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量子力學(xué)發(fā)展史范文第1篇

量子力學(xué)是近代物理的兩大支柱之一，它的建立是20世紀劃時代的成就之一，可以毫不夸張地說沒有量子力學(xué)的建立，就沒有人類的現(xiàn)代物質(zhì)文明[1]。大批優(yōu)秀的物理學(xué)家對原子物理的深入研究打開了量子力學(xué)的大門，這一人類新的認知很快延伸并運用到很多物理學(xué)領(lǐng)域，并且，導(dǎo)致了很多物理分支的誕生，如：核物理、粒子物理、凝聚態(tài)物理和激光物理等[2]。量子力學(xué)在近代物理中的地位如此之重，所以成為物理專業(yè)學(xué)生最重要的課程之一。但在實際教學(xué)過程中，學(xué)生普遍感到量子力學(xué)太過抽象、難以掌握。如何改革教學(xué)內(nèi)容，將量子力學(xué)的基本觀點由淺入深，使學(xué)生易于理解；如何改革教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生興趣，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。這是量子力學(xué)教學(xué)中遇到的主要問題。作者從幾年的教學(xué)中摸索到一些經(jīng)驗，供大家參考。

一、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革

傳統(tǒng)的本科量子力學(xué)教學(xué)一般包括了三大部分：第一部分是關(guān)于粒子的波粒二象性，正是因為微觀粒子同時具有波動性和粒子性，才造成了一些牛頓力學(xué)無法解釋的新現(xiàn)象，例如測不準關(guān)系、量子隧道效應(yīng)等等；第二部分是介紹量子力學(xué)的基本原理，這部分是量子力學(xué)的核心內(nèi)容，如波函數(shù)的統(tǒng)計解釋、態(tài)疊加原理、電子自旋等；第三部分是量子力學(xué)的一些應(yīng)用，如定態(tài)薛定諤方程的求解，微擾方法。以上三個部分相互聯(lián)系構(gòu)成了量子力學(xué)的整體框架[3]。隨著量子力學(xué)的進一步發(fā)展，產(chǎn)生了很多新的現(xiàn)象和成果。例如量子通訊、量子計算機等等。許多學(xué)生對量子力學(xué)的興趣就是從這些點點滴滴的新成果中得到的。如果我們?nèi)园磦鹘y(tǒng)的內(nèi)容授課，學(xué)生學(xué)完了這門課程發(fā)現(xiàn)感興趣的那點東西完全沒有接觸到，就會對所學(xué)的量子力學(xué)感到懷疑，而且極大地挫傷了學(xué)習(xí)自然科學(xué)的興趣。所以作者建議在教學(xué)過程中適當(dāng)添加一些量子力學(xué)的新成果和新現(xiàn)象，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。在教學(xué)方法上也應(yīng)該按照量子力學(xué)的特點有所改革。由于量子力學(xué)的許多觀點和經(jīng)典力學(xué)完全不同，如果我們還是按照經(jīng)典力學(xué)的方法來講，就會引起學(xué)生思維上的混亂，所以建議從一開始就建立全新的量子觀點。例如軌道是一經(jīng)典概念，在講授玻爾的氫原子模型時仍然采用了軌道的概念，但在講到后面又說軌道的概念是不對的，這樣學(xué)生就會懷疑老師講錯誤的內(nèi)容教給了他們，形成邏輯上的混亂。我們應(yīng)該從一開始就建立量子的觀點，淡化軌道的概念，這樣學(xué)生更容易接受。

二、重視緒論課的教學(xué)

興趣是最好的老師。作為量子力學(xué)課程的第一節(jié)課，緒論課的講授效果對學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的興趣影響很大，所以緒論課直接影響到學(xué)生對學(xué)習(xí)量子力學(xué)這門課程的態(tài)度。當(dāng)然很多學(xué)生非常重視這門課程，但學(xué)這門課的主要目的是為將來參加研究生入學(xué)考試，僅僅只是在行動上重視，而沒有從思想上重視起來。如何使這部分學(xué)生從被動的學(xué)習(xí)量子力學(xué)變?yōu)橹鲃拥貙W(xué)習(xí)，這就要從第一節(jié)課開始培養(yǎng)。在上緒論課時作者主要通過以下幾點來抓住學(xué)生的興趣。首先列舉早期與量子力學(xué)相關(guān)的諾貝爾物理學(xué)獎。諾貝爾獎得主歷來都是萬眾矚目的人物，學(xué)生當(dāng)然也會有所關(guān)心，而且這些諾貝爾獎獲得者的主要工作在量子力學(xué)這門課程中都會一一介紹，這樣一方面通過舉例子的方法強調(diào)了量子力學(xué)在自然科學(xué)中的重要地位，另一方面為學(xué)生探索什么樣的工作才可以拿到諾貝爾獎留下懸念。抓住學(xué)生興趣的第二個主要方法是列舉一些量子力學(xué)中奇特的現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生探索奧秘的動力，例如波粒二象性帶來的“穿墻術(shù)”、量子通訊、如何測量太陽表面溫度等等，這些都很能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的興趣。綜上所述，緒論課的教學(xué)在整個教學(xué)過程中至關(guān)重要，是引導(dǎo)學(xué)生打開量子力學(xué)廣闊天地的一把鑰匙。

三、重視物理學(xué)史的引入

隨著量子力學(xué)學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生會接觸到越來越多的數(shù)學(xué)公式以及數(shù)學(xué)物理方法的內(nèi)容，雖然學(xué)生會對量子力學(xué)的博大精深以及人類認知能力驚嘆不已，但在學(xué)習(xí)過程中感覺越來越枯燥乏味。并且，學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的興趣和信息在這個時候受到很大的考驗，想要把豐碩的量子力學(xué)成果以及博大精深的內(nèi)涵傳達給學(xué)生，就得在適當(dāng)?shù)臅r候增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實際上，很多學(xué)生對量子力學(xué)的發(fā)展史有很濃厚的興趣，甚至成為學(xué)生閑聊的素材，因此，在適當(dāng)?shù)臅r候講述量子力學(xué)發(fā)展史可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和熱情。在講授過程中，可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，融入量子力學(xué)發(fā)展史中的名人逸事和照片，如：索爾維會議上的大量有趣爭論和物理學(xué)界智慧之腦的“明星照”，或用簡單的方法用板書的形式推導(dǎo)量子力學(xué)公式。例如在講到黑體輻射時，作者講到普朗克僅僅用了插值的方法，就給出了一個完美的黑體輻射公式。而插值的方法普通的本科生都能熟練掌握，這一方面鼓勵學(xué)生：看起來很高深的學(xué)問，其實都是由很簡單的一系列知識組成，我們每個人都有可能在科學(xué)的發(fā)展過程中做出自己的貢獻；另一方面教導(dǎo)學(xué)生，不要看不起很細微的東西，偉大的成就往往就是從這些地方開始。在講到普朗克為了自己提出的理論感到后悔，甚至想盡一切的辦法推翻自己的理論時，告訴學(xué)生科研的道路并不是一帆風(fēng)順的，堅持自己的信念有時候比學(xué)習(xí)更多的知識還要重要。在講到德布羅意如何從一個紈绔子弟成長為諾貝爾獎獲得者；在講到薛定諤如何在不被導(dǎo)師重視的條件下建立了波動力學(xué)；在講到海森堡如何為了重獲玻爾的青睞，而建立了測不準關(guān)系；在講到烏倫貝爾和古茲米特兩個年輕人如何大膽“猜測”，提出了電子自旋假設(shè)，這些學(xué)生都聽得津津有味。這些小故事不僅讓學(xué)生從中掌握的量子力學(xué)的基本觀點和發(fā)展過程，而且對培養(yǎng)學(xué)生的思維方法和科研品質(zhì)都有很大幫助。

四、教學(xué)手段的改革

量子力學(xué)中有很多比較抽象原理、概念、推導(dǎo)過程和現(xiàn)象，這增加了學(xué)生理解的難度。而且在授課過程中有大量的公式推導(dǎo)過程，非常的枯燥。所以在教學(xué)過程中穿插一些多媒體的教學(xué)形式，多媒體的應(yīng)用能夠彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足，比如：把瞬間的過程隨意地延長和縮短，把復(fù)雜的難以用語言描述的過程用動畫或圖片的形式分解成詳細的直觀的步驟表達清楚[5]。相對于經(jīng)典物理來說，量子力學(xué)課程的實驗并不多，在講解康普頓散射、史特恩-蓋拉赫等實驗時，可以運用多媒體技術(shù)，采用圖形圖像的形式模擬實驗的全過程。用合適的教學(xué)軟件對真實情景再現(xiàn)和模擬，讓學(xué)生多冊觀察模擬實驗的全過程。量子力學(xué)的一些東西不容易用語言表達清楚，在頭腦中想象也不是簡單的事情，多媒體的應(yīng)用可以彌補傳統(tǒng)教學(xué)的這塊短板，形象地模擬實驗，幫助學(xué)生理解和記憶。比如電子衍射的實驗，我們不僅可以用語言和書本上的圖片描述這個過程，還可以通過多媒體用動畫的形式表現(xiàn)出來，讓電子通過動畫的形式一個一個打到屏幕上，形成一個一個單獨的點來顯示出電子的粒子性；在快進的形式描述足夠長時間之后的情況，也就是得出電子的衍射圖樣，從而給出電子波動性的結(jié)論和波函數(shù)的統(tǒng)計解釋，經(jīng)過這樣的教學(xué)形式，相信學(xué)生能夠更加深刻地理解微觀粒子的波粒二象性[6]。但在具體授課過程中不能完全地依賴于多媒體教學(xué)，例如在公式的推導(dǎo)過程中，傳統(tǒng)的板書就非常接近人本身的思維模式，容易讓學(xué)生掌握，如果用多媒體一帶而過，往往效果非常的不好。所以教學(xué)過程中應(yīng)該傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)并重，對于一些現(xiàn)象的東西多媒體表現(xiàn)更為出色；而一些理論方面的東西傳統(tǒng)的板書更為有利，兩者相互結(jié)合可以大大提高教學(xué)效率，增強課堂教學(xué)效果和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[7]。

五、加強教學(xué)過程的管理

量子力學(xué)發(fā)展史范文第2篇

只有讓學(xué)生深刻認識結(jié)構(gòu)化學(xué)的重要性，才能使他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)起學(xué)習(xí)的動力，充分發(fā)揮其主觀能動性，使教學(xué)達到事半功倍的效果。

(1)結(jié)構(gòu)化學(xué)是化學(xué)各學(xué)科的理論基礎(chǔ)。

結(jié)構(gòu)化學(xué)為化學(xué)各學(xué)科提供理論指導(dǎo)，是聯(lián)系基礎(chǔ)化學(xué)與高等化學(xué)的階梯。結(jié)構(gòu)化學(xué)已經(jīng)滲透到現(xiàn)代化學(xué)的各個領(lǐng)域。以學(xué)生學(xué)習(xí)過的課程為例，無機化學(xué)中涉及了原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和配合物結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容;有機化學(xué)中運用雜化軌道理論和分子軌道理論說明有機物的結(jié)構(gòu)，使用分子對稱性理論描述分子空間結(jié)構(gòu)，利用前線軌道理論解釋化學(xué)反應(yīng)機理等;儀器分析中紫外光譜中的電子躍遷、紅外光譜中的簡正振動、X射線衍射等，都與結(jié)構(gòu)化學(xué)知識緊密相關(guān)。從這些學(xué)生熟悉的課程入手，可使他們很快體會到結(jié)構(gòu)化學(xué)的重要基礎(chǔ)地位。

(2)結(jié)構(gòu)化學(xué)是分子設(shè)計的理論基礎(chǔ)。

“結(jié)構(gòu)決定性能，性能反映結(jié)構(gòu)”。如果找到某類具有特殊性質(zhì)的物質(zhì)的規(guī)律性，就能設(shè)計出性能更好的分子。結(jié)構(gòu)化學(xué)及在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計算化學(xué)、分子模擬等對分子設(shè)計起理論指導(dǎo)作用。為了讓學(xué)生了解這方面的內(nèi)容，可用如下實例進行說明。首先以石墨烯為例。碳元素是自然界中分布廣泛并且與人類社會發(fā)展關(guān)系密切的重要元素。碳單質(zhì)有多種存在形式，主要有石墨、金剛石、富勒烯、碳納米管等，其中石墨烯由于其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性質(zhì)而成為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。在教學(xué)中可先向?qū)W生提出問題:石墨烯的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢?這就要從石墨的結(jié)構(gòu)談起。石墨為層狀結(jié)構(gòu)，同層的碳原子間以sp2雜化形成平面共價鍵，每個碳原子剩余一個p軌道未參與雜化，上面各有一個電子，這些p軌道互相平行且與sp2雜化軌道所在平面垂直，相互重疊形成離域大π鍵。π電子在整個碳原子平面方向運動，所以石墨可以導(dǎo)電和導(dǎo)熱，可以用來制作電極和坩堝。而石墨的層與層之間以微弱的范德華力相結(jié)合，容易斷開而滑動，所以石墨具有性，可以用來制作劑。石墨烯可以看做是只有一個原子層厚度的單層石墨片。2004年，石墨烯由英國曼徹斯特大學(xué)的海姆和諾沃肖洛夫通過微機械力剝離法制得，二人因在二維空間材料石墨烯方面的開創(chuàng)性實驗而獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。從結(jié)構(gòu)上來看，石墨烯可以看做是構(gòu)成富勒烯、碳納米管和石墨的基本組成單元。將其包裹成球得到富勒烯，沿著固定軸卷曲得到碳納米管，多層堆疊在一起就形成了石墨。由于石墨烯獨特的結(jié)構(gòu)，決定了其具有多種優(yōu)異特性，如低密度、高強度、良好的導(dǎo)熱性、室溫下較高的電子遷移率等，這些特性決定了它在半導(dǎo)體工業(yè)、材料、力學(xué)和光學(xué)領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用潛力。例如，石墨烯被分割時其基本物理性能并不改變，而硅不能分割成小于10nm的小片，否則將失去其電子性能。因此，石墨烯極有可能成為硅的替代品推動電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。研究者正在不斷對石墨烯的結(jié)構(gòu)進行修飾和改造，以挖掘和發(fā)揮其優(yōu)良性質(zhì)，優(yōu)化使用效果，擴大應(yīng)用范圍。通過這個例子，可以讓學(xué)生深刻感受到結(jié)構(gòu)化學(xué)與科技前沿領(lǐng)域的聯(lián)系，意識到結(jié)構(gòu)、性能、用途三者間的辯證關(guān)系。然后以計算機輔助藥物設(shè)計為例進行講解。作為在結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興交叉學(xué)科，計算化學(xué)正在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)逐漸嶄露頭角。計算化學(xué)基于三維分子結(jié)構(gòu)，以量子力學(xué)或經(jīng)典力學(xué)原理為指導(dǎo)，確定算法并實現(xiàn)程序，再通過計算機運算來模擬和預(yù)測分子體系的性質(zhì);計算化學(xué)在實際生產(chǎn)中的一個重要應(yīng)用就是計算機輔助藥物設(shè)計。例如研究者通過生物學(xué)方面的研究，發(fā)現(xiàn)了與某類疾病相關(guān)的大分子如蛋白質(zhì)，將其作為靶標(受體)，并且通過X射線晶體衍射或核磁共振等方法測定了其三維結(jié)構(gòu)，尤其是得到其作用(活性)位點的結(jié)構(gòu)。這時就可以通過計算機模擬的方式，在數(shù)據(jù)庫里尋找分子形狀和理化性質(zhì)與受體作用位點相匹配的小分子(配體)，研究受體與配體的詳細相互作用信息(包括結(jié)構(gòu)信息和能量信息)，合成并測試這些分子的生物活性，這樣就有可能發(fā)現(xiàn)新的先導(dǎo)化合物，開發(fā)出治愈疾病的藥物分子［。這就是基于受體結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計方法，可為藥物開發(fā)節(jié)省大量時間和資金，已在藥物設(shè)計方面取得了巨大成功。如HIV-1蛋白酶抑制劑的設(shè)計就是一個典型的成功案例，標志著計算機輔助藥物設(shè)計從方法研究過渡到實際應(yīng)用階段。2013年的諾貝爾化學(xué)獎授予美國科學(xué)家卡普拉斯，萊維特和瓦謝爾，以表彰他們“為復(fù)雜化學(xué)體系發(fā)展多尺度模型”。這個獎項是對計算化學(xué)進步的認可，強調(diào)了計算化學(xué)在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)越來越大的作用。在計算化學(xué)領(lǐng)域有兩種主要的計算方法，一種是基于量子力學(xué)原理的量子力學(xué)計算方法，另一種是基于牛頓力學(xué)的分子力學(xué)/分子動力學(xué)模擬方法。將這兩種方法有機結(jié)合、取長補短而建立起來的量子力學(xué)/分子力學(xué)方法已獲得巨大成功。例如在研究藥物分子與蛋白質(zhì)結(jié)合時，對藥物及與藥物相作用的蛋白部分采取精確的量子力學(xué)計算，對蛋白的剩余部分采取快速的分子力學(xué)計算，這樣就兼顧了準確性和計算量，取得了很好的結(jié)果。計算機作為當(dāng)今化學(xué)家的工具就像試管一樣重要，模擬是如此真實以至于傳統(tǒng)實驗的結(jié)果也能被計算機預(yù)測出來。萊維特曾經(jīng)這樣描述他的一個夢想:利用計算機處理復(fù)雜化學(xué)過程的能力，實現(xiàn)在分子水平上模擬一個完整生物，構(gòu)建“數(shù)字生命”。通過這個例子，使學(xué)生認識到結(jié)構(gòu)化學(xué)并非只是“紙上談兵”，而是具有重要的實際應(yīng)用，可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。最后，向?qū)W生介紹結(jié)構(gòu)化學(xué)的發(fā)展歷史，將其發(fā)展史與諾貝爾獎緊密聯(lián)系在一起，進一步突出其重要性。在結(jié)構(gòu)化學(xué)中的一些重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和理論突破基本上都獲得了諾貝爾獎。例如在開創(chuàng)量子力學(xué)的過程中，普朗克、愛因斯坦、玻爾、德布羅意、海森堡、薛定諤、狄拉克、泡利、波恩等都獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。另外，在研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的實驗方法方面，如在X射線衍射法、核磁技術(shù)和應(yīng)用、質(zhì)譜技術(shù)、電子顯微鏡技術(shù)等領(lǐng)域，都有很多科學(xué)家獲得諾貝爾獎。而且還有很多科學(xué)家因在結(jié)構(gòu)方面的研究而獲獎，如克里克、沃森和威爾金斯發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，科爾、克羅托和斯莫利發(fā)現(xiàn)富勒烯，謝克特曼發(fā)現(xiàn)準晶體等。將結(jié)構(gòu)化學(xué)的發(fā)展史與化學(xué)史尤其是諾貝爾獎聯(lián)系起來，能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和素養(yǎng)，促使他們樹立遠大的科學(xué)理想，使他們獲得強大的學(xué)習(xí)動力。

2結(jié)構(gòu)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法

在讓學(xué)生意識到結(jié)構(gòu)化學(xué)的重要性以后，接下來就要結(jié)合課程特點傳授給他們結(jié)構(gòu)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。首先要重視定理、公式和方法的數(shù)學(xué)計算和推導(dǎo)。在結(jié)構(gòu)化學(xué)中尤其是量子力學(xué)部分涉及許多數(shù)學(xué)和物理方面的內(nèi)容，比較抽象和難懂。對于定理、公式和方法，學(xué)生要嘗試跟著教師的板書一起進行計算和推導(dǎo)，只有這樣，才能理解這些定理、公式和方法，并有助于記憶。當(dāng)然，并不是要求學(xué)生死記硬背，關(guān)鍵還是理解。要讓學(xué)生體會到演算、推導(dǎo)和邏輯思維的快樂，感受科學(xué)的魅力。其次要提高對空間結(jié)構(gòu)的想象能力。在分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容中，判斷點群、堆積類型、結(jié)構(gòu)型式等都需要發(fā)揮學(xué)生的空間想象能力。所以對于典型的分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)要多看多想，通過觀察實物模型和計算機三維模型，尋找特點和規(guī)律，根據(jù)定理和規(guī)則，把看到的具體模型簡化成抽象結(jié)構(gòu)，體味結(jié)構(gòu)之美。最后要求學(xué)生要提前預(yù)習(xí)和及時復(fù)習(xí)。結(jié)構(gòu)化學(xué)難度高、內(nèi)容多，不提前預(yù)習(xí)很難跟上教師的講課節(jié)奏。即使在課堂上聽懂了，若課下不及時復(fù)習(xí)，經(jīng)過一段時間后就容易忘記。因此，要提前預(yù)習(xí)以做好課前準備，及時復(fù)習(xí)以鞏固所學(xué)知識。另外，要加強習(xí)題練習(xí)，通過做題來查找學(xué)習(xí)中的問題，加強對知識的理解。另外，還要向?qū)W生說明一些其他教學(xué)事宜。如介紹課外參考書和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，說明模型實習(xí)的具體安排，制定課堂紀律，明確考試考核要求以及成績構(gòu)成百分比等。

3結(jié)語

量子力學(xué)發(fā)展史范文第3篇

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；物理學(xué)史；課堂教學(xué)；興趣激發(fā)

作者簡介：李玲（1980-），女，湖北荊州人，長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，講師。（湖北 荊州 430020）

基金項目：本文系長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院教研基金項目（項目編號：JY201112）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0122-02

一、大學(xué)物理課程的意義

物理是自然科學(xué)的基礎(chǔ)性學(xué)科，它的知識體系和思維方法貫穿人們學(xué)習(xí)自然科學(xué)知識的始終，培養(yǎng)人的科學(xué)精神，陶冶人的科學(xué)思維，教會人應(yīng)用科學(xué)方法解決具體問題。大學(xué)物理是工程技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“我院”）相關(guān)系部許多專業(yè)課的理論基礎(chǔ)，但因有些學(xué)生認識不到這門課的重要性，經(jīng)常在課程中期出現(xiàn)畏難厭學(xué)現(xiàn)象?，F(xiàn)通過改革課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，以期提高教學(xué)質(zhì)量。

物理學(xué)史上的許多名人軼事及其主要研究成果的研發(fā)過程都對今人有積極的指導(dǎo)作用，如光學(xué)波粒二象性對立統(tǒng)一的認知發(fā)展過程。若能結(jié)合教學(xué)內(nèi)容將物理學(xué)史中有代表性的知識體系發(fā)展融入教學(xué)過程，既可激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，改變滿堂灌的理論推導(dǎo)，又可有機地將物理知識要點與科學(xué)的世界觀及哲學(xué)發(fā)展理論結(jié)合起來，有利于學(xué)生知識底蘊的累積和眼界的開闊。

表1 大學(xué)物理全模塊教學(xué)內(nèi)容及課時分配

我院經(jīng)過數(shù)年的大學(xué)物理模塊化教學(xué)改革[1]后，將學(xué)科內(nèi)容分為六個模塊（表1），參考課時分配，本文討論如何在課堂教學(xué)中將物理學(xué)發(fā)明史、名人史等容易激發(fā)學(xué)生興趣的內(nèi)容導(dǎo)入，以及導(dǎo)入后其對課題教學(xué)可起到的積極作用，課程內(nèi)容以我院現(xiàn)在使用的大學(xué)物理教材[2]為準。

二、大學(xué)物理全模塊教學(xué)內(nèi)容

1.力學(xué)

力學(xué)部分的講授內(nèi)容比較多，是物理學(xué)實踐探索方法與思想體系建立的基礎(chǔ)。質(zhì)點運動學(xué)有兩次課，第一次課緒論開端討論物理學(xué)科的研究范圍，介紹從古人對自然的樸素的感性認知，到近代利用微積分等數(shù)學(xué)工具歸納推導(dǎo)大量天文觀測數(shù)據(jù)及實驗室數(shù)據(jù)而獲得的經(jīng)典物理學(xué)基本定理與定律，再到近現(xiàn)代的量子物理和相對論，物理的發(fā)展史即人類文明的發(fā)展史。這兩次課中要將大學(xué)物理用到的微積分、矢量等數(shù)學(xué)知識進行系統(tǒng)化介紹，而微積分的發(fā)明者之一牛頓正是近代物理的標志人物。

牛頓定律部分由于學(xué)生熟悉內(nèi)容，在理論講授部分很容易分散注意力，因此，介紹相關(guān)物理學(xué)史知識可以有效地激發(fā)學(xué)生興趣。如被稱為近代物理學(xué)之父的伽利略，其著名的比薩斜塔落體實驗、斜面實驗皆入選最美麗的十大物理實驗，[3]其物理思想如慣性、力與運動的關(guān)系等，是牛頓定律得以建立的基石。而牛頓在1687年發(fā)表的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》里提出的萬有引力定律以及他的牛頓運動定律是經(jīng)典力學(xué)的基石。質(zhì)點動力學(xué)的最后一節(jié)非慣性系略有些抽象。以科里奧利命名的旋轉(zhuǎn)參考系中的慣性力有許多常見實例，很容易激發(fā)學(xué)生探究興趣，如臺風(fēng)氣旋、下水方向、河道兩邊的不對稱沖刷，以及著名的列入十大最美物理實驗之一的傅科擺。[3]

剛體力學(xué)三次課相對來講較難較抽象，需要用到微積分、空間立體幾何及矢量叉乘知識，質(zhì)點的角動量守恒可以將開普勒第二定律的反向證明作為計算實例，而歷史上牛頓正是由開普勒第二定律推導(dǎo)定義角動量的概念。在大段相對沉悶的概念講解和定理推導(dǎo)之后，第谷與開普勒師生的歷史故事以及他們對物理學(xué)發(fā)展的貢獻很容易引起學(xué)生的興趣。

2.振動與波

由于簡諧振動的振動方程、平面簡諧波的波動方程等都比較抽象，其對應(yīng)物理量的計算和轉(zhuǎn)換多，所以此處學(xué)生最易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

機械振動兩次課，第一節(jié)課可用中國2013年6月太空課堂的單擺實驗導(dǎo)入；第二次課的利薩，及其后的阻尼振動及共振在生活中的應(yīng)用及歷史中的實例就更多了，例如著名的18世紀拿破侖士兵齊步過橋致橋塌事件。在西方，波動現(xiàn)象的本質(zhì)首先是由達芬奇發(fā)現(xiàn)的。機械波致質(zhì)點受迫振動也可舉共振的例子，如中國古代戰(zhàn)場上利用共振器判斷敵軍多寡和方位、唐朝寺廟鐘磬聲波共鳴等事例。第二次課中可以用1842年多普勒在散步時的“多普勒效應(yīng)”導(dǎo)入，目前該效應(yīng)應(yīng)用很廣。

3.熱學(xué)

熱學(xué)部分我院僅勘工和化工類專業(yè)需要學(xué)習(xí)。氣體動理論部分的兩次課中涉及到微積分的計算不太多，學(xué)生們對克拉伯龍方程也有一定基礎(chǔ)，總體難度不大。第二次課講自由度及麥氏速率分布率時，由于涉及到統(tǒng)計學(xué)，相對比較枯燥且理論公式冗長?？梢栽谇捌谝延^察到學(xué)生狀態(tài)及接受水平的基礎(chǔ)上，淡化理論，介紹一下科學(xué)家麥克斯韋生平。麥克斯韋被譽為牛頓與愛因斯坦之間最偉大的物理學(xué)家，其一生對物理學(xué)的卓越貢獻不僅表現(xiàn)在對后世產(chǎn)生巨大影響的電磁學(xué)上。他在熱力學(xué)方面提出的麥克斯韋速率分布式也是應(yīng)用最廣泛的科學(xué)公式之一，在許多物理分支中起著重要的作用。同時代的科學(xué)家玻爾茲曼將麥克斯韋速率分布式應(yīng)用到保守力場中，提出了玻爾茲曼速率分布律，在熱力學(xué)研究中也具有重要地位。玻爾茲曼把物理體系的熵和概率聯(lián)系起來，闡明了熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計性質(zhì)并引出了能量均分原理。

熱力學(xué)基礎(chǔ)三次課，可聯(lián)系科學(xué)發(fā)展史上對永動機的探索導(dǎo)入。如第一類永動機不可能被創(chuàng)造出來是違背了能量守恒定律，但其探索過程為熱力學(xué)第一定律的建立提供了實驗基礎(chǔ)；第二類永動機則違背了熱力學(xué)第二定律。此外，熱機的發(fā)明是工業(yè)革命的標志之一，第二次課的循環(huán)過程可借此話題導(dǎo)入。

4.光學(xué)

光學(xué)是一個古老而充滿活力的學(xué)科。[4]從十七世紀中葉牛頓和惠更斯分別提出光的微粒學(xué)說和波動學(xué)說之后，對于光的本質(zhì)的討論一直是科學(xué)界熱點話題，直到二十世紀愛因斯坦提出光的波粒二象性才告一段落。牛頓對光學(xué)的研究可視為近代光學(xué)的開端，其棱鏡分解白光實驗入選十大最美物理實驗，[3]而牛頓環(huán)實驗至今仍是大學(xué)普通物理實驗室經(jīng)典必選實驗之一。因牛頓的權(quán)威，光的微粒學(xué)說在科學(xué)界占主導(dǎo)地位達一個多世紀。光的干涉第一次課以十九世紀初托馬斯楊的雙縫干涉實驗導(dǎo)入，這一實驗揭開了近代波動光學(xué)的序幕，亦是十大最美麗的物理實驗之一。[3]第二次課薄膜干涉可以用牛頓環(huán)導(dǎo)入。第三次課中介紹在物理學(xué)史上有重要地位的邁克爾遜（1907年獲諾貝爾獎）干涉儀。

在衍射部分，將菲涅爾等實驗證明的著名泊松亮斑在第一次課中作簡單介紹，可以很好激發(fā)學(xué)生的討論熱情，因泊松亮斑的相關(guān)歷史很多學(xué)生都有所了解。第二次課的X射線衍射的發(fā)現(xiàn)過程亦十分有趣，倫琴（1901年獲諾貝爾獎）夫人戴婚戒的手骨底片是第一張X光照片。

光的偏振總體上是介紹性質(zhì)的講授，重點是1808年發(fā)現(xiàn)的馬呂斯定律和1815年布儒斯特定律，不作重點但比較有趣的雙折射現(xiàn)象則是早在1669年就被人們發(fā)現(xiàn)的，其在生活中可作為辨別晶體與非晶體的一種方式。

5.電磁學(xué)

經(jīng)典電磁學(xué)理論是大學(xué)物理中的必修模塊，雖然理論推導(dǎo)多、微積分計算多，但現(xiàn)在電磁學(xué)在生活中的應(yīng)用無處不在，且名人輩出，將課上得生動有趣并不困難。如靜電學(xué)部分的庫侖定律是1785年的庫侖扭秤實驗確立的，電荷的不連續(xù)性是由1909年密立根油滴實驗證明，該實驗是十大最美物理實驗之一。[3]第三次課講授的靜電場高斯定理因“數(shù)學(xué)之王”高斯得名。高斯生平傳聞軼事很多，尤其是其研究生時期，誤將懸留兩千余年未解的尺規(guī)作正十七邊形問題作為導(dǎo)師布置的課后作業(yè)一夜解決的故事，與學(xué)生們發(fā)散討論其心理學(xué)與教育學(xué)意義，對于學(xué)生打破心理設(shè)限努力鉆研學(xué)習(xí)很有意義。

穩(wěn)恒磁場八次課，第一次課可介紹中國古人在磁學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)，司南和指南針的意義；1820年近代磁學(xué)標志性的奧斯特實驗等，也是學(xué)生們熟悉且有興趣的內(nèi)容。第二次課的畢奧-薩伐爾定律，可介紹其定律的得出與安培、拉普拉斯等在數(shù)學(xué)上的幫助密不可分，再次強調(diào)大學(xué)物理學(xué)習(xí)中高數(shù)知識的重要性。安培是一位在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)領(lǐng)域都有很高造詣的科學(xué)家，約第四、五次課中學(xué)習(xí)的磁場安培環(huán)路定理、安培定律都由他發(fā)現(xiàn)，被稱為“電學(xué)中的牛頓”。

電磁感應(yīng)部分則由著名科學(xué)家法拉第的故事導(dǎo)入。被譽為電磁學(xué)領(lǐng)域的平民巨人，著名的自學(xué)成才的科學(xué)家法拉第，生于英國一個貧苦鐵匠家庭，僅上過小學(xué)。1831年，他作出了關(guān)于力場的關(guān)鍵性突破，永遠改變了人類文明。[4]法拉第是一位無以倫比的實驗物理學(xué)家，在電磁學(xué)、化學(xué)、電解、氣體液化等實驗方面都做出了巨大貢獻。而且法拉第十分幸運地在晚年遇到了既能理解他的物理思想，又長于數(shù)學(xué)的麥克斯韋，第三、四次課中的感生電場和位移電流假設(shè)都是由麥克斯韋提出。麥克斯韋于1873年出版了科學(xué)名著《電磁理論》，系統(tǒng)、全面、完美地闡述了電磁場理論，這一理論成為經(jīng)典物理學(xué)的重要支柱之一。1888年，赫茲經(jīng)反復(fù)實驗，終于發(fā)現(xiàn)了人們懷疑和期待已久的電磁波，由法拉第開創(chuàng)、麥克斯韋總結(jié)的電磁理論，得以完美的證明。

6.相對論與近代物理

這部分內(nèi)容我院只有全模塊的勘工和建環(huán)專業(yè)按十六課時教學(xué)并考試，其他專業(yè)都只作為了解內(nèi)容，用物理學(xué)史的故事串講主要內(nèi)容即可：

（1）被譽為20世紀最偉大物理學(xué)家的愛因斯坦，其狹義相對論的兩個重要結(jié)論：時間延緩和長度收縮效應(yīng)，及物理學(xué)史上著名的雙生子佯謬已被實驗證明，而為愛因斯坦贏得1921年諾貝爾獎的是光電效應(yīng)的研究。

（2）光電效應(yīng)方程中的普朗克常數(shù)對描述光的量子性非常重要，因研究黑體輻射而提出該常數(shù)的普朗克（1918年諾貝爾物理學(xué)獎）是量子力學(xué)的創(chuàng)始人。有趣的是，普朗克本人并不認同量子理論的許多觀點，直到愛因斯坦利用能量子假設(shè)完美地解釋了光電效應(yīng)。

（3）被戲傳一舉拿下諾貝爾獎（1929）的德布羅意也是量子力學(xué)創(chuàng)始人之一，以物質(zhì)波假設(shè)理論最初的確是在其博士論文中提出的，因德布羅意是法國公爵兼德國王子，使其曾被傳聞是一位花花公子，事實上德布羅意終身獻身于科學(xué)，深居簡出，是個標準的工作狂。

（4）提出氫原子能級假設(shè)的天才玻爾是著名的哥本哈根學(xué)派創(chuàng)始人，量子力學(xué)的奠基人之一。

（5）概率波動力學(xué)的創(chuàng)始人薛定諤，提出著名假設(shè)“薛定諤的貓”。

三、結(jié)束語

本文按長江大學(xué)使用的《大學(xué)物理》教材[2]中各章節(jié)先后順序列出各章可能提及的名人軼事，希望對執(zhí)教于大學(xué)物理的同仁們在課堂教學(xué)中有所助益。

參考文獻：

[1]李玲，梅麗雪.獨立學(xué)院大學(xué)物理模塊化教學(xué)探討[J].華章，

2009，（9）.

[2]康垂令， 伍嗣榕，李玲.大學(xué)物理[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2013.

[3]宮鐵波，張炳恒.十大經(jīng)典物理實驗回顧[J].大學(xué)物理實驗，

量子力學(xué)發(fā)展史范文第4篇

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化學(xué)；創(chuàng)新精神；高等教育；教育改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）02-0083-02

結(jié)構(gòu)化學(xué)是高等院校化學(xué)、材料等相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是理論化學(xué)的一個重要分支。它是探究原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)的微觀結(jié)構(gòu)，原子和分子中電子的運動規(guī)律，及原子和分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間關(guān)系的一門科學(xué)[1-3]。開設(shè)結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的目的是使相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對微觀世界的結(jié)構(gòu)和運動規(guī)律有所了解，初步掌握結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相互關(guān)系；從而使學(xué)生更進一步地從更深的層次上理解其他化學(xué)相關(guān)的專業(yè)課程，包括無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等。

一、結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的特點

結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程特點明顯，如下：（1）綜合程度高；（2）理論性強；（3）內(nèi)容抽象。由于這一系列的特點，初學(xué)者在開始接觸這門課程時，常有聽“天書”無從下手的感覺；作者在教學(xué)過程中也因此遇到了一些問題。下面將遇到的問題做一概括：

1.綜合程度高。結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程不是建立在經(jīng)典力學(xué)體系下的課程，而是一門以量子力學(xué)為基礎(chǔ)的課程[4]。因此在此門課程的學(xué)習(xí)開始，就要求學(xué)生們鞏固好大一、大二所學(xué)的四大化學(xué)（無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)）課程以及其他學(xué)過的化學(xué)理論基礎(chǔ)知識，并在腦海中建立起一套完善的量子力學(xué)體系。此外量子力學(xué)論還是近代物理的重要組成部分，因此同學(xué)還要兼?zhèn)湟欢ǖ奈锢碇R基礎(chǔ)。只有綜合掌握了物理和化學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)知識后，才能從本質(zhì)上理解微觀化學(xué)領(lǐng)域各個粒子的結(jié)構(gòu)與性能的特征，學(xué)懂結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程。由此可見，該課程不管是教還是學(xué)，兩方面都存在著較大的難度。

2.理論性強。結(jié)構(gòu)化學(xué)授課困難的一個重要原因就是課本中含有大量的公式推導(dǎo)過程，復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和大段的文字敘述求解過程。公式推導(dǎo)過程用到比較多的包括微積分、線性代數(shù)等高等數(shù)學(xué)知識。而高等數(shù)學(xué)方面向來是化學(xué)專業(yè)學(xué)生們的弱點，一步步的推導(dǎo)過程枯燥乏味，讓學(xué)生感覺云里霧里般，進而忙于應(yīng)付求解過程忽略了公式中各個變量的深層次含義。

3.內(nèi)容抽象。微觀粒子的結(jié)構(gòu)和運動規(guī)律是結(jié)構(gòu)化學(xué)的主要研究內(nèi)容，而看不見摸不著的微觀粒子的運動給同學(xué)們學(xué)的過程帶來了一定的困難，文字敘述無法直觀表達，只能靠學(xué)生的憑空想象。因此這門課程對學(xué)生的邏輯思維能力和空間想象能力都有較高的要求。

二、結(jié)構(gòu)化學(xué)課程授課過程中存在的問題及改革建議

本文作者根據(jù)自己多年的教學(xué)授課經(jīng)驗，結(jié)合學(xué)生課后的反饋意見，對改革結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)方式提出了一些建議，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛提高課上學(xué)生的吸收率。

1.重視引導(dǎo)。結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門化學(xué)專業(yè)類的理論基礎(chǔ)課，學(xué)生們看到教材上大段的文字敘述還有繁雜的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)過程，往往還沒有開始學(xué)習(xí)就對此門課程失去了興趣。所以，在上第一節(jié)課的時候就應(yīng)對學(xué)生進行正確的引導(dǎo)，在緒論課上給大家講述一些結(jié)構(gòu)化學(xué)發(fā)展史。首先便是1900年，普朗克提出了量子假說，勇敢地打破了能量必須連續(xù)變化的經(jīng)典理論，規(guī)定了以間斷形式存在的能量，電磁場中的能量和物質(zhì)交換間的能量，能量子的大小同輻射頻率成正比，用普朗克常數(shù)作為二者之間的比例常數(shù)，從而得出黑體輻射能量分布公式，完美地詮釋了黑體輻射現(xiàn)象。其次在1905年，愛因斯坦意識到了量子化概念在微觀領(lǐng)域的重要性，引進了光子的概念，從而解釋了光電效應(yīng)，開啟了量子力學(xué)的新篇章。學(xué)生們在聽故事的同時，會不知不覺地克服恐懼心理，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。最后順著教學(xué)大綱的思路，引導(dǎo)大家用量子力學(xué)體系的思維去思考分析結(jié)構(gòu)化學(xué)中所遇到的問題，讓同學(xué)們處于愉快的氣氛中，帶著笑容下課。

2.充分利用多媒體教學(xué)手段輔助教學(xué)。結(jié)構(gòu)化學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上涉及一些相對抽象的模型，如原子軌道形狀、多原子分子的組合方式、配位化合物的配位形式、晶體的點陣結(jié)構(gòu)等都涉及原子和分子的空間排布規(guī)律，這些內(nèi)容要求學(xué)生具備較強的空間想象能力。傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式很難將結(jié)構(gòu)化學(xué)中較為抽象的理論以直觀的形式表現(xiàn)給同學(xué)們，大段大段的純文字描述也使得學(xué)生感到晦澀難懂。多媒體技術(shù)可以將授課內(nèi)容動態(tài)化、立體化[5]，絕大多數(shù)的分子、晶體結(jié)構(gòu)都可以用3D軟件結(jié)合FLASH等做成可360°觀看，任意縮放、平移、旋轉(zhuǎn)的模型，同學(xué)們可任意角度觀看，有利于鞏固加深記憶。

3.注重理論與實際的聯(lián)系。由于結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門理論基礎(chǔ)學(xué)科，因此學(xué)生們理解起來可能會有一定的難度，容易學(xué)過即忘，在教學(xué)過程中應(yīng)讓學(xué)生通過理論聯(lián)系實際中所熟知或已學(xué)過的現(xiàn)象，通過類比的方法鞏固加深記憶。比如，在講晶體的宏觀對稱性時，聯(lián)系大自然，啟發(fā)學(xué)生思考：大自然雖然講究對稱美，但為什么很少有五邊形和七邊形的物體呢？由此引入晶體的空間點陣結(jié)構(gòu)、對稱元素、對稱操作的概念并對對稱軸次加以證明，得出結(jié)論：晶體結(jié)構(gòu)中的對稱軸次只允許存在1、2、3、4、6這五種不存在5和7，這與大自然世界的對稱美是相呼應(yīng)的。而講到離域鍵的共軛效應(yīng)時，以堿性條件下酚酞會變成紅色為例，結(jié)合學(xué)生高中所學(xué)知識讓學(xué)生理解酚酞變色的根本原因，主要過程是酚酞與堿性溶液發(fā)生反應(yīng)，形成了離域鍵，產(chǎn)生了共軛效應(yīng)，酚酞-堿性溶液體系能量下降，能級間隔變小，光譜偏移至可見光區(qū)，因此我們看到無色的酚酞變成了紅色。通過這種由外至內(nèi)、循序漸進的引導(dǎo)方式使學(xué)生轉(zhuǎn)變對結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程的印象，說明這門課程不是憑空想象漫無邊際地研究我們用不到的東西，而是服務(wù)于實踐，解釋著實踐中所遇到的問題，從而使他們樹立起學(xué)習(xí)信心，增加學(xué)習(xí)動力，真正做到課上講過的東西當(dāng)堂就吸收理解掌握。

4.弱化公式推導(dǎo)。結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)的目的就是讓同學(xué)們理解掌握結(jié)論和推導(dǎo)過程中各符號的物理意義及這些符號在化學(xué)中起到了什么樣的作用，有什么應(yīng)用。結(jié)構(gòu)化學(xué)中的公式推導(dǎo)過程用到的高等數(shù)學(xué)的課程知識比較多，包括微積分的多重積分求解，線性代數(shù)中的行列式求值等。而數(shù)學(xué)功底普遍是化學(xué)專業(yè)學(xué)生們的弱項，大部分所用到的數(shù)學(xué)知識又都是在大一學(xué)習(xí)的可能已經(jīng)被忘到了腦后，因此在講述結(jié)構(gòu)化學(xué)課本中的公式時應(yīng)盡可能弱化公式推導(dǎo)過程，強化學(xué)生對整體大局和結(jié)論的理解，不再單獨強調(diào)詳細的求解過程。因此在講到公式部分時，首先要明確每個符號所代表的物理意義，從本質(zhì)上理解結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程，引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)绾稳ソ鉀Q問題，解決問題后又能得出怎樣的結(jié)論，所得結(jié)論的實際意義是什么，然后再回到研究數(shù)學(xué)推導(dǎo)求解過程上。讓學(xué)生抓住該課程的主線厘清學(xué)習(xí)這門課程的基本思路，順著大綱學(xué)下去，把握住主要的大方向，這樣繼續(xù)向后面章節(jié)學(xué)習(xí)就不會出現(xiàn)斷層。反之如果從數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)出發(fā)，進行煩瑣的化簡計算，就容易忽略需要解決的問題的主體，不知道這些純數(shù)學(xué)求解過程是要干什么，得出的結(jié)果有什么意義，事倍功半。

5.科學(xué)的完善考核機制?？荚囀墙虒W(xué)活動不可缺少的一部分，也是衡量教師授課成果和學(xué)生掌握課程情況的主要方法?，F(xiàn)代大學(xué)是以培養(yǎng)綜合創(chuàng)新型人才為目的的，因此在教學(xué)考核過程中，應(yīng)該用科學(xué)的、多元的方式去綜合評價每個學(xué)生，拒絕一考定終身的制度，取代傳統(tǒng)的單一閉卷考試方法，轉(zhuǎn)變學(xué)生們認為只要死記硬背課本就能取得好成績的慣性思維。將最終成績定為三部分之和，其中，平時成績占30%；期中成績30%；期末成績40%。平時成績的30%包括課堂表現(xiàn)（10%）、習(xí)題作業(yè)（10%）和專業(yè)課小論文（10%）。課堂上教師有針對性地提出問題并根據(jù)學(xué)生的回答情況給出分數(shù)，既能隨時掌握學(xué)生們的學(xué)習(xí)狀況還能根據(jù)學(xué)生們的整體掌握情況隨時調(diào)整課程安排。有利于增強師生課上的互動、改變課堂沉悶的授課氛圍，培養(yǎng)學(xué)生們獨立自主的思考問題，討論問題，解決問題的能力，同時還可以鍛煉他們的語言表達能力和應(yīng)變能力。課后的習(xí)題作業(yè)主要是引導(dǎo)學(xué)生正確地復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容。專業(yè)小論文則偏重于考查學(xué)生查閱相關(guān)文獻、獲取知識的能力。這樣靈活的考試機制有利于引導(dǎo)學(xué)生改變突擊復(fù)習(xí)期末考試的方法，樹立正確的學(xué)習(xí)觀，從平時開始做到課后即復(fù)習(xí)，查漏補缺，也只有這樣才能真正達到結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)目的。

根據(jù)筆者多年來對結(jié)構(gòu)化學(xué)課程改革的摸索，使用上述方法學(xué)生們學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的積極性明顯提高，課堂氣氛也活躍起來了，學(xué)生們愛聽了，授課效率明顯提高。

總之，結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門其中理論在實際生活中接觸較少，學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容相對抽象，老師和同學(xué)們在教與學(xué)的過程都感到較為困難的理論基礎(chǔ)課。教師們應(yīng)精心備課，認真設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，研究課程改革，由淺入深的教學(xué)，消除學(xué)生們對課程的恐懼心理。通過一系列的改革過程，改變課堂環(huán)境，活躍課堂氣氛，讓學(xué)生體會到獨立自主創(chuàng)新和團隊合作精神的重要性，培養(yǎng)他們對問題分析和解決的能力；最后引入科學(xué)合理的考核機制對學(xué)生進行綜合評價，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)觀，不斷充實結(jié)構(gòu)化學(xué)理論基礎(chǔ)知識，提高主動獲取知識、綜合運用知識的能力，培養(yǎng)多能創(chuàng)新型優(yōu)秀人才。

參考文獻：

[1]楊志廣，彭鵬，石曉明，周凱.如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)的興趣[J].教育教學(xué)論壇，2014，（20）：118-120.

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[3]韓波.結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)實踐與初探――引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)[J].科技信息，2013，（25）：218，259.

量子力學(xué)發(fā)展史范文第5篇

本書名為現(xiàn)代電動力學(xué)，它以希望深化對電磁學(xué)的理解而數(shù)學(xué)水平又不太低的研究生為讀者對象?？紤]到它既可作為課堂教學(xué)用書，又可作為對廣泛讀者有用的參考書，作者認為，它與專著相反，應(yīng)該涵蓋學(xué)生們必須知道的一切，而不是作者應(yīng)當(dāng)知道的一切。但物理學(xué)家們對于“學(xué)生們必須知道的一切”極少有共識，一般來講，除了大學(xué)教程中所出現(xiàn)的一些核心內(nèi)容之外，對于研究生課程的講義的內(nèi)容往往依賴于作者的研究工作背景。本書作者打算在適當(dāng)?shù)钠率贡緯羞h遠超過兩個學(xué)期課程所需的材料，以適應(yīng)根據(jù)不同的要求選擇教學(xué)內(nèi)容。

本書書名中的“現(xiàn)代”并不意味著使用特殊的“現(xiàn)代”數(shù)學(xué)方法，而是指它包括了近幾十年來引人關(guān)注的新發(fā)展起來的一些重要論題，為此不惜忽略掉或者僅僅略微提及一般教科書中一些熟悉的論題。為了幫助讀者學(xué)習(xí)，本書提供大約120個完全解出的例題。此外，各章后面總共有近600個課后作業(yè)題，這些題目中有一些屬于大學(xué)生水平的技巧性題目，而有一些是直接取自研究文獻中具有挑戰(zhàn)性的問題。

學(xué)生在讀懂課文的幫助下積極地完成這些習(xí)題能為自己打下良好的基礎(chǔ)。

全書內(nèi)容共分成24章：1.數(shù)學(xué)預(yù)備知識； 2.麥克斯韋方程；3.靜電學(xué)； 4.電多極矩； 5.導(dǎo)體； 6.電介質(zhì)； 7.拉普拉斯方程； 8.泊松方程；9， 穩(wěn)恒電流； 10.靜磁學(xué)；11.磁多極距；12.磁力和磁能；13.磁性物質(zhì)； 14.動力學(xué)的和準靜態(tài)場； 15.一般電磁場； 16.真空中的波；17.簡單物質(zhì)中的波；18.色散物質(zhì)中的波； 19.導(dǎo)波和約束波；20.推遲和輻射； 21.散射和衍射； 22.狹義相對論；23.運動電荷的場； 24.拉格朗日和哈密頓方法。

書末有4個附錄： A.重要的符號表； B.高斯單位； C.特殊函數(shù)；D.狹義相對論中負號的處理。

本書的寫作風(fēng)格和豐富的內(nèi)容以及作者深刻的理解力和洞察力使得本書出版后立即得到了許多相關(guān)專家、學(xué)者的好評，認為這是一部難得的研究生用教科書，而且必將成為一部經(jīng)典電動力學(xué)新的、優(yōu)秀的經(jīng)典教材。

丁亦兵，教授

（中國科學(xué)院大學(xué)）