教研论文 1 2
量子力学教学中的难点探讨二 吴志明
一、《量子力学与统计物理》课程特点:基本思想难以掌握。
Bohr曾经说过:能思考量子力学而没有被弄得头昏脑胀的人都没有真正理解量子力学。学习《量子力学与统计物理》应该经历这样一个过程:糊涂→清楚→再糊涂→ ......
二、目前我校《量子力学与统计物理》的教学状况:
1.单纯的知识传授型教学
这种教学形式只能使学生:从糊涂→更糊涂。学生被动学习,没有积极的主动学习;而自学,由于基本理论难度大,容易将错误的知识当成正确的接受,进而在以后的学习中更加糊涂,最后有可能就放弃了。
2.没有透彻理解《量子力学与统计物理》的基本原理,不知如何应用
曾谨言:“不少人在学过《高等量子力学》课程之后,仍对某些很简单的量子力学问题束手无策”。统计物理也是如此。
3. 内容繁多,理论又专深,而且缺少近期发展。
三、我们借鉴清华大学物理系的经验,结合我院的实际,在教学过程中结合本学院的具体专业与科研课题,突出讲解《量子力学与统计物理》的一些基本概念,如:波函数的统计解释及其物理意义、薛定谔方程、微扰论、量子跃迁等。并提出以下方案改进重点:
由 传授 → 传授 + 讨论 + 应用
单纯的知识传授型教学 |
→ |
更加合理的传授知识:内容的增减,秩序的变化,讲法的不同,逻辑性,生动性,…… |
+
|
更加透彻的理解和存在的问题,以及解决的问题方向,……
|
+ |
深刻的掌握知识,开阔眼界,了解科学研究,…… |
并尝试进行三层次的教学方式:
授课内容 + 讨论与练习 + 简单应用
其中“授课内容”的含义是:
总量减少:过于专深的不再讲授,例如跃迁理论等
强调基本:态叠加原理,粒子数表象,格林函数方法,……(在科研中常用)
内容更新:最新基本进展,波函数相位,强相互作用展开,……
避免重复:在光学、原子物理、近代物理、量子物理中多次重复的内容将不在讲授
课内课外学时比:约2﹕1
其中“讨论与练习”的含义是:
内容:1)联系授课内容,教授提示问题或学生提示问题,讨论
2)难题解
特点:1)师生共同正确、深刻理解
2)有机会使学生对问题提出自己的看法
3)理论联系实际,解答困难习题
4)规范、开放的讨论氛围,增加胆量
难点:对教师要求较高
其中“简单应用”的含义是:
内容:与科学研究相关的小课题
目的:深入理解,应用知识,专深发展,学习科研方法,进行科研训练,培养科学精神
方式:教授出题,学生选题(也可以学生自己找题),教授指导,学生调研,解决问题,最后
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另外:本课程拥有丰富的网上教学资源,为学生自学与复习提供了方便。
目的:被动的教学 << 主动、互动的学,讨论
应用与科研无关的教学 << 与科研紧密联系的教学 |