现代量子力学教程范文

时间:2023-11-21 17:44:44

现代量子力学教程

现代量子力学教程篇1

关键词: 《量子力学》 物理图像 创新思维 培养

《量子力学》是物理学专业重要的专业基础课程,其教学质量的高低不仅影响到其他后续课程的学习,而且直接影响到物理学专业人才培养目标的实现。衡量物理教学的质量标准应该有三个维度,一是知识与技能维度,二是物理思想和方法论维度,三是物理品格维度。过去的教学,我们往往过多地重视第一维度,而忽视第二、第三个维度。在量子力学教学中,我们结合量子力学及其发展历史所涵含的丰富的物理思想与方法,开展了学生创新思维能力培养的教学实践研究。

一、创新型、应用型人才培养目标的要求

考虑到培养21世纪需要的应用型人才目标的要求,而且结合新建本科院校的课程设置的特点,《量子力学》课程的教学方法和教学体系建设应从以下两方面着手:一方面,着重量子力学概念、规律和物理思想的展现,使学生在知识层面上够用并且能用,并注意科学人文精神的阐发,为进行物理素质教育与物理教学研究提供量子力学方面的科学素养,如勇于创新、科学、严谨等。另一方面,培养学生建立正确的量子力学概念和物理图像,掌握基本规律,广泛了解量子力学在推动技术进步方面的作用,开拓思路,培养学生应用物理规律解决应用技术问题的能力。

二、《量子力学》教学中创新意识及创新能力的培养

根据应用型人才培养的目标,我们一直致力于探索一套合适的物理学专业量子力学课程教学的共享数字化教学体系,创建完整的教学资源,力求使学生在学习这门课程的同时受到实践能力和创新能力的培养。相应措施主要体现在以下三个方面。

(一)创造实验情景,以实验和实践为基础深化量子力学的原理。

由于量子力学主要研究微观粒子的运动规律,理论太抽象,许多量子现象和日常的生活经验不符合甚至相违背,因此在教学中教师必须强调量子力学首先是一门试验性的科学,应从实验事实去推理分析,不直接与主观经验联系,并时时将新的概念和结论与经典物理学的结果作比较,使学生能正确理解量子力学的基本概念,从而学会处理具体问题的方法,掌握量子力学的精髓。在讲述量子力学基本内容的时候,寻找合适的接口与量子力学原理在实际生产中的应用相联系。通过这两方面的着重讨论,学生能感受到量子力学的抽象原理是实实在在的、来源于实践又回到实践中得到检验的、正确的理论。

量子力学实验从可操作的层面上可大致分为三类,一类是仅存在于人们想象中或目前还不能实现的理想实验,一类是在高水平的实验室中可以实现的科学研究实验,一类是我们让学生自己动手做的有关教学的基础性实验。但无论何种实验,我们都可以利用多媒体技术在课堂上将其生动形象的展现出来,让学生不仅深刻认识到实验在量子力学发展中的重要作用,而且培养用实验发现问题和验证假说的能力。例如在讲解物质粒子的波粒二象性时,我们用多媒体课件演示单电子衍射实验。单电子发射时,在荧屏上出现一个亮点,说明电子的粒子性;再发射大量电子,屏幕上出衍射条纹,说明了电子的波动性。这样,难以讲解清楚的知识变得生动活泼,使学生能更快地理解所学的知识,且加深了学生的认知印象,大大提高了学习效率。

(二)充分利用现代媒体的作用,激发学生的创造兴趣。

以电脑和互联网为代表的信息技术已演变为继传统媒体后的“现代媒体”。现代媒体将为教学过程提供新的教学手段,并为培养创新人才奠定了技术基础。通过网络技术,学生可以突破传统教学的时空限制,不但可以享受本校教学资源,而且可以享受到全国高水平的教学资源,从而实现优质教学资源的共享,也为各学校的师生讨论交流提供了一个很好的平台。

对于《量子力学》这样一门抽象的理论课,多媒体技术将图、文、声、像等各种教学信息有机的组合在一起,直观、形象、生动,即使对那些比较抽象,难以理解的理论和日常看不到或拍摄不到的情景,也可以通过三维动画虚拟实现。多媒体丰富的表现力不仅能打破人类视觉上的樊篱,使得学生从科学与艺术相融的视觉信息中感知抽象、复杂的理论,而且能引发学生无限的遐想,极大地激发了他们的想象力。学生的思维高度活跃从而激发创新火花。

(三)密切结合当前的科技前沿和高新技术,将量子力学知识应用于实践。

量子力学在各学科中已经有很多成功的应用并催生了许多交叉学科及现代高新技术的产生。在教学中,教师应尽可能进行知识的渗透和迁移,及时将当前与量子力学相关的科技前沿和高新技术引入到教学中,一些知识可以作为简单的介绍,也可以就某个方面详细分析,阐明其量子力学原理。例如量子力学与非线性科学的关系,量子理论在耗散系统、纳米技术、分子生物学中的应用,量子力学与正在研究的量子计算机、量子保密通信的关系,等等。在教学中教师适当地穿插这些知识,既不会花费太多的时间,又能使教学更生动、易于理解,而且可使学生开拓视野,活跃思维,激发兴趣。这样学生不仅可以学到运用基础理论指导科学研究的方法,而且可以克服原有的“量子力学就是一种纯理论的学科”的片面认识。如我们在讲解一维无限深势阱时,将其与半导体量子阱和超晶格这一现代科学的前沿相联系;在讲解隧道效应时,将其与扫描隧道显微镜相联系,进而可以介绍扫描探针操纵单个原子的实验。我们通过这种方式使学生对这一部分的知识有了直观的认识,从而不再感到量子力学的学习枯燥无味。

参考文献:

[1]曾谨言.量子力学教学与创新人才培养[J].物理,2000,(7).

[2]钱伯初.我的教学生涯[C].2003.

[3]谢希德.创造学习的新思路[N].人民日报,1998-12-25,(10).

[4]钱伟长.教育和教学问题的思考[M].上海:上海大学出版社,2000:363-365.

现代量子力学教程篇2

关键词:应用物理;课程体系;教学内容;优化整合

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)50-0040-02

一、前言

物理学的基本原理渗透在自然科学的各个领域,被称为自然哲学,已成为相关应用技术领域的基础和源泉。应用物理专业是一个以物理学为基础,以“应用物理”为核心和特点,强调将物理学知识与实际应用相结合的专业,以培养既有一定物理理论知识,又有一定实验技能与工程技术的理工复合型人才为目标的专业[1]。可是目前许多高校的应用物理专业的培养目标无法实现,其培养质量令人堪忧,其中最迫切最重要的是应该对应用物理专业课程体系进行大力合理改革,对其传统教学内容进行优化重整。

二、应用物理专业课程体系改革和教学内容的优化重整的必要性和紧迫性

2007年2月17日教育部下发了《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》。其中强调要深化教学内容改革,建立与经济社会发展相适应的课程体系,要根据经济社会发展和科技进步的需要,及时更新教学内容,将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中,为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容。要采取各种措施,通过推进学分制、降低必修课比例、加选修课比例、减少课堂讲授时数等,增加学生自主学习的时间和空间,拓宽学生的知识面,提高学生的学习兴趣,完善学生的知识结构,促进学生个性发展。

目前的应用物理课程体系仍然主要由普通物理课程(包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理学)、理论物理课程(包括理论力学、热力学与统计物理学、电动力学、量子力学)以及固体物理学构成。应用物理专业的学生经过高中物理、普通物理和理论物理的学习,发现许多课程内容重复出现,以至于相当一部分人认为没有多大差别,只是所用数学工具不同罢了,“高中用,普物用d,理物用”,这充分反映了应用物理专业主干课程体系和教学内容存在的严重问题[2]。即当今的应用物理专业课程体系和教学内容仍没有跳出传统物理学专业和物理教育专业的框架,课程体系僵化,过分强调“系统化”、“逻辑化”,传统的基础和理论物理课程内容重复而陈旧、占用课时过多。没有体现物理世界的发展性,现代性、统一性以及各学科之间的内在联系、相互交叉、相互渗透。普遍存在“重经典、轻现代、重理论、轻应用”的弊端,反映现代科学和高新技术发展成果的课程和教学内容太少,应用物理专业的“应用”特色体现不明显,学生的科学素养、理论和实际相结合的能力较差,无法实现应用物理专业培养目标[3,4]。

“知识爆炸”时代,科学技术的发展日新月异,其在经济发展进程中的作用越来越大,同时也产生了许多新兴学科。教学内容和课程体系是人才培养目标、培养模式的载体,是教育思想和教育观念的直接体现,是提高人才培养效率和质量的决定性因素[5]。因此培养应用物理专业人才的教学内容和课程体系理应满足新时期科技、经济飞速发展对人才培养的需求,所以改革现有课程体系,优化整合教学内容,提高教学效益已势在必行,刻不容缓。

三、课程体系改革和教学内容优化整合原则

课程体系的设置和教学内容的选取要符合教学规律,符合学生的认知规律,由现象到本质,由简单到复杂,同时注意到自然界是普遍联系的,不人为割裂自然科学的内在联系,理论和原理是经典的,但应用要是现代的,按照“少而精”的原则,对传统教学内容实行量的精选、压缩与质的提高。对现有的普通物理(包括力学、热学、电磁学、原子物理学)和理论物理(包括理论力学、热力学与统计物理学、电动力学、量子力学)进行优化整合,绝不搞简单缩减,重新设置课程体系,并对课程开设顺序和时间做出科学合理的安排,同时注入现代化的教学内容,将近代物理和科技发展的最新成果纳入新的课程体系和教学内容,及时反映科学技术研究的新成果,使学生及时了解学科发展前沿的新成就、新观点、新动向。缩减传统课程门数及学时数,以便增开其它应用物理课程及学时数。

四、课程体系改革思路和优化整合的教学内容

1.力学和理论力学优化整合成力学理论。如今许多应用物理专业第一学期就开设普通物理课程力学,到第五或第六学期再开设理论力学,而理论力学前面相当大一部分是和力学内容重复的,如质点运动学、质点动力学、质点组运动学、质点组力学、刚体力学等内容重复量大,这不仅降低了学生学习新知识的兴趣,且浪费了很大一部分教学课时。同时力学课程要求采用微积分、矢量分析、微分方程等高等数学知识研究处理“变”的物理问题,这和学生刚开始接触高等数学知识相矛盾,教师在授课时不得不降低要求讲解,造成学生后续学习理论性强的理论力学的难度增大,教学效果降低。因此打破原有力学和理论力学界限,将它们优化重组成力学理论课程,删除牛顿力学重复部分,去除相对论部分,将这部分移到电磁理论中讲解,力学理论安排到大学第二学期开设,这时学生们的高等数学工具应用较为熟练,已具备了处理“变”问题的科学思维方法和能力,有利于教学质量的提高。精简、优化整合后的力学理论包括:质点力学、刚体力学、非惯性系力学、振动与波、连续体力学、虚功原理、拉格朗日方程、哈密顿正则方程、哈密顿原理、泊松括号与泊松定理、正则变换、哈密顿-雅可比理论、非线性力学简介。力学理论课程既包括牛顿力学,又包括分析力学,将研究力学问题的方法有机辩证地联系起来,物理概念清晰准确,理论体系简洁明了,兼顾了经典与现代、基础与前沿内容,为后续理论课程的学习构筑了桥梁和基础。

2.热学和热力学与统计物理学优化整合成热物理学。据统计,热力学与统计物理学中的热力学部分和统计物理学部分分别占总内容的46%和54%。热学课程中的热力学定律部分和热力学与统计物理学中热力学部分内容(温度与平衡态、物态方程、热力学第一定律、功、热容量与焓、理想气体、热力学第二定律、熵、卡诺定理等)重复率高达1/3[6]。在分子动理论和经典统计部分也有重复,如麦克斯韦速率分布律和速度分布律、玻耳兹曼分布律、能量按自由度均分定理、气体内的输运过程,所以将热力学部分与热学中的重复部分删除,将这两门课程进行优化整合,可以缩减约1/3的课时。优化整合的主要思想是贯穿从宏观到微观,从单个质点到大数量粒子构成的系统这一线索。在热学部分介绍经典热学、热学最新动态、热学在新科技中的应用,统计物理学部分以系综理论为主线,融宏观与微观理论于一体,立足于微观量子理论,从等几率原理出发,循序渐进地阐明统计物理学理论,运用统计物理学理论导出热力学基本定律,将统计物理学概念与宏观热现象相联系和对应,实现热现象的宏观理论与微观理论的有机融合。优化整合后的热物理学内容包括:热力学第零定律与温度、状态方程、气体分子运动论的基本概念、气体分子热运动速率和能量的统计分布率、气体输运过程、功、热量、热力学第一定律与内能、热力学第二定律与熵、固体和液体、相变、统计物理学基本原理、孤立系统、封闭系统、热力学函数及其应用、气体性质、开放系统、量子统计理论、涨落理论、非平衡态统计物理。

3.电磁学和电动力学优化整合为电磁理论。电磁学和电动力学都是研究电磁场基本性质、运动规律及其与带电物质之间的相互作用。电磁学侧重于电磁现象的实验研究,从对电磁现象的研究中归纳出电磁学的基本规律,而电动力学侧重于理论研究,以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,研究静态、时变态条件下电磁场的空间分布和运动变化规律,以及带电粒子与电磁场的相互作用等问题。考虑到电磁学与电动力学在内容上是相互统一,相互渗透的,可以将它们优化整合成电磁理论课程,将电磁学与电动力学的内容适当贯通,既分层次,又平滑过渡,避免不必要的重复。具体如下:由库仑定律引出电场、电场强度的定义,电通量、高斯定理及场强的计算,由电场力作功的特点引出环路定理、电势、电势的计算;由毕奥-萨伐尔定律引出稳恒磁场的计算、环流和旋度、散度;由电场强度与电势的关系引出真空中的泊松方程与拉普拉斯方程;介绍介质的电磁性质、场与介质的相互作用、静电场边值关系与唯一性定理,运用泊松方程与拉普拉斯方程计算真空与介质中的场强与电荷分布,介绍静电场分离变量法、镜像法;由稳恒电流导出静磁场,由电场中的标势引出矢势、磁标势;对电磁感应、麦克斯韦方程组、电磁波辐射与传播、狭义相对论均单独设章节介绍。对超导、等离子体、巨磁电阻等做简要介绍,丰富理论与实际应用的联系,电路和交流电内容放电工学课程中讲解。

4.原子物理学和量子力学优化整合为近代物理学。原子物理学侧重于原子光谱实验现象的解释、物理思想和物理模型的建立,量子力学是在对原子光谱研究的基础上发展建立起来的理论体系,侧重于微观本质,理论性强。原子物理学的实验研究促进量子力学的不断发展,它们联系紧密,相互促进,其研究对象存在重复,导致目前许多原子物理学教材中的量子力学导论部分内容和量子力学教材存在大量重复,如玻尔氢原子理论、波粒二象性、不确定性原理、波函数及其统计解释、薛定谔方程、平均值计算、氢原子薛定谔方程解、康普顿散射效应、碱金属原子光谱精细结构、塞曼效应等。因此必须对这两门课程进行优化整合,形成新的知识结构体系,其思路是:通过对原子现象的发掘,引出其量子力学的理论本质,同时通过量子力学理论的建立和运用,来研究原子等微观体系的特性。优化整合后的基本内容为:经典物理遇到的困难、玻尔氢原子理论、状态与薛定谔方程、力学量与算符、中心力场、电磁场中粒子的运动、矩阵力学、微扰理论、电子自旋、多电子原子、外场中的原子、多体问题、分子结构和能谱、散射。这样优化整合后课程所需学时会比优化整合前大大减少。

五、整合后专业课程的开设时间安排

根据学生的认知特点和规律、应用物理专业课程之间的关联,优化整合后的课程开设顺序可以这样安排:大学一年级注重增加高等数学教学课时,将高等数学进度尽量前推,大学第二学期开设力学理论、第三学期开设光学和电磁理论,同时开设数学物理方法为后续课程做好准备,第四学期开设近代物理学,第五(或四)学期开设热物理。这样的调整安排能留出更多时间来开设其他应用物理专业课程,有利于学生的就业或继续深造。

六、教学改革的预期效果

1.重构应用物理主干课程体系,避免了基础课程和理论课程教学内容的重复,优化教学内容,缩减课程科目,节省大量课时,将会大大提高教学效率。为应用物理课程的开设、选修课的开设及学生的个性化发展提供了时间条件,突出了应用物理、技术课程的地位和专业特色。

2.为应用物理培养目标的实现,培养合格的应用物理人才提供了可靠保障,课程体系的改革和教学内容的优化重整适应和满足社会发展和科技前沿的需求。教学内容富有现代性,开放性,渗透新的教学内容和思想,使应用物理专业学生在理论与实践技术方面具有复合型的知识结构,为他们今后的创新发展提供坚实基础。

参考文献:

[1]王蜀霞,王新强.应用物理专业课程体系改革实践[J].重庆大学学报(社会科学版),2001,7(05).

[2]陈波.应用物理学专业《热学》与《热力学与统计物理》课程整合之初探[J].中山大学学报论丛,2004,24(01).

[3]富笑男,刘琨.应用物理学专业人才培养模式的探索与实践[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2009,28(04).

[4]石东平,龙晓霞,程正富,代武春,杨守良.物理学专业应用型人才培养课程体系改革探索与研究[J].重庆文理学院学报(自然科学版),2009,28(06).

[5]陈波.应用物理专业物理类基础课的课程体系改革之探讨[J].中山大学学报论丛,2004,24(03).

[6]苏安.“热学”与“热力学统计物理”课程整合探索[J].教育与职业,2008,(09).

现代量子力学教程篇3

20世纪后半叶,物 理学 在此前建立起来的狭义相对论、量子力学、量子电动力学、统计物理和许多重要物理实验基础上,以前所未有的速度 发展 着。许多物理学的分支学科,如原子、分子物理、原子核物理、固体物理、等离子体物理以及粒子物理等,都得到极大发展。与此同时, 科学 发展的另一个重要特征是学科间相互渗透和交叉综合。物理学和其他学科相互渗透,产生了一系列交叉学科和边缘学科,如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理等等。物理学的新概念、新理论和新的实验方法向其他学科转移,促成各学科的发展并成为其组成部分。

20世纪后半叶,新技术特别是高新技术发展之快也是前所未有的。高技术包含的科学知识高度密集,综合性极高,如红外和红外成像技术、激光技术、 计算 技术、信息技术、航天技术、生物技术等等,都无一例外地与物理学等学科的基本概念、基本理论和基本实验方法密切相关,其发展在很大程度上依赖包括物理学在内的各学科的发展。

现代 军事科学技术的知识密集性、综合性极高,处于科学技术的前沿,近几年来的局部战争向人们展示,现代战争在相当大程度上是高新技术的较量。现代军事科学技术离不开物理学和物理学的新成就,如红外夜视、激光制导、激光雷达、三相弹等都与物理学原理和物理学实验技术密切相关。

这一切都表明,在科学技术发展的进程中,物理学不但在 历史 上曾经是处于主导地位的,在20世纪是处于主导地位的,而且毫无疑问,21世纪物理学在科学技术发展中也必将处于主导地位,它的作用将会更加突出。

大学物理课是一门重要基础课,它的作用一方面是为学生较系统地打好必要的物理基础,另一方面是使学生初步学习科学的思维方法和研究方法,这些都起着增强适应能力、开阔刘义洪盈赘大争物双教争敬沮思路、激发探索和创新精神、提高人才素质的重要作用。学好大学物理,不仅对学生在校学习十分重要,而且对学生毕业后的工作和在工作中进一步学习新理论、新知识、新技术、不断更新知识,都将发生深远的影响。物理课的这一作用,特别为许多专家、教授、高级工程技术专家所强调。

我国工科大学物理的学时一直少于理科。因此,目前实施的教学内容,主要是传统物理课内容在给定学时范围内一再精选后形成的。总的来讲,工科大学生的物理基础较薄弱,物理知识面也较窄,特别是近代物理和现代工程技术有关的物理基础和现代工程技术方面的新知识更显薄弱。如我们的课程基本要求中没有物性学、分子、原子核、粒子等内容;没有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡尔效应等内容;量子物理、统计物理等近代物理基础的基本概念、基本理论和知识甚为薄弱。这些内容,工科一般专业在后续课中多不再涉及,而它们恰恰是当今学习新理论、新知识和新技术所要涉及的,有些甚至已成为当今高新技术的组成部分。在这个意义上讲,大学物理课内容“老的多、新的少”。因此,更新内容,加强现代物理和现代工程技术有关知识,特别是有关基础知识,是工科物理教学改革必须面向的首要问题。

二、工科物理课教学改革

工科大学物理课程的教学改革是很复杂的,也是很困难的,不可能一嗽而就。应该坚持以下原则:不应改变物理课作为基础课的地位和作用,应着力研究现代高级工程技术人才应具备什么样的物理基础;要重点研究如何处理好经典物理和近代物理及有关近代内容的关系;应在培养学生科学思维方法和分析问题、解决问题能力上加大力度,与研究教学内容改革的同时,还必须系统地研究教学方法、 考试 方法等教学环节的改革。

工科大学物理课内容改革的重点在于加强物理学基础(包括经典物理基础和近代物理基础),同时适当地介绍反映现代物理和现代工程技术的新知识,扩大学生的知识面,在整个教学过程中提高学生分析及解决问题的能力和独立获取知识的能力。由于工科物理课程教学时数少,只靠课程内容和体系本身改革回旋余地小,改革要将课内课外、理论教学与实验教学、课与课间关系诸方面综合考虑。

(一)课程教学内容改革,应以物理课程教学基本要求为依据。在保证经典的前提下,进一步精选经典物理内容,突出教学内容及能力培养,避免过分强调系统性和严密性等,在整个经典物理教学过程中应贯彻加强近代思想;在近代物理基础的基本要求部分,加强量子力学和统计物理基础知识,以利于学生在校和离校后进一步学习新理论、新知识和新技术;加强 现代 工程技术物理基础专题,这部分内容应侧重物理原理,而不要停留在科普水平上,上述三部分内容的讲授学时,分别约占总学时的58%、27%和15%。

(二)开设物理类和技术类专题选修课(或讲座)。物理类选修课:如现代物理导论、混沌、原子和分子物理、核物理、天体物理、等离子体物理、凝聚态物理、嫡和信息、傅里叶光学、非线性光学、非线性力学等、技术类选修课:如现代工程技术专题、激光技术、光散射技术、全息技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、薄膜技术、换能器、红外技术、低温和超导等。选修课应着重物理概念、物理思想和方法,不追求数学严密性,不过分强调系统性和完整性。

(三)教学手段改革是教学改革的重要组成部分。粉笔加教鞭不适应改革的需要已经成为人们的共识。近几年来,有许多院校在多媒体辅助教学上做了大量的工作。实践证明,把多媒体技术应用于教学可以改变信息的包装形式,在 计算 机上把图、文、声、像集成在一起,提高教学内容的表现力和感染力,能调动学生主动运用多种感观积极参与多媒体的活动,使学生由知识的被动接受转为主动发现。同时,这也为教学研究提供了有力工具,为教学的顺畅实施与高效提供了可靠的技术保障。在提高认识的基础上,加大这方面的资金投人,多媒体辅助教学必将成为21世纪教学手段的主体。而多媒体辅助教学软件也应向智能化方向 发展 。1997年n月6日, 中国 物 理学 会正式宣布中国物理 教育 网建立。这就为网上教学和科研提供了方便,物理教育工作者应充分利用这一有利条件,从网上获取信息服务于教学。名校、名师更应在网上传播自己的教法和经验,使大家受益。

三、教学过程中的一点尝试

现代量子力学教程篇4

关键词:高职院校;电子信息;专业特色课程群;实践

一、高职院校电子信息专业特色课程群建设的必要性

随着科技的发展和时代的进步,电子信息专业发展速度非常快,极大地改变了人们的生活和学习。关于高职院校电子信息专业来说,其更新换代的速度非常快,要想实现对于优秀人才的培养,就必须要加强对于课程设置的优化,不断地开发特色课程群,从而为人才的成长和进步提供可能。目前高职院校电子信息专业课程建设中出现了不少问题,严重降低了教学的质量,对于人才的发展极为不利的。在这种情况下,要不断对高职电子信息专业课程设置进行反思,找到专业教学的目标以及与时代的结合点,从而实现教学课程的优化设计,以此来实现对于优秀人才的培养。

二、目前高职院校电子信息专业课程建设存在的问题

1.教学内容落后,时代化特色不明显。目前高职院校电子信息专业课程设置中存在的问题之一是,教学内容落后,时代化特色不够明显。对于电子专业来说,要想从根本上提升教学效果,就要与时俱进地对教学内容进行更新,从而实现教学过程与时展的同步。然而,很多高职院校的电子专业在进行教学时,却忽视了教学内容的更新,一味地沿袭过去往年的知识点和教学内容来实现,这样就很难实现对于学生创新性的培养,对于个人的发展是极为不利的。

2.专业课程封闭,缺乏特色课程。专业课程封闭,缺乏特色课程,是目前高职院校电子信息专业课程建设中存在的另一问题。对于高职院校来说,其教学目标就是为国家和社会培养更多实践性、应用性的人才,而这一教学目标却没有在课程设置上落实,教学课程封闭性很强,造成课程设置缺乏特色化,没有与最新的科技相结合,不利于实现教学的目标。因此,要想从根本上实现特色课程群的建设,就必须要打破课程封闭的特点,从而结合教学目标、人才培养模式、特色课程开发等方面来进行改革。

3.注重理论教学,忽视实践能力的培养。过于重视理论教学,忽视对学生实践能力的培养,是高职院校电子信息专业课程设置中存在的凸显问题。对于电子信息专业来说,它是一门比较注重实践和应用的学科,培养学生的实践能力和动手能力成为教学的主要目标。然而,在目前教学中,理论课程过多,实践课程相对较少,学生没有足够的实践和空间去进行实验,因此所学的理论知识就很难在短时间内转化成为个人的能力,这对于其综合素质的提升是极为不利的。

三、如何实现高职院校电子信息专业特色课程群的建设

1.明确学科定位,设计课程方案。实现高职院校电子信息专业特色课程群的建设,必须要明确学科定位、设计课程方案。对于电子信息专业来说,其主要教学内容和目标是智能信息处理、信号检测、无线终端技术的研究、开发等。所以,在进行课程群建设的时候,必须要明确学科定位,在明确教学目标的基础之上来进行课程方案的设计。在进行课程方案设计的时候,应该遵循特色化、个性化、时代化的原则,为学生发展创造可能。

2.结合时展,建立特色课程群。结合时代的发展,建立特色课程群,实现课程设置与电子科学发展的同步性。比如实现嵌入式系统课程群建设、微波射频课程群的建设等,具体而言包括硬件架构、嵌入式系统体系结构、软件编程和设备接口与驱动;现代无线通信、微电子技术、电机科学、纳米技术、卫星通信等。通过将这些知识在课程群中的整合,能够让学生的创造力得以增强,他们的思维会变得更加活跃,以此来从根本上提升教学质量,深化教学改革,为高职教学目标的顺利实现创造条件。

3.加强学校实验室建设。加强学校实验室建设,提升学生的动手能力和应用能力。第一,要加强对于学校实验室的资金投入,学校可以拨出一部分资金来进行实验室的建设,为实践教学提供一流的设备和配置,提升学生的实践能力。第二,保证理论课程与实践课程相结合,让理论课与实验课同步进行,这样在每学完理论课程的基础之上,学生就会有实践的机会,可以实现理论知识向实践能力的转化,这样在很大程度上提升了他们的综合实力,对于他们的进步和成长有着至关重要的促进作用。

4.校企合作,提升学生的实践能力。实现校企合作,提升学生的实践能力,是实现高职院校电子信息专业特色课程群建设的根本所在,对于高校学科发展和学科建设有无比重要的意义。第一,可以通过实现“双师制”教学,积极邀请企业的专业和教授到学校讲学,从而提升学生对专业的认知能力,提升他们的综合素质。第二,展开校企合作,结合高校教学与专业发展开发出特色化的理论实践课程,这样学生不仅仅能够学会更多的专业技能,还可以保证他们实践能力的提升,这对于他们综合素质的提高有着无比重要的意义,对于真正打造出本专业特色课程群起到至关重要的促进作用。

四、结语:

课程特色群建设是学科建设的重点内容,同时也是提升教学质量的关键所在。实现高职院校电子信息专业特色课程群的建设,对于优化课程结构、改变落后的教学模式、提升学生创造性有着极为重要的促进意义。加快高职电子信息专业特色群建设,需要明确学科定位、结合时展、加强实验室建设、实现校企合作等方式来进行,以此来从根本上加快高职院校教学改革,为国家和社会培养更多优秀的人才。

参考文献

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[2]龙胜春,沈永增,何通能.高校电子信息专业特色课程群建设与探索[J].高等理科教育,2010,01:45-48

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[4]陈必群.高职院校电子信息类专业实践课程体系建设[J].中国职业技术教育,2012,11:5-11

现代量子力学教程篇5

关键词 量子力学 教学内容 教学方法

中图分类号:G420 文献标识码:A

Teaching Methods and Practice of Quantum Mechanics of

Materials Physics Professional

FU Ping

(College of Materials Science and Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan, Hubei 430073)

Abstract For the difficulties faced by students in Materials professional to learn quantum mechanics physics course, by a summary of teaching practice in recent years, from the teaching content, teaching methods and means of exploration and practice, students mobilize the enthusiasm and initiative, and achieved good teaching results.

Key words quantum mechanics; teaching content; teaching methods

0 引言

量子力学是研究微观粒子(如原子、分子、原子核和基本粒子等)运动规律的物理学分支学科,它和相对论是矗立在20世纪之初的两座科学丰碑,一起构成了现代物理学的两块理论基石。相对论和量子力学彻底改变了经典物理学的世界观,并且深化了人类对自然界的认识,改造了人类的宇宙观和思想方法,它使人们对物质存在的方式及其运动形态等的认识产生了一个质的飞跃。

量子力学是材料物理专业一门承前启后的专业基础必修课:量子力学的教学必须以数学为基础,包括线性代数、概率论、高等数学、数理方法等,其又是后续课程材料科学基础、固体物理、材料物理、纳米材料等的理论基础。可见,量子力学课程在材料物理专业的课程体系中占有非常重要的地位,学生掌握的程度直接影响后续专业课程的学习。作者近年来一直从事量子力学的教学工作,针对量子力学课程教学过程中存在的现象和问题,进行了较深入细致的思考与探讨,在实际教学过程中对本课程的教学方法进行了探索与实践,收到了较好的教学效果。

1 量子力学教学面临的难点

量子力学研究的是微观粒子的运动规律,微观粒子同宏观粒子不同,看不见,摸不着,只有借助于探测器才能察觉它的存在和属性。材料物理专业学生之前学习的基本上是经典物理,而量子力学理论无法用经典理论进行解释,学生对此感到难于理解。因此,经典物理的传统观念对学生思想的束缚,构成了学生学习量子力学的思想障碍;量子力学可以说无处不“数学”, 由于材料物理专业学生在数学基础方面与物理专业学生相比较为薄弱,在学习过程中普遍感到数学计算繁难,对大段的数学推导表现出畏难情绪。可见,量子力学对数学的精彩诠释却构成了学生学习量子力学的心理障碍。这两大障碍势必会影响量子力学和后续课程的学习。在这种情况下,我们应当怎样开展量子力学教学从而使学生重视并努力学好该课程就成了一个严峻的挑战。

2 明确教学重点和难点、有的放矢

要讲授一门课程,首先应该对课程内容有一个清晰的认识。量子力学的内容可以包括三个方面:一是介绍产生新概念的历史背景及一些重要实验;二是提出一系列不同于经典物理学的基本概念与原理,如波函数、算符等概念和相关原理,是该课程的核心;三是给出解决具体实际问题的方法。三部分内容相互联系,层层推进,形成完整的知识体系。作为引导者,教师应在这三部分内容的教学过程中帮助学生成功地突破两大束缚。第一部分内容教师应考虑如何引导学生入门,从习惯古典概念转而接受量子概念。在讲授这部分内容时要将重点放在“经典”向“量子”的过渡上,引出量子力学与经典力学在研究方法上的显著不同:经典力学是将其研究对象作为连续的不间断的整体对待,而量子力学将其研究对象看成的间断的、不连续的。学生在学习这部分时应仔细“品尝”其中的“滋味”,以便启发自己的思维自然地产生一个飞跃,完成思想的突破。第二、三部分是量子力学学习的重点与难点,并且涉及大量的数学推导,教师应采取适当的教学手段,突出重点,强调难点。在物理学研究中,数学只是用来表达物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具,不能将物理内容淹没在复杂的数学形式当中。通过数学推导才能得到的结论,只需告诉学生,从数学上可以得到这样的结果就可以了,无需将重点放在繁难的数学推导上,否则会使学生本末倒置,忽略了对量子力学思想的理解。这样的教学可以帮助学生突破心理障碍,不会一提量子力学就想到复杂的数学推导,从而产生抵触情绪。成功地突破这两大障碍,是学习量子力学的关键。

3 教学方法的改革

3.1 利用现代技术改进教学手段

传统的板书教学能够形成系统性的知识框架,教师在板书推导的过程中,学生有时间反应和思考,紧跟教师的思路,从而可以详细、循序渐进地吸收所学知识,并培养了良好的思维习惯。但全程板书会导致上课节奏慢,授课内容有限。目前随着高校教学改革的推进,授课学时相继减少,对于传统教学方式来讲,要完成教学任务比较困难。这就要借助现代科技手段进行教学改革,包括多媒体课件的使用和网络教学。但是在量子力学教学中,一些繁杂公式的推导,如果使用多媒体课件,节奏会较快,导致学生目不暇接,来不及做笔记,更来不及思考,不利于讲授内容的消化吸收。鉴于此,对于量子力学课程,教学过程应采用板书和多媒体技术相结合的方式,充分发挥二者的优势,调动学生的学习积极性。

3.2 建设习题库

量子力学课程理论抽象,要深入理解这些理论,在熟练掌握教材基本知识的基础上,需要通过大量习题的演练,循序渐近,才能检验自己理解的程度,真正学好这门课程。因此在教学过程中,强调做习题的重要性。有针对性地根据材料物理专业量子力学的教学大纲和教学内容,参考多本量子力学教材和习题集,利用计算机技术建设量子力学习题库,题型包括选择、填空、证明、简答和计算题等,内容涵盖各知识点,从简到繁、由浅至深。题库操作方便,学生可自行操作,并对所做结果进行实时检查,从而清楚自己掌握本课程的程度。这一方式在近几年的教学中取得了良好的教学效果。

3.3 加强与学生互动,调动学生的学习积极性

教学是一个师生互动的过程,应让学生始终处于主动学习的位置而不是被动的接受。量子力学课程的学习更应积极调动学生的积极性,因此教师应在教学过程中加强与学生的互动。增设课前提问、课后讨论环节,认真批改作业,积极发现学生学习过程中存在的问题,并及时对问题进行深入讲解,解决问题。另外,由于量子力学是建立在一系列基本假定基础之上的,抽象难懂,鉴于学生难接受的情况,在授课时注意理论联系实际,尽可能进行知识的渗透和迁移,将量子力学在实际中的应用穿插于教学之中,丰富教学内容,开拓学生视野,从而调动学生的学习兴趣和积极性。

4 结语

通过近年来教学经验的总结和探索,形成了一套适合材料物理专业量子力学课程教学的方法,该方法教学效果良好。在近几年的研究生入学考试中,学生量子力学课程的成绩优秀,说明采用这样的教学方法是成功的。

资助项目:武汉工程大学2010年校级教学研究项目(X201037)

参考文献

现代量子力学教程篇6

关键词: 传统教学手段 现代教学手段 比较研究

一、教学观念的变化对教学手段的影响

教学观念直接影响教学手段在教学中的应用。传统的教学观念与现代的教学观念截然相反,导致运用教学手段的方式不同。

1.传统教学观念与传统教学手段的运用

传统的教学观念来源于行为主义学习理论,确定学习的本质是在刺激和反应之间形成联结。教师负责教,学生负责学,教学就是教师对学生的单向“培养”活动。教师通过板书,把教材的重点内容经过信息加工,结合对教学大纲的要求和教材内容的理解传授给学生,让学生接收这些信息。在这种教学观念下,教师需要把所教学科的知识理解透彻,通俗易懂地把课程内容讲解出来,并且通过后期的不断强化,使学生遇到相同的问题可以自己运用公式与方法解决。这就是传统意义上的完成教学任务。那么只要有一支粉笔,一块黑板和老师需要具备的良好的沟通与交流能力,就可以打造出一个精彩的课堂。随着社会的进步,知识观、教学观都发生了巨大的变化,以前认为教师教授学生的就是知识,这种理解是片面的。知识是个体通过与环境相互作用后获得的信息。教师在课堂上只是在向学生传授大量信息,学生需要在以后的生活与社会实践中把对这部分信息的理解转化成有用的东西,进而消化为知识。传统的课堂教学中,学生首先受到教材的限制。二是教师对教材内容的理解各不相同,偶尔会出现偏差,导致学生接受教师传递的信息本身就是错误的。三是由于传统教学手段比较单一,除了从教师、教材、黑板和一些教学器具中获得相关信息外,缺乏知识的拓展,导致学生质疑能力、发展思维受到限制,缺少创造力。

2.现代教学观念与现代教学手段的运用

现代教学的最新理念是在教学中充分调动学生学习的积极性、主动性,使学生主动思考、主动发现、主动探索,真正成为主动构建知识、加工信息的主体。在现代教学观念中,教师已经不再是教学的中心,而成为指导者、参与者和学习者。根据课程的内容,利用互联网搜索查找相关资料,创设生活情境,设置问题让学生分组各自搜寻资料,依照学生的心理特征,抓住最佳时机,激发学生学习兴趣,充分调动学生的主动性和积极性。利用现代教学手段,可以向学生提供多种多样、功能各异的感性材料,形象生动的画面等,把学生带进轻松愉快的学习气氛之中,让学生主动探索,愿意学、会学,真正成为学习的主人,从而强化教学效果。

二、教学过程实施与教学手段的运用

教学手段的运用决定整个教学过程,包括采用什么教学方法、策略。

1.传统教学手段与教学过程的实施

课堂上运用传统教学手段,教材单一,提高教材质量能够强化教学效果。大量的板书对于学生来讲比较枯燥,学生注意力保持时间较短;粉笔的粉尘会影响教师和学生的身体健康;教师掌握教材内容,通过粉笔在黑板上向学生呈现和讲解的内容决定传统教学的整个过程。在传统教学过程中,一切都是由教师决定的,从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程,即处于被灌输的状态[2]。

2.现代教学手段与教学过程的实施

科技的引入,现代教学手段已经包含了所有传统教学手段可以在课堂上运用的技术,使传统的教学手段更加先进化。

(1)电子白板在教学过程中的运用

电子白板问世,完全可以替代黑板。“白板教学”,与传统黑板的“一擦即没”相比,电子白板能够实时记录、保存教与学的全过程,教师可以随时调用电脑中存储的课堂教学资料,不必再担心板书的内容无法重现;与“电脑+投影仪”相比,电子白板允许教师根据学生的学习情况,方便自如地随时调整、修改教学计划,并随时保存更新电子教案。同时,电子白板让教师与学生在课堂教学中实现积极互动,有助于提高学生的学习兴趣,比投影屏幕上只能是“一成不变”的显示内容更适合多样化教学和创造性教学的需要。除以上优点之外,电子白板更加环保,有效保护了师生的身体健康。

(2)信息技术在教学过程中的运用

信息技术作为教学中标志性教学手段的出现,集电视、电影、广播于一体,教学过程中需要把信息技术与课程深度整合。在教学过程中,教师由课堂教学的主宰和知识的灌输者转变为课堂教学的组织者、指导者、学生良好情操的培育者。学生由知识灌输的对象和外部刺激的被动接受者,转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者和情感体验与培育的主体。教学内容由只是依赖一本教材,转变为以教材为主,并有丰富的信息化教学资源(例如学科专题网站、资源库、案例、光盘等)相配合。学生利用多种途径获取知识,对于面临的生活的实际问题,可到广阔的互联网中寻找答案,并且把自己的心得或者所习得的知识分享出来,培养了自主学习能力和思考及辨别能力。

三、教学反思与教学手段

1.传统教学手段与教学反思

传统教学手段无非是一支粉笔、一张黑板,运用得好与坏,主要取决于教师课前准备是否充足,这些资料需要学校购置大量的专业书籍或者教师去书城购买,浪费了大量的时间与财力。由于地区的差异,很多资料教师很难找到或者买到。如果没有大量的参考资料做支撑,只靠一本教材为学生讲解肯定是不成功的。教学反思参与的人员较少,教师不容易拓展授课思路,消除和改正自己的教学弊端。

2.现代教学手段与教学反思

计算机互联网集电视、广播、电影于一身,微博和教学互动网站的出现,能让教师的授课过程呈现给广大同行和学生,拓宽教师与同行及学生之间的交流面,教师之间通过把微博上呈现出来的好的教学设计和反思日志记录下来作为借鉴,在这一个过程中不能照搬照抄,因为每个人的表现方法和设计思路不一样,应该把好的部分吸取与自己的课程整合。与学生进行交流与互动,每一节课的内容可以与学生分享,体现师生的平等性,学生根据每一节课的内容和每一门课程的教学设计提出自己的看法,帮助教师打破原有固定教学模式,针对学生心理的内部需求,重新调整教学计划和教学过程,以便使课程和教法越来越成熟。

四、结语

从总的趋势看,现代教学手段肯定是历史发展的趋势,教师需要不断适应新兴的教学手段,学习现代教学手段技能,改变原有的教学观念,充分利用现代教学手段,激发学生的创造力和发展思维,培养学生的自主学习能力,真正发挥现代教学手段的作用,提高教学质量。

参考文献:

[1]姚义静.论现代化教学手段与传统教学手段的有效结合[J].教育与职业,2010(5).

现代量子力学教程篇7

关键词:语言教学 现代教育技术 幼儿 绘本素材 交流平台

科学技术的发展突飞猛进,现代化教育技术也水涨船高,从而有力地推动了现代化教育,改变了传统的教育观念,给教育进行了大刀阔斧的改革。幼儿教育是教育的基础,是教育大厦的地桩。“一切从娃娃抓起”,用现代化教育技术引发儿童对学习的兴趣,发掘幼儿的创新能力,培养他们的个性发展,为祖国培养高素质的全新人才。

一、现代教育技术有独特的优越性

当今社会,一个家庭一个子女,而独生子女日益暴露出他的弱点,很多幼儿成为家中的皇帝和公主,性格孤僻,他们大部分喜欢独来独往,虽然他们有大量的书籍弃之不用,虽然他们的年龄应该和其他的孩子共同学习和读书,但是他们中的大部分人都不愿意和其他幼儿一同分享阅读的快乐。这种行为十分不利于幼儿的成长,幼儿教师应关注幼儿的这一行为,采用科学合理的手段和方法,对他们进行及时的矫正,帮助他们的心理趋于本性的天真合群的状态。科学技术不断地进步,有力地推动了对幼儿的教育;丰富了幼儿的语言学习形式,增加了他们的学习兴趣。我们可以通过直观的手段、动态信息的呈现、变幻的情景,给幼儿展现出丰富多彩的学习资源,让他们在学习过程当中乐此不疲,其乐融融。这些资源的利用,让学习不再成为单调枯燥的事情,幼儿的语言表达欲望增强,感悟能力能够迅速得到提升,这使幼儿形成了良好的语言素养。

二、展示优秀的绘本素材,激发幼儿运用语言的主动性

没有兴趣就没有记忆,没有兴趣,就没有动力;没有兴趣,就没有成就可言。“兴趣是最好的老师”,她会形成一种无形的力量,无时无刻对儿童的学习产生有力地推动。只有幼儿喜欢表达,能够主动地和他人沟通思想,养成良好的语言表达习惯,久而久之,就形成了一种交流能力。在这个过程中,现代教育技术手段功不可没。为幼儿提供涂鸦画作品、绘本读物,增强他们的学习兴趣,让他们根据图片描述图片要表达的意图,这是一个和他人沟通、互动的起点。教师在触摸屏上随心所欲地勾画和书写,激发了儿童的兴趣,教师可以让儿童亲自试一试,也减少了他们的害羞心理,增强了表现的欲望,为他们语言的表达形成不断的引领。在教学过程中,我使用电子白板为幼儿介绍绘本《想吃苹果的鼠小弟》《渔夫和金鱼》《蛇女》等,这些都是孩子们所喜欢的故事,他们津津乐道,学习一个故事,我就鼓励孩子们进行大胆地描述,可以用自己的语言,可以增加自己的想象,可以对故事进行改变。总之,为了培养幼儿的语言表达能力,一切不必循常习故;在精心安排了一系列的语言活动中要推陈出新,破臼除窠。如在学习《渔夫和金鱼》时,让孩子们分组进行表演,这组学生表演完了,让另一组学生上场,在表演的过程当中,观看表演的学生也可以举手适当地进行补充,看谁表现得更加优秀,互相进行切磋,取长补短。教师在幼儿描述过程中,根据描述的情景,利用电子白板展示《渔夫和金鱼》的动漫作品,作品内容五光十色,伴随着动听的音乐,给幼儿以极大的思维启迪。

三、巧用现代教育技术能够培养幼儿的语言感悟能力

语言环境是非常重要的,如果我们一个人从小生活在没有语言的环境当中,那么他长大成人以后,有可能失去语言表达的能力。这在很多报道中都曾有这样的例子。作为一个优秀的老师,我们应该想方设法运用教育技术装备,为可爱的孩子们提供更加优良的、适合他们发展的语言环境,让他们喜欢和别人交流,让他们能够自由自在地表达自己的思想,能够准确无误地、精确地畅所欲言,天长日久,孩子们会感悟到语言魅力。文字对智慧有相当大的开发作用,随着语言水平的提高,孩子们的逻辑思维会得到相应的锻炼,会促使幼儿大脑的语言功能区日益成熟,形成一定的语言词汇量的积淀,慢慢地、自觉地运用,为以后的高级语言的学习打下了坚实的基础。最近这些年,新型电子教辅资源如雨后春笋应运而生,这是语言教学的里程碑,优化了幼儿语言教学的方式,实效性大为增加,孩子们学习语言的过程变得更加丰富多彩,在很大程度上有力地提升了孩子们的语言运用能力,帮助教师在教学中克服了很多的困难,让教师教学化难为易,事半功倍。在教学当中,有一节课时《好饿的毛毛虫》。我给孩子们精心找来毛毛虫的动画视频,手一点选中素材,再一拖就能把素材定位到演示区,点击播放按钮,幼儿就可以兴致勃勃的欣赏到高清晰、高音质的优质漫画作品。孩子们看完视频以后,我对孩子们提出的要求,让他们复述刚才所看到的故事,每个人都要给自己所看到的动画起个好听的名字,能够真切地讲述故事的线索、说出故事中的主人翁,要求说出自己看完动画片的感受。在这个故事当中,你学到了什么有价值的思想?你受到了什么启发?你准备有一些什么样的行动?如果你用一句话来概括这个故事,你打算怎样对别人讲述?这个看动画的过程,是一个学习过程,也是一个交流的过程,孩子们的表达能力、理解能力、鉴赏能力、记忆能力、概括能力、思维能力都在逐步地提高,天长日久,孩子们都能够绘声绘色地进行表述,可谓熟能生巧,巧能生灵。

四、创设语言交流平台增加幼儿的语言学习途径

阅读是提升智慧的最有效的途径,没有阅读量,就谈不到语言能力的飞速发展。教学过程中,要想方设法促进儿童的阅读。教材的内容毕竟是有限的,我们就充分地进行挖掘:每个孩子手里面都有一些书籍,通过交换阅读,孩子们扩大了视野,但这些远远不够,孩子们很快面临了阅读的“饥渴”。现代教育技术手段有效地丰富幼儿的阅读途径。园区的每个资源平台都琳琅满目,可读性强的素材丰富多彩,为幼儿自主选择阅读提供着便利,让孩子们的知识不断地储备、累积。在孩子们中间,有的喜欢绘画作品,有的喜欢漫画,甚至有的孩子居然有画漫画方面的天赋,这时候教师要注意开发他们的潜力。我从网上精心下载了大量的学习资料,提供给孩子们学习。如《祖国妈妈我爱你》《会飞的草》《狐狸爸爸鸭儿子》等,不仅仅在课间,有时候在游戏当中我也给幼儿们播放视频。有时候,时间很充裕,我把孩子们的游戏活动、自主交流的过程、讲故事的情节录制下来,剪辑成精彩的片段播放给孩子们,很显然,孩子们对自己的视频更感兴趣,他们看得津津有味儿,更提高了对语言学习的热情,从而进一步提高了幼儿的语言表达和交流能力。

五、教给孩子们学习的方法

古语说:“授人以鱼不如授人以渔。”这是传道解惑的真谛。在语言活动中,可巧妙运用电子白板的交互功能,适时进行师生互动、人机互动,让孩子们在丰富多彩的学习形式中,掌握学习的方法,养成良好的学习习惯。

现代量子力学教程篇8

【关键词】高职院校;电工电子;改革

前言

电力系统对于现代经济的发展有着非常重要的作用,在电力系统的运作过程中需要有大量的专业人才作为支撑,很多高校都设置了电工电子技术的相关课程。要想学好电工电子技术就必须要学好物理、数学等相关的基础课程,应当对这些课程熟练的掌握,这就说明了电工电子教学的覆盖面是比较广的,但是较少的课时无法让学生在短时间内掌握所有的理论,学生的学习兴趣普遍较低,因此需要对高职院校的电工电子教学进行改革。

1.为什么要进行教学改革

只有学生对学习具有足够的兴趣,才能使教学达到预期的效果,在学生主动的参与到学习的过程中,提高学生的分析能力、设计能力和创新能力。传统的教学模式已经不能满足以上的目标,因此,应当改革现有的理论及实践教学模式,在落实素质教育的过程中激发学生的学习兴趣,这样可以让学生积极的参加到教学中来。同时,优化课堂的结构,强化技能的训练教学。根据课堂上的理论来指导实践教学,使高职院校能够培养出适合现代社会发展的高素质人才。综上可以看出,为了满足新形势下对于人才的需求必须要对高职院校电工电子教学进行改革。

2.高职院校电工电子教学现状

在现有的高职院校电工电子教学中,仍然按照传统的教学模式进行教学,这造成了在课程教学和实验教学过程中都存在着很多的问题,原因主要体现在以下几个方面。

2.1 教学观念传统,跟不上时代的发展

很多高职院校在电工电子教学过程中采用填鸭式的教学模式,这就造成了教学过程比较枯燥和乏味,学生没有足够的学习兴趣。同时在讲解一些教学内容时教师都是采用一样的教学方法,不考虑学生的个体差异性,因此,很多学生没有形成对电工电子学习的主动意识,有些教师在教学过程中只是对学生进行理论上的教学,缺少相应的实践教学,虽然学生掌握了丰富的理论知识,但是在具体应用的过程中却找不到合理的方法。

2.2 教材内容跟不上时代的发展

相比于其它的高校,高职院校的学生普遍没有较强的自主学习能力,大部分学生都是跟着教师来进行学习,同时,传统的教学模式下的高职院校电工电子教材主要是根据高等院校的教材进行一定程度的删减,这种经过删减的教材并不适用于高职院校的学生,没有考虑到高职院校学生的差异性,这就说明了高职院校的电工电子教材的的内容不合理。

2.3 教师的教学素质太低,无法保证高质量的教学

不同于其它的高等院校,在高职院校电工电子教学过程中既需要教学教师具有扎实的理论还需要教师具有较好的实践能力,但是现有的高职院校的教师在理论和实践上都达不到要求,教师的综合素质太低,这就造成了教学质量太低。

2.4 缺少足够的实践教学环节

在实践教学环节方面,很多高职院校并没有足够的教学设备以及合理的考核方式,因此没有足够的条件对学生进行实践教学。同时,在进行实践教学的过程中,教师没有留给学生足够的实践进行课堂所学理论知识的巩固。

3.如何进行高职院校电工电子教学改革

3.1 以对学生进行素质教育来推进教育体制改革

近年来,国家一直在倡导进行素质教育,在利用素质教育进行改革的过程中,大部分院校开始将电工电子教学划分到实践教学中来,开始重视培养学生的动手能力。减少了理论课的时间,而相应的增加了实践课的时间,教师首先进行一些简单的理论教学,剩下来的时间让学生进行实践,在实践的过程中如果学生遇到问题再由教师进行讲解,这种教学方法既提高了学生自主学习的能力,还能使学生在实践的过程中加深对理论知识的理解。

3.2 使教学体系模块化

不同与其它的科目的教学,电工电子教学具有一定的特殊性,由于不同的专业对于电工电子方面的专业知识要求不同,为了使学生能够更好的理解教学知识,减少学生的学习压力,应当根据不同的专业来将电工电子课程划分为不同的模块,根据不同的要求来对学生进行不同程度的教学,本文作者根据多年的教学经验和相关的资料对于如何进行模块化的划分提出了一种划分的方法,主要分为必修模块和选修模块,其中必修模块包括电路分析、安全用电和电工测量。选修模块包括电机及电气控制、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、EDA 技术。教学体系模块化以后可以使教学更加有效。

3.3 综合多种教学手段进行教学

在进行电工电子教学的过程中应当采用MCAI这种崭新的教学模式,这种课件丰富了教学过程中的组织形态和交互环境,以图片、声音和动画的形式将电子电工教学内容展现出来,营造了一个良好的电工电子教学氛围,学生对于电工电子的学习积极性越来越高,还可以使学生更加有效的理解课堂上的教学内容。另外,还要根据科技的不断发展在教学过程中采用多样化的教学手段,在提高学生学习积极性的过程中提升教学质量。

3.4 激励学生参加多种多样的竞赛和科研活动

如果仅仅是依靠教师课堂上的讲解是不能使学生很好的掌握相关知识的,因此应当引导学生参加一些竞赛和科研活动,使学生在这样的过程中提升动手能力和创新能力。在比赛中设置合理的评审机制以保证竞赛的公平性和公正性,同时应当给予表现优秀的学生相应的奖励以激发学生更多的参与到这种活动中来。建立相应的选拔平台提升学生的参与积极性,同时教师应当对学生进行充分的指导,在这个过程中逐步的培养学生的创造力。

另外,有些学生会因为参加相关竞赛和活动所花费的费用太高而无法参加,因此,高职院校应当设置相应的救助机构,对于学生参加竞赛和科研活动所产生的费用学校可以承担,这样就能解决学生的后顾之忧,使学生全身心的参与到竞赛和科研活动中。

4.总结

随着我国逐渐迈入经济一体化的进程,社会和经济的发展对于人才提出了更高的需求,而作为培养高素质和实践性的主要地方,高职院校需要及时的进行教学改革,解决当前教学中所存在的问题,培养出适合现代社会发展的创新型人才。

参考文献

[1]周勤荣.高职院校电工电子教学的改革与实践[J].学园.2014.10(21):127-128.

[2]陈晓明.浅议如何提高电工电子教学的有效性[J].科技致富向导.2011.06(18):15-16.

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