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量子力学知识点总结范文1
关键词： 结构化学；教学效果；探索与实践
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）16-0256-02
0 引言
结构化学作为普通高校化学专业的重要基础理论专业课，此课程是以量子力学和现代分析测试仪器为理论和技术基础，研究原子、分子以及晶体的微观结构、运动规律和结构与性质之间的关系的一门学科，这门课的核心内容包含两部分内容-电子结构和空间结构，前者研究描述电子运动状态的波函数，后者主要是分子和晶体在空间的排布情况；一条主线为结构决定性质[1-3]。量子化学是结构化学的理论基础，它有固有的不可避免的数学结构，还有很多复杂抽象的哲学概念，因此很多学生感到难学，容易丧失结构化学学习的兴趣。所以，本文针对课程特点，在总结结构化学教学经验基础上，探索教学方法，提高学生积极性，提高课堂教学效果。
1 教学与学科发展史相结合
量子力学虽然是结构化学学习的理论基础，但并不是主要内容，在课程上只是用量子力学引出对结构化学非常重要的新概念，例如原子轨道、分子轨道、能级等，从微观世界解释或预言化学问题，但根本不会把课程深入到量子力学的丛林中。所以在课程开篇时让学生了解量子力学发展史上一些事件，接受量子概念，理解化学问题，从而学到科学方法论。
例如在课程开篇前介绍课程大致框架，介绍结构化学发展史与诺贝尔奖，通过诺贝尔奖获得者的简介让学生了解结构化学发展史，从而吸引学生学习兴趣。在介绍19世纪末经典力学时，引入开尔文在新年献词中的话-物理学上空飘着两朵乌云：Michelson-Morley实验和黑体辐射，吸引学生们的学习兴趣。在后期教学中，向学生介绍德布罗意：他大学学习历史毕业后受哥哥影响对物理发生兴趣，一战后随朗之万攻读博士，在博士论文里面提出的理论揭示了光子和物质粒子之间的对称性，并得到了爱因斯坦的肯定，在1929年获得诺贝尔奖。通过德布罗意的简介告诉学生兴趣是最好的老师，学习结构化学也是如此，从而克服学生畏难情绪。
另外，在教学中根据学科发展，适时增加教材中没有的学科前沿热点和动态，学生反馈意见表明，通过教学与学科发展史相结合、课堂与学科前沿相结合的讲授方式，使学生学到基础知识同时，又能知道课程知识与科研之间的联系， 激发了学生们的学习兴趣和从事科研的热情。
2 课堂教学注重准确性和条理性
由于结构化学的课程特点，教师讲授过程中如果稍有疏忽，容易导致学生继续学习的兴趣下降。所以，在授课过程中不能照本宣科，不能照着PPT课件念，必须对于基本概念基本理论要有准确的描述和解释，不能模棱两可。很多的数理推导贯穿于结构化学课程中，但是对于这些推导过程并不要求学生掌握，但是教师也不能避而不谈，必须讲清楚详细的推导过程，让学生知道来龙去脉，从而学生才能更好的掌握和理解这些结论。例如在讲解单电子原子的Schr dinger方程及其解这一节时，先给学生简单介绍氢原子体系薛定谔方程的处理，在变数分离以后得到三个方程，从而根据方程的边界条件引入三个量子数，让学生明白根据三个方程分别得到的是哪些量子数，这样学生对量子数就有了清晰的认识，再结合无机化学课程里面的知识，对下一节量子数的物理意义就有了很好的认识。
3 理论联系实际，注重能力培养
结构和性能的关系是结构化学课程的一条主线，虽然本课程理论性很强，但是还是有实验和技术基础的支撑。在课本第四章分子的对称性理论课结束后增加1-2周的模型实习，给出第四章课本出现的分子的球棍模型，让学生了解其对称性，让后将分子拆开后再组装起来，通过这种练习加深学生对分子对称性的理解。另外，基于学校的科研平台，让学生参与教师的科研课题中来，在仪器的使用实验过程中，将所学知识用到实际操作中，学会处理数据，将所学知识应用到实践中，加深对课程知识的理解，加深学生科研能力。实践表明，化学专业部分学生通过这个过程提高了动手能力，在研究生面试实验环节以及中学教学中都取得了很好的效果，部分研究生总体面试成绩还是名列前茅。
4 充分利用多媒体教学手段辅助教学
随着科学技术的发展，计算机在各个领域得到了广泛的应用，各个学校均使用了多媒体教学。可以把大量知识点列于幻灯片中，通过教师讲解框架结构，让学生充分理解课程知识点之间的联系，加深对知识的掌握。结构化学是在微观层面研究原子、分子以及晶体的结构和性质。传统教学没有直观演示，学生会刚拿到枯燥无味，难以理解结构和性质之间的内在关系。因此在教学中我们用Chemwindow6.0，Origin 7.5，Flash等软件制作原子轨道线性组合成分子轨道动态图、分子的三维空间结构图，晶体结构图，使得抽象变得具体，更直观更清晰地展示出分子的三维空间结构图，让学生在短时间内获得大量知识，从而提高了教学效率。
5 课程教学与练习同步
在课程教学前，教师可以提前制作结构化学题库，题库内容应每章节的知识点，主要题型为选择题、判断题、填空题、问答题和计算题。在每一章教学中和结束后，始终贯穿着练习，随时把握学生掌握情况，及时解决学生出现问题。考核学生掌握情况可以包括课堂提问和发问，课后作业以及每章从题库抽取的练习题测试等多种形式，在教与学中把“过程”和“终结”有机结合起来，例如在讲授完量子数意义后，引入一道化学奥赛题：假如某星球的元素量子数服从下面限制：n为正整数；l=0、1、2……；m=±l；ms=+1/2，那么在这个星球上，前4个惰性元素的原子序数各是多少？在解这样的题中让学生学会活学活用。总之，采用引起学生注意、提供学习的指导、后期反馈等一系列环节，学生的学习兴趣提高，学习效果有很大的改善。
6 小结
在结构化学教学中，通过以上几种方法的有机结合，学生教学评价最多的是学习主动性显著提高，兴趣有很大提高，课堂气氛活跃。学生自己获取和应用知识、解决课程问题能力有了很大的提高，学生也不再感觉“结构学习如登天”、“结构不再是噩梦”。
参考文献：
[1]周公度，段连运.结构化学基础（第四版）[M].北京：北京大学出版社，2008.
量子力学知识点总结范文2
【关键词】半导体物理与器件课程；物理学史；定性分析；形象化教学
0 前言
随着半导体技术和集成电路的飞速发展，现代半导体产业已经形成了设计―制造―封装测试的完整产业链，其应用覆盖了电脑、汽车电子、激光器、太阳能电池、光纤通讯、半导体照明及平板显示等各个领域，年销售额超过3000亿美元，已然成为国民经济发展中的重要战略产业[1]。作为掌握半导体技术的一门先导性课程，半导体物理与器件课程旨在研究半导体材料和器件的基本性能和内在机理，是研究集成电路工艺、设计及应用的重要理论基础。该课程理论较为深奥、知识点多、涉及范围广、理论推导复杂、学科性很强，对于学生的数学物理的基础要求较高[2]。而现行的教材特点及传统教学方式大都强调繁琐的理论推导，容易使学生陷入“只见树木，不见森林”的境地，在茫茫的公式海洋中逐步丧失学习兴趣，影响了课程的教学质量。因此迫切需要对这些问题与不足进行改革，优化和整合教学内容。本文从注重物理学史的介绍、理论推导与定性分析相结合、利用形象化教学、注重理论和实践相结合以及培养学生查阅文献能力五个方面，对课程的教学改革进行了若干思考，力求为学生呈现一个条理清晰、理论分析简练、物理图像明确、多方互动的教学过程，逐步培养学生学习半导体物理与器件课程的兴趣，促进教学质量的提高。
1 加强半导体物理学史的介绍
物理学是研究物质的组成及其运动规律的基础科学，是自然科学的基础。而物理学史是研究物理学概念、定律和定理的起源、发展、变化，揭示其发生、发展的原因和规律的一门学科，充分体现了人类认识自然界由简单到复杂、由表面到本质的认知过程，其中包含了大量的方法论和认识论，蕴涵了丰富的科学素质和人文精神。打个比方，在教学中讲物理学理论，会给学生以知识，而讲物理学史，则会给学生带来智慧。牛顿说过：“如果说我比别人看得远一点，那是因为我站在巨人的肩上。”著名的物理学家朗之万也曾指出：“在科学教学中，加入历史的观点是有百利而无一弊的。”因此在半导体物理与器件的教学过程中，适当穿插物理学史的内容，把物理知识的来龙去脉作出历史的叙述，不但能激发学生学习兴趣、活跃课堂气氛，而且还具有以下两方面的作用：首先有助于学生对半导体物理与器件知识点的系统化。记忆一段充满探索者思索与创造、艰辛与执着、悲欢与激情的历史肯定要比一堆单纯、枯燥的公式容易多了。例如，半导体物理的理论基础就是量子力学，而量子力学之所以出现就在于诸多经典物理学无法解释的实验现象。从黑体辐射引出了普朗克的辐射量子化假设、光电效应引出了爱因斯坦的电磁波能量量子化、分立原子光谱的观测到原子模型的建立过程、再到德布罗意物质波理论、薛定谔方程的建立和求解以及能带理论的建立等等，了解了物理学史的发展，就系统地串联了课程的知识点；其次有助于培养学生的科学素养。科学素养与知识相比是更深层次的东西，是对知识本质的理解、内化和激活，它包含科学知识、科学思想、科学态度和科学方法。把知识教育的基本内容同历史发展过程结合起来，让学生了解科学家发现物理概念、物理规律的历史过程，循着科学家的思维方法和探索途径来“发现”物理概念和规律，敢于持怀疑、辩证的态度来看待科学问题，学会运用观察和实验、类比和联想、猜测和试探、分析和综合、佯缪和反正、科学假设等科学方法来研究问题，使自身的科学素养得到提升[3-4]。
2 理论推导与定性分析相结合
半导体物理与器件课程最典型的特点就是公式多，理论推导复杂，通常要求学生具有较高的数学物理基础。但是如果一味地追求理论推导，则容易让学生陷入困境，不知所措。例如在讲解量子隧道效应的时候，通常需要先求解一维无限高方势阱中粒子的薛定谔方程，以获得粒子在势阱中的波函数分布，然后再求解一维有限高方势阱粒子的波函数。这两个步骤涉及了大量的理论计算，尤其是后者的计算更为复杂，完全推导完需要耗费大量的时间和精力，也容易使学生感到反感。实际上，在求解获得一维无限高方势阱中粒子的波函数之后，就可以采用定性的方法去分析有限高势阱中粒子的运动行为。在一维无限高方势阱中，由于假设了边界处势垒能量是无穷大，因此波函数的导数在边界处是不连续的。然而在有限高势阱中，由于边界处的势能是有限值，因此不仅波函数在边界处连续，其导数在边界处也必须连续。可以想象，其波函数在边界处一定是渐变的，势必延伸到势阱外，亦即波函数在势阱外也不为零，说明势阱中的粒子有通过势垒的可能性。按照经典物理的理解，粒子将会百分之百被势垒弹回，而不可能通过势垒，但在量子力学中就完全不同了，一部分粒子将穿透势垒到势阱外，这种现象就称为隧道效应。同样在考虑粒子穿透势阱的概率问题。也可以采用定性分析的方法。例如，粒子的质量、具有的能量、势垒的高度、还有势垒的厚度，它们与穿透概率之间可能的关系是什么。采用类比的方法引导学生进行定性分析，好比一个人要穿越一堵墙壁，如果墙的高度一定，那么弹跳能力好的人，肯定更容易翻墙而过。弹跳能力的好坏可以视为粒子具有的能量大小，因此可以很直观理解，穿透概率和粒子能量的若干次方成正比关系，能量越大，越容易穿越。同样可以举墙壁高低、胖子瘦子翻墙等例子来定性探讨微观粒子的隧穿行为。
3 充分利用形象化教学
为了能够让学生直观理解半导体物理与器件中各种抽象的物理概念、模型，需要采用形象化教学方法。一方面要利用现代多媒体教学手段，制作必要的课件来模拟物理模型以及相关的物理过程。同时要善于利用周围的环境来帮助学生理解物理概念和模型。如教室里规则排列的座位和男女同学，在课程的教学中就非常有用：座位可以抽象成二维的晶体点阵，座位上全部坐男同学是一种情况，座位上全部坐女同学又是另一种情况，虽然物质构成不同了，但是点阵结构相同，很好地诠释了晶体结构等于点阵加基元的概念。利用座位还可以讨论晶向、原子线密度、晶列间距等概念。在讨论电子，空穴导电机制的时候，把坐满人的座位看着满价带，教室最前面一排空着的位置看成空带，人的移动好比电子的移动，这样很容易理解在外电场作用下，价带、空带以及导带的导电行为，同时对于电子激发后产生的空穴及运动行为也提供了更为形象的认识。再比如，利用工科班级女生远比男生少的特点，可以说明少数载流子（女生）和多数载流子（男生）的概念。假设班级有4个女生，40个男生，当有光照产生非平衡载流子时，例如产生5个女生和5个男生，显然非平衡载流子对于少数载流子的影响要远远大于对多数载流子的影响，通过这种形象类比的方式，就能帮助学生很好地理解为什么非平衡载流子都是指非平衡少数载流子的原因。
4 坚持理论与应用相结合
学习半导体物理和器件就是为了在理论知识和实际应用之间架设一座桥梁。在教授理论知识的同时，一定要多举一些应用的实例，这样不仅有利于学生理解理论知识，还可以大大提升学生学习的动力，培养专业兴趣。例如讲完量子隧道效应后，其典型的应用实例就是扫描隧道显微镜（STM）的发明。通过对STM工作原理的分析，并制作动画模拟其金属针尖扫描样品的表面和收集隧道电流的过程，激发学生的兴趣。结合PN结空间电荷区的形成以及光生载流子的知识，讲解太阳能电池的一般工作原理和设计思路，进而拓展到整个光伏产业的发展和当前形势。在电子受激辐射的基础上说明激光的产生和应用。结合能带理论和载流子的产生与复合说明发光二极管（LED）的工作原理，以及LED照明工程的发展和进展。在学习晶体管工作原理的基础上，让学生进一步了解现代集成电路朝纳电子方向发展所遇到的挑战和发展轨迹[5-6]。通过理论和实践应用的高度结合，可以让学生不光看见树木，还看见森林，理解学习半导体物理与器件是为了“学以致用”。
5 培养学生文献调研的能力
教师课堂的授课只是传播知识的一种途径，而大学的教育更重要是要培养学生的自我学习能力。网络是当今科技发展的重要产物，网络上也充满了各种各样的丰富知识，培养学生通过网络进行资料调研对于半导体物理与器件课程的学有裨益。在文献调研的过程中，让学生充分、及时地了解半导体产业发展的相关动态，学会“精读”和“略读”文献，在吸收文献知识的基础上，进一步条理化、规整化课堂所学的内容，甚至有所创新。具体教学过程中，可以针对不同的知识点，安排学生课后进行相应的文献调研和总结，并以PPT的形式做一个简短的文献汇报。让学生与教师互换角色，加强互动，互相促进。
6 结语
《半导体物理与器件》课程的教学改革是顺应半导体技术和产业发展的必然要求，尤其对于工科的学生，更要了解物理问题是从哪里来的，并发展应用到什么地方。在教学的过程中，要避免盲目繁琐的公式推导，避免单一的教学方式，通过引入物理学史、定性分析问题、形象化教学等教学手段促进学生学习的兴趣，提高课程的教学质量。积极推动高等学校人才的培养和学科建设工作。
【参考文献】
[1]施敏.半导体器件物理与工艺.2版[M].苏州：苏州大学出版社，2002.
[2]刘恩科，朱秉升，罗晋生.半导体物理学[M].北京：电子工业出版社，2008.
[3]胡化凯.物理学史二十讲[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2009.
[4]徐克尊，陈向军，陈宏芳.近代物理学[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2008.
量子力学知识点总结范文3
关键词：理论力学;公式推导;工程案例教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）20-0169-02
一、引言
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。这门课程研究的内容是速度远小于光速的宏观物体的机械运动，它以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础，属于古典力学范畴。经过长期的实践证明，一般工程中所遇到的大量动力学问题，用古典力学来解决，既方便又能够保证足够的精确性。力学是从物理学中分离出来的，与“数、理、化、天、地、生”并列为七大基础学科。物理学是研究一切自然现象的科学，而研究物质运动是力学的定义。因此，力学从物理学中分离出来已是很长一个时期了。理论力学与电动力学、统计力学、量子力学在力学界称为四大力学。理论力学是牛顿力学，即所谓经典力学，现代力学包括经典力学、量子力学和相对论力学。力学是一门应用性极强的基础学科，又是一门理论性很强的技术基础课。[1]
国际理论与应用力学学会把力学分成基础力学和应用力学。上世纪30年代苏联建立了突出基础力学教育的教育体系。同时期，欧美建立了强调应用力学教育的教育体系。我国力学教育在解放后的十年间，受苏联力学教育体系的影响比较大，多数高等学校使用的理论力学教材都是从俄文翻译过来的。70年代末，欧美的理论力学教材进入我国高等教育界。直到80年代，理论力学还以120学时作为四年制机械类等专业课程的设置原则。
1980年5月，在南京召开高等学校工科力学教材编审委员扩大会，通过了教育部委托西北工业大学等高校提出的120学时机械类专业试用的“理论力学教学大纲”。二十多年来，随着高等教育教学体制改革的深化，理论力学课程在教学内容、教学方法、教学手段、教学思想和观念上都发生了很大变化。现在我院为机械类设置的理论力学课程只有70学时，而教学基本要求与20年前的差别不大。由于学时急剧减少，迫使教师采用多媒体现代化教学手段，增大信息量，强化知识点，通过精讲多练，使学生能够比较牢固地掌握理论力学的基本知识。建设理论力学精品课程的要求正是在这样的教学改革背景下应运而生的。
理论力学是理工科院校的一门重要技术基础课。但对许多理工科学校的学生来讲，学习理论力学并不是一个轻松的过程。普遍反映“课堂能听懂，一做作业就无从下手”，甚至有人将之称为“头疼力学、烦人力学”。究其原因，主要还是由于很多学生对于理论力学的基本概念、基本理论和分析方法等总是处于一种似懂非懂的状态，没有对所学内容进行深刻理解。理论力学的学习具有很强的逻辑性，前后章节的关系环环相扣。前面章节没学好，后面章节自然就学不好，越到后面越是紧密联系前面章节的知识点。再者，理论力学的定理、公式往往是“非构造性”的，不能用简单代公式的方法来计算，而是必须要有分析的过程，没有清晰的概念就无从下手[2]。可以说，对理论力学问题的求解非常锻炼人的宏观把握能力。因此，迫切需要对现行的理论力学教学方法及内容进行改革。基于此，工程案例教学方法应用而生。
二、工程案例教学
伴随着扩招，生源质量也有所下降，显得参差不齐。上同一门课，有些学生学习能力比较强，课堂不能满足需求，显得“吃不饱”;另外有些学生又不能跟上课堂教学的进度，学习比较吃力。因此，理论力学课堂改革就显得很有必要。学生学习新知识，第一印象――感性认识是很重要的。只有通过感性认识抓住学生的好奇心，才能有兴趣把相关的内容学习好，甚至于通过自学来满足自身对知识的渴望。而通过工程案例教学不但可以激发学习基础较差的学生的积极性，还可以通过大量工程案例的引入满足学有余力的学生对课堂外知识的渴求。工程案例的教学主要通过以下几个方面来实现。
1.工程案例的整理及提炼。和力学相关的案例可以说是随处可见，小到日常生活，大到航空航天。怎样选择合适的工程案例就显得比较关键。好的工程案例既能引导学生快速理解工程背景，又能提炼工程当中的力学原理，达到实践和理论有机结合的效果。因此，工程案例的收集整理就很有必要了。比如理论力学当中的力矩问题，就可以用常见的吊车起吊重物来举例说明：某事故现场，吊车起吊出事的卡车，结果卡车没吊上来，吊车反而由于起吊位置选择的不合适而翻倒了。这个实例可以很好的说明力矩，通过这个实例学生也能快速的将力矩理论与工程实际结合起来。又比如裂纹和断裂，这两个概念相对而言比较抽象。只有比较专业的课程才会谈到与裂纹有关的断裂问题。裂纹和断裂也可以通过生活当中的实例来说明：乘坐公交车应该是很多人都有过的生活经历，而公交车的安全锤就可以很好的说明裂纹和断裂。公交车上的红色安全锤是为了在紧急情况下让乘客逃生用的。当公交车出现紧急情况时，乘客只需要用安全锤敲击钢化玻璃的四个角。由于安全锤锤头很尖，接触面积小，手握安全锤大约用两千克的力就可以砸开玻璃的边角。对钢化玻璃而言，一点点的开裂就意味着玻璃内部的应力分布受到了破坏，从而在瞬间产生无数蜘蛛网状裂纹，此时只需用锤子轻轻的再砸几下就能将整面玻璃砸开。用这个实例不但可以讲清楚裂纹和断裂，还可以阐明应力和应力集中，可以将学生的理论学习与实践紧密相连。
2.工程案例的讲授。有了好的工程案例，还需要有好的教师在合适的章节恰如其分的引入。这就对教师的综合素质提出了较高的要求[3]。毋庸讳言，力学尤其是基础力学，上课教师的数量偏少，质量也略显不足。针对很多二本院校，基础力学的上课学生比较多，教师的教学任务相对较重，这也使得很多教师没法精心研究工程案例在教学当中的运用。另外，有些高校的基础力学教师并非“科班”出身，这也使得教师自身对有些课程的理解还不是特别深刻，当然也就不能更好的促进课堂教学的完善和发展。
三、工程案例教学的实践
从工程实践以及日常生活当中整理提炼了大量典型的工程案例，通过教学经验丰富的教师进行课堂教学，能否达到预期的效果，这也是一个很现实的问题。为了验证工程案例教学的实际教学效果，本文选择机电一体化及车辆工程两个专业进行对比。机电一体化4个班进行工程案例教学，而车辆工程3个班采用常规教学。经过一个学期的学习，从平时的课堂问答到期末考试都反映出，工程案例教学要优于常规教学。采用工程案例教学的机电一体化班最高分比车辆班高出10分，最低分高出15分，平均分高出12分。
四、结语
基础力学特别是理论力学课程的工程案例教学是一项长期、艰巨的任务，需要投入大量的人力、物力和时间。学生通过案例教学的学习可以快速地掌握理论知识在实际工程中的运用，从而更好的将理论与实践结合起来。案例教学还可以培养、训练学生从工程实践中抽象力学模型继而求解优化工程问题的能力，因此从该意义上来说，工程案例教学的作用可以说丝毫不亚于数学建模的功效[4]。再者，工程案例教学还可以培养学生动手和动脑的能力。比如讲到桁架部分，通过桁架桥梁的案例讲解，激发学生的学习兴趣。人们常说“兴趣是最好的老师”，一旦学生对桁架充满兴趣，就会在课堂外富有兴趣的动手制木制桁架，还会通过传感器等来测量桁架中的杆件是否为二力杆等。这样一来，学生对桁架的理解就会相当深刻。另外，工程案例教学还可以促进计算机软件如MATLAB、ANSYS等在教学中的应用。通过工程案例教学还可以培养学生的社会责任感，从学习阶段开始就以严谨的态度对待工程实际。最后，工程案例教学也可以提高教师的综合素质，丰富教师的课堂教学素材，使原本相对枯燥的课堂教学一下变得丰富有趣起来[5]。
工程案例教学使得师生都能很好的将理论与实践结合起来，实现课堂教学的最初目的：从实践中来，到实践中去。
参考文献：
[1]闵磊.《理论力学》课程教学的探讨[J].现代企业教育，2014，（10）：119.
[2]杨卫.案例式教学：固体力学的前沿应用[J].力学课程报告论坛，2007：3-5.
[3]陈红明.理论力学教学过程中的问题及对策分析[J].中国科教创新导刊，2014，（4）：66.
量子力学知识点总结范文4
关键词：研讨式教学；课堂教学；教学方法
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）09-0167-02
一、引言
研讨式教学作为一种有效的教学模式在教改中受到多方面的肯定和推广。它针对重要教学内容中的某些习题或专题展开讨论，在此过程中学生有目的地进行调研、回顾、分析和思考，使其变被动接受为主动学习。在《光电子学》课程中加强专题研讨式教学，对教学质量的提高无疑会起到积极的推进作用。
光电子学课程是专业基础理论课程，具有理论与实践紧密结合、基础理论与前沿研究方向紧密结合的特点，但内容偏重于建立学科理论体系。光电子学课程包含两大理论体系――光电磁理论和光量子理论，需要系统介绍一系列基本概念、基本原理和基础理论，因此内容涵盖的知识面很广。课程讲授中过于偏重基础理论会使教学枯燥无味，使学生对具体的物理意义缺乏理解，在课堂教学时适当增加一些系统应用实例进行专题研讨，可充分调动学生的学习兴趣和积极性，使学生从理论和实践两方面全面理解课程内容，在教学评价上除了考试成绩之外还可结合学生在研讨中的实际表现来综合评定成绩。采用研讨式教学方式，不仅可获得良好的教学效果，融洽师生关系，更重要的是在此过程中还把学生从被动接受知识的客体转变成为主动自觉进行知识学习的主体，从而培养学生勤于思考的习惯和自主创新等能力。当然《光电子学》课程本身存在一些特殊性，使得研讨式教学不能简单模仿其他课程的模式，通过两年来的实践，我们对研讨课的选题进行了总结与思考。
二、研讨课的选题
研讨课的选题是课程质量的首要环节，选题设置的是否科学，直接关系到研讨式教学的成败。只有目标明确、内容具体、激发兴趣的选题才能达到需要的效果，避免流于形式。根据我们的思考与实践总结了以下几点可用于研讨课的选题。
研讨内容可与科研实践相结合。根据我们的实践，将光电子学应用领域科学研究中的相关内容引入课程研讨，可极大地激发学生的学习兴趣。例如，我们将高灵敏度干涉仪研究的相关实验的原理、结构、过程与结果进行了展示，鼓励学生对系统结构进行分解，然后学生进行分析，提炼出了半导体DFB激光器、声光强度调制、相位调制、偏振调制、光电探测共五个主题，学生按照兴趣自动分为5组，每组5到6人进行了深入讨论，在此过程中，他们自己温习教材、查阅资料、推导公式、分析特点、交流辩论、分析总结，很好地完成了任务。在此过程中，学生概念更加清晰，对知识点的理解更加深入，培养了学生所学知识的综合运用能力，为其今后的科研工作打下良好的基础。
研讨内容可与前沿研究方向紧密结合。光电子学的显著特点是知识更新快、新型交叉学科的不断涌现、器件性能不断提高和新型器件不断出现。为了体现课程的现代性和先进性，反映光电子领域最新的研究现状，在研讨内容上，将光电子学新技术与最新发展成果引入课程教学，使学生不仅对光电子领域有更全面的了解，并激发学生深入研究的兴趣，可为进入专业领域的研究和创新能力的培养奠定基础。
研讨课教学中可加强与相关课程内容的联系。光电子学课程有较宽广的知识面，包含了光辐射的产生、传输、调制和探测等各方面，相关内容涉及到《电磁学》、《激光物理》、《光学原理》、《量子力学》、《光电技术》、《光纤光学》、《半导体物理学》、《光纤传感技术》等多门课程。相关课程的联系也是学生非常感兴趣的内容，例如模式耦合的相关内容，以《电磁学》等课程为基础，又可应用于《光纤光学》中的圆形波导相关内容，还可延伸到《光纤传感技术》的光纤光栅等内容。这些联系都可以作为研讨的主题激发学生深入钻研的兴趣，从而巩固了所学知识，预习了后续课程。
二、研讨课的目标
在课程的研讨内容确定后，要明确研讨的目标，包括研讨的方向，研讨的重点，研讨要达到的深度等。教师在研讨课目标时，要针对学生状况确定教学目标，尽可能把问题落在学生学生最有可能感兴趣的方向，并把握把握好其难易程度。对学生而言，假如问题设置太难，势必给学生太多的负担，影响学生学习的兴趣；反之如果问题设置太简单，则又会让很多学生不屑于去思考。比如要对电光晶体调制在科研中的应用展开研讨，可以明确研讨方向是相位调制，重点是铌酸锂晶体的横向应用，要求达到能根据应用要求进行参数估计的程度。
研讨课的目标必须和讲授课目标一致，以讲授课的内容为基础进行扩展，难易程度可略高于讲授课。研讨式教学只是一种教学手段，而不是目的，知识传递始终是培养学生的基础，研讨式教学方法不能脱离这一基本条件。只有在成体系的讲授知识的基础上，在学生在积累和理解了一定的知识之后，才能应运掌握的知识、技能、经验或理论功底，围绕所设的研讨课题进行深入的思考，探讨和交流研究的结果，从而求得正确的结论和对知识理解的深化。例如“DBR半导体激光器特性与应用”研讨课，首先必须从激光产生的基本条件，到半导体的能带特点与跃迁机理，再到DBR半导体激光器结构与原理等知识点进行充分的讲述，使学生有深刻的系统的认识，如果缺乏对这些知识点的深刻理解，研讨很有可能流于形式，学生或对问题反复讨论，或在交流中缺乏主动，回答问题支支吾吾，研讨课变成例程讲解课。有了明确的教学目标，才可提出研讨方案并进行有效的实施。
四、研讨课的实施
研讨课的实施包括准备、组织和总结等方面的内容，我们确立了“目的明确、准备充分、教师引导、学生为主”的基本思想，力求研讨学生态度积极、课堂气氛活跃，而不要过多增加学生的课外负担。
第一，重视研讨前的准备。在讲述课的教学内容完成后，将研讨课基本方案提前发至学生手中，使其有足够的时间进行思考酝酿；进行辅助教育，为研讨者充实相关的知识，拓宽研讨的思路，激发学生兴趣；视学生的时间空余程度决定是否让学生自行查阅资料还是教师发放参考学习资料，要求学生进行文献资料综述并提出问题的基本解决方案；将研讨任务分解后可以让学生根据兴趣自行分组，也可随机指定分组。研讨课质量的好坏，关键取决于师生对研讨课的准备。
第二，研讨课的课堂组织。研讨课的组织可分两个阶段，包括小组讨论和课堂发言。在研讨过程中发挥学生的积极性是关键，学生应该是研讨的主体，思维应处在积极活跃的状态，教师只是组织者和引导者，如果只是教师在说，说明课堂教学设计不合理，学生没有兴趣或者准备不充分。在研讨过程中教师要把握时机，在适当地进行提问和鼓励竞争，加强师生互动和学生之间的互动，温和适当纠正学生错误观点，不能代替学生去研究。通过积极主动参与课堂教学过程，学生不但可以充分了解光电子学的知识点，还能够在科研资料调研、研究报告撰写和口头表达等多方面能力得到培养。学生在经历课堂讨论后，大多留下了很深刻的印象，师生关系也更显融洽。
第三，研讨课的总结。研讨课结束后教师可以对研讨结果进行及时的总结和分析，对表现最佳的学生加以鼓励。倘若研讨效果不佳，也可寻找原因并加以改进，逐步提高研讨效果。根据我们的经验，第一次讨论课最为重要，最好讨论学生最感兴趣和轻松的内容，多数是偏重于技术应用的内容，而且需要多下功夫准备。在研讨课总结时学生一般不愿作太多的口头自我评价和相互评价，包括自信的学生和不自信的学生，教师不需要给学生太多的压力，可以要求学生对研讨课内容作书面总结，作为研讨课考核的部分内容。
五、研讨课的考核
作为课程综合成绩的一部分，公平合理的研讨课考核评价可以进一步提高学生的积极性，考核评价内容可包含书面报告、课堂表现和相互评价。书面报告应给出文献综述、基本方案、问题分析和结论。由于教师对学生表现只能做到宏观把握，要做到公平合理很大一部分需要学生之间的相互评价，为避免学生之间相互提高成绩，学生各组总成绩主要由教师决定，而组内学生成绩需要明确优秀率，由学生投票决定成绩。教师可对考核评价进行不记名问卷调查，进一步提高考核评价的公平性和合理性。
结束语：在《光电子学》中引入研讨式教学，激发了学生学习和思考的积极性，深化了学生对知识的理解，扩展了学生的视野，提高了学生发现和解决问题的能力，希望我们的经验有一定的借鉴作用。
参考文献：
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[6]戴佳筑，雷咏梅.研究生文献阅读研讨课教学方法探索[J].计算机教育，2008，（10）.
量子力学知识点总结范文5
关键词：数理方法课程 评价方式改进 师范类物理学专业
中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.03.009
1 引言
数理方法全称“数学物理方法”，是物理学专业学生必修的专业基础课，是“高等数学”课程基础上的又一门工具课程，将为学习物理专业课程尤其是理论物理课程提供基础的数学工具，并初步掌握一些典型的物理学模型理论的数学建模方法，课程的数学内容有关的实例与一些工程问题的物理模型紧密相连[1][2]。课程分为复变函数论和数学物理方程两个部分，内容繁杂，知识涉及面广，难度大，加上现在学时少，很多学生在学习这门课的时候感觉困难：书难读，课难听，题难做[3]。教师在上课时也感觉课堂气氛沉闷，学生学习积极性不高，如何充分调动学生的学习积极性，发挥他们的主观能动性，在较少的课堂教学时间内， 既能完成基本教学内容的传授，达到后续课程对相关知识的要求，使数理方法课不枯燥乏味，让学生更加有针对性、更加有效地学习是教师一直思考的问题[4]。如果学生只是一章一节地学，那么一门课程下来，学生搞不清该课程的知识结构，自然驾驭不了该门课程所学过的知识。因此教师应该带领学生在一定的高度俯瞰课程整体知识结构，整体把握该门课程[4][5]。笔者从评价方式改革入手，让学生对课程的学习由被动应付变为主动探索，就取得了良好的效果。
2 评价方式改革的必要性
传统的课程评价方式包括：①期末考试为主，辅以平时成绩。优点是组织教学方便，学习的连续性强，知识体系性强，但不利于学生掌握，学了后面忘了前面，学习效果差；②期中考试、期末考试、平时成绩的模式，因为期中考试，能让学生为了期中考试，先将复变函数论部分内容学好，相对于方式①这样的模式更加科学，同样易于组织教学，但是学生学习的连续性大打折扣，经常会出现考完复变函数论部分内容以后，这部分内容就几乎不再被触及，学习效果也大打折扣；③期末考试（可能含有期中考试）、平时作业、课程小论文的模式，这种评价方式在很多课程的学习中都有应用，知识的连续性强、体系性强，并能督促学生查阅相关资料，充分调动学生的主观能动性，能对所学内容做一定的延伸，但是问题在于小论文的写作上：一是数理方法课程的特殊性，作为工具类、基础类课程，主要目的是掌握工具，应用于、服务于其他课程，关于该课程的小论文对于学生来说难度较大；二是即使布置了小论文，学生很大程度上因为难度大，针对性不强，往往会借助互联网、电子期刊等媒介，拼凑而成，质量不高。
3 评价方式的改进
数理方法课程作为工具课程，课程的主要目的不光只是学会这门课程的相关知识，更重要的是学会本课程在今后的其他课程学习中的应用。评价方式改革的目的是充分调动学生的学习主观能动性，让学生更加积极主动地学习，而不是被动应付课程学习内容，为了实现这样的目标，教学、评价方式作如下考虑[4]：强化课程定位，让学生意识到本课程的重要性，重要性并不是靠教师的绪论课讲出来，而是让学生通过对专业其他课程、自身发展的需要体会课程的重要性，并能粗略地总结出课程的重点；有了主动学习的前提，通过评价方式的改革，再调动学生的积极性，更加主动地学好本课程，为后续学习和学生的自身发展打好基础。
3.1 预读四大力学
第一次上课做课程说明时，将课程的性质、在本专业的学习中的地位、在其他课程（既包括本专业，也包含其他相关专业的课程）中的应用等相关宏观内容介绍清楚，让学生意识到本课程的重要性。师范类物理学专业的学生在二年级以后，大多数同学已经有了对自己人生、学业的初步规划，比如我校大部分学生在这个时候已经大体有两类：一是今后从事物理学科的相关教学工作，二是考研，当然也有同学的思想还在两者之间摇摆。数理方法作为工具课程，在今后的理论力学、量子力学、电动力学、热力学统计物理学的学习中，其方法、思想有着很多的应用。所以在学习这门课程的时候，学生已经有了普通物理学基础，可以先预读四大力学课程，先了解四大力学与普通物理学部分内容的关系与不同，并能对学好四大力学课程需要的基础先做了解，这样在数理方法的学习中会更加有针对性。另一类就是考研类同学，大多数在考研的专业选择上会选择电子、通信、光学类专业，也可以让学生先对这些专业做预了解，但这时候大多数同学对这些专业、专业课程等了解的程度不会特别深入，学生可以更加深入地了解和更有针对性的准备。在有了这样的准备之后，再结合已有的普通物理学知识和预读四大力学课程的了解，同学们反转来再开始数理方法的学习将会更加有针对性。当然在平时的授课内容上，考虑到同学的差异性，所出现的物理内容仍然以普通物理学中出现过的物理内容为主，必要的时候做一些深入。
3.2 自己考自己
试卷的的编制一直是教师的特权，向来都是“老师考学生”，现在我们将“老师考学生”转变为“自己考自己”，让同学之间增加讨论，培养团队意识，增强协同学习、工作能力。过程分为三步：第一步，结合课程的学习内容与本课程在今后学习中的应用，提炼出考试的“考点”；第二步，根据提炼出的“考点”，结合已经掌握的普通物理学知识，对每个考点出不同题型、不同风格的“考题”；第三步，组装“试卷”。这三步中，因为面对的对象是师范类物理学专业的学生，在这之前已经接触过相关的教育类课程，大多数同学也都有家教、或者教育培训机构的任职经历，前两步的完成学生可以自主完成；为了保证教育公平第三步以教师完成为主。
第一步：知识点的提炼。在平时的学习中，同学们对数理方法课程的应用已经有了比较深入的了解，能够通过自己对课本知识和课堂授课内容的理解提炼出“考点”。将全班同学分成若干组，命名为A、B、C、D、E、F……，每个组负责提炼课本内容部分章节的知识点，但是作为考试，因为一套试卷能容纳的考题是有限的，再每个小组提炼出的知识点中，需要精挑细选，每个小组必须经过充分讨论，挑选出内容上有代表性，考试上具备可操作性的知识点，经过一段时间的搜集、讨论、整理，集中各小组进行“答辩”：全班同学集中在一起，每个小组选出一名代表向全体同学阐述本小组提炼的知识点和提炼的思想，其他同学如果觉得该部分内容的知识点提炼有不合理、疏漏、多余的地方可以向汇报人提问，汇报人需要做出解释，并在教师参与讨论后对知识点作修改，最终由教师统筹，将知识点汇总。
第二步：试题的精选。试卷的内容是有限的，并且要考虑到同学的差异性，选择合适的题目是非常重要的。为了避免同学只专注部分内容，第二步实现过程中以另外一种分组方式进行，这样既可以让同学更加全面的掌握课本知识，也可以避免考试题目出现极端的情形。仍然将全班同学分组：I、II、III、IV、V、VI……，将统筹好的知识点分到每个小组，要求每个小组按照知识点在课程中的地位、在其他课程中的应用相关性和作为准教师对于课程的把握选择合适的题目，题型、难度每个小组通过小组成员讨论商定，要求按照编制八套试卷的题量出题。同样最终需要答辩：每个小组选出一名同学代表本小组答辩，答辩的内容包括本小组负责的每个知识点在本课程和其他课程中的重要性，与本课程其他内容的相关性，每个知识点适合作为考试内容的题型作简单的介绍；再将本小组所选择的题目归类，就“为什么选择这个题目”、“为什么选择这种题型”、考查的知识点、题目的难易程度、解题的思路、所需要的知识基础做简单介绍，然后全班同学就汇报内容提问，或提出自己的想法、异议，汇报完成后每个小组与教师作深入的讨论，确定最终选择的题目。
第三步：试卷的组成。同学们已经建立起“试题库”，教师需要根据教学大纲、考试大纲组成考试试卷。由于同学在选择试题上对题目的难易、同学间的差异性并不能很好地把握，教师组卷时需要统筹好，合理安排每份试卷的题目，知识点的分布，知识点之间的联系，每个知识点考查题目的类型、难易，对于本课程还特别需要注意计算量的大小，有些需要给出必要的提示公式、结果等。
3.3 评价结果的确定
本课程学业成绩的计算，包括四个部分：①平时成绩，占本课程学业成绩的30%，平时成绩的得来依然依据到课情况、课堂表现、课后作业与思考；②期末考试成绩，占本课程学业时间的50%；③知识点提炼部分小组成绩，这对于同一个小组的成员是得分是相同的，依据知识点的提炼结果和答辩的表现，由全班同学和教师共同打分，该部分成绩占学业成绩的10%；④试题选择部分的小组成绩，占学业成绩的10%，依据试题作为考试题的质量和答辩成绩。
表一 知识点提炼部分各小组得分（该部分分组时以学号的顺序作为分组依据，小组得分=知识点提炼结果得分×70%+答辩成绩×30%）
[[组别＼&A＼&B＼&C＼&D＼&E＼&F＼&＼&得分
项目＼&知识点提炼结果＼&答辩
成绩＼&知识点提炼结果＼&答辩
成绩＼&知识点提炼结果＼&答辩
成绩＼&知识点提炼结果＼&答辩
成绩＼&知识点提炼结果＼&答辩
成绩＼&知识点提炼结果＼&答辩
成绩＼&得分＼&92.8 ＼&93.0 ＼&94.1 ＼&93.3 ＼&92.3 ＼&92.9 ＼&94.8 ＼&94.6 ＼&94.7 ＼&94.6 ＼&95.0 ＼&94.7 ＼&结果＼&92.9 ＼&93.9 ＼&92.5 ＼&94.7 ＼&94.7 ＼&94.9 ＼&＼&]]
表二 试题选择部分各小组得分（该部分分组时以学号除以6的余数作为分组依据，小组得分=试题选择结果得分×70%+答辩成绩×30%）
[[组别＼&I＼&II＼&III＼&IV＼&V＼&VI＼&得分
项目＼&试题选择结果＼&答辩
成绩＼&试题选择结果＼&答辩
成绩＼&试题选择结果＼&答辩
成绩＼&试题选择结果＼&答辩
成绩＼&试题选择结果＼&答辩成绩＼&试题选择结果＼&答辩
成绩＼&得分＼&93.1 ＼&94.0 ＼&93.2 ＼&93.9 ＼&93.1 ＼&94.0 ＼&93.3 ＼&93.8 ＼&92.9 ＼&93.0 ＼&93.1 ＼&94.3 ＼&结果＼&93.4 ＼&93.4 ＼&93.4 ＼&93.5 ＼&92.9 ＼&93.5 ＼&]]
4 教学效果
本次方案在实施后，最终得分表现出如下特征：在知识点提炼这一块得分上，前三组的得分相对较低，这与分组方式有关，因为在知识点提炼部分是按学号顺序分组；而在试题选择部分，改变了分组方式，得分基本趋于平均；考试成绩比较理想。通过评价方式的改进，能充分调动学生学习的主观能动性，更加清楚地了解学习本课程的重点，更加有效地学习，提高学习效率，增强学习效果，“开放”的教学环境使师生共同受益，体现了以学生为主体的现代教育思想和创新教育的教学理念。
参考文献：
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量子力学知识点总结范文6
一、讲究教学中的教授艺术
在教学中，教师努力提高讲授的效果具有很重要的现实意义。首先，讲授时突出重点，条理清晰。教师所讲授的内容，必须有明确的目的性，重点突出，抓住重点、难点和关键，要能让学生字字听清，句句听懂；在内容理解上不存在克服不了的困难（那些有意留给学生进行思考的问题除外）；其次，讲授时适当点拨，在物理概念和规律教学中，使新知识与学生已有的知识结构建立联系，所以教师在讲授时要心中有数、适当点拨。如在《竖直方向上的抛体运动》教学中，因为学生已经学过了《匀变速直线运动的规律》，竖直上抛和竖直下抛实际上就是匀变速直线运动的特殊情况，所以学生有了一定的基础，物理教师讲授时不需要从头讲到尾，只需要适当点拨，学生就能轻松地学好这一节课；最后，讲授时富有情感。缺乏情感的讲授是苍白无力的，它难以点燃学生创造思维的火花，融会了一定情感的东西给人更多的形象美感，因为情感往往是和具体的人或事相联系的。在学生学习物理概念和规律的过程中，教师讲授要富有情感，使学生在学习知识的同时得到愉快的情感体验。
二、灵活采用多种教学方式
高中物理新课程改革以来，提出了很多新的有效的教学方式，这就要求老师在高中物理教学过程中掌握这些教学方法，并结合传统有效的教学方式，进行灵活的运用，只有这样才能提高物理课堂教学水平。科学探究是高中物理新课程实施的有效的教学方式，从课程标准以及教科书的编写内容中可以认识到，不可能也没有必要将所要求的内容都设计成探究选题。有许多物理知识，需要通过教师的系统讲授，学生在学习中才会少走弯路，达到对知识的深刻理解和牢固掌握。对于那些独立而简单、有利于促进学生发展的基础知识技能，对于物理实验仪器的介绍、科学家的生平事迹、物理学史的介绍、物理学科知识的拓展、自然现象等常识性内容，采用讲授式教学都有较好的效果。
大部分物理教师使用最多的教学方式是讲授，教学实践中为了达到最佳的教学效果，对于不同的教学内容，教师有将各种教学方式灵活结合运用的必要性，物理教师在讲授的间隙可以适当穿插演示实验和学生实验，引导学生观察或进行师生的讨论。在演示实验的过程中，教师还可以将实验与讲授相结合，以讲授来指导观察，以观察来推动思维的发展，教师的讲授一方面要体现演示实验的目的、意义和观察要求，另一方面要揭示现象与本质之间的因果联系，引导学生从演示实验中分析比较，得出实验结论。
三、深入研究用好教材
教材是老师教学的依据，新课改给老师在利用教材方面提供了很大的自由发挥空间。教师应该通过深入分析教材内容和研究学生的实际认知水平，准确把握教学内容的深度和广度，减轻学生过重的学习负担。高中物理课程内容应为学生的终身学习、将来参与社会生活奠定必要的基础，使其具备发展的能力。因此，高中课程内容强调让学生学习物理学的基础知识，了解物质结构、相互作用和运动的一些基本概念和规律，掌握终身发展必备的物理基础知识和技能，满足学生终身学习和发展的需求。教师应全面落实课程标准的要求，注重高中物理课程内容的基础性，严格筛选物理学中的核心内容，舍弃旧教材中某些偏难的内容，尤其是《课程标准》已经降低的教学要求、明确不作教学要求的内容及严格界定了教学难度的内容。许多一线物理教师在教学过程中唯恐知识点不全、不精、不细，导致课堂上讲得太多、太难。在有限的课时中，确保完成学生必须掌握的教学内容，在此基础上，再谈课外内容的援引，处理好“教与不教、教多教少”的问题，这样也能使课时压力有所缓解。
四、在知识学习过程中渗透物理学思想和方法
