固體物理是研究固體的結構及其組成粒子之間相互作用與運動規律以闡明其性能與用途的學科[1],其范式是周期結構中波的傳播[2].固體物理學涉及晶體學、晶格動力學、固態電子和光電子學、磁學、自旋電子學、固體能帶理論、非晶態物理、超導物理、金屬物理、半導體物理、電介質物理、相變物理、表面物理、低維物理、介觀物理、納米物理、量子物理、低溫物理和高壓物理等眾多領域[1,2],是一門綜合性基礎學科，并與高能物理學、天體物理學一起形成現代物理學的三大主流[3].
固體物理的開端沒有準確的定論[4],但是其早期的發展歷程始終與具有規則幾何形狀的晶體相聯系。人們對晶體幾何形狀的認識可以追溯到石器時代，但是晶體學作為一門獨立的學科出現是在17世紀中葉，其間經過了近3個世紀的發展[1,4],直到基于X射線衍射（1912-1913,勞厄和布拉格父子）的晶體結構分析及其方程的建立，才標志著現代晶體學的創立，并成為固體物理學發展的基礎。20世紀初，隨著量子理論的發現和統計物理的發展，固體物理學得以迅猛發展，并逐漸建立了晶格動力學（1913,波恩和馮·卡門）、固體電子論（能帶論）（1928,布洛赫；1930,布里淵）以及量子力學的磁性理論（范弗萊克，朗道）等。至此，固體物理學的主干已基本成型（1940）[2],其專著《TheModern Theory of Solids》的出現標志著固體物理走向了成熟，并為隨后的固體物理學教材樹立了旗幟。
新中國固體物理學的發展離不開眾多留學歸來的專家學者，如我國固體物理學和半導體物理學的奠基人之一黃昆（多聲子躍遷理論、X光漫散射理論、晶格振動長波唯象方程、半導體超晶格光學聲子模型），我國半導體物理學和表面物理學的奠基人之一謝希德（固體能譜、群論、表面和界面物理、量子器件與異質結構電子性質理論），我國固體物理理論的開拓者之一李蔭遠（合金有序化的仿化學理論、合金和反鐵磁體有序-無序相變統計理論、過渡族元素磁結構和超交換作用理論、超Raman散射效應），國際一流晶體學家之一余瑞璜（X光晶體結構分析新綜合法、固體與分子的經驗電子論），我國晶體學創始人和X射線晶體物理學研究隊伍創建人之一陸學善（X射線粉末衍射在金屬合金中的應用、X射線粉末衍射方法的發展），我國晶體生長的奠基人之一吳乾章（單晶體X射線勞厄背散射歸咎總圖的繪制和定向方法、克服人工水晶生長中“后期裂隙”的規律、相圖和晶體生長的關系），國際滯彈性內耗研究創始人之一葛庭燧（葛氏晶粒間界模型、滯彈性內耗理論）等等。同時，南京大學程開甲[5]、馮端、李正中，復旦大學方俊鑫、陸棟，四川大學（成都科技大學）芶清泉，中國科學院湯定元，北京大學甘子釗、韓汝琦、閻守勝，吉林大學吳式樞、吳代鳴等老一輩科學家也為我國固體物理科學研究和教育事業做出了卓越貢獻，與之相關的學術會議也在建國后得以開展。然而，教材建設作為固體物理科學發展的重要內容卻在建國初期嚴重匱乏[6],并滿足不了我國經濟和國防現代化的發展需要[7].因此，固體物理學教材的編寫被提上日程，如1978年的蘇州物理教材會議[7]（1977年蘇州物理教材會議[1]），而我國第一個比較完整的“固體物理學科教材規劃”則是在1982年制定的（在謝希德、馮端、芶清泉的帶領下，固體物理編審小組的指導下）[6].同時，引進國外優秀教材也是我國固體物理學教材建設的一個重要組成部分[6].目前，對我國固體物理學自編教材影響較大的國外教材主要有Kittel的《Introduction to Solid State Physics》和Ashcroft的《Solid State Physics》，其編寫過程中所呈現的寶貴經驗亦在國內各自編教材中有所體現[8].本文以我國固體物理學教材的發展歷程為研究對象，力求全面展示其在各個階段的發展概貌，為今后固體物理學教材的科學定位、規劃和發展提供可借鑒的寶貴經驗。
1固體物理學教材在我國的發展歷程
1.1萌芽誕生期（1949-1965）和發展停滯期（1966-1976）
新中國成立初期，百廢待興，高等教育全面向蘇聯學習[6].雖然固體物理學在老一輩科學家的帶領下披荊斬棘、開疆擴土，但還沒有自編教材出版。直到1959年，在李正中等人參加下，程開甲的《固體物理學》一書由高等教育出版社出版，開創了我國固體物理學自編教材的先河[5].1961和1962年，上?？茖W技術出版社先后出版了由謝希德和方俊鑫編著的《固體物理學》上下冊，系統介紹了固體物理的基本內容和所屬分支學科在當時的發展趨勢，受到國內各大學師生好評。1965年，黃昆的《固體物理學》編著完成（1979年出版），成為我國自編固體物理學教材的經典之作，其不但開啟了我國固體物理教學之門，也開創了中國自編教材的新時代[9].
1966-1976年，“文化大革命”使得我國固體物理學教材的發展裹足不前，基本上處于停滯時期。
1.2茁壯成長期（1977-1987）
1982年“固體物理學科教材規劃”的制定是固體物理學教材迅速成長的重要標志。在此期間出版的固體物理學教材有：芶清泉的《固體物理學簡明教程》（1978），黃昆的《固體物理學》（1979），陳星弼的《固體物理導論》（1979），方俊鑫和陸棟的《固體物理學》（上下冊，1980和1981），李正中的《固體理論》（1985），李延福的《固體物理學》（1985），吳代鳴的《固體物理學》（1986），陳洗的《固體物理基礎》（1986），陳金富的《固體物理學學習參考書》（1986）（同期還有與之相關的講義，如清華大學微電子所王天爵和陳培毅主編的《固體物理學》（1984））。同時，樸孫和慶生的科普性讀物《了解固體》（1980），王以銘的《固體物理學的量和單位》（1983）以及吳代鳴編寫的習題集《固體物理習題詳解》（1983）也相繼出版，豐富了固體物理學的內涵、擴大了其外延。
1.3發展成型期（1988-1994）
1988年，《物理學詞典固體物理學分冊》的出版標志著我國固體物理學教材發展的正式成型。在此期間出版的固體物理學教材有：韓汝琦改編自黃昆的《固體物理學》（1988），這個版本的教材被各大院校和科研院所廣泛采用；顧秉林和王喜坤的《固體物理學》（1989），徐毓龍和閻西林的《固體物理》（1990），蔡伯塤的《固體物理基礎》（1990），呂世驥和范印哲的《固體物理教程》（1990），徐婉棠和吳英凱的《固體物理學》（1991），馬本堃等編著的《固體物理基礎》（1992），張喜成和石連捷的《固體物理基礎》（1992），方可、胡述楠和張文彬的《固體物理學》（1993），恩克的《固體物理基礎》（1993），鄒憲武和金準智的《計算固體物理學》（1993），楊宗綿的《固體導論》（1993），黃波的《固體物理學導論》（1994）。與之相匹配的固體物理習題集也豐富起來，如：黃波和聶承昌的《固體物理學問題和習題》（1988），劉友之等編著的《固體物理學習題指導》（1988），徐至中的《固體物理學習題解答》（1989）。同時，王廣厚的《粒子同固體相互作用物理學》（上下冊，1988和1991），周凌云的《固體物理的量子力學基礎》（1989），楊先敏的《固體物理學中格林函數法簡介》（1989），衛崇德等編著的《固體物理中的格林函數方法》（1992）的出版是對原有固體物理學教材深度的補充和拓展。1990年，王華馥和吳自勤的《固體物理實驗方法》講解了固體物理實驗中常用的分析方法，是對固體物理學教材體系的進一步完善。
1.4成熟繁榮期（1995-2002）
在方俊鑫、芶清泉、馮端、郭貽成、錢臨照、趙凱華、謝希德、葛庭燧組成的編審小組的領導下[10],由馮端主編的《固體物理學大辭典》歷經十余年的匯編工作，終于于1995年由高等教育出版社出版，這標志著我國固體物理學教材的發展正式進入成熟繁榮期。在此期間出版的固體物理學教材有：王矜奉的《固體物理教程》（1版，1996;2版，1999;3版，2003;4版，2004;5版，2006;6版，2008;7版，2010;8版，2013），此本教材是我國自編固體物理學教材中再版次數最多的，其具有三大特色：只論述基礎理論，對教學內容作了革新，對某些固體物理問題的處理方法和物理模型進行了改進[11];吳代鳴的《固體物理學》（1996），陳長樂的《固體物理學》（1版，1998;2000;2版，2007），陳霞的《固體物理學》（1998），閻守勝的《固體物理基礎》（1版，2000;2版，2003;3版，2011），蔣平和徐至中的《固體物理簡明教程》（1版，2000;2版，2007），侯德東等編著的《固體物理學》（上冊，2001），丁大同的《固體理論講義》（2001），楊兵初和鐘心剛的《固體物理學》（2002），李正中的《固體理論》（2版，2002）。同時，與王矜奉編著的《固體物理教程》相配合的《固體物理概念題和習題指導》（2001）一書自發行以來，便受到了全國兄弟院校師生的歡迎。1998年和1999年，謝希德和陸棟的《固體能帶理論》，徐婉棠和喀興林的《群論及其在固體物理中的應用》進一步拓寬了固體物理學教材體系的深度和廣度。
1.5創新變革期（2003至今）
傳統的固體物理學教科書與當代凝聚態物理學研究前沿之間出現了巨大的鴻溝，應該有一本著作來填補這條鴻溝；同時，這本著作應該處于傳統的專著或教科書和當今的課題兩者之間[2].因此，填補兩者之間的空白，將固體物理學開拓、延伸和深化為凝聚態物理學，并仍保持入門著作特色的《凝聚態物理學》（上卷）于2003年橫空出世[2],這標志著傳統的固體物理學教材創新變革的到來。在此期間出版的固體物理學教材有：韋丹的《固體物理》（1版，2003;2版，2007），陸棟、蔣平和徐至中的《固體物理學》（1版，2003;2版，2010），榮劍英的《固體物理學基礎教程》（2003），吳代鳴的《固體物理基礎》（2003;2007），房曉勇、劉競業和楊會靜的《固體物理學》（2004;2010），胡安和章維益的《固體物理學》（1版，2005;2版，2011），朱建國等編著的《固體物理學》（2005），沈以赴的《固體物理學基礎教程》（2005），林鴻生和章世玲的《固體物理及物理量的測量》（2005），文尚勝和彭俊彪的《固體物理簡明教程》（2007），閻守勝的《現代固體物理學導論》（2008），曹全喜等編著的《固體物理基礎》（2008），孫會元的《固體物理基礎》（2010），韓福祥的《固體物理學現代教程》（2010），華中和楊景海的《固體物理基礎》（2010），胡建民的《固體物理學教程》（2010），陸棟和蔣平的《固體物理學》（2011），賈護軍的《固體物理基礎教程》（2012）。同期臺灣五南圖書出版股份有限公司發行了北京大學閻守勝的《固態物理概論》（2006）和長庚大學倪澤恩的《基礎固態物理》（2011）。與之相關的固體物理習題集有韋丹的《固體物理學習輔導與習題解答》（2版，2007），段辰和苗明川的《固體物理學全程導學及習題全解》（2011），李延齡和呂華平的《固體物理學習題解答》（2012）。為了適應新時期固體物理學科發展的新變化，張藝和沈為民的《固體電子學基礎》（2005），沈為民、唐瑩和孫一翎的《固體電子學導論》（2012），劉曉為、王蔚和張宇峰的《固態電子論》（2013），解士杰、尹筍和高琨的《有機固體物理》（2012）等的出版使得固體物理學教材體系更加細化，更加體現不同專業學科的特色。
綜上所述，從第一本固體物理學教材的出版發行到今天，我國固體物理學教材的發展已經歷了50多年。盡管取得了令人矚目的成績，但是正如黃昆先生所說：“固體物理本身在廣度、深度上都仍在迅速發展，為了能恰當地反映固體物理的新進展，在教學和教材編寫中就必須作持續的努力，而這絕不是輕而易舉能做到的”[12].
2結語
固體物理學教材經過70余年的發展，已經形成了自身固有的思維模式和文化內涵，其中Kittel的《IntroductiontoSolidStatePhysics》和Ashcroft的《SolidStatePhysics》成為固體物理學教材中的經典代表作。前者運用數學的方式給出定律和概念，注重結論，其內容比較全面地涉及了固體物理的各個方面，并且我國大部分自編固體物理學教材的內容編排與其相一致；后者運用物理的方式建立模型，注重過程，其內容編排圍繞著金屬電導率進行演繹，其編排形式亦體現在顧秉林和王喜坤的《固體物理學》以及閻守勝的《固體物理基礎》中[4,13].無論哪種編寫形式，固體物理學的基礎內于科學著作，特別是具有教材性質的書籍，一項起碼的要求是問題的講解必須明確具體，基本概念和理論的闡述必須準確“[12].然而，固體物理內容豐富、體系龐大、理論性強且各部分之間既有聯系又各有特點，因此在剛入門學習的過程中較為抽象，難免會使得學生感覺”空洞乏味“、”無所用之“,進而產生厭學情緒。因此，在教材的規劃過程中需要針對不同學科專業和不同學歷層次的學生專門設計教材，與其所在學科相結合才能體現固體物理學的實際應用價值。針對這個問題，越來越多的科技工作者在編寫教材時會有所側重，如針對材料科學與工程專業的教材：韋丹的《固體物理》，房曉勇、劉競業和楊會靜的《固體物理學》，針對高等師范院校的教材：方可、胡述楠和張文彬的《固體物理學》，針對工科電子類的教材：徐毓龍和閻西林的《固體物理》，呂世驥和范印哲的《固體物理教程》，針對電子信息類的教材：曹全喜等編著的《固體物理基礎》以及針對微電子專業的教材：賈護軍的《固體物理基礎教程》等。同時，針對不同學歷層次的內容編制也在自編教材中得到體現，如針對函授生的教材：徐婉棠和吳英凱的《固體物理學》，針對研究生的教材：楊宗綿的《固體導論》，李正中的《固體理論》，針對材料科學與工程專業研究生的教材：吳代鳴的《固體物理基礎》，針對非物理類工科研究生的教材：沈以赴的《固體物理學基礎教程》等。同時，教材從起草大綱到付梓問世非一朝一夕之事，其不可能恰當地反映新的進展和學科發展動態。盡管不斷再版的固體物理學教材已充分考慮到這個問題，在再版中盡量反映各個領域的新進展，但是仍然感覺”力不從心“,甚至”無能為力“,這就需要對傳統紙質教材進行升級，對傳統的教學方法和手段進行改革。在這項長期且任務艱巨的改革中，不斷豐富的教學方法和手段會促進固體物理學外延的精彩化，如VRML語言[14]、分子模擬軟件Hyperchem[15]、Materials Studio[16],VR技術[17]等在固體物理教學中的應用，進而培養學生的興趣，使得固體物理學的發展后繼有人。
總之，在當今新的物理現象和新的物理概念層出不窮的情況下，我國固體物理學教材體系未來發展將會出現新的趨勢：1）教材內涵的多元化---固體物理為基礎，實際應用為依托，學科前沿為向導；2）教材內容的區別化---不同學科專業，不同學歷層次的內容針對性不同；3）教材形式的多樣化---網絡及多媒體的應用；4）教材外延的精彩化---課堂教學的延伸，培養興趣，為固體物理的發展建立后備軍。
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