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课程名称：数学物理的龙飞凤舞
Lively and Vigorous Flourishes in Mathematics and Physics
课程所属模块：科技进步与生态文明、人文经典与文化传承、艺术修养与审美体验
主讲教师：黄虎 职称：教授
所在院系：上海市应用数学和力学研究所 联系电邮：hhuang@shu.edu.cn
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一、教师简介：
新疆兵团农八师一四一团人，汉族
研究领域：数学物理；理论物理；科学哲学；时间的方向；波湍流；海洋波动
受教育经历：
1995/08 - 1998/08 天津大学博士
1990/08 - 1993/04 天津大学硕士
1982/09 - 1986/07 新疆石河子农学院本科生
研究工作经历：
2000/10 -2011/02，2012/03-至今 上海大学副教授、教授、博导
2011/03 - 2012/02 美国康奈尔大学访问学者
1998/09 - 2000/09 华东师范大学博士后、副教授
1993/05 - 1998/08 天津大学讲师
教学与科研成果：
自1993硕士毕业留校任教于天津大学以来，几乎与本科教学相伴相随。
自2012年冬季学期为上海大学大一新生开设研讨课《时间的辩白》以来，选课人数已呈爆棚之势，"春、秋、冬"季学期应接不暇，此时此刻的"冬"季学期特追加1次。如果再补填2次，即"春、秋、冬"季学期全天候一共开设6次，可以断言：《时间的辩白》的"教学市场"时空依然是"狮子大张口"。
究其因，这实在是与授课当事者本人渊源造化。
面对人类自有史以来朗朗乾坤里突然从天而降的最是纯粹坚挺悲壮的屈指可数的九大理论物理方程："牛顿的运动与引力方程；热力学第二定律方程；麦克斯韦方程组；狭义、广义相对论方程；薛定谔方程；狄拉克方程；杨-米尔斯方程"，哪位高人神仙大佛敢不悠悠浩叹一声："时间都去哪儿了？"；"这些方程何以竟由于时间而纷纷丧魂落魄得不堪一击？！"
本次通识课的申请，就不能不与此"浩叹"息息相关心心相印！
2002年度教育部提名国家科学技术奖：自然科学奖二等奖（第1完成人）
2004年度国务院政府特殊津贴
2004年度全国优秀博士学位论文
2012年度上海市浦江人才计划学者—特殊急需人才（D类）
Huang H. Dynamics of Surface Waves in Coastal Waters-wave: Current-Bottom Interactions. Beijing and Berlin: Higher Education Press and Springer，2009
二、课程目标
何若龙？怎似凤？一部蜿蜿蜒蜒汪汪洋洋的人类文明史的"智慧创造"集大成者——"数学和物理"是也。本课程特给予其一系列的当代"追踪、探寻和叩问"：（1）何谓真正的"数学和物理"及其"数学物理"和"物理数学"？（2）"数学和物理"的"前世今生来日"何在？(3)"数学和物理"的研究属性和风格如何"一览众山小"？(4) "数学和物理"根深蒂固的"困境、危机"何以才能得到比较乐观的化解和解脱？（5）"数学和物理"是怎样的一个永恒的"天人合一"？(6)不解"数学和物理"，我中华何以"为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平"？
三、课程简介：
一脉"通达、直率、璀璨"的颠沛流离惨淡人生，可从"数学和物理"那里获取最为"本性、平实、悠远"的"叙说、震颤、欢呼".亦即:
(1) 什么是数学（定义、语言、语法、分支和目的）？
(2) 数学的起源、兴旺、窘迫和拯救(逻辑主义、形式主义和直觉主义)
(3) 什么是物理(目的、结构、时空和实在)？
(4) 物理的三大场纲领(几何纲领、量子场纲领、规范场纲领)、对称性和时间的方向
(5) "数学的物理化"和"物理的数学化"("天马行空"和"魂归故里")
(6) 给"数学物理"爱好者的"启示、建议和忠告"(动机,心理学,好奇心,独立性,风格，品味)
四、课程内容及学时分配
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课程内容及安排
（应体现主题内容、教学难点、学习要求和教学环节安排等）
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学时
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1 教学专题 （一）：什么是人之数学？
教学重点：数学的定义、语言、语法、分支和目的
教学安排：课堂主讲
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3
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2. 教学专题（二）：数学的起源、兴旺、窘迫和拯救
教学重点：逻辑主义、形式主义和直觉主义
教学安排：课堂主讲、指导学生讨论并要求其上交学习报告, 计入平时成绩
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9
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3. 教学专题（三）：什么是人之物理？
教学重点：物理的目的、结构、时空和实在
教学安排：课堂主讲
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3
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4. 教学专题（四）：物理的三大场纲领、对称性和时间的方向
教学重点：规范场纲领、对称性和时间之矢
教学安排：课堂主讲、指导学生讨论并要求其上交学习报告, 计入平时成绩。
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9
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5 研讨专题（1）："数学的物理化"和"物理的数学化"
教学重点："数学和物理"的"天马行空"和"魂归故里"
教学安排：师生讨论
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3
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6 研讨专题（2）：给"数学物理"学习者的"启示、建议和忠告"
教学重点：动机；心理学；好奇心；独立性；风格；品味
教学安排：课堂主讲,要求学生上交以"我的数学物理观"为论题的"两千字"研究论文，以此计入期末成绩。
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3
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说明：具体的教学内容、教学难点和课堂教学环节的安排应该详细体现在课程教学进度表中，作为教学档案完善的一部分。
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五、教材或讲义或主要参考书：
1. 莫里斯.克莱因. 古今数学思想 (四卷). 上海: 上海科学技术出版社, 2012
2. A. D. 亚历山大洛夫 等. 数学——它的内容，方法和意义 (三卷).北京:科学出版社, 2012
3. T. Gowers. 普林斯顿数学指南(三卷). 北京:科学出版社, 2014
4. R. 柯朗, H. 罗宾, I. 斯图尔特.什么是数学——对思想和方法的基本研究. 上海:复旦大学出版社,2012
5. E. T. 贝尔. 数学大师. 上海: 上海科技教育出版社, 2004
6. R. Penrose. The Road to Reality: A Complete Guide：The Laws of The Universe. New York: Knopf, 2005 [罗杰·彭罗斯. 通向实在之路:宇宙法则的完全指南. 长沙:湖南科学技术出版社,2008]
7. Cao T Y. Conceptual Developments of 20th Century Field Theories. Cambridge: Cambridge University Press,1997 [曹天予.20世纪场论的概念发展.上海：上海世纪出版集团，2008]
8. 皮埃尔·迪昂.物理学理论的目的与结构.北京：商务印书馆，2011
9. 郭奕玲，沈惠君.诺贝尔物理学奖1901-2010.北京：清华大学出版社，2012
10. 杨振宁.杨振宁文集.上海：华东师范大学出版社，1998
六、课外学习要求：
1. 课外学习要求
通读一部《数学史》、《物理学史》或一部《数学家传记》、《物理学家传记》或一部《科学哲学》论著。
2. 课外学习内容
本课程参考书或任一本类似参考书。
3. 组织形式
独立自主；小组讨论；课堂宣讲
4. 时间安排
第5、9、10周分别上交第1、2个"学习报告"和"研究论文"。
七、考核方法：
平时考核：课堂研讨、研究报告、
期末考核：小论文