| 选课类别:计划内与自由选修 | 教学类型:理论课 |
| 课程类别:本科计划内课程 | 开课单位:地球和空间科学学院 |
| 课程层次:专业核心 | 学分:2.0 |
汪毓明老师的《磁流体力学》课程使用自编的纯英文讲义,课程内容组织接近于胡文瑞的书《宇宙磁流体力学》,但同时也不断更新。课程涵盖了磁流体基础方程、特殊近似、静力学、不可压缩等离子体流动、波动、激波和不稳定性等主题。虽然涉及数理推导,但重点在于对磁流体力学整体物理模型的理解。课程逻辑清晰,适合希望全面掌握MHD的学生。
本课程设有四次作业,约20至30道题,题目较难,需要花费4-6小时认真完成。汪老师对出勤和作业要求严格,不接受缺勤与作业迟交,点名频繁。总体评分为20%出勤、30%作业和50%期末考试。
考试为开卷形式。期中测试一般为不定项选择题,而期末则包括选择题、填空和计算题。考察重点是概念的掌握,而非复杂推导。通过复习课程讲义能有效迎战考试,推荐深入理解公式的物理意义。很多学生建议在考前认真阅读讲义,虽然考试开卷,但带太多材料可能反而浪费时间。
汪老师教学能力得到诸多好评,其对物理模型的讲解十分到位,课堂内容丰富,逻辑组织清晰。虽有使用英文教材带来的阅读挑战,但大部分学生对其教育水平表示认可,认为其提供了MHD重要的物理现象及背后的理论模型,课程结构紧凑,逻辑清晰,对学生理解空间物理基础十分重要。
据学生反馈,汪老师的给分体系中,期末成绩很关键而作业和出勤也有影响。虽然老师声称不调分,但一些学生感到实际总评可能会略高于计算得分,存在主观予以调整的可能性。然而,想要获得高分并不容易,需要对课程内容有较深刻理解。
多数学生认为汪老师的课程内容充实,授课态度认真,尽管有些学术挑战。如有遇到困难,及时与老师沟通能得到良好帮助。总体感觉课程不错,特别是对希望在空间物理领域有较深入发展或研究的学生非常重要。
《磁流体力学》是空间物理专业三春必修专业课,而且尤为吊诡的是,它是科大唯一一门本科MHD课程(核院物院等体专业的MHD都是放在《等离子体物理导论》课程学的,内容也没有空物磁流体力学课程深),因此这门课无法以任何方式被高级/同级替代,而空物专业的人数决定了它每年只会开一个班,所以对空物同学而言完全是没得选的。在20级课改之前该课程有3学分,而20级课改改为了2学分,因此从20级(2023春)开始,这门课就不再有期中考试了,课程内容也有所简化。以下内容均按照2023春季学期的情况评课。
评分方式与给分:20%出勤+30%作业+50%期末卷面分。说是不调分的,但个人感觉自己的总评比给分公式得到的要高(没出卷面分,属于估算)。下为汪老师提供的往年卷面分:

以下为汪老师班往年卷面优秀率与不及格率:

注:2021年的磁流体力学课程是刘睿老师带的,而不是汪老师。不过在肉眼可见的范围内以后基本上是汪老师带磁流体力学课程。
汪老师对学生的平时要求较为严苛,不接受缺勤与作业迟交,请假需要导师/班主任签名的请假条,点名较为频繁。作业是老师每节课会留几道题,每章讲完一收,有的章内容比较少就并在下一章收。本学期共收了四次作业,题量和@苏杭之学长说的差不多,共20道题左右,不过题目难度较高。由于MHD是一门高度体系化的学科,每章的作业也是基本上要把一章内容全过一遍才能做出来,因此每次作业可能要花4-6h才能比较有质量地完成。
教学内容:汪老师自编了一套纯英文讲义,讲义内容的组织顺序比较接近胡文瑞, 宇宙磁流体力学, 科学出版社, 1987. (#),如果感觉英文看不懂可以去图书馆借来这本书对照着看。另一本参考书:库里柯夫斯基和留比莫夫著,徐复、胡文瑞等译,磁流体力学,上海科学技术出版社,1966. (&),这本的内容也是该有的都有,不过内容顺序和讲义不一样。老师在上课时有课件,不过课件内容基本上是把讲义中的重要公式截图一遍,参考价值不大(除了第七章有一页介绍激波进化性条件的出射入射波模差,讲义上讲的不如课件清楚)。
考试与复习:此课程考试为开卷考试,2023春为50分不定项选择题(多选一项扣一分)+50分大题,考点与老师考前所划定的考点(红线为重点章节,红字为重点知识点)差不多。压轴题是计算有粘的Hall电流表达式,有一道算有粘磁声波的色散关系,一道算水平磁场线下的大气标高、一道螺旋箍缩,其它题目印象不深了。特别复杂的公式肯定不会考,作为开卷考试主要考察的是概念掌握的熟练程度。如果概念不熟练,结果会是大题做的特别慢,不定项选择丢一堆分。
复习上,建议花2天时间把课程讲义过一遍,对于要求掌握的章节(6.4.3/4、第8章应该不要求掌握),力求搞懂每一个公式的物理意义;大段文字不要一扫而过而是要读进去。基本上过一遍讲义就够了。我整理了《磁流体力学讲义公式含义表》,写明了汪讲义中每个公式的公式号与该公式的物理意义,可用于考场快速查询。个人推荐,如果希望使用该表,可在过讲义时对照该表,以加深熟悉。
课程收获:磁流体力学是整个空间物理专业的数理基础,大多数领域的科研都绕不开MHD,可以说是空物本科数理课程中最重要的几门之一。就这门课而言,汪老师在授课时抓住了空物科研所用的MHD的重点,既没有过于物理和强调理论推导,也没有把这门课变成过于工科、强调计算的磁流体线学,而是牢牢抓住了MHD/空间物理的重要物理现象及其背后的模型。MHD这门学科总是不得不遭遇冗长复杂的公式与头疼的学习体验,但是汪老师在其中能挑出相对而言最舒适的学习路径,展示了相当的授课水平。
不过给分问题是上天无路下地无门了(悲)