探究量子力學模塊化教學

時間：2022-10-26 06:20:45 物理學畢業論文

探究量子力學模塊化教學

　　物理學是一個大的學科，下面我們就來看看探究量子力學模塊化教學，歡迎各位閱讀!

探究量子力學模塊化教學

　　摘要： 量子力學是從研究經典問題出發而發展起來的一門研究微觀粒子運動規律的學科，是核物理與核類其他專業的重要基礎課。

　　在日常教學中運用模塊化思想給這些專業學生講授量子力學，已取得初步成效。

　　關鍵詞： 量子力學;模塊化;教學

　　Key words： quantum mechanics;modular;teaching

　　0 引言

　　隨著科學技術的迅猛發展，能源緊缺問題十分嚴峻，各國都在大力發展核電事業，我國“十一五規劃”也將核電和核技術應用與發展列為重點。

　　黨中央、國務院十分關心核工業的發展，做出了和平利用原子能，積極促進核電發展的戰略決策。

　　核科學與技術等即將迎來前所未有的發展。

　　作為省部共建的南華大學，是中國核類本科專業齊全、本科生培養規模大、核類人才培養層次較完整的高校，18 個涉核專業，核支撐專業和學位點24個，我校的核科學技術等領域在中南地區乃至全國都具有一定的優勢。

　　如何辦好這些核類本科專業，突出南華大學的“核”特色，這些都成為了值得我們研究的新課題。

　　量子力學是從研究經典問題出發而發展起來的一門微觀粒子運動規律的學科，是原子物理學、原子核物理等學科的重要基礎。

　　量子力學有知識面廣、抽象難以理解的特點。

　　怎樣使其更好的為核類專業學生服務成為我們新的教學難點。

　　1 量子力學的教學目標分析

　　我校核物理專業的量子力學課程，授課時間在大三第一學期，共64學時。

　　教材以[1-3]為主，闡述波函數和薛定諤方程、量子力學量、態和表象、微擾理論、自旋和全同粒子等具體內容，使學生能夠系統掌握量子力學的理論知識和體系結構，分析和處理一些核物理中的實際問題。

　　量子力學對于核物理專業學生來說教學目標和教學內容及其深度有較高的要求;而對于核類其他專業，量子力學只作為原子物理和原子核物理的基礎課，在專業知識的掌握方面要求相對要低些，只需要掌握一些基本理論，能用量子力學定性解釋一些簡單的核物理實驗現象即可。

　　2 量子力學的模塊化教學初探

　　量子力學是關于微觀粒子運動規律的學科。

　　在教學中我們發現，除了量子力學基本分析方法之外，是一些基本理論模型，如一維無限深勢阱、勢壘貫穿理論等對于核工程類專業學生后續學科的理論學習有很好的指導作用，在教學中我們加深對這些方面的講解，力圖通過本課程為學生以后的學習打下堅實基礎。

　　量子力學是一門基礎理論。

　　如何使其更好的為核類學生服務是我們一直關注的問題，在教學實踐的基礎上結合量子力學理論體系結構的特點，我們提出模塊化改革教學的理論，以解決各專業對量子力學學習要求的不一致，將量子力學分為波函數及薛定諤方程模塊、量子力學量模塊、表象變換模塊、微擾論及粒子自旋模塊、散射理論模塊等五個模塊。

　　對不同的核類專業，教學內容有不同的模塊結構和相應的課時分配計劃。

　　對于核物理專業，其對量子力學理論知識要求較高，在教學實踐工作中必須強調課程知識體系的全面性和深入性，加大對理論基礎的講解力度，讓其掌握利用量子力學理論去分析和解決常見的微觀現象。

　　我們較系統地講解這五大模塊，引導學生利用已學量子力學知識去解決一些核物理問題。

　　對于核類其他專業，如核工程與核技術、核科學與核技術、核反應堆工程等專業，其對量子力學基礎知識要求較低，在教學過程中保證教學內容的連續性和體系的完整性的同時，選擇其中的波函數及薛定諤方程模塊、量子力學量模塊和微擾論模塊重點來講解，表象及表象變換略去不講，對于散射模塊，也只做簡單的介紹。

　　3 結束語

　　在日常教學中，我們運用模塊化的思想，給核類專業的學生講授量子力學，取到了良好的成績。

　　我們注重總結并收集反饋意見，研究調整模塊結構及其課時分配計劃，在模塊化教學的框架下適當修改完善，已取得一定成效。

　　參考文獻：

　　[1]周世勛.量子力學教程(第二版)[M].北京：高等教育出版社，2009.

　　[2]褚圣麟.原子物理學[M].北京：高等教育出版社，2001.

　　[3]盧希庭.原子核物理(修訂版)[M].北京：原子能出版社，2010.

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