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论文摘要:针对郑州轻工业学院量子力学教学现状,结合“量子力学”的课程特点,立足于提高学生学习积极性和培养学生科学探索精神及创新能力,简要介绍了近年来在教学内容、教学方法、教学手段和考核方法等方面进行的一些改革尝试。
论文关键词:量子力学;教学改革;物理思想
“量子力学”是20世纪物理学对科学研究和人类文明进步的两大标志性贡献之一,已经成为物理学专业及部分工科专业最重要的基础课程之一,是学习“固体物理”、“材料科学”、“材料物理与化学”和“激光原理”等课程的重要基础。通过这门课程的学习,学生能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。同时,这门课程对培养学生的探索精神和创新意识及科学素养亦具有十分重要的意义。然而,“量子力学”本身是一门非常抽象的课程,众多学生谈“量子”色变,教学效果可想而知。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,提高量子力学的教学水平和教学质量,已经成为摆在教师面前的重要课题。近年来,笔者在借鉴前人经验的基础上,结合郑州轻工业学院(以下简称“我校”)教学实际,在“量子力学”的教学内容和教学方法方面做了一些有益的改革尝试,取得了较好的效果。
一、“量子力学”教学内容的改革
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。因此,在“量子力学”教学中,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。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。针对以上教学中发现的问题,笔者对“量子力学”课程的教学内容作了一些有益的调整。
1.理清脉络,强化知识背景
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。
2.重在物理思想,压缩数学推导
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。
二、教学方法改革
传统的“填鸭式”教学法把课堂变成了教师的“一言堂”,使得学生在教学活动中始终处于被动接受地位,极大地压制了学生学习的主观能动性,十分不利于知识的获取以及对学生创新能力及科学思维的培养。而且,“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,一味采取灌输式教学,学生势必感到枯燥,甚至厌烦。长期以往,学习积极性必然受挫,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,笔者在教学方法上进行了一些有益的探索。
1.发挥学生主体作用
除却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。 转贴于
2.注重构建物理图像
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。
三、教学手段和考核方式改革
1.课程教学采用多种先进的教学方式
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,有的学生认为是全部粒子组成波函数,有的学生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。
2.坚持研究型教学方式
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。例如:基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚态物理到中子星、黑洞各个层次的研究以量子力学为基础;量子力学在通信和纳米技术中的应用;量子理论在生物学中的应用;量子力学与正在研究的量子计算机的关系等,在教学中适当地穿插这些知识,扩大学生的知识面,消除学生对量子力学的片面认识,提高学生学习兴趣和主动性。
3.利用量子力学课程将人文教育与专业教学相结合
量子力学从诞生到发展的物理学史所包含的创新思维是迄今为止哪一门学科都难以比拟的。在19世纪末至20世纪初,经典物理学晴空万里,然而黑体辐射、光电效应、原子光谱等物理现象的实验结果严重冲击经典物理学理论,让经典物理学陷入危机四伏的境地。1900年,德国物理学家普朗克创造性地引入了能量子的概念,成功地解释了黑体辐射现象,量子概念诞生。1905年,爱因斯坦进一步完善了量子化观念,指出能量不仅在吸收和辐射时是不连续的(普朗克假设),而且在物质相互作用中也是不连续的。1913年,玻尔将量子化概念引入到原子中,成功解释了有近30年历史的巴尔末经验光谱公式。泡利突破玻尔半经典、半量子论的局限,给予了令玻尔理论不安的反常塞曼效应以合理解释。1924年,德布罗意突破普朗克能量子观念提出微观粒子具有波粒二象性,开始与经典理论分庭抗礼。和学生一起重温量子力学史的发展之路,在教学过程中展现量子力学数学形式之美,使学生在科学海洋中得到美的享受,从精神上熏陶他们的创新精神。
4.考试方式改革
在本课程的教学中采用了教考分离,通过小考题的形式复习章节内容,根据学生的实际水平适当辅导答疑,注重学生对量子力学基础知识理解的考核。对于评价系统的建立,其中平时成绩(包括作业、讨论、综合表现等)占30%,期末考试占70%。从实施的效果来看,督促了学生的学习,收到了较好的效果,受到学生的欢迎。
本书详细阐述了热中子散射的基本量子理论以及相关概念对于晶体、液体和磁系统散射的应用。细致地介绍了散射的关联函数、散射的动力学理论和散射过程中的极化分析。特别强调了现代方法的应用。它的第1版于1978年问世,第2版于1996年出版。本书是作者去世2年以后2012年出版的第3版。
本书源自1973年由物理研究所和法拉第协会中子散射组组织的暑期学校的一些讲义。它是为从事热中子散射研究的实验者而非理论家撰写的,他们想以一种非正式的方式了解该领域的理论思想。但是作者希望本书也能引起相关领域的更广泛的学生和研究人员的兴趣。
本书并未要求读者先具备热中子散射的知识,但要求熟悉量子力学和固体物理学的基本概念,为方便读者利用该书,本书附录中简略地归纳了相关论题必需的一些基础知识,包括了简明扼要的数学推导和证明。
本书作者Gordon L. Squires (1924-2010)从1956年起担任剑桥大学物理学讲师和剑桥大学三一学院研究员,由剑桥大学出版社出版的他的“量子力学习题集”(Problems in Quantum Mechanics with Solutions)受到普遍的好评。1991年他退休之后直到2010年去世,一直担任卡文迪什实验室博物馆馆长,撰写了许多关于剑桥的科学家和科学发现的文章。
关键词:墨子号;量子卫星;量子纠缠;量子密钥;物理学
中图分类号: TN219 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)30-100-2
0 引言
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的一种自然科学,研究对象大至宇宙,小到基本粒子的质量、运动形式和规律等内容。量子卫星可谓是物理学中极大的天体物理和极小的量子力学理论的综合应用,意义重大。下面我想从2016年8月16日我国发射的全球首科量子科学实验卫星“墨子号”来谈谈对物理学中量子物理发展的一些思考。
1 “墨子号”的由来
作为全球三大古老逻辑体系之一的墨家逻辑中的经典著作《墨经》中提出的“光学八条”中描述了墨子对光线的认识,并成功设计了朴素的小孔成像实验,奠定了中国光学研究的基础,所以我国发射的全球首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”以纪念墨子先生。
2 为何发展量子通信技术和通讯优势
我们知道,20世纪初,量子力学的基础知识刚刚被奠定的时候,它带给人们一种启示,虽然它会时常使人感到困惑,因为量子力学在微观世界里已经打败了经典力学古老的确定论,反复的讨论可能性、可能结果的叠加。
我们假设一个物理量存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子,所以我们常用量子去指一个不可分割的基本个体,例如“光的量子”是光的基本单位光子。当然,所有可量子化的物理量其最小单位是特定的,而不是任意值。20世纪的前一半时期许多物理学家将量子力学视为了解和描述自然的基本理论,发展出了量子光学、量子计算等不同专业领域来研究。
量子计算领域利用量子效应来控制和处理信息,它具有惊人的潜力,因为经典数据的二进制“比特”一次只能取一个值,而量子的“量子比特”能够在给定范围内代表任意及所有可能的取值:在被测量以前,它以所有的可能太的“叠加”形式存在。量子计算特别适合用于解决今天只能依靠“强力”处理器能力来解决的特殊问题―比如,几十个量子比特阵列就能够存储超过太字节(万亿)的传统数据量。[3]
因此发展量子通信技术的优势非常明显,前景广阔。
3 “墨子号”工作的理论基础
1917年G.Vernam提出了“一次一密”(One-Time Pad)密码体制[1][2],C.E.Shannon于1949年用信息论证明了该密码体制是无条件安全的[1][2],这是目前唯一被证明是绝对安全的密码体制。
由于量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗,如果能够在技术上实现纠缠光子再穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性,人们就可以在卫星的帮助下实现全球化的量子通信。此次发射的量子科学实验卫星完全由我国自主研发,突破了卫星平台、有效载荷、地面光学收发站等一系列关键技术,将在轨开展量子密钥分发、广域量子密钥网络、量子纠缠分发、量子隐形传态、星地告诉相干激光通信等科学实验。
潘建伟研究小组在2003年开始研究自由空间量子通信,他们在实验点制备出成对的纠缠光子,再利用两个专门设计加工的发射望远镜将容易发散的细小光束“增肥”后向东西相距13公里的两个实验站送出,两个接收端用同样型号的望远镜收集。
量子卫星和地球通信是双向的。卫星和地面站都拥有发射端和接收端。发射端包含单光子光源和光束整形系统,接收端包含单光子探测器和成像系统。光束整形系统和成像系统把点光源变成平行光并将其汇聚到焦点上。发射端和接收端是靠激光联系,它们之间有个大气层――它是目前较大的麻烦。
经过研究人员的种种努力,在如此远距离的传送中,虽有许多纠缠光子衰减,但仍有相当比例的“夫妻对”能存活下来并有旺盛的生命力,经单光子探测器检测,分居东西两地的光子“夫妻对”即使相距遥远仍能保持相互纠缠状态,携带信息的数量和质量能完全满足基于卫星的全球化量子通信要求。
在此基础上,研究小组进一步利用分发的纠缠光源进行绝对安全的量子保密通信。13公里不仅是目前国际上自由空间纠缠光子分发的最远距离,也是目前国际上没有窃听漏洞量子密钥分发的最大距离。
4 我国量子通讯发展历史和量子卫星的前景展望
英国《自然》杂志中关于“量子太空竞赛”中指出:“在量子通信领域,中国用了不到十年的时间,由一个了不起的国家发展成现在的世界劲旅,中国将领先于欧洲和北美......”可见我国量子通讯发展速度飞快。1995年,中科院物理所吴令安小组在实验室内完成了我国最早的量子密钥分发实验演示。2000年,该小组又与中科院研究生院合作利用单模光纤完成了1.1公里的量子密钥分发演示实验。2002年至2003年间,瑞士日内瓦大学Gisin小组和我国华东师范大学曾和平小组分别在67公里和50公里光纤中演示了量子密钥分发。2006年,中国科学技术大学潘建伟团队在世界上首次利用诱骗态方案实现了安全距离超过100公里的光纤量子密钥分发实验,2009年,该团队又在世界上率先将采用诱骗态方案的量子通信距离突破至200公里。2013年,潘建伟团队又在核心量子通信器件研究上取得重要突破,他们成功开发了国际上迄今为止最先进的室温通信波段单光子探测器,并利用该单光子探测器在国际上首次实现了测量器件无关的量子通信,成功解决了现实环境中单光子探测系统易被黑客攻击的安全隐患,大大提高了现实条件下量子通信系统的安全性。2016年8月16日我国发射的全球首科量子科学实验卫星“墨子号”这既是中国首个、也是世界首个量子卫星。
在我国,量子通信技术从基础研究向应用技术转化迈进,面对国际上科技巨头,如IBM、Bell实验室、德国西门子公司等都纷纷投入量子通信的产业化研究之时。我国将利用量子通信技术的产业化和广域量子通信网络的实现,作为保障未来信息社会通信安全的关键技术,而量子密钥极有可能会进入普通家庭,服务于社会大众,成为电子商务、电子医疗、军事科技等各种电子服务的驱动器,为当今这个高度信息化的社会提供基础的安全服务和最可靠的安全保障。
我国未来还将发射多颗量子卫星,预计到2020年实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发。届时,连接亚洲与欧洲的洲际量子通信网也将建成,2030年左右将建成全球化的广域量子通信网络。随着量子通信网络的发展,量子通信将迎来巨大的市场。有人预测,国内量子通信短期市场规模在100亿至130亿元左右,长期市场规模将超过千亿元。
5 量子技术的应用对物理学发展的一些思考
量子通信技术的发展,基础是物理学理论的发展,笔者认为21世纪是要把微观和宏观整体地联系起来。这种结合对应用科技影响深远,我们回过头来看看,目前的科学发明在19世纪末都是很难想象的!没有20世纪初基础物理科学的发展,21世纪的科技应用和开发也无法迅速发展,那么,发展好当代物理理论研究应该对今后的技术发展产生深远影响。
参 考 文 献
[1] ASSCHE G V.Quantum Cryptography and Secret-key Distillation[M].New York:Cambridge University Press,2006.
光电信息科学与工程专业简介 光电信息科学与工程是一门普通高等学校本科专业,属电子信息类专业,基本修业年限为四年,授予理学或工学学士学位。
该专业以理工融合为特色,依托学科为电子科学与技术、计算机科学与技术、信息与通信工程,主要培养学生掌握光电信息科学与技术领域的基础知识和基本技能,为在光电信息处理、光电子学、电子信息技术、通信技术等领域从事科学研究、产品设计和开发奠定基础,专业课程设置对光电子器件及应用、光电信息处理、宽带光纤通信系统的设计与应用有所侧重。
课程设置:模拟电子技术、数字电子技术、激光原理与器件、光电技术与器件、光纤通信原理、光电图像处理、电动力学、量子力学、固体物理、半导体物理、物理光学与应用光学、信息光学、光电技术实验、C语言程序设计等。
毕业生可在光学、光电子学、激光技术、光通信技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域从事教学、科学研究、产品研发、生产技术管理等工作。
光电信息科学与工程专业就业前景怎么样 光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术,涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。
关键词 结构化学 教学方法 教学质量 兴趣
中图分类号:G642 文献标识码:A
结构化学是从微观的角度研究原子、分子和晶体结构的运动规律以及物质微观结构与其性能关系的科学。本课程是基础化学的后续和深化,具有知识面广、内容抽象、理论性强等特点,要求学生具有较多的数理知识和较强的逻辑思维能力以及丰富的空间想象能力,同时还要努力摆脱宏观现象的传统概念的束缚。因此,在教学过程中出现了教师感觉难教,学生感觉难学的现象,那么如何激发学生学习兴趣和求知欲,提高教学效果,便成为每一位教师必须研究的课题。本文就从教师的教学过程,学生的学习过程以及如何提高结构化学教学等方面进行了积极的思考和探索。
1 关于教师教学过程中的思考
1.1教材的选择
鉴于各个高校化学及相关专业的培养方案和教学内容都有很大差别,在结构化学课程教材的选择上,需要根据本校专业实际的特点,我们选择了由周公度、段连运编著的《结构化学基础》作为教材。本书更加注重介绍结构化学的基本原理,同时也反映结构化学的新成就、新进展以及作者在教学中的经验和体会,全书系统性和连贯性较强,层次分明,讲解清晰,便于教学。本教材共编10章,约60万字,主要包括量子力学基础知识、原子的结构和性质、各类物质的结构化学、化学键理论、晶体化学、研究结构的实验方法等内容。但由于课时有限而课程的内容较多,教师只能对具有代表性的重要章节进行讲解和辅导。根据我校实际和专业设置,结合学生的实际水平和往年教学实践的体会,我们主要讲解第1、2、3、5、6、7、8章,其余章节由同学们自学完成。
1.2教师应精通专业学科,具有扎实而渊博的知识
结构化学课程内容涉及面广、内容抽象、理论性强、教学难度大,教师如果没有过硬的专业理论水平和逻辑思维能力,是很难深刻理解并掌握结构化学的基本概念和基本理论。因此,教师应精通自己所教的专业学科,时刻学习,做一个知识渊博的教师。同时教师要备课充分,思路清晰,对知识的重、难点分析讲解透彻,学会举一反三,融会贯通。
1.3教学方法要灵活多样
单一的教学方法是乏味的,为使整个课堂教学过程充满情趣和活力,这就要求教师要采取灵活多样的教学方法来处理课堂教学。首先,充满激情、幽默生动、严谨标准的教学语言能够调动学生的学习兴趣。其次,教师可以根据不同的教学内容采用不同的教学方法,启发学生思维,提升课堂教学效果。比如启发式教学、互动式教学、讨论式教学和类比式教学等等。比如“物质波”和“机械波”的异同,“波函数”和“电子云”的联系等采用类比的方法加以解释和说明,使课堂教学效果能够得到较大提高。再者,在课堂教学中适当的展示实物模型,可以激发学生的学习兴趣,提高教学质量。
1.4教学中重视科研,以科研促进教学
高校教师既要从事教学,又要进行科研,二者的有机结合有利于提高教学质量。因此,教师应该精心选择有关结构化学方面的一些新成就和新进展、新文献融入课堂教学,丰富课堂教学内容,从而激发学生的学习热情。同时,在教学中渗入化学史教育,像普朗克、薛定谔、德布罗意、R.B.伍德沃德等科学家坚持不懈地对真理的追求及其奋斗历史,不仅可以陶冶学生的情操,激发他们的学习兴趣,还可以培养他们的科学思想、科学精神、优秀的思想品质以及科学探究能力。
1.5教学中充分利用多媒体辅助教学,提高教学效果
多媒体教学存在直观、形象、生动、信息量大的优点,具有传统教学无法比拟的优势。多媒体的合理应用能突破教学重难点,丰富结构化学课堂教学的形式,通过图、文、声、像等手段,能把抽象的理论知识转化成具体、形象、直观、真实的语言材料,启迪学生思维,加深学生对理论知识的理解。例如Pauling的杂化轨道及价键理论、分子对称性及点群、等径圆球密堆积结构、晶体结构周期性与点阵等内容都比较抽象,采用多媒体软件辅助教学可将这些抽象、微观、枯燥的理论知识形象化、具体化、感性化,易于学生理解,有利于激发学生学习兴趣,提高学习效率。
1.6理论与实践相结合,重视实验教学
教师在强调理论知识学习的同时,应该把实验教学渗透到结构化学教学中,使其不再是纯粹的理论,真正做到理论与实践相结合。因此,教师在教学中可以适当地安排一些实验,也可以鼓励学生积极参与教师的研究课题,这样可以加深学生对理论知识的理解,培养学生的理论联系实践的能力,进而提高教学质量。比如磁化率的测定,偶极距的测定,在X射线粉末衍射仪上测定晶体的结构等等。
2 关于学生学习过程中的思考
2.1加强自主学习
结构化学课程是化学学生本科阶段初次接触的理论课程,内容广泛,涉及到较多的高等数学、物理学及量子力学等基本知识。因此,学生学习结构化学时感觉很费力,致使学生对该课程产生排斥心理。所以,学生应加强自主学习,提前预习,上课注意听讲,不懂就学,不懂就问,学会分析和归纳总结,真正做到学有所思、思有所得、得有所成,从心理上不再害怕结构化学。
2.2抓住重点,建立完整知识体系
本科阶段的结构化学课程主要包括三种理论(量子理论、化学键理论和点阵理论),三种结构(原子结构、分子结构和点阵结构),三个基础(量子力学基础、对称性基础和晶体学基础)。在学习结构化学过程中一定不要过于深究其数学推导过程,需要分清主次,明确重点,做到抓重点、抓中心、抓关键,建立完整知识体系。只有这样才能做到不本末倒置,才能把握住问题的关键,才能体现学习达到学深、学透的效果。
2.3充分利用网络教学资源
当今社会,网络资源丰富多彩,各种信息以多媒体化――文字、图像、声音、视频图像、动画等呈现,使结构化学抽象的内容生动化、形象化、多样化。因此,学生除了学习教材外,要善于合理利用校园网、国际互联网中丰富的教学资源,这样,不但激发了其探索新知的欲望,而且使他们对课堂的知识有了更深刻、更全面的理解。
2.4多阅读相关科技文献,了解最新发展动态
当今世界各国科学技术迅猛发展,每时每刻都有大量的科技文献产生,学生通过阅读科技文献可以了解国内外结构化学相关领域的发展动态和成果、跟踪国内外某个领域的研究进展。所以学生要多搜集和阅读一些前沿的科技文献资料,有利于专业知识的巩固、深化以及综合能力和创造思维的提高。这样他们就可以变被动学习为主动学习,激发了学习潜能,提高了学习积极性。
2.5 学会沟通和交流
在传统教学过程中,学生学习方式单一、被动,学生只是被动地接受知识,缺少自主探索、合作交流、独立获取知识的机会。因此,学生与学生之间,学生与老师之间应该加强沟通和交流,从而产生生生之间、师生之间情感的交融,促进学生学习能力提高。
2.6 重视理论联系实践
学生除了学习基本理论知识外,应该充分利用课余时间参加大学生科技创新活动、参与教师科研课题、撰写科研专题报告、发表学术论文等,培养自主学习与创新思维能力,提高分析与解决问题的能力。只有做到理论与实践的有机结合,才能把自己所学的理论知识转化为认识和分析、解决问题的能力。
3 结论
“教学有法,但无定法,贵在得法”,只有通过授课教师不断的改进教学方法,更新教学理念,探索教学规律,创新教学模式,避免教学方法上和学习方法的单一化,不断强化学生学习兴趣,真正做到教与学的和谐统一,充分调动学生的学习积极性,才能提高教学质量。
基金项目:周口师范学院教育教学改革研究项目(J201421)。
参考文献
[1] 潘道皑,赵成大,郑载兴.物质结构(第2版) [M].高等教育出版社出版,2004.
一、开设大学物理非物理专业
目前,全国各高校下设专业中数学与应用数学、计算机科学与技术、土木工程、电子信息科学与技术、电子信息工程、化学、化学工程与工艺、农学、教育技术、生物、光电信息工程、环境工程、应用化工技术、精细化学品生产技术、通讯工程、计算机应用技术、信息工程、计算机网络技术、电气工程及自动化、应用电子技术、生物工程、生物技术、材料物理、水土保持与荒漠化防治等几十个专业开设有大学物理课程。这些专业涉及到的领域有生物、化学与化工、医学、计算机科学、通讯、电子等,由此可见物理学是非物理学专业应掌握的一门重要是基础课。
二、物理学在其他学科中的地位及其作用
物理学是一门研究力、热、声、光、电等形形物理现象的科学,对客观世界的规律作出了深刻的揭示,并在发展过程中形成了一套独特的思想方法体系,对整个自然科学的发展起到推动作用。到20世纪自然科学发展的一个重要趋势就是以数学为工具,以物理学突飞猛进的发展为基础,带动其他领域的发展。如:量子力学成功的揭示了化学键的本质,推动了化学学科的发展。有人曾做过这样一个统计,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖、甚至经济学的获奖者中,有一半人具有物理学的背景。但却未发现非物理学专业出生的科学家问鼎物理学奖的事例。由此可见,物理学在整个自然科学中起指导作用,各自然科学尽管研究对象不同,但复杂的运动总是以简单运动形式为基础,致使物理学的研究成果被运用与研究复杂运动的学科中去,推动其它自然科学的发展。
三、大学物理在非物理专业学生知识体系建构中的作用
(一)为专业知识体系建构奠定知识基础
普通物理学课程内容包含力学、热学、电磁学、光学、相对论和量子物理五部分,它们互相渗透,紧密联系,组成了普通物理学课程的整体。这些知识为非物理类理工科各专业学生提供必要的物理基础知识储备,为其他课程开设和讲解铺平道路。若没有这些基础知识,非物理专业在学习专业课程时,学生会对很多知识感到突兀、不解,与此同时,专业课教师为让学生理解,必然要补充相应知识,给专业课程教学带来负担。例如:学生若没有学过电磁学,通讯类专业学生在学习通讯原理、信号传输方式、就很难理解。由此看出,理工科专业学生要学习专业知识、形成专业知识体系,离不开大学物理知识铺垫。如果说专业知识体系是一座塔,各专业课程是砖,那么大学物理就是这座塔的基石。
(二)为专业知识体系建构奠定研究思想与方法基础
物理学的研究思想包括:守恒的思想、等效的思想、化归的思想、放大的思想、比较的思想、近似的思想、定性与定量分析的思想、类比的思想等。
物理学的研究方法是物理学思想的体现,具体有:控制变量法、物理模型法、理想实验的方法、等效法、图像法、类比法、归纳法、演绎法、整体与隔离法、分析与综合法、图像法、比值法、假设法、观察法、实验法等。
这些研究思想和方法在理工科领域中有共通之处,如物理学中守恒的思想在化学领域中表现为:质量守恒、物质的量守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒;物理学中力及力矩的平衡、理想气体中的P、V、T变化的平衡问题,在化学上表现为化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解平衡。由此可以看出,学生学习专业知识的时候,由于有大学物理的研究思想与方法为基础,在学习专业知识的时候就会更加容易理解、接受。从而促进专业知识体系的建构。
(三)培养适合大学学习的学习方法
大学物理是非物理类理工科各专业在一年级第二学期开设的一门专业基础必修课。这个时期学生接触到的专业课程大多数只有专业基础课――高等数学,大多数学生的学习方法还停留在高中阶段,不适应大学学习。因此在这一阶段开设大学物理课程一方面与中学物理有一定衔接过渡,能帮助学生从熟悉知识过渡,适应大学的学习方法,从而形成一种适合大学的学习方法。另一方面让学生学会用高等数学知识解决实际问题,体会高等数学的作用,为高等数学在专业课程学习中应用奠定坚实基础。
关于《时间简史》读后感范文通用 所有的物理理论都是临时性的...
也才知道,我的固有的观念‘如果所有因素都确定了,那么结果一定是可以计算出来的’原来是一种‘宿命论’。天哪,该怎么办?我本来还坚信人的思维也因为过往环境的确定性而属于定数呢。先姑且不去考虑思想究竟是怎么产生的,因为在基于纯物质的理论基础搞清晰前去强迫自己想这个问题,可能无异于思想上的自杀吧。
既然物理理论都是临时性的,都随时做好了被推翻的准备,那么,人为定义的一些概念所支持的理论就更不长久了...我深信不疑的数学,也是否有一天被自己的悖论所推翻呢?
我感觉自己已经处于半混乱状态了。我们这个世界,无论多么精彩或恶心,总有一天所有的这一切都不过会坍塌成黑洞里的一个极小的点而已...想到这里我不自觉的伸出手来,要去感受一下这周围的空气此刻是否还真实的存在着。而这个‘此刻’又意味着什么?也是宇宙永恒的一个组成部分吧。
宇宙啊宇宙,你为何如此的存在呢?他们把宇宙大爆炸那一刻称为奇点,奇点之前就不负责任的不追究了?怎么能这样呢?
人类的目标,仍然是不断去认识和改造自己周围的世界——无论这种认识会带来多么悲观的结果。是否存在有一天,事实终于可怕到再没有人敢于去探索呢?我想一定不会的,要不人类怎么会走到今天——在上帝的关怀下生活不是很温暖的么。
我一想到那些为了科学而放弃生活乐趣的人——他们才真正在推动人类的前进——我就不由得要鄙视自己,同时鄙视了其他象我一样为了生活而奔波的人。
当同学把我的书寄过来的时候,虽然少了好些,可是也发现多了几本原本不属于我的书。很让我感兴趣的是有一本侦探小说,可是翻了翻后意味索然,又无意识的拿起了这本《时间简史》。但是拿起来就放不下了。后来我才意识到,这应该是纯兴趣的选择吧,我仍然热爱科学的。第一次见它的时候好像是大一还是大二吧,不过它的出现并没有转移我们当时打双扣还是电脑游戏的任何注意力。我记得高二的时候看因斯坦传的时候也是抱着浓烈的兴趣在了解那些未知的不能理解的东西的。当然因为高考的原因,这种兴趣很快给中断了。可是为什么进入大学后反而失去了对科学的兴趣呢?这里面当然有个人特性,但是教育体系,尤其是高等教育制度也着实很有问题。
当爱因斯坦在无聊的专利局里花在总结狭义相对论上的时间,被我们的教授们用来考虑做什么了呢?难道当今的科学研究真的就昂贵到那种程度使得连理论物理学家都完全没有施展的空间了?如果有人鄙视我们所有的教授和所谓的专家,我至少不会去谴责这个人。
什么叫做对科学的献身精神?什么是人道?完美的人道只会让社会退步。必然有些人要牺牲自己的幸福,但是他们终将在历史上留下自己的名字!专注于科学的科学家是受我敬重的,即便如霍金这样身形难堪,这难堪也只会在我的敬重中增加震惊而已。
那么夫子提倡的仁德又居于何位呢?想到这里,又想打击一下人为神话了的先古圣贤。都同样是人,为什么先古的就能做到大圣大贤?再更广泛的打击一下那些人为夸张臆想以至于捏造的行为。不论我的思想触动有多大,神,还是我最讨厌的东西。
那么感情和艺术的地位呢?不得不承认这些东西里边有些是很崇高甚至伟大的,可是它们毕竟都盘旋在思想体系之内。要通过它们去创新到思想本身的起源以及意义,是不太可能了吧?而这些东西于社会的稳定和发展也是必需的。可见我们这个世界为了发展,所需的额外的代价是多么的巨大!
所有的理论,都是总结共性的基础上具有预见性。所以不要在乎理论是否从字面上看起来是否肤浅,更应该注意它是否有效——在此刻或者以后更长一点的时间。
正如书中处处注意处理科学与神学的关系一样,这本书给我带来更多的应该不是科学知识,而是哲学理念上的冲击吧。容我整理一下,让我思想重新有序,才能够再次平和的看待这世界。
关于《时间简史》读后感范文通用 《时间简史》讲述是探索时间和空间核心秘密的故事,是关于宇宙本性的最前沿知识,包括我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙不确定性原理、基本粒子和自然的力、黑洞、黑洞不是这么黑、时间箭头等内容。
霍金在《时间简史》中介绍了20世纪物理学的基础知识,涵盖范围很广,从相对论到量子力学,从宇宙膨胀到基本粒子,从黑洞到虫洞,霍金都有所涉及。更重要的是,霍金还介绍了“奇点定理”和“霍金辐射”这两个自己最重要的学术贡献,以及试图解决宇宙起源问题的“无边界宇宙模型”。
一、奇点定理
霍金和彭罗斯利用严谨的数学方法证明了,如果广义相对论是正确的,而且宇宙中的确有我们观测到的那么多物质,那宇宙一定诞生于一个奇点之中。
1.宇宙不是静态的,而是在不断地膨胀
埃德温·哈勃等科学家发现,宇宙中的绝大部分星系都在远离地球而去,而且离地球越远的恒星,离开地球的速度也越快。这意味着,宇宙就像是气球一样,在不断地膨胀。
2.“奇点定理”意味着在广义相对论框架内,宇宙必然有一开端。“奇点”是体积无限小、弯曲程度无限大、密度无限大、引力无限大的点。宇宙就诞生于“奇点”之中。
二、无边界宇宙模型
在描述宇宙历史的模型中,“宇宙大爆炸”模型是当前的主流理论,但这一理论目前无法解决宇宙起源问题。霍金因此把量子力学和相对论结合起来,提出了“无边界宇宙模型”,试图解决这一问题。
1.宇宙大爆炸模型无法解决宇宙起源问题
在宇宙大爆炸模型中,宇宙诞生于“奇点”。物质、空间和时间,都是大爆炸之后才出现的。大爆炸之前的任何事件,对于我们来说都没有任何意义,或者说根本就不存在。也就是说,宇宙时空并不是无限的,而是有一个边界和开端。包括广义相对论在内的所有物理定律,都会在奇点处失效,因此人类无法直接研究奇点。
这就为上帝的存在留下了空间。
2.在“无边界宇宙模型”中,宇宙没有起源和开端
在“无边界宇宙模型”中,宇宙是“有限无界”的,没有边界和奇点。霍金认为,这个宇宙是完全自给自足的,不受任何外来事物影响,没有创生和消灭的时刻,它就是存在本身,不需要上帝来创造它。“无边界宇宙模型”里的宇宙,是一个空间和时间交织在一起所组成的四维宇宙。在这个宇宙中,时空就像是地球的表面,在范围上是有限的,但却没有形成边界,也没有形成奇点。科学规律在任何一个时空点上都适用,不会发生崩溃。
三、霍金辐射
“霍金辐射”也就是“黑洞辐射”。霍金利用量子力学中的“不确定性原理”提出,黑洞也会发出辐射,并不是完全黑的。
1.黑洞形成
当恒星的内部燃料耗尽之后,在自身的引力作用下,就可能坍塌成黑洞。黑洞质量大,体积小,引力极高,任何物质,包括光在内,只要进入某个临界区域,就永远不可能逃出黑洞。
黑洞吸引一切的性质,跟热力学第二定律产生了冲突。所有有温度的物体,都应该发出辐射和粒子,但如果连光都逃不出黑洞的引力,黑洞怎么能发出辐射呢?
2.霍金利用“不确定性”原理提出了“黑洞辐射”
霍金提出,黑洞的边缘在一刻不停地产生成对的粒子,其中带有负能量的粒子会被吸到黑洞里去,但还有一些带正能量的粒子,可以从黑洞的边缘逃脱。在外界看来,就好像是黑洞在不断地向外发射粒子,这就是黑洞辐射,也叫“霍金辐射”。
在“不确定性原理”的限制下,即使是看似毫无一物的虚空,在微观上也是波澜起伏的。会不断地产生成对的粒子和反粒子,再碰撞到一起发生湮灭。黑洞的确会发射出粒子,但这些粒子,并不是从黑洞里面跑出来的,而是从黑洞边缘的空虚的空间里,无中生有变出来的。
相信大多人看到这里会觉得很荒谬,但我们凭什么就自认为了解得更多呢?终其一生,爱因斯坦致力于和平的努力可能成效甚微——肯定不受欢迎。然而,1952年他得到担任以色列总统的提议,他对犹太复国主义事业的畅言无忌的支持得到了充分的承认。但他谢绝了。他说他认为自己在政治上过于天真。可是,也许他真正的理由却并非如此,再次引用他自己的话:“方程对我而言更重要些,因为政治是为当前,而方程却是永恒的东西。”
智者之所以称为智者,是能够认清自己,知己其所能,其所不能。在太阳熄灭这一事件。我们只能在8分钟之后才知道这一事件,这是光从太阳到达我们所花费的时间。只有到那时候,地球上的事件才在太阳熄灭这一事件的将来光锥之内。类似地,我们也不知道这一时刻发生在宇宙中更远处的事:我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前发出的,至于我们看到的最远物体,光是在大约80亿年前发出的。这样,当我们看宇宙时,我们是在看它的过去。
看不见的,不等于不存在;看见的,或许早就不存在了。
关于《时间简史》读后感范文通用 我选择阅读的书名是《时间简史》,史蒂芬霍金那本畅销世界的《时间简史》以成为科学着述的里程碑。这不仅归因于作者迷人的表达方式,还归因于他讨论的令人敬畏的主题:空间和时间的本性,上帝在创生中的作用,宇宙的历史和将来。
另外霍金在书中写到,宇宙的诞生源于一次空前绝后的大爆炸,大爆炸大约发生在146亿年前,此后便有了空间与时间,而且空间与时间是共生共灭的。大约在50亿年前,太阳诞生,为地球孕育生命提供了有利的保证。大约46亿年前,地球诞生。此后才出现了人类,才有了一切繁华文明的地方。据天文学家观测,近地恒星正在远离我们的地球。这说明什么?说明宇宙正在不断膨胀扩大,终有一日宇宙或许还会缩小,逐渐变成一个点,时间与空间都将灰飞烟灭,化为乌有。当然这是根据“物极必反”作出的大胆的猜测,或许会有些荒谬,但这是后话, 暂且不谈, 就由时间来检验一切吧!眼下最重要的是把握时机,建设好世界这个大家庭,以抵御一-切可能突发的变故。
质疑也就是提出问题,是探索新知识的开端,是探求新知识的动力源泉。学生的提问水平,直接反应着学生的学习能力。培养学生的质疑能力是培养其创新精神的重要因素。所以,如何在高中物理教学中培养学生的质疑能力,应该受到大家的重视。
1.学生不会提问题的原因通常有以下几种情况
1.1 基础知识不扎实,学习不深入。有的学生学习物理还只停留在"一知半解"的上,对物理概念、规律没有进行深入思考和透彻理解,无法把发现的现象和相关的知识联系起来并提出质疑。象这样的学生在学习上常常是没什么问题可提,或者只能提一些很简单、很肤浅的问题。
1.2 没有养成良好的思维习惯。质疑的过程是一个创造性思维过程,有的学习惯于接受已有的现象和事实,缺乏敏锐的洞察力,懒于把已有的现象和其他知识联系起来进行思考,所以提不出什么问题。
1.3 心理因素方面的原因。性格内向的学生不着于与人交流,害怕提问题;缺乏自信的学生羞于向老师提问题,他们害怕所提问题太简单而被人嘲笑,因此,虽然有问题,但宁愿闷在心里,不肯向老师或同学提问。
1.4 教师方面的原因。学生是否敢向老师提问题是与老师个人性格、品质有关的。通过调查了解发现,太过于严肃的老师常常使学生望而生畏,使本来就有点胆怯的学生更加不敢向老师提出问题;有的老师对学生提出的简单问题不以为然,回答时轻描淡写,以为问题简单无需详细讲解,结果,这种不耐烦的作法很容易伤学生的自尊,甚至有时会使学生产自卑心理,这样的学生以后再也不会提问题了。
2.针对学生不会提问题的原因分析,我们可以从以下几个方面来培养学生
2.1 营造教学氛围,引发学生提出问题。我国古代伟大教育家孔子倡导民主、平等的教学气氛,他有一句格言:"当仁不让于师"。他教导学生在"仁"面前不分师生,一律平等,学生不要因位卑或年龄小而谦让老师。在教学中,他鼓励学生大胆发表意见,阐述自己的看法,反对盲目服从,不赞成"对吾言无所不悦"的态度。正是这种民主的风气,才有子路、冉求、樊迟与孔子的争辩;正是在这种氛围下,才会培养弟子三千,贤人七十二。
无独有偶,20世纪20年代全球物理学研究的主要中心之一DD丹麦哥本哈根理论研究所以它民主、平等、自由讨论和相互紧密地合作的学术气氛吸引了一大批有才华的年轻物理学家来这里学习和工作,这里被称为诺贝尔奖的摇篮。先后有七八人获得诺贝尔奖,其中最有代表性的是玻恩、海森堡和泡利,他们发现的"测不准定律""互补原理""不相容原理"、量子矩阵力学和量子统计力学等成为量子力学发展的一个里程碑。
从以上两个例子中我们不难发现,只有在民主、愉快的氛围中才能调动学生学习的积极性,激发学生内在的学习动力,促使学生积极的思索,发现和提出问题。所以在教学过程中教师应创建民主、愉快的教学氛围,让学生感受到"心理安全"和"心理自由",从而乐于接受教师提出的问题,能积极主动思考问题,敢于质疑问难,主动探索。
2.2 鼓励学生大胆提问题。不管是课内还是在课外,只要有对物理现象或作业练习中有问题,都应该鼓励学生大胆提出来。并且对于学生大胆的猜测和疑问要积极充分地给予肯定,即使有些问题是错误的,或者提出的问题是很粗浅的,很"愚蠢"的,我们也要好好地珍惜它们,积极给予解答,注意保护学生的积极性,决不可嘲讽打击,伤害学生的自尊。同时,应该告诉学生提出质疑、解答质疑是一个人掌握知识的重要途径,鼓励学生大胆表达自己的观点,提出问题,并力求建筑答案。
2.3 培养学生从生活现象中提出问题。 生活中的物理问题是无时不有,无处不在的。有时,一个很平常的现象包涵了深奥的物理规律。例如,让学生回想:在冬天脱毛衣时会有劈里啪啦的声音;用塑料梳子梳头发时,头发总是随着梳子飘;在寒冷的冬天,戴眼镜的同学刚走进食堂,眼前就成了"雾蒙蒙"的一片;行驶的汽车突然刹车,乘客会俯冲向前""这些事例都是学生在生活中经历但未曾深究过的,当教师在课堂上把它们呈现给学生时,自然会激发他们的兴趣,引起质疑,进而对问题进行探究。
2.4 示范物理问题,引导学生从物理的角度提出问题。在平时与学生交谈时,学生会这样说:"老师,我课堂上听得懂,可是自己课后翻书,却有好多地方不明白"。我说:"你有哪些地方不明白呢?把问题提出来,我们一起来探讨。"但学生却不能将他的思考和疑惑提出来。要提高学生提出物理问题的能力,就需要教师加以引导,在提出问题方面提供好的示范。
在实践教学过程中,注重教学理念的快速转变,必须根据实际教学情况制定合适的教学目标,才能不断提高教学质量,最终提高教学水平。在素质教育不断推广的当下,学校要在严格遵守国家相关规定的前提下,根据学校的实际发展情况制定培养目标,将以人为本作为教学理念,注重因材施教,充分体现学生的主体地位,才能有效培养学生各方面的能力,从而不断提高学生的综合素质。目前,在通信工程特色专业体系结构及改革中,采用掌握理论知识、培养各方面能力、不断提高综合素质的教学模式,可以让学生的基础知识能力、基础理论能力、基本研发能力等五个方面的能力得到有效培养,并逐步提高学生的综合应用能力,从而在加大鼓励力度的过程中,促进学生不断探索和创新,最终让学生更快适应各种环境、掌握各种新技术。与此同时,教师要注重学生科学精神、实践动手能力、团队意识和创新精神等培养和增强,才能帮助学生打下坚实基础,以促进学生综合素质能力全面发展。
二、注重课程体系的不断优化
在学校不断发展的过程中,电子信息方面的教学已经拥有比较扎实的基础、丰富的经验,特别是通信系统方面的教学水平已经逐步得到提高。因此,在构建通信工程特色专业体系和其改革过程中,教学质量、教学效率等的不断提高,需要注重通信技术发展趋势的预测,紧随时代步伐,并对企业单位的用人标准进行全面分析,才能在提高教学水平、加大科研力度的情况下,真正实现当前的教学目标,最终促进通信工程特色专业体系不断完善。在进行通信工程特色专业体系构建时,针对研究开发型人才开展的教学,科研采用设置“数学分析”、“量子力学”等多种课程方式;在提高学生实践能力和培养创新意识的过程中,可以将专业课程分为两大类,一类是基础教学,另一类是研究创新教学。在完成前一类教学后,学生可以进入到另一类教学中,以在充分掌握理论知识、相关设计和理论研究等前提下,根据学生的实际学习情况制定最合适的教学计划,从而促进学生学习效率不断提高,另外,在实践教学过程中,根据实际教学情况,教师还可以添加一些综合性的实验、设计性的研究课程和讨论性的实践课程,以真正提高通信工程特色专业教学效率。目前,较多学校设置的通信工程专业方向主要有传输理论与技术、网络理论与技术两个,前一个在电磁理论上有比较高的要求,后一个在网络和系统的应用上要求比较高。因此,在进行通信工程特色专业体系构建和改革时,必须合理设置各种教学内容、科学制定教学课时,才能真正提高教学质量,从而实现通信工程特色专业体系的有效构建。
三、注重教学实践的紧密联系
在实践教学过程中,通信工程特色专业的教学体系主要包括两部分:专业能力训练和工程素质培养,其中,专业能力训练主要是指专业实验、电工电子实验和毕业设计等,而工程素质培养主要是指电装实习、金工实习和计算机基础训练等。因此,通信工程特色专业体系的构建和改革,必须注重教学实践的紧密联系,将学生的个性发展、分类培养、因材施教等作为教学重点,才能真正促进学生综合能力不断提高。根据学生的实际学习情况,采用上述教学模式,可以将通信工程特色专业教学分为三个层次:首先,让学生对各种知识点有比较深层的了解,并掌握相关基本实验技能;其次,让学生将所学的知识进行综合英语,以提高学生各方面的能力;最后,在充分体现学生主体地位的情况下,采用国家的相关科研训练、知识竞赛、创新性实验计划等,培养学生发现问题、探索问题和解决问题等能力,从而促进学生综合素质全面提升。
四、结语