本教材內(nèi)容囊括經(jīng)典物理學(xué)的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)四大分支和現(xiàn)代物理學(xué)的相對(duì)論、量子力學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué),全書貫穿了普通物理與生命科學(xué)的結(jié)合,既注重物理學(xué)教育本色,又提升物理學(xué)在醫(yī)學(xué)教育中的位置,在第3版教材的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升其實(shí)用性和可讀性,注重與醫(yī)學(xué)實(shí)踐相結(jié)合。數(shù)字課程設(shè)置了6個(gè)模塊,包括微課空間、示范課程、課件寶盒、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、模擬試題和附錄考證等,使其在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和創(chuàng)造能力方面發(fā)揮更強(qiáng)大的功能。 本教材主要作為高等學(xué)校醫(yī)學(xué)各專業(yè)本科生物理學(xué)基礎(chǔ)課程教材,也可供臨床醫(yī)務(wù)工作者和生命科學(xué)研究人員參考。
《醫(yī)用物理學(xué)(第4版)》是全國(guó)高等學(xué)校“十三五”醫(yī)學(xué)規(guī)劃教材之一,由17所高等醫(yī)學(xué)院校的專家、教授共同編寫,體現(xiàn)了新的教育理念和教學(xué)模式。為適應(yīng)現(xiàn)代化數(shù)字課程的發(fā)展趨勢(shì)和優(yōu)勢(shì),以及全國(guó)醫(yī)學(xué)院校物理學(xué)教學(xué)課時(shí)數(shù)—再壓縮的現(xiàn)實(shí),《醫(yī)用物理學(xué)(第4版)》在前三版的基礎(chǔ)上,采用紙質(zhì)教材結(jié)合數(shù)字課程的模式出版。紙質(zhì)教材在保證完整的物理學(xué)框架前提下,作了進(jìn)一步的精簡(jiǎn)和調(diào)整。數(shù)字課程共設(shè)置了6個(gè)模塊,包括微課空間、示范課程、課件寶盒、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、模擬試題和附錄考證。紙質(zhì)教材與數(shù)字課程相結(jié)合,有利于教學(xué)資源更有效、更科學(xué)地應(yīng)用。在內(nèi)容上注重物理學(xué)與醫(yī)學(xué)實(shí)踐相結(jié)合,以使其在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和創(chuàng)造能力方面發(fā)揮更大的作用。
《醫(yī)用物理學(xué)(第4版)》可作為高等學(xué)校醫(yī)學(xué)各專業(yè)本科生物理學(xué)基礎(chǔ)課程教材,也可供臨床醫(yī)務(wù)工作者和生命科學(xué)研究人員參考。
這部《醫(yī)用物理學(xué)》自2003年起由全國(guó)17所高校的專家、教授共同編寫,至今已歷經(jīng)15年。在橫跨“十五”“十一五”“十二五”高等教育規(guī)劃教材建設(shè)期間,本教材共完成了3個(gè)版次的出版,發(fā)行逾20萬(wàn)冊(cè),受到全國(guó)廣大師生和讀者的歡迎和贊譽(yù)。這是全國(guó)高等學(xué)校“十三五”醫(yī)學(xué)規(guī)劃教材《醫(yī)用物理學(xué)(第4版)》的基礎(chǔ)。
本教材始終堅(jiān)持經(jīng)典傳承與創(chuàng)新應(yīng)用的統(tǒng)一,突出結(jié)構(gòu)完整與特色鮮明的融合。書中囊括經(jīng)典物理學(xué)的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)四大分支和現(xiàn)代物理學(xué)的相對(duì)論、量子力學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)三足之鼎,從廣角掃描了科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中物理學(xué)理論思想和技術(shù)應(yīng)用的重要貢獻(xiàn)。全書加強(qiáng)了基礎(chǔ)知識(shí)與能力并重培養(yǎng),貫穿了普通物理學(xué)與生命科學(xué)結(jié)合,注意將社會(huì)變革中物理學(xué)與醫(yī)學(xué)交叉的新理念和新技術(shù)應(yīng)用到教材之中,以適應(yīng)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)與智能醫(yī)療的發(fā)展需求和知識(shí)框架,為新時(shí)代創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
針對(duì)目前醫(yī)學(xué)院校的物理課堂教育現(xiàn)狀和廣大師生教學(xué)需求,本教材整合了數(shù)字課程和紙質(zhì)學(xué)習(xí)指導(dǎo),同步出版《醫(yī)用物理學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)(第2版)》紙質(zhì)教材和開(kāi)放“醫(yī)用物理學(xué)(第4版)”數(shù)字課程。這好比承載《醫(yī)用物理學(xué)(第4版)》的兩個(gè)車輪,學(xué)生既能利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)充分學(xué)習(xí)物理,又能整體比對(duì)思考,全方位利用各種資源,對(duì)醫(yī)用物理學(xué)的理論、思想、技能盡可能實(shí)現(xiàn)清晰完整的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。
在編寫第4版教材的過(guò)程中,各位專家對(duì)1—3版教材進(jìn)行了認(rèn)真的修改和完善,逐字逐句捋順了書中一些模糊或繁瑣的表述,比如直流電回路計(jì)算法則、電磁感應(yīng)數(shù)學(xué)模型推演、熱輻射機(jī)制探討等;也對(duì)書后習(xí)題進(jìn)行了逐道驗(yàn)算,糾正了計(jì)算偏差和印刷錯(cuò)誤,以確保紙質(zhì)主教材的科學(xué)性。
本書在重新修訂過(guò)程中突出了如下特點(diǎn):
1.注重醫(yī)學(xué)生物理教育結(jié)構(gòu)的完整性。目前全國(guó)醫(yī)學(xué)院校物理教學(xué)面臨兩個(gè)現(xiàn)狀,一是醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)、人工智能化醫(yī)療發(fā)展迫切需要醫(yī)學(xué)生加強(qiáng)理工知識(shí)基礎(chǔ);二則近年來(lái)由于醫(yī)學(xué)教育減負(fù),普遍淡化數(shù)理基礎(chǔ),大幅減縮了物理課學(xué)時(shí)。兩者是相互矛盾的。從發(fā)展需求和教育責(zé)任來(lái)講,加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生理科基礎(chǔ)教育是大趨勢(shì),教材編寫也必須做好新形勢(shì)下的知識(shí)儲(chǔ)備和資源建設(shè)。教材不應(yīng)該只體現(xiàn)課堂教學(xué)的局部?jī)?nèi)涵,也不能被學(xué)時(shí)數(shù)限制寫成“物理說(shuō)明書”,必須避免教材結(jié)構(gòu)的缺失,以備學(xué)生自學(xué)空間里有一個(gè)完整的醫(yī)用物理學(xué)體系。本教材注意保持物理學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)和嚴(yán)謹(jǐn),并在緒論中將物理學(xué)全貌以更高的層次和更新的視角展示,在整體構(gòu)架上注意由經(jīng)典向現(xiàn)代延伸。全書堅(jiān)持區(qū)別于其他同類教材,增加了生物光子學(xué)基礎(chǔ)、相對(duì)論思想剖析和生物混沌控制等更具生命科學(xué)領(lǐng)域先進(jìn)性和時(shí)代感的物理學(xué)內(nèi)容。
2.通過(guò)學(xué)習(xí)物理加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。全書緊扣這個(gè)主題,在緒論中概括出物理思想方法,并將其貫穿教材的經(jīng)緯。比如,在流體力學(xué)中對(duì)拉格朗日法和歐拉法的比較,引進(jìn)了模擬法分析流體力學(xué)規(guī)律;在熱力學(xué)中通過(guò)統(tǒng)計(jì)理論和非線性理論的操控,分析耗散結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)特征;應(yīng)用對(duì)稱性對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行清晰的類比;應(yīng)用疊加和模擬讓光學(xué)理論充滿鮮活的色彩等。本教材還將書中大部分知識(shí)點(diǎn)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用與物理特征、方法和效應(yīng)有機(jī)融合并加以引導(dǎo)解讀,在奠定扎實(shí)的物理知識(shí)基礎(chǔ)的同時(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、思維活力和創(chuàng)新靈感。
3.全方位提供現(xiàn)代化教學(xué)資源,實(shí)現(xiàn)從紙質(zhì)模式向全媒體模式的轉(zhuǎn)變。為了便于學(xué)生學(xué)習(xí),本教材采用創(chuàng)新媒體形式,充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),開(kāi)展豐富多彩的數(shù)字課程建設(shè)。本書的數(shù)字課程共設(shè)置了6個(gè)模塊。
(1)微課空間:為第4版教材數(shù)字課程新增內(nèi)容。有大量(共計(jì)100部)的原創(chuàng)微課視頻,覆蓋全部18章的主要知識(shí)點(diǎn)。微課群包括實(shí)驗(yàn)演示、數(shù)學(xué)推證、特色講解、例證剖析、動(dòng)畫描述、應(yīng)用拓展等多種形式,為學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂理解和課后歸納總結(jié)提供了豐富完整的現(xiàn)代化學(xué)習(xí)資源,也為教師備課、優(yōu)化授課方式、緩解學(xué)時(shí)太少無(wú)從取舍的困擾開(kāi)辟了“多維空間”。
(2)示范課程:其中選擇的題目和內(nèi)容主要依據(jù)醫(yī)學(xué)和物理學(xué)交叉的原則。這是因?yàn)獒t(yī)用物理學(xué)中純物理學(xué)的內(nèi)容可以在網(wǎng)上找到很多優(yōu)秀課程資源,而與醫(yī)學(xué)交叉的物理基礎(chǔ)課程錄像卻基本空白,所以需要填補(bǔ)。本教材調(diào)整了第3版原有示范課程,通過(guò)示范課程模塊展示出9部中國(guó)醫(yī)科大學(xué)資源共享課和青島大學(xué)青年教師優(yōu)秀課程,講授很具醫(yī)學(xué)物理風(fēng)格的流體力學(xué)、液體表面、心電偶極子場(chǎng)、視光學(xué)等內(nèi)容。
。3)課件寶盒:這里提供了4所重點(diǎn)醫(yī)科大學(xué)的醫(yī)用物理學(xué)理論課件。從講課內(nèi)容、講授重點(diǎn),到表述方法、美術(shù)設(shè)計(jì)等均各具特色,既有江南的婉約,也有東北的豪爽;在加深基礎(chǔ)的同時(shí),有的傾向?qū)嶋H應(yīng)用,有的傾向現(xiàn)代理念,有的傾向嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢斫Y(jié)構(gòu),在一定程度上概括了醫(yī)用物理學(xué)的教學(xué)狀態(tài)和各學(xué)校側(cè)重的內(nèi)容。本教材還提供了英文版PhysicsforMedicine課件,放眼世界,為雙語(yǔ)教學(xué)做參考。
。4)學(xué)習(xí)指導(dǎo):按紙質(zhì)教材的各章順序編排。首先列出本章小結(jié),總結(jié)基本內(nèi)容、重點(diǎn)提示和難點(diǎn)提示,方便學(xué)生在學(xué)習(xí)中理順?biāo)悸贰⒎智逯鞔,抓住要點(diǎn);再通過(guò)學(xué)習(xí)園地中的科學(xué)家簡(jiǎn)介、歷史趣聞、前沿鏈接、數(shù)學(xué)推理及醫(yī)學(xué)應(yīng)用等欄目活化學(xué)習(xí)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,完善知識(shí)結(jié)構(gòu);最后通過(guò)典型例題、習(xí)題解答和擴(kuò)展練習(xí)幫助學(xué)生循序漸進(jìn)地梳理各章知識(shí)要點(diǎn),剖析難點(diǎn)癥結(jié),及時(shí)清理認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),掌握正確的解題方法。
(5)模擬試題:提供了中國(guó)醫(yī)科大學(xué)、華中科技大學(xué)、哈爾濱醫(yī)科大學(xué)、南京醫(yī)科大學(xué)和山西醫(yī)科大學(xué)5所醫(yī)學(xué)院校的10套模擬試題和答案(其中包括2套全英文醫(yī)用物理學(xué)試題及其答案),以備學(xué)生總結(jié)復(fù)習(xí)之用。
緒論
一、物理學(xué)與物質(zhì)世界
二、物理學(xué)與應(yīng)用技術(shù)
三、物理學(xué)與科學(xué)思維
四、物理學(xué)與生命科學(xué)
第一章 人體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)
第一節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
一、位移、速度、加速度
二、牛頓運(yùn)動(dòng)定律表述
三、動(dòng)量
第二節(jié) 功和能
一、功
二、動(dòng)能定理
三、勢(shì)能
四、功能原理
五、能量守恒定律
第三節(jié) 剛體繞固定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)
一、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)
二、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)
三、剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定理
四、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒定律
五、旋進(jìn)
第四節(jié) 物體的彈性和形變
一、應(yīng)變和應(yīng)力
二、彈性模量
三、彈性膜的拉普拉斯公式
四、黏彈性
第五節(jié) 骨力學(xué)和軟組織力學(xué)概述
一、骨組織和形變
二、骨的黏彈性及骨的外力損傷
三、血管和肌肉的力學(xué)性質(zhì)
習(xí)題
第二章 流體的運(yùn)動(dòng)
第一節(jié) 流體的基本模型
一、流體運(yùn)動(dòng)的研究方法
二、定常流動(dòng)
三、連續(xù)性方程
第二節(jié) 伯努利方程
一、伯努利方程的建立
二、伯努利方程的應(yīng)用
第三節(jié) 黏性流體的運(yùn)動(dòng)
一、牛頓黏性定律
二、層流與湍流雷諾數(shù)
三、黏性流體的伯努利方程
四、斯托克斯定律
第四節(jié) 泊肅葉定律
一、泊肅葉定律表述
二、泊肅葉定律的推導(dǎo)
第五節(jié) 血液的流動(dòng)
一、人體血液循環(huán)系統(tǒng)中的血流特點(diǎn)
二、血液的黏度及其影響因素
習(xí)題
……
第三章 振動(dòng)和波
第四章 聲波
第五章 分子動(dòng)理論
第六章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
第七章 靜電場(chǎng)
第八章 直流電
第九章 電流的磁場(chǎng)
第十章 電磁感應(yīng)與電磁場(chǎng)
第十一章 幾何光學(xué)
第十二章 光的波動(dòng)性
第十三章 光的粒子性
第十四章 X射線
第十五章 原子核和放射性
第十六章 相對(duì)論基礎(chǔ)
第十七章 量子力學(xué)基礎(chǔ)
第十八章 混沌動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
參考文獻(xiàn)
名詞索引