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數理化學群
總評比分數: 4.92 顆星

College Physics University Physics


本書作者:Paul Peter Urone, Roger Hinrichs, Kim Dirks, Manjula Sharma Samuel J. Ling, Jeff Sanny, William Moebs
出版年份:2019

書評教師:國立陽明交通大學(原國立交通大學) 電子物理學系 簡紋濱 教授

【總評】

整體評價:
OpenStax提供兩種不同訓練方向的物理開放式教課書,理工傾向重視邏輯與推導訓練的教課書稱為University Physics,共分為三冊,第一冊含力學含轉動、振動、波動與聲音;第二冊含熱力學、靜電學、靜磁學與電磁波,並涵蓋直流電與交流電及電阻、電感與電容基本電子元件;第三冊含光學、折射、繞射、相對論、量子物理、原子結構、固態物理與原子核。整個University Physics開放教科書幾乎與目前常用的Raymond A. Serway的Physics for Scientists and Engineers教科書及Halliday的Fundamentals of Physics教科書的編排幾乎完全相同,內容也都有詳細的微分與積分計算,對於熟悉這些教科書編排方式的教師,可以非常容易轉用OpenStax的University Physics教科書,可以極輕易的改用OpenStax的教科書。
OpenStax另外提供一生醫傾向,採取比對方式解決問題的訓練教材,其開放教課書稱為College Physics,College Physics完全排出微積分的使用,很多物理公式都有提供,但完全不重視推導與機制,此外從很多觀察到的物理現象學及使用比對方式來了解物理,更重要的是有帶進很多物理觀念在生物醫學上的應用。整部書有34章,涵蓋了力學、功與能量、動量與碰撞、力矩與轉動、流體、熱力學、振動與波動、聲音、靜電學、直流電、靜磁學、電感、交流電、電磁波、光學、干涉繞射、相對論、量子物理、原子物理、核子物理、醫學應用及簡介時下新物理領域。整部書對物理有完整的介紹,只是去掉一些繁雜數學推導,譬如轉動慣量計算、振動的計算、熱力學的氣體動力論與統計部分計算、電學與磁學的一些計算、光學繞射計算等等,而為了提升學習強化了物理知識在生物醫學應用,譬如肌肉與關節受力與力矩的問題、流體力學與血液流動甚至介紹亂流(turbulence)、聲音波動有介紹人體發生、共振腔及聽力、核子物理部分介紹X-ray與γ-ray影像與治療等,有些內容並沒有出現在一般的物理教科書上,整個編排非常適合生醫領域的物理訓練。
試用心得:
OpenStax的University Physics教科書完全可以取代目前理工領域使用的大學物理教科書,在此不多做介紹,以下針對OpenStax的College Physics教科書給予評比及介紹。
【分項評比】

完整性(Comprehensiveness):
以生醫領域95,以理工領域80
物理的觀念非常完整,從力學、轉動、振動、流體到電磁光、相對論與量子物理、核物理等,更有趣的是列舉這些觀念應用在生醫領域,像是核磁共振造影、X-ray Computed Tomography等常用來拍攝人體的儀器設備等。
內容正確性(Content Accuracy):
主要是以現象學,用簡單的數字與符號代數運算,甚至是直接提出物理公式,利用現象描述公式的物理觀念,整部書應該都是專業撰寫,且有參考及引用一些書本期刊發表的數據與影像,正確性應該沒問題。另可能是有多年多次校正,有錯誤的地方多被更正過。
一致性(Consistency):
用現象學,提供物理公式並用數字代入方式,來了解物理,另外加強人體與生醫領域如何應用物理有論述,前後非常一致,且完全去掉生醫領域對過多公式推導而排斥物理學習的問題。
清晰性(Clarity):
淺顯易懂,且有使用大量的圖片來講述,更重要是結合到日常生活中能使用與應用的智識。
組織結構流暢度(Organization Structure Flow):
編排依照主流的物理教科書,也是目前眾所熟悉的架構,此外各章節的安排也都依照主流教科書編寫方式,利用例題來講解物理,在每一章後面有整理這一章的重點,更後面有習題等。
語法誤差度(Grammatical Errors):
沒有問題,其實物理教科書很多是看內容安排與圖形解說等,英文有一點文法或是用字的誤差都不會影響該教科書的使用,學生也不會用該教科書來學英文,所以沒有問題。
文化相關性(Cultural Relevance):
物理與生醫等領域沒有甚麼文化差異問題,所敘述都是自然界或是生活上遇到的現象。
模組性(Modularity):
書本的編排方式都是依照主流物理教科書的編排方式,至少十年內的物理教科書編排方式都非常成熟,利用圖示解說及例題來實作與練習學習的知識等,且學習先後順序安排也都依照主流教科書來編排。
Relevance Longevity(銜接新知之容易度-教科書內容之敘述方式、範例或時事等…):
非常新的書,所以都有包含了新的物理知識,除了各章有包含一些生醫與人體的新知,最後一章第34章為Frontiers of Physics亦介紹了天文、廣義相對論、超弦理論、暗黑物質、高溫超導等。
Interface(介面之適用性-是否因為不同瀏覽器或不同行動載具,而格式不正確或圖片扭曲):
使用下載的pdf檔案或是Kindle軟體直接免費下載College Physics與University Physics兩部書,其格式圖片都非常正常。
專業程度(Professional knowledge):

應該都是專業級教授、博士參考書本與期刊論文,用正確客觀的觀點寫出來的教科書。

教學資源(Supplementary Resources):
這部分可能比較不重要,習題部分提供相當多,沒有其他的動畫支援或是上課教材,因為內容與主流教科書接近,只是生醫與人體的部分要加入課程,應該很容易處理。

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