《物理》中量子物理教学问题探讨

对于工科大学的本科生来说,大学物理是一门非常重要的学科。对于基础物理教学改革而言,大学物理及其量子物理内容的教学,一直是非常重要、值得探讨研究的课题。本文在对国内外量子力学和大学物理教学研究成果进行分析和总结的基础上,对国内教学现状进行了分析,找出其中的缺点和不足。通过问卷调查的方式,对国内3所学校的不同层次、不同专业的学生学习大学物理和量子力学的情况进行了调查。对比国外大学的教材、讲授方式、学生介入程度以及教学手段,提出了一些改进国内教学现状的建议和措施。课程内容的侧重和教时分配,是大学物理教学的一个重点难点问题。本文提出了利用网络及多种媒体结合,并且公道分配有限的教学时间,以解决教时不足这一问题的观点。本文在薛定谔方程的讲解以及引进巨磁电阻效应作为授课实例方面做了具体设想。薛定谔方程作为量子力学的基本方程,引入双态系统问题作为实例,能有效帮助学生理解基本原理,熟悉希尔伯特空间以及狄拉克符号以及矩阵等在量子力学中非常重要的工具。巨磁电阻效应的发现、开发、应用的过程,作为一个实例,对工科大学生有非常重要的启示性作用,本文对这一问题进行了探讨。【关键词】：大学物理量子物理双态系统巨磁电阻效应
【论文提纲】：摘要4-5Abstract5-8引言8-9第一章研究背景及教学现状9-121.1研究背景及文件综述9-101.2量子物理基础的教学现状10-121.2.1量子物理对于大学物理教学的重要性101.2.2《大学物理课程教学基本要求》中关于量子物理基础部分的要求10-12第二章量子物理的理论体系及特点12-162.1量子物理的理论体系12-142.1.1量子物理的基本概念122.1.2量子物理的基本原理12-132.1.3量子物理的等价形式132.1.4量子物理的持续发展13-142.2量子物理的理论特点14-162.2.1理论的建立过程14-152.2.2学习量子物理需要的主要数学工具15-16第三章量子物理基础现存的教学问题及解决建议16-223.1物理思维的转变困难及解决建议16-193.1.1重视对史料的理解和研究173.1.2重视对基本原理的理解和讲授17-193.2数学工具的使用问题193.3内容与课时的冲突及解决建议19-223.3.1公道分配教学时间19-203.3.2教师需要加深对问题的理解203.3.3紧密联系工程技术背景20-22第四章从OCW看美国大学的教学手段及启示22-264.1MIT网上课程的实施过程及特色22-244.1.1课程思路清楚22-234.1.2重视学生在教学中的作用23-244.2对国内课程的启发24-26第五章具体问题的解决设想26-345.1薛定谔方程的讲解26-305.1.1双态系统问题作为实例的引入26-305.2理论新进展的启示30-345.2.1巨磁电阻效应的实例31-34第六章思考与展望34-35结论35-36参考文献36-38附录A关于《大学物理》中量子物理基础部分学习现状调查及结果表格38-42攻读硕士学位期间发表学术论文情况42-43致谢43-44