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量子力学课件(热门十五篇)_量子力学课件

发表时间:2020-04-05

量子力学课件(热门十五篇)。

✹ 量子力学课件

随着医学的发展,医学模式经历了由生物医模式向“生物-心理-社会医学模式”的'转变.教学方法也发生了日新月异的变化,与既往的教学方法相比,循证医学运用于临床见习更能充分发挥学生的主观能动性,充分挖掘学生的潜能,逐步提高学生的综合素质,从而提高教学质量.

作 者:陈雯微 王雪 温亚香 杨春富 王文华  作者单位:齐齐哈尔医学院第一附属医院儿科,161041 刊 名:齐齐哈尔医学院学报 英文刊名:JOURNAL OF QIQIHAR MEDICAL COLLEGE 年,卷(期): 30(3) 分类号:G71 关键词:临床见习  教学方法   循证医学  

✹ 量子力学课件

量子力学学习心得

首先,我们还是看看本课程的大概。《量子力学》是20世纪初期物理学家们在克服经典物理学所遇到的一系列困难的过程中,于1900-1925年期间逐步建立起来的一门革命性的理论,它与同时期所建立的相对论一起成为现代物理学的两大支柱,量子力学的建立促进了其后一个世纪物理学的飞速发展,而且也推动化学、生物学、医学和天文学等自然学科的发展,并引发了一起新的技术革命,使人类由电气时代进入了全新的信息时代。量子理论是科学史上能最精确地被实验检验的理论,因而是科学史上最成功的理论。《量子力学》又是物理学本科专业在修完基础物理,尤其是原子物理基础上开设的重要理论物理课。是知识理论系统性很强的一门课程,它不仅是物理学中的基础理论之一,而且在化学、生物、信息科学等有关学科和许多近代技术中得到了广泛应用。是深入学习统计物理、固体物理和广义相对论等后续课程以及进行现代物理科学研究的基础。其主要内容为波函数与薛定谔方程、力学量算符、表象理论、微成理论及散射理论、自旋及多体问题简介等。侧重点为微观粒子的运动规律。

对于初学者来说,学好量子力学不是一件很轻松的事,尤其是领会其基本概念,这需要多想、多练,再多想。对于这门课程,可能更注重你的练习,还有扎实的数学功底,因为有很多的数学运算。手头拥有一本《量子力学教程》配套的学习辅导书,的确是一个好的抉择,它上面有每章的内容总结,重要的是有详细的课后习题讲解,你可以通过做习题来提高理解,我觉得做题是非常重要的一个环节,至少对于这门课,非常重要。老师提供的课件也是非常有用的,毕竟是老师精心准备的;再来就是网路上的资料,我特别提到了网路资源,因为我们现在生活在这么一个信息化时代,就要第一时间掌握有用信息。

总之,对于这门课,我还是坚持做题,通过做题来理解知识点,通过做题来弥补不足之处。其实学习这门,对于提高自己的思维能力是非常有帮助的,所以大家还是好好学习一下。

最后希望大家能够学好这门课,有所收获。

量子力学的诞生对于自然观产生了重大的影响。

量子力学的诞生,宣告近代科学关于确定性的想法被彻底打破。近代以来科学发展的一个主要信仰就是一个现象的发生必然有其背后的原因,而科学就是可以找到这个原因的钥匙,然而量子力学明确的告诉我们,对于单一的一次测量结果,我们无法知道其背后的真正原因,我们知道的只是一个统计意义上的结果而已,这一点让人大为吃惊。虽然统计热力学的发展已经引入了统计概念,然而在那里,统计只是因为粒子太多而已,人们坚信如果能够制造超大规模计算机,是可以描述分子个体的,但是量子力学是从根本上宣告这个想法的失败。从更深层次讲,量子力学深刻的揭示了纯粹自然和人化自然的区别,在科学发展中,总是自然的将科学研究的对象和周围世界隔离起来,包括研究者本身,使用理想化的手段,控制变量,然而量子力学的发展指出,人类科学本身就是参与自然界运动的一部分,人类通过实验认识到的世界永远是掺杂了人类实践因素的自然,是人化的自然图景。

量子力学的发展,使得以往使用的物理概念发生了深刻的变化。以往使用的“轨道”、“波”、“物质”等被赋予了新的含义,有了全新的内涵和外延的认识,这符合辨证法的发展要求。一般的直觉上的承认运动和变化是毫无意义的,只有在实践的基础上使得人类的概念之间发生了联系和过渡,才能真正体现辨证法的威力,这一点在量子力学发展史上得到充分的证明。“量子”本身的诞生过程就是一个人类认识世界深化的过程,波尔提出的互补原理使得人类对于物质的认识程度进一步加深,波和粒子在概念上第一次如此紧密的联系在了一起,而失去以往的绝对意义。这一点和列宁在关于“辨证法是什么?”中的论述是一致的。

人类能否真正认识世界呢?这其实就是思维与存在的哲学的永恒的话题,量子力学的发展,从某种程度上揭示了这两者之间矛盾的解决方式,知识属于思维的范畴,自然是存在范畴,人类的对于自然界的实践过程使得我们不断的反思我们的知识构架,比如其中的概念和理论,同时人类通过知识认识世界本身却是建立在思维和存在统一的基础上的。

✹ 量子力学课件

1 . 很奇妙的一种感觉是,曾经的陌生人,突然之间成为了我的整个世界。

2 . 秋天的夕阳也富有诗情画意,夕阳染红了天边的云彩,圆盘大的夕阳很快在云彩的映衬下落下墙头,黑暗的阴影逐渐笼罩了大地。最后,太阳像捉迷藏一样跳进了山里,黑暗立刻吞噬了大地,既而,如同白昼的灯光亮了起来,打破了短暂而可贵的黑夜。

3 . 送友缕缕暖阳光,照亮温暖你身边。送献飘香玫瑰花,美丽动人把你扮。短信发送朋友好,友情激荡心房暖。祝君“冬至”无脑烦,潇洒快悦度寒天。

4 . 读书之法,在循序而渐进,熟读而精思。――朱熹

5 . 感情失落的时候细细品味这些感伤的消息,是一种享受,也是一种感伤!但是,我喜欢!

6 . 离别,泪水成了留言,你说:这泪可以凝结成珍珠,变成永久的纪念。

7 . 青春似一江潮水,潮起潮落,褪尽了繁华,疯长了寂寞,幸福一场,只不过是流光莺火,伤感后的喜悦,庆幸不再耿耿入怀,梦,一如美丽的烟火,这一场风花雪月,流离失所,除了爱,我们还拥有什么。

8 . 看一个男人的样貌是否是你喜欢的类型,就看他极度疲惫时,你是否仍喜欢和心疼他的样子。知道一个男人是否真心爱护你,就要,看他自顾不暇的时候,是否仍把你的感受放在心上。

9 . 我愿是黑夜里的一盏明灯,为你照亮回家的道路;我愿是林间的一棵大树,为你遮挡烈日浓浓;我愿你星空中的一颗繁星,为你拂去孤单寂寞;我愿是空气中的一缕尘埃,能够与你形影不离。七夕将临,邀你共度,可行?

10 . 曾怀着远走高飞的梦想,渴望展翅的瞬间,在蓝天翱翔,却不知无论去到什么哪里,无论呆在谁的身旁,永远最眷恋你的地方。亲爱的爸爸,祝你父亲节快乐!

✹ 量子力学课件

《唐诗宋词选讲》学习心得

陈子循 北京老年电视大学赵仁珪老师讲唐诗学习心得(七律七首;五律三首)

次韵王维《山居秋暝》读后

摩诘诗中画,空山暝色秋。仰观明月照,俯视碧泉流。听感归喧竹,音闻远荡舟。构图精错落,怡静美长留。

李白《月下独酌》读后

孤傲夸张美,奇瑰想象丰。擅长吟酒月,清丽见诗风。六转情深切,三人兴不穷。云天何日会,舞影永相同。

杜甫《垂老别》读后

从军垂老去,慰藉已心酸。且复添寒服,还闻劝加餐。明知是死别,岂敢尚盘桓。沉郁传佳语,英雄泪未干。

王昌龄《从军行》读后

七绝擅长有盛名,昌龄几赋《从军行》。红旗半卷风尘仆,前敌生擒日色明。巧妙结构欹侧写,虚惊悬念解开轻。耐人寻味传神笔,未到沙场已计赢。

王昌龄《出塞》读后

讽古刺今巧构思,安能飞将永奔驰?缅怀故史拦胡马,想念边疆折柳枝。万里征途常戍卒,千年关月亦秦时。纵横捭阖苍茫远,不愧唐人压卷诗。

李白《闻王昌龄左迁龙标遥有此寄》读后

浓郁哀伤离别情,昌龄贬谪寄愁心。子规啼血回春唤,柳絮碎萍流水寻。明月邀君斜影醉,东风送我梦魂侵。夜郎莫道西行远,永伴情怀似海深。

李白《黄鹤楼送孟浩然之广陵》读后

黄鹤饯行酒尚温,风流且与故人论。孤帆影远离情笃,美景春浓笑语喧。似锦花溪红萼艳,如烟柳浪绿阴繁。而今秀丽华西美,富冠神州第一村。

李白《独坐敬亭山》读后

一静能除万绪纷,敬亭独坐两难分。六朝佳都寻幽谷,七到宣城洗俗氛。契友高朋飞众鸟,功名富贵去浮云。而今我爱青山媚,夕照丛峦乐轶群。

李白《玉阶怨》读后

怨句怨言志未酬,玉阶伫立数更筹。庭中房内望秋月,袜湿帘疏寄夜愁。三曲玲珑澄雅致,一辞不着尽风流。心灵净化抒情笔,宇宙光明述我求。

杜甫《蜀相》读后

欲访祠堂且远望,衷心倾佩永流芳。老臣韬略千秋鉴,诸葛英才万世扬。怎奈春光空自在,敢叫碧草尽荒凉。未酬壮志身先死,触景生情暗感伤。

北京老年电视大学杨敏如老师讲宋词学习心得(词十二首)

(一)次韵晏殊《蝶恋花》读后

采采蒹葭秋白露。兰菊庭院,双燕差池去。深婉伤离闺阃苦,幔垂月入西南户。

奋发追求求建树。倚托无媒,难觅仙乡路。高亢悲凉名有素,醇浓寥廓凄清处。

(二)渔家傲〃范仲淹《渔家傲》读后

希文笔下关塞泪,苍凉景象尽秋意。落日长烟边声起。孤城垒,燕然未展英雄志。

万里一杯人不醉,地霜明月催乡思。羌管悠悠难入睡。悲壮里,杨师讲彻范词美。

(三)蝶恋花〃欧阳修《蝶恋花》读后

思妇幽深游子隔。院闭楼高,不见萍踪迹。一片芳心怀玉勒,缠绵欲向章台觅。

情切便成痴态急。门掩黄昏,泪眼花前泣。悲我青春今已失,飞红偏向秋千逼。

(四)水调歌头〃苏轼《水调歌头》读后

丙辰中秋节,欢饮赋《歌头》。清新飘逸,乘风浑欲去琼楼。天上光明虽好,挚爱人生更俏,弄影乐忘忧。读罢东坡句,遐想正悠悠。

可用典,能唱和,喜相酬。语言解放,辞采开拓创新流。跌宕昭彰超类,爽朗抑扬堪贵,转折八层求。千载同人月,哲理永长留。

(五)念娇奴 苏轼《念娇奴〃赤壁怀古》读后

雄奇豪放,爱山河大好,英雄人物。赤壁垒营依旧在,千里长江涛雪。俊秀周郎,小乔初嫁,万载功勋列,感今忧国,幽情怀古抒发。

且看制胜从容,翩翩儒将,羽扇纶巾阔。吊战场神游缅想,高亢歌声奇绝。自笑东坡,未成事业,愧早生华发。举杯邀月,犹存挥洒清豁。

(六)卜算子〃苏轼《卜算子〃黄州定惠院寓居》读后

谁欲喻孤鸿?可觅东坡影。缥渺生平甘寂寞,那怕沙洲冷!

惊起神态真,抑郁心难静。拣尽寒枝不随俗,人雁都同境。

(七)生查子〃辛弃疾《生查子〃题京口郡治尘表序》读后

学习稼轩志,矻矻当年蹙。深沉博大怀,欲造人间福。

我辈耄耋翁,老亦谋归宿。景仰禹功高,永记杨师祝。

(八)江城子〃苏轼《江城子〃乙卯正月二十日记梦》读后

悼亡词美洒泪痕,忆亲人,爱情真。十年千里,何计再逢君?即使能从梦里会,虚幻境,怎能分?

莫道霜鬓满面尘,梳妆新,又芳春。相对无言,只有笑含嚬。醒后还为王弗想,凄凉夜,一孤坟。

(九)如梦令〃李清照《如梦令〃昨夜风疏雨骤》读后

清照惜春慰恤,红瘦绿肥妙极。语度虽寻常,白描创新丽笔。平仄!平仄!上去抑扬声律。

(十)如梦令〃李清照《如梦令〃常记溪亭日暮》读后

洒落豪情昂耸,不作女儿吟弄。乘兴去郊游,沉醉心将懵懵。如梦!如梦!惊起鹭飞莲动。

(十一)永遇乐〃李清照《永遇乐》读后

寄托芳心,追怀往事,清照幽思。国破家亡,自悲身世,洒尽闺中泪。灯花千树,飞星如雨,怎个元宵节美!帘儿底,听人笑语,任他酒朋沉醉。

四层跃宕,比兴联对,绚烂晚晴空媚。忆昔伤今,两时两地,别有辛酸味。异乡漂泊。容颜憔悴,意境索然难寐。凄凉景,李词读罢,为之下涕。

(十二)清平乐〃辛弃疾《清平乐》读后

稼轩词美,写尽农村味。低小茅檐青草蔚,翁媪温吴音相媚。

喜欢朴素情真,憎恶争斗尘氛。语言自然简洁,笔意生动清新。

作者简介

陈子循,1922 年 10 月生 , 江苏如皋人。1948 年上海交通大学土木工程系毕业。1964 年北京广播电视大学中国文学系毕业。中国铁路通信信号集团公司正高级工程师 , 离休干部。中国楹联学会会员。北京诗词学会理事。中国铁路老年大学文学教师 , 老人诗会会长。诗词作品曾在《华夏吟友》、《中华诗词十五年年鉴》、《中国老年杂志》、《华夏长寿杂志》、《老同志之友杂志》、《北京诗苑杂志》以及《中国当代诗词优秀作品集》上发表。此为陈子循学习《唐诗宋词选讲》课程后所做。

✹ 量子力学课件

土力学是土木工程领域的重要学科之一,它研究土壤的力学性质与行为,并应用于工程项目的设计与施工过程中。本篇文章将详细介绍土力学的基本概念、内容以及其在工程实践中的应用。


土力学是土木工程领域的一门重要学科,它主要研究土壤的力学性质及其变形与破坏规律。土壤是一种复杂的材料,其力学性质受到多种因素的影响,如土壤类型、结构、含水量、压实度等。通过研究土壤的力学性质,可以为工程项目的设计、施工提供基础依据,确保工程的安全性与稳定性。


土力学的研究内容非常丰富,在学习与实践中包含以下几个方面:


第一,土壤的形成与物理性质。土壤形成是自然界长期作用下的结果,不同地理环境下的土壤类型各异。土壤的形成过程与物理性质关系密切,了解土壤的起源及其组成有助于深入研究其力学性质。


第二,土壤的力学性质。土壤的力学性质包括黏聚力、摩擦角、孔隙比等,并通过实验与理论模型进行描述与分析。这些力学性质的研究不仅有助于理解土壤的变形与破坏特性,同时为土木工程的设计提供理论依据。


土壤的变形与固结。土壤在承受荷载作用下会发生变形,尤其是在工程施工中。土力学研究土壤的压缩特性、固结规律,以及液态和塑性变形等。这些研究为工程项目的建造提供了理论依据,确保土壤的稳定性与可靠性。


土壤的破坏与稳定。土壤的破坏特性是土力学研究的重点之一,它直接影响着工程的安全性。通过实验和理论分析,可以确定土壤的承载力、稳定性以及抗剪强度等关键参数,从而保证工程的稳定与可靠性。


土力学在工程实践中有着广泛的应用。在土木工程的设计中,土力学提供了关于土壤力学性质的基本参数,如黏聚力、承载力等。根据这些参数,工程师可以设计地基的结构,确保工程的稳定与安全。在施工过程中,土力学可以提供合理的压实度要求、持水性要求,以保证土壤的稳定性与可持续性。土力学还能指导土地的开发利用与环境保护,为农田排水、城市规划等提供理论基础。


土力学作为土木工程领域的重要学科,研究土壤的力学性质与行为,并应用于工程项目的设计与施工中。通过对土壤形成与物理性质、力学性质、变形与固结、破坏与稳定等方面的研究,可以为工程实践提供科学依据,确保工程的安全性与稳定性。了解土力学的基本概念与应用,对于从事土木工程相关专业的学生和工程师来说,具有重要的意义。

✹ 量子力学课件

【摘 要】“量子力学”本身是一门非常抽象的课程,一方面需要学生摒弃在经典物理学习中形成的固有观念和认识,另一方面在学习某些基本概念和基本理论时又要求学生建立起与经典物理之间的联系以形成较为直观的物理图像,这种思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。

需要认真思考教学活动的开展方式。

“量子力学”是20世纪物理学对人类科学研究两大标志性贡献之一,已经成为理工科专业最重要的基础课程之一,学生熟练掌握量子力学的基本概念和基本理论,具备利用量子力学理论分析问题和解决问题的能力。

对提高学生科学素,养培养学生的探索精神和创新意识及亦具有十分重要的意义。

但是,量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系相去甚远,尤其是处理问题的思路和手段与经典物理截然不同,但它们之间又不无关联,许多量子力学中的基本概念和基本理论是类比经典物理中的相关内容得出的。

思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。

此外,这门课程理论性较强,众多学生陷于烦琐的数学推导之中,导致学习兴趣缺失。

针对这些教学中的问题,如何激发学生学习本课程的热情,充分调动学生的积极性和主动性,已经成为摆在教师面前的重要课题。

对“量子力学”课程的教学内容应作一些合理的调整。

从经典物理所面临的困难出发,到半经典半量子理论的形成,最终到量子理论的建立,对量子力学的发展脉络进行细致的、实事求是的分析,特别是对量子理论早期的概念发展有一个准确清晰的理解,弄清楚到底哪些概念和原理是已经证明为正确并得到公认的,还存在哪些不完善的地方。

这样一方面可使学生对量子力学中基本概念和基本理论的形成和建立的科学历史背景有一深刻了解,有助于学生理清经典物理与量子理论之间的界限和区别,加深他们对这些基本概念和基本理论的理解;另一方面,可使学生对蕴藏在这一历程中的智慧火花和科学思维方法有一全面的了解,有助于培养学生的创新意识及科学素养。

比如:对于玻尔理论,由于对量子化假设很难用已经成形的经典理论来解释,学生往往会觉得不可思议,难以理解。

为此,在讲解这部分内容时,很有必要介绍一下玻尔理论产生的历史背景,告诉学生在玻尔的量子化假设之前就已经出现了普朗克的量子论和爱因斯坦的光量子概念,且大量关于原子光谱的实验数据也已经被掌握,之前卢瑟福提出的简单行星模型却与经典物理理论及实验事实存在严重背离。

为了解决这些问题,玻尔理论才应运而生。

在用量子力学求解氢原子定态波函数时,还可以通过定态波函数的概率分布图,向学生介绍所谓的玻尔轨道并不是真实存在的,只是电子出现几率比较大的区域。

通过这样讲述,学生可以清晰地体会到玻尔理论的承上启下的作用,而又不至于将其与量子力学中的概念混为一谈。

在物理学研究中,数学只是用来表述物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具,教师不能将深刻的物理思想淹没在复杂的数学形式之中。

因此,在教学过程中,教师要着重于加强基本概念和基本理论的讲授,把握这些概念和理论中所蕴含的物理实质。

对一些涉及繁难数学推导的内容,在教学中刻意忽略具体数学推导过程,着重于使学生掌握其中的思想方法。

例如:在一维线性谐振子问题的教学中,对于数学方面的问题,只要求学生能正确写出薛定谔方程、记住其结论即可,重点放在该类问题所蕴含的物理意义及对现成结论的应用上。

这样,学生就不会感到枯燥无味,而能始终保持较高的学习热情。

“量子力学”这门课程本身实验基础薄弱、理论性较强,物理图像不够直观,一味采取传统的灌输式教学,学生势必感到枯燥,甚至厌烦。

学习效果自然大打折扣。

为了提高学生学习兴趣,激发其学习的积极性,培养其科学探索精神及创新能力,在教学方法上应进行积极的探索。

在必要的教学内容讲解外,每节课都留出一定的师生互动时间。

教师通过创设问题情景,引导学生进行研究讨论,或者针对已讲授内容,使学生对已学内容进行复习、总结、辨析,以加深理解;或者针对未讲授内容,激发学生学习新知识的兴趣(比如,在讲授完一维无限深方势阱和一维线性谐振子这两个典型的束缚态问题后就可引导学生思考“非束缚态下微观粒子又将表现出什么样的行为”),这样学生就会积极地预习下节内容;或者选择一些有代表性的习题,让学生提出不同的解决办法,培养学生的创新能力。

对于在课堂上不能解决的问题,积极鼓励学生利用图书馆及网络资源等寻求解决,培养学生的科学探索精神。

此外,还可使学生自由组合,挑选他们感兴趣的与课程有关的题目进行讨论、调研并完成小组论文,这一方面激发学生的自主学习积极性,另一方面使其接受初步的科研训练,一举两得。

在实际教学中着重注意物理图像的构建,使学生对一些难以理解的概念和理论形成较为直观的印象,从而形成深刻的记忆和理解。

例如:借助电子束衍射实验,通过三个不同的实验过程(强电子束、弱电子束及弱电子束长时间曝光),即可为实物粒子的波粒二象性构建出一幅清晰的物理图像;借助电子束衍射实验图像,再以光波类比电子波,即可凝练出波函数的统计解释;借助电子双缝衍射实验图像,可使学生更易接受和理解态叠加原理;借助解析几何中的坐标系,可很好地为学生建立起表象的物理图像。

尽管这其中光波和电子波、坐标系和表象这些概念之间有本质上的区别,但借助这些学生已经熟知和深刻理解的概念,可使学生非常容易地接受和理解量子力学中难以言明的概念和理论,同时,也可使学生掌握这种物理图像的构建能力,对培养学生的创新思维具有非常积极地作用。

如安排小组讨论课,对难于理解的概念和规律进行讨论。

先是各小组内讨论,再是小组间辩论,最后老师对各小组讨论和辩论的观点进行评述和指正。

例如,在讲到微观粒子的波函数时,有的学生会认为是全部粒子组成波函数,有的学生会认为是经典物理学的波。

这些问题的讨论激发了学生的求知欲望,从而进一步激发了学生对一些不易理解的概念和量子原理进行深入理解,直至最后充分理解这些内容。

另外课程作业布置小论文,邀请国内外专家开展系列量子力学讲座等都是不错的方式。

把课程教学和科研相结合,在教学过程中针对教学内容,吸取科研中的研究成果,通过结合最新的科研动态,向学生讲授在相关领域的应用以培养学生学习兴趣。

在量子力学诞生后,作为现代物理学的两大支柱之一的现代物理学的每一个分支及相关的边缘学科都离不开量子力学这个基础,量子理论与其他学科的交叉越来越多。

✹ 量子力学课件

本课程大纲根据20**年本科人才培养方案进行修订。

掌握基本概念。包括:流体的主要物理性质及作用于流体的力,静水压强及其特性,压强的测量与表示方法,恒定一元流,理想液体,微小流束,均匀流与非均匀流,非均匀渐变流与急变流,水头损失,液体运动的两种型态,管道的基本概念,明渠的类型,明渠均匀流,水力最佳断面,允许流速,明渠水流的三种流态,断面比能与临界水深,临界底坡、缓坡与陡坡,明渠恒定非均匀渐变流,水跃,共轭水深,堰流的类型,闸孔出流。

掌握基本理论。包括:静水压强的基本公式,几种质量力同时作用下的液体平衡,实际液体恒定总流的能量方程及应用,恒定总流的动量方程及应用,量纲分析与π定理,液流型态及水头损失液体运动的两种型态,谢才公式,棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析,棱柱体水平明渠的水跃方程,水跃的能量损失,堰流与闸孔出流。

掌握基本计算。一是建筑物所受的水力荷载,即所承受的静水压力、动水总作用力等的计算;二是建筑物的过水能力计算;三是水流的流动形态及水头损失计算;四是水流的能量消耗计算。

水力学是力学的一个分支,通过课程学习和训练,使学生掌握水力学基本概念、基本原理、基本技能和方法;培养学生分析解决问题的能力和实验技能,并为学习专业课程和处理工程实际中的技术问题打下基础。通过课堂讲授和讨论、课后辅导、习题和练习、实验和实践教学等教学环节,运用多媒体或实验等直观教学手段,完成教学大纲要求的基本内容。由于水力学是一门技术基础课,应当理论联系实际,但应以分析水流现象,揭示水流运动规律,加强水力学的基本概念和基本原理的讲解为主,不过分强调专业需要,以致削弱水力学基础理论的讲解。

1、主要内容:力学的'基本任务及发展简史,流体的主要物理性质及作用于流体的力,水力学的研究方法。

2、教学要求:掌握流体主要物理力学性质;理解连续介质与刘翔液体的概念;了解水力学研究任务与研究对象以及水力学发展简史。

1、主要内容:水静力学的基本原理及其应用,主要有静水压强及其特性、液体的平衡微分方程及其积分、等压面重力作用下的静水压强的基本公式,几种质量力同时作用下的液体平衡、压强的测量与表示方法、作用于平面上的静水总压力、作用于曲面及物体上的静水总压力。

2、教学要求:掌握重力作用下的静水压强的基本公式,作用于平面上的静水总压力、作用于曲面及物体上的静水总压力;理解静水压强及其特性液体的平衡微分方程及其积分、等压面概念;了解几种质量力同时作用下的液体平衡、压强的测量与表示方法。

3、重点、难点:重力作用下静水压强的计算,作用于平面上的静水总压力、作用于曲面及物体上的静水总压力。

1、主要内容:从流束流轮出发,讨论液体运动所遵循的普遍规律并建立相应的方程式,主要内容有恒定一元流的连续性方程,液体恒定流微小流束的能量方程式,均匀流与非均匀流,非均匀渐变流与急变流,实际液体恒定总流的能量方程,恒定总流的动量方程,量纲分析与π定理。

2、教学要求:掌握水动力学三大基本方程及其物理意义,理解流体运动的分类及基本概念;了解量纲分析与π定理。

1、主要内容:水头损失的物理概念,从液体运动的两种型态出发,研究水头损失的变化规律及其计算方法。

2、教学要求:掌握液体运动的两种液流型态,水头损失的变化规律及其计算方法;理解水头损失的物理概念,液流边界几何条件对水头损失的影响,均匀流沿程水头损失与切应力的关系。

3、重点、难点:沿程水头和局部水头损失的计算方法,谢才公式。

1、主要内容:管道的分类,虹吸管及水泵装置的水力计算,简单管道、串联管道、并联管道、分叉管道的水力计算,沿程均匀泄流管道的水力计算。

2、教学要求:掌握简单管道、串联管道、并联管道、分叉管道的水力计算、沿程均匀泄流管道的水力计算;理解管道的基本概念和理论;了解虹吸管及水泵装置的水力计算。

1、主要内容:明渠的类型及其对水流运动的影响,明渠均匀流的特性及其产生条件,明渠均匀流的计算,水力最佳断面及允许流速,粗糙度不同的明渠及复式断面明渠的水力计算。

2、教学要求:掌握明渠均匀流的水力计算;理解水利最佳断面及允许流速;了解粗糙度不同的明渠及复式断面明渠的水力计算。

1、主要内容:明渠水流的三种流态,断面比能与临界水深,临界底坡、缓坡与陡坡等概念,明渠恒定非均匀渐变流的微分方程式,棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析。

2、教学要求:掌握明渠恒定非均匀渐变流的微分方程式,棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析。理解明渠水流的三种流态,断面比能与临界水深,临界底坡、缓坡与陡坡等基本概念。

3、重点、难点:明渠恒定非均匀渐变流的微分方程式,棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析。

1、主要内容:棱柱体水平明渠的水跃方程推导,棱柱体水平明渠中水跃共轭水深的计算,水跃的能量损失和跃长计算,非棱柱体明渠中的水跃计算。

2、教学要求:掌握棱柱体水平明渠中水跃共轭水深的计算,水跃的能量损失和跃长的计算;理解棱柱体水平明渠的水跃方程推导过程,了解非棱柱体明渠中的水跃。

1、主要内容:堰流的类型及计算公式,薄壁堰流的水力计算,实用堰流的水力计算,宽顶堰流的水力计算,窄深堰流的水力计算,闸孔出流的水力计算。

2、教学要求:掌握堰流的类型及基本计算、闸孔出流的水力计算;了解薄壁堰流的水力计算,实用堰流的水力计算,宽顶堰流的水力计算,窄深堰流的水力计算。

✹ 量子力学课件

流体力学三大方程的推导

微分形式连续的性程方

续连程方是体流力学基的本程之方, 流体一动运的续连方,程反流体运动和映流体质 量分的关系,它是在质布守恒量律在定流 力体学的中应用

重。点讨不论表同现式形流的体连续方程。

用一个微六

面体控制体建元微分形式立的续连性程。方 设在流场中一固取不动的微平定六行面体(制体控,在直)角标坐系o xzy中, 六面的边体长取为x d,dy,dz。

看先x 轴方 向的流动流体,A从BC面 D入流面六,从E体FG面流出。H

在x 轴方向出流与入流质之差量

?( ?x u )? (ux?) [ ?u x? xd]ydzdd ? t u? dyxddzt? dx yddzd ?xt?

x

用样同的方法可得在,y方轴和向z方轴向流的出流入与质 量之分别为差

(? u?y ?)y

dx

ydzdd

t?( ?u

z) ddydzdtx z

这?,在样d t时间内通过面六体全的六个面净流出的部质量为

:? ?(ux) ? (u y? )(?? zu )[ ? ? ]dxdydzd t ?x?x ?x

在d t的时内间六面,内体质的量减了 ( 少?

?? xdddydt z ,) ?

t

根质量据守恒定律,流出六面体的净质量等必于六体内面减所的质量

?( u? x) ?( u? y )? (?u z) ?? ? [ ?]dxdyzdt d ?? ddyxdzd tx?? y?z ?

这t就直角坐是系标中体运动的流微形分的式连性方续。

?程( ? ux ?)( ? u )y? ( ?u z )?? ? ?? 0??x ? y?z ?

代t单位表时间内,单体位积内 量质净的出 代表流单时位内间单,体积位的 量变质

化这

是就角直坐标中系流体运动微的形式分的连续方性程。

在连续方中程

?

( u?x ) ? ( u?y ) ? ? u z( ?)?? ? ? ?0 ?x ? y? ?z

? ?t? ? di(v? ) ?u( ?ux ) (?? yu ) (? u? z) x ?y??z

利用

散公度: 得到式

?? ? di?(v? u ? )0 t?

用矢量场基利本算公运和式体随数公式导

:得到

? ??? d v iu u?? ? ? ?0 t

??D ? ?? div u ? 0 t

Ddiv(

u?) ? ? d vi u ? u???

? D? ? ? ?? ?u? ? t D?

讨t论

?

? ,0连方续程可简为化 , ⑴对定常于流动 ,?t

??? d v i? ? v? ? ?t

0di

v ? ?v? 0?压或不

压可流体。

―微分―式

表明定常*动运时单位体,内流进流出积质的量等相适用。可

于? ? D 0,连方续程可化为简 ⑵, 对不于压可缩体流,D t

idv ?v0

D?

?? div v? 0为因 tD

*表对明不压可流,体体积在随运动中体保不持。变用适定常于 不或定常流。体

微分式形的动运方

动运程方流是体动运最的本基运的动原学,即理找 流体出运动它受和到的作用之力间关系的数的学表 达式,依的理据原理是论顿牛运动定律或动量定理,的下面 用欧拉法利式形立建微形分的运式动程方

作用于体的力流

分析象:对 流体以界中面? 围包的体为

积体的作流用力表 力

?

流体的块

质量

力量质(力力体:是指)作用所有流体于质点力。的

重、万有引力等力

( 。 )质1力量长是力:它随相程作互用的素之元间距的离 的增而加减,对小一般于体的特流征动距离运言而均,能 示出显。 来(2 )它是一分布力,分布种于体流的块个整积内体流 ,块所受的体质力与其量围周有其无流体他存在无关系并 通。常情下,作用况流于的质量体通常力就指重力是

? 如果

F 示表单质量位的体的质量流,规定其力为 :?F? ? Fli m?m ?0 ? ?m m?的 体块流的质上量力。 其 中? ?F 是作用质在为 ?量 难看出,不 F以可看做的分布力密度。例

:如对于处力重用作的物体而言质,量力的布密分度 或者说单?位质的流体的质量量就力是重加速力 g度 。

表面 表力力面是指流:体内之间或者部流与其他体物体之 间的接面上所受到触的相作互用力 。如流体部内粘性应的和力力压流、与固体体触面接 上的摩擦力等 (。1 )面力表一是种程力短源:分子于间的相作用互。面表力 随互作用元相之间素的离距增而迅速加弱减,有在只 相作用互素元间距离的分子与离距量同时,级面力表显才 现出来 ( 。2流体)块各内部之间的分面表力相是作用而相互抵消 的,互有只处界面于上的流体质所受的点由,界面外流体侧所 施加表的面存在力。 ( 3)面力表也一是分布力种,布分在相互触的接面上。

义定位单积面的上面表力:为

?

其中 ?p? 是用作某于个体面流积?上 的?表力

面? p

?p ? li m? ?0??

?质

力量表和面的比力

较数

因而,构成一个矢量了场

。 矢量?F 是质量力 分布的度密它,是间和空间时点的

函量质力和面表有力着质本差别。的

? 而

矢量p 为流体的力应,矢它不但时是和空间点间 函数,的并在且间每空一还点着随受力面元取向不同而变的化 ? 。 所?要以定应力矢 p 确,须考虑必点的矢 径 、r该受点力 n? 元面的方(向或说者元的面向单法位矢) 以时间及 。t ? ? 切确地应说力是两矢个量(矢r n、) 一和标个量函数 t。

在运

流动体选中取小一面六体体, 元 其z长边别分为 ?:x ,?y ?z, 据牛顿第根定律二:

?

zd ?V? ?xy ?z =质力量+面表 力d

x

?y

tx?

y

了出流导体的动方运,首程来分先析体小元受力的情况。

方x质量向力析分x方向的

量力质

? F? mx? F x ?? x ?y? z

x 向表方力分析面周

流体围对体小元的个表六有面面表力的作用,通而六个 侧面过用作小于体沿元 x方

向的面表力别为:分

x?

?

xy??

p?zxx

? xp?xyz?

p

x

xp?x x? ? p ?? ??y?x zx 前后x侧面: ?? ?x?

? xp ?x?y?z x小体所元的受方向的表x力面= 前侧后面之和:? x

?

py x?? 左右侧: ?面? p y x? ? y y?? ?? ?z ?x ?

p

?yx x??z

p?xz ?? z? ??x?y 下上面侧: ?p x ?z?z ? ?

p ?z?x?x

y

此因,围流周体通六个侧面过用作于小体沿元x向的 方表面力力合:为

? ?px x?p xy?p zx? ? ? ?x ?y?? ? z ??x???yz? ?

x

方 合向力析

分据牛运动定顿:小体律元力等受于其质量加速与度的乘:

积?

?pxx p ?x y?zp x?d u ? ??xy?? ?z xF??x ??y ? z? ?? x???y ?z? d t ?y ?z ?? ?x方程可

简以化为

:du1 ? ? px x p y? x?zxp ? ? F?x? ? ? ? ?td? ? ? ?xy?z ?

?单位质量体流 在 x方的向动运程方

同理

可:得

vd1 ? p? yx? py y?p yz? ??F y?? ? ? ?dt? ? x? y ?? z??

位单量质流体 y在 向的运动方程方d

1w? ?pxz ?p yz ? zzp? ?? Fz ? ? ?? ?d ?t? x? ? ?zy ??

单质位量体流 z在方 向的动方程

运流

体运方程的动遍形式

普矢量

形式

??? ? ? ? ?p z pd 1 V?? p x ?F?y? ? ? ? dt ??? x? y z?

? ? ? ?

? ?

1 dV 者:或 F?? ? ?P dt ?

??? ? ? ?P? ? ?? ?x? y ? z ??

?

xp pxy pxzx ? ?? ? px ypyy py ? ?z? ?pzx zy ppzz

?

微分形的能量方程式

量恒守定律自然界的普是规遍,流律体运在过动程 1动能、程方 也是遵循该定律。 中、2流量方热 程立孤系(与统外没有界质量能量的交换)、流:体在运 动过可程以随着各伴形式的种能量之的间相转互换,但3、伯努 利方 总能量起不变的; 程是

孤非系立统:能量的变总化,于外等力包(质量括 力和系外部的表面统)对系力所统的做和所吸功的收量。热

统系能的量

于量,主能要指为种形式三内能、:动能重力势能。

单及质位的量能-内----e-:体流子分热运动而具有能量; 的位质单量动能-的-----v/2表示2单位 质量重力的势---能---gz-由:万有力引起与,位的置高有差关

;单

位质量的能量总(储能)存------e-s: 则体为?的流体积系统的量能E:

1

2 s ?ee ?v ? g z2

1

2 E? ? ?e sd ?? ? ?(e? v ?gz )d?? ? 2

力热第学定一

对理于一静个止热的力学系(统起始或和止状态终处静于的止系统:系 统)存能储的增加等于力对外系所统作的功与界外递传给统系的量热和之。

一个确

的流定体也可看作团一热个力系统学流体,

质点在总流中动设, 系该统偏离平态衡不远系:总能量的变化统率包(括能和内动)等于外力能系 对统的功作率功通与过热向系导统传的热功之和率。

于某对系统,单一时位对间统所系的功(作际上实就 是功)率 d用

td

W

,单位时间示给系统的热量加 Q用表,则示

系统

能 量E变的化率为 :

D E dW ?? Q t Dt

d系统的总在量能,中已考虑位单质量→←重力的能,则质势 力量作功率中功不将包括重力作功功率 。将热力第一定律应学于流体用运动把上式各项,用关的有流 物理体表示量出,即是来能量方程。

推导微分式形的。量方程能的思路:根据热学力第一律定系统能量 的,变率化等外力单于时位对系间所统的作功与通热传导向系过单位统时

间所的热量传之。和即 : 单位 间时系统量的能化变= 单位间时力对外统所系的作

+ 单功时间位界传递给系外统热的量

外力

对统系作的功=所质 力所量作的+表面力功所的功作外界

递传给系的统量热= 导热传+射热辐 下面有关用的流体物的量来表达上理各述项。

单时间系统位能的量化 方法 1

?变( ?u x ? ( ? ) yu ? ? zu) ? ? ??? ?0 x ??y z ??

t微

元系统能量的时间变化也分为两率部分,一部分是控体制内储存能 变的化,其单位时间变化的为率

?

(?e s ) d x d y dz ?t另一

分部为控制面迁移经能量的引起,的位时间经单全控制部面净出流的储存 能为

?

??? ?( ? e ) ?u ?(ve ) ? ( ?w e) s ss?d d yxd ? ?x zy ?z??

?

微样系统总元储的能的存时变间率化这为部分两和之

?D E ?? ? ? ?? (?? s e )? ?(us ) ? e( ?ves) ? ( ?w e s?)d x d y d zD t? ?t ?x? y? z ?? ??? ?? ( ?es ) ?iv( ?d es v)?d x d y z d ?t ??? ? ?? ?? ?( ?e s ) ?(v ?? ) ?e(s) ??sedivv ? d x d d zy? ?t ? ? ?D ?? ? (? s e ) ??sed iv ? d xv dy z d D? t? ? ??D ? Ds ? ?? ? es ? ?es eivdv ? d x d ydz D t ?t ?D ?? ? ?D esD? ?? ? es ? ?( dvi v )? dx y dd zDt ? D t ?De ?s d ?dxy z dDt

①单

位间系统能时量的化 方变 法 体2数 导 在:t 时 刻微六面元系体统的存能储 ?e

sd

xd y z ,d系统能其量的

随D

s De EDD ?( ?e sxdddzy ) ? ?ddyxzd? es ( d?dxdy )zDt D tDt D t Dse?? d xd dy z系统质量的随 体数 D导

t于由统系量的随体导数等质于。零

0es

D

( ? xdydz ) ?d 0D

t计②算力外微对元所作的 功括质量力包表与面力作所功的

单位时间。质内量所作的力为

??Fb1 ? dv x d y d

(z为么什是积点

)表力所作面功的将依各,应力分量分别计。算 x方

向的应单位时间力作所功

后面前压的力单时位间所内的作功

? ? ??p xx?u ? ? p? ?d x u d ? ? x p u??? x x d? dy ??z x x? x? ?x ?? ??

左右?面切的单力时位内间作的所

功?

p yx? ? ?? ?? d uy ?? u ? d y ?? p yux? d z xd?? p y x ? ?y y ?? ??? ?? 上

面的下力切单位间内时所作功的

??? ?px ?z ?u ? ?p d?zu dz? ? puzx d?dy x?? ??? x z?z ?z ?? ????

方向x的应单位力时间作所功为 后前压力面

左面右力切

?? ? pyx? ? ?u ? ??? px?x ? ?? u?? ? ?pxx ?? xd x? ? u ? ?x x ? d? xpux ? dy d z ?? ?p y x? ?yd y? u ? ?y? d y ?? pyx u? d d z ?x ? ?? ? ? ????? ? ? ?p? ??? u ?? ??? zx ? zx dpz ??u ? d z ? ? p zux ?d xd y上下切力面 z? ?? ?z ? ? ?

??

?u ? px yp ?xy? u? ??u px? ?pxx ?xu ?? ?pxx ? u d ? ?x xd d yd z? p ?x y ?? udy ? xddy dz?x ? x? ?y y ?? ? ? xx ? ??y y? ?p u ? ? ?? ?p ? ?upz x ?zxu ?z xd z d ? dxy d ?z zz ??? z ??

z

? py x?u?? ? xp x?u p?x ?u z?? ?? (?px u x ?) (p xuy )? pzx( )u ?d ? dy?x zd?d d x d z y?y ? zx ?? xy ?y? ?z? z? ? x? ??? ? ??? (pxxu ) ? ( pyu x) ? (pzx u ) ? xdd d yz? y? ? z? x

?什么等于0为

同, y理 向应的力功作

为?

??? ? ? ( xpyxv ) ?y?( p y vy)? ?z (pyzv) ? d dx dy z?? 同理, z

向的 应作力功为

? ? ??? ? x ? (xzpw) ? ?y ( yz p)w? ? (z pzzw) ? d xd y dz ?

?

部全表力所面功作相可加写为

??? ? ? ?? ? ?? ( p )u ?( p ) ?u p u( )dxdy z ?d( v p)? (pv ) (?p v d x) dydz ? y xz xx yy yyz ?x ?xx? ?? y ?z ?y? ?z ? ? ?? x ?? ? ?? ?( p w ) ( ?pw )? ( p w ) z yzz? ? x z ?xdxd yd z? ? zy ?

?? ? ? ? ? ??( p xx ?u xp v y?pxz w )?( p xuy p yy?v ?p y zw ) ? pz(u ? xp zy v p?zz w )? dxddyz y?? z ??x? ?? ? ? ?? (p x ??v ) ? p (y? v) ? ( z p? )v d?x d yd ?zy ? ?z ?x ?这样

对微元,六面,质体力量除(重去)和表力力面单在位时间共的功作

W d? ?? ? ??? ?? ?? ? ?? ? ?F ?bv ? (p x v?) ?p(y ? v ) (p ?z? v ?)d x y d zdd tx? ?y ?z? ?

③后最计算加给微元六面体再热量 的里计这的只是算射辐及热传导两种热 。辐热射通是电过磁波对体产流热量,设单生时 位

间内由辐传入单射位量质 体的热流量q,为单位则时间在内微元产内辐射生为

热?

d qx dy d

z导传热通过体表流面入传体流。ABD面元C传微元入热量的

为?k

?T dyd z?x

单时间内通位A过?B? ?C?面元D传微入元的量热

?为 T ?? ? T? k dy d ?z?k y d dz d? x?x ? x ?? x?

单位是间经时BCA、 AD? B?C D?两面共?传热量入

为? ?T?? kdy d z ?d ?x ?x? ? x

?AA ?D? 、 DB ? C?C 两相B对元面位单间传入时热量

? 为? ?? T? ? k zd d dyx ? ??y? ? y?

?AA BB ?D、?DC?两相对面元C位单时间传热入量

? ??T ? d dx yd z ?k ?? z? z?

?

因而

微元体经全部表,单面时间传入位微元的量为

热 ?? ??T ? ? ? T?? ? ? ? ??T? k? ?k ? ? ??? xdd d z ? yk? ? ?? ?x ?? ?x y ? ?? ? yz?? ?z ? ??? ? (k?T) d x dy d

zQ

? [? q ??? (k ?T ) ]dx d yd z 依热力学第一

律定

?D ? ? ? ??? es xdd y d z ? ? F? b1? v? ( px ? v ) t Dx?? ? ? ? ??? ? (p? y ? v)? (pz ? v) ? ?q ? ?? k(T )?? d x d dy z y ?z? ?

D ? ? ? ? e

s? Fb?1?V ? p x (?V ) ? p( ? y )V? (p z ? V )? ? q ? ? (k?? T ) t ?xD y? ?

z?

p x? V ?pxx u ? pxyv ?p xzw ?? p? y V ? ?p xy u? p yy v?p y zw ? ?p? ?z V pz?x u?pzy v ?p z wz上式

右三个量组成端一个了量矢以表并示

?

xp ?xp ? V ? ? p x ?y pz x?

pyxp y ypzy

p

x z? u ?? ?pxxu ? pyxv ? pz x w ? ?? ? ?? zyp ? v? ?? ? p xuy? p yyv ? py wz ? p? ?up v?p w?? ? p z ?zw ? ?? ? x zz yzz?

三个量 和之

? ? ? ??? ? ? (p x? ? )v ?p y( ?v ?) p (z? v )构 成散了度:? x?y ?

?z ? ? ??? ?? ? ? p( x? v) ? ( yp ? v ) (p?z ? ) v div?P( ? )v?x ? y z

?D

?D1 2 ?? s ? e ?e? v ? g z ?? Dt t ?D 2 ?? ?? ?F?b1 ? ? vid(v P v? )? d v(i kgrad T ? ?)

这就是q微分式的形能方量。

将程上式以除?,有

?

1 ?1 D s ? Fbe 1 ? v? di vP( ? v ) ? dv(i krgd aT ? q Dt)? ?

?1 ? 1 D es ?F b 1 v ? div(? ? v P )? dvik( gar T ) ?d qDt ??

式中各的项理物意:义 端左单位为质量体流存储(能包括能、内动量势及)能的化变;率

右端一项第为单位间内质时量(力除重去力)单位质对流体量作所 ;功 二项为单位时第内表面力间单位对质量流所作体功; 的第项三为单时间内位界通外过单质量位流体表面传入的传热,导

四项第为位单间内时加

给单位质流体量的射辐。热

✹ 量子力学课件

摘 要:首先分析了量子力学对计算机技术发展的影响,再详细说明了将量子力学应用在计算机技术中可使量子计算机具有优越的性质,最后介绍了未来量子计算机发展的趋势。

关键词:量子力学 量子计算机

1量子力学对计算机技术发展的影响

自1646年第一台电子计算机问世以来,其芯片发展速度日益加快。

按照芯片的摩尔定律 ,其集成度在不久的将来有望达到原子分子量级。

在享受计算机飞速发展带来的种种便利的同时,我们也不得不面临一个瓶颈问题,即根据量子力学理论,在芯片发展到微观集成的时候,量子效应会影响甚至完全破坏芯片功能。

因此,量子力学对计算机技术发展具有决定性作用。

1.1量子力学简介

量子力学是近代自然科学的最重要的成就之一. 在量子力学的世界里,一个量子微观体系的状态是由一个波函数来描述的,而非由粒子的位置和动量描述,这就是它与经典力学最根本的区别。

1.2量子力学与量子计算机

量子力学的海森堡测不准原理决定了粒子的位置和动量是不能同时确定的()。

当计算机芯片的密度很大时(即很小)将导致很大,电子不再被束缚,产生量子干涉效应,而这种干涉效应会完全破坏芯片的功能。

为了克服量子力学对计算机发展的限制,计算机的发展方向必然和量子力学相结合,这样不仅可以越过量子力学的障碍,而且可以开辟新的方向。

量子计算机就是以量子力学原理直接进行计算的计算机.保罗•贝尼奥夫在1981年第一次提出了制造量子计算机的理论。

量子计算机的存储和读写头都以量子态存在的,这意味着存储符号可以是0、1以及它们的叠加。

2量子计算机的优点

近年来的种种试验表明,量子计算机的计算和分析能力都超越了经典计算机。

它具有如此优越的性质正在于它的存储读取方式量子化。

对量子计算机的原理分析可知,以下两个个特性是令量子计算机优越性的根源所在。

2.1存储量大、速度高

经典计算机由0或1的二进制数据位存储数据,而量子计算机可以用自旋或者二能级态构造量子计算机中的数据位,即量子位。

不同于经典计算机的在0与1之间必取其一,量子位可以是0 或者1,也可以是0和l的迭加态。

因此,量子计算机的n个量子位可以同时存储2n个数据,远高于经典计算机的单个存储能力; 另一方面量子计算机可以同时进行多个读取和计算,远优于经典计算机的单次计算能力。

量子计算机的存储读取特性使其具有存储量大、读取计算速度高的优点。

2.2可以实现量子平行态

由量子力学原理可知,如果体系的波函数不能是构成该体系的粒子的波函数的乘积,则该体系的状态就处在一个纠缠态,即体系的粒子的状态是相互纠缠在一起的。

而量子纠缠态之间的关联效应不受任何局域性假设限制,这使两个处在纠缠态的粒子而言,不管它们离开有多么遥远,对其中一个粒子进行作用,必然会同时影响到另外一个粒子.正是由于量子纠缠态之间的神奇的关联效应, 使得量子计算机可以利用纠缠机制,实现量子平行算法,从而可以大大减少操作次数。

3量子计算机发展现状和未来趋势

3.1量子计算机实现的技术障碍

到目前为止,世界上还没有真正意义上的量子计算机,它的实现还有许多技术上的问题。

量子计算机的优越性主要体现在量子迭加态的关联效应. 然而,环境对迭加态的影响以及迭加态之间的相互作用会使这种关联效应减弱甚至丧失,即量子力学去相干效应.因此应尽量减少环境对量子态的作用。

同时,万一由于相干效应引入了错误信息,必需能及时改正,这需要进一步的研究和实验。

另一方面,量子态不能复制,使得不能把经典计算机中很完善的纠错方法直接移植到量子计算机中来.由于量子计算机在计算过程中不能对量子态测量, 因为这种测量会改变量子态, 而且这种改变是不可恢复的,因此在纠错方面存在很多问题。

3.2量子计算机的现状

由于上述两种原因,现在还无法确定未来的量子计算机究竟是什么样的, 目前科学家门提出了几种方案.

第一种方案是核磁共振计算机. 其原理是用自旋向上或向下表示量子位的0 和1 两种状态,重点在于实现自旋状态的控制非操作,优点在于尽可能保证了量子态和环境的较好隔离。

第二种方案是离子阱计算机. 其原理是将一系列自旋为1/2 的冷离子被禁锢在线性量子势阱里, 组成一个相对稳定的绝热系统,重点在于由激光来实现自旋翻转的控制非操作其优点在于极度减弱了去相干效应, 而且很容易在任意离子之间实现n 位量子门。

第三种方案是硅基半导体量子计算机. 其原理是在高纯度硅中掺杂自旋为1/2的离子实现存储信息的量子位,重点在于用绝缘物质实现量子态的隔绝,其优点在于可以利用现代高效的半导体技术。

此外还有线性光学方案, 腔量子动力学方案等.

3.3量子计算机的未来

随着现代科学技术的发展,量子计算机也会逐渐走向现实研制和现实运用。

量子计算机不但于未来的计算机产业的发展紧密相关,更重要的是它与国家的保密、电子银行、军事和通讯等重要领域密切相关。

实现量子计算机是21 世纪科学技术的最重要的目标之一。

参考文献:

[1]胡连荣. 速度惊人的量子计算机[J].知识就是力量

[2]付刚.“量子计算机”解密[N].中安在线-安徽日报

[3]谭华海.量子计算机研究的最新进展[J].教育部科技发展中心内刊.

[4]朱迅. 量子计算机[J].三思科学.

[5]张同民.量子计算机原理简介[J].黑龙江科技信息.

✹ 量子力学课件

河南科技大学物理工程学院教案(李同伟)第二章 波函数和薛定谔方程

§2-7 自由粒子本征函数的规格化和箱归一化

所谓自由粒子是在运动过程中不受外力作用的粒子,即位势U(r)0。

一、自由粒子波函数的规格化 1.一维情况

对于质量为的一维的自由粒子,它所满足的定态薛定谔方程为

d2(x)E(x)

(1)22dxˆ实际上,上述方程就是动能算符T(1)式的两个特解分别为

2d2的本征方程。22dx21(x)eikx

2(x)eikx

(2)

其中

k通解为上述两个特解的线性组合

2E

(3)

(x)c11(x)c22(x)

(4)

其中,c1和c2为任意复常数。

下面利用波函数所满足的条件来定解。

首先,讨论E0的情况。由于E0,所以k为虚数,若令

则(2)可改写为 式中为正实数。

2E 1(x)ex

2(x)ex

当x0时,1(x)不能满足波函数有限性的要求,而当x0时,2(x)不能满足波函数有限性的要求,所以,1(x)和2(x)都不是描述一维自由粒子运动的定态波函数。显然,在通解中也找不出满足波函数自然条件的解,故方程无E0的解。在物理上,不存在E0的解是容易理解的,这是因为自由粒子不存在势能项,它的能量就是动能,而动能是不能小于零,故能量小于零时无解。

其次,讨论E0的情况。当E0时,k为正的实数,(2)式即为两个特解。若k的取值范围选为从负无穷到正无穷,则上面两式可以统一写成

k(x)ceikx

(5)

式中,c是归一化常数,k为实数,也可以将其视为量子数,它可以在正负无穷之间连续取值,k(x)是本征波函数。由(3)式可知,相应的能量本征值为

k22Ek

(6)

2 河南科技大学物理工程学院教案(李同伟)第二章 波函数和薛定谔方程

显然,k表示动量。当k0 时,表示粒子向右运动;当k0时,表示粒子向左运动。由于k可以连续取值,所以,能量本征值也是连续的,称之为体系具有连续能谱。当k0时,自由粒子处于能量最低的状态,称之为基态,而把其它的状态称为激发态。对于激发态来说,k与k对应同一个能量本征值,或者说,同一个能量本征值对应两个不同的本征波函数,即能量本征值是二度简并的。

一维自由粒子的能量本征值是连续取值的,(5)所表示的波函数是无限扩展的平面波。所谓自由粒子也是一种理想的模型,实际上,一个粒子是不可能绝对不受到外力作用的,只要它受到哪怕再小的的作用,它就不是完全自由的,也就不可能对应无限扩展的平面波,而成为有限扩展的平面波,所以,无限扩展的平面波也是一种理想化的结果。鉴于上述原因,无限扩展的平面波是不能归一化的。

从数学角度看,(5)式给出的不是平方可积的波函数,无法使用归一化条件。由狄拉克函数的定义可知,积分

*kk(x)dxc(x)2expi(kk)xdx2c(kk)

(7)

2通常情况下,要对无限扩展的平面波进行所谓的规格化,也就是将其规格化为函数。于是,得到规格化常数

c1/2

(8)

规格化后的波函数为

k(x)若用动量p做为量子数,则有

12eikx

(9)

p(x)12eipx/

(10)

ˆ的本征函数。容易验证(10)式也是动量算符p2.三维情况

利用自由粒子一维定态问题的解,容易求出其三维问题的解。

在直角坐标系中,自由粒子的三维定态薛定格方程可以写成

2222222(x,y,z)E(x,y,z)

(11)2xyz上式有分离变量解,(x,y,z)1(x)2(y)3(z)

(12)EEEExyz将其代回(11)式,可得如下三个方程:

2d21(x)Ex1(x)22dx2d22(x)Ey2(x)2dy2 2 河南科技大学物理工程学院教案(李同伟)第二章 波函数和薛定谔方程

2d23(z)Ez3(z)2dz2由(6)式可知能量本征值为

22222222kykxkkz

(13)Ek2222相应的规格化本征函数为

(r)k1exp(ikr)

(14)3/2(2)其中

kkxikyjkzk

若用动量表示,能量本征值和相应的本征波函数分别为

p(15)Ep2(r)p1iexppr

(16)

(2)3/2

二、本征函数的箱归一化

1.一维情况

若限定粒子在[L,L]的范围内运动,则它的波函数是归一化的。当L的值很大时,可作为粒子在无穷大范围内运动的一个近似。

在上述限制下,粒子是不可能处于箱外的,故箱外的波函数为零。在箱内,设粒子动量或动能算符的本征函数仍为

p(x)ceipx/

作自由运动的粒子出现在箱的两端处的概率应该是相同的,即

p(L)p(L)

此即所谓周期性条件。于是,有

eip2L/1

由于

2pL2pLeip2L/cosisin1

所以

2pLcos1得到

2pLsin0  3 河南科技大学物理工程学院教案(李同伟)第二章 波函数和薛定谔方程

pLnpnn0,1,2,

于是动量的取值是断续的,即

Lnn0,1,2,

(17)

能量的本征值也是断续的,即

12222Enpnn

(18)222L通常把力学量本征值取断续值称为取值量子化。由上式可知,随着箱尺度L的增大,能级的间距变小,当L时,能级的间距趋向于零,或者说能级变成连续的,这正与自由粒子能量本征值是连续的相吻合。

利用归一化条件

L可知归一化常数为

L*p(x)dx2cL1 p(x)nn2c1/2L

于是,在箱内的箱归一化的波函数为

p(x)n12Leipnx/

(19)

从自由粒子规格化的能量本征函数(10)式可以看出,当x时,其本征函数不为零,或者说,在无穷远处发现该粒子的几率不为零,把这种状态称为非束缚态。由自由粒子箱归一化的能量本征函数(19)式可知,粒子被限制在箱内运动,故其出现在无穷远处(箱外)的概率为零,把这种状态称为束缚态。一般说来,连续谱对应非束缚态,而断续谱对应束缚态。

2.三维情况

对于三维问题而言,相当于粒子被限制在一个边长为2L的正方形箱子中运动,这时的波函数也是可以归一化的,此即自由粒子波函数的箱归一化。容易解得,此时的能量本征值与相应的本征波函数分别为

Enxnynzp22222(nxnynz2)

(20)222L1iexpprn

(21)3/2(2L)nnn(r)nyz其中,nx,ny,nz0,1,2,,且

pnpnxipnyjpnzk

(22)

pnxLnx

pnyLny

pnzLnz

(23)

综上所述,自由粒子的能量本征值是连续取值的,相应的本征态为非束缚态。作一维运动时,激发态能量本征值是二度简并的,且本征波函数只能规格化为函数。其位置的概率 河南科技大学物理工程学院教案(李同伟)第二章 波函数和薛定谔方程

密度与时间、空间坐标无关,在无穷远处发现粒子的概率不为零,意味着粒子可以在无穷远处出现。自由粒子的哈密顿算符与其动能算符一样,所以,动能算符的本征值及波函数与哈密顿算符的解是一样的。后面将看到,它们的本征波函数也是动量算符的本征波函数。若自由粒子被限制在一个边长为2L的方形箱中,则其能量本征值是断续取值的,相应的本征态为束缚态。由于粒子被限制在一定的区域内运动,严格地说,这时的“自由粒子”已经不是完全自由的,所以能量本征值从连续取值变为断续取值,此即所谓的量子限域效应。河南科技大学物理工程学院教案(李同伟)第二章 波函数和薛定谔方程

小 结

一、自由粒子波函数的规格化

d2(x)E(x)22dx能量本征值为

2k22 Ek2*kk(x)dxc(x)2expi(kk)xdx2c(kk)

2规格化后的波函数

k(x)若用动量p做为量子数,则有

12eikx

p(x)

二、本征函数的箱归一化

12eipx/

若限定粒子在[L,L]的范围内运动,则它的波函数是归一化的。当L的值很大时,可作为粒子在无穷大范围内运动的一个近似。

p(L)p(L)

12222Enpnn 22m2mL箱归一化的波函数为

p(x)n12Leipnx/

✹ 量子力学课件

引力量子化

——灵遁者

我在《变化》中说了我反对爱因斯坦关于空间弯曲产生引力的论点。并且认为这是引力不能量子化的一个原因。也就是相对论不能量子化一个原因。2016年我们听到了振奋人心的消息——引力波被观测到了。

这样我觉得更加印证了我的猜想。引力是物质本身的产物,不是空间弯曲的产物。既然引力波被找到了,那么它和电磁波,光肯定有联系的。引力量子化自然就更值得我们期待了。

我们已经超越了我们自己的想象力。相对于引力波这样的东西,我们实在太庞大了,所以时隔这么多年,我们才发现它的踪迹。 引力坍缩就应该引力波理论最好的证明。引力坍缩本身就是物质结构的剧变引起的。而这样的物质结构剧变,当然会影响到恒星内部的压力供给。引力平衡被打破,或者引力迟滞效应的出现。虽然引力是以光速运动,但在大的宇宙天体当中。引力迟滞效应一定会有。而引力迟滞效应所带来的拉力,就会疯狂的吞噬更多的物质。这样一个恒星就可以变成黑洞。

相对论时间理论表明:任何事物都倾向于去往时间流逝最慢的地方。原因是引力将其拉向那里。假设那里就是黑洞,那里的物质会越聚越大。但我们无需担心,因为物质进入黑洞,依然是物质。能量守恒定律即使在黑洞也同样试用。不可能发生物质和能量的.凭空消失。

所以黑洞末日论更是多虑。因为我们对于黑洞的了解太少,宇宙的了解更是少。从黑洞中能诞生什么,我们并不知道。

我们可以这样想象,黑洞吞噬物质和能量的同时,内部压力不断骤增,达到一个临界点后,不排除黑洞爆炸,衍生出更多恒星的可能。

再者从整体宇宙来看。根据目前观测到了数据,我相信宇宙是无限的。不仅是时间上的,还是空间上的。根据热力学第二定律,再加上红移现象,宇宙膨胀论是站的住脚的。

微观中活跃的分子会向不活跃分子群中转移。在庞大的宇宙天体中,同样适用。宇宙热平衡即热寂,是存在的。这样的话,黑洞不仅不应该是末日论,还应该是诞生论。它是一个英雄的角色,出现在我们的视眼。它是宇宙最活跃的的象征,也是持续让宇宙保持活力的天体。

在这一系列活动中,引力始终保持重要的作用。它是阻止宇宙走向热寂的绳索。所以引力平衡也是相对的。也就是说如果没有引力,那么宇宙膨胀就不是现在观测到的速度了。

而我们不担心宇宙灭亡的一个原因是我们不相信宇宙是有限的。那么热寂就永远不能达到。而且我认为热力学第三定律本身的深意,也通向于此。

不过即使这样,对于人类自身而言,我们是脆弱的。但我们依然相信那不是邪恶。我们探索宇宙,本身就是出于对未来持续性生存的发掘。

引力波量子化理论,一定会取得重大突破。宇宙还有更多的秘密需要我们发现。我很喜欢一句话:“其大无外,其小无内。”大是小,小是大。当我们的认识和了解达到一定程度时候,我们会从小的东西会穿越过去,来到另一片广阔的天地。

当代物理学就是面临这样的困境。我们需要一个集大成者。贯通大小。最后还是引用一句台词:“我们的想象力已经超越了自身。”我们会慢慢发现,敢想敢做对于我们而言,永远是奢侈的!

摘自独立学者,诗人,作家,国学起名师灵遁者作品。

✹ 量子力学课件

第一届世界儒学大会于9月27日至29日在孔子的故里曲阜举办。来自22个国家和地区的86个儒学研究机构的逾160位专家学者参会。儒学在世界上为什么会有如此大的影响?今天我们就走进儒学经典作品《大学》,领略其中的奥义。

1.了解文化背景《大学》原是《礼记》里的一篇。一般认为是曾子所作,也有人认为是秦汉时的儒家作品,在宋代以前,《大学》在儒家思想学术中的地位并不是很突出,由于它论述了儒家为学治世的基本原理、原则、方针、步骤和方法等,所以中唐以后,逐渐受到儒家学者的重视。唐代韩愈、李翱始把它看做与《孟子》《易经》同样重要的“经书”。到北宋得到程颢、程颐竭力尊崇,南宋朱熹又作《大学章句》,《大学》成为了儒家经典中重要的篇章。

朱熹为《大学》作成章句,通过注释阐发己意,并将它与《中庸》《论语》《孟子》合编成一书,这就是《四书集注》。

《四书集注》刊成于宋光宗绍熙元年,当时没有被封建统治者重视。元仁宗延祐年间复科举,官方规定以《四书集注》取士,从此《四书集注》奠定了它在封建正统思想文化中的地位。原属于《礼记》中的《大学》,也从此获得了官方的正式认可与推崇,对古代教育,甚至整个中国社会、传统文化都产生了极大的影响。

2..课题释疑《大学》是体现儒家思想的一篇政论文。

“大学”是对“小学”而言,是说它不是“详训诂,明句读”的“小学”。古人八岁入小学,学习“洒扫应对进退、礼乐射御书数”等文化基础知识和礼节。

古人十五岁入大学,学习伦理、政治、哲学等“修己治人,治国安邦”的大学问。

后一种含义其实也和前一种含义有相通的地方,同样有“博学”的意思。

朱熹把《大学》重新编排整理,分为“经”一章,“传”十章。朱熹认为,“经一章盖孔子之言而曾子述之;其传十章,则曾子之意而门人记之也。”

《大学》一文不长,仅有短短的两千余字,但却是先秦、秦汉儒家学说的总括性著作,是儒家人生教育的道德纲领,也是维护封建宗法制度的政治纲领。《大学》以相当成熟的理论思维构建了一个中国封建社会儒家人生教育的总体框架,构建了一个中国封建社会士人人生发展的宏观图式。全篇将道德修养和政治议论结合在一起,将人生哲学和政治哲学合而为一,是儒家“入世”思想的全面体现。《大学》的主体是“三纲”“八目”

八目:格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下。

第一段(1)【原文】大学之道(1),在明明德(2),在亲民(3),在止于至善。知止(4)而后有定,定而后能静,静而后能安,安而后能虑,虑而后能得(5)。物有本末,事有终始。知所先后,则近道矣。

【注释】(1)大学之道:大学的宗旨。“道”的本义是道路,引申为规律、原则等,在中国古代哲学、政治学里,也指宇宙万物的本原、个体,一定的政治观或思想体系等,在不同的上下文环境里有不同的意思。(2)明明德:前一个“明”作使动词,即“使彰明”,也就是发扬、弘扬的意思。后一个“明”作形容词,明德也就是光明正大的品德。(3)亲民:根据后面的“传”文,“亲”应为“新”,即使革新、弃旧图新。亲民,使人弃旧图新、去恶从善。(4)知止:知道要达到的最高境界“至善”。(5)得:收获。

【参考译文】大学的宗旨,在于彰明完美的德行,在于使人民受到教化,成为新人,在于达到善的最高境界。知道要达到的最高境界“至善”,而后才能有确定的目标;目标确定后,内心就会宁静;内心宁静,遇事就可以坦然自安;遇事安和,就能够思虑周详;思虑周详,然后才能有所收获,达到至善的境界。天下万物都有根本有枝叶,世间万事皆有开始有结束。知道什么该先做,什么该后做,那么,就接近于道了。

【原文】古之欲明明德于天下者,先治其国;欲治其国者,先齐其家(6);欲齐其家者,先修其身(7);欲修其身者,先正其心;欲正其心者,先诚其意;欲诚其意者,先致其知(8);致知在格物(9)。物格而后知至,知至而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,身修而后家齐,家齐而后国治,国治而后天下平。

【注释】(6)齐其家:管理好自己的家庭或家族,使家庭或家族和和美美,兴旺发达。(7)修其身:修养自身的品性。(8)致其知:使自己获得知识。(9)格物:研究万事万物。

【参考译文】古代想要把完美的德行昭示、阐明于天下的人,就要先治理好自己的国家;想要治理好国家,就要先整治好自己的家庭;想要整治好自己的家庭,就要先修养自身的品性;想要修养自身的品性,就要先端正自己的内心;想要端正自己内心,就要先使自己的心意诚实;想要心意真诚,就要先获得知识。而要获得知识,关键在于研究万事万物,推究事物的原理。研究了万事万物,推究事物的原理,然后就会拥有知识;拥有了知识,心意就会诚实;心意诚实了,内心自然就会端正;内心端正了,才能修养品性;自身修养好了,家庭就会得到整治;家庭整治好了,国家也就能获得治理;国家治理好了,就能使天下太平。

【原文】自天子以至于庶人(10),壹是皆以修身为本(11)。其本乱而末治者否矣(12)。其所厚者薄,而其所薄者厚(13),未之有也(14)!

【注释】(10)庶人:指平民百姓。(11)壹是:都是。本:根本。(12)末:相对于本而言,指枝末、枝节。(13)厚:重视。薄:轻视。(14)未之有也:即未有之也。没有这样的道理(事情、做法等)。

【参考译文】从天子开始,一直到普通百姓,一律都要把搞好自身的修养作为根本。根本问题没有抓好,而要把其他枝节问题解决好,那是不可能的。他所重视的反而薄弱,他所轻视的反而厚重,从来没有这样的事情。

第二段【原文】所谓诚其意者(1),毋(2)自欺也。如恶恶臭(3),如好好色(4),此之谓自谦(5)。故君子必慎其独也(6)。

【注释】(1)诚其意:使意念真诚。(2)毋:不要。(3)恶(wù)恶(è)臭(xiù):厌恶腐臭的气味。臭,气味,较现代单指臭(chòu)味的含义宽泛。(4)好(hào)好(hǎo)色:喜爱美丽的女子。好(hǎo)色,美女。(5)谦(qiè):通“慊”,满足。(6)慎其独:在独自一人时也谨慎不苟。

【参考译文】所说的使自己的心意诚实,指的是要做到不欺骗自己,就像厌恶臭气,喜爱美丽的容貌(一样自然真实),这叫自我满足。所以君子在独处的时候,也要使自己的行为谨慎,一丝不苟。

【原文】小人闲居(7)为不善,无所不至,见君子而后厌然(8),掩(9)其不善,而著(10)其善。人之视己,如见其肺肝然,则何益矣。此谓诚于中(11)形于外。故君子必慎其独也。

【注释】(7)闲居:即独处。(8)厌然:掩盖的样子。(9)掩:遮掩,掩盖(10)著:显示。(11)中:指内心。下面的“外”指外表。

【参考译文】小人在独处时,没有什么坏事做不出来。一见到君子,便会躲躲闪闪,掩藏自己的不善而设法显示自己的美德。其实,人家看我们,就像是洞察我们的五脏六腑一样,掩饰的做法又有什么益处呢!这就叫做内心的真实,总是会在外表上表现出来,所以君子必定要谨慎对待独处的情况。

第三段【原文】所谓修身在正其心者:身(1)有所忿懥(2),则不得其正;有所恐惧,则不得其正;有所好乐,则不得其正;有所忧患,则不得其正。心不在焉,视而不见,听而不闻,食而不知其味。此谓修身在正其心。

【注释】(1)身:程颐认为应为“心”。(2)忿懥(zhì):愤怒。

【参考译文】之所以说修养自身的关键在于端正自己的内心,这是因为,内心有什么愤懑,那么就不能够端正;内心有什么恐惧,那么就不能够端正;内心有什么喜好,那么就不能够端正;内心有什么忧虑,那么就不能够端正。内心如果不在正位,那么虽然在看,却看不见东西,虽然在听,却听不到声音,虽然在吃食物,却辨不出滋味。这就是说修身的关键在于端正自己的内心。

第四段【原文】所谓齐其家在修其身者,人之其所亲爱而辟焉①,之其所贱恶而辟焉,之其所畏敬而辟焉,之其所哀矜②而辟焉,之其所敖情③而辟焉。故好而知其恶,恶而知其美者,天下鲜矣!故谚有之曰:“人莫知其子之恶,莫知其苗之硕④此谓身不修不可以齐其家。

【注释】①之:对于。辟:偏颇,偏向。②哀矜:同情,怜悯。③敖,骄傲。惰:怠慢。④硕:大,茂盛。

【参考译文】之所以说整治家庭的关键在于修养自身,这是因为,人们对于他们亲近相爱的人多有偏爱,对于他们鄙视讨厌的人多有偏见,对于他们畏惧敬重的人多有偏爱,对于他们怜悯同情的人多有偏私,对于他们认为怠慢失礼的.人多有偏见。所以,在喜爱某个人的同时,能知道他的不足,在厌恶某个人的同时,能够了解他的长处,这种人普天之下实在少见!因此有句谚语这么说:“没有一个人知道自己子女的毛病,没有一个人知道自己庄稼长得茂盛。”这就是说不搞好自身修养,就无法整治好自己的家庭。

第五段【原文】所谓治国必先齐其家者,其家不可教而能教人者无之。故君子不出家而成教于国:孝者,所以事君也;悌(1)者,所以事长也;慈(2)者,所以使众也。

【注释】(1)悌(ti):指弟弟应该绝对服从哥哥。②慈:指父母爱子女。

【参考译文】之所以说治理好国家必须先整治好自己的家庭,原因在于,不能教育好自己家人,而能教化别人的事情不曾有过,所以,君子不必越出自己的家族,就可以推广教化于全国。对父母的孝顺,可以用于奉侍君主;对兄长的恭敬,可以用于侍奉尊长;对子女的慈爱,可以用于统治民众。

【原文】……一家仁,一国兴仁;一家让,一国兴让;一人贪戾,一国作乱。其机(5)如此。此谓一言偾(6)事,一人定国。尧舜(7)帅(8)天下以仁,而民从之;桀纣(9)帅天下以暴,而民从之。其所令反其所好,而民不从。

【注释】(5)机:作用。(6)偾(fèn):败坏。(7)尧舜:传说中父系氏族社会后期部落联盟的两位领袖,即尧帝和舜帝,历来被认为是圣君的代表。(8)帅:同“率”,率领,统帅。(9)桀(jié):夏最后一位君主。纣:即殷纣王,商最后一位君主。二人被认为是暴君的代表。

【参考译文】一家讲究仁义,整个国家都会崇尚仁义。一家谦让相敬,整个国家都会谦让相敬。(统治者)一人贪婪暴戾,全国都会群起作乱。它的作用就是这样。这就叫做一句话可以败坏事业,一个人可以安定整个国家。尧、舜用仁义来引导天下,民众就跟从他们追求仁义。桀、纣用暴虐来引导天下,民众就跟着凶暴。统治者形式上的命令与他们实际的嗜好相反,那么民众是不会听从这种命令的。

【原文】是故君子有诸(10)己而后求诸人,无诸己而后非诸人。所藏乎身不恕(11),而能喻(12)诸人者,未之有也。故治国在齐其家。

【注释】(10)诸:”之于”的合音。(11)恕:即恕道。孔子说:“己所不欲,勿施于人。”意思是说,自己不想做的,也不要让别人去做,这种推己及人,将心比己的品德就是儒学所倡导的恕道。(12)喻:使别人明白。

【译文因此,君子自己身上具备了某种美德,然后再要求别人拥有某种美德。首先要去掉自己身上的不足,然后再去批评责备他人。假如自己不能做到有善无恶,推己及人,而想使其他人明白善恶的道理,这是完全不可能的事情。所以讲,治国的前提在于整治好自己的家庭。

第六段【原文】所谓平天下在治其国者,上老老(1)而民兴孝;上长长(2)而民兴弟;上恤孤(3)而民不倍(4)。是以君子有絜矩之道也(5)。……道得众则得国,失众则失国。是故君子先慎乎德。有德此(10)有人,有人此有土,有土此有财,有财此有用,德者,本也;财者,末也。

【注释】(1)老老:尊敬老人。前一“老”字作动词,意思是把老人当作老人看待。(2)长长:尊重长辈。(3)恤:体恤,周济。孤,孤儿,古时候专指幼年丧失父亲的人。(4)倍:通“背”,违背。(5)絜(xie)矩之道:儒家伦理思想之一,指一言一行要有示范作用。絜,量度。矩,画直角或方形用的尺子,引申为法度,规则。(10)此:乃,才。

【参考译文】之所以说的使天下归于太平的根本在于治理好自己国家,原因在于,在上位的人尊敬老人,下面老百姓就会孝顺自己的父母,在上位的人敬重长者,下面的老百姓就会尊敬自己的兄长,在上位的人关怀体恤失怙的孤儿,下面的老百姓就不会背离这种做法。因此品德高尚的人具有道德上的示范作用。

这些说的是,统治者获得民众拥护就能取得国家,失掉民心就会丧失国家。因此君子首先要慎修德行,拥有了美德这样就拥有了民众,拥有了民众这样就拥有了土地,拥有了土地这样就有了财富,拥有了财富这样就可以用于各种用途,美德是根本,财富是枝叶。

1.经文部分,提出三纲八目。2.解释如何“诚其意”。

3.从反面说明如何“正心”和“修身”。4.从反面说明如何“修身”和“齐家”。

5.解释“齐家”和“治国”。6.解释“治国”和“平天下”。

1.“修齐治平”四者的关系如何?要达到身修,需经过哪些步骤?

“修身”的意思是使个人修养达到完善的程度,是《大学》中对个人修养的最高要求,它是齐家、治国、平天下的根本。

齐家是指善于处理好家庭或家族内部的关系,它是治国、平天下的基础。治国和平天下是齐家的扩大和延伸。

身修需要“格物”“致知”“诚意”“正心”四个步骤。

“格物致知”就是要通过对事物的研究而获得对世界的正确认识的过程,为下一步诚意、正心奠定基础。

“诚意”指的是在修养自身的过程中,能够做到诚实、不自欺。

所谓“正心”,就是教人防止个人感情的偏向。这四个步骤依次做来,就可以达到身修的目的了。

2.《大学》采用了很多递进论述的方法,如“知止而后有定,定而后能静,静而后能安,安而后能虑,虑而后能得。”请将文章中的类似论证整理出来,体会其中的逻辑关系,弄明白它们所说的道理。

古之欲明明德于天下者,先治其国;欲治其国者,先齐其家;

欲齐其家者,先修其身;欲修其身者,先正其心;

欲正其心者,先诚其意;欲诚其意者,先致其知;致知在格物。

物格而后知至,知至而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,身修而后家齐,家齐而后国治,国治而后天下平。这个论述,先是由大至小,条目之间是条件关系:平天下必先治国,治国必先齐家,齐家必先修身,修身必先正心,正心必先诚意,诚意必先致知,致知必先格物。再由小至大,条目之间是因果关系:格物而后知致,知致而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,身修而后家齐,家齐而后国治,国治而后天下平。条目之间脉络清晰,无论是由大至小的条件关系,或者是由小至大的因果关系,剖析深刻,逻辑严密。

3.《大学》的论述可谓“微言大义”,精微的言辞中,蕴含着深刻的道理,这些深刻的道理,对现代人也是很有作用的。请以“君子有诸己而后求诸人,无诸己而后非诸人为例进行分析。

这句话的意思是:品德高尚的人自己身上具备了美德,然后再要求别人拥有美德;首先要去掉自己身上的不足,然后再去批评责备他人。也就是说,要提高别人的道德水平,首先要提高自己的道德水平,要要求别人,首先要要求自己。它体现了儒家重视注重内向用功、律己甚严的内省的修养方法。这种方法在现代仍然是有现实意义的,它告诫我们,不能要求别人甚严,而要求自己甚宽。这对于人与人之间的日常交往,一个部门内部的管理,都有着深刻的启示。

✹ 量子力学课件

附件2

课程名称: 量子力学

适应专业: 物理学

课程类型: 3(1通识教育课、2学科大类基础课、3专业基础课、4专业课、5专业方向课、6其它)

授课类型:1(1讲授为主、2实践实验为主、3研讨为主、4其他)

一、课程地位与作用

《量子力学》是物理学专业学生必修的理论课程。量子力学是将物质的波动性与粒子性统一起来的动力学理论,反映了微观粒子的运动规律,它不仅是近代物理的重要支柱之一而且在核物理、凝聚态物理、表面物理、激光、生物学、化学等许多近代科学和技术的分支中有着广泛的应用。本课程使学生以全新观念去认识物质世界,掌握量子理论的基本概念和原理,为进一学习了近代物理和现代科学技术奠定基础;培养学生辩证唯物主义世界观,独立分析问题和解决问题的能力和科学素养。

二、课程目标

1、知识目标

(1)使学生了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运动规律,掌握量子力学的基本原理和方法,为进一步学习打下较扎实的基础。

(2)使学生了解量子力学在物理学中的地位、作用和在近代物理学中的广泛应用,深化和拓展学生在普通物理中学过的有关内容,以适应专业学习和今后进一步深造或从事物理教学等的需要。

2、能力目标(1)实践能力

运用量子力学的知识思考、研究和解释微观世界的物理现象,指导近代物理实验。具备教师指导下自主学习的能力,对量子力学在高新技术领域和生产实践中的应用及与量子力学密切相关的交叉学科、新技术发展的了解能力。(2)创新能力

注重学生求异思维基本素质的培养,在认识微观世界事物的学习过程中能关注事物的不同点、特殊性及事物的现象与本质之间的关联和差异,启迪创新思维,培养丰富的想象力与创新能力。

三、课程内容

1、课程内容结构

教学内容主要由量子力学的基本理论与应用两部分构成。基本理论包括初等量子力学的基本概念、原理与基本方法(主要包含物质的波动-粒子二重性,波函数及其统计解释,Schrödinger方程,力学量与力学量算符,态与力学量表象,微扰理论,自旋与全同粒子,散射问题)。应用主要围绕说明基本概念与基本方法展开。

2、课程内容更新

简谐振子的算符解法及应用,带电粒子在电磁场中的运动,对称性与守恒律,量子纠缠,并适当增加量子力学在现代科技中的应用实例。

四、课程组织形式与方法

1、课堂教学(1)讲授

量子力学课程的教学内容主要通过教师课堂讲授为主,结合启发与讨论完成。讲授的主要内容有经典物理学的困难与量子力学的诞生,波函数与Schrödinger方程,量子力学中的力学量,态与力学量表象,定态微扰,量子跃迁,粒子的自旋,全同粒子,散射。根据教学大纲要求,突出重点和难点。(2)教师指导下的学生自学

指导学生自主学习量子力学的参考书、专著和文献;设计富有启发性的思考题和讨论题,引导学生思考与讨论,使学生在研究问题中加深对概念与原理的理解,获得学习方法和解决实际问题的训练。(3)其它教学方法

采用多媒体辅助教学手段,结合传统教学方法,解决好教学内容多、信息量大与学时少的矛盾;利用课程网络教学平台建立教学互动,指导和丰富学生课外学习。运用科学研究训练方法,引导学生研究量子力学学习中存在的问题,开展专题讨论。

2、课外学习(1)作业

作业1:课外练习。作业2:课外思考与讨论。

作业3:课程学习总结或小专题研究报告。(2)阅读参考书

①.《量子力学教程》曾谨言著,(科学出版社出版)。②.《量子力学导论》曾谨言著,(北京大学出版社版)。③.《量子力学导论》熊钰庆主编,(广东高等教育出版社出版)。④.《量子力学基础》关洪,(高等教育出版社出版)。⑤.《量子力学》汪德新,(湖北科学技术出版社出版)。

⑹.瓦尔特•顾莱纳著,王德民等译:《量子力学导论》,(北京大学出版社)。⑺.Quantum Mechanics an Introduction,Greiner(world scientific)

五、课程考核

1、课程成绩构成(1)平时成绩占百分比平时成绩占总分40%(2)考试成绩占百分比 考试成绩占总分60%。

2、考核内容与形式

(1)知识类考核

本课程采用闭卷考试形式。重点考试内容:量子力学的基本知识、基本理论、基本方法和应用技能,解决基本问题的能力。(2)能力类考核

通过学生平时作业、课堂提问与讨论考查学生的学习能力,理解和掌握相关知识的程度以及实际应用能力。

利用课程学习总结或小专题研究报告考查学生的自主学习能力,促进学生研究性学习,启迪学生的创新思维。

✹ 量子力学课件

摘要:量子力学是物理本科专业一门重要的理论课程,但由于其抽象、深奥、难学也难教,对于学生的学习增加了难度。

文章介绍了大学物理老师在讲授量子力学中的一些心得,以及如何使学生掌握基本知识的同时,提高学生的思维能力和对量子力学的兴趣。

关键词:量子力学;教学方法;教学改革

量子力学是近代物理的两大支柱之一,它的建立是20世纪划时代的成就之一,可以毫不夸张地说没有量子力学的建立,就没有人类的现代物质文明[1]。

大批优秀的物理学家对原子物理的深入研究打开了量子力学的大门,这一人类新的认知很快延伸并运用到很多物理学领域,并且,导致了很多物理分支的诞生,如:核物理、粒子物理、凝聚态物理和激光物理等[2]。

量子力学在近代物理中的地位如此之重,所以成为物理专业学生最重要的课程之一。

但在实际教学过程中,学生普遍感到量子力学太过抽象、难以掌握。

如何改革教学内容,将量子力学的基本观点由浅入深,使学生易于理解;如何改革教学手段,培养学生兴趣,使学生由被动学习变为主动学习。

这是量子力学教学中遇到的主要问题。

作者从几年的教学中摸索到一些经验,供大家参考。

一、教学内容和方法的改革

传统的本科量子力学教学一般包括了三大部分:第一部分是关于粒子的波粒二象性,正是因为微观粒子同时具有波动性和粒子性,才造成了一些牛顿力学无法解释的新现象,例如测不准关系、量子隧道效应等等;第二部分是介绍量子力学的基本原理,这部分是量子力学的核心内容,如波函数的统计解释、态叠加原理、电子自旋等;第三部分是量子力学的一些应用,如定态薛定谔方程的求解,微扰方法。

以上三个部分相互联系构成了量子力学的整体框架[3]。

随着量子力学的进一步发展,产生了很多新的现象和成果。

例如量子通讯、量子计算机等等。

许多学生对量子力学的兴趣就是从这些点点滴滴的新成果中得到的。

如果我们仍按传统的内容授课,学生学完了这门课程发现感兴趣的那点东西完全没有接触到,就会对所学的量子力学感到怀疑,而且极大地挫伤了学习自然科学的兴趣。

所以作者建议在教学过程中适当添加一些量子力学的新成果和新现象,来激发学生的学习兴趣[4]。

在教学方法上也应该按照量子力学的特点有所改革。

由于量子力学的许多观点和经典力学完全不同,如果我们还是按照经典力学的方法来讲,就会引起学生思维上的混乱,所以建议从一开始就建立全新的量子观点。

例如轨道是一经典概念,在讲授玻尔的氢原子模型时仍然采用了轨道的概念,但在讲到后面又说轨道的概念是不对的,这样学生就会怀疑老师讲错误的内容教给了他们,形成逻辑上的混乱。

我们应该从一开始就建立量子的观点,淡化轨道的概念,这样学生更容易接受。

二、重视绪论课的教学

兴趣是最好的老师。

作为量子力学课程的第一节课,绪论课的讲授效果对学生学习量子力学的兴趣影响很大,所以绪论课直接影响到学生对学习量子力学这门课程的态度。

当然很多学生非常重视这门课程,但学这门课的主要目的是为将来参加研究生入学考试,仅仅只是在行动上重视,而没有从思想上重视起来。

如何使这部分学生从被动的学习量子力学变为主动地学习,这就要从第一节课开始培养。

在上绪论课时作者主要通过以下几点来抓住学生的兴趣。

首先列举早期与量子力学相关的诺贝尔物理学奖。

诺贝尔奖得主历来都是万众瞩目的人物,学生当然也会有所关心,而且这些诺贝尔奖获得者的主要工作在量子力学这门课程中都会一一介绍,这样一方面通过举例子的方法强调了量子力学在自然科学中的重要地位,另一方面为学生探索什么样的工作才可以拿到诺贝尔奖留下悬念。

抓住学生兴趣的第二个主要方法是列举一些量子力学中奇特的现象,激发学生探索奥秘的动力,例如波粒二象性带来的“穿墙术”、量子通讯、如何测量太阳表面温度等等,这些都很能激发学生学习量子力学的兴趣。

综上所述,绪论课的教学在整个教学过程中至关重要,是引导学生打开量子力学广阔天地的一把钥匙。

三、重视物理学史的引入

随着量子力学学习的深入,学生会接触到越来越多的数学公式以及数学物理方法的内容,虽然学生会对量子力学的博大精深以及人类认知能力惊叹不已,但在学习过程中感觉越来越枯燥乏味。

并且,学生学习量子力学的兴趣和信息在这个时候受到很大的考验,想要把丰硕的量子力学成果以及博大精深的内涵传达给学生,就得在适当的时候增加学生的学习兴趣。

实际上,很多学生对量子力学的发展史有很浓厚的兴趣,甚至成为学生闲聊的素材,因此,在适当的时候讲述量子力学发展史可以增加学生学习量子力学的学习兴趣和热情。

在讲授过程中,可以结合教学内容,融入量子力学发展史中的名人逸事和照片,如:索尔维会议上的大量有趣争论和物理学界智慧之脑的“明星照”,或用简单的方法用板书的形式推导量子力学公式。

例如在讲到黑体辐射时,作者讲到普朗克仅仅用了插值的方法,就给出了一个完美的黑体辐射公式。

而插值的方法普通的本科生都能熟练掌握,这一方面鼓励学生:看起来很高深的学问,其实都是由很简单的一系列知识组成,我们每个人都有可能在科学的发展过程中做出自己的贡献;另一方面教导学生,不要看不起很细微的东西,伟大的成就往往就是从这些地方开始。

在讲到普朗克为了自己提出的理论感到后悔,甚至想尽一切的办法推翻自己的理论时,告诉学生科研的道路并不是一帆风顺的,坚持自己的信念有时候比学习更多的知识还要重要。

在讲到德布罗意如何从一个纨绔子弟成长为诺贝尔奖获得者;在讲到薛定谔如何在不被导师重视的条件下建立了波动力学;在讲到海森堡如何为了重获玻尔的青睐,而建立了测不准关系;在讲到乌伦贝尔和古兹米特两个年轻人如何大胆“猜测”,提出了电子自旋假设,这些学生都听得津津有味。

这些小故事不仅让学生从中掌握的量子力学的基本观点和发展过程,而且对培养学生的思维方法和科研品质都有很大帮助。

四、教学手段的改革 量子力学中有很多比较抽象原理、概念、推导过程和现象,这增加了学生理解的难度。

而且在授课过程中有大量的公式推导过程,非常的枯燥。

所以在教学过程中穿插一些多媒体的教学形式,多媒体的应用能够弥补传统教学的不足,比如:把瞬间的过程随意地延长和缩短,把复杂的难以用语言描述的过程用动画或图片的形式分解成详细的直观的步骤表达清楚[5]。

相对于经典物理来说,量子力学课程的实验并不多,在讲解康普顿散射、史特恩-盖拉赫等实验时,可以运用多媒体技术,采用图形图像的形式模拟实验的全过程。

用合适的教学软件对真实情景再现和模拟,让学生多册观察模拟实验的全过程。

量子力学的一些东西不容易用语言表达清楚,在头脑中想象也不是简单的事情,多媒体的应用可以弥补传统教学的这块短板,形象地模拟实验,帮助学生理解和记忆。

比如电子衍射的实验,我们不仅可以用语言和书本上的图片描述这个过程,还可以通过多媒体用动画的形式表现出来,让电子通过动画的形式一个一个打到屏幕上,形成一个一个单独的点来显示出电子的粒子性;在快进的形式描述足够长时间之后的情况,也就是得出电子的衍射图样,从而给出电子波动性的结论和波函数的统计解释,经过这样的教学形式,相信学生能够更加深刻地理解微观粒子的波粒二象性[6]。

但在具体授课过程中不能完全地依赖于多媒体教学,例如在公式的推导过程中,传统的板书就非常接近人本身的思维模式,容易让学生掌握,如果用多媒体一带而过,往往效果非常的不好。

所以教学过程中应该传统教学和多媒体教学并重,对于一些现象的东西多媒体表现更为出色;而一些理论方面的东西传统的板书更为有利,两者相互结合可以大大提高教学效率,增强课堂教学效果和调动学生的学习积极性[7]。

五、加强教学过程的管理

教学过程包括课前、课上和课后,在学生学习量子力学的过程中可以重点利用课堂上的引导和启发,促进学生课前和课后对量子力学的学习。

预习是对于学习任何一门学科都很重要,当然,量子力学也不例外,预习是一个提前自我学习的过程,能够大概了解将要学习内容的'大概,这样不仅能够更正理解有偏差的部分和加强正确理解部分的记忆,还能够有重点地听课,对于学习量子力学是很重要的。

预习也是一个学生独立学习思考的过程,对于增强学生接受新事物的能力、形成自己的观点以及以后学生的终身事业的建立都是很重要的[8]。

由于量子力学在理解上难度较大,很难激起学生的学习兴趣,这就要求课堂上教师用更好的上课方式对学生加以引导和启发。

活跃的课堂教学气氛和充分的讨论在教学中是必须的,量子力学的课堂一定要避免成为一言堂,要适当地引导和鼓励学生提出问题,这样有助于激发学生的思维能力,帮助学生形成新的思维方式,比如:逆向思维和非规范性思维等,然后在教师的引导下结合实际进行讨论,让学生充分意识到量子力学与我们的生活息息相关。

因此,教师可以多介绍一些近代物理、生命科学、化学、现代分析技术和材料科学等学科中量子力学的应用部分,让学生可以真切地感受到量子力学对我们生活的影响,此外,课上可以分配小组每节课前讲述量子力学的最新发展动态,分组的时候可以根据不同基础和不同学习能力的学生来分组,这样增强学生探索性学习的能力和搜集信息的能力[9]。

另外,作者建议,引入商业上的PK机制,下课之前教师分配章节,并且对学生加以引导,让相同程度的学生之间进行量子力学认知上的小竞赛,对赢的同学进行奖励,或者输的同学上讲台唱歌,这样做不仅能够活跃课堂氛围,效果好的话能够激发学生对量子力学的极大兴趣。

量子力学的教学不仅仅只是因为它是近代物理的一大基础,更主要的价值是在学习过程中培养出来的从事科学研究的方法和对自然科学的兴趣,这些是其他课程所不能替代的。

希望能通过我们广大物理教师的不断摸索,对教学的内容和方法进行改革,使学生更好地掌握这门认识世界和改造世界的武器。

参考文献:

[1]周世勋.量子力学教程[M].高等教育出版社,1979.

[2]沈�.量子力学的光辉八十年[J].世界科学,2006,11(5):12-171.

[3]曾谨言.量子力学:卷I[M].第4版.科学出版社,1997:35-278.

[4]雷奕安.新量子世界[M].长沙:湖南科学技术出版社,2005:75-85.

[5]邹艳.浅谈量子力学的教学改革[J].物理与工程,2009,19(4):40-41.

[6]游善红,王明湘.工科专业的量子力学教学方法探索[M].大学物理,2012,31(3):60-65.

[7]陈鹏,罗楚新,薛运才.工科物理专业量子力学教学特点分析[J].新乡学院学报,2009,26(6):88-89.

[8]刘中利,杨数强.《量子力学》教学模式初探[J].中国科技信息,2011,(16):109.

[9]金桂,黄小益,蒋纯志,陈亚琦.量子力学教学方法探索与实践[J].高等理科教育,2011,(2):100-103.

✹ 量子力学课件

为了适应现代科学技术的发展,培养适应社会需求的高科技人才,大学教育必须改革传统教学中以教师为中心的填鸭式教学方法,在教学中广泛吸收和应用现代化多媒体教学手段。我系根据管理类专业教育的特点,响应学校对教学方法和教学手段改革的总体部署和要求,对我系的教学方法和教学手段改革进行了系统的规划,倡议各位教师主动、积极探索本科教学规律,全面改革传统的落后、低效的教学方法和教学手段。同时,在全系提出教学方法和教学内容,教学手段改革,以及本科教学规律问题探讨的教研和教改活动,要求以教研室为单位,以系学科带头人和学术骨干为主体,全系教师人人参与的全面、系统的教学内容、教学方法和教学手段改革研究。

一、确定主题,落实责任,全面开展教学内容、方法和手段改革研究 在教学内容、教学方法和教学手段的改革研究与实践过程中,我们并不是采取放任式的教师自行根据自己的特长、偏好,以及兴趣,自愿地进行研究和改革实践。而是针对全系教师的不同情况,结合专业教育的特点,同时考虑到教育、教学理念、技术和手段的发展,主动适应新时代的教育、教学规律和教学要求,在教师自己选题的基础上,全系整体计划和协调。使教师明确自己的研究方向和主题,同时限定具体的研究内容和完成时间,以确保按时取得预定的研究成果。依据集中力量、重点突破的思想,经过精选,我们确定了“教师在课堂教学中的感染力和启发性探讨”、“教学互动性问题研究”、“案例教学模式研究”、“关于多媒体教学问题思考”、“教学中的理论联系实际问题探讨”、“课堂教学中的板书与书写规范研究”、“管理类专业实践教学的规划与组织探索”等10多项研究课题,全面开展教学内容、教学方法与教学手段的改革研究。

二、积极实践,探索教学方法改革 在进行教学方法和手段改革研究的基础上,我们注重研究成果的运用和实施。我们在教学方法的改革实践中,始终将先进的教育思想和教育理念贯穿于教学改革过程之中,而不是仅仅把教学改革当作一种装饰,当作一项任务来完成。而是通过改革,应用现代先进的教学手段,更新教育和教学理念,提高教学效率,更有利于培养目标的实现。

我们在教学方法改革方面的主要实践有:

1、进行了“以学生为中心,以教师为辅导的讨论式教学”的尝试。 这种教学方法是对传统的讲授教学和讨论式教学的有机整合,它将提问、启发、灌输、辩论、讨论融为一体,使得以上方法各自独立使用时的优点得到了扩展。不足得到了弥补。传统的不同的方法在这一过程中相得益彰,相互呼应。

2、实施“问题教学法”、“暗示教学法”的实践 任何一门知识,都是由各个知识点按照内在的规律组成的一个结构框架,是一个完整的知识体系;而每个知识点,又分为若干个问题点。因此,解剖知识体系,要按照知识和问题的内在结构规律,由表及里,由浅入深,从现象到本质,由实践到理论,一个一个地剖析解决。并巧妙地提出使学生感兴趣的问题,既顺乎事物的发展规律,又能引起学生的求知欲望。所以,从问题开始讲授知识,是认识事物的一个基本规律。问题教学法是一种以提出问题为教学切入点,然后展开问题,解决问题并进一步引申引出相关问题的教学方法。它能够自始至终使学生注意于教学过程,不断的去思考,去表达,极大地调动了学生学习的主动性,特别是学生能够主动的在课外、课前学习。问题教学法的关键是要提出有意义、学生感兴趣的问题,但不是每一部分教学内容都存在符合条件的问题,这导致此种教学只是对部分课程的部分内容有效。 暗示教学法是通过对教学环境进行精心的设计,用暗示、联想、练习和音乐等各种综合方式建立起无意识的心理倾向,创造高度的学习动机,激发学生的学习需要和兴趣,充分发挥学生的潜力,使学生在轻松愉快的学习中获得良好的效果。这种教学法由于对物质条件和教师的设计能力具有很高要求。 以上方法首先由我系的孟昭武教授在人力资源管理专业的《领导科学与艺术》和夏建文教授的《公共关系学》课中应用。取得了比较显著的效果,学生反响较好。

3、“直观教学法”的展开 直观教学法,是利用和借助实物、图片、模型、标本、动作语言和电化教学设备等进行具体形象的教学的方法。它能够让抽象的理论形象化,由静变动,调动学生的学习兴趣,加深理解和记忆,增强直观效果。 我系尹建中教授在《财务管理学》、谢华教师在《会计学》、孙倩教师在《西方经济学》等部分专业课上较多的使用了这种方法,效果显著。

4、“课堂讨论式教学法”的不断深化 课堂讨论法是使学生在教师的指导下,围绕模拟式新问题,交流意见,互相启发,解决问题的一种教学方法。它可以激发学生的学习兴趣,活跃学生的思想;便于培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力;有利于对知识的理解等。 这是一种传统的、普遍采用的教学方法。我系几乎所有教师都不同程度的使用了这一方法。对于这种教学方法,我系教师在实践的基础上,不断探讨讨论式教学法的更进一步的深化和提高。例如,结合案例教学,对所要进行的课堂讨论问题进行提炼和优选,尽量使课堂讨论问题来自于实际管理;提前让学生熟悉问题、准备讨论内容,精密安排课堂讨论的组织和实施,提高讨论的效果。

5、探索案例教学法 案例教学起源于19建院的美国哈佛商学院,其本质是以学生为中心的、理论与实践相结合的互动式教学模式。其主要对象为成人MBA教育。这种教学方法通过为学生提供了一系列不同类型、场景的实际企业案例,学生在案例分析中模拟经营,熟悉不同的企业经营环境,提高分析问题、解决问题的决策能力。案例教学法改变了传统教学模式中教师讲学生听的填压式教学方式,把抽象的原理、概念等具体化,通过科学合理地组织案例讨论、互动式教学,充分调动学生的积极性,培养学生的自信心和各种综合能力。 然而,案例教学这种方法所适应的是具有一定工作或管理实践经验的成人教育,而对于现实中的大学本科学生来说,由于他们并没有实践的管理或工作经验,在案例讨论中,往往不可能体会到现实管理中对问题的认识、看法和感悟,所提出的观点、想法和思路,往往多凭主观的想象,或是书本理论的模式理想化设计。因此,与实际的现实相差甚远。这样,就使得案例教学效果大打折扣。 针对非成人本科生,缺乏实践经验的不足,我们一是深入探讨案例教学法与课堂理论讲授教学法这两种教学模式的有机结合方法和途径;

二是加大学生实践经验的积累和丰富,加强教学的实践和实验环节的教学力度;三是充分发挥教师在案例教学过程中的设计、引导和控制的作用。

三、教学手段的改革和现代化教学手段的广泛使用 教学手段改革是我系近几年教学改革的相对亮点。几年来,系大部分教师都积极的充分利用、挖掘教学资源,努力学习现代教育技术,特别是所有教师都自费购买了计算机、老年教师克服困难学习电脑操作等事迹不仅让我们感动,更使各门课程的教学质量、吸引力得到了极大的提升。

1、电话和电子邮件答疑 到目前为止,所有教师都向学生公开了自己的电话号码,部分教师申请并向学生公开了自己的电子邮箱、QQ号码等,学生可以随时、随地通过电话或邮件向老师提出问题、建议和意见。这种手段不仅不受时间、地点的约束,高效、快捷,而且使双方的交流环境更为宽松,发言更加从容。

2、多媒体课堂教学 自来,我系就有部分教师开始使用多媒体开展教学,但由于当时个人电脑和多媒体教室数量极其有限,多媒体教学只是个别教师的偶尔的现象。近几年,随着个人电脑的普及和我校对多媒体教室的增加,大部分教师都经常性的使用了多媒体手段开展教学,有些教师的多媒体课件还在学校的有关竞赛中获得奖励。 总之,我们组织全系教师在教学方法与教学手段方面做了大量的探索和研究工作,也取得了许多较为成功的经验,有些作法已经在全系,甚至全校的公共课程教学中已广泛应用,收到了较好的效果。今后我们还要积极探索教学理念、教学方法、教学手段的改革,将最新的和现代教学理念、教学方法和手段引入教学之中,增强教学效果,提高教学质量。

文章来源://www.xd63.com/xindefanwen/129977.html

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