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课程简介 教师队伍  

■ 课程简介
课程名称: 量子力学 一级学科:  07 理学
二级学科: 0702 物理学类 教学层次:  本科
负责教师: 庄鹏飞 学校名称:  清华大学
院系名称:   申报状态:  已获奖
申报级别: 省级 申报文件下载:  无下载文件
获奖名称: 获奖年度:  2004
主页地址: http://166.111.92.10/jpkcgc/aao_78/index.jsp 是否交换: 
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课程介绍:

1.课程指导思想及定位

  指导思想: 为了培养科学研究型人才,使学生正确掌握并应用量子力学,必须改革教学方法和教学内容。变被动的学为主动、互动的学,突出讨论和应用于科学研究这两个方面。

  定位: 将量子力学课程建设成研究型大学的一流基础课程。

2.教学内容的基础性,前沿性和时代性,教学与科研结合的成效

  基础性:由于量子力学课程与其它大学物理课程(经典物理)在思想方法上有着很大的不同,很难正确掌握。我们在大班授课时,虽然内容的总量减少,过于专深的内容划掉,但特别重视容易糊涂的基本慨念,例如波粒二象性,不确定原理,测量,遂道贯穿等,和在科学研究中常用的基本内容,例如粒子数表象,外场中的粒子等。

  前沿性和时代性: 1)量子力学本身发展极为迅速,特别体现在波函数的相位,测量,和强相互作用运动方程的求解等方面。这些在科学研究中用得极为广泛的内容在教学中得到了充分的强调。2)建立了量子力学教学网站qm.phys.tsinghua.edu.cn。将教学要求、主要内容、习题、相关科研领域、前沿进展等及时上网。特别是开辟了量子论坛,使得可以在网上不限时不限地点开展教学和研究讨论。3)与国外一流研究型大学的量子力学教学有经常性联系,交流研究型大学的量子力学教学经验。

  教学与科研结合:教学与培养科学研究型人才紧密结合,在内容和形式两方面向科学研究靠拢,使学生在正确掌握量子力学的基础上学会解决与之相关的简单科学研究问题。在量子力学专题研究中将所学的知识直接应用于科研,学习科研方法,进行科研训练,培养科学精神。

3.教学模式

  为了将以传授知识为目的的教学变为与科学研究紧密相关的教学,我们建立了新的教学模式。将整个教学过程分成三个层次,即传授L(Lecture)、讨论和习题D&E(Discussion & Exercise)以及科研训练S(Seminar)。

  L是指教授大班讲课。D&E是教师和助教组织同学进行小班讨论,每班人数不超过15人,老师和同学,同学和同学之间展开热烈讨论,达到正确理解、深入掌握量子力学概念的目的,并开展难题解答,理论联系实际,使学生在解题过程中理解量子力学的思想与方法。L和D&E在同一学期,4学分。D&E与L的学时比为1/3,总学时为64学时。S安排在紧接L和D&E之后的学期,是选修课,30学时。由教师在现代科学前沿中提取能够用量子力学解决的小课题,经由教师指导,学生解决,最好报告答辩,2学分。

  新的量子力学教学模式收到了很好的效果,具体表现为:1)学生学习积极性全面迅速提高。专题研究虽然是任选课,仍有50%的同学选课。2)教学效果显著。大部分同学通过改革后的教师授课,特别是通过小班讨论课,对量子力学的思想,方法,内容有了正确深刻的掌握。不少同学主动写小论文,尝试进行科学研究。3)培养了尖子人才。通过加强与科学研究的结合,有利于发现,培养部分特别优秀的学生。有的论文已在SCI刊物发表,并获得全国优秀研究论文奖励。

4.教师队伍

  1)教师热爱教学,热爱学生。始终把教书育人放在工作的显著位置,以育天下英才为己任。充分调研国际一流大学和国内同行的教材,学习教学经验,充实教学内容。每次上课都自始至终处于高度激发的状态。引导学生专心专意,积极思考,在有限时间内最大限度地提高教学质量。课后的答疑无时间限制,尽量满足学生的需要。学生评价“老师教学认真热情,教学方法新颖,讲课有独到的特色,对课程有深厚的功底,表达准确条理,理解深刻,有高度;讲课效率极高,对开启创新能力极有帮助;……” 2)教师在科研一线工作,有较高水平。使学生不仅有科学兴趣,也能看到现实生活中热爱科学研究甘居寂寞的老师,以此作为自己的榜样。在量子力学专题研究中,告诉学生科研一定要老老实实,切忌浮躁。在与学生的交往中,平实待人,争论学术问题不摆教师架子。3)培养了高素质的助教队伍。从研究生和博士后中选取优秀人员构成课堂讨论助教组和on-line讨论助教组,为将L + D&E + S三个层次的教学模式在理论课全面推广打下了基础。

5.教学条件

  1)目前选用国外一流大学教材与国内优秀教材,并组织在教学科研第一线的年轻教授编写适合于研究型大学的量子系列教材(包含量子物理、量子力学、高等量子力学、量子统计、量子场论),已入选“十五”国家级教材出版规划。2)考虑到量子力学本身理论性强,数学要求高,直观性较差的特点,上课以板书为主。但为了加强讨论,建立了量子力学教学网站qm.phys.tsinghua.edu.cn。学生在一学期的学习期间人均访问 > 100次,人均参与网上讨论 > 6次,极大地提高了教学效率,提供了讨论园地。

6.课程特色

  教学模式为“传授知识+讨论+科研训练” ,教学与科研紧密结合。

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