量子力學研究方向
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量子力學研究方向范文第1篇
關鍵詞：類比教學法；量子力學；應用探究
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0100-02
量子力學作為描寫微觀物質結構、運動與變化規律的學科，是現代物理學的基礎之一，而且在化學和很多近代技術中也有廣泛應用。量子力學是在舊量子論的基礎上發展起來的，對于量子數大到一定的極限的量子系統，可以用經典理論精確描述。量子力學、經典力學既有區別也有聯系，從這些區別和聯系入手可以使學生更加容易理解量子力學的新知識?；诖?，本文在分析量子力學和經典力學的相似點的基礎上，探究并實踐了如何讓學生加深理解的問題。將類比教學法應用于量子力學的實踐教學當中，這樣既可以豐富教學內容，提高學生積極性，又可以培養學生創造性思維，同時還可以鞏固學生以前學過的經典物理學的相關知識，進而能提升量子力學課教學質量。
一、類比教學法
類比方法是根據兩類物理現象在某些性質的相同或相似處，推斷出這兩類物理現象的另一些性質也相同或相似的一種邏輯推理方法。類比法是專業術語，指由一類事物所具有的某種屬性，可以推測與其類似的事物也應具有這種屬性的推理方法。在我們學習一些十分抽象地看不見、摸不著的物理量時，由于不易理解，我們就拿出一個大家能看見的且與之很相似的事物來進行對照學習。類比方法強調在分析、發現不同事物的共同性質的基礎上，把一個事物的屬性轉移到另一類事物上。類比的過程具有創造性，是科學家常用的思維方法。
二、量子力學與經典力學的相似點及類比教學法的應用
物理學研究的目的是總結、概括各種不同物質在時空中的運動規律，并且把這些規律用數學公式表示出來。量子力學和經典力學的研究對象不同，而宏觀和微觀物質自身性質的巨大差異，造成了學習量子力學相比于學習經典力學的困難。而另一方面，把量子力學和經典力學類比，找到它們之間的共同點，再進一步推理，可以更加容易理解量子力學理論。在處理物體直線運動或是自由落體運動時，我們自然會想到在（x，y，z）所組成的空間坐標系中，根據牛頓運動學定律，分析物體的狀態隨時間的變化情況。每一時刻，物體的位置可以用三維空間里的任何一個點的坐標表示出來。為了方便地處理不同物理問題，空間直角坐標系可以變換成柱坐標系、球坐標系。處理物體的碰撞時，把實驗室坐標系換成質心坐標系，利用動量守恒原理，也可以使表達式更加簡單，易于求解。因此，選擇最佳的坐標系，可以讓復雜的問題變的簡單。在微觀世界中，量子力學仍然需要在恰當的坐標系中討論物理問題。在經典力學中，物體處在某個狀態的位置和角動量可以被精確的計算。但是，對于微觀體系，比如一個電子在原子中的環繞原子核運動，它的位置、動量不能同時精確確定。當該電子處于定態時，它的能量不會隨時間變化，即它的能量守恒。這時，我們可以把電子放在能量坐標系中討論。在數學中，希爾伯特空間是歐幾里得空間的一個推廣，它不再局限于有限維的情形。在量子力學中，能量坐標系被稱為能量表象。量子力學中常見的表象包括：動量表象，能量表象，粒子數表象等。在矩陣力學中，把狀態Ψ看成是一個列向量。選擇一個特定的Q表象，就相當于選取一個特定的坐標系。■的本征函數u1（x1），u2（x2），u3（x3）…un（xn）就是這個表象的基矢，相當于笛卡爾坐標系的單位矢量i，j，k；波函數a1（t），a2（t）…an（t），是態矢量Ψ在Q表象中沿基矢方向的“分量”，正如A沿i，j，k三個方向的分量是（Ax，Ay，Az）一樣；■本征函數的歸一性，類似于幾何坐標系的i?ij?jk?k1；而本征函數的正交性，類似于幾何坐標系中i?ji?kj?k0[5]。在量子力學中，■的本征函數有無限多，稱態矢量所在空間是無限維的希爾伯特空間。由此看來，幾何坐標和力學表象是同一個概念，只是處理不同的問題時，選擇不同的坐標系可以減小復雜程度。在量子力學中如果知道了狀態的波函數，那么粒子處于空間某點的幾率，以及力學量的平均值均可求得，因此說波函數完全描述粒子體系的運動狀態。而對于同一個狀態，在不同的表象中，有不同的波函數形式。量子力學的一種基本假設是波函數滿足態疊加原理：
ψc1ψ1+c2ψ2+K+cnψn （1）
此式的物理意義是量子體系的一般狀態是所有本征態的線性疊加。Ψn是體系的可能態，相應的概率分別為|ck|2，而且滿足歸一化■c■■1。在經典力學中，伽利略變換可以變換不同的慣性系。量子力學則借助幺正矩陣來實現不同表象之間的變換。那什么是幺正矩陣呢？簡單來說就是滿足S+S-1的矩陣稱為幺正矩陣，而由幺正矩陣所表示的變化稱為幺正變換。所以由一個表象到另一個表象的變換是幺正變換。如果以F'表示算符■在B表象中的矩陣，F表示■在A表象中的矩陣，則通過幺正變換可得：F'S-1FS （2） 也就是說力學量F在A表象中的矩陣左右分別乘幺正矩陣的逆矩陣和原矩陣就可以把力學量F轉換到B表象中去。量子力學和經典力學間的相似點還有很多。量子力學類比教學法的核心是，注意強調量子力學與經典力學的必然聯系，引導學生積極思考、探索量子力學新知識的本質，把新知識與已經掌握的量子力學知識類比，深入透徹的理解量子力學的假設、定義和公式。
綜上所述，把量子力學與經典力學做類比，就是要發掘出、并重點講解它們之間的相似點，讓學生在這些相似點的基礎上，主動的思考分辨量子力學和經典力學的相同和不同。本文以表象為例，把表象變換與數學上幾何坐標進行了類比，講述了對表象及其變換的理解?？傊谥v授抽象的量子力學時，把它和經典物理進行類比可以幫助學生更好的理解、掌握新知識，能起到很好的教學效果，也有助于培養學生的創新精神。但類比法不是萬能的，要靈活、恰當地應用到位，才能最大程度地發揮它的積極作用。
參考文獻：
[1]呂增建.從量子力學的建立看類比思維的創新作用[J].力學與實踐，2009，（31）：90-92.
[2]蔡曉烽.物理教學中的類比教學[J].寧德師專學報（自然科學版），2010，22（3）：323-325.
[3]周世勛.量子力學教程（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2009.
[4]曾謹言.量子力學教程（第二版）[M].北京：科學出版社，2008.
[5]趙鳳嬌.對量子力學中表象及變換的理解[J].硅谷，2011，（23）：17.
[6]郭華.用類比方法討論量子力學問題[J].中央民族大學學報（自然科學版），2013，2（2）：45-50.
量子力學研究方向范文第2篇
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學科、專業名稱（代碼）研究方向
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考試科目
備注
070201 理論物理
80
01 粒子物理理論
王建雄
①1001英語一②2274粒子物理（甲）③3402量子場論（乙）
張新民
①1001英語一②2246廣義相對論（甲）或2295群論（甲）③3402量子場論（乙）
呂才典
①1001英語一②2274粒子物理（甲）③3402量子場論（乙）
黃梅
①1001英語一②2274粒子物理（甲）③3232廣義相對論（乙）或3402量子場論（乙）
陳瑩
①1001英語一②2274粒子物理（甲）③3402量子場論（乙）
賈宇
同上
邢志忠
同上
凌意
①1001英語一②2246廣義相對論（甲）③3402量子場論（乙）或3456群論（乙）
02 原子核物理理論
董宇兵
①1001英語一②2207高等量子力學（甲）③3402量子場論（乙）或3904原子核理論（乙）
鄒冰松
同上
趙強
同上
王平
同上
03 數學物理理論
常哲
①1001英語一②2261微分幾何（甲）或2295群論（甲）③3402量子場論（乙）
黃超光
①1001英語一②2246廣義相對論（甲）③3456群論（乙）或3710微分幾何（乙）
凌意
同上
04 粒子宇宙學理論
張新民
①1001英語一②2246廣義相對論（甲）或2295群論（甲）③3402量子場論（乙）
05 強子物理理論
鄒冰松
①1001英語一②2274粒子物理（甲）③3402量子場論（乙）
黃梅
同上
趙強
同上
賈宇
同上
王平
同上
070202 粒子物理與原子核物理
01 粒子物理實驗
陳國明
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）
陳江川
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3406量子力學（乙）或3471軟件基礎（乙）
李海波
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
沈肖雁
同上
衡月昆
同上
張家文
同上
楊長根
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力學（乙）
陳和生
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
胡濤
同上
王貽芳
同上
曹俊
同上
金山
同上
劉懷民
同上
何康林
同上
陳元柏
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力學（乙）
婁辛丑
①1001英語一②2229量子力學（甲）③3397粒子物理（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）
胡海明
①1001英語一②2274粒子物理（甲）③3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）或3406量子力學（乙）
呂軍光
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
榮剛
同上
季曉斌
同上
歐陽群
同上
苑
同上
張景芝
①1001英語一②2274粒子物理（甲）③3402量子場論（乙）
董燎原
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
房雙世
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）或2274粒子物理（甲）③3406量子力學（乙）
02 探測器物理
胡濤
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
陳元柏
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力學（乙）
呂軍光
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
歐陽群
同上
婁辛丑
①1001英語一②2229量子力學（甲）③3397粒子物理（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）
03 高能物理計算
陳江川
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3406量子力學（乙）或3471軟件基礎（乙）
李衛東
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
劉懷民
同上
何康林
同上
季曉斌
同上
董燎原
同上
04 宇宙線物理
曹臻
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）
陳國明
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）
姚志國
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
何會海
①1001英語一②2106天體輻射過程（甲）或2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3156高等電動力學（乙）或3315計算機技術基礎（乙）或3790現代核電子學（乙）
盧紅
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2274粒子物理（甲）③3406量子力學（乙）
胡紅波
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力學（乙）
黃晶
同上
05 高能天體物理
李惕碚
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3406量子力學（乙）
王煥玉
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3406量子力學（乙）或3790現代核電子學（乙）
王建民
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2106天體輻射過程（甲）③3406量子力學（乙）
陳勇
①1001英語一②2306現代核電子學（甲）或2336軟件基礎（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3661天體輻射過程（乙）或3918真空技術（乙）
屈進祿
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2106天體輻射過程（甲）③3397粒子物理（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）或3406量子力學（乙）
張澍
①1001英語一②2106天體輻射過程（甲）或2229量子力學（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）或3790現代核電子學（乙）
盧方軍
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2106天體輻射過程（甲）③3406量子力學（乙）
宋黎明
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2106天體輻射過程（甲）③3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）或3406量子力學（乙）
吳伯冰
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3661天體輻射過程（乙）或3790現代核電子學（乙）
張雙南
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2106天體輻射過程（甲）③3406量子力學（乙）
黃晶
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3406量子力學（乙）
06 核方法及其應用
衡月昆
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
張家文
同上
魏龍
①1001英語一②2229量子力學（甲）③3205固體物理（乙）或3245核技術基礎（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）
葉銘漢
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3406量子力學（乙）
呂軍光
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3397粒子物理（乙）或3402量子場論（乙）
吳伯冰
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3661天體輻射過程（乙）或3790現代核電子學（乙）
07 粒子加速器物理
高杰
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2313微波技術（甲）③3341加速器物理（乙）
唐靖宇
同上
王九慶
同上
王生
同上
秦慶
同上
徐剛
同上
08 同步輻射技術方法
冼鼎昌
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2229量子力學（甲）③3205固體物理（乙）或3406量子力學（乙）
09 材料物性研究
冼鼎昌
同上
10 核醫學成像技術及應用
單保慈
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）或2322腦功能成像（甲）③3245核技術基礎（乙）或3471軟件基礎（乙）或3600數字圖像處理（乙）
魏龍
①1001英語一②2229量子力學（甲）③3205固體物理（乙）或3315計算機技術基礎（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）
唐孝威
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）或2322腦功能成像（甲）③3245核技術基礎（乙）或3471軟件基礎（乙）或3600數字圖像處理（乙）
070205 凝聚態物理
01 同步輻射應用及實驗方法研究
吳自玉
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2229量子力學（甲）③3173高等物理光學（乙）或3205固體物理（乙）
劉鵬
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2330高等物理光學（甲）③3205固體物理（乙）
胡天斗
①1001英語一②2056固體物理（甲）或2295群論（甲）③3173高等物理光學（乙）或3406量子力學（乙）
姜曉明
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2330高等物理光學（甲）③3205固體物理（乙）
董宇輝
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2229量子力學（甲）③3205固體物理（乙）
伊福廷
①1001英語一②2056固體物理（甲）或2338核技術基礎（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3471軟件基礎（乙）或3918真空技術（乙）
陶冶
①1001英語一②2229量子力學（甲）或2330高等物理光學（甲）③3205固體物理（乙）或3949材料化學（乙）
奎熱西
①1001英語一②2056固體物理（甲）或2229量子力學（甲）③3156高等電動力學（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）或3456群論（乙）
吳忠華
①1001英語一②2056固體物理（甲）或2229量子力學（甲）③3156高等電動力學（乙）或3173高等物理光學（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）
02 核技術方法物質結構研究
王寶義
①1001英語一②2056固體物理（甲）或2207高等量子力學（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3406量子力學（乙）或3790現代核電子學（乙）
陶舉洲
①1001英語一②2229量子力學（甲）或2342分析化學（甲）③3205固體物理（乙）或3315計算機技術基礎（乙）或3949材料化學（乙）
03 蛋白質結構及功能研究
劉鵬
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2330高等物理光學（甲）③3205固體物理（乙）
董宇輝
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2229量子力學（甲）③3205固體物理（乙）
李敬源
同上
劉全勝
①1001英語一②2340生物化學（甲）③3136分析化學（乙）或3949材料化學（乙）
04 新材料的同步輻射研究
吳自玉
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2229量子力學（甲）③3173高等物理光學（乙）或3205固體物理（乙）
陶冶
①1001英語一②2056固體物理（甲）或2229量子力學（甲）③3173高等物理光學（乙）或3949材料化學（乙）
奎熱西
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2229量子力學（甲）③3173高等物理光學（乙）或3205固體物理（乙）或3456群論（乙）
吳忠華
①1001英語一②2056固體物理（甲）或2229量子力學（甲）③3156高等電動力學（乙）或3173高等物理光學（乙）或3949材料化學（乙）
張靜1
①1001英語一②2344材料化學（甲）③3205固體物理（乙）
070207 光學
01 X射線成像理論及方法
朱佩平
①1001英語一②2325數字圖像處理（甲）或2330高等物理光學（甲）③3156高等電動力學（乙）或3205固體物理（乙）或3406量子力學（乙）
02 同步輻射光學技術及應用
朱佩平
同上
070301 無機化學
01 元素化學與金屬組學
柴之芳
①1001英語一②2340生物化學（甲）或2342分析化學（甲）③3245核技術基礎（乙）或3949材料化學（乙）
豐偉悅
同上
劉宇
同上
王東琪
同上
02 環境與健康
張智勇
同上
03 納米化學與納米材料
趙宇亮
同上
孫寶云
同上
吳海臣
同上
高興發
同上
魏鐘晴
同上
0703Z2 生物無機化學
01 納米生物效應
高興發
①1001英語一②2340生物化學（甲）或2342分析化學（甲）③3245核技術基礎（乙）或3949材料化學（乙）
趙宇亮
同上
孫寶云
同上
高學云
同上
邢更妹
同上
秘曉林
同上
02 納米生物檢測與成像
高學云
同上
魏鐘晴
同上
03 環境健康與化學生物學
吳海臣
同上
王東琪
同上
張智勇
同上
豐偉悅
同上
081203 計算機應用技術
01 大規模數據共享
陳剛
①1001英語一②2333計算機技術基礎（甲）③3471軟件基礎（乙）
02 數據處理環境及軟件
孫功星
同上
03 網格技術
孫功星
同上
陳剛
同上
04 網絡安全技術
孫功星
同上
陳剛
同上
劉寶旭
同上
082703 核技術及應用
01 加速器磁鐵與電源技術
張旌
①1001英語一②2310自動控制理論（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3341加速器物理（乙）
康文
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）③3341加速器物理（乙）
程健
①1001英語一②2310自動控制理論（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3341加速器物理（乙）
02 加速器高頻與微波技術
潘衛民
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2180加速器物理（甲）③3703微波技術（乙）或3968自動控制理論（乙）
裴國璽
①1001英語一②2313微波技術（甲）③3341加速器物理（乙）
戴建枰
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2180加速器物理（甲）③3703微波技術（乙）或3968自動控制理論（乙）
侯汨
①1001英語一②2313微波技術（甲）③3341加速器物理（乙）
孫虹
①1001英語一②2313微波技術（甲）③3341加速器物理（乙）或3968自動控制理論（乙）
趙風利
①1001英語一②2313微波技術（甲）③3341加速器物理（乙）
史戎堅
同上
池云龍
同上
沈莉
①1001英語一②2310自動控制理論（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3341加速器物理（乙）
03 加速器真空技術
董海義
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2180加速器物理（甲）③3918真空技術（乙）
04 加速器控制與束測技術
曹建社
①1001英語一②2001高等電動力學（甲）或2313微波技術（甲）③3341加速器物理（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）
孔祥成
①1001英語一②2310自動控制理論（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3471軟件基礎（乙）或3790現代核電子學（乙）
王春紅
①1001英語一②2333計算機技術基礎（甲）③3471軟件基礎（乙）或3968自動控制理論（乙）
雷革
①1001英語一②2310自動控制理論（甲）或2333計算機技術基礎（甲）③3341加速器物理（乙）或3471軟件基礎（乙）或3790現代核電子學（乙）
05 加速器低溫超導技術
戴建枰
①1001英語一②2319低溫物理與超導（甲）③3341加速器物理（乙）或3703微波技術（乙）
李少鵬
①1001英語一②2319低溫物理與超導（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3918真空技術（乙）
朱自安
同上
06 輻射防護技術
王慶斌
①1001英語一②2301原子核理論（甲）或2338核技術基礎（甲）③3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）或3790現代核電子學（乙）
07 核電子學與核探測技術
劉振安
①1001英語一②2306現代核電子學（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）
朱科軍
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）或2333計算機技術基礎（甲）③3471軟件基礎（乙）或3790現代核電子學（乙）
王錚
①1001英語一②2306現代核電子學（甲）③3205固體物理（乙）或3315計算機技術基礎（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）
趙京偉
①1001英語一②2146粒子物理與核物理實驗方法（甲）③3790現代核電子學（乙）
江曉山
①1001英語一②2306現代核電子學（甲）③3205固體物理（乙）或3315計算機技術基礎（乙）或3399粒子物理與核物理實驗方法（乙）
08 同步輻射實驗技術及應用
盛偉繁
①1001英語一②2330高等物理光學（甲）③3968自動控制理論（乙）
09 精密機械工程
屈化民
①1001英語一②2180加速器物理（甲）或2316真空技術（甲）③3315計算機技術基礎（乙）或3968自動控制理論（乙）
朱自安
①1001英語一②2310自動控制理論（甲）或2316真空技術（甲）③3061低溫物理與超導（乙）或3315計算機技術基礎（乙）
量子力學研究方向范文第3篇
關鍵詞：基礎量子化學 教學實踐 教學改革
量子化學是高等師范院校化學專業為碩士研究生開設的一門專業基礎課程，其任務是使學生利用量子力學的基本原理和方法掌握微觀物質運動的基本規律，探索物質的結構及結構與性能關系［1，2］。目前，量子化學理論已愈來愈廣泛地應用到化學各個分支學科領域中，并滲透到其他自然學科中，從而使量子化學的教學在整個化學專業教學計劃中的重要性日益增加。但它涉及面廣，內容比較抽象，且具有極強的理論性，同時要求學生具有較強的空間思維能力，因而量子化學教學不僅對教師提出較高的素質要求，而且對教學方法提出新的課題。下面我結合多年來在量子化學教學改革中的探索和嘗試，談談教學感受和體會。
三、開展第二課堂，培養學生計算技能
為了讓學生把學到的量子化學理論運用到研究中，掌握一些專業軟件的計算技巧，教師可利用課余時間開展第二課堂，為學生提供一個學習和實踐的平臺，給他們創造更多的鍛煉機會。例如，搞有機合成的研究生，根據專業需要可以讓這些學生學會過渡態的尋找和優化，通過理論計算探索反應機理，能預測最佳反應通道，為他們的研究方向提供理論支持；研究方向是無機配位化學，可以讓這些學生學習一些金屬配合物的計算方法，學習配合物電子吸收光譜、熒光光譜及磁性的計算，這些計算結果對合成具有特殊性能的配合物都是很有幫助的。在第二課堂中，也可以讓基礎較好的學生參與到自己的科研活動中，承擔一部分力所能及的科研課題，使學生科研能力得到鍛煉，激發他們的科研熱情，拓寬他們的視野，同時自己通過學生的實踐活動，找到自己課堂教學中的不足。第二課堂的開展，不僅把學生所學的理論知識轉化成學生認識和解決實際問題的能力，更重要的是教師身上這些品質能夠言傳身教地影響學生，從而使學生具備創造的興趣和素質。
四、結語
量子化學的教學改革取得了一定的效果，首先學生克服了量子化學難學的畏難心理，激發了學生學習量子化學的激情，可以在有限的教學時間內達到較好的教學效果；其次，通過開展第二課堂，將量子化學理論與科研實例有機地結合起來，培養了學生分析問題、解決問題及科研創新的能力。
參考文獻：
量子力學研究方向范文第4篇
>> 地方普通高校開展雙語教學的思考 地方性普通高校雙語教學中的若干問題分析 普通高校體育專業學生的雙語教學探索 普通高校法學雙語教學的困境與出路 地方普通高校旅游管理專業開展雙語教學的SWOT分析 談普通高校聲樂教學改革的探索 試論地方普通高校專業教學團隊建設的研究與實踐 普通高校體育課程教學的改革與探索 普通高?！队袡C化學》教學改革的探索與實踐 普通高校體育“三自主”教學改革的探索與分析 普通高校雙語教學實踐與策略 普通高校雙語教學現狀與反思 普通高校體育教學改革的對策研究 普通高校武術教學的改革研究 普通高校體育教學改革的實踐研究 地方普通高校專業使命教育探索與實踐 普通高校游泳教學模式的改革與實踐 普通高校體育教學模式的改革與探究 地方普通高校量子力學教學探索 普通高校雙語教學的目標及達標建議 常見問題解答 當前所在位置：l
2.http：///zong_he_870/20120330/t20120330_760603.shtml
3.呂小艷.論促進地方綜合大學雙語教材建設[J]. 中國成人教育， 2008年9月
4.雙語教學課程設置研究-以本科院校工科專業為例[J]. 教育理論與實踐， 2011年33期
5.工科專業雙語教材的編寫出版模式―《機械制造技術基礎》雙語教材的啟示[J]. 科技與出版， 2010年 第8期
作者簡介：夏凌，女，（1962.11-），籍貫：四川成都，博士，副教授。工作單位：西華大學電氣信息學院 610039，研究方向：信息與信號處理。
陽小明， 男，（1972.3-），籍貫：四川德陽，碩士，副教授。工作單位：西華大學 電氣信息學院 610039，研究方向：集成電路與功率器件
項目名稱：2011年四川省高等教育“質量工程”專項項目
項目代碼：70005020344
項目名稱：西華大學信息工程特色專業建設項目
項目代碼：70005020174
量子力學研究方向范文第5篇
【關鍵詞】計算機技術；技術創新；創新原因
一、電子計算機發展中的突破性進展及其技術原因
由于現代社會對于復雜計算量任務的需求日益增加，人們迫切需要一種能夠進行精確計算的電子設備，于是電子計算機應運而生，在隨后的幾年中，電子計算機技術得到了更加迅速的發展，并取得了很多里程碑式的突破，其主要表現和原因如下：
（一）晶體管技術與晶體管計算機的發明
在第二次世界大戰以前，貝爾實驗室的科研人員發現了一種能夠使得微弱電流少量的變化，能夠對另外的電流產生很大影響的材料，人們稱之為“晶體管”；后來，人們逐漸發展晶體管在工作上不僅能夠替代原有部件的作用，而且能夠更好地提高計算機的性能，于是一些科研人員開始研究以晶體管計算機代替原有的電子管計算機，并確立了讀寫方便的二進制，同時人們從中得到啟發，發明小型的供個人使用的計算機將會成為未來計算機的發展方向之一。采用晶體管作為主要部件的計算機被成為“第二代電子計算機”，并在隨后的時期被廣泛地運用，同時為以后的發展提供了契機。
（二）集成電路與PC機時代的到來
通過在發明晶體管計算機中的啟發，通過當時的科學技術人們已經能夠將晶體管、二極管和電阻等一些元部件和電路連線在一塊集成電路板上，與普通的電子電路相比，集成電路具有體積小、重量輕、易攜帶、功耗低等優點，而且其可靠性也在逐步提高。后來，人們逐漸認識到集成電路的好處，并將集成電路運用到電子計算機的技術中來，同時將集成電路進行規?；a，不僅促進了電子計算機的發展，而且使得計算機的成本降低，為未來計算機的普及奠定了良好的基礎。
集成電路的發展不僅推動了電子計算機技術的發展，而且為PC時代的到來開辟了道路，隨著集成電路被廣泛的應用到電子計算機中，IBM公司首先建立了自己的集成電路工廠，并且在不斷的摸索中，終于制造出了以集成電路為基礎的電子計算機，從而使得計算機的發展到了第三時期。
（三）微處理芯片與英特爾系列
微處理器與集成電路和晶體管并稱為計算機發展過程中的三大發明，可見微處理器對于計算機發展的推動力是不可或缺的，這三項發明分別使得電子計算機進入了新的時代。
當時微處理器的發明人員認為可以將復雜的芯片設計方案更加簡潔化，在這一啟發下，計算機的芯片主要是由只讀存儲器、隨機存取器和輸入輸出接口和中央處理器組成，在這一結構的啟發下，研發人員開始投入到微處理器的試運行過程中。
微處理器最終成功地研發并投入生產，使得整個計算機產業向著更加微型化的方向發展，尤其是在PC機領域，微處理器的產生，使得很多設想成為可能。
二、影響現代計算機技術創新的科學技術因素
科學家認為，電子計算機的集成度已經到達一個瓶頸時期，在集成電路板上如果再放置具有更強計算能力的部件，容易使得芯片散熱不好，從而影響計算機的使用壽命。但是，人們對于電子計算機的要求卻在不斷提高，這一矛盾就導致了科學家開始尋找其他的路徑來不斷推進現代計算機的技術創新，主要包括以下幾點：
（一）人工智能技術的發展
隨著計算機功能和計算性能的進一步提高，人們開始思考能否讓計算機模擬人類的思考和解決問題的模式，從而變得更加智能化，使得能夠進一步解放人類勞動。目前為止，計算機技術在人工智能的領域已經取得了重大的成就，例如：一些專家系統已經能夠利用已有的知識幫助人們解決問題，另外一些語音識別技術能夠解放人們的雙手，通過聲音的錄入就能夠生成文字等等，這些技術雖然能夠在一定程度上，使得電子計算機模擬人腦的行為，但是還遠遠無法跟人類的智能相媲美，因此在人工智能的道路上，我們還需要更多的研究和突破。
（二）量子力學的研究推動著量子計算機的發展
當人們認識到傳統的綜合性應用的計算機的發展已經到達一個瓶頸時期的時候，人們開始探索能否將計算機向著專用的方向發展，例如：人們可以利用量子計算機進行量子計算，但是從傳統的綜合性應用的計算機到量子計算機的改造是一項復雜的過程，這一過程中必須要攻克以下幾個難題，例如：去相干的問題和糾錯的問題等等，隨著科學技術的發展，人們發明了量子計算機并且使得它的應用走向成熟，目前，對于量子力學的不斷研究為量子計算機的發展提供了堅實的基礎，成為未來電子計算機發展的新方向。
（三）光學為光子計算機的研究提供可能
光學的概念來自于愛因斯坦對于光學的研究，他在研究中發現與電子相比，光具有以下特點：光子的分辨率比較高；光子的速度更加快；光子的這些特點使得其未來具有更廣闊的應用前景。而對于光學的研究，例如：激光、光纖、光存儲和光顯示等等，以及光學與光電子學的結合，標志著現代光學的誕生，這些技術的發展都有力地推動了光子計算機的發展。
作為一種全新的計算機，光子計算機是以光子作為信息的載體，而且能夠進行光運算的新型計算機；在光學研究的基礎上，目前光子計算機能夠“與”、“或”、“非”三種基本的運算，同時還支持加法的運算等等，雖然目前光子計算機還沒有正式的誕生，但是人們已經逐漸認識到其優勢，也成為計算機未來發展的方向之一。
（四）DNA分子邏輯門奠定了DNA計算機發展的基礎
DNA計算機是計算機科學與分子生物學相結合的產物，從此計算機的發展又開辟了一個新的領域。DNA分子具有較高的存儲能力和強大的并行運算能力，所以DNA計算能夠解決一些復雜的問題。DNA計算機的出現能夠使得計算機的應用場合進入到人體內甚至細胞內，可以作為一種監控機制，發現DNA的變化等等，而且還能夠合成一些藥物，用來治療人體的疑難雜癥等等，具有非常廣闊的應用前景，但是，目前DNA計算機的還處于研究過程中，完成對其真正的應用尚需時日。
（五）納米技術的出現使得納米計算機成為研究熱潮
隨著國際上對于納米技術的研究，一些納米材料正式誕生，使得全世界投入到了一股研究納米技術的熱潮中。同樣，人們開始思考利用納米計算機來實現一些傳統計算機一些更加強大的功能，例如：可以利用納米技術制作一些縮微計算機元件，而且這種納米計算機一旦研究成功就有可能消耗很少的資源，在性能上也將獲得更大的提高。目前，建造一個芯片生產工廠耗資巨大，使得很多廠商都不堪重負，但是如果利用納米技術來制造和生產計算機的芯片，工廠的占地面積和所需資源等等都將大大降低。
三、影響現代計算機技術創新的社會因素
通過以上的分析和論述可知，在計算機的發展過程中，很多技術的研究為計算機的誕生和發展提供了契機，使得現代計算機朝著很多方向進行發展。但是，影響現代計算機技術創新的因素遠遠不止科學技術因素，還與社會因素密不可分，影響現代計算機技術創新的社會因素主要有以下幾點：
（一）國家需求對于計算機技術的發展要求
隨著目前世界上各個國家都處速發展時期，一些工程項目的數據和計算復雜程度逐步增加，采用傳統的計算機已經無法滿足這些需求。因此，必須要對計算機技術進行創新。例如：目前的加密技術正在逐步提高，密文在目前的計算量來講是無法破譯的，但是隨著超級計算機性能的提高，運算速度的加快等等，密碼必須進行更嚴密的運算，這就需要超級計算機來進行。超級計算機能夠使得運算速度得到很大提高，可以在國防安全和信息安全等方面起著重要的作用。
（二）人們對于計算機的需求也是創新因素之一
目前，隨著科學技術的發展，計算機已經被普遍地推廣和應用，人們對于計算機的需求也在不斷上升，這也成為計算機技術創新的重要因素之一，主要表現在以下幾點：第一，體積微型化，為了能夠打破時間和空間對于計算機使用的限制，人們需要一種能夠便于攜帶的、體積更小、續航能力更強的計算機，這就促使著計算機技術向著更加完善的方向發展；第二，功能全面化，人們對于計算機的需求也向著功能更加全面的方向發展，希望能夠利用一臺計算機進行工作、學習和娛樂等等，所以現代的計算機也正在向著功能更加全面的方向發展著。
四、面對計算機技術創新的幾點建議
人們的生活每時每刻都在變動，計算機技術的創新也無時無刻不在發展，面對日新月異的計算機技術創新，主要有以下幾點建議：
第一，準確把握需求，一項新技術的產生肯定有一定的需求因素為推動力，明確需求才能更好地研究出符合相關需求的計算機技術。
第二，計算機技術有著眾多的研究領域，每個研究領域都可能為計算機技術的創新提供啟發，所以在通用計算機的基礎上研究一些針對專業領域的計算機技術也非常重要，從而能夠更好地促進計算機技術的創新。
第三，計算機在給人們帶來方便的同時，也存在著很多隱患，例如：病毒、網絡攻擊、信息竊取和輻射等問題，不僅影響著人們的健康，而且還威脅著國家的安全，因此我們在致力于計算機技術的創新過程中，也需要考慮計算機帶來的負面影響。
第四，信息時代的到來，為計算機技術的發展提供了另一個契機，隨著人們逐漸認識到信息的重要性，人們開始利用計算機進行溝通和交流，所以計算機的攜帶、功耗、續航以及成本等問題也成為計算機技術創新過程中需要考慮的重要因素。
第五，由于目前計算機已經被廣泛地運用到各個領域，所以計算機技術的發展不僅僅需要本領域相關知識的支持，而且還需要其他領域知識的配合，在此過程中需要研發和技術人員對于相關領域的技術有著深入的了解，才能夠真正制造出跨領域發展的計算機。
參考文獻：
[1]李乃勝.當代科學技術發展前沿[M].青島：中國海洋大學出版社，2004年1月出版.
[2]楊華.未來計算機的發展趨勢展望[J].黑龍江科技信息，2007年7月.
[3]高文.計算機技術發展的歷史、現狀與趨勢[J].中國科學基金，2002年1月.
[4]侯躍武.計算機基礎與實訓教材系列：電腦入門實用教程[M].清華大學出版社，2009年5月出版.
