探究量子力學(xué)模塊化教學(xué)
物理學(xué)是一個(gè)大的學(xué)科，下面我們就來(lái)看看探究量子力學(xué)模塊化教學(xué)，歡迎各位閱讀!
摘要： 量子力學(xué)是從研究經(jīng)典問(wèn)題出發(fā)而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)研究微觀(guān)粒子運動(dòng)規律的學(xué)科，是核物理與核類(lèi)其他專(zhuān)業(yè)的重要基礎課。
在日常教學(xué)中運用模塊化思想給這些專(zhuān)業(yè)學(xué)生講授量子力學(xué)，已取得初步成效。
關(guān)鍵詞： 量子力學(xué);模塊化;教學(xué)
Key words： quantum mechanics;modular;teaching
0 引言
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，能源緊缺問(wèn)題十分嚴峻，各國都在大力發(fā)展核電事業(yè)，我國“十一五規劃”也將核電和核技術(shù)應用與發(fā)展列為重點(diǎn)。
黨中央、國務(wù)院十分關(guān)心核工業(yè)的發(fā)展，做出了和平利用原子能，積極促進(jìn)核電發(fā)展的戰略決策。
核科學(xué)與技術(shù)等即將迎來(lái)前所未有的發(fā)展。
作為省部共建的南華大學(xué)，是中國核類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)齊全、本科生培養規模大、核類(lèi)人才培養層次較完整的高校，18 個(gè)涉核專(zhuān)業(yè)，核支撐專(zhuān)業(yè)和學(xué)位點(diǎn)24個(gè)，我校的核科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域在中南地區乃至全國都具有一定的優(yōu)勢。
如何辦好這些核類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)，突出南華大學(xué)的“核”特色，這些都成為了值得我們研究的新課題。
量子力學(xué)是從研究經(jīng)典問(wèn)題出發(fā)而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)微觀(guān)粒子運動(dòng)規律的學(xué)科，是原子物理學(xué)、原子核物理等學(xué)科的重要基礎。
量子力學(xué)有知識面廣、抽象難以理解的特點(diǎn)。
怎樣使其更好的為核類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生服務(wù)成為我們新的教學(xué)難點(diǎn)。
1 量子力學(xué)的教學(xué)目標分析
我校核物理專(zhuān)業(yè)的量子力學(xué)課程，授課時(shí)間在大三第一學(xué)期，共64學(xué)時(shí)。
教材以[1-3]為主，闡述波函數和薛定諤方程、量子力學(xué)量、態(tài)和表象、微擾理論、自旋和全同粒子等具體內容，使學(xué)生能夠系統掌握量子力學(xué)的理論知識和體系結構，分析和處理一些核物理中的實(shí)際問(wèn)題。
量子力學(xué)對于核物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)教學(xué)目標和教學(xué)內容及其深度有較高的要求;而對于核類(lèi)其他專(zhuān)業(yè)，量子力學(xué)只作為原子物理和原子核物理的基礎課，在專(zhuān)業(yè)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(xué)定性解釋一些簡(jiǎn)單的核物理實(shí)驗現象即可。
2 量子力學(xué)的模塊化教學(xué)初探
量子力學(xué)是關(guān)于微觀(guān)粒子運動(dòng)規律的學(xué)科。
在教學(xué)中我們發(fā)現，除了量子力學(xué)基本分析方法之外，是一些基本理論模型，如一維無(wú)限深勢阱、勢壘貫穿理論等對于核工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生后續學(xué)科的理論學(xué)習有很好的指導作用，在教學(xué)中我們加深對這些方面的講解，力圖通過(guò)本課程為學(xué)生以后的學(xué)習打下堅實(shí)基礎。
量子力學(xué)是一門(mén)基礎理論。
如何使其更好的為核類(lèi)學(xué)生服務(wù)是我們一直關(guān)注的問(wèn)題，在教學(xué)實(shí)踐的基礎上結合量子力學(xué)理論體系結構的特點(diǎn)，我們提出模塊化改革教學(xué)的理論，以解決各專(zhuān)業(yè)對量子力學(xué)學(xué)習要求的不一致，將量子力學(xué)分為波函數及薛定諤方程模塊、量子力學(xué)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(gè)模塊。
對不同的核類(lèi)專(zhuān)業(yè)，教學(xué)內容有不同的模塊結構和相應的課時(shí)分配計劃。
對于核物理專(zhuān)業(yè)，其對量子力學(xué)理論知識要求較高，在教學(xué)實(shí)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(xué)理論去分析和解決常見(jiàn)的微觀(guān)現象。
我們較系統地講解這五大模塊，引導學(xué)生利用已學(xué)量子力學(xué)知識去解決一些核物理問(wèn)題。
對于核類(lèi)其他專(zhuān)業(yè)，如核工程與核技術(shù)、核科學(xué)與核技術(shù)、核反應堆工程等專(zhuān)業(yè)，其對量子力學(xué)基礎知識要求較低，在教學(xué)過(guò)程中保證教學(xué)內容的連續性和體系的完整性的同時(shí)，選擇其中的波函數及薛定諤方程模塊、量子力學(xué)量模塊和微擾論模塊重點(diǎn)來(lái)講解，表象及表象變換略去不講，對于散射模塊，也只做簡(jiǎn)單的介紹。
3 結束語(yǔ)
在日常教學(xué)中，我們運用模塊化的思想，給核類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生講授量子力學(xué)，取到了良好的成績(jì)。
我們注重總結并收集反饋意見(jiàn)，研究調整模塊結構及其課時(shí)分配計劃，在模塊化教學(xué)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(xué)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(xué)[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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