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現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文第1篇

[關(guān)鍵詞] 地方院校；量子力學(xué)；精品課程建設(shè)

[中圖分類號] G642.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）01-0057-04

0 引言

我國本科高校按隸屬對象不同，分為部委屬和省屬兩大類別，省屬高校又分為省屬國家“211”重點(diǎn)高校、省部共建高校、地方性直屬高校三類，本文“地方院校”指省屬高校中的地方性直屬本科高校，這些院校大多采取省市共建、以市為主的管理體制，多數(shù)建校時(shí)間短或由?？粕?。

隨著我國高等教育大眾化進(jìn)程的不斷深入，生源質(zhì)量降低，教學(xué)資源日趨緊張，高等院校的教學(xué)壓力逐漸加大，引發(fā)了社會對高等教育質(zhì)量的擔(dān)憂。2003年4月《教育部關(guān)于啟動(dòng)高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品課程建設(shè)工作的通知》（教高[2003]1號），引起了全國范圍內(nèi)建設(shè)國家、省、校三級精品課程的熱潮。量子力學(xué)精品課程也同其他課程一樣，經(jīng)歷了精品課程建設(shè)的熱潮，截至2013年9月，共有四校建成國家精品課程，分別是蘭州大學(xué)（2004年）、復(fù)旦大學(xué)（2004年）、清華大學(xué)（2007年）、北京大學(xué)（2008年）；兩校建成湖北省精品課程，分別是華中師范大學(xué)（2003年）和湖北大學(xué)（2003年）；兩校建成湖北省地方院校校級精品課程，分別是黃岡師范學(xué)院（2007年）、湖北師范學(xué)院（2011年）?？梢姡孔恿W(xué)國家精品課程全部由985重點(diǎn)大學(xué)建設(shè)，湖北省精品課程也由211重點(diǎn)大學(xué)和省屬重點(diǎn)大學(xué)建設(shè)，地方院校只有兩校建成校級精品課程，只占湖北省27所地方院校的7.4%，大多數(shù)地方院校并未開展量子力學(xué)精品課程建設(shè)，這與量子力學(xué)課程的重要地位極不相稱。量子力學(xué)是近代物理學(xué)的兩大支柱之一，也是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)，其教學(xué)質(zhì)量的重要性不言而喻，但量子力學(xué)又是一門高度抽象的理論物理課程，遠(yuǎn)離日常經(jīng)驗(yàn)，教與學(xué)都有一定的難度。地方院校由于師資力量薄弱，學(xué)術(shù)資源匱乏，生源素質(zhì)不理想，教學(xué)與科研脫節(jié)，導(dǎo)致這些院校的量子力學(xué)精品課程大多處于有心無力、舉步維艱的狀態(tài)。

地方院校占我國高?？倲?shù)的90%左右，擔(dān)負(fù)著服務(wù)地方社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)、培養(yǎng)千百萬專門人才的重任。地方院校是我國高等教育金字塔的塔基，塔基不穩(wěn)，必然影響我國高等教育的健康發(fā)展，因此研究地方院校量子力學(xué)精品課程建設(shè)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是迫在眉睫的重要問題，令人惋惜的是這方面的研究成果太少，難以指導(dǎo)地方院校量子力學(xué)精品課程的建設(shè)。

1 地方院校視角下量子力學(xué)精品課程建設(shè) 的內(nèi)涵

精品課程的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是“五個(gè)一流”，即一流教師隊(duì)伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理。精品課程建設(shè)研究大多圍繞“五個(gè)一流”展開，但精品課程建設(shè)應(yīng)該是分層次的，不同類型的高校應(yīng)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)學(xué)校都是在自己的層次上、自己的類型上來辦出最高水平的課程，各個(gè)學(xué)校是不一樣的，精品課定位不一樣，尋找精品課群體也不一樣[1]。地方高校應(yīng)從自己的辦學(xué)定位、培養(yǎng)規(guī)格和生源情況來考慮量子力學(xué)精品課程建設(shè)，基于地方院校視角來理解“五個(gè)一流”，揚(yáng)長避短，不盲目攀比，也不妄自菲薄。

1.1 一流教師隊(duì)伍

地方院校普遍存在教師整體水平不高的問題，教師的學(xué)歷、職稱、學(xué)術(shù)水平和重點(diǎn)大學(xué)相比有較大差距，教學(xué)任務(wù)重，技術(shù)應(yīng)用能力不強(qiáng)。重點(diǎn)大學(xué)承擔(dān)培養(yǎng)拔尖人才的任務(wù)，必然要求教師具有較高的學(xué)術(shù)水平和科研能力，地方院校承擔(dān)培養(yǎng)千百萬專門人才，即應(yīng)用型技能型人才的任務(wù)，對教師的學(xué)術(shù)水平要求不是太高，但要求教師具有較強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用能力。地方院校教師不宜與重點(diǎn)大學(xué)的教師比學(xué)術(shù)水平，但要關(guān)注學(xué)科前沿，盡快掌握與本學(xué)科相關(guān)的最新技術(shù)，提高重點(diǎn)大學(xué)教師并不擅長的技術(shù)應(yīng)用能力，體現(xiàn)地方院?！半p師”型師資的鮮明特色。

地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教師隊(duì)伍，就是要建設(shè)一支與應(yīng)用型人才培養(yǎng)相適應(yīng)的，具有一定的學(xué)術(shù)水平、較高的教學(xué)水平、較強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用能力的“雙師型”教師隊(duì)伍。

1.2 一流教學(xué)內(nèi)容

應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位，決定了量子力學(xué)精品課程的教學(xué)內(nèi)容有別于重點(diǎn)大學(xué)，教學(xué)內(nèi)容的核心是量子力學(xué)的基本理論、基本知識、基本技能，不求教學(xué)內(nèi)容的高度完整性，適當(dāng)降低內(nèi)容的深度和應(yīng)用數(shù)學(xué)解題的難度，保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性和時(shí)代性，滿足學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展前沿及其技術(shù)應(yīng)用的強(qiáng)烈愿望。前沿知識不僅可以開闊學(xué)生的眼界，而且能夠潛移默化地影響學(xué)生未來的發(fā)展。

地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教學(xué)內(nèi)容可以理解為，量子力學(xué)基本理論、基本知識、基本技能等學(xué)科有效知識與專業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的前沿知識及其技術(shù)應(yīng)用的有機(jī)整合。有效知識，就是今后能對在該領(lǐng)域繼續(xù)學(xué)習(xí)、繼續(xù)研究、開辟新的領(lǐng)域、學(xué)習(xí)新的知識發(fā)揮作用的、最關(guān)鍵、最基礎(chǔ)性的東西[1]。

1.3 一流教學(xué)方法

重點(diǎn)大學(xué)普遍重視討論式、研究式教學(xué)方法，基于量子力學(xué)學(xué)科特點(diǎn)和地方院校學(xué)生水平，討論式和研究式的教學(xué)方法要慎重使用，如果準(zhǔn)備不充分，極有可能出現(xiàn)學(xué)生討論時(shí)言之無物和研究時(shí)無從著手的難堪局面，反而挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。采用討論式和研究式教學(xué)方法，一要內(nèi)容難度適宜，二要前期準(zhǔn)備充分，三要教師循循善誘。量子力學(xué)內(nèi)容高度抽象，學(xué)生自學(xué)困難較大，因此對教學(xué)方法和手段的要求較高。無論選擇什么樣的教學(xué)方法，采用什么樣的教學(xué)手段，都是為了學(xué)生能夠更好地理解和掌握知識，都要適合學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平，不能為了討論而討論，為了研究而研究，應(yīng)以實(shí)際教學(xué)效果來評價(jià)教學(xué)方法的優(yōu)劣。

地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教學(xué)方法，即以啟發(fā)式講授為主，結(jié)合課程內(nèi)容適當(dāng)采取討論式和研究式教學(xué)，傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體技術(shù)手段有機(jī)結(jié)合，集多種方法與手段于一體的教學(xué)方法體系。

1.4 一流教材

量子力學(xué)教材的選用，國內(nèi)一般主要選用曾謹(jǐn)言版（重點(diǎn)大學(xué)）和周世勛版（地方院校），另有蘇汝鏗版、張永德版、錢伯初版、關(guān)洪版等多種教材，也有多種國外優(yōu)秀教材。鑒于量子力學(xué)的某些基本問題至今仍有爭議，甚至國內(nèi)權(quán)威教材中的部分內(nèi)容仍受質(zhì)疑，地方院校不宜盲目自編教材，避免對某些問題的不當(dāng)闡述誤導(dǎo)學(xué)生，宜選用國內(nèi)經(jīng)典的簡明教材，輔以優(yōu)秀教材作為參考書，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，通過立體化、一體化教材建設(shè)，補(bǔ)充量子力學(xué)的最新進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用，更好地為地方院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才服務(wù)。

地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教材，即在選用國內(nèi)經(jīng)典簡明教材的基礎(chǔ)上，選擇國內(nèi)外優(yōu)秀教材作參考書，著力打造包括電子教案、PPT、習(xí)題答案、試題庫、仿真實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)課堂等資源在內(nèi)的立體化、一體化教材。

1.5 一流教學(xué)管理

精品課程需要通過科學(xué)的管理為其提供制度保證?？茖W(xué)的教學(xué)管理和規(guī)范的管理機(jī)制，是精品課程的重要條件。精品課程的教學(xué)管理既包括對課堂教學(xué)的組織、實(shí)踐教學(xué)的安排、學(xué)習(xí)成績的評定等教學(xué)環(huán)節(jié)的管理，還包括師資隊(duì)伍的配備、課程建設(shè)過程的管理、教學(xué)保證條件的建設(shè)等[2]。

地方院校作為教學(xué)型大學(xué)，科研上處于劣勢，教學(xué)管理上更應(yīng)加強(qiáng)，應(yīng)將一流教學(xué)管理作為量子力學(xué)精品課程的重要特色來建設(shè)。

地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教學(xué)管理，即建立健全與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的教學(xué)管理制度，包括編、備、教、輔、改、考各教學(xué)環(huán)節(jié)的管理制度，以及經(jīng)費(fèi)投入、師資配備、用人機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制、課程評價(jià)等教學(xué)質(zhì)量保障制度，認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)教學(xué)管理制度并切實(shí)做好教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控，保證課程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 地方院校視角下量子力學(xué)精品課程建設(shè) 的對策

2.1 建設(shè)一支與應(yīng)用型人才培養(yǎng)適應(yīng)的師資隊(duì)伍

地方院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位，客觀上要求教師應(yīng)具有教師和工程師（或技能師）的雙重身份。量子力學(xué)精品課程的師資隊(duì)伍建設(shè)，除引進(jìn)高層次人才、抓好現(xiàn)有教師的轉(zhuǎn)型提升、開展與課程相關(guān)的教研和科研等常規(guī)措施之外，尤其要重視師資隊(duì)伍的技術(shù)水平和能力的培養(yǎng)，通過產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合切實(shí)提高教師的技術(shù)操作能力、應(yīng)用能力和轉(zhuǎn)化能力。加強(qiáng)學(xué)校與科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)的合作，聘請經(jīng)驗(yàn)豐富的科研人員和工程師作為兼職教師，提高教師隊(duì)伍整體的科研水平和技術(shù)實(shí)力。

2.2 精選課程有效知識構(gòu)建學(xué)科基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)理論 與應(yīng)用、基礎(chǔ)與前沿的完美結(jié)合

夯實(shí)基礎(chǔ)、關(guān)注前沿、了解應(yīng)用、激發(fā)興趣是一流教學(xué)內(nèi)容的必然要求。在教學(xué)內(nèi)容的選擇和安排上，要注意與知識的實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系，找準(zhǔn)最佳結(jié)合點(diǎn)，融入學(xué)科前沿的理論知識和學(xué)科發(fā)展的最新成果。

量子力學(xué)的有效知識包括量子力學(xué)的發(fā)展歷史、量子力學(xué)的五大公設(shè)、定態(tài)問題求解、表象變換理論、微擾理論、電子自旋等，有效知識構(gòu)成課程的核心知識；學(xué)科前沿知識、量子力學(xué)在現(xiàn)代科技和其它學(xué)科中的應(yīng)用等內(nèi)容構(gòu)成課程的補(bǔ)充知識；散射等相對困難的內(nèi)容構(gòu)成課程的知識。核心知識具有相對穩(wěn)定性，要求熟練掌握；補(bǔ)充知識具有時(shí)代性，要求學(xué)生了解而不求掌握；知識具有可選性，建議有能力的學(xué)生選學(xué)。核心知識和補(bǔ)充知識屬于第一層次的教學(xué)內(nèi)容，面向全體學(xué)生；知識屬第二層次的教學(xué)內(nèi)容，面向部分學(xué)生。教學(xué)內(nèi)容的分類既有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)的層次化，又有利于實(shí)現(xiàn)理論與應(yīng)用、基礎(chǔ)與前沿的有機(jī)結(jié)合。

2.3 構(gòu)建教學(xué)理念先進(jìn)、與學(xué)生水平相適應(yīng)的教 學(xué)方法體系

以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體。變單一教學(xué)方式為多樣化教學(xué)方式構(gòu)成的有機(jī)體系，變以教為主為以學(xué)為主或?qū)W教并重，變傳統(tǒng)課堂教學(xué)為傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)相結(jié)合。基于量子力學(xué)的抽象性，講授仍是主要的教學(xué)方法，但應(yīng)注重啟發(fā)學(xué)生積極思考，采取課內(nèi)、課外、網(wǎng)絡(luò)等多種形式增強(qiáng)師生互動(dòng)，結(jié)合適當(dāng)?shù)膬?nèi)容開展討論和研究。

可以組織學(xué)生討論如量子力學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的解釋、量子力學(xué)基本原理的各種理解、一維定態(tài)問題的求解方法等；也可討論量子力學(xué)的某些新進(jìn)展和新的技術(shù)應(yīng)用，要求學(xué)生就“量子糾纏”、“EPR佯謬”、“量子計(jì)算機(jī)原理”等內(nèi)容展開調(diào)研，撰寫文獻(xiàn)綜述報(bào)告，將討論和初步的研究結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的基本素質(zhì)；也可建議能力較強(qiáng)的學(xué)生對“密度矩陣表示量子態(tài)”、“路徑積分量子化”、“自由粒子的狄拉克方程”等較新的內(nèi)容進(jìn)行一些初級的理論探討，通過寫小論文的方式總結(jié)研究結(jié)果等。

討論和探究的關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、問題意識和批判意識，不奢望畢其功于一役，長期堅(jiān)持一定會有收獲。

2.4 選擇適宜的教材和教學(xué)參考書，建設(shè)立體化、 一體化教材

選擇周世勛版《量子力學(xué)教程》作為教材，因?yàn)樗容^簡明，適合初學(xué)者和地方院校生源的實(shí)際水平；選擇曾謹(jǐn)言版《量子力學(xué)教程》作為主要參考書，因?yàn)樗侨珖蠖鄶?shù)高校指定的考研參考用書，要照顧部分考研學(xué)生的需要；還可選擇其他國內(nèi)外優(yōu)秀教材作為參考書，以兼收并蓄、博采眾長。

教材是教學(xué)內(nèi)容的載體，一流教材必然要展現(xiàn)一流教學(xué)內(nèi)容。立體化、一體化教材不是簡單的教材和教參搬家，應(yīng)將學(xué)科最新的研究成果、成功的教改經(jīng)驗(yàn)和教師自己的教科研成果及時(shí)地反映出來。一流教材除電子教案、PPT、全程教學(xué)錄像、習(xí)題解答、試題庫、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)答疑、在線測試等內(nèi)容外，還要自編學(xué)習(xí)輔導(dǎo)用書，內(nèi)容大致可包括學(xué)習(xí)內(nèi)容輔導(dǎo)、考研輔導(dǎo)、閱讀材料三大部分。學(xué)習(xí)內(nèi)容輔導(dǎo)應(yīng)梳理各章知識點(diǎn)及聯(lián)系、重點(diǎn)難點(diǎn)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，補(bǔ)充典型習(xí)題；考研輔導(dǎo)可提供各類院校近年來的量子力學(xué)考研試卷，分析考試內(nèi)容涵蓋的知識點(diǎn)和相關(guān)的考核要求；閱讀材料可介紹量子力學(xué)的最新進(jìn)展、與量子力學(xué)有關(guān)的各交叉學(xué)科、量子力學(xué)的發(fā)展歷史以及逸聞趣事等。

2.5 抓緊抓實(shí)全方位全過程的教學(xué)管理

精品課程建設(shè)是一個(gè)綜合系統(tǒng)工程，只有扎扎實(shí)實(shí)、認(rèn)認(rèn)真真、持之以恒地努力工作，才能把事情做好[3]。一流教學(xué)管理是精品課程建設(shè)的重要方面，建章立制是基礎(chǔ)，教學(xué)各環(huán)節(jié)的過程管理是縱線，教學(xué)保障條件建設(shè)管理是橫線，教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控、反饋和改進(jìn)是保障。教學(xué)管理不必標(biāo)新立異，抓緊、抓實(shí)、抓細(xì)、抓出成效，就是教學(xué)管理的最大特色。

教學(xué)各環(huán)節(jié)的管理制度中，重點(diǎn)要改變學(xué)業(yè)成績評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，變結(jié)果評價(jià)為過程評價(jià)，正確把握考試導(dǎo)向，降低期末考試比重，加大平時(shí)考核比重，將考勤、作業(yè)、提問、小論文、課程設(shè)計(jì)納入平時(shí)考核。

教學(xué)質(zhì)量保障制度的建設(shè)和落實(shí)要抓好以下幾個(gè)方面：學(xué)校要加大對精品課程建設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入；選擇學(xué)術(shù)水平較高、教學(xué)效果得到師生公認(rèn)的優(yōu)秀教師擔(dān)任課程負(fù)責(zé)人，組建由課程負(fù)責(zé)人負(fù)總責(zé)、主講教師分工與合作的教學(xué)隊(duì)伍；對參與精品課程建設(shè)的教師，在評優(yōu)評先、晉升職稱等方面優(yōu)先考慮；抓實(shí)教學(xué)過程的質(zhì)量監(jiān)控，完善同行評教、學(xué)生評教、畢業(yè)生評教和評教意見的及時(shí)反饋及改進(jìn)制度；抓住一切校內(nèi)外的交流機(jī)會，博采眾長，不斷更新充實(shí)網(wǎng)上資源，確保精品課程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 地方院校視角下量子力學(xué)精品課程建設(shè) 的初步成果

2011年起，荊楚理工學(xué)院應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)開設(shè)量子力學(xué)課程。三年來，量子力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持以建設(shè)校級精品課程為目標(biāo)，始終追求精品境界，目前量子力學(xué)精品課程的基本資料已準(zhǔn)備就緒，擬申報(bào)校級精品課程，并計(jì)劃在校級精品課程基礎(chǔ)上，力爭申報(bào)省級及以上精品課程，最終轉(zhuǎn)型升級成為精品資源共享課。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持教學(xué)和科研相結(jié)合，重視研究解決教學(xué)過程中存在的突出問題，以教科研水平的提高帶動(dòng)教學(xué)水平的提高。三年共主持完成湖北省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題“理工類本科生物理學(xué)習(xí)障礙歸因及對策研究”一項(xiàng)，此課題于2013年5月被湖北省教科規(guī)劃辦批準(zhǔn)結(jié)題，鑒定結(jié)論為：課題研究整體設(shè)計(jì)規(guī)范，研究路線科學(xué)，課題組成員分工合理，研究成果豐富且有實(shí)效；正主持湖北省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題一項(xiàng)：“地方院校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究”。在學(xué)術(shù)研究方面，教學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞量子糾纏態(tài)、量子點(diǎn)、反應(yīng)微分截面等方向進(jìn)行了比較深入地研究，取得了一些成果，近幾年在國外英文期刊和國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表了6篇英文學(xué)術(shù)論文，其中4篇被EI收錄，2篇被INSPECT收錄，并在原子與分子物理學(xué)報(bào)、重慶大學(xué)學(xué)報(bào)、量子光學(xué)學(xué)報(bào)等中文核心期刊上發(fā)表了8篇學(xué)術(shù)論文。

科學(xué)研究提高了教師的學(xué)術(shù)水平，加深了對量子力學(xué)課程內(nèi)容的深刻理解，促進(jìn)了教學(xué)的深入淺出，實(shí)現(xiàn)了理論與應(yīng)用、基礎(chǔ)與前沿的有機(jī)結(jié)合，量子力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量逐年穩(wěn)步提高：三年來師生評教均分都在95分以上，教學(xué)效果得到師生認(rèn)可；學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的積極性明顯提高，學(xué)業(yè)成績的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，大部分學(xué)生較好地掌握了量子力學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能，并對量子力學(xué)知識的有關(guān)應(yīng)用和學(xué)科發(fā)展前沿產(chǎn)生了濃厚興趣，越來越多的學(xué)生開始選擇以量子力學(xué)的有關(guān)研究作為畢業(yè)論文選題，其中2009級兩名學(xué)生的畢業(yè)論文榮獲學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)論文；不少學(xué)生考研時(shí)量子力學(xué)科目也取得了135分以上的較好成績。荊楚理工學(xué)院量子力學(xué)精品課程建設(shè)取得的初步成效，從理論和實(shí)踐兩方面證明了建設(shè)具有地方院校特色的量子力學(xué)精品課程是可行的。

4 結(jié)束語

精品課程不應(yīng)千課一面，不同類型的院校應(yīng)該有不同類型的精品課程，量子力學(xué)精品課程建設(shè)也不應(yīng)該成為重點(diǎn)大學(xué)的專利，地方院校完全可以根據(jù)自己的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格、生源狀況，正確地理解“一流教師隊(duì)伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理”，建設(shè)具有應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色的量子力學(xué)精品課程，在精品課程建設(shè)上實(shí)現(xiàn)與重點(diǎn)大學(xué)的錯(cuò)位發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]袁德寧.精品課建設(shè)及課程支撐理念的轉(zhuǎn)變[J].清華大學(xué)教育研究，2004，25（3）：53-57.

現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文第2篇

（赤峰學(xué)院 物理與電子信息工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

摘 要：實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的基礎(chǔ)，能夠創(chuàng)造新知識、產(chǎn)生新技術(shù).近代物理實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生綜合能力具有特殊功能，是培養(yǎng)創(chuàng)新思維品質(zhì)、分析解決問題能力、實(shí)踐能力和實(shí)驗(yàn)技能的重要環(huán)節(jié).近代實(shí)驗(yàn)技術(shù)在許多科學(xué)領(lǐng)域與工程實(shí)踐中有廣泛應(yīng)用.本文結(jié)合原子物理學(xué)課程、近代物理實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際，探討近代物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法和教學(xué)組織形式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.

關(guān)鍵詞 ：創(chuàng)新思維；創(chuàng)新能力；開放式教學(xué)

中圖分類號：G642.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-260X（2015）01-0233-02

1 引言

眾所周知，在近代物理學(xué)的發(fā)展過程中，兩個(gè)重要的物理實(shí)驗(yàn)與經(jīng)典的物理學(xué)理論尖銳矛盾，一個(gè)是黑體輻射中的紫外災(zāi)難（ultra-violet catastrophe），另一個(gè)是邁克爾遜 A.A.Michelson-莫雷E.W.Morley實(shí)驗(yàn).它們導(dǎo)致量子理論和相對論的建立，開創(chuàng)了近代物理的新紀(jì)元.Einstein提出的狹義相對論，改變了Newton力學(xué)的絕對時(shí)空觀，而量子理論則涉及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式和規(guī)律的根本改變[1-3].量子理論不僅能夠揭示極為廣泛的自然現(xiàn)象，同時(shí)還引發(fā)了極為廣泛的新技術(shù)上的應(yīng)用.近代物理理論和技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了原子物理、核物理、粒子物理、凝聚態(tài)物理和天體物理等的研究，產(chǎn)生了半導(dǎo)體、核工程、激光等新的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù).這些新技術(shù)在能源、材料、工程技術(shù)、工農(nóng)業(yè)、國防、生物科學(xué)、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用.縱觀物理學(xué)的發(fā)展過程，實(shí)驗(yàn)始終是科學(xué)研究的基礎(chǔ)，能夠創(chuàng)造新知識、產(chǎn)生新技術(shù)，是培養(yǎng)創(chuàng)新思維品質(zhì)、分析解決問題能力、實(shí)踐能力和實(shí)驗(yàn)技能的重要環(huán)節(jié).但學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)課程，動(dòng)手能力和主動(dòng)性較差，個(gè)性和潛能不能充分發(fā)揮，因此我們嘗試推進(jìn)近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革.

2 合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容 突出思想方法和現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)

近代物理學(xué)的兩大支柱-量子論和相對論，前者研究微觀粒子的統(tǒng)計(jì)行為，后者則研究高速（接近光速）運(yùn)動(dòng)物體的行為，許多經(jīng)典物理學(xué)的規(guī)律已不再適用，兩者在生活中又沒有相應(yīng)的模型與之對應(yīng)，因此研究過程離不開新的物理思想、方法和現(xiàn)代測量技術(shù).近代物理實(shí)驗(yàn)課程，目的是使學(xué)生掌握先進(jìn)的研究問題的思想、方法、技術(shù)和手段，跟蹤最新科學(xué)研究動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維品質(zhì)，造就高素質(zhì)人才.我們在近代物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)過程中，經(jīng)充分論證，設(shè)置了黑體輻射、弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)、X射線物象分析、原子力顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、微波測量技術(shù)、激光拉曼、塞曼效應(yīng)、鈉原子光譜、核磁共振等12個(gè)必修項(xiàng)目，另外我們正在積極建設(shè)原子核物理技術(shù)實(shí)驗(yàn)-快速電子的動(dòng)量與動(dòng)能的相對論關(guān)系實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.這些實(shí)驗(yàn)包括了近代物理學(xué)發(fā)展過程中具有經(jīng)典性、物理思想影響深遠(yuǎn)的物理實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)技能和現(xiàn)代測試技術(shù)的實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)論、現(xiàn)代新技術(shù)在各領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握基本理論、研究問題的思想方法和高級實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維意識、創(chuàng)新能力、分析解決問題能力和自主研究問題的興趣與能力.

3 合理選擇教學(xué)方法 培養(yǎng)創(chuàng)新思維品質(zhì)

近代物理實(shí)驗(yàn)課程是物理學(xué)專業(yè)和應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)高年級學(xué)生的必修課程，重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維品質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)，提高學(xué)生科學(xué)認(rèn)知的水平和能力.12個(gè)近代物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中涉及到原子物理實(shí)驗(yàn)、X光技術(shù)、微波技術(shù)、磁共振技術(shù)等[4-5].針對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際適時(shí)調(diào)整教學(xué)方式方法，對于實(shí)驗(yàn)原理、儀器構(gòu)造、操作注意事項(xiàng)等內(nèi)容，用現(xiàn)代多媒體技術(shù)手段呈現(xiàn)并認(rèn)真分析講解.對于具體的操作方法、技能，教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)和示范作用，學(xué)生須嚴(yán)格按操作規(guī)程序完成操作.如塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的調(diào)節(jié)；激光拉曼實(shí)驗(yàn)中外光路的調(diào)節(jié)及應(yīng)用程序的使用；掃描隧道顯微鏡實(shí)驗(yàn)中針尖、樣品的安裝，STM工作軟件的使用等以提高學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能.對于綜合研究性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，提出需要研究解決的問題，采用探索研究式、啟發(fā)式、討論式等教學(xué)方法并根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展適時(shí)引導(dǎo)、啟發(fā)、答疑、解惑，改變學(xué)生機(jī)械、被動(dòng)的重復(fù)教材實(shí)驗(yàn)過程的狀態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生思維活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維品質(zhì)，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，相互討論，使學(xué)生不迷信、不盲從于教材和教師,充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，將實(shí)驗(yàn)過程變成積極思維、勇于探索的創(chuàng)造性過程,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維品質(zhì)和創(chuàng)新能力.

4 采取開放式教學(xué)模式 促使知識向能力轉(zhuǎn)化

12個(gè)近代物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)劃課時(shí)僅為48學(xué)時(shí),這就需要打破傳統(tǒng)的教與學(xué)、理論與實(shí)驗(yàn)、時(shí)間與空間的界限，采用開放式的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng).開放式教學(xué)指設(shè)備、場地、內(nèi)容、時(shí)間、興趣、思維、教學(xué)方法、教學(xué)手段等全面開放,以促進(jìn)學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為能力.就原子物理部分實(shí)驗(yàn)而言，教師可以根據(jù)理論課的教學(xué)進(jìn)程、教學(xué)內(nèi)容靈活安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和時(shí)間，課堂上提出要探討研究的課題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析討論并綜合運(yùn)用所學(xué)知識、技能，提出研究解決問題的思路方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案.如：在玻爾理論的教學(xué)過程中，課堂上可引導(dǎo)學(xué)生分析討論，提出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證原子內(nèi)部能量量子化的思想方法并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后與弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較修改完善設(shè)計(jì)方案.在這個(gè)基礎(chǔ)上并在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)安排學(xué)生完成弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，證明原子內(nèi)部量子化的量子化.弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，但教師在授課過程中提出能夠引發(fā)學(xué)生思維的問題，創(chuàng)設(shè)思維環(huán)境，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考問題，并綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決問題，理論與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合使這個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)知識向能力進(jìn)行轉(zhuǎn)化.對于原子的核式結(jié)構(gòu)模型、原子的空間量子化、實(shí)物粒子的波粒二象性等教學(xué)內(nèi)容雖然沒安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或沒有實(shí)驗(yàn)條件，同樣可以采用這種方式進(jìn)行教學(xué)，如驗(yàn)證盧瑟福散射公式、原子的空間量子化等，教師創(chuàng)設(shè)思維環(huán)境，提出有待解決的問題，引導(dǎo)學(xué)生分析討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維,探求解決方案,然后讓學(xué)生查閱相關(guān)資料，完善改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)方案，培養(yǎng)獲取信息的能力、運(yùn)用所學(xué)知識分析解決問題的能力及創(chuàng)造性思維能力.原子物理學(xué)課程中[6-7]，巧妙的構(gòu)思與設(shè)計(jì)貫穿于教學(xué)過程始終，在教學(xué)過程中，教師要善于創(chuàng)設(shè)問題情境，解放學(xué)生的思維空間，學(xué)生大膽想象、設(shè)計(jì)、爭論、探究，教師及時(shí)引導(dǎo)、修正、解惑、答疑，理論課與實(shí)驗(yàn)課有機(jī)結(jié)合統(tǒng)籌安排的教學(xué)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的二者分開教學(xué)的教學(xué)效果.

由于設(shè)備、場地、內(nèi)容、時(shí)間、興趣、思維等全面開放，教師可以精選實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)研究或作為學(xué)生的選修項(xiàng)目.對于選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師要明確提出任務(wù)要求，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求綜合運(yùn)用所學(xué)知識技能進(jìn)行構(gòu)思,并正確選擇實(shí)驗(yàn)儀器,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決物理問題的能力和創(chuàng)造能力.學(xué)生也可以參與教師的科研工作，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、組織實(shí)施能力和知識應(yīng)用能力.除此之外，學(xué)生也可根據(jù)自己的專業(yè)特點(diǎn)、興趣愛好，有目的有計(jì)劃的進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，即學(xué)生根據(jù)自己要研究解決問題的，查閱資料并認(rèn)真研究,提出分析、解決問題的構(gòu)想，自主選擇儀器、設(shè)計(jì)研究方案，然后在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，對于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的一些新的問題及時(shí)與教師研究討論，不斷修改完善實(shí)驗(yàn)方案，尋求解決問題的最佳途徑.自主實(shí)驗(yàn)在時(shí)間、空間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等方面給學(xué)生充分的自主權(quán),充分的學(xué)習(xí)思維空間,豐富的想象空間，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生觀察、思維、設(shè)計(jì)、操作、創(chuàng)新能力.

近代物理的理論和技術(shù)在諸多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，在教學(xué)過程中，將理論課、實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)拓寬，實(shí)現(xiàn)理論、實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用同步教學(xué).如將理論課與實(shí)驗(yàn)資源、網(wǎng)絡(luò)資源有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生探究描隧道顯微技術(shù)、核磁共振層析技術(shù)、核能利用、X射線衍射物象分析技術(shù)、血管造影技術(shù)、激光技術(shù)等內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情和潛能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.

5 結(jié)語

近代物理實(shí)驗(yàn)是一門綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程，在教學(xué)過程中恰當(dāng)?shù)倪x擇教學(xué)方法、適當(dāng)拓展教學(xué)內(nèi)容，采用以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新思維能力、分析解決問題能力、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粩嗵岣叩牧夹匝h(huán)中.開放性教學(xué)的實(shí)施,給學(xué)生充分的學(xué)習(xí)、思維和想象空間，使學(xué)生運(yùn)用知識、技能獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、思維能力和創(chuàng)新能力得到提高.但實(shí)施過程中也會遇到各種意想不到的問題，教師面臨前所未有的挑戰(zhàn)，這就要求教師不斷充實(shí)和完善自己，確保教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提升.

參考文獻(xiàn)：

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〔4〕張?zhí)靻?，董有爾．近代物理?shí)驗(yàn)[M]．科學(xué)出版社，2004.

〔5〕吳思誠，王祖銓．近代物理實(shí)驗(yàn)[M]．北京大學(xué)出版社，1995.

現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文第3篇

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué) 影響

一、數(shù)學(xué)知識和思想的地位和作用：

1. 數(shù)學(xué)課是各大院校必修的文化課。數(shù)學(xué)課是各大院校甚至是經(jīng)濟(jì)類院校主要的必修文化課，目的是要讓學(xué)生接受數(shù)學(xué)學(xué)科文化思想的教育，數(shù)學(xué)可以簡化經(jīng)濟(jì)學(xué)復(fù)雜的邏輯推理，簡便經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算，在經(jīng)濟(jì)學(xué)的初級教程中，常常用簡單明了、清晰易懂的圖表形式來表示。但是市場上產(chǎn)品的生產(chǎn)涉及要素、及相關(guān)數(shù)據(jù)、和市場上各種生產(chǎn)要素的供給和社會市場上各家企業(yè)生產(chǎn)資金的調(diào)配，如果還需要考慮國外市場的需求量國際貿(mào)易和涉及匯率市場的波動(dòng)，那么這幾者之間的關(guān)系將會變得更加的繁冗復(fù)雜，所以就單憑一張的圖表會很難說明多于一個(gè)市場的一般均衡。換一種文字形式來表述，各個(gè)市場之間的相互聯(lián)系也是用再多的文字也難以表達(dá)全面透徹和一目了然，而通過實(shí)用經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中的不動(dòng)點(diǎn)理論，就可以更快速、更直接地證明了市場經(jīng)濟(jì)中一般均衡理論的存在。可見，在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的一般均衡理論的理解和運(yùn)用，數(shù)學(xué)理論起了至關(guān)重要的作用。

2.數(shù)學(xué)具備服務(wù)科學(xué)的邏輯思維能力。數(shù)學(xué)是人類最早的一門自然科學(xué),它是運(yùn)用邏輯、思辨和推理等思維方法，加之有計(jì)算器，計(jì)算機(jī)、多媒體等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)手段的工具進(jìn)入課堂，學(xué)生可以通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)踐活動(dòng)切身體會到科學(xué)研究的一些實(shí)用的基本方法，并深刻掌握加以利用。觀察、實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、合情推理、研究、歸納與驗(yàn)證越來越多地被應(yīng)用到各科研究和實(shí)驗(yàn)中。有了這種邏輯思維能力和研究方法做鋪墊，相信會為其他科學(xué)領(lǐng)域提供敏捷的思路和學(xué)習(xí)方法。所以它具有精確性、嚴(yán)密性、簡單性、唯一性、完備性等特點(diǎn)。

3.數(shù)學(xué)應(yīng)用范圍之廣泛。數(shù)學(xué)對許多學(xué)科的發(fā)展都起著重大的貢獻(xiàn)作用,如眾所周知的力學(xué)、天文學(xué)、量子力學(xué)等等,當(dāng)然它們在經(jīng)濟(jì)研究中的重要作用也是不可忽視的，所以經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)的地位更是不可忽視，因?yàn)樗鼘?shù)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)兩個(gè)不同的領(lǐng)域?qū)W科緊密地聯(lián)系起來，從而有效推動(dòng)了現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展。具體體現(xiàn)在：

（1）數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)學(xué)上應(yīng)用實(shí)例

實(shí)例1：數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)學(xué)的影響巨大，例如舉個(gè)我們最常見的數(shù)學(xué)中每個(gè)定理和公式都有其一定的適用范圍，這就是我們所說的函數(shù)的定義域，只有在定義域內(nèi)取值才能得到相應(yīng)的函數(shù)值，二者相互約束，相互制約，以至于相同的函數(shù)可能存在不同的定義域，所以有時(shí)候看著相似完全一樣的關(guān)系會有可能完全不同。計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)是利用經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中的概率論知識說明：現(xiàn)實(shí)的許許多多的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象乃至生活現(xiàn)象總是不可能事件和必然事件之間徘徊，即事物都會以一定的概率出現(xiàn)，只是出現(xiàn)的概率都不確定，概率大小問題，但是都是符合概率論科學(xué)的，同時(shí)當(dāng)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象大量出現(xiàn)時(shí)又具有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，又符合數(shù)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，這種概率論中隨機(jī)性、必然性特征為現(xiàn)代計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展提供了必要的理論基礎(chǔ)。說到統(tǒng)計(jì)學(xué)，統(tǒng)計(jì)學(xué)也作為經(jīng)濟(jì)類、管理類、營銷類學(xué)生的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課， 因此它的作用是可想而知的，計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展實(shí)際上是建立在兩個(gè)數(shù)學(xué)公理基礎(chǔ)之上的，即所有經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都可以看作是服從概率中連續(xù)性隨機(jī)變量正太分布的隨機(jī)過程，所有經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象都可以看作是這個(gè)隨機(jī)過程產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)據(jù)的過程。因此經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)中的概率論也就理所應(yīng)當(dāng)?shù)爻闪苏撌鲇?jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)最有力的理論工具。

（2）數(shù)學(xué)工具與經(jīng)濟(jì)思想的緊密結(jié)合。

數(shù)學(xué)本身是一種計(jì)算工具，經(jīng)濟(jì)學(xué)借助數(shù)學(xué)工具能更加形象地表達(dá)經(jīng)濟(jì)學(xué)的各種理論，特別是最近三十年，許多經(jīng)濟(jì)學(xué)家利用數(shù)學(xué)工具作為主要研究手段，營銷學(xué)、市場經(jīng)濟(jì)科學(xué)、工商管理科學(xué)及工程管理科學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和研究所得均做到了簡單明了、條理清晰、通俗易懂。數(shù)學(xué)家華羅庚先生便是將數(shù)學(xué)理論和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的成功代表。同時(shí)建立數(shù)學(xué)模型也是經(jīng)濟(jì)學(xué)理論化的又一條明智路徑。在經(jīng)濟(jì)學(xué)中建立了數(shù)學(xué)模型的地方能夠保證邏輯思維的嚴(yán)密性。在經(jīng)濟(jì)理論的初始階段，經(jīng)濟(jì)思想的產(chǎn)生當(dāng)然非常重要，但是只有借助數(shù)學(xué)，建立了經(jīng)濟(jì)思想和數(shù)學(xué)模型，才能使經(jīng)濟(jì)思想和數(shù)學(xué)思想結(jié)合在一起，經(jīng)濟(jì)思想才會得到推廣和延伸，數(shù)學(xué)思想得到詮釋和升華；所以一定要足夠重視經(jīng)濟(jì)學(xué)的教學(xué)和經(jīng)濟(jì)思想的培養(yǎng)，使學(xué)生具有敏銳的經(jīng)濟(jì)學(xué)直覺和堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)思維，才能夠明白相關(guān)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)之后的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理及經(jīng)濟(jì)學(xué)概念，同時(shí)利用簡單的數(shù)學(xué)工具表達(dá)繁瑣難懂的經(jīng)濟(jì)原理是一種很好的選擇，即數(shù)學(xué)的思想和方法是步入經(jīng)濟(jì)科學(xué)的領(lǐng)域，成為分析、研究社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象和為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的一大有力工具。

二、經(jīng)濟(jì)學(xué)中更需要高數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)人才

現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文第4篇

關(guān)鍵詞：混沌現(xiàn)象；蔡氏電路；混沌吸引子；非線性負(fù)阻

1引言

混沌是在確定的非線性動(dòng)力系統(tǒng)中出現(xiàn)的一種對初值敏感的貌似無規(guī)則、類似隨機(jī)的現(xiàn)象，它是非線性動(dòng)力系統(tǒng)所特有的復(fù)雜現(xiàn)象，在自然界和社會生活中普遍存在?，F(xiàn)在，“混沌”是近論研究熱點(diǎn)，已經(jīng)形成了一門新的科學(xué)，它涉及的領(lǐng)域包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及工程技術(shù)的眾多學(xué)科，研究成果產(chǎn)生一些實(shí)用價(jià)值，并對這些學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。有預(yù)言，混沌理論將掀起繼相對論和量子力學(xué)以來基礎(chǔ)科學(xué)的第三次革命。在理工科教學(xué)中，緊跟現(xiàn)代科技前沿，適當(dāng)增加非線性內(nèi)容教學(xué)非常必要。為此，我校在近代物理實(shí)驗(yàn)中開設(shè)了《混沌實(shí)驗(yàn)》，開拓學(xué)生視野。學(xué)生長期學(xué)習(xí)牛頓經(jīng)典理論，知道物體的初始狀態(tài)和受力情況就可以預(yù)測物體未來的狀態(tài)，這與混沌理論的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不確定不可預(yù)測完全沖突，為了解決這種沖突，取得好的教學(xué)效果，我們通過三個(gè)層次進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生對混沌現(xiàn)象、成因及特點(diǎn)逐步形成深刻的印象。

2混沌現(xiàn)象的感性認(rèn)識

事實(shí)上，混沌現(xiàn)象普遍存在我們的自然和社會生活。所以，在課堂教學(xué)前，我們先讓學(xué)生觀察生活中的混沌現(xiàn)象。例如，觀察點(diǎn)燃的香煙，一縷縷青煙離開煙頭幾乎直線往空中升起，突然卷成擾動(dòng)的一團(tuán)煙霧，上下翻滾，然后四處飄散；觀察平穩(wěn)的水流突然四處飛濺等，通過仿真試驗(yàn)教學(xué)平臺讓學(xué)生觀察三叉混沌擺的完全不同步隨機(jī)的擺動(dòng)視頻等，總結(jié)所觀察的現(xiàn)象的特點(diǎn)。再讓學(xué)生閱讀有名的“蝴蝶效應(yīng)”等資料，通過這些學(xué)習(xí)，大部分同學(xué)都能發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象共同點(diǎn)是突然從有序變?yōu)闊o序，認(rèn)識到牛頓力學(xué)的局限，形成混沌現(xiàn)象感性認(rèn)識，初步了解混沌的基本特點(diǎn)。

3蔡氏電路混沌現(xiàn)象觀察

在實(shí)驗(yàn)課堂學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生觀察蔡氏電路的混沌現(xiàn)象。該電路能展示混沌產(chǎn)生的過程，混沌吸引子的動(dòng)態(tài)也很明晰。有源非線性負(fù)阻元件Nr是采用兩個(gè)運(yùn)算放大器（一個(gè)雙運(yùn)放LF353）和六個(gè)配制電阻來實(shí)現(xiàn)，其電路如圖2所示，雙運(yùn)算放大器中兩個(gè)對稱放大器各自的配置電阻相差100倍，這就使得兩個(gè)放大器輸出電流的總和，在不同的工作電壓段，輸出總電流隨電壓變化關(guān)系不相同（其中一個(gè)放大器達(dá)到電流飽和，另一個(gè)尚未飽和），因而出現(xiàn)了非線性的伏安特性。實(shí)驗(yàn)中我們主要觀察信號振動(dòng)周期產(chǎn)生分岔和混沌等一系列非線性現(xiàn)象，深入了解混沌現(xiàn)象的主要特點(diǎn)與混沌現(xiàn)象的產(chǎn)生途徑。

3．1混沌產(chǎn)生途徑觀察?；煦绗F(xiàn)象產(chǎn)生途徑一般有倍周期分叉和陣發(fā)混沌。觀察前，按圖1和圖2接好電路，示波器選擇X－Y工作方式。調(diào)節(jié)G（R1＋R2和組成，R1為粗調(diào)，R2為細(xì)調(diào)），阻值從最大逐漸減小，觀察李薩如圖的變化，如將一個(gè)環(huán)相圖周期定為一，隨著G阻值的減少，相圖變化過程為：不動(dòng)點(diǎn)一倍周期二倍周期四倍周期陣發(fā)混沌三倍周期單吸引子雙吸引子極限環(huán)直線。在三倍周期處，仔細(xì)調(diào)節(jié)R2，原先的混沌吸引子突然出現(xiàn)了一個(gè)三周期圖像，繼續(xù)微調(diào)R2，又出現(xiàn)了混沌吸引子，這一現(xiàn)象稱為出現(xiàn)了周期性窗口。實(shí)驗(yàn)過程我們看到，電路先產(chǎn)生豐富的倍周期分岔，在三倍周期處，出現(xiàn)周期性窗口進(jìn)入混沌狀態(tài)，倍周期分岔是非線性確定性系統(tǒng)通向混沌最典型的形式。

3．2混沌現(xiàn)象的特性觀察。1．對初值的敏感依賴?；煦绲牡湫吞卣髦皇菍Τ踔捣浅Ｃ舾?。若兩次運(yùn)動(dòng)的初值有微小差別，長時(shí)間后兩次運(yùn)動(dòng)會出現(xiàn)較大的、無法預(yù)知的偏差。在上面的實(shí)驗(yàn)步驟中，當(dāng)電阻調(diào)到某些臨界狀態(tài)時(shí)，如G＝1850時(shí)，微調(diào)R2，電路系統(tǒng)可出現(xiàn)陣發(fā)混沌，也可能出現(xiàn)三倍周期，還可能是單奇異子。另外如果在電路中加入萬用表測G兩端電壓的有效期，屏幕的相圖馬上突變，有一倍周期突變?yōu)閱挝樱螂p吸引子。這是由于萬用表引入的電阻及電容效應(yīng)，對電路產(chǎn)生細(xì)微的擾動(dòng)，結(jié)果，因這些微小的差別造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的突變。2．混沌信號的非周期性與分形。實(shí)驗(yàn)時(shí)，仔細(xì)觀察圖3的單吸引子、雙吸引子，只見環(huán)狀曲線在兩個(gè)向外渦旋的吸引子之間似乎按照某種規(guī)律不斷地填充與跳躍，可是在有限的空間里，跳動(dòng)的曲線卻不重復(fù)，也不會在吸引點(diǎn)附近交叉，總看不到曲線跳動(dòng)填充運(yùn)動(dòng)的停止，一圈一圈填充的曲線形狀很相似，相似的曲線填充運(yùn)動(dòng)永無休止，體現(xiàn)了混沌運(yùn)動(dòng)的非周期性以及分形特點(diǎn)。從填充運(yùn)動(dòng)的方向看，一切位于吸引子之外的曲線填充運(yùn)動(dòng)都在向吸引子靠攏，因而，曲線不停填充的空間不向外擴(kuò)張，填充區(qū)域整體不變，呈現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài)，而一切到達(dá)吸引子內(nèi)部的曲線填充運(yùn)動(dòng)都相互排斥，不停地跳動(dòng)，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。吸引子這種非周期性與分形結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了混沌不是絕對無序，而是呈現(xiàn)非周期有序性。3．混沌信號具有內(nèi)在的類噪聲性。將示波器置于時(shí)域模式，重復(fù)上述步驟，各周期的CH1和CH2的時(shí)域信號如圖4的9個(gè)分圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，仔細(xì)觀察比較，一倍周期信號的基本波形形狀與周期加倍之后乃至混沌信號的基本波形形狀相同，周期加倍主要引起波形包絡(luò)線的變化，引起這些包絡(luò)線變化的正是類似噪聲的無規(guī)則振蕩，但它不同于真正的噪聲，仔細(xì)觀察時(shí)域信號圖，我們發(fā)現(xiàn)信號從點(diǎn)平衡態(tài)演變混沌信號的過程中，混沌信號中的這些類噪聲的頻率對平衡態(tài)信號頻率還是有一定繼承性。因而混沌中的這種類似噪聲的信號不是真正的噪聲，而是一種有內(nèi)在規(guī)律的隨機(jī)信號。

4蔡氏電路混沌現(xiàn)象的產(chǎn)生原因

通過對蔡氏電路混沌現(xiàn)象的觀察，學(xué)生對混沌的特性有了清晰地認(rèn)識，但對所觀察到的混沌現(xiàn)象演變原理，非線性動(dòng)力系統(tǒng)的作用機(jī)制，沒有實(shí)踐體驗(yàn)。在蔡氏電路中唯一非線性元件為負(fù)阻，為了弄清非線性負(fù)阻對蔡氏電路產(chǎn)生混沌現(xiàn)象的作用，我們先測量負(fù)阻的伏安特性，再同步觀察蔡氏電路信號不同相圖下負(fù)阻的伏安特性，來探究混沌現(xiàn)象演變與非線性動(dòng)力的關(guān)系。把非線性負(fù)阻Nr與一個(gè)1千歐姆定值電阻R串聯(lián)后用信號發(fā)生器輸出的正弦波作電源驅(qū)動(dòng)，用數(shù)字示波器觀察定值電阻R兩端的電壓和Nr兩端電壓構(gòu)成的李薩如圖形，即可得到Nr的I－U特性。我們在500Hz頻率的正弦波信號掃描下，得到的I－U特性曲線如圖6所示，以后頻率增加至2700Hz時(shí)（發(fā)生混沌時(shí)的主頻率附近），I－U特性曲線形狀不變。然后按圖7所示用示波器觀察C1與C2處信號構(gòu)成的相圖，用交流數(shù)字電壓表和電流表觀察非線性負(fù)阻的電壓和電流。調(diào)節(jié)G逐漸減少，觀察到的各種混沌現(xiàn)象與非線性負(fù)阻的電壓與電流情況見表1。實(shí)驗(yàn)中，沒有觀察三倍周期相圖。數(shù)據(jù)表明四倍周期和陣發(fā)混沌的伏安區(qū)有重疊，此處在前期試驗(yàn)中觀察到周期窗口，說明此處進(jìn)入產(chǎn)生混沌的臨界狀態(tài)。由上表的數(shù)據(jù)可知：非線性負(fù)阻的I－U工作在不同的區(qū)段，電路的相圖呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，當(dāng)蔡氏電路出現(xiàn)單吸引子混沌現(xiàn)象時(shí)，Nr的伏安曲線處于圖6中B、C、O、D段或處于C、O、D、E段，當(dāng)蔡氏電路出現(xiàn)雙吸引子混沌現(xiàn)象時(shí)，Nr的伏安曲線處于圖6中B、C、O、D、E段。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)Nr工作在整個(gè)伏安區(qū)即呈現(xiàn)非線性特性時(shí)，電路信號進(jìn)入混沌狀態(tài)。因而非線性負(fù)阻在蔡氏電路產(chǎn)生混沌過程中起的決定性作用，非線性動(dòng)力是混沌現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因。

5總結(jié)

通過分層教學(xué)法學(xué)習(xí)混沌實(shí)驗(yàn)，學(xué)生突破了以前學(xué)習(xí)經(jīng)典理論時(shí)所形成的傳統(tǒng)認(rèn)知，對無序混亂不確定混沌現(xiàn)象及產(chǎn)生的機(jī)制———非線性動(dòng)力，有了較深入的認(rèn)識，整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果良好。

參考文獻(xiàn)：

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現(xiàn)代量子力學(xué)教程范文第5篇

【關(guān)鍵詞】原子論；原子分子論；比較

一.時(shí)代背景比較

19世紀(jì)化學(xué)發(fā)展迅速，法國哲學(xué)家伽桑狄受古希臘原子學(xué)說的影響，強(qiáng)調(diào)原子的大小和形狀的原子論及機(jī)械哲學(xué)。波義耳有機(jī)械論宇宙觀，認(rèn)為物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)是宇宙的基本質(zhì)料。通過大量化學(xué)實(shí)驗(yàn)，他深信萬物是復(fù)雜的，不能用亞里士多德的“四元素”或醫(yī)藥化學(xué)家的“三元素”全部概括，自然界一定存在許多元素，結(jié)合生成各種復(fù)雜的物質(zhì)，通過適當(dāng)?shù)姆纸夥椒?，最后都變成元素。波義耳明確闡述科學(xué)的元素概念，雖有局限性，但與之前元素說完全區(qū)別開來，一掃化學(xué)研究中的神秘主義，為近代化學(xué)的發(fā)展指明方向。波義耳指出，實(shí)驗(yàn)和觀察方法是形成科學(xué)思維的基礎(chǔ)，化學(xué)應(yīng)當(dāng)闡明化學(xué)過程和物質(zhì)結(jié)構(gòu)，必須依靠實(shí)驗(yàn)來確定基本規(guī)律，他把嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)引入化學(xué)研究，使化學(xué)成為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)打下基礎(chǔ)。隨后拉瓦錫確定了質(zhì)量守恒定律，使化學(xué)從定性研究方法和觀點(diǎn)向定量研究發(fā)展?；瘜W(xué)家們以弄清物質(zhì)的組成及化學(xué)變化中反應(yīng)物生成物之間量的關(guān)系為目的，將化學(xué)與數(shù)學(xué)方法結(jié)合，由此建立了一系列基本的化學(xué)定律，如當(dāng)量定律、定比定律等。進(jìn)一步揭示這些定律之間的內(nèi)在聯(lián)系。約翰.道爾頓研究的最值一提的是關(guān)于氣體方面研究所得到的理論以及引發(fā)的一系列關(guān)于原子的理論。做氣體實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到了難以用當(dāng)時(shí)已有的理論或者規(guī)律解決的問題。首先采用物理方法解釋，解釋不了混合氣體研究內(nèi)容呈現(xiàn)的規(guī)律和結(jié)論。其次運(yùn)用古代原子論也無法解釋。在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上，大膽地猜想并且提出了轟動(dòng)全世界的“道爾頓原子論”，震撼整個(gè)化學(xué)界，給化學(xué)界開創(chuàng)了新紀(jì)元，至今被奉為經(jīng)典。隨著科學(xué)家們研究工作的開展，道爾頓原子論的缺陷日漸凸顯，傳播越發(fā)困難。蓋呂薩克由實(shí)驗(yàn)事實(shí)及反復(fù)驗(yàn)證提出氣體實(shí)驗(yàn)定律，它的準(zhǔn)確性更加說明道爾頓原子論的不足。道爾頓不肯承認(rèn)蓋呂薩克的說法。兩種理論出現(xiàn)矛盾。阿伏加德羅將兩者理論結(jié)合起來稍加發(fā)展提出屬于自己的新理論--分子論。它的傳播由于理論的不夠精確性同樣受到阻礙，同時(shí)仍然有很多頑固派科學(xué)家受舊的理論的束縛，支持道爾頓理論。后來康尼查羅對原子論發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)，獨(dú)辟蹊徑地研究化學(xué)史來論證原子- 分子論，體現(xiàn)了邏輯和歷史的統(tǒng)一，更加準(zhǔn)確和有說服力。畢竟頑固派勢力強(qiáng)大，傳播受阻，當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)也無法證明其準(zhǔn)確性。在新一代科學(xué)家努力下，原子-分子論才為人接受。繼而才發(fā)展到現(xiàn)代原子-分子理論。

二.研究方法的比較

道爾頓揚(yáng)棄以古希臘科學(xué)家德謨克利特為代表的古代原子論研究氣體物理性質(zhì)和氣象研究時(shí)大膽假設(shè)出原子論內(nèi)容。曾假定各種物質(zhì)包括氣體在內(nèi)都是由同樣大小的微粒構(gòu)成。進(jìn)而研究空氣的組成、性質(zhì)和混合氣體的擴(kuò)散與壓力。為了解開混合氣體的組成和性質(zhì)之謎，道爾頓日益重視氣體和混合氣體的研究，得出結(jié)論：各地大氣都是由氧、氮、二氧化碳、水蒸氣四種主要成分的無數(shù)微?；蚪K極質(zhì)點(diǎn)混合而成。而氣體的混合是因?yàn)橄嗤⒘Ｖg產(chǎn)生排斥擴(kuò)散?！盎旌蠚怏w的總的壓力等于各組分氣體在同樣條件下各自占有某容器時(shí)的壓力的總的加和”的氣體分壓定律。某種氣體在容器里存在的狀態(tài)與其他氣體的存在無關(guān)。若用氣體具有微粒的結(jié)構(gòu)去解釋很簡單，由此推論出物質(zhì)的微粒結(jié)構(gòu)即終極質(zhì)點(diǎn)的存在是不容置疑的，由于太小把顯微鏡改進(jìn)后也未必能看見。他選擇古希臘哲學(xué)中的“原子”來稱呼這種微粒?？諝饩褪怯刹煌N類、不同重量的原子混合構(gòu)成的，確認(rèn)原子的客觀存在。而如果原子確實(shí)存在，那么根據(jù)原子理論來解釋物質(zhì)的基本性質(zhì)和各種規(guī)律，就需要把對原子的認(rèn)識從定性上升到定量的階段。道爾頓的首篇化學(xué)論文《關(guān)于構(gòu)成大氣的幾種氣體或彈性流體的比例的實(shí)驗(yàn)研究》從氧和亞硝氣（即氧化氮）的結(jié)合去探討原子之間是怎樣相互去化合的，并從中發(fā)現(xiàn)這幾種原子間的化學(xué)結(jié)合存在著某種量的關(guān)系。道爾頓在分析甲烷和乙烯兩種不同氣體的組成時(shí)，發(fā)現(xiàn)它們都含有碳、氫這兩種元素，在這兩種氣體中，當(dāng)含炭量相同時(shí)，甲烷中的含氫量恰好是乙烯中含氫量的2倍。類似的情況普遍存在：甲乙兩種元素能夠相互化合且生成不同的化合物，這些化合物中，實(shí)驗(yàn)表明跟一定重量的甲元素相化合的乙元素的質(zhì)量互成簡單的整數(shù)比。于是，發(fā)現(xiàn)倍比定律。從原子的觀點(diǎn)來看，某元素不僅可以和另一元素的一個(gè)原子進(jìn)行化合，也可以和兩個(gè)或三個(gè)原子化合。得到的結(jié)果與一定質(zhì)量的某元素相互化合的另一元素的質(zhì)量就必然成簡單的整數(shù)比：1：2、1：3或2：3等。在原子觀點(diǎn)的啟迪下，道爾頓發(fā)現(xiàn)并解釋了倍比定律，同時(shí)倍比定律的發(fā)現(xiàn)又成為他確立原子論的重要奠基石。道爾頓為了建立更加完善的原子論觀點(diǎn)和驗(yàn)證氣象研究方面特別是大氣性質(zhì)方面的成果得出的結(jié)論：“不同元素的原子重量和大小是不一樣的”。他聯(lián)想到了倍比定律及德國化學(xué)家里希特的當(dāng)量定律，既然原子按一定的簡單比例關(guān)系相互化合，若對一些復(fù)雜的化合物進(jìn)行分析，把其中最輕的元素的重量百分?jǐn)?shù)同其他的元素的重量百分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較，就可得出一種元素的原子相對于最輕元素的原子的重量倍數(shù)，從物質(zhì)的相對重量，推出物質(zhì)的原子的相對重量即我們現(xiàn)在所說的相對原子質(zhì)量。盡管由于他對一些復(fù)雜原子（分子）的錯(cuò)誤認(rèn)識及當(dāng)時(shí)條件的限制，他測定的原子量誤差很大，但人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)基本層次——原子的的認(rèn)識真正建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上了。受當(dāng)時(shí)科技水平的限制，他的理論偏于理論性，無法用科學(xué)儀器檢測來驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。但道爾頓原子論關(guān)于原子的描述和原子量的計(jì)算工作是項(xiàng)意義深遠(yuǎn)的具有開創(chuàng)性的工作，第一次把純屬猜測的原子概念變成一種具有一定質(zhì)量的、可以由實(shí)驗(yàn)來測定的物質(zhì)實(shí)體。1808年，法國化學(xué)家蓋- 呂薩克通過多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果及幾番論證發(fā)現(xiàn)并提出氣體實(shí)驗(yàn)定律，即“ 各種氣體在相互起化學(xué)作用時(shí)常以簡單的體積比相結(jié)合”。在此同時(shí)還發(fā)現(xiàn)：不但氣體間的化合反應(yīng)是以簡單體積比的關(guān)系相作用，而且在化合后，氣體體積的改變與發(fā)生反應(yīng)的氣體體積間也有明了的關(guān)系。由此他大膽地提出推論：“在同溫同壓下相同體積的不同氣體都含有相同數(shù)目的原子”。這個(gè)推論表面上似乎是支持道爾頓的原子論，實(shí)際上卻把道爾頓原子論推向了新的困境。阿伏加德羅在道爾頓基礎(chǔ)上結(jié)合蓋-呂薩克的理論假說提出了新的學(xué)說分子論，也由于理論的局限性遇到極大的困境。1811年，他發(fā)現(xiàn)阿伏伽德羅定律，即在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0℃，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，通常是1.01325×10^5Pa），相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的氣體分子，與氣體內(nèi)部化學(xué)組成和物理性質(zhì)無關(guān)。它對化學(xué)的發(fā)展特別是原子質(zhì)量的測定工作起了重大的推動(dòng)作用。此后，又發(fā)現(xiàn)阿伏伽德羅常數(shù)，即1mol任何物質(zhì)的分子數(shù)都約為6.023×10^23個(gè)分子。當(dāng)時(shí)沒有引起化學(xué)家們注意，以致在原子與分子、原子質(zhì)量與分子質(zhì)量的概念上繼續(xù)混亂了近50年。直到他死后2年，科學(xué)家康尼查羅指出他應(yīng)用了阿伏伽德羅理論可怡解決當(dāng)時(shí)化學(xué)中的很多問題。在1860年在卡爾斯魯厄重新宣讀了阿伏伽德羅的論文，之后阿伏伽德羅的理論才被許多化學(xué)家所接受。在1871年，V.邁爾應(yīng)用阿伏伽德羅的理論從理論上成功地解釋了蒸氣密度的特性問題。后來康尼查羅是通過研究化學(xué)史來論證原子- 分子理論的。解決了道爾頓原子論無法說明的領(lǐng)域。也將原子論發(fā)展到原子-分子理論。沖破了阿伏伽德羅理論的困境。但他也始終是把原子分子理論的微觀起點(diǎn)停留在了原子層面，沒能更推進(jìn)一步。隨著科技的發(fā)展，原子結(jié)構(gòu)模型猜想也不斷地演變：1904年湯姆生提出原子模型“葡萄干面包式”，1906年-1908年盧瑟福通過α粒子散射得出類似太陽系的原子模型，1913年玻爾提出了模型原子外電子做圓周運(yùn)動(dòng)，1924年法國科學(xué)家德布羅意提出光粒二相性再由薛定諤等人一起提出和發(fā)展量子力學(xué)模型，其中倫琴射線的發(fā)現(xiàn)，α粒子衍射法的運(yùn)用，原子研究進(jìn)入了更加微觀的結(jié)構(gòu)，質(zhì)子，中子，電子相繼發(fā)現(xiàn)。海森堡，海特勒，倫敦等科學(xué)家也都作出了巨大貢獻(xiàn)，又一原子論新紀(jì)元在化學(xué)史上拉開帷幕。

三.具體內(nèi)容的比較

道爾頓原子論：1.元素是由非常微小、不可再分的微粒即原子組成，原子在所有化學(xué)變化中不可以再分，并且保持著自己的獨(dú)特性質(zhì)。2.同一種元素的所有原子的質(zhì)量、性質(zhì)都是完全相同的。不同元素的原子質(zhì)量和性質(zhì)也是各不相同的，原子的質(zhì)量是每一種元素的基本特征之一。3.不同的元素在化合時(shí)，原子之間以簡單整數(shù)比的方式結(jié)合。被后人發(fā)現(xiàn)存在缺陷性，譬如說原子可以再分，分為質(zhì)子，中子，電子等，同一種元素的原子有的性質(zhì)不一樣，如C-12有同素異形體金剛石，石墨而C-13則應(yīng)用在同位素示蹤，跟蹤化學(xué)反應(yīng)等運(yùn)用在不同的領(lǐng)域。阿伏加德羅在結(jié)合道爾頓和蓋呂薩克的理論基礎(chǔ)上他提出了自己的假說，而原子-分子論的代表康尼查羅在阿伏加德羅假說的基礎(chǔ)上，重申求物質(zhì)分子量的一個(gè)實(shí)用的方法--蒸氣密度法。他在原子學(xué)說的基礎(chǔ)上，突破性地提出了從分子量求原子量的方法，后被稱為康尼查羅法。他指出某些金屬和非金屬的分子量是不可能求得的，道明阿伏加德羅假說與杜隆- 培蒂定律的聯(lián)系，還指出原子量和當(dāng)量的區(qū)別和聯(lián)系?？的岵榱_論證了無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的同一性。確立了書寫化學(xué)式的具體原則。可謂是將原子論細(xì)化到具體。更加準(zhǔn)確也更加實(shí)用，被更多的人們所接受，繼而傳播到全世界?？的岵榱_對化學(xué)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)不止在原子論上，是多方面的涉及。如今科技日新月異，從原子核電子的發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)今夸克等更小為力的發(fā)現(xiàn)都是現(xiàn)代原子-分子論的集體發(fā)展。而道爾頓原子論與現(xiàn)代原子分子理論的關(guān)系凸顯，道爾頓原子論是大基礎(chǔ)，后者是順科學(xué)傳播受阻而發(fā)展起來的。所以道爾頓原子論和現(xiàn)代原子分子論兩者是密切關(guān)聯(lián)，發(fā)展的關(guān)系，是辯證統(tǒng)一的哲學(xué)關(guān)系。

四.真理性及缺陷性比較

道爾頓原子論是建立在拉瓦錫單質(zhì)論基礎(chǔ)上，在已發(fā)現(xiàn)氧、氫、氮等實(shí)際存在的原子之后提出的。在此之前還沒有確立科學(xué)的單質(zhì)論，只認(rèn)識到空氣原子，水原子等非實(shí)際存在原子，而道爾頓的原子論是直接結(jié)合定比定律和倍比定律等實(shí)驗(yàn)法則而產(chǎn)生的，導(dǎo)入定量描述的原子量概念，是原子觀念和實(shí)驗(yàn)事實(shí)的結(jié)合，是科學(xué)的原子論學(xué)說。道爾頓的原子論在理論上解釋了一些化學(xué)基本定律和化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，揭示了質(zhì)量守恒定律、當(dāng)量定律、定比定律、倍比定律的內(nèi)在聯(lián)系，使化學(xué)由定性描述發(fā)展到了定量描述，使它成為可驗(yàn)證的學(xué)說。道爾頓的原子論揭示了質(zhì)量是化學(xué)元素基本特征的思想，是不自覺地運(yùn)用量轉(zhuǎn)化為質(zhì)的規(guī)律，而后導(dǎo)致化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)。各種化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)元素以及化學(xué)定律之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系，這種聯(lián)系為原子論所揭示，對當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的形而上學(xué)的自然觀又是一次有力的沖擊，因而原子論的建立不僅在科學(xué)上，而且在哲學(xué)上也具有重大意義。道爾頓原子論是在化學(xué)史上繼往開來的嶄新一頁。所提出的新概念和新思想，成為當(dāng)時(shí)化學(xué)家們解決實(shí)際問題的重要理論。首先用它清晰地解釋了當(dāng)時(shí)正被運(yùn)用的定比定律、當(dāng)量定律。同時(shí)這一理論使眾多的化學(xué)現(xiàn)象得到了統(tǒng)一的解釋。特別是原子量的引入，原子質(zhì)量是化學(xué)元素基本特征的思想，引導(dǎo)著化學(xué)家把定量研究與定性研究結(jié)合起來，把化學(xué)研究提高到新的水平。從此化學(xué)脫去了思辨哲學(xué)的外衣，而成為自然科學(xué)的重要學(xué)科。事實(shí)證明，如果沒有原子論，化學(xué)仍將仍舊是一堆雜論無章的觀察材料和實(shí)驗(yàn)的配料記錄。道爾頓的原子論使人們沖破長期束縛思想的經(jīng)院哲學(xué)、機(jī)械論哲學(xué)，不僅把化學(xué)引上科學(xué)之路，而且由搜集、記錄材料為特征的經(jīng)驗(yàn)描述階段逐步過渡到整理材料、找出材料間內(nèi)在聯(lián)系的理論概括階段，它為化學(xué)開辟了新時(shí)代。革命導(dǎo)師恩格斯評價(jià)說，“在化學(xué)中，特別感謝道爾頓發(fā)現(xiàn)了原子論，已達(dá)到的各種結(jié)果都具有了秩序和相對的可靠性，已經(jīng)能夠有系統(tǒng)地，差不多是有計(jì)劃地向還沒有被征服的領(lǐng)域進(jìn)攻，可以和計(jì)劃周密地圍攻一個(gè)堡壘相比?！敝两窨茖W(xué)家們受到道爾頓原子論的啟發(fā)也很大。而原子-分子論是在它上面發(fā)展起來的也作出了巨大貢獻(xiàn)，彌補(bǔ)了道爾頓原子論的缺陷，是繼承和發(fā)揚(yáng)道爾頓原子論，意義深刻。目前仍然在快速發(fā)展之中。“夸克”的發(fā)現(xiàn)意味著原子論面對更多新的挑戰(zhàn)。未來原子論的發(fā)展亟待當(dāng)今科學(xué)家去思考與探究。歷史的車輪永遠(yuǎn)會往前滾去，發(fā)展是必然的趨勢。

參考文獻(xiàn)：

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