呼和滿都拉 劉京 楊洪濤 冀文慧 董永勝 胡文弢

【基金項(xiàng)目】?jī)?nèi)蒙古自治區(qū)高等教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題項(xiàng)目（NGJGH2013048）；集寧師范學(xué)院教學(xué)改革與研究項(xiàng)目（JGKT2015005）；集寧師范學(xué)院教學(xué)改革與研究項(xiàng)目（JGKT2015065）；集寧師范學(xué)院教學(xué)改革與研究項(xiàng)目（JGKT2015066）。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）10-0153-02

量子力學(xué)是一門比較成熟，但還在發(fā)展中的學(xué)科，而且作為普通高校物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的按照規(guī)定必須學(xué)習(xí)的學(xué)科，所以對(duì)于教師來說，在教學(xué)過程中可以使用啟發(fā)式講授技巧，不能只是在乎知識(shí)的傳遞，重點(diǎn)應(yīng)放在培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力上。根據(jù)現(xiàn)在大部分普通高校的物理學(xué)專業(yè)的授課計(jì)劃，全部是在完成基礎(chǔ)力學(xué)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上再學(xué)習(xí)量子力學(xué)，但是學(xué)生在進(jìn)入對(duì)于量子力學(xué)的學(xué)習(xí)之前，接觸到的都是宏觀世界的概念，從量子力學(xué)開始，就變成了微觀世界的概念與計(jì)算公式，這就導(dǎo)致了在學(xué)習(xí)中的一些領(lǐng)悟上的障礙。

我建議在領(lǐng)會(huì)及理解量子力學(xué)之前，應(yīng)開設(shè)量子物理這部分知識(shí)的課程，用《新概念物理教程·量子物理學(xué)》這本書為教材，書中的概念是以實(shí)驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果為起點(diǎn)，由簡(jiǎn)單的內(nèi)容啟發(fā)部分復(fù)雜的內(nèi)容，使許多概念更加容易理解。選取使用狄拉克符號(hào)以及矩陣等數(shù)學(xué)工具，還有不遵照邏輯方面的嚴(yán)謹(jǐn)和理論知識(shí)上的全面性和細(xì)致性的講述結(jié)構(gòu)，這本書中主要針對(duì)量子力學(xué)方面的內(nèi)容進(jìn)行闡述說明，并沒有包含一些基礎(chǔ)的計(jì)量方法。描述了微觀世界量子力學(xué)的基本原理和基本方法，同時(shí)也用了量子力學(xué)的知識(shí)來解釋認(rèn)識(shí)源自世界的基本規(guī)律，也會(huì)了解一些必要的近代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)。但是這本書和“量子力學(xué)”內(nèi)容之間存在著差異，所以普通高校的物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)了“量子物理”內(nèi)容之后，一定要再掌握“量子力學(xué)”內(nèi)容。有了量子物理的基礎(chǔ)，再去學(xué)習(xí)量子力學(xué)就會(huì)變得容易理解一些，有助于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)量子力學(xué)。

《新概念物理教程·量子物理》這個(gè)教材在撰寫和講授的思路上是與新概念物理教程系列的力學(xué)、熱學(xué)教材是一脈相通的。本書包含實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和基本原理，雙態(tài)系統(tǒng)、從一維系統(tǒng)到凝聚態(tài)物質(zhì)到原子、分子到原子核、粒子以及量子力學(xué)中的新的研究成果和線性代數(shù)、高斯函數(shù)和高斯積分、物理常量等三個(gè)附錄，所表述的都是偏向于基礎(chǔ)概念的內(nèi)容。在實(shí)質(zhì)特征方面，這本書注重于用普通基礎(chǔ)的課程風(fēng)格來講述量子物理。

量子物理實(shí)則是普通高校物理學(xué)的學(xué)生的必須學(xué)習(xí)的知識(shí)，在制定人才培養(yǎng)方案中就應(yīng)列為主干課程。根據(jù)此書的內(nèi)容來看，是所要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)物理學(xué)中結(jié)尾的一部分，也打開了近代物理這個(gè)新世界的大門。主要經(jīng)過這部分的內(nèi)容的領(lǐng)會(huì)，學(xué)生就會(huì)了解微觀世界的物理現(xiàn)象，讓學(xué)生懂得使用已獲得的內(nèi)容去理解。本課程教學(xué)有著承前啟后的意義，通過對(duì)此課程的學(xué)習(xí)，為接下來要學(xué)習(xí)的課程奠定實(shí)質(zhì)性基礎(chǔ)，比如量子力學(xué)、固體物理學(xué)、近代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)等。

在之前的學(xué)習(xí)普通物理內(nèi)容的第五部分是“原子物理”，而此書卻有了很大區(qū)別，它啟發(fā)了新的教學(xué)思路，起初就應(yīng)用量子力學(xué)內(nèi)容上的定義，但是更加周詳?shù)年U述了當(dāng)代量子物理的各個(gè)方面，不算原子物理課程已經(jīng)成形知識(shí)的講授之外，同時(shí)還有如量子共振、勢(shì)壘隧穿、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、能帶、聲子與元激發(fā)、約瑟芬森結(jié)等內(nèi)容，還有一些近一段時(shí)間內(nèi)量子物理方面的新成果。

從知識(shí)的連貫性看，此書規(guī)定學(xué)生要掌握光學(xué)、微積分和線性代數(shù)的知識(shí)。課時(shí)的規(guī)定是與原子物理課程相似。在擬定物理專業(yè)的講授方案上，會(huì)遇到一個(gè)麻煩，就是如固體物理學(xué)、原子核物理學(xué)等主要的一些科目，需要等量子力學(xué)這部分知識(shí)學(xué)習(xí)之后再繼續(xù)學(xué)習(xí)獲得。那么在學(xué)生學(xué)習(xí)了“量子物理”的內(nèi)容之后，以后的教學(xué)內(nèi)容就可以在學(xué)完量子力學(xué)課程之前安排，使學(xué)校的教學(xué)變得更加機(jī)動(dòng)了，而且學(xué)生做近代物理實(shí)驗(yàn)時(shí)非常有益。

普朗克量子論中可知曉普朗克量子論的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的主要過程，還有量子力學(xué)在科學(xué)研究上和人類社會(huì)發(fā)展上起到了重要的作用。量子論誕生到現(xiàn)在也有近一百年的時(shí)間了，量子力學(xué)也逐漸完善，時(shí)間也非常久遠(yuǎn)。高校所學(xué)的基礎(chǔ)物理課程中量子物理的知識(shí)在許多地方都是一帶而過，但是所學(xué)的量子的知識(shí)在基礎(chǔ)物理中是具有舉足輕重的部分。量子力學(xué)一些原理是根據(jù)偏微分方程得出的，對(duì)學(xué)生基本學(xué)習(xí)內(nèi)容要求的高，就會(huì)造成理解領(lǐng)悟上的難度，導(dǎo)致有些問題一直不能完成，然而，大多數(shù)普通高校物理專業(yè)的學(xué)生將在大三時(shí)期去學(xué)這門課程。

對(duì)于在大學(xué)期間以物理學(xué)為專業(yè)的學(xué)生來說，大部分都是高中的優(yōu)秀學(xué)生，他們對(duì)在物理方面所取得的成果，都有著濃厚的興趣。興趣是發(fā)現(xiàn)問題解決問題的原動(dòng)力，一旦量子物理這門課帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入微觀的世界，就可以激起和持續(xù)的給學(xué)生帶來興趣，這一定會(huì)有助于學(xué)生們學(xué)習(xí)量子力學(xué)，解決了直接學(xué)習(xí)量子力學(xué)的困難。如今，很多相關(guān)范圍的內(nèi)容，如量子化學(xué)、量子生物學(xué)很多相關(guān)知識(shí)與量子的知識(shí)相輔相成，都是以量子物理這門學(xué)科作為基石，正是因?yàn)槿绱?，可以自信的認(rèn)為，如果沒有量子物理的知識(shí)，那么就不會(huì)有人類現(xiàn)在的生活方式和生活水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙凱華，羅蔚茵.《新概念物理教程.熱學(xué)》改革的思路[J].大學(xué)物理.1998，17（4）：35-36

[2]戰(zhàn)麗波.高等師范院校《量子力學(xué)》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法研究[C].魯東大學(xué).2006

作者簡(jiǎn)介：

呼和滿都拉（1982-），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布市人，講師，主要從事理論物理教學(xué)及課程建設(shè)工作。