申请人曾尝试在国内一些大学开设针对本科生的相关讲座，感觉到在国内开设一门相似的课程很有必要。
初步考虑，课程由以下几部分组成：
首先介绍物理学的基本思想——即物理学家怎样“看”世界（第二章：物理世界的基本规律）和方法——即物理学家怎样“量”世界（第三章：物理世界的时空尺度），然后讲授如何利用物理学理论与方法分析客观世界（特别是人类社会）中一些基本过程（第四、五章：物理过程与社会过程），最后讨论公众关心的重大问题（第六章：公众关心的问题中的物理学）。
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| 英文简介 |
This course is for undergraduate students with beasic high school physics background. It can also open for general public with a high school education basis.
It focuses on methods and basic ideas of physics, as well as their applications to daily life problems of public, particularly security, energy sources, envirnment, and so on.
The course will cover following subjects: how a physicist to view the world, how to measure it, basic theory and method of analyzing our world, basic processes in the world, etc. |
| 开课院系 |
物理学院 |
| 通选课领域 |
a |
| 是否属于艺术与美育 |
否 |
| 平台课性质 |
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| 平台课类型 |
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| 授课语言 |
中文 |
| 教材 |
Physics for Future President,Richard. A. Muller,W W Norton & Company,2009,1；
公共物理学,自编；
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| 参考书 |
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| 教学大纲 |
指导思想：
这是一门为大学文理科各专业开的通用物理课。
从Galileo到今天，经过几百年的发展，物理学已经是一门非常成熟的科学。其成果也在不同的科学、技术领域得到广泛的应用。但是物理学的思想、理论、和方法还没有成为国内高等普通教育的有机组成部分。为非物理类理工科专业开设的物理课程偏重于在该学科的具体应用，为文科各专业开设的物理课程也没有脱出大学物理学教材体系（如浙江大学盛正卯、叶高翔教授合编的国家精品课教材：《物理学与人类文明》）。
随着科学技术的日益发展，物理学及其成果对国家的发展、公众的日常生活的影响越来越大，特别在能源、环境、全球气候变化、空间开发等等领域越来越得到公众的关注。Berkeley物理系的Muller教授为全校开设的课程《Physics for Future Presidents》的讲义出版之后，立即成为畅销书并被翻译成各种文字，说明了一门讲授公众所关心的物理学课程在普通高等教育中的重要性。当然这门课程的名称叫做《Physics for General Public》——《公共物理学》（或者《大众物理学》）更合适。（在准备这个申请的时候，日本的地震灾害引起的核泄漏事故引起了公众广泛的注意和不安，而很多所谓“专家”的意见显示不仅公众、而且很多科学工作者和工程技术人员对核科学和核安全的认识是非常混乱的。而介绍公众关心的重大问题这是这门课程的重要组成部分。）
这门课程是为具有高中毕业文化程度的大学各院系学生开的。不需要高深的数学工具，而是侧重于讲述物理学的思想和方法，以及用这些思想、方法和已经得到的结论去分析日常生活中公众所关心的问题，特别是安全、能源、环境等等重大问题。开课申请人曾尝试在国内一些大学开设针对本科生的相关讲座，感觉到在国内开设一门相似的课程很有必要。
初步考虑，课程由以下几部分组成：
首先介绍物理学的基本思想——即物理学家怎样“看”世界（第二章：物理世界的基本规律）和方法——即物理学家怎样“量”世界（第三章：物理世界的时空尺度），然后讲授如何利用物理学理论与方法分析客观世界（特别是人类社会）中一些基本过程（第四、五章：物理过程与社会过程），最后讨论公众关心的重大问题（第六章：公众关心的问题中的物理学）。
1. 导言 （2课时）
这一章简介课程的基本思想。
2. 物理世界的基本规律 （6课时）
2.1 物理学规律的时空不变性
2.2 能量-动量守恒
2.3 能量-动量守恒定律与牛顿定律
2.4 空间环境 势、力—相互作用
2.5 时间演化 热力学第二定律
2.6 物理学规律的相对论不变性
这一章主要介绍物理学家怎样去看世界。重点讲述物理学基本概念的引进、基本规律的总结，启发不同背景的学生思考在自己的领域里如何运用这些思想和方法。
3. 物理世界的时空尺度 （6课时）
3.1 时空尺度与数量级估计
3.2 “惯性”与时间尺度
3.3 “测度”与空间尺度
3.4 “熵”—信息的量度
这一章主要介绍物理学家怎样去“量”世界。物理学作为现代科学中最成功的“定量”研究体系，关键在于“尺”的运用。我们重点讲述如何掌握这个方法，即怎样去寻找我们所需要的“尺子”及其“刻度”。我们计划在这个环节安排一次“分组”作业（比如，将“惯性”的概念推广到非物理的问题中），让不同背景的学生合作完成，培养学生把握本质的“抽象”分析能力。
4. 物理过程与社会过程—概论 （8课时）
4.1 趋向平衡的过程
4.2 线性响应与系统分析
4.3 热扩散与“发展”过程
4.4 非平衡体系与外部驱动
4.5 稳定性、自由能、灾变
这一章讲述物理学已经很好发展起来的工具的一些应用。事实上线性响应理论在系统科学中、热扩散理论在随机过程与“发展”过程研究中都有重要应用。
5. 物理过程与社会过程—举例 （6课时）
5.1 快尺度问题（一）—市场与“对冲”
5.2 快尺度问题（二）—“传媒动力学”
5.3 慢尺度问题（一）—楼市
5.4 慢尺度问题（二）—土地与粮食
这一章讨论一些具体的例子。主要通过实际问题的分析，培养学生用学到的“时空尺度分析”方法找到问题的关键。计划在这个环节安排第二次“分组”作业，并安排学生做一些社会调查（包括网络调查）。
6. 公众问题中的物理学 （4课时）
6.1 核能与安全
6.2 空间开发
6.3 气候与历史
6.4 环境与人类
这一章讨论一些公众关心的重大问题。结合有关的问题，安排学生进行数据收集（通过网络也可以）和分析，写出一份报告（作为期末考试）。
以课堂讲授为主，适当安排一些讨论和社会调查（见上文内容提要部分）
平时作业占30%，期中考试（开卷）占30%，期末考试（考虑开卷为主）占40%。
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| 教学评估 |
王晓钢：
学年度学期：16-17-3，课程班：公共物理学1，课程推荐得分：3.57，教师推荐得分：3.93，课程得分分数段：80-85；
学年度学期：17-18-3，课程班：公共物理学1，课程推荐得分：3.39，教师推荐得分：3.39，课程得分分数段：80-85；
学年度学期：18-19-3，课程班：公共物理学1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：8.33，课程得分分数段：90-95；
学年度学期：20-21-3，课程班：公共物理学1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：10.0，课程得分分数段：100-105；
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