量子力學(xué)基本知識精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的量子力學(xué)基本知識主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：量子力學(xué)基本知識范文

關(guān)鍵詞 量子力學(xué) 教學(xué)改革 創(chuàng)新能力 研究性教學(xué)

中圖分類號：G643.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.07.017

Graduate Education Course Advanced Quantum Mechanics Teaching Reform

HU Ping， PENG Zhihua， GUO Ping， HU Jiwen

（College of Mathematics and Science， University of South China， Hengyang， Hu'nan 451001）

Abstract Postgraduate both the learning process to deepen the knowledge of the process is scientific ability， knowledge of scientific basis. From Graduate Teaching Mode existing problems， discusses the necessity of quantum mechanics graduate students in higher education， research teaching model introduced in the teaching process， improve the quality of teaching so that students master the basic principles of quantum mechanics， based on general ability， innovation ability has been greatly improved.

Key words Quantum Mechanics; teaching reform; innovative ability; research teaching

自上個世紀(jì)80年初期恢復(fù)研究生教育，我國的研究生教育進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的時期。①隨著我國高等教育的發(fā)展，研究生教育規(guī)模的也迅速擴(kuò)大，研究生教育質(zhì)量已成為一個全社會關(guān)注的焦點(diǎn)問題。我國研究生的素質(zhì)關(guān)系到國家的未來發(fā)展，研究生教育是為國家培養(yǎng)現(xiàn)代化建設(shè)、發(fā)展科技培養(yǎng)高水平、高層次人才;研究生教育是我國站上世界知識經(jīng)濟(jì)高點(diǎn)的重要支持;同時也是高校實(shí)現(xiàn)由教學(xué)型向研究型轉(zhuǎn)變的重要基礎(chǔ)。研究生教育不同于本科生教育，研究生教育不僅包含課程教學(xué)，同時包含了社會實(shí)踐、學(xué)位論文等諸多環(huán)節(jié)。②然而作為科研能力、自主創(chuàng)新能力發(fā)展的基礎(chǔ)――課程教學(xué)不僅要傳授知識，更重要的是要指導(dǎo)研究生思考，是提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的根本。

研究生教學(xué)質(zhì)量是整個研究生教育的一個重要部分，如何合理利用現(xiàn)有教學(xué)資源條件，使得研究生教學(xué)質(zhì)量能夠穩(wěn)步提高，則成為研究生管理的首要解決問題之一。自上個世紀(jì)80年代以來，高等教育改革逐漸興起，其主要目標(biāo)就是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，教育界越來越多地關(guān)注教學(xué)方法創(chuàng)新研究。首先，研究性教學(xué)，是一種能有效引導(dǎo)學(xué)生主動探究、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)方式，引起全世界各地的教育及其相關(guān)部門的關(guān)注。目前，教育部實(shí)施研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目研究計(jì)劃， 現(xiàn)在全國已有100多所大學(xué)參加這項(xiàng)計(jì)劃。其次，在過去的幾十年中，國內(nèi)外在總結(jié)以前高等教育成果與不足的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為教育主要目標(biāo)，對原有的傳統(tǒng)高等教育模式進(jìn)行了改革。

自從20世紀(jì)50年代美國施瓦布教授首先提出學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和科學(xué)家的研究過程是一致的以來，研究性學(xué)習(xí)引起了人們的廣泛關(guān)注，提出了各種相關(guān)的理論。③④⑤ 然而，現(xiàn)在國內(nèi)的高校課堂教學(xué)大部分都是基于傳統(tǒng)教學(xué)模式：教師教學(xué)――課堂講授為主的教學(xué)模式。而研究性學(xué)習(xí)，則主要是以研究問題為基礎(chǔ)、由學(xué)生主動提出問題、并設(shè)計(jì)解決方案、解決問題，并在這一過程中獲得知識、培養(yǎng)相應(yīng)的能力，基于此中方式來展開教學(xué)與研究的教學(xué)模式在國內(nèi)現(xiàn)有的教學(xué)理念與教學(xué)資源條件下，應(yīng)用并不廣泛。尤其是在相對較為抽象難懂的理工類課程如量子力學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)用更是甚少。⑥研究生教育主要是培養(yǎng)學(xué)生的科研能力與素養(yǎng)，首先要在“研究”的培養(yǎng)上下功夫，而研究生課程教學(xué)正好提供了這一平臺。在本文中主要以高等量子力學(xué)課程教學(xué)為主要研究內(nèi)容，探討如何進(jìn)行課堂教學(xué)改革。

自1978年國內(nèi)恢復(fù)研究生招生制度以來，高等量子力學(xué)就被列為物理系各專業(yè)研究生必修的學(xué)位課程之一，同時高等量子力學(xué)也是報(bào)考博士研究生的考試科目之一，在原來本科階段“量子力學(xué)”的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化和拓展，主要是提供學(xué)生在后學(xué)研究工作中要用的一些知識和方法。量子理論已經(jīng)成為解決物理學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)和材料科學(xué)等理論問題的關(guān)鍵。

量子力學(xué)作為一門微觀物理課程，與經(jīng)典物理學(xué)相比，有一個很明顯的差異：其中很多理論很難與日常生活和經(jīng)驗(yàn)對應(yīng)，涉及的理論、概念非常抽象，同時涉及非常多的數(shù)學(xué)知識，如（線性代數(shù)、Hilbert 空間、群論、數(shù)學(xué)物理方法和復(fù)變函數(shù)等），內(nèi)容繁多，知識結(jié)構(gòu)廣泛，使得學(xué)生理解起來有非常大的困難，同時容易誘使學(xué)生陷入復(fù)雜繁瑣的計(jì)算，而失去對量子力學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。目前，從我校物理系碩士研究生的實(shí)際情況來看，學(xué)生的量子力學(xué)知識水平參差不齊，有的學(xué)生以前沒有學(xué)習(xí)過量子力學(xué)，有的學(xué)生學(xué)量子力學(xué)學(xué)時非常短，同時每個研究方向?qū)α孔恿W(xué)的需求也不盡相同。 因此，量子力學(xué)成為教師公認(rèn)難教的課程、學(xué)生公認(rèn)難學(xué)的課程。 高等量子力學(xué)的教學(xué)效果將直接影響學(xué)生以后的科學(xué)研究創(chuàng)新能力與論文水平。為了培養(yǎng)研究生日后的科研能力，我們主要從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上進(jìn)行了改革探討。

在教學(xué)內(nèi)容上，結(jié)合本校教學(xué)時限（48學(xué)時）和本校學(xué)生的特點(diǎn)、學(xué)生的研究方向，主要目標(biāo)是將量子力學(xué)的知識應(yīng)用到其它領(lǐng)域，避免冗長的理論計(jì)算，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。重點(diǎn)學(xué)習(xí)量子力學(xué)的形式理論、微擾理論、對稱性和守恒定律、量子散射理論等。

在教學(xué)方法上，根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)和教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，采用學(xué)生為主的教學(xué)方式。傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要是以教師講授為主的灌輸式、填充式，由于量子力學(xué)本身的特點(diǎn)，這些教學(xué)方法對量子力學(xué)的教學(xué)實(shí)效非常有限。一方面，一個主角的表演使得本身比較枯燥的量子力學(xué)課堂毫無生氣，學(xué)生面對復(fù)雜繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，思維跟不上教師的節(jié)奏，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情下降。另一方面，學(xué)生本身的角色沒有改變，自主學(xué)習(xí)、自主思考沒有可鍛煉的平臺。教師考慮到自然科學(xué)的特點(diǎn)，一定要從知識的傳承角度出發(fā)，這樣教師要去貫徹啟發(fā)式的教學(xué)方式。學(xué)生學(xué)一門課，學(xué)的是前人從實(shí)踐中總結(jié)出來的間接知識。一個好的教師，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)身處地去思考，自己是否也能根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過分析和推理去得出前人已認(rèn)識到的規(guī)律？自然科學(xué)中任何一個新的概念和原理，總是在舊概念和原理與新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的矛盾中誕生的。⑦作為教師，要充分利用新舊理論的矛盾提出問題，讓學(xué)生思考問題，并設(shè)計(jì)一套完成的解決方案。在量子力學(xué)的課堂教學(xué)中，筆者結(jié)合實(shí)際情況，主要采取的是學(xué)生講授為主、教師輔導(dǎo)的方式。盡管學(xué)生對量子力學(xué)知識的理解有限，但是一方面可以促使學(xué)生在課前預(yù)習(xí);另一方面學(xué)生為了準(zhǔn)備一堂課，要查閱相關(guān)資料，這樣就可以極大地提高學(xué)生查找資料的能力，拓展學(xué)生知識面。作為教師，從學(xué)生講授中也可以得到一些啟發(fā)，諸如學(xué)生對一個問題理解的切入點(diǎn)與教師理解的不同，從而教師可以調(diào)整日后的課堂教學(xué)，使得課堂教學(xué)的內(nèi)容從抽象化為通俗。

將科學(xué)研究融入到課堂教學(xué)，也是實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)改革的有效方式之一。研究生不僅要學(xué)習(xí)知識，更要的是做科學(xué)研究，寓教于研同樣可以提高教學(xué)效果。在課題教學(xué)中，針對一個主題，在講授基本知識的同時，更多的引入與之相關(guān)的前沿知識，并要求學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)的問題，展開調(diào)查研究，以論文、學(xué)術(shù)報(bào)告的方式提交研究成果。通過此種方式，研究生的科學(xué)研究能力得到鍛煉，創(chuàng)新思維能力得到培養(yǎng)，符合我們培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)。

本文結(jié)合本校研究生的實(shí)際情況以及量子力學(xué)學(xué)科特色，我們主要從從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法兩方面探討高等量子力學(xué)課程的教學(xué)改革。隨著我國高等教育的發(fā)展，研究生課程教學(xué)改革還有待進(jìn)一步地深化，這樣才能提升我國研究生教育的整體水平，為祖國的發(fā)展培養(yǎng)更多的人才，日益增強(qiáng)國家的綜合國力。

本文得到南華大學(xué)教學(xué)改革研究課題，2014XJG49;南華大學(xué)研究生教學(xué)改革研究項(xiàng)目 資助

注釋

① 周萍.量子力學(xué)研究性教學(xué)[J]. 中國科教創(chuàng)新導(dǎo)， 2011（17）： 89-90

② 高芬.美國高校研究生教學(xué)中的“教”與“學(xué)”――以美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校教育學(xué)院為例[J].學(xué)位與研究生教育，2011（3）：73-77.

③ 沈元華.設(shè)計(jì)性、研究性物理實(shí)驗(yàn)介紹[J].物理實(shí)驗(yàn)，2004（2）：33-37.

④ 顧沛.把握研究性教學(xué)、推進(jìn)課堂教學(xué)方法改革[J].中國高等教育研究，2009， （7） ：3 1-33 .

⑤ 陳興文，白日霞，李敏.開展研究性教學(xué)培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2009（1）：123-125.

第2篇：量子力學(xué)基本知識范文

Concepts and Methods of 2D

Infrared Spectroscopy

2011,296pp

Hardback

ISBN9781107000056

本書介紹了二維紅外（IR）光譜這一前沿技術(shù)，以及在能源科學(xué)、生物物理學(xué)和物理化學(xué)等不同學(xué)科的應(yīng)用。這本書帶領(lǐng)讀者對二維紅外光譜的基本概念一步一步建立起直觀的認(rèn)識，并深入進(jìn)行了解。該書用深入淺出的方法，介紹了復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念，同時結(jié)合了實(shí)驗(yàn)室實(shí)際操作的條件，對實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。為幫助讀者更好理解書中所涉及的概念，本書還為讀者提供了用來模擬二維紅外光譜的計(jì)算機(jī)代碼和相關(guān)練習(xí)。通過此書，讀者將掌握如何準(zhǔn)確分析解釋二維紅外光譜，獨(dú)立設(shè)計(jì)自己的光譜儀，建立自己的脈沖序列。

書中內(nèi)容具體包含二維紅外光譜的基本原理、紅外光譜的多脈沖實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、微擾密度矩陣展開、偏振控制、分子耦合、二維紅外光譜線形狀、二維紅外光譜動態(tài)交叉峰，以及具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集和處理；最后，還介紹了若干實(shí)用的模擬方法，并提供了有關(guān)脈沖序列設(shè)計(jì)的一些例子。其中，書中第二章和第三章主要介紹了密度數(shù)學(xué)方法，包括布洛赫矢量、密度矩陣和費(fèi)曼圖等；第八章和第九章介紹了二維紅外光譜線形狀和動態(tài)交叉峰等實(shí)驗(yàn)方面的知識。為了進(jìn)一步幫助讀者理解相關(guān)內(nèi)容，書中每一章的結(jié)尾均附有練習(xí)，所需的計(jì)算機(jī)代碼和練習(xí)答案均可以從作者的網(wǎng)站省略/9781107000056下載。

本書的作者是瑞士蘇黎世大學(xué)的彼得•哈姆和美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的馬丁•扎寧。作者依據(jù)自己多年的研究，系統(tǒng)描述了二維紅外光譜的應(yīng)用范圍，以及對科學(xué)研究所起到的重要作用，還提供了進(jìn)行二維紅外光譜實(shí)驗(yàn)的多種方法，包括研究飛秒脈沖序列相互作用過程中的密度矩陣方法。并且，作者通過介紹非線性光學(xué)和量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)的相關(guān)知識，使讀者充分理解二維紅外光譜的原理，并能利用二維紅外光譜技術(shù)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，開展相關(guān)研究。

本書對于剛進(jìn)入二維紅外（IR）光譜研究領(lǐng)域的研究生和研究人員非常有幫助。閱讀本書，需要讀者具有非線性光學(xué)的基礎(chǔ)，以及量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)的基本知識。

楊盈瑩，

助理研究員

（中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所）

第3篇：量子力學(xué)基本知識范文

關(guān)鍵詞：工程化學(xué);教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）06-0150-02

工程化學(xué)課程是針對高等院校非化學(xué)化工專業(yè)本科生開設(shè)的公共基礎(chǔ)必修課程，在工科大學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)體系中占據(jù)著重要地位，工程化學(xué)教學(xué)在專業(yè)培養(yǎng)中的定位是傳授基礎(chǔ)工程化學(xué)知識、健全學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)體系，訓(xùn)練學(xué)生掌握專業(yè)工程實(shí)際應(yīng)用中涉及的基礎(chǔ)化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)操作的技能[1]。工程化學(xué)課程從物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)出發(fā)密切聯(lián)系現(xiàn)代工程技術(shù)中遇到的如材料的選擇和壽命、環(huán)境的污染與保護(hù)、能源的開發(fā)與利用、生命科學(xué)的發(fā)展等有關(guān)化學(xué)問題，使學(xué)生掌握有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價值和有潛在應(yīng)用價值的基礎(chǔ)理論和基本知識，促使學(xué)生在今后實(shí)際工作中能有意識地運(yùn)用化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識和解決問題[2]。因此，工程化學(xué)課程的學(xué)習(xí)對非化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生的全面培養(yǎng)起到相當(dāng)重要的作用。

由于高考化學(xué)課程所占比例有所降低，過去原本在中學(xué)化學(xué)課程中講授的內(nèi)容放到大學(xué)來進(jìn)行學(xué)習(xí)，工程化學(xué)基礎(chǔ)課程對于現(xiàn)在非化學(xué)化工的大學(xué)一年級學(xué)生來說，存在著內(nèi)容多、學(xué)時少，新名詞新理論多、跨度大等問題，學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍感覺吃力、抓不住重點(diǎn)、掌握不住方法[3]。因而，在大學(xué)里工程化學(xué)的教學(xué)就顯得尤為重要。

新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院自2014年通過國家教育部土木工程專業(yè)評估后，為提高我校土木工程專業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)及基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，將工程化學(xué)課程教學(xué)課時從原來的28學(xué)時調(diào)整為36學(xué)時，并增加了10學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課課程教學(xué)。因此，如何在這有限的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高我院土木工程專業(yè)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生能在今后的學(xué)習(xí)和工作中能夠有意識地運(yùn)用化學(xué)觀點(diǎn)去思考、認(rèn)識和解決問題，是擺在工程化學(xué)課程授課教師面前的緊迫任務(wù)[4]。對此，筆者結(jié)合我院土木工程專業(yè)講授工程化學(xué)課程的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我院大一新生特點(diǎn)，根據(jù)工程化學(xué)課程的內(nèi)容并結(jié)合土木工程專業(yè)后續(xù)課程內(nèi)容的需要，對工程化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)踐與思考。

一、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

目前，工程化學(xué)課程使用化學(xué)工業(yè)出版社出版的賈朝霞教授主編的《工程化學(xué)》一書，全書從物質(zhì)的聚集狀態(tài)、化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律、溶液的離子平衡等基礎(chǔ)理論出發(fā)，結(jié)合了無機(jī)材料、有機(jī)材料、常用油品和化學(xué)與環(huán)境保護(hù)等內(nèi)容，適用范圍較廣。

結(jié)合我院土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，對工程化學(xué)課程的基本知識、基本原理、專業(yè)知識和技能知識的講授比例進(jìn)行了優(yōu)化，在保證基本知識和原理內(nèi)容的教學(xué)課時的基礎(chǔ)上，通過增加課程學(xué)時的辦法，較大比例地增大了課程的專業(yè)性和技能性。當(dāng)然，要想在有限的學(xué)時數(shù)里讓學(xué)生掌握工程化學(xué)課程中涉及的所有內(nèi)容，這是不現(xiàn)實(shí)的。因此，就需要教師在有限的講授課時中，讓學(xué)生真正領(lǐng)悟到化學(xué)是一門與我們生活息息相關(guān)的科學(xué)知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而產(chǎn)生一股潛在的驅(qū)動力讓學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)的能力，使他們愿意將其學(xué)好、學(xué)透。

工程化學(xué)課程相較于化學(xué)化工專業(yè)的普通化學(xué)課程而言，是讓非化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生從較為具體和實(shí)際的化學(xué)角度認(rèn)識和分析解決工程技術(shù)中的問題，這是一種通向?qū)W以致用的途徑。因而工程化學(xué)課程應(yīng)該有明確的專業(yè)針對性。因此，在基礎(chǔ)理論的講解過程中，對于應(yīng)用量子力學(xué)的知識去理解核外電子運(yùn)動狀態(tài)的這部分內(nèi)容，這部分教學(xué)內(nèi)容筆者認(rèn)為應(yīng)重思維而輕具體內(nèi)容，只需要求學(xué)生對量子力學(xué)解決原子結(jié)構(gòu)問題的思路即可。講授過程中可以較為系統(tǒng)地介紹人類認(rèn)識微觀世界的發(fā)展過程，從道爾頓提出的原子學(xué)說到盧瑟福的含核原子模型，由波爾理論、鮑林規(guī)則到量子力學(xué)理論的產(chǎn)生后，人類是如何逐步深入的探究微觀粒子的運(yùn)動狀態(tài)、化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)。使學(xué)生認(rèn)識微觀世界的本質(zhì)，了解和掌握波粒二象性、測不準(zhǔn)原理以及化學(xué)鍵的成鍵本質(zhì);再從微觀本質(zhì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)變化的宏觀現(xiàn)象，介紹如何運(yùn)用這些原理來指導(dǎo)實(shí)際的科學(xué)問題。如可以現(xiàn)代液晶電視中分子間作用力是如何被表征的;混凝土中減水劑分子是如何通過表面化學(xué)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)高減水的等等。這樣可使知識的講授環(huán)環(huán)相扣，也避免了枯燥的理論滿堂灌。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新和完善

工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)是工程化學(xué)課程體系的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐基本素質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié)，為將來運(yùn)用工程化學(xué)知識解決和化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問題打下一定的基礎(chǔ)。以往工程化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的基本操作、酸堿滴定等，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少，不能有效培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識解決問題的能力[5];并且對于土木工程專業(yè)學(xué)生來說也無法突出專業(yè)特點(diǎn)，與后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)銜接性不好。

目前，我院對工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)提出要積極增加綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求。對此，實(shí)驗(yàn)室將原有化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識和電子天平的使用、雙指示劑法測定混合堿液中組分含量、水質(zhì)檢驗(yàn)及水硬度測定、氧化還原與電化學(xué)、固體氯化銨生成熱的測定等五個實(shí)驗(yàn)調(diào)整為化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識和電子天平的使用、粗食鹽的提純、水泥熟料中二氧化硅含量的測定和金屬的防護(hù)與防腐等四個與今后專業(yè)課程內(nèi)容聯(lián)系更為緊密的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。而且我院在實(shí)驗(yàn)室規(guī)定的開放實(shí)驗(yàn)時間內(nèi)，學(xué)生可以通過查閱資料、擬定方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并和老師討論后可進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目工作的開展，讓學(xué)生自我發(fā)揮的空間更大。

新開的實(shí)驗(yàn)課項(xiàng)目在滿足實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性的前提下，注重了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與綜合。大學(xué)實(shí)驗(yàn)課較為強(qiáng)調(diào)作為主體地位的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程要有發(fā)散性的思維，敢于試錯。指導(dǎo)教師要尊重學(xué)生的主體地位，不能再以教師為中心或者以知識權(quán)威者的身份進(jìn)行知識的灌輸，而是把學(xué)生作為中心，圍繞學(xué)生的特點(diǎn)需要，以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)不斷進(jìn)步為目的，與學(xué)生商討問題，解決問題，把工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建造成為大一新生步入的第一個進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的場所，讓他們學(xué)會利用大學(xué)的有利環(huán)境，鍛煉提高自身的專業(yè)能力、心理能力和社會適應(yīng)能力。

通過實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)專業(yè)需求設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容，在大一新生掌握他們所需的化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)上，還可使他們對今后所學(xué)專業(yè)的應(yīng)用前景有一個初步的了解。

三、課程考核方式的改革

當(dāng)前，工程化學(xué)課程在大一入學(xué)第一學(xué)期開設(shè)，我院對于土木工程專業(yè)將其設(shè)定為考查課。這對于大一新生來說，考核方式與高中一場接一場較為狹隘的學(xué)習(xí)目標(biāo)有所不同。大一新生對大學(xué)的學(xué)習(xí)抱有強(qiáng)烈的好奇心，但經(jīng)過對大學(xué)課程的接觸后就會發(fā)現(xiàn)大學(xué)教學(xué)內(nèi)容、方式和手段與中學(xué)時有很大差異，對于長期習(xí)慣于學(xué)生和老師捆綁式的鳥兒喂食的教學(xué)方法的大一新生開始感到茫然，很難在短時間里找到適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)方法。而工程化學(xué)課程內(nèi)容多、學(xué)時少、跨度大，入學(xué)的大一新生往往稍不努力學(xué)習(xí)，就會感覺學(xué)習(xí)吃力。高考勝利所帶來的良好感覺將逐漸消失，精神壓力也感覺較大。對此，筆者認(rèn)為在授課過程就應(yīng)指出大學(xué)工程化學(xué)課程與高中化學(xué)課程學(xué)習(xí)的巨大差異性，其中，課程的考核方式不在是單純依靠期末的卷面成績，而是要更多考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)的評價。

考勤（5%）+作業(yè)（5%）+實(shí)驗(yàn)成績（10%）+期終卷面成績（80%）這種傳統(tǒng)的理論課考核權(quán)重方式和大一新生高中階段的學(xué)習(xí)考核方式相仿，比較側(cè)重于終結(jié)性的評價，筆者感覺這種方式由于與高中學(xué)習(xí)考核方式的相仿而不利于調(diào)動大一新生的學(xué)習(xí)積極性;對此，我院工程化學(xué)課程考核方式調(diào)整為考勤（5%）+作業(yè)（5%）+實(shí)驗(yàn)成績（10%）+期終卷面成績（40%）+個人專題論文（20%）+團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（20%）這樣六部分構(gòu)成?？己朔绞降亩嘣母锸窍Ｍ麑W(xué)生逐步提高自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作的能力，在這種新體系的考核方式中，更突出了過程性考核，有利于學(xué)生將來走向社會后的職業(yè)發(fā)展。

四、結(jié)束語

通過實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn)，化學(xué)作為一門與工程實(shí)踐緊密結(jié)合的基礎(chǔ)科學(xué)，不僅要讓學(xué)生掌握好基礎(chǔ)理論，更要讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用所學(xué)的理論知識思考、解決所面對的生產(chǎn)實(shí)生活中的實(shí)際問題。

由于當(dāng)前工程化學(xué)課程設(shè)置的教學(xué)時數(shù)和實(shí)驗(yàn)課時數(shù)相對較少，有限的學(xué)時往往也限制了部分教學(xué)方法和手段的使用，這些問題和不足，筆者認(rèn)為隨著今后互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，信息化建設(shè)水平的不斷提高，今后可在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上搭建出一個不受教學(xué)時間和空間限制并且教師與學(xué)生能夠良好互動的24小時教室。

總之，工程化學(xué)課程的教學(xué)改革取得了一些成績，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，但改革是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，需要相關(guān)教師在當(dāng)前學(xué)校以教學(xué)為基礎(chǔ)、以科研為導(dǎo)向的政策支持下，付出更多的努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳芳輝.關(guān)于工程化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)策略的探討[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版，2012，（29）：121-122.

[2]冉敬文，任乃林.《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與體會[J].廣東化工，2009，（5）：214-215.

[3]王衛(wèi).基礎(chǔ)化學(xué)原理教學(xué)改革探索[J].大學(xué)化學(xué)，2011，26（4）：21-23.

第4篇：量子力學(xué)基本知識范文

關(guān)鍵詞：科學(xué)活動觀；結(jié)構(gòu)化學(xué)；課程教學(xué)

一、問題的提出

“結(jié)構(gòu)化學(xué)”是高等院?；瘜W(xué)專業(yè)的主干基礎(chǔ)課程。它從微觀視角闡明原子、分子和晶體的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用，主要包括量子力學(xué)基本原理及其在原子與分子體系中的應(yīng)用和原子、分子與晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)表征兩大部分。后者又可根據(jù)被表征物質(zhì)的形態(tài)及理論基礎(chǔ)的不同，劃分為譜學(xué)和晶體學(xué)兩個不同體系[1]。

由于“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程涉及面廣、內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的空間思維能力，嚴(yán)密的邏輯推理能力和扎實(shí)的數(shù)理功底；同時由于“結(jié)構(gòu)化學(xué)”通常不作為考研基礎(chǔ)科目，因此許多教師對教學(xué)有效性缺乏足夠重視，大量采用灌輸式教學(xué)或簡化教學(xué)內(nèi)容。這樣看似在短時間內(nèi)完成了課程內(nèi)容的教學(xué)，但實(shí)際上產(chǎn)生了諸多問題，這些問題恰恰制約著課程目標(biāo)的達(dá)成。

（1）學(xué)生難以形成對知識的整體性認(rèn)識。教師將結(jié)構(gòu)化學(xué)知識作為一種結(jié)果和定論傳授給學(xué)生，從表面上看，學(xué)生能夠機(jī)械記憶基本知識，能進(jìn)行簡單的運(yùn)用和拓展。但由于沒有經(jīng)歷和體驗(yàn)知識獲得的過程，無法從本質(zhì)上、整體上理解結(jié)構(gòu)化學(xué)的知識體系的來龍去脈、因果關(guān)系。

（2）學(xué)生關(guān)于理論與計(jì)算化學(xué)的學(xué)習(xí)和研究能力非常欠缺。由于結(jié)構(gòu)化學(xué)涉及許多微觀物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和抽象的概念，如果沒有科學(xué)的方法支撐去解決問題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，學(xué)生難以理解理論與計(jì)算化學(xué)的核心觀念并運(yùn)用理論與計(jì)算化學(xué)的核心方法。

（3）學(xué)生的情感體驗(yàn)不足。由于結(jié)構(gòu)化學(xué)本身具備較高的難度，學(xué)生容易產(chǎn)生抵觸、焦慮等一系列不良情緒。僅僅將知識作為一種工具和經(jīng)驗(yàn)傳授給學(xué)生，他們將無法體驗(yàn)和感受在知識形成中的愉悅感和合作、會話、交流的過程，進(jìn)而難以得到需要的滿足和被尊重、被接納的情感體驗(yàn)。

基于以上“結(jié)構(gòu)化學(xué)”教學(xué)的問題，有必要探索、建立新的教學(xué)觀念以改革“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)。由于科學(xué)知識從本源來講恰恰是在科學(xué)活動中產(chǎn)生的，因此將“結(jié)構(gòu)化學(xué)”的教學(xué)活動和科學(xué)活動做適當(dāng)?shù)娜诤希ㄟ^深入探索化學(xué)科學(xué)活動的基本特點(diǎn)和形式，研究科學(xué)活動與“結(jié)構(gòu)化學(xué)”教學(xué)的相互關(guān)系，進(jìn)而探索以科學(xué)活動為中心的“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)途徑，不失為一種恰如其分的改革視角。

二、科學(xué)活動觀——“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)的新理念

人們對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識是一個不斷深化的過程。從動態(tài)的和生成性的觀點(diǎn)看，科學(xué)作為“系統(tǒng)化的實(shí)證知識”的觀點(diǎn)引起了人們高度反思。有人認(rèn)為科學(xué)的本質(zhì)是獲得知識的活動，例如，保加利亞學(xué)者T. H. 伏爾科夫曾提到，科學(xué)的本質(zhì)，不在于已經(jīng)認(rèn)識的真理，而在于探索真理；科學(xué)本身不是知識，而是產(chǎn)生知識的社會活動，是一種科學(xué)生產(chǎn)[2]。我國學(xué)者劉大椿曾將科學(xué)更多地看成是活動的過程，指出科學(xué)是人類特有的活動形式，是人類特定的社會活動成果；雖離不開獨(dú)特的物質(zhì)手段，但本質(zhì)上是精神的、智力的活動[3]。這種以動態(tài)的角度認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)的思想，能夠使人們對科學(xué)的理解更加豐富、深刻和全面。

對科學(xué)本質(zhì)的理解，決定著科學(xué)教育實(shí)踐價值取向。以科學(xué)活動觀指導(dǎo)“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程改革，對于提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生建立自己的“結(jié)構(gòu)化學(xué)”乃至整個化學(xué)一級學(xué)科的知識框架體系，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的能力，引導(dǎo)學(xué)生掌握分子模擬研究的初步技能，有著顯著的優(yōu)勢。

（1）科學(xué)活動觀視角下的“結(jié)構(gòu)化學(xué)”教學(xué)是為科學(xué)知識的獲得服務(wù)的。學(xué)生獲得的系統(tǒng)性的、基礎(chǔ)性的結(jié)構(gòu)化學(xué)知識大多是結(jié)構(gòu)化學(xué)已有的成果，是科學(xué)家多年來積累的理論與計(jì)算化學(xué)的經(jīng)驗(yàn)、概念、理論、技能和方法。將知識的獲得過程還原于科學(xué)活動，符合結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)活動和科學(xué)活動在知識形成過程中的本質(zhì)共同性，有利于學(xué)生建立并鞏固系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化學(xué)知識體系。

（2）科學(xué)活動觀視角下的“結(jié)構(gòu)化學(xué)”教學(xué)為學(xué)生能力的培養(yǎng)帶來了良機(jī)。體驗(yàn)結(jié)構(gòu)化學(xué)研究過程、掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)研究方法，對學(xué)生走入結(jié)構(gòu)化學(xué)研究、形成理論與計(jì)算化學(xué)的研究能力并進(jìn)而發(fā)展對整個化學(xué)一級學(xué)科的研究能力都有著重要的意義。學(xué)生在以科學(xué)活動為背景的學(xué)習(xí)中感受科學(xué)研究的全過程，習(xí)得科學(xué)研究方法，感受科研的意義和價值，在獲得結(jié)構(gòu)化學(xué)知識的同時形成與提高科研能力。

（3）科學(xué)活動觀視角下的“結(jié)構(gòu)化學(xué)”教學(xué)給予學(xué)生體驗(yàn)科研情感的平臺?？茖W(xué)活動創(chuàng)造了真實(shí)的結(jié)構(gòu)化學(xué)科研情境，而科學(xué)情感等隱性目標(biāo)都是在情境中通過感悟獲得的。學(xué)生在對結(jié)構(gòu)化學(xué)問題的研究過程中提高學(xué)習(xí)興趣、產(chǎn)生學(xué)習(xí)熱情、發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，這就有效解決了因知識灌輸式教學(xué)而帶來的學(xué)生情感體驗(yàn)不足的問題。

三、“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程教學(xué)——“知識學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)”并重

1.以挑戰(zhàn)性問題為學(xué)習(xí)驅(qū)動，構(gòu)建“結(jié)構(gòu)化學(xué)”學(xué)習(xí)活動

基于挑戰(zhàn)性問題的探究式教學(xué)方法是為了設(shè)計(jì)合理的科學(xué)活動、有效實(shí)施“結(jié)構(gòu)化學(xué)”教學(xué)而設(shè)計(jì)的。所謂的挑戰(zhàn)性問題是指教師提出的一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的、具有探索意義和探究價值的問題，供學(xué)生小組根據(jù)自己的興趣和思維特點(diǎn)進(jìn)行選擇，以此作為科學(xué)活動的一個驅(qū)動性引導(dǎo)。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過查找資料、相互討論、動手實(shí)踐等多種形式，采用合理的結(jié)構(gòu)化學(xué)研究方法對這個問題進(jìn)行深入研究，完成研究報(bào)告。

在“量子力學(xué)基本原理及其在平動、振動、轉(zhuǎn)動、原子與分子軌道理論中的應(yīng)用”模塊的教學(xué)過程中，教師選擇了從簡單到復(fù)雜的系列自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，組織學(xué)生開展了以挑戰(zhàn)性問題為驅(qū)動的自主研究性學(xué)習(xí)。

例如，教師在過去的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對類氫原子結(jié)構(gòu)的球諧波函數(shù)和徑向波函數(shù)的圖像理解有難度，不清楚圖像的來源和圖像節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)。為此，教師向?qū)W生介紹matlab軟件，并提出挑戰(zhàn)性問題：如何利用matlab軟件編寫程序語言作圖，幫助理解原子與分子軌道圖像。并根據(jù)這個問題，分別提出了一套由簡入深的系列問題：（1）利用matlab 軟件將諧振子振動波函數(shù)數(shù)字圖形化，并與教材上的圖形進(jìn)行對比分析，以此為例說明表層理解信息（naming something）和深層理解信息（knowing something）的區(qū)別。（2）利用matlab軟件將粒子圍繞球面轉(zhuǎn)動的球諧波函數(shù)Y及其|Y|2數(shù)字圖形化。（3）利用matlab軟件將類氫原子的徑向函數(shù)、徑向分布函數(shù)、原子軌道（徑向函數(shù)R與球諧函數(shù)Y之積）數(shù)字圖形化并討論其節(jié)點(diǎn)問題。（4）利用matlab軟件將氫分子離子的分子軌道（分子軌道理論框架下的單電子波函數(shù)近似解）數(shù)字圖形化并討論其節(jié)點(diǎn)與成鍵與反鍵性質(zhì)。（5）設(shè)計(jì)一個程序?qū)⒕仃噷腔瑸楣曹楏w系的休克爾經(jīng)驗(yàn)分子軌道理論的近似解提供一套矩陣算法（HC=SCE在休克爾近似下變?yōu)镠C=CE），并重點(diǎn)理解分子軌道理論的核心在于變分原理——將不可能完成的精確求解多體薛定諤方程的任務(wù)轉(zhuǎn)化為近似求解體系能量函數(shù)（嘗試波函數(shù)的線性組合系數(shù)為變量）的條件極值問題。

該系列挑戰(zhàn)性問題由若干不同難度的小問題組成，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和水平逐漸提高，既防止問題太寬泛而無從下手，又逐漸向?qū)W生發(fā)出挑戰(zhàn)以激發(fā)學(xué)生求知欲。另外，該問題的解決方法不固定，解答結(jié)果也不唯一。它允許學(xué)生運(yùn)用不同的方法來解決問題，并且將分子模擬技術(shù)融入理論課程之中，通過體驗(yàn)編寫程序的過程，獲得結(jié)構(gòu)化學(xué)研究的思路，深化對理論知識的理解和掌握。在學(xué)習(xí)過程中，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行觀察、把握和調(diào)配，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)困難時，提供必要的指導(dǎo)和點(diǎn)撥。

學(xué)生通過分工合作、查找資料、熟悉軟件、編寫程序、運(yùn)行程序、優(yōu)化程序，逐漸解決了每一個子問題。在這個過程中，學(xué)生在原有知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上主動構(gòu)建對知識的理解，充分將知識內(nèi)化為自己的認(rèn)知。比如對球諧函數(shù)圖像的認(rèn)識，不再是機(jī)械地“記憶”每一個函數(shù)對應(yīng)的圖像，而是充分理解其本質(zhì)，將原理融入圖像的繪制過程，整體把握“數(shù)-形”關(guān)系，在理解的層面上深刻記憶圖像的性質(zhì)和形狀。不僅如此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中熟悉了結(jié)構(gòu)化學(xué)學(xué)習(xí)與研究的基本方法，充分將結(jié)構(gòu)化學(xué)的理論知識與分子模擬實(shí)踐相結(jié)合，體驗(yàn)了以科研的視角去分析問題、解決問題、獲得新知的過程。更加難能可貴的是，有學(xué)生通過自己繪制一維諧振子振動波函數(shù)示意圖，發(fā)現(xiàn)了教材附圖中的一處印刷錯誤[4]。

科學(xué)的發(fā)展是建立在繼承前人的研究結(jié)果，并在科學(xué)實(shí)踐過程中不斷地對已有認(rèn)識形成批判而發(fā)展的。例如，原子結(jié)構(gòu)理論模型正是一代又一代科學(xué)家在繼承、借鑒、批判前人研究成果，并在孜孜不倦地分析與探索過程中逐步建立的。這種科學(xué)精神和科學(xué)意識的形成必須依賴于科學(xué)活動。如果僅僅是讀書、聆聽教師的講授，思維往往會被局限，實(shí)證意識往往會變得淡漠；相反，學(xué)生通過審慎地思考、縝密地分析、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)嫩`行，不僅能夠讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)的學(xué)習(xí)不能唯書唯上，還需自己親歷躬行。

2.以知識框架圖為學(xué)習(xí)工具，建立“結(jié)構(gòu)化學(xué)”學(xué)科網(wǎng)絡(luò)

要具備良好的理論與計(jì)算化學(xué)的學(xué)習(xí)與研究能力，必須具備系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能，從整體上、宏觀上駕馭整個學(xué)科體系。學(xué)生需要將自己在科學(xué)活動中所獲得的知識與經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)、提煉與提升，構(gòu)建自己的知識網(wǎng)絡(luò)。在以教師講授為主的“結(jié)構(gòu)化學(xué)”教學(xué)過程中，這一點(diǎn)做得很不夠，不是忽視知識的系統(tǒng)化處理過程，就是將教師自我頭腦中已經(jīng)構(gòu)建好的體系直接傳遞給學(xué)生，供學(xué)生直接借鑒、吸取，而缺乏探索和整理的過程，缺失個性。

在“結(jié)構(gòu)化學(xué)”的課程教學(xué)過程中，通過學(xué)生自主根據(jù)自己的知識理解狀況繪制知識框架圖（Schema），以圖形而非文字的形式將結(jié)構(gòu)化學(xué)知識加以梳理。在具體的實(shí)施過程中，教師要求學(xué)生將結(jié)構(gòu)化學(xué)知識進(jìn)行梳理、歸類，根據(jù)具體的內(nèi)容繪制相應(yīng)的知識框架圖，不僅僅要全面涵蓋該內(nèi)容內(nèi)所有的知識點(diǎn)，同時要呈現(xiàn)出各知識點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，清晰地表明知識的結(jié)構(gòu)屬性和形成方式，使知識逐漸從“點(diǎn)”向“線、面”過渡。學(xué)生在繪制知識框架圖的時候，不需要根據(jù)課本上的章節(jié)順序來設(shè)計(jì)，也沒有固定的思路，更希望學(xué)生能夠呈現(xiàn)出自己對知識結(jié)構(gòu)的理解。

以量子力學(xué)基本原理一章為例，學(xué)生繪制了該章的知識框架圖，展現(xiàn)出了量子力學(xué)基本原理所包括五方面內(nèi)容。這種教學(xué)方式不僅有助于幫助學(xué)生梳理結(jié)構(gòu)化學(xué)知識的來龍去脈，建立科學(xué)的結(jié)構(gòu)化學(xué)知識體系，形成全面的關(guān)于結(jié)構(gòu)化學(xué)基本學(xué)科邏輯結(jié)構(gòu)和基本學(xué)習(xí)與研究思路的認(rèn)識；更有助于學(xué)生反思科學(xué)研究活動過程和結(jié)果，總結(jié)開展科學(xué)學(xué)習(xí)與研究的視角和途徑，探索有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究的盲點(diǎn)和解決策略，最終建立起清晰的化學(xué)學(xué)科體系框架，并在具體知識基礎(chǔ)上形成化學(xué)觀念。

3.以多種形式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)結(jié)果，提升能力同時以評促學(xué)

所謂“研而不發(fā)則囿”，在科學(xué)活動中，通過書面報(bào)告（論文）和口頭匯報(bào)（學(xué)術(shù)報(bào)告）等形式，科學(xué)生動地、多樣化地展示科學(xué)活動成果，是科學(xué)工作者必須具備的能力和素質(zhì)。學(xué)生在實(shí)踐中解決了挑戰(zhàn)性問題，繪制了知識框架圖之后，需要完成關(guān)于學(xué)習(xí)與研究過程與結(jié)果的書面報(bào)告，同時在課堂中將自己的學(xué)習(xí)與研究過程與結(jié)果通過口頭匯報(bào)的形式向教師和同學(xué)展示。這樣能夠讓教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)研究過程，讓同學(xué)學(xué)習(xí)與借鑒研究方法和研究結(jié)果，同時也能夠接受教師與同學(xué)的批評指正，認(rèn)識到自己的研究不足之處，為今后開展深入的結(jié)構(gòu)化學(xué)學(xué)習(xí)與研究工作啟迪思維、創(chuàng)設(shè)條件、打好基礎(chǔ)。

利用書面報(bào)告和口頭匯報(bào)等形式表達(dá)學(xué)習(xí)和研究過程與結(jié)果，在提高學(xué)生的基本科學(xué)研究素養(yǎng)的同時，也有助于從過程的角度、從個性化的角度、從個人全面發(fā)展的角度來開展并落實(shí)過程評價、全員評價，將過程評價與終結(jié)性評價相結(jié)合。傳統(tǒng)的以平時成績和期末考試成績?yōu)槲ㄒ辉u價指標(biāo)的評價方式，過多地局限于知識點(diǎn)的掌握，卻不能很好地考查學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方式，更難以評價學(xué)生的科學(xué)研究基本素養(yǎng)。利用書面報(bào)告和口頭匯報(bào)則有效地彌補(bǔ)了單一評價方式的不足之處，最終達(dá)到以評促學(xué)的根本目的。這種以多個評價者從多個角度對學(xué)習(xí)者進(jìn)行評價的機(jī)制，關(guān)注學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出來的各方面能力和素質(zhì)而并非簡單的學(xué)習(xí)結(jié)果，有效促進(jìn)了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的積極性，體現(xiàn)了過程評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的現(xiàn)代教育評價理念。

通過“活動-提煉-總結(jié)”方式的“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠在科學(xué)活動中找到自己的長處，發(fā)現(xiàn)自己的潛能，體驗(yàn)到相互合作的樂趣以及自己的想法被他人肯定和接納時的成功愉悅感。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中收獲的不僅僅是知識和能力，還有對自我的肯定，對他人的贊許，以及對學(xué)習(xí)、對科學(xué)研究的積極態(tài)度。同時，最難能可貴的是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力普遍得到了提高，自主學(xué)習(xí)意識明顯增強(qiáng)，為他們今后更好地開展分子模擬研究乃至從事化學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 萬堅(jiān)等. “結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程內(nèi)容體系與教學(xué)方法的研究與實(shí)踐[A]//大學(xué)化學(xué)化工基礎(chǔ)課程報(bào)告論壇論文集[C]. 北京：高等教育出版社，2007：264-267.

[2] 夏禹龍. 科學(xué)學(xué)基礎(chǔ)[M]. 北京：科學(xué)出版社，1983：45.

第5篇：量子力學(xué)基本知識范文

關(guān)鍵詞： 大學(xué)物理 教學(xué)改革 創(chuàng)新思維

大學(xué)物理是高等院校理、工、農(nóng)、醫(yī)等各專業(yè)學(xué)生的一門必修基礎(chǔ)課。開設(shè)該課程的目的：一是要為后續(xù)課程準(zhǔn)備必要的物理知識，二是使學(xué)生在物理思想、研究問題的科學(xué)方法與創(chuàng)新能力方面得到提高。本文分析大學(xué)物理的教學(xué)現(xiàn)狀，并針對現(xiàn)狀問題提出教學(xué)改革的三項(xiàng)措施。

一、大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀

目前由于各省高考制度改革及高考科目的調(diào)整（3+x），大學(xué)新生的物理基礎(chǔ)參差不齊；另外各院校、各專業(yè)所安排的大學(xué)物理教學(xué)課時也被一再壓縮。一般大學(xué)物理教材中將所有內(nèi)容分為十五個章節(jié)，每章又包含若干小節(jié)。按照傳統(tǒng)的教法，該課程需要約200個課時方能講授完全部內(nèi)容，“內(nèi)容多”與“時間緊”的矛盾非常突出。因而在大學(xué)物理課教學(xué)過程中，出現(xiàn)了難堪的局面：教師難教，學(xué)生難學(xué)。

許多教師在講授過程中以經(jīng)典物理為主，近代物理內(nèi)容少；重視基本理論教學(xué)，少涉及物理學(xué)應(yīng)用及和各專業(yè)領(lǐng)域的結(jié)合。這使學(xué)生誤認(rèn)為物理是成熟的、古老的、偏離實(shí)際的科學(xué)。學(xué)生修過大學(xué)物理課程，仍然對20世紀(jì)物理學(xué)的兩大主要進(jìn)展——量子力學(xué)和相對論知之甚少，對由物理學(xué)所引發(fā)的高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用更是少有涉獵。

有人認(rèn)為大學(xué)物理以高等數(shù)學(xué)為工具解決物理問題，比中學(xué)物理的高明和進(jìn)步之處在于微積分思想的應(yīng)用。通常大學(xué)物理課程為大學(xué)一年級學(xué)生開設(shè)，與高等數(shù)學(xué)課程同步開設(shè)。這又引起一個突出矛盾：學(xué)生還不具備熟練運(yùn)用微積分的能力。所以學(xué)生會感到大學(xué)物理課程課時少、內(nèi)容多、解題繁、學(xué)習(xí)難度大，從而對物理失去興趣。為解決困難，一種做法是大量削減教學(xué)內(nèi)容，對有些內(nèi)容避難就易、蜻蜓點(diǎn)水。其后果是使學(xué)生甚至有些非物理專業(yè)教師感覺大學(xué)物理學(xué)而無用。

二、改革大學(xué)物理教學(xué)的措施

可見，目前教師和學(xué)生更多地糾結(jié)于如何更好地進(jìn)行經(jīng)典物理知識的傳授和學(xué)習(xí)，且教學(xué)內(nèi)容陳舊，未能達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。所以該課程亟待與時俱進(jìn)地改革教學(xué)內(nèi)容：弱化對高等數(shù)學(xué)的要求和依賴程度，精簡經(jīng)典物理內(nèi)容，重視近代物理內(nèi)容，優(yōu)化學(xué)生的物理知識結(jié)構(gòu)，并著重于實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的物理思想、研究問題的科學(xué)方法與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。筆者根據(jù)學(xué)習(xí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出下列改革措施。

（一）重視物理思想教學(xué)，改革教學(xué)內(nèi)容。

重視物理思想教學(xué)，可以引導(dǎo)學(xué)生把書越讀越薄，高屋建瓴地學(xué)習(xí)物理；而不是陷入細(xì)節(jié)的知識學(xué)習(xí)，即使考試得高分也依然低能。在教學(xué)過程中重視整合教學(xué)內(nèi)容，貫穿物理學(xué)思想。另外由于課時限制，我們要大膽改革教學(xué)內(nèi)容，不苛求全面、系統(tǒng)、面面俱到，但應(yīng)具有一定的涵蓋面和完整性，力求用通俗、簡潔的語言描述物理現(xiàn)象和規(guī)律，避免復(fù)雜的物理推導(dǎo)和數(shù)學(xué)計(jì)算。

此改革措施成功運(yùn)用的參考案例是Six Ideas That Shaped Physics系列叢書的出版及被廣泛采用［1］。該系列叢書整合了物理學(xué)中的“六大思想”：守恒律、牛頓定律、相對論、電磁學(xué)理論、實(shí)物粒子的波動性、熱力學(xué)。

物理專業(yè)學(xué)生不太熟悉的宇稱守恒，現(xiàn)代物理基本知識和應(yīng)用物理知識“六大思想”也并不是全新的提法，其實(shí)質(zhì)與已有的一些理論不謀而合。首先守恒律是在物理教學(xué)中一直強(qiáng)調(diào)的基本物理思想，包括六種守恒定律：動量守恒、機(jī)械能守恒、角動量守恒，及質(zhì)量守恒、電荷守恒、宇稱守恒。除了守恒律之外的五大思想，則與物理學(xué)史上的“物理學(xué)的五次大綜合”理論［2］相對應(yīng)。我們應(yīng)據(jù)此來將我國現(xiàn)行教材中彼此間缺乏聯(lián)系的各個章節(jié)整合成統(tǒng)一的物理系統(tǒng)，使學(xué)生接受到的不是零星的、破碎的知識點(diǎn)。

在教學(xué)改革中，應(yīng)適當(dāng)添加近代物理內(nèi)容即相對論和量子論，增加近代物理教學(xué)課時；將近代科學(xué)技術(shù)成果和前沿課題的內(nèi)容融入教學(xué)中，擴(kuò)大學(xué)生的科學(xué)視野。其意義不僅僅是完善物理知識結(jié)構(gòu)，而且是思想上的一次革命，更關(guān)系到對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。相對論的學(xué)習(xí)可為學(xué)生樹立全新的時空觀、運(yùn)動觀和物質(zhì)觀；量子論的學(xué)習(xí)則有助于將人們的認(rèn)識從宏觀世界深入到微觀世界，從根本上改變傳統(tǒng)觀念。另外量子論還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)，滲透到生活和高新技術(shù)的各個領(lǐng)域。輕視近代物理教學(xué)將難以適應(yīng)時展對科技人才培養(yǎng)的新要求。

（二）結(jié)合物理學(xué)史教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)思維能力與創(chuàng)新能力。

結(jié)合物理學(xué)史教學(xué)，一方面可以讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)探索的艱辛，培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞的精神和孜孜不倦探索的精神。另一方面，有利于培養(yǎng)學(xué)生的原創(chuàng)力，提高科學(xué)思維能力。大物理學(xué)家玻恩在1965年為其弟子H.S.Green的《矩陣力學(xué)》（Matrix Mechanics）一書所寫的前言中說：“……我印象中現(xiàn)在存在這樣一種傾向，即（在教學(xué)中）忽視歷史根由，而將理論建立在事實(shí)上是后來才發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)之上。這種方法毫無疑問能迅速接近現(xiàn)代問題，也很適合培養(yǎng)能夠應(yīng)用這些知識的專家。但是，我懷疑這是否是培養(yǎng)做原創(chuàng)性研究的好的教學(xué)方法，因?yàn)檫@種方法不能展示先驅(qū)者在成堆的無序事實(shí)及隱晦含糊的理論嘗試中是如何發(fā)現(xiàn)他的（正確）道路的。”［3］

教學(xué)中將物理學(xué)史簡要介紹給學(xué)生，可使大家了解物理學(xué)發(fā)展的基本脈絡(luò)、掌握物理學(xué)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律、了解來龍去脈、從中受到啟迪，學(xué)會思考、學(xué)會“提問題”。例如，法國物理學(xué)家德布羅意采用類比的方法提出了實(shí)物粒子波動性假設(shè)。他提出這樣的問題：“整個世紀(jì)以來，在輻射理論上，比起波動的研究方法來，是過于忽略了粒子的研究方法；在實(shí)物理論上，是否發(fā)生了相反的錯誤呢？是不是我們關(guān)于‘粒子’的圖像想得太多，而過分地忽略了波的圖像呢？”我們可從該段回顧物理學(xué)史的話中汲取其思想方法，碰到相關(guān)問題時學(xué)會提問。

（三）結(jié)合專門課題討論，增強(qiáng)課程實(shí)用性與趣味性。

不要一成不變地去傳授經(jīng)典物理，否則學(xué)生會覺得物理是很遙遠(yuǎn)的事情，學(xué)而無用。要結(jié)合專門課題討論，讓學(xué)生感覺到物理就在自己身邊、與自己息息相關(guān)，體現(xiàn)時代感。為了給專題討論課留出空間，花在經(jīng)典物理上面的時間要大大縮短。例如，在對醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生講授《醫(yī)用物理學(xué)》［4］的過程中，可以不講電流與電路、幾何光學(xué)的基本理論等，但結(jié)合幾何光學(xué)開展放大鏡、顯微鏡專題討論；另外結(jié)合流體力學(xué)開展血壓測量、心臟做功專題討論；結(jié)合多普勒效應(yīng)開展對測量車速及醫(yī)用超聲多普勒診斷儀原理專題討論，等等。

三、結(jié)語

物理教育是整個科學(xué)素質(zhì)教育的搖籃。本文從教學(xué)現(xiàn)狀、教學(xué)理念和教學(xué)內(nèi)容的改革方面進(jìn)行了探討。我們應(yīng)該積極進(jìn)行教學(xué)改革，否則將不能實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理教學(xué)對學(xué)生思維訓(xùn)練的功用，將影響我國大學(xué)生物理學(xué)觀念的更新，影響到國家創(chuàng)新型復(fù)合人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

［1］Six Ideas Home Page..

［2］王立鈞，張書源.從物理學(xué)得五次大綜合看物理學(xué)基本觀念的變革［J］.陰山學(xué)刊·自然科學(xué)版，1995，VOL13，（2）：74.

第6篇：量子力學(xué)基本知識范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)方法；高等數(shù)學(xué)思想；應(yīng)用

中圖分類號：G64文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-0278(2012)02-146-01

數(shù)學(xué)是一門高度抽象的理論性學(xué)科,又是一門應(yīng)用廣泛的工具性學(xué)科, 數(shù)學(xué)是許多自然學(xué)科的基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)思想是在對數(shù)學(xué)基本知識提煉出來的系統(tǒng)的具有規(guī)律性的理論和想法，而數(shù)學(xué)方法是在數(shù)學(xué)思想的基礎(chǔ)上解決數(shù)學(xué)問題的步驟和程序，二者是相互聯(lián)系的，反映了數(shù)學(xué)知識的精髓。

一、數(shù)學(xué)思想方法特征

（一）數(shù)學(xué)建模的思想方法

應(yīng)用數(shù)學(xué)去解決各類實(shí)際問題時，建立數(shù)學(xué)模型是十分關(guān)鍵的一步，同時也是十分困難的一步。建立教學(xué)模型的過程，是把錯綜復(fù)雜的實(shí)際問題簡化、抽象為合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。數(shù)學(xué)建模有以下幾個過程：模型準(zhǔn)備：了解問題的實(shí)際背景，明確其實(shí)際意義，掌握對象的各種信息。用數(shù)學(xué)語言來描述問題。模型假設(shè)：根據(jù)實(shí)際對象的特征和建模的目的，對問題進(jìn)行必要的簡化，并用精確的語言提出一些恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)。模型建立：在假設(shè)的基礎(chǔ)上，利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具來刻劃各變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。模型求解：利用獲取的數(shù)據(jù)資料，對模型的所有參數(shù)做出計(jì)算。模型分析：對所得的結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析。模型檢驗(yàn)：將模型分析結(jié)果與實(shí)際情形進(jìn)行比較，以此來驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性、合理性和適用性。如果模型與實(shí)際較吻合，則要對計(jì)算結(jié)果給出其實(shí)際含義，并進(jìn)行解釋。如果模型與實(shí)際吻合較差,則應(yīng)該修改假設(shè)，再次重復(fù)建模過程。模型應(yīng)用：應(yīng)用方式因問題的性質(zhì)和建模的目的而異。

（二）微積分和極限的思想方法

微積分學(xué)是微分學(xué)和積分學(xué)的總稱。它是一種數(shù)學(xué)思想，“無限細(xì)分”就是微分，“無限求和”就是積分。微積分的出發(fā)點(diǎn)是直觀的無窮小量，使用極限運(yùn)算分析和處理函數(shù)在一點(diǎn)附近的變化規(guī)律。微分學(xué)包括求導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算，是一套關(guān)于變化率的理論。它使得函數(shù)、速度、加速度和曲線的斜率等均可用一套通用的符號進(jìn)行討論。積分學(xué)，包括求積分的運(yùn)算，為定義和計(jì)算面積、體積等提供一套通用的方法。研究函數(shù)的微分和積分及其應(yīng)用的一門數(shù)學(xué)分科在代數(shù)概念基礎(chǔ)上建立，為其他科學(xué)提供了重要的數(shù)學(xué)工具。

二、數(shù)學(xué)思想方法在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）函數(shù)和微分方程

為了研究市場價格、供需求量等各種經(jīng)濟(jì)變量之間的關(guān)系，常需要運(yùn)用到函數(shù)的思想。利用微分方程可以分析商品的市場價格與需求量(供給量) 之間的函數(shù)關(guān)系，根據(jù)市場調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，建立正確的數(shù)學(xué)函數(shù)，來分析和研究市場行情。利用微分方程可以分析商品的市場價格與需求量(供給量) 之間的函數(shù)關(guān)系分析關(guān)于國民收入Y、儲蓄S與投資I的關(guān)系問題等。比如在宏觀經(jīng)濟(jì)研究中，國民收入Y，國民儲蓄S，和投資I，均是關(guān)于時間t的函數(shù)。且在任一時刻t，儲蓄額S(t)為國民收入Y(t)的倍，投資額I(t)是國民收入增長率的倍。假設(shè)在時刻t的儲蓄額全部用于投資，即S=I，列出微分方程 t。

（二）導(dǎo)數(shù)和極限

經(jīng)濟(jì)學(xué)中的許多問題諸如邊際問題，還和導(dǎo)數(shù)存在著密切的聯(lián)系,在建立了正確的函數(shù)之后，要分析邊際成本、邊際需求、邊際收益的量，就必須運(yùn)用到微積分思想中的求導(dǎo)。在整個宏觀經(jīng)濟(jì)市場，分析國民收入、儲蓄與投資的關(guān)系問題。例如某企業(yè)對其商品的銷售情況進(jìn)行了大量調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析后，得出總利潤W(Q)(元)與每月產(chǎn)量Q(噸)的關(guān)系為W=W(Q)=1000Q-5Q2，要分析每月銷量分別是5、10、15時邊際利潤并作出經(jīng)濟(jì)解釋，邊際利潤函數(shù)W’(Q)=100-10Q則W’(Q)|Q=5=50，L’(Q)|Q=10=0，W’(Q)|Q=15=-50，計(jì)算結(jié)果說明當(dāng)每月生產(chǎn)量為5噸時再增加一噸,利潤將增加50元；當(dāng)產(chǎn)量每月為10噸時,再增加一噸,利潤不變；當(dāng)產(chǎn)量每月為15噸時,再增加一噸,利潤減少50元。經(jīng)過邊際利潤的分析說明，對企業(yè)家來說，并非生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量越多,利潤越高。

三、數(shù)學(xué)思想方法在技術(shù)和工程領(lǐng)域的應(yīng)用

到目前為止，數(shù)學(xué)的所有一級分支都已經(jīng)找到了應(yīng)用領(lǐng)域，從自然科學(xué)、社會科學(xué)、工程技術(shù)到信息技術(shù)，數(shù)學(xué)的影響無處不在。微積分是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，應(yīng)用范圍非常廣，基本上涉及到函數(shù)的領(lǐng)域都需要微積分的知識。級數(shù)中，傅立葉級數(shù)和傅立葉變換主要應(yīng)用在信號分析領(lǐng)域，包括濾波、數(shù)據(jù)壓縮、電力系統(tǒng)的監(jiān)控等，電子產(chǎn)品的制造離不開微積分的數(shù)學(xué)思想。線形代數(shù)是目前應(yīng)用很廣泛的數(shù)學(xué)分支，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序算法、機(jī)械設(shè)計(jì)、電子電路、電子信號、自動控制、經(jīng)濟(jì)分析、管理科學(xué)、醫(yī)學(xué)、會計(jì)等都需要用到線形代數(shù)的知識。微分方程包括常微分方程和偏微分方程，是流體力學(xué)、超導(dǎo)技術(shù)、量子力學(xué)、數(shù)理金融、材料科學(xué)、模式識別、信號(圖像)處理 、工業(yè)控制、輸配電、遙感測控、傳染病分析、天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域重要工具之一。

綜上所述，高等數(shù)學(xué)思想方法不僅在數(shù)學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)和研究中發(fā)揮極大的作用，同時也有力的促進(jìn)了諸如經(jīng)濟(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域的飛速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文省,陳德新,周金鋒.談數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用[J].高等理科教育,2003（1）.

第7篇：量子力學(xué)基本知識范文

關(guān)鍵詞：高等物理化學(xué)；課程建設(shè)；研究生教育

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）51-0011-02

高等學(xué)校的教學(xué)工作是研究生培養(yǎng)的中心任務(wù)和核心化學(xué)學(xué)科的一個分支，主要任務(wù)是探索和解決化學(xué)變化的方向和限度、化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理、物質(zhì)能。高等物理化學(xué)是化學(xué)化工專業(yè)研究生的基礎(chǔ)課程，物理化學(xué)涉及的是結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系問題[1]。近代化學(xué)發(fā)展的趨勢和特點(diǎn)是從宏觀到微觀，從體相到表相，從靜態(tài)到動態(tài)，從定性到定量，從純科學(xué)到邊緣科學(xué)[1]。物理化學(xué)的主要理論支柱是熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)和量子力學(xué)，這些都是在長期的發(fā)展過程中形成的，同時在不斷地發(fā)展著[2]。因此，在研究生階段，物理化學(xué)內(nèi)容應(yīng)以現(xiàn)代物理化學(xué)的內(nèi)容為主，如何更好地使宏觀與微觀相結(jié)合，使理論與應(yīng)用相結(jié)合，是主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。但因?yàn)檠芯可母叩任锢砘瘜W(xué)課程沒有統(tǒng)一的教材和規(guī)范的授課內(nèi)容，絕大多數(shù)學(xué)校以自己的專業(yè)為主，從基礎(chǔ)物理化學(xué)中節(jié)選大學(xué)中選修或未修的內(nèi)容，甚至授課教師受專業(yè)方向影響，側(cè)重點(diǎn)有很大的隨意性。

隨著時代的進(jìn)步，高等教育在時空上不斷擴(kuò)展。近年來，研究生培養(yǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，學(xué)生多樣性、差異化的增加，如有的學(xué)生跨專業(yè)考研，沒有學(xué)過基礎(chǔ)物理化學(xué)，有的學(xué)校的基礎(chǔ)物理化學(xué)本科授課學(xué)時只有32學(xué)時，還有的本科物理化學(xué)學(xué)時數(shù)為128。學(xué)科的復(fù)雜性、廣泛性在增長，知識的結(jié)構(gòu)和廣度、深度發(fā)生了根本轉(zhuǎn)變，這就迫切需要一種全新的知識生成傳播方式和人才培養(yǎng)模式與其相配合。課程體系的設(shè)計(jì)與構(gòu)建，是高校人才培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)。為了提高教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)當(dāng)前科學(xué)社會發(fā)展的新形勢，高等物理化學(xué)課程必須與培養(yǎng)目標(biāo)相匹配，對現(xiàn)有高等物理化學(xué)課程體系進(jìn)行改革。

本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對該課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段及教學(xué)效果評價體系進(jìn)行探索性研究，以構(gòu)建適合我?；瘜W(xué)與化工專業(yè)研究生培養(yǎng)的高等物理化學(xué)課程體系。

一、高等物理化學(xué)課程的建設(shè)內(nèi)容

高等物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個重要分支，是化學(xué)類專業(yè)研究生的一門主干基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)本課程的目的，主要有[3]：①能系統(tǒng)地掌握物理化學(xué)的基本知識和基本原理，加深對自然現(xiàn)象本質(zhì)的認(rèn)識；②學(xué)會物理化學(xué)的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、研究問題、分析問題的能力，培養(yǎng)他們獲取知識并用來解決實(shí)際問題的能力。

結(jié)合本?；瘜W(xué)化工研究生的培養(yǎng)目標(biāo)，提出高等物理化學(xué)課程體系的構(gòu)建內(nèi)容：建設(shè)一支具有戰(zhàn)斗力的師資隊(duì)伍；建設(shè)一套適合我?；瘜W(xué)化工研究生培養(yǎng)的國內(nèi)一流的高等物理化學(xué)教材；建設(shè)一個與我校化學(xué)化工研究生培養(yǎng)相匹配的實(shí)驗(yàn)室基地；建設(shè)一套完整科學(xué)的教學(xué)文件和教學(xué)檔案；建設(shè)一套多種教學(xué)方法和評價方法相結(jié)合的教育體系；建設(shè)強(qiáng)化創(chuàng)新人才基本素質(zhì)培養(yǎng)計(jì)劃。

二、實(shí)施方案

基于自擬高等物理化學(xué)課程的構(gòu)建內(nèi)容，采取以下方案來實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

1.師資隊(duì)伍建設(shè)。建設(shè)一支善于學(xué)習(xí)和吸收成功經(jīng)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、學(xué)歷層次高（博士占100%）、基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、科研能力強(qiáng)、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好、輔導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)教師完備的師資隊(duì)伍。

2.教材建設(shè)。加強(qiáng)教材建設(shè)，在選優(yōu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合培養(yǎng)方向，編寫適合于我?；瘜W(xué)化工研究生培養(yǎng)目標(biāo)的高等物理化學(xué)特色教材一部（適合48學(xué)時），特別是編寫部分章節(jié)的補(bǔ)充講義。

編寫教材的要求是：①注意傳統(tǒng)教材內(nèi)容的更新，提高課程教學(xué)內(nèi)容的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性；②適度反映現(xiàn)代物理化學(xué)發(fā)展的新動向、新趨勢和新應(yīng)用，力促課程教學(xué)的時代性和前瞻性；③積極貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)，注意內(nèi)容表述上的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，強(qiáng)化教材內(nèi)容的先進(jìn)性和通用性；④結(jié)構(gòu)完整、合理，符合認(rèn)知規(guī)律，突出研究生階段高等物理化學(xué)的內(nèi)容與特點(diǎn)，同時應(yīng)有配套教學(xué)參考書，便于學(xué)生自學(xué)。

3.理論教學(xué)方式。發(fā)展中的高等物理化學(xué)課程，課程講授范圍廣，知識量大，內(nèi)容新，是一門理論性很強(qiáng)的課程，采用單一的教學(xué)方式，難以達(dá)到理想的教學(xué)效果。因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)注重教學(xué)方法和手段的改革，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“以教師、課堂、教材為中心”的思想和講授灌輸為主的單一教學(xué)方式和手段，樹立“以學(xué)生掌握知識、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為中心”的觀念。

理論課程采用現(xiàn)代多媒體課件教育手段與傳統(tǒng)板書相輔相成，教師講課的啟發(fā)式與課上學(xué)生的互動式相結(jié)合、課上講解與課后答疑及教師網(wǎng)上在線答疑相結(jié)合、團(tuán)隊(duì)教學(xué)與模塊教學(xué)模式相結(jié)合、理論教學(xué)方法案例化等多種手段并行，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，努力改變課堂教學(xué)中滿堂灌的弊端。

4.增設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是當(dāng)前教學(xué)改革的基本方向，是保障教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，采取科研化方式，對實(shí)驗(yàn)采用開放式教學(xué)，學(xué)生可自擬題目，也可用教師給的題目。實(shí)驗(yàn)時間和內(nèi)容，在網(wǎng)上與開放實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，在教師的協(xié)助下，自己獨(dú)立完成。

5.評價體系建設(shè)。采用課程結(jié)束時一次性閉卷考試評價學(xué)生對本門課程知識體系掌握的標(biāo)準(zhǔn)，勢必會造成學(xué)生對課本內(nèi)容死記硬背，出現(xiàn)高分低能現(xiàn)象。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，拓寬知識面，必須改革考試方法和考試內(nèi)容，建立多維的評價體系，可以將“結(jié)果性”考核變?yōu)椤斑^程性”或“階段性”考核[4]。采用靈活多樣的考核形式，注重過程監(jiān)控，將實(shí)驗(yàn)成績、課堂互動成績、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)理論課題成績、平時作業(yè)成績、理論考試成績結(jié)合起來，建立科學(xué)合理的學(xué)生評價體系。

6.在校園網(wǎng)上，建設(shè)物理化學(xué)網(wǎng)站。課堂的容量是有限的，教師在課堂上只能傳授知識的基本框架、基本原理、基本方法和基本思路。要提高學(xué)習(xí)的層次和效果，必須利用好課外的時間和資源[3]。為此，應(yīng)在校園網(wǎng)上建立物理化學(xué)網(wǎng)站。在網(wǎng)站上，設(shè)有課程首頁、授課方式、授課計(jì)劃與內(nèi)容、課程資源、物化智慧和申報(bào)材料等一級欄目；在網(wǎng)站中，物理化學(xué)信息、教師上課的內(nèi)容和方式，讓學(xué)生做好預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備。教師也可在線答疑，讓學(xué)生及時解決問題，享受學(xué)校所有物理化學(xué)的師資資源等。

7.培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基本素質(zhì)?！皠?chuàng)新思維之父”――德博諾博士提出的著名觀點(diǎn)是，創(chuàng)造性思考和把思考作為技能直接教授，他提出的創(chuàng)新思維能力，是徹底改變思維方向、思維方式的能力[4]。創(chuàng)新人才的基本素質(zhì)包括[5]：知識、思想、能力和境界（品德）。其中，知識是基礎(chǔ)，思想是關(guān)鍵，實(shí)踐是根本。實(shí)踐是根本，認(rèn)識來源于實(shí)踐，又在實(shí)踐中應(yīng)用、發(fā)展、驗(yàn)證；實(shí)踐教育的理念是實(shí)踐教育（理念）實(shí)踐教學(xué)（環(huán)節(jié)、過程）。理論教學(xué)中的實(shí)踐教育，是主動思考，思中學(xué)，自求，自得，自我修養(yǎng)；實(shí)踐教學(xué)中的實(shí)踐教育，是主動實(shí)踐，實(shí)踐的對象、內(nèi)容、方法和程序等都由實(shí)踐者自定，主動實(shí)踐的結(jié)果給實(shí)踐者的感覺是，“啊，原來如此！而不是，噢，果真如此！”因此，實(shí)踐教學(xué)的形式是：依附于理論教學(xué)，注重“學(xué)中做”；獨(dú)立于理論教學(xué)，注重“做中學(xué)”；融合于理論教學(xué)，注重“做中思”；不要把實(shí)踐教學(xué)簡單化為實(shí)踐訓(xùn)練，不要把工程背景簡單化為工程場景，不要把工程實(shí)踐簡單化為崗位實(shí)習(xí)。高等教育被放在首位的永遠(yuǎn)是獨(dú)立思考和判斷的總體能力的培養(yǎng)，而非僅僅是獲取特定知識。

新形勢下，對研究生高等物理化學(xué)教學(xué)有了新的要求，這就要求從事研究生高等物理化學(xué)的教學(xué)者對原有內(nèi)容、形式進(jìn)行改革，建立規(guī)范化的教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、考核形式，圍繞現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需求，構(gòu)建高等物理化學(xué)課程科學(xué)化、規(guī)范化的教學(xué)體系。圍繞培養(yǎng)方向，把改革成果固化到培養(yǎng)計(jì)劃上，落實(shí)到教學(xué)大綱中，體現(xiàn)在課堂教學(xué)上。

參考文獻(xiàn)：

[1]傅獻(xiàn)彩，沈文霞，姚天揚(yáng)，等.物理化學(xué)[M].北京：第五版.北京：高等教育出版社2006：1-7.

[2]王正烈，周亞平.物理化學(xué)[M].第四版.北京：高等教育出版社，2001：1-3.

[3]張樹永，李英，苑世領(lǐng)，等.物理化學(xué)研究型教學(xué)的系統(tǒng)構(gòu)建與實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2013，28（2）：11-14.

第8篇：量子力學(xué)基本知識范文

摘要：高中物理新課程走避課改實(shí)驗(yàn)省已近10年了。為了進(jìn)一步推進(jìn)新課程的實(shí)施，真正落實(shí)新課程的理念與課程目標(biāo)。探索影響新課程實(shí)施的問題，本文回顧了高中物理新課程的整體設(shè)計(jì)思考，呈現(xiàn)了高中物理新課程實(shí)施中的一些問題，分析了全國物理考試大綱、各省考試方案與考試說明等對高中物理新課程推進(jìn)的影響，在此基礎(chǔ)上提出了進(jìn)一步推進(jìn)新課程的建議。

關(guān)鍵詞：高中物理；新課程；選拔性考試；高考

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2013）1（s）-0001-5

課程從設(shè)計(jì)到實(shí)施總有一些調(diào)整與變化。本次構(gòu)建的高中物理新課程，在實(shí)施過程中也出現(xiàn)了一些變化，如選擇性的模塊課程沒有真正發(fā)揮作用，課程的整體性受到影響等。無疑，影響高中新課程實(shí)施的原因多種多樣，如我國的傳統(tǒng)價值觀、人們對物理課程功能的理解、教師教學(xué)的追求以及考試評價的指揮棒作用等。下面?zhèn)戎卣務(wù)勎覈倪x拔性考試對高中物理新課程推進(jìn)的影響。

1、回顧普通高中物理新課程的設(shè)計(jì)與思考

1.1 普通高中物理課程的課程結(jié)構(gòu)

在本次基礎(chǔ)教育課程改革中，以學(xué)習(xí)領(lǐng)域、科目和模塊為三個層次，構(gòu)建了普通高中新課程，突出了高中課程的基礎(chǔ)性、時代性和選擇性。為此，高中物理新課程也有了如圖1所示的新課程結(jié)構(gòu)。

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》指出“本高中物理課程由12個模塊構(gòu)成，每個模塊占2學(xué)分，其中物理1和物理2為共同必修模塊。其余為選修模塊。學(xué)生完成共同必修模塊的學(xué)習(xí)后，可獲4學(xué)分，接著必須再選擇學(xué)習(xí)一個模塊，以便完成6個必修學(xué)分的學(xué)習(xí)任務(wù)。在獲得6個必修學(xué)分后，學(xué)生還可以根據(jù)自己的興趣、發(fā)展?jié)摿σ约敖窈蟮穆殬I(yè)需求繼續(xù)學(xué)習(xí)若干選修模塊?！闭n程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步指出“學(xué)生最好參照‘高中物理課程結(jié)構(gòu)框圖’的順序選擇課程，以便循序漸進(jìn)，為今后發(fā)展奠定基礎(chǔ)”。

在圖1中，物理1、物理2是全體高中學(xué)生共同學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)生通過對運(yùn)動規(guī)律、相互作用、能量等核心內(nèi)容及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步體會物理學(xué)的特點(diǎn)和研究方法，同時了解自己的興趣和發(fā)展?jié)撃?，為后續(xù)課程的選擇和學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。在這兩個模塊中，注重了基本知識與基本技能的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)了科學(xué)探究和物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。突出r物理學(xué)的研究方法和思想，關(guān)注了物理學(xué)與社會發(fā)展的相互作用，整合了近代物理的初步內(nèi)容。

選修1-1、1-2為1系列，此系列以電磁學(xué)和熱學(xué)核心內(nèi)容為載體，強(qiáng)調(diào)了物理學(xué)與社會進(jìn)步的相互關(guān)聯(lián)，注重了物理學(xué)與人文學(xué)科的融合，強(qiáng)調(diào)了物理學(xué)對人類文明的影響。選修2-1、2-2、2-3為2系列，此系列以力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)及原子物理學(xué)為載體，側(cè)重從技術(shù)應(yīng)用的角度展示了物理學(xué)，強(qiáng)調(diào)了物理學(xué)與技術(shù)的結(jié)合，體現(xiàn)了物理學(xué)的應(yīng)用性與實(shí)踐性。選修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5為3系列，此系列以電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)及原子物理學(xué)為載體，注重讓學(xué)生較全面學(xué)習(xí)物理學(xué)的基本內(nèi)容，了解物理學(xué)的思想和方法，了解物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用對經(jīng)濟(jì)、社會的影響。

在普通高中物理新課程中，既關(guān)注了學(xué)生學(xué)習(xí)的基本需求。強(qiáng)調(diào)了高中物理課程的基礎(chǔ)性，考慮了物理學(xué)科的整體特點(diǎn)，又為學(xué)生有個性地發(fā)展提供了平臺。

1.2 課程設(shè)計(jì)中的思考

我們深知，不存在沒有爭議的課程，只有相對合理的課程。在新課程實(shí)施中，各方專家與教師對此課程設(shè)計(jì)提出了一些質(zhì)疑，如：為何必修學(xué)分中對應(yīng)了選修模塊的學(xué)習(xí)？為何設(shè)計(jì)三個系列？……下面，扼要談?wù)務(wù)n標(biāo)組設(shè)計(jì)上述課程結(jié)構(gòu)的一些主要思考。

其一，為何必修課程側(cè)重要求力學(xué)和電磁學(xué)內(nèi)容？

在只有6個必修學(xué)分的前提下。是讓學(xué)生較全面地先學(xué)力、電、熱、光、原，然后再選修，還是讓學(xué)生先學(xué)力與電后再選修？課標(biāo)組經(jīng)過反復(fù)研討及調(diào)查咨詢后，最后選擇了后者。因?yàn)榍罢吲c1990年實(shí)施的“必修”“選修”課程類似，在當(dāng)年的“二一分段”模式中，教師不習(xí)慣“話到嘴邊留半句”，多數(shù)學(xué)校都把必修和選修內(nèi)容“打通”了讓學(xué)生學(xué)習(xí)。在我國教育仍受考試制約的情況下，若在必修課程中納入初步而較全面的物理內(nèi)容，實(shí)際教學(xué)將像1990年的課程實(shí)踐那樣很難真正推進(jìn)，加之6個必修學(xué)分也為學(xué)生較全面了解物理學(xué)內(nèi)容增加了教學(xué)難度。為此，課標(biāo)組選擇了將部分內(nèi)容（如力學(xué)、電磁學(xué)以及相對論量子論初步）作為必修課程，希望學(xué)生通過學(xué)習(xí)這些內(nèi)容，了解物理學(xué)的思想方法，感受物理學(xué)科的特征，在此基礎(chǔ)上再選修后續(xù)系列的物理課程。

其二，為何必修學(xué)分對應(yīng)選修模塊的內(nèi)容？

在本次高中新課程實(shí)施方案中，規(guī)定物理學(xué)科必修學(xué)分為6，每學(xué)完一模塊可獲2學(xué)分。為此。高中學(xué)生必須首先學(xué)習(xí)物理1、物理2，獲4學(xué)分，余下的2個必修學(xué)分可通過學(xué)習(xí)1-1、2-1或3-1獲得，這為學(xué)生能真正選學(xué)感興趣的物理學(xué)提供了機(jī)會。例如，若文科生與理科生的必修內(nèi)容一樣，可預(yù)測大多數(shù)文科生學(xué)完必修內(nèi)容后不會再選修專為其設(shè)計(jì)的1系列的物理課程了，因其已窮于應(yīng)對政、史、地的學(xué)習(xí)，而無暇顧及物理課程了。因此，若文、理科生的必修學(xué)分對應(yīng)的必修內(nèi)容一樣，為文科生設(shè)計(jì)的物理課程將名存實(shí)亡；若文、理科生的必修內(nèi)容不完全一樣，為了學(xué)完必修學(xué)分的課程，文科生必然會選擇專為其設(shè)計(jì)的l系列的課程學(xué)習(xí)。近幾年的教學(xué)實(shí)踐已證明，文科生幾乎都選學(xué)了選修1-1，這說明在必修學(xué)分中對應(yīng)選修模塊的設(shè)計(jì)是有意義的，這為學(xué)生有個性地發(fā)展提供了空間。

其三，為何選修課程有三個系列？各系列課程的功能為何？

為了讓不同學(xué)習(xí)興趣、不同能力傾向的學(xué)生學(xué)到適合其發(fā)展需求的課程，分門別類地設(shè)計(jì)高中選修課程，已經(jīng)是一個國際大趨勢。有的國家高中物理課程全為選修，選學(xué)比較自由。如美國有些學(xué)校開設(shè)了四類物理選修課程，分別為文、理科生等開設(shè)了選修課程，并且還為學(xué)有所長的學(xué)生開設(shè)了定位于大學(xué)物理難度的高等位課程，既注重了全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提升，又為特別擅長理科的學(xué)生提供了比較高端的平臺。有的國家為高中物理設(shè)計(jì)了必修（科學(xué)或物理）和選修課程，如韓國、日本、加拿大等；有的國家則設(shè)置了不同的必修系列，一旦選擇某系列后就須學(xué)完該系列的所有內(nèi)容，如瑞典、荷蘭等。

在我國的“兩省一市”課程中，物理課由“二一分段”改為“兩類物理課”，已含有“分類型”“有選擇性”的思想。其中，Ⅰ類課提出了全體學(xué)生要達(dá)到的要求，是高中畢業(yè)會考的依據(jù)。Ⅱ類課要求較高，是理工科大學(xué)入學(xué)考試的依據(jù)。兩類課在高一的內(nèi)容相同，高二開始分類?！皟墒∫皇小狈桨冈趶?qiáng)調(diào)基礎(chǔ)的同時，也體現(xiàn)了分類別給學(xué)生提供選擇課程的思想。但在實(shí)施中，為了“使學(xué)生學(xué)習(xí)比較全面的物理知識”，必修課（Ⅰ類）內(nèi)容過于飽和，內(nèi)容與學(xué)時的矛盾突出，數(shù)理能力較差的學(xué)生感覺負(fù)擔(dān)過重，對物理產(chǎn)生畏難情緒。

本次課改中，希望能順應(yīng)國際中學(xué)物理課程發(fā)展大勢，為高中生開設(shè)基礎(chǔ)性、時代性、選擇性的課程。為有人文傾向、喜歡動手或者喜歡理科的學(xué)生分別開設(shè)選修1系列、2系列或3系列，以便在注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的基礎(chǔ)上能根據(jù)其學(xué)習(xí)興趣、職業(yè)需求以及個性特點(diǎn)等，為學(xué)生有個性地發(fā)展提供空間。

2、選拔性考試對高中物理新課程實(shí)施的影響

高中物理新課程在實(shí)施過程中受到諸多因素影響，其中很重要的影響來自高考。下面我們首先從全國考試大綱談起。

2.1 從2007年考試大綱看必考與選考

教育部考試中心頒布的《2007年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱》，在該考綱的物理部分。明確要求“把考試內(nèi)容分為必考內(nèi)容和選考內(nèi)容兩類，必考、選考內(nèi)容各有4個模塊。除必考內(nèi)容外，考生還必須從4個選考模塊中選擇2個模塊作為自己的考試內(nèi)容，但不得同時選擇模塊2-2和3-3”（見表1）。

由上可見，物理考試大綱規(guī)定了必考模塊：物理1，物理2，選修3-1和3-2，也規(guī)定了選考模塊：在選修3-3，3-4，3-5和2-2中選考2個。根據(jù)這些規(guī)定，各省又出臺了相關(guān)的考試說明。存各省的考試說明中，對于必考模塊沒有變化，但是對于選考模塊則出現(xiàn)了不少的具體選擇規(guī)定（表2）。

2.2 從調(diào)查結(jié)果看課程實(shí)施中的一些問題

由于考試的指揮棒作用，這樣選考模塊的模式導(dǎo)致了各地課程實(shí)施中的一些問題。例如，對于教科書的選擇（見圖2），師生所選用的教科書主要集中在必修1、必修2，對于理科生而言，所選教科書集中于選修3-1、選修3-2等，對于文科生而言則集中于選修1-1，對于選修3-3、3-4或3-5等，主要與選考模塊有關(guān)，對于選修1-2、2-1、2-2及2-3。則很少有學(xué)生選學(xué)。

再如，有調(diào)查結(jié)果顯示，在對高中物理課程模塊任教老師的調(diào)查中，96.1%的教師任教過物理1模塊；89.5%任教過物理2模塊；36.7%的任教過1-1模塊；80.1%的任教過3-1模塊；72.8%的任教過3-2模塊；46.7%的任教過3-3模塊；55.8%的任教過3-4模塊：49.9%的任教過3-5模塊，這些模塊皆有相當(dāng)比例的老師任教。但是也有一些模塊，老師任教的比例則很小，如對于1-2、2-1、2-2和2-3模塊而言，任教過的老師的比例非常小。進(jìn)一步的訪談得知，因?yàn)槲锢韑、物理2、3-1、3-2為必考，所以任教老師的比例大，選修3-3、3-4、3-5為選考，任教老師比例次之，而l-1、1-2、2-1、2-2、2-3不考，則幾乎沒有老師任教。選修1-1仍然有一定比例的老師任教，因?yàn)槟峭ǔＪ俏目粕谋匦迣W(xué)分模塊。

從上面調(diào)查結(jié)果可見，考綱中對模塊選考的要求顯然已對學(xué)校課程開設(shè)產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)挠绊憽Ｄ壳?，大多?shù)學(xué)校開設(shè)課程的依據(jù)是針對考綱對高考的要求，而國家課程標(biāo)準(zhǔn)的要求形同虛設(shè)。這種根據(jù)考綱開設(shè)課程的做法已帶來了諸多影響。如，使高中物理課程的多樣化、選擇性名存實(shí)亡，影響了學(xué)生有個性地發(fā)展；由于學(xué)生學(xué)習(xí)主要根據(jù)考試模塊選學(xué)，這也肢解了《課標(biāo)》中關(guān)于物理學(xué)科整體性及系統(tǒng)性的考慮。事實(shí)上，在新課程實(shí)施中，考綱取代了課程標(biāo)準(zhǔn)，考綱指揮了教學(xué)，若這樣的機(jī)制不調(diào)整，制定的課程標(biāo)準(zhǔn)再好，也很難改變現(xiàn)存的狀況，因此，不斷修訂課程標(biāo)準(zhǔn)、不斷完善推進(jìn)新課程的機(jī)制，皆是非常必要的。

3、關(guān)于高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)修訂的思考

《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要》指出，“加快普及高中階段教育。高中階段教育是學(xué)生個性形成、自主發(fā)展的關(guān)鍵時期，對提高國民素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有特殊意義。注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自強(qiáng)自立和適應(yīng)社會的能力，克服應(yīng)試教育傾向?！边@為高中課改進(jìn)一步深入提出了明確目標(biāo)。

隨著時展，課程需要不斷改進(jìn)：根據(jù)教學(xué)一線的實(shí)踐反饋，課程需要不斷調(diào)整。而如何落實(shí)課程理念、課程目標(biāo)以及課程相關(guān)要求等，則與一系列的課程內(nèi)涵、外延與外部環(huán)境密切相關(guān)。為此，以下幾點(diǎn)是修訂高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)時需要強(qiáng)調(diào)的。

3.1 提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)——高中物理課程應(yīng)堅(jiān)持的課程培養(yǎng)目標(biāo)

物理學(xué)是人類科學(xué)文化的重要組成部分，引領(lǐng)著人類探索大自然的奧秘，深化著人類對自然界的認(rèn)識，是技術(shù)進(jìn)步的重要基礎(chǔ)。尤其是20世紀(jì)初建立的相對論和量子論，引發(fā)了物理學(xué)的革命，對化學(xué)、生物學(xué)、地學(xué)、天文學(xué)等自然科學(xué)產(chǎn)生了重要影響，推動了材料、能源、環(huán)境、信息等科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，改變了人類的生產(chǎn)、生活方式，對人類文明和社會進(jìn)步做出了重要的貢獻(xiàn)。物理學(xué)不僅含有人類探索大自然的知識成果，而且含有探索者的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等。

作為一種人類的社會活動，物理學(xué)是一種支配社會活動的精神、態(tài)度和規(guī)則；作為一種人類的文化活動，物理學(xué)是一種文化積淀的歷史：作為一種人類的認(rèn)知活動，物理學(xué)反映了人類世界觀的形成和不斷完善的過程。從古希臘時代的自然哲學(xué)。到牛頓時代的經(jīng)典力學(xué)。直至現(xiàn)代物理中的相對論和量子力學(xué)等，都是物理學(xué)家科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)精神以及科學(xué)思維的有形體現(xiàn)。

因此，高中物理課程應(yīng)綜合反映人類在探索自然規(guī)律過程中的成果，以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)。此階段的物理課程不僅應(yīng)注重科學(xué)知識的傳授和技能的訓(xùn)練，而且應(yīng)注重對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識以及科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神等方面的培養(yǎng)。

3.2 注重基礎(chǔ)性、時代性與選擇性——高中物理課程應(yīng)堅(jiān)持的基本原則

高中物理是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，與九年義務(wù)教育物理或科學(xué)課程相銜接，普通高中教育仍屬于基礎(chǔ)教育，應(yīng)注重全體學(xué)生的共同基礎(chǔ)，同時應(yīng)針對學(xué)生的興趣、發(fā)展?jié)撃芎徒窈蟮穆殬I(yè)需求，設(shè)計(jì)供學(xué)生選擇的物理課程模塊，以滿足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)學(xué)生自主地、富有個性地學(xué)習(xí)。在關(guān)注共同基礎(chǔ)的前提下，開設(shè)多樣化的選修課程也是一個國際中學(xué)物理課程發(fā)展的大趨勢。各國在設(shè)計(jì)課程結(jié)構(gòu)時，都力圖體現(xiàn)課程的基礎(chǔ)性、時代性和選擇性。在保證學(xué)生基本素養(yǎng)的基礎(chǔ)之上，盡可能開設(shè)選修課程，以便滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。同樣，我同在修訂普通高中物理課程時也應(yīng)堅(jiān)持強(qiáng)調(diào)課程的基礎(chǔ)性、時代性與選擇性。

當(dāng)然，如何加強(qiáng)基礎(chǔ)性？如何拓展選擇性？共同基礎(chǔ)課程與選擇課程如何設(shè)置？它們相互的關(guān)聯(lián)如何？在注重共同基礎(chǔ)的同時如何為學(xué)生的選學(xué)搭建平臺？這些都是需要認(rèn)真研究的問題。

反思高中物理課標(biāo)研制初期，課標(biāo)組也構(gòu)建了若干類型的必修與選修的組合，如高一年級學(xué)習(xí)涵蓋力、電、熱、光、原的共同必修課程，高二、高三再分系列學(xué)習(xí)，但々家審議中提出了教科書編寫難度及教學(xué)操作難度大等問題，故這一組合沒通過；再如，高一就分系列學(xué)習(xí)，讓有文、理、工科傾向的學(xué)生進(jìn)入高中就開始選系列學(xué)習(xí)物理。以便其能學(xué)到自己感興趣的內(nèi)容，但審讀意見反饋，這種類型讓有文、理、工科傾向的學(xué)生過早分科，故這一組合也沒有通過。經(jīng)過多次征求各個層面的反饋意見，課標(biāo)組才確定了現(xiàn)行的普通高中物理課程結(jié)構(gòu)，確定了必修與選修的模塊組合。這應(yīng)該是當(dāng)時相對而言大家比較認(rèn)可的一種類型。

當(dāng)然，隨著課程改革的深入，來自一線的實(shí)踐反饋為高中物理課程的完善提出了修訂建議，在此基礎(chǔ)上高中物理課程應(yīng)為學(xué)生提供更高的學(xué)習(xí)平臺、為其走向社會奠定更好的基礎(chǔ)、為其有個性發(fā)展提供更多的機(jī)會。

3.3 以《課標(biāo)》為考試依據(jù)——落實(shí)課程目標(biāo)的先決條件

在基礎(chǔ)教育課程改革綱要中明確指出：“國家課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫、教學(xué)、評估和考試命題的依據(jù)，是國家管理和評價課程的基礎(chǔ)?！辈贿^，當(dāng)下課程實(shí)施現(xiàn)狀不是以課程標(biāo)準(zhǔn)作為教學(xué)、評估和考試命題的依據(jù)，而更多是以考綱作為其依據(jù)。制定課程標(biāo)準(zhǔn)時，課程標(biāo)準(zhǔn)研制組比較研究了國際中學(xué)物理課程的特點(diǎn)，分析總結(jié)了我國物理課程的發(fā)展歷程，調(diào)查研究了中學(xué)一線的教學(xué)現(xiàn)狀和社會需求。綜合研究了學(xué)生學(xué)習(xí)心理，多次請不同層面的專家審查，最后才南教育部頒布了課程標(biāo)準(zhǔn)。然而，經(jīng)過這樣嚴(yán)格把關(guān)、層層審讀的課程標(biāo)準(zhǔn)卻很難發(fā)揮其應(yīng)有的功能。我們認(rèn)為高中物理課程功能的真正落實(shí)，高中物理課程的基礎(chǔ)性、時代性與選擇性的真正體現(xiàn)，需要制度的保障。我們一方面應(yīng)有教育的理想，為學(xué)生的終身發(fā)展而設(shè)置課程目標(biāo)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)高中物理課程不是為了高考設(shè)置的課程，教育的根本目的不是應(yīng)試。但另一方面也應(yīng)加強(qiáng)課程標(biāo)準(zhǔn)在高考評價中的權(quán)威性。加強(qiáng)對高考大綱、高考方案、高考說明的審議，加強(qiáng)相關(guān)部門的協(xié)調(diào)與配合。

第9篇：量子力學(xué)基本知識范文

關(guān)鍵詞：農(nóng)科物理實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；機(jī)遇和挑戰(zhàn)

中圖分類號：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）35-0252-02

物理學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，伴隨著現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，物理學(xué)技術(shù)、物理實(shí)驗(yàn)、物理學(xué)理論、物理學(xué)思維方式等知識在生物學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大。其中物理實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要組成部分，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端，也是高校物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，在農(nóng)科物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對培養(yǎng)學(xué)生的理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力有著重要的促進(jìn)作用，對學(xué)生綜合能力的提高有著重要的意義。農(nóng)科院校學(xué)生就業(yè)面對的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及如何為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)等工作，在校學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)側(cè)重于如何將物理知識應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。應(yīng)用特定的物理技術(shù)處理農(nóng)作物，能促進(jìn)作物生長，控制病蟲害，綠色無污染。它是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，與化學(xué)農(nóng)業(yè)相比，現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)具有許多明顯的優(yōu)勢，可在減少化肥和農(nóng)藥使用量的同時，達(dá)到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病和高效的目的。與化學(xué)農(nóng)業(yè)相比，現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)具有許多明顯的優(yōu)勢，既可以減少化肥農(nóng)藥的投入，節(jié)約生產(chǎn)成本，有利于農(nóng)民增收，又可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、無公害的農(nóng)產(chǎn)品來滿足人們生活的需要。但因物理方法見效慢，不如化學(xué)方法直接。物理技術(shù)大多只應(yīng)用于科技園區(qū)或農(nóng)業(yè)示范園區(qū)，物理技術(shù)的應(yīng)用普及率偏低。這需要農(nóng)科院校的學(xué)生通過在校期間對物理知識的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，在就業(yè)后面臨的生產(chǎn)實(shí)踐中不斷開發(fā)、完善新技術(shù)，普及推廣這一新技術(shù)。

鑒于北京農(nóng)學(xué)院對農(nóng)科普通物理實(shí)驗(yàn)的課時安排較少（20學(xué)時），物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前均以基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，更談不上對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對北京農(nóng)學(xué)院的農(nóng)科普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和管理，談?wù)勛约旱膸c(diǎn)思考。

1.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)。充分利用實(shí)驗(yàn)課時，將需要保留的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)進(jìn)行演示，既使大家能更多地了解物理理論的發(fā)展過程和物理理論的獲得過程，又可節(jié)約時間。

2.基本性實(shí)驗(yàn)注重基本實(shí)驗(yàn)技能、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方法和基本實(shí)驗(yàn)儀器使用的學(xué)習(xí)。所選實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)應(yīng)能反映物理思想、注重基礎(chǔ)操作技能和運(yùn)用經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方法。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力，學(xué)習(xí)常見的數(shù)據(jù)處理方法，掌握誤差理論的基本知識，學(xué)習(xí)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。重視在實(shí)驗(yàn)動手過程中貫穿討論和交流，實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)為先討論、再實(shí)驗(yàn)、再討論的步驟，重視學(xué)生的口頭報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3.綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要重視對學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供足夠的實(shí)驗(yàn)條件，除了通用儀器（如示波器、信號源等）外，盡量不采用集成化儀器，以便在實(shí)驗(yàn)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生置身于一種富有探索和創(chuàng)造性的環(huán)境中，積極主動地思考、分析問題，既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力和實(shí)驗(yàn)技能，又能使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想等科學(xué)素質(zhì)方面得到鍛煉和提高。

4.仿真物理實(shí)驗(yàn)可以豐富和深化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。在物理實(shí)驗(yàn)中，很多物理概念實(shí)際存在卻無法看到，如電場、磁場等，很多物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)時間極短，難以看見或看清等，這些問題在計(jì)算機(jī)、多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛使用推廣后得到了有效解決。仿真物理實(shí)驗(yàn)的模擬場景可以很多，能夠自己通過實(shí)驗(yàn)要求自己來創(chuàng)建相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)對象，這樣可以通過這些實(shí)驗(yàn)對象和實(shí)驗(yàn)環(huán)境來進(jìn)行自己的模擬實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)大部分物理理論知識的驗(yàn)證，如相對論、量子力學(xué)等。這種實(shí)驗(yàn)不僅能加深學(xué)生對物理現(xiàn)象的印象，提供空間讓學(xué)生發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，還能使學(xué)生不受時間、空間的制約。

5.自編的實(shí)驗(yàn)教材更能適應(yīng)本校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、儀器的不斷更新和新技術(shù)的應(yīng)用。目前，為了適用于各院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一般大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材覆蓋面很廣，將所有可能要做的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)均羅列在上，實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浿袑?shí)驗(yàn)數(shù)量很多，但因我校實(shí)驗(yàn)課時少，能開出的實(shí)驗(yàn)相應(yīng)也少，學(xué)生對所購買的教材使用率意見較大。自編實(shí)驗(yàn)教材會根據(jù)學(xué)校的專業(yè)要求、課時安排和學(xué)校已有的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)定所要開出的各類實(shí)驗(yàn)，針對性強(qiáng)，并能由淺入深，循序漸進(jìn)，既能吸收傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的精華，又能突出現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，還能做到物理實(shí)驗(yàn)和農(nóng)業(yè)各專業(yè)的有機(jī)結(jié)合，學(xué)習(xí)如何將物理知識應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

6.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。一支責(zé)任心強(qiáng)、業(yè)務(wù)水平高的專職實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍是實(shí)驗(yàn)室最寶貴、最重要的資源，是實(shí)驗(yàn)室正常、有效運(yùn)轉(zhuǎn)的有力保證。實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員應(yīng)具有很強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力和很高的實(shí)驗(yàn)室管理水平，能及時將科研成果轉(zhuǎn)化為新實(shí)驗(yàn)。重視實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的建設(shè)，加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)人員的培養(yǎng)，才能使實(shí)驗(yàn)室煥發(fā)出生機(jī)與活力，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能更好地為教學(xué)科研服務(wù)。

7.引入現(xiàn)代化教育設(shè)備為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一個嶄新的平臺。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引進(jìn)信息技術(shù)，不但充實(shí)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，彌補(bǔ)了一些實(shí)驗(yàn)儀器的不足，對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和物理實(shí)驗(yàn)儀器的更新起到了重要的促進(jìn)作用。信息技術(shù)結(jié)合物理教材，可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校網(wǎng)上利用Flas模擬實(shí)驗(yàn)、利用PPT課件進(jìn)行課堂知識教學(xué)、利用Excel表格對物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理等，學(xué)生還可以在課余時間利用學(xué)校局域網(wǎng)查找各類文獻(xiàn)資料，撰寫實(shí)驗(yàn)論文等，在一定程度上提高了學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，使得學(xué)生的整體素質(zhì)進(jìn)一步提升。

以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法已不能適應(yīng)新的教學(xué)體系，現(xiàn)有物理實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置不能適應(yīng)時代的發(fā)展和要求，建立新的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系迫在眉睫，而建立物理實(shí)驗(yàn)新體系的核心應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新精神為出發(fā)點(diǎn)，以農(nóng)業(yè)物理產(chǎn)業(yè)為依托，打破物理技術(shù)、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的界限，實(shí)現(xiàn)各學(xué)科的有機(jī)結(jié)合。在有限的時間里，將原有的物理實(shí)驗(yàn)重新整合，形成從基礎(chǔ)到前沿、從接受知識型到具有獨(dú)立解決實(shí)際問題能力型的物理實(shí)驗(yàn)課程新體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]段家柢，等.美國高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理情況考察報(bào)告[J].大學(xué)物理，2004，（3）：42-45.

[2]魏迎軍.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].廣西教育，2010，（5）：76-77.

[3]汪正兵.淺析物理實(shí)驗(yàn)室管理與物理教學(xué)的關(guān)系[J].消費(fèi)導(dǎo)報(bào)，2013，（2）：204.

[4]劉彬.電腦仿真在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].河南農(nóng)業(yè)，2012，（9）：19-20.

[5]蘭明乾.對高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理的幾點(diǎn)思考[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，（12）：139-141.

[6]胡小波.本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，27（6）：120-125.