浅谈电子科学与技术专业量子力学课程的学习

孔仪婷

摘 要：随着科技的迅猛发展，关于量子力学发展与应用也在高新技术中得到了一定的开展，而随着时代的进步，量子力学的划时代性也将为人类社会带来更多的飞跃式发展。现今，电子科学与技术专业量子力学早已被搬上了课程，作为工科物理专业中理论性较强的课程，对于高中生来说，其必定有一定的学习方法及特点。本文分析了电子科学与技术专业量子力学的学习特点，探讨如何有效进行量子力学课程的学习。

关键词：电子科学与技术；量子力学；课程学习

进入20世纪以来，随着电子科学与技术专业量子力学课程的发展，其为人类的科学技术发展及人类的文明进步做出了突出的贡献。关于量子力学的研究也从未间断过。量子力学是一门综合性较强的学科，其理论性较强，对于学生的抽象性思维要求较高。而学生通过加强对于量子力学理论及方法训练，进行多种学习方法的综合应用，往往能够激发自身的学习兴趣，做好学科的快速“入门”，为今后课程的学习打下坚实的基础。

一、电子科学与技术专业量子力学课程特点分析

（一）概念新，花样多

相对来说，量子力学课程对于学生来说是一门较为新颖的学科。概念新是因为高中生在之前并未接触过这样的课程，在以往的课程学习中学生接触到的大都是经典力学的概念，而鉴于量子力学同经典力学存在巨大的差异，而进入新课程后就需要学生抛弃原有的传统力学概念。在量子力学的学习中，学生需要接收及学习大量的算符，这无疑要求学生具备更高的抽象思维能力。而在学习中，鉴于量子力学与数学的紧密结合性，学生如何将量子力学的概念有效理解就显得尤为重要。花样多在于量子力学的表述上，其本身具有三种完全不同的表述形式，即波动力学、矩阵力学、路径积分理论。在这样的花样繁多中，学生往往全面还没有完全接受，又要掌握新的理论内容。

（二）前沿性课程，争论较多

量子力学是学生进入微观世界的一把钥匙，其也是最接近物理学前沿的教学课程。比如课程中的宏观量子态、介质物理学等。在整个课程中，高中学生需要将最新的科研内容及成果结合起来，并根据自身的理解更好地理解量子力学的课程内容，否则，这门课程也就没有了学习的生命力。在学习中，如何把握课程的分寸，充分融入到课堂中去，同样是高中学生需要面对的困难。

二、高中生如何做好量子力学课程的学习

在关于量子力学繁琐的数学推倒中，高中生难免会感到难以把握，从而失去对于课程学习的兴趣。从量子力学的课程特点来看，其概念性新、花样多、前沿性、争论多的特点决定了不能遵循传统的学习思路。因此，笔者认为，做好量子力学的课程学习应该从以下几方面入手。

（一）掌握量子力学的思想，压缩数学公式推导学习

在学习内容上，高中生应注重物理思想的把握，而不应该将重点放在复杂的数学推导上。在电子科学与技术专业量子力学的课程中，少不了的是用数学推导来表达物理思想，然而，数学性的推导只是量子力学中逻辑演算的工具，而将大量的物理思想淹没在复杂数学推导中，高中生难免会感到学习的枯燥。因而，在量子力学学习中，应着重减少自身对于复杂的数学推导及演算学习，而将量子力学的基本概念及理论作为学习的重点，这样才能充分掌握量子力学的思维方法。

（二）注重自主学习及自我探索

在学生的整个课程学习中，教师是授课的主体，而学生则是学习的主体。传统的课堂学习下，教师在课堂上进行“一言堂”式的教学，学生被动听讲，在“填鸭式”的学习影响下，高中生往往处于被动学习的状态，不利于自身的创造性思维的培养。而鉴于量子力学本身所具有的一些特点，如实验性基础薄弱、物理图像缺乏直观性、理论性及抽象性较强的特点，若高中生仅仅停留在传统的课上听讲，被动地将知识点硬塞入脑中，必然会使自己产生“排斥”情绪，在厌烦情绪的长期影响下，自然会降低自身对于量子力学学习的积极性，学习效果也会大大降低。因此，在实际的量子力学课程学习中，学生更应该准确把握课程的学习特点及自身的思维特点，将两者有效融合。

（三）采用多种学习方式及手段

1.利用多种先进的学习手段，坚持研究型学习

在当今时代下，鉴于网络、多媒体等学习手段的多样化，高中生在关于量子力学的学习中，更应该准确利用好这些学习方式及手段，以开阔自己的思路。如采用多媒体结合网络的方式，利用网络视频、网络上关于量子力学的专家名讲来进一步了解课程中所学习的理论。在课程学习中，还可以与其它学生组成学习小组，实行小组讨论的方式。在课程讨论的最后，邀请教师通过进行点评及论述，进一步深化小组知识点的讨论，最后可以在自身掌握量子力学理论的基础上，针对量子力学某一观点积极进行论文写作，以此检验自身的理解程度。通過找自己的学习老师查看自身观点的正确与否，进一步在论文上阐述自己的观点。

2.将量子力学课程学习与人文教育、专业教育学习相结合

从经典力学发展到量子力学，是人类物理史上的一大飞跃。量子力学从诞生开始，就冲击着经典物理力学的理论。而这种创新性，正是量子力学的生命力所在。在量子力学的学习上，通过加强与老师、同学间探讨关于量子力学的诞生、发展之路，往往能够充分感受到量子力学的形式之美，将量子力学课程学习与人文教育、专业教育学习相结合，使我们自身深刻的感受到创新及探索所为人类社会及科技发展带来的深远影响，从而在精神上深化、熏陶我们每一名高中生的创新精神。这样的学习手段，更符合现今社会中的科学学习理念。

三、结论

关于电子科学与技术专业量子力学课程的学习，需要从量子力学课程本身所具有的特点出发，充分利用多种学习方法及手段通过进行自我学习及探索，才能更好的理解量子力学的深刻内涵。

参考文献

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