量子力学的认识和理解十篇

量子力学的认识和理解篇1

本文提出的针对于理论物理教学与实践的探究方案，是遵循微观到宏观，理论研究到具体实践，单体到多体的顺序展开的，一共包括三个知识单元，它们是统计物理，量子力学和固体物理。为了使得学生充分掌握理论物理知识，我们需要结合教材中原有的三个单元的知识体系，改善原有体系中知识的逻辑性，合理安排各个知识的所占比例，以协助学生循序渐进的掌握知识点。热力学和统计物理学主要是研究宏观物体。宏观物体主要是由微观粒子组成，因此，在这个知识单元里面，我们依照宏观到微观的顺序展开讲解，并遵循统计学和宏观物体的联系。以普通物理学为背景，循序渐进，引入量子统计理论，慢慢激发学生对量子力学的学习兴趣。由此引出第二个知识单元。量子力学知识单元。在第二个知识单元里面，我们首先讲解单原子分子量子理论，慢慢引入到多原子分子量子理论，最后引出第三个知识单元——固体物理。在第三个知识单元里面，先讲解理论，在注重实践应用，引导学生实现创新。这样，三个知识单元互相联系，前后衔接，最后贯穿成为一个整体，给予学生整体上对于理论物理学的知识。

二、理论教学与实践教学相结合

物理理论较为抽象，即便是来源于具体的事例，学生学习起来也具有一定的困难。因此，在理论物理的教学中，需要引导学生从感性上认识物理现象和物理过程。培养学生的感性认识，一方面可以从学生的日常生活中着手，另一方面可以引导学生从物理试验中不断培养。本质与非本质的认识影响着学生对物理概念的认识，因此学生认识物理规律会有一定的困难。物理实验能够提供给学生最具体、最直观的感性认识，因为这些精选出来的物理实验，是最通俗易通，简明扼要表达物理理念的感性材料。与生活中的现实例子有所不同，物理实验也有自己的特点，例如：物理实验比较典型，可以代表一定的物理现象；物理实验需要有动手操作，有一定的趣味性；物理实验定性定量的表明了全面性。学生通过物理实验，可以积累创造意识，同时可以协助学生科学的研究理论物理。学生动手操作物理实验，可以从中掌握到相应的物理知识，更加深刻的理解其中的物理含义，还可以发现试验中存在的问题，从而主动解决问题。因此，老师应当多给学生提供物理实验的机会，引导学生分析总结。一方面，可以督促学生掌握相应的理论物理知识，以及提升自身的动手能力；另一方面，可以引导学生养成严谨的治学态度，培养学生的兴趣。

三、探寻学生在学习物理理论知识过程中的认知模式

学生在物理学习过程中进行的认知活动包含了所有与物理理论知识学习相关的心理活动，具体来说有学生已有知识基础框架、面对新知识的认识、接受和使用、包含已有知识和新知识的知识体系的更新等等。物理认知体系是学生在学习的过程中，通过思考形成的每个人各不相同的知识框架体系，是学生对不断接受到的知识进行理解和组织之后建立的。从认知模式的发展方向中可以容易的发现，学生在认识接触到的物理概念、理论等时经历了一个非常复杂的过程，当物理环境作为刺激源后被学生感受到之后，学生对这些知识的接受程度不仅仅与这些知识有关，还与学生的心理状态、兴趣状态等主观因素有关。当接受到知识后，学生会通过思考在已有知识框架的基础上，对这些知识进行再加工。因此，为了保证学生接受新知识的能力，应该着力引导学生夯实基础，梳理清楚已经学习的知识，形成清晰的体系，实现事倍功半的效果。从认知模式可以发现，学生在认识和掌握物理现象的本质的过程中，首先要利用自己的感官去感知物理现象。对于为何有些同学在学习物理知识的过程中找到了很大的乐趣，而另一些同学却感觉到这些知识枯燥、难以理解。这个问题首先就是因为学习的动机问题。另外一个原因就是没有真正认识什么事理论物理以及它的应用，很多同学在内心当中认为这些基础的物理知识都只是纸上谈兵，对于实际的生产、工作和自己的发展并没有什么作用，在这种思维下，必然很难形成有效的学习动力。其实，在物理学科发展至今的数百年中，已经积累了无数的先进理论，产生了很多影响人类生活的发明和发现，衍生出很多高新科技学科，例如常见的核能、半导体、计算机、通信、太空活动、量子试验等，无不与物理息息相关。在学习过程中，要充分认识到物理学科的理论知识对于人类生活各个方面的巨大作用，培养求知的动力，形成为学科发展、改善人类生活而奋斗的良好志向。最后，应该尽可能的把理论基础物理与更加专业的物理应用领域，例如光信息学科、半导体学科等高新科学专业有机的联系在一起。当今，光学学科的研究热点目前主要集中在光子操控、光材料研发、量子通信等方面，这些热点问题虽然已经取得了很多成绩和成果，但还有很多问题需要进一步的研究。同样的，其他高新学科同样也存在很多有待研究的地方，需要更多的物理人才投入到学科研究当中。如何将基础物理的知识规划与未来高新学科的需求联系起来，为以后学生的进一步发展打下良好基础，也就成为了学科内容规划需要考虑的重要因素。学习理论物理，需要扎实的数学基础，因为理论物理的理论性较强，学习起来十分抽象。因此，物理理论的学习，是感性认知的行为。学生在学习过程中，认知物理理论，认知物理世界，将自身与物理的环境相互作用。通过积累理论物理知识，加上自己的思考，给自己形成立体的物理思维模式。除此之外，老师也要发挥良师益友的功能，首先，协助学生掌握尽可能多的基础理论知识，并且能够将新知识和老知识相互结合。其次，老师也要引导学生构建认知体系，搭建自己的知识框架。兴趣是最好的老师，因此，应当尽力协助学生培养对理论物理的兴趣。理论物理本身是十分有趣的，有多种方式可以感知，包括观摩，听讲等。这个过程中，大部分同学都会产生对物理学习的浓厚兴趣，但是也有一部分同学，由于思路跟不上，落下的知识越来越多，慢慢产生了厌恶抵触的心理。理论物理公式繁多，推导过程繁杂，理解起来也晦涩，甚至感觉实际生活中没有用途，因此，部分同学失去了学习的动力，究其原因，还是由于缺乏认知的缘故。

四、创新教学模式

量子力学的认识和理解篇2

参考文献：

[1]王革，武育香，郑庆林.马克思主义哲学[M].北京：高等教育出版社，1990.2.

[2]魏光，林银钟，陈鸿博.论现代化学定义及其原则宗旨[J].化学通报，1997，（7）.

[3]唐敖庆，卢嘉锡，徐光宪.化学哲学基础[M].北京：科学出版社，1985.77.

[4]段莉梅.化学平衡及平衡移动中的辩证法[J].内蒙古民族师范学院学报，1999，14（2）.

量子力学的认识和理解篇3

关键词：量子力学 教学研究 哲学思想

“大学之道，在明明德，在亲民，在止于至善。”温故知今，止于至善，提高当代大学生的哲学素养、人文情怀和科学素养，是素质教育的要求之一。以牛顿运动三定律、电磁理论和热力学及统计物理学为基础的经典力学诞生于17世纪，成功地解释了大量物理学现象，取得了辉煌的科学成就，曾经被人们信奉为客观真理。在19世纪末20世纪初，人类以巨大的热情来研究原子核和放射现象，导致了两大理论成果的诞生：量子理论和相对论。随后，激光器、二极管、三极管、集成电路、互联网、移动通信、登月等等，这些辉煌的成就促使人类迈进了信息时代。运动着的电子――一个小小的微观粒子，却促使人类文明进入了电子信息时代。事实表明，现代信息技术的理论基础是物理学，信息的产生、发送、接收和处理，都是由一个个物理的系统来实现，因此信息世界的物理体系归根结底要受到物理定律的制约。现在人们明白了，经典物理理论仅适用于宏观低速运动的物体的场合，而对于微观小尺度下、接近于光速运动的粒子的运动规律误差会变得很大，必须使用相对论和量子理论来描述。而经典物理理论仅仅是量子理论和相对论在低速宏观范围下的良好近似。

量子理论是二十世纪最伟大的发现之一。量子理论的形成和发展，是整个物理学发展中最值得书写的，也是对青年大学生最具有启发意义的过程，在此期间包括了爱因斯坦的奇迹年（1905年）。梳理和探究整个过程中所包含的科学思维，科学方法，科学理论，科学素养……都是值得我们去探索、去深思、去挖掘的。

一、对青年大学生物质观和运动观的进一步加深具有重要意义

科学技术发展到21世纪，人类对于物质世界的认识进入到了纳米尺度。材料学科的研究中出现了很多量子效应。量子理论中的许多不同于经典力学的物理现象颠覆性地发展了经典力学的思维，拓宽了人类认识物质世界的视野，使人们对运动的本质有了更进一步的了解。随着人类认识的不断深入和材料尺寸的不断缩小，电子运动的量子效应愈加明显。现在人们已经明白了，电子既是一种微观粒子，同时也是一种波，这就是所谓的波粒二象性。与经典物理现象不同的是，微观粒子的诸多物理量之间受到量子规律的束缚，其中之一便是著名的不确定性原理，例如时间与能量之间、动量与位置之间等。此外，另一个有趣的现象是电子的势垒贯穿效应，即能量小于势垒高度的电子或者其它微观粒子可以以一定的几率，越过势垒，运动到势垒的右边去。尽管一个理性的人对这种解释可能不满意，但是我们必须明白“隧穿”仅仅是我们为了理解的方便而构造的一个东西，除非人们对量子世界的认识更进一步。我们唯一能确定的是当满足一定条件的时候，隧穿效应就会发生。

二、对青年大学生思维拓展与创新具有重要的启发意义

量子理论是描述微观粒子运动规律的理论，其概念体系与研究宏观现象及其规律的经典物理学有很大的不同。量子理论的出现，是人类对物质世界认识日益深化的结果，为其他自然学科的发展开辟了广阔的前景。从培养研究型科学人才的角度来说，量子理论是与现代科学研究联系最紧密的课程之一。这对当代青年大学生提出了更高、更严格的要求。

第一，必须尊重客观世界的运动规律，坚持创新思维，深刻认识微观世界的规律。规律是物质在运动过程中表现出来的必然的、稳定的、永恒的联系，任何事物之间都有联系，都是矛盾的对立统一体，这就需要在实际的学习探索中抓住主要矛盾以及矛盾的主要方面。同时，矛盾具有特殊性，内因是事物发展的根据，决定着事物发展的方向和主要性质，外因是事物发展的次要因素。在实际的处理过程中要区别对待。

第二，注意量变到质变的积累。量变是指事物单纯数量上的增加或减少，事物保持其质的稳定性。质变是指事物根本性质的变化，“量变质变新的量变”是事物发展的基本规律。注意收集数据，逐步地总结规律。任何重大的发现，都有一个辛苦的积累过程，面对纷繁杂芜的实验数据，如何去伪存真，由表及里，层层剖析？这需要尊重客观规律，逐渐挖掘深层次的信息，切勿急于求成或者违背客观规律。这方面在量子理论的发展过程中体现得尤为重要。

第三，量子理论是开放的理论，对量子理论的争论一直在继续。量子理论过去的成功并不意味着它是一个彻底完善的物理学理论。自量子理论诞生以来，关于量子理论的思想基础和基本问题的争论，从来就没有停止过。人们对于量子理论本身的完备性及其一些基本观念的理解，甚至持有截然不同的观点。其他的理论也是在不断地争论中不断完善。

三、量子力学中的数学思想及其知识框架

量子力学中主要的数学知识，主要是Hilbert内积空间，这是学生在学完微积分初步、线性代数以及概率论后需要掌握的、在工程领域内应用最为广泛的一门数学学科，也是对空间解析几何的推广和延伸。其中包括了对前面提到的几门学科的综合应用，例如量子力学中的力学量，用线性算符来描述，则必须是厄米的；用海森堡的矩阵力学表示，则要求该矩阵的本征值和平均值均为实数；还有，在计算不同物理量表象的矩阵元时，要用到定积分的运算；而不同表象之间的变换，需要用到矩阵变换；此外，在讲到微扰论和变分法时，还需要进一步的用到更多的数学知识。这些数学学科分支的交叉出现，足以让学生对该门课程的进一步学习产生畏惧心理。如何消除和转变学生的这种畏惧心理，这就要求教师在课堂上增强授课的趣味性。事实上，一部量子力学的发展史，包含了太多的启迪、方法、思维和科学研究的因素，因利势导，重视基础知识的讲解，将所有涉及到的数学知识及其发展史，生动地传授给学生。笔者经过近五年的课堂教学，认为对当前的大学本科学生，倘能在授课中能做到这一点，那么，学习《量子力学》的意义就达到了。

结论：以量子理论为核心的量子物理无疑是本世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。它不仅代表了人类对微观世界基本认识的革命性进步，而且带来了许多划时代的技术创新，直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。让学生在不断的思考和探索中，体会到学习和思考的快乐；对学生的世界观、物质观以及运动观的进一步深入，具有重要的指导意义。

参考文献：

[1]格雷厄姆•法米罗,涂泓等译.天地有大美之现代科学之伟大方程,世界图书出版社,2008

[2]施塔赫尔,范岱年等译.爱因斯坦奇迹年.上海科技出版社,2001,7

[3]曾谨言.量子力学.科学出版社,2010,4

[4]伯特兰•罗素.西方哲学史.中国商业出版社,第1版,2009,1

量子力学的认识和理解篇4

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).

量子力学的认识和理解篇5

[关键词]认知灵活理论 高中化学 概念教学

概念教学是所有课程的基础内容，对于化学课程这一类操作性较强的科目来说，概念教学更为重要，同时也是学生化学应用能力培养与提升的基础。但是从高中化学教学的现状来看，当前概念教学存在着以下几个问题：一是观念更新不足，没有发挥化学概念教学在化学课程教学体系中的基础支撑和整理指导作用;二是教学模式陈旧，无法调动学生的主动性和积极性，难以达到新课程标准的要求;三是缺乏角度，教学过于平面化，无法唤起学生对概念知识主动挖掘和探索的兴趣。

认知灵活理论是斯皮罗继承建构主义中心思想之后发展出来的新的教育理论，它指的是在教学过程中从多个角度进行知识的挖掘和启发，进而提高学生对知识的吸收能力和效率。由于理解层次与角度的不同，针对同一事物不同的人可能有不同的认识;同样的，针对同一事物同一个人在不同的阶段也可能有不同的看法。在教学过程中，通过情境转换或是角度调适等手段，运用实例说明、认知冲突等途径来提高学生对知识获取的完整性，是认知灵活理论的核心思想及重要主张。结合高中化学概念教学现状来看，运用认知灵活理论解决教学过程中存在的问题，可以从以下几个方面入手。

一、多角度引导，建立概念教学的维度

在传统教学理念中，教师的角色较为固定，即教学活动的实施者与组织者，这种身份容易让学生产生畏惧感，造成情绪紧张。在认知灵活理论条件下的高中化学概念教学中，教师的角色也应是灵活多变的。在学生自主探究学习过程中，教师应是组织者与引导者的角色，为学生思路的打开提供助力，帮助学生独立思考、树立信心和获取成就感。

例如，“物质的量”是一个抽象名词概念，学生在学习和理解的过程中存在着较大的思维障碍。教学中，教师可结合生活实例设置以下问题进行讨论：假定我们有一卡车面值为一元的硬币，每一硬币的形状、体积、质量是相同的，我们可以通过哪些方法或途径知道这一卡车硬币的个数？教师引导学生思考、讨论，获得计算出硬币个数的方法，如：①直接数数;②先称量出一个硬币的质量，再用硬币的总质量除以一个硬币的质量;③先称量出100个硬币的质量，用硬币的总质量除以100个硬币的质量，再乘以100;④先量出100个硬币的体积，用硬币的总体积除以100个硬币的体积，再乘以100;⑤先测量出100个硬币的厚度，再将硬币的总厚度除以100个硬币的厚度，然后乘以100;⑥用模具计量（比如一木板上刻有许多凹槽，每一凹槽中正好卡入10个硬币）;等等。

在学生小组对比分析的基础上，总结出计算数量巨大硬币的可行、简单、高效的方法，即引入中间物理量的搭桥换算法。在此基础上引入宏观物质是以微观粒子形式存在的，如一滴水中水分子的数量巨大，让学生思考如何确定一滴水中水分子的数目。参照前面所列举的硬币个数计算的方法学生较容易得出以下结论。

（1）将一定数目的粒子整合成一个数量的整体进行搭桥换算，并把每个微观粒子集体所含的微粒数暂定为NA，从而建立数学模型：

微粒集体的个数=物质所含的微粒总数÷每个微粒集体所含的微粒数（NA）

（2）将一定质量的粒子整合成一个质量的整体进行搭桥换算，并把每个微观粒子集体所含的质量暂定为M，从而建立数学模型：

微粒集体的个数=物质所含的总质量÷每个微粒集体所含的质量（M）

在类比转化的基础上，同时列举日常生活中为了计量的方便使用“箱”“打”“令”等集体计量单位，使学生对“物质的量”这个抽象名词概念的认识具体化，最大限度地在学生脑海中呈现其具象，使学生认识到“物质的量”是一个物理量，表示的是含有一定数目粒子的集合体，一个大单位的微粒集体，从而加深学生的理解和记忆。通过上述数学模型不仅可以很好地完成“物质的量”的教学，还可以为后面的“摩尔质量”的教学埋下伏笔，帮助学生 学习和理解概念的内涵与外延。

二、运用话题教学，突破概念教学的难度

化学概念在高中化学学习中起着基础支撑和整理指导作用，但是在高中化学教学过程中所涉及的概念量多且内容抽象，使学生在学习过程中存在着较大的困难，无法激发学生对化学概念学习的兴趣和热情。认知灵活理论认为，概念教学过程不是简单的传授和讲解，而是一个师生共同探究新知识的过程。因此，在教学过程中教师应设置一个适宜的话题，为学生创造足够的空间和机会，让学生自己去尝试、去探索、去发现，从而揭示概念的形成过程，其效果远胜于教师单纯的讲解。

以“盐类的水解”概念教学为例，教师在引入这一概念时可以设置如下话题：日常生活中，我们常用纯碱溶液除油污，那么纯碱属于哪一类物质？纯碱溶液可用于除油污，其原因是什么？对于这个问题，学生结合初中所学知识较容易得出“纯碱不是碱而是盐，纯碱由于其水溶液呈碱性可与油污发生反应”的结论，紧接着教师可引导学生得出溶液呈碱性，即[OH-]>[H+]。在此基础上可进一步引入话题：纯碱是盐类物质，自身在电离的过程中并不产生H+和OH-，是什么原因使溶液呈碱性？此话题与“盐类的水解”概念的形成有着较为紧密的联系，可让学生开展更为深入的讨论，让学生书写出纯碱溶液中所涉及的电离方程式：Na2CO3=2Na++CO2-3;H2O=H++OH-。接着引导学生认识电离出的CO2-3与H+可结合形成难电离的HCO-3，从而使水电离出的H+浓度减小，水的电离平衡正向移动，最终导致溶液中的[OH-]>[H+]，溶液呈碱性。通过以上话题的讨论及教师的引导，使学生对盐类水解反应的原理、条件、实质、结果有更加全面的认识。在认识了盐类水解原理的基础上，教师可进一步引入话题：生活中，用热的纯碱溶液来除油污效果更好，为什么？ 引导学生 分析其原因并对水解平衡的移动继续进行探讨。通过话题的引入可有效激发学生对概念学习的新鲜感和探索热情，最大限度地突破概念教学的难点，提高学生应用概念解决问题的能力，实现相应的教学目标。

三、引发认知冲突，拓展概念教学的广度

认知冲突是指认知发展过程中原有认知与现实情境不相符时在心理上所产生的矛盾或冲突，其主要理论依据是认知发展平衡化理论。认知冲突理论认为，当原有认知结构与现实情境不相符时，主体只能通过改变原有的认知结构以适应现实环境的要求。因此，在教学过程中教师可以设置一些与学生原有认知相冲突的教学环节，吸引学生的注意力，引发求知欲，调动学习积极性，同时可通过认知冲突修正学生原有认知的不足，拓展学生思维的宽度和广度。

例如，就“氧化还原反应”这一教学内容来说，它既属于概念教学，同时又涉及原理知识，学生在不同阶段对这个概念的学习是有差异的。在初中主要从“得氧”与“失氧”的角度简单认识氧化还原反应。在高一教学过程中可以初中知识为基础开展教学，先列举初中所学的氧化还原反应，如CuO+CO=Cu+CO2，引导学生思考反应过程中存在着“得氧”与“失氧”，同时分析引起变化的本质，此时可列举初中所学的另一个氧化还原反应：Zn+2HCl=ZnCl2+H2，指出此反应过程中并未“得氧”“失氧”，但却也属于氧化还原反应，从而引发学生的认知冲突，引导学生从化合价的角度认识氧化还原反应，懂得氧化还原反应的特征是化合价的升降，并理解氧化还原反应的实质是电子的转移。在理解氧化还原反应实质的基础上对其原理进行应用，如化学方程式配平的教学中可举例：Cu+H2SO4+H2O2CuSO4+O2+H2O，此时大部分学生会惯性地用一个结果进行表示，没有进行深入思考或是逆向思考。配平结果一出来，学生会觉得已经完成了教师布置的任务，但是当他们发现其他同学还能写出其他不同系数的方程式时，便会产生认知的冲突。在这样的教学环节中，学生的求知欲自然被引发，求解之后的惊喜也会大大增加。这样的教学还会给学生传递一种信息，即认识是不断发展的，学习是无止境的，在完善学生思维方式的同时，还能为学生的认知过程带来新的启发和启示。

四、超越具体事实，挖掘概念教学的深度

深层的概念理解力是今后进行进一步高阶学习及发展必需的能力，同时更是认知灵活理论的精髓。因此，概念教学中，应将教学重心从对事实的强行记忆转移到基于事实基础之上的深层概念的系统理解，摆脱具体知识点的限制和拘囿。教师可以将复杂的问题进行具体化，但是采用超越具体化的化学事实来引起学生的关注和思考，是一种更为深层次的思维模式，它对学生形成处理未知新问题的能力有极大的促进作用和深刻影响。

例如，在进行“摩尔质量（g/mol）、气体摩尔体积（L/mol）、物质的量浓度（mol/L）”相关概念教学时，可以参考日常生活中的“单价问题”，如：苹果的单价为6元/斤，其中除号“/”表示“每”，“斤”表示“重量”，“元”表示“钱数”，即每斤苹果的价格为6元，由此可得：单价=钱数/斤数（重量），将“单价问题”拓展至上述的几个概念中，让学生运用对“单价问题”的理解并结合“摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度”的单位即可得出概念间的关系。如“摩尔质量”的单位为“g/mol”，表示每摩尔物质的质量，同时运用“单价问题”的方法可得出“摩尔质量”与“物质的量”之间的转化关系为：M=m/n。以此类推，运用同样的方法也可得出“气体摩尔体积”“物质的量浓度”与“物质的量”之间的转化关系。在教学过程中，从细小的知识点上升至概念性的原理总结，给学生造一把万能钥匙，只要是类似的问题都可以灵活应对，找到出口。如此一来，不仅能深化概念性知识在学生知识体系中的支撑作用，同时还能为学生实际应用能力的提高提供平台。

运用认知灵活理论为概念教学模式的创新注入新的动力，最大限度地激发了学生对概念学习的兴趣，活跃课堂教学氛围，为学生创造足够的空间和机会，注重提高学生对概念的自我学习探究、自主建构及内化能力，引导学生对所学知识进行合理应用，在应用中总结和提升，提高学生将概念性知识转化为实际应用的能力，提升化学概念教学的质量。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 宋婷.基于认知灵活理论的高中化学概念教学策略研究[D].重庆：西南大学，2014.

[2]王帅.浅谈新课改背景下高中化学概念教学策略[J].品牌（理论月刊），2011（2）：110.

量子力学的认识和理解篇6

一、分析知识生长点，建立知识生长树

学生的认知结构是学生头脑中现有知识的数量、清晰度和组织方式。在初中学习化学的时候，教师已经引导学生熟知物质结构、性质和用途之间的关系。但是随知识内容的增多，高中阶段若仅仅从物质结构、性质和用途之间关系去认识，他们就感到知识又多又乱，如一团乱麻，所以有必要根据高中知识深广度的特点，分析学生认识化学的知识生长点，才能有利于提高课堂教学效果。在教学中，物质的结构知识可从原子结构（原子的构成及核外电子排布规律、原子结构示意图电子式、电子排布式、轨道表示式）、分子结构（分子空间结构及成键方式、电子式、结构式、结构简式）和晶体结构（结构中粒子及相互作用、晶体空间结构）入手作为知识生长点。物质的化学性质可从类别通性、氧化还原性及特殊性质入手作为知识生长点。如二氧化硫的化学性质包括三方面：其一，具有酸性氧化物的一般通性如与水、碱、碱性氧化物进行反应，类似于二氧化碳，其二，从价态讲，二氧化硫既具有氧化性，又具有还原性，通过实验探究，二氧化硫以还原性为主，如使酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水褪色。其三，特殊性，如二氧化硫能使品红褪色。再如，化学计算教学中应以物质的量为知识生长点形成知识网（如下图）。

教学中如果以这样的知识结构进行引导教学，有利于学生对知识的理解和加工，进而形成内化的知识结构。

二、找准知识生长点，激发学生兴趣

在教学中，找准学生的“知识生长点”，使教学符合学生的认知规律，有助于激发学生对问题的兴趣。教师只有在教学前弄清哪些旧知识是新知识的基础，找准新知识的生长点在哪里，才能准确地面向学生知识的最近发展区，为学生构建新知识做好准备。

例如，在学习“氧化还原反应”时，由于学生原有认知认为“得氧的反应是氧化反应，失氧的反应是还原反应”，因此教师应以此作为知识生长点，要学生列举已经学过的氧化还原反应，通过化合价变化拓展原有认知结构，得出参加化学反应的物质“元素化合价变化”是氧化还原反应的标志，进而探讨氧化还原反应的本质是“电子发生了转移”，使新知识在原有知识点生长，从而实现知识的意义建构。

例如，在“强电解质和弱电解质”教学中，要找准新知识的生长点——“酸、碱、盐是电解质”，“电解质与电解质的电离”。所以，教师在新知识学习之前，要以“什么是电解质？”“电解质通常包含哪些种类的化合物？”作为认知基础。接着，提出问题：“为什么在相同条件下，不同电解质溶液的导电能力有强有弱？”“什么原因造成电解质在水溶液中电离程度不同呢？”以此促进学生积极思维。再通过课件演示“氯化钠与醋酸溶于水电离”，加强直观性，从现象到本质建立强、弱电解质的概念。在此基础上，让学生分析二者之间有什么异同？引导学生解释每种物质的电离程度、电离过程、离子浓度的大小，由直观思维逐步过渡到抽象思维，最终顺利得出正确的结论。这种由表及里的分析，激发了学生学习兴趣，培养了学生逻辑推理能力。

三、寻找知识结合点，创设中心问题

量子力学的认识和理解篇7

【关键词】量子力学；实验教学；改革

中图分类号：041 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）04-193-01

一、引言

作为现代物理学和现代科学技术的理论基础，量子力学将物质的波动性与粒子性统一起来，是研究微观粒子运动规律的物理学分支学科。很多教师在上课时只着重于讲授理论体系本身的知识，往往忽略了理论和实验的紧密联系，从而导致它的实验建设一直是本课程建设的薄弱环节。充分考虑到该门课程的性质和特点，我们在教学中借鉴了工科教学的模式重点围绕“培养学生物理应用的惯性意识与掌握量子力学基本概念和规律”的目标开展了三类不依赖于仪器设备和环境条件的实验，以切实贯彻“德育为先、能力为重”和“育人为本”的原则。

二、量子力学的实验教学

为了让学生从思想上接受并理解量子观念，在学习中透过复杂的数学计算深入理解量子力学的概念和规律，并能主动积极地思考、解决相关问题，我们构建了由思想、演示与创新性实验组成的课内课外教学平台，以辅助量子力学的理论教学过程。

思想实验，又称“假想实验”，是人类按照科学研究的实验过程在头脑中进行的发现和获取科学事实与自然规律的逻辑思维活动，是自然科学家和哲学家经常使用的一种十分有效的研究方法。由于不会受到主客观条件及仪器设备的操作限制，思想实验可以为学生的思维互动启发提供有利的平台。事实上，在量子力学建立与发展的过程中，很多思想实验都起到了重要的推动作用。例如作为量子力学的创始人之一，奥地利物理学家埃尔温・薛定谔提出了著名的“薛定谔之猫”的思想实验，它将量子理论微观领域中原子核衰变的量子不确定性与宏观领域中猫的生死联系在了一起，充分体现了量子力学的奇异性。通过在课堂教学中讲授诸如此类的思想实验可以给学生提供一个动脑“做”理论的机会，这样不仅可以使学生从理性的角度接受量子力学的基本思想并深入理解量子力学的基本概念和基本理论，还可以激发他们对课程的学习兴趣，在无形中培养他们的理性思维、逻辑思维、创新意识和推理能力。

演示实验，即教师在课堂上借助视频、计算机模拟等手段演示实验过程，展示物理现象，引导学生观察、思考、分析并得出结论的过程。量子力学的建立离不开很多重要实验的支撑，如黑体辐射、光电效应等。其中一些实验由于条件及经费的限制目前无法在实验室开展，所以我们可以充分利用丰富的网络资源及Matlab等数学软件构建演示实验的平台，给学生提供一个动眼“做”理论的机会。一方面，通过播放演示实验的视频重现实验过程，加强引导学生对实验的条件、思路和方法等进行思考和分析，培养学生的实验素养和强化他们的实验技能，帮助他们增加感性认识，使他们体会科学的发展过程，克服抽象的物理图景给他们带来的困扰。另一方面，通过利用数学软件实现对量子力学课程中一些问题的静、动态数值模拟，将抽象的量子力学结果形象直观化，帮助学生透过复杂的数学公式推导深入、形象地认识微观粒子的特征，使他们深入理解量子力学的基本原理和基本概念，提高他们运用物理思想进行综合分析的能力。

知识的获得是为了更好地服务于实践，因此为了让学生能将量子力学中所学到的基本理论运用于实践，我们在该门课程的教学中还开设了创新性实验，为学生提供动手“做”理论的机会。首先教师在课堂的教学中始终贯彻科研促教学的思想，有意识地结合具体的教学内容进行近代物理前沿知识的渗透。然后鼓励学生根据自己的实际情况与兴趣并结合毕业论文自由组合选择相应的小课题在教师的指导下进行专题研究，同时对于一些学生在平时教学过程中反映出来的理解上比较模糊或难以理解的部分定期组织专题讨论。该类实验的开设为学生提供了实践的自由发挥空间，可以初步培养学生的数理分析能力与结合自己的兴趣自我发现问题并解决与专业相关领域实际问题的能力及撰写科研论文的能力，同时还增强了学生对量子力学课程学习的兴趣和团结协作精神。

量子力学的认识和理解篇8

在某种意义上，杨世昌著《微观世界的哲学漫步》为突破绕圈子的僵局作了极为可贵的努力。这本书形式上是普及性的通俗小册子，而在内容上却是对于微观世界认识论的探索。它根据微观理论及其研究中出现的一些新现象和新问题，对传统哲学中若干尽人皆知的范畴和规律，或者提出质疑,或者作出新的阐释和补充。

国内外惯称有关原子内部的哲学问题为量子力学的哲学解释，杨世昌认为这一提法存在缺点：把极其重要的一个“哲学领域”的问题归于某一门物理学科，在评价及运用材料方面必然打不开局面，从而限制了它的发展。作者在书名中用“微观世界”而不用“量子力学”，即有“正名”之意义。通过正名，把问题的重心摆到更为广阔的视野中，突破性的进展便有了可能。

在这本10余万宇的小册子中，作者着重谈了两大类问题：人类怎样认识微观世界及其规律性。正如作者自己所说，本书在论述中贯穿着两条基本规则：在认识论方面不把直接感受性作为感性认识的唯一基础！在本体论方面反映自然界确实存在的量子规律。循着这些线索去看，本书的长处昭然若揭：一、澄清了一些事实性问题的来龙去脉；二、对其中存在的一些®要间题的解决提出了建设性的意见。而这些长处，恰好针对着目前这方面研究中存在的问题。在原世界还没有彻底打开”之前（至于这是否可能，另当别论），要从根本上给出其哲学解释是不可能的。但类似于作者的这种“扫淸”的工作则不但至关重要，而且迫在眉睫。这不仅仅是就目前的研究状况而言，也是理论本身发展所必需的。

澄清的问题有两类

   一、事实问题；

   二、关于事实的解释。这里择其精要列举如下：

1、基本粒子是看不见摸不着的，即使通过仪器，也只能观察到粒子的“效应'决非粒子本身。这种认识现象是间接感受，即获得的是转化了的信号。因而，盛本粒子不具有在人类感觉范围之内的现象。是否可以象有些人那样据此得出“微观无现象”的结论呢？作者认为不能。得出以上结论是忽视间接感受的作用，同时把直接感受绝对化的必然结果。亊实上，任何一种感受都存在信号转化，不同之处只在于转化的场合有别，直接感受的信号转化在人体内完成，间接感受的信号转化则要多一道手续——仪器转化，它们本质上并无差异，因而不能从基本粒子超越人的感觉范围（事实上是超越直接感受范围〉得出“微观无现象”的结论。作者认为澄清这一事实有以下意义：1.促使人们重新思考“感性一理性”的认识模式，把间接感受在认识中的作用放到适当的位置上；2.直接感受存在局根，间接感受本身就是一种局限，所沙感性认识是有局限的；而人的另一种认识能力——思维离不开有報柳感性认识，因而*思维也应该是有局限的，“人具有无限的认识能力”的观点受到了挑战。除此之外，作者还澄清了几率与因果之争等一些要问题.

2、对微观领域一些基本事实的解释，作者提出一些新的看法。如：粒子具有波粒二象性，波粒的对立是不可调和的，波是弥漫在空间的场，没有确定的位置和体积；作为理论认识实体的粒子则概具有确定的位置又具有固定的体积。波粒究竟初I何统一？科学家设计过一些模式，_如使用“导波”概念把波统一于粒，或使用“波包”概念把粒统一于波，但事实证明这些尝试都不成功，也就是说波粒难以统一。在这种情祝下，有些人很轻率地把波粒二象性作为粒子自身的基本矛盾，认为波粒二象性可似用“对立统一”规律来解释。作者认为这是极不严肃的。“波粒二象是否是粒子自身的基本矛盾”，或者说“粒子自身的基本矛盾是什么”，这些问题都有待探讨和商榷。

在一定的范围.内，量的变化是连续的，只有超越了某个度，质变才会发生，这是人们通常所熟知的质量互变法则。微观领域里它却受到冷落，这里质变和量变同时发生，量的差异表征质的不同。一个强有力的佐证是根据量的值就可以确定质，如丁肇中和ffi希特所发现的粒子，就是根据量和寿命的奇异断定它是一种新粒子的。这一事实足以引起人们对质量互变法则的®新思考，对其表达形式甚至整体的实在性进行推敲。

物质无限可分是众所周知的基本原理。然而，S子理论与此却截然对立。理论上的理由很多，例如，可以找出关于无限性的论证中的逻辑漏洞，也可以指出“分”在宏观领域与微观领域中的内涵有质的差别，但最重要的有以下两点：1夸克幽禁；2.最子理论认为能量是不迕续的，即一份一份的。如要求能量连续，必然要把量子“碾碎”，这无疑为S子所不容》当热上述几条都不能作为“物质无限可分”的最终否定原因，不过它们至少吿诉人们要慎使用“无限可分”的概念,作者还就对称与守恒等原则作了分析。

尽管目前还不能确切给出微观世界的哲学阐释，不过人们可以对解释的可能性途径作出比较合理的猜测和提示。本书提出了不少建设性的意见，这从下述两点可以看出來。

第一，目前，人们描述微观世界使用的概念基本上是宏观概念的外推，如轨道、电子云等。微观世界和宏观世界在大多数情况下存在质的差异，用一个概念描述不同性质的事物在认识上必然造成一些模糊不清的印象，一系列的问题可能由此而生。所以，有必要也有可能创造一-微观的概念，而做到这一步，必须对概念形成理论即从感性到理性的旧模式进行彻底反思甚至1Tt建，電新评估感受的直接性和间接性，否则既不能摆脱宏观经验的束缚，也不能较好地体现微观的内涵。

第二，作者认为研究微观世界哲学的重要目的，遥建立一个崭新的比较完善的哲学体系。过去的数十年，人们在“量子力学哲学解释”的名目下进行了大S的研究工作’却只得到了一些零碎的成果，终究没有一个统一的体系，这无疑也限制了研究的评入。尽管受到客观限制，体系的建立还比较遥远，但“需要新体系”的通想无疑具有深远意义，对今后的理论研究具有指导性价值。

量子力学的认识和理解篇9

关键词：初中化学 基本概念教学

一、用数学手段（集合、代数式等）处理化学概念，帮助学生澄清概念间的相互关系

化学概念往往都是“成群结队”出现，而且众多概念间有着千丝万缕的联系，故澄清概念间的相互关系是化学基本概念教与学活动中的一个非常重要的组成部分。

对于表示知识范围的大小的同一知识系列概念，可启发学生根据分析对象的特点及其相互间的关系用对应的数学手段——集合加以表示。如：氧化物、含氧化合物、化合物三个概念的相互关系就可以用集合的定义表示成：

对那些从定量角度反映概念内涵，而仍以文字形式给出的概念可让学生通过对概念认真分析，弄清各个量之间的相互关系，然后用代数式的形式把概念“翻译”出来。例如在“相对原子质量”概念的教学中，教师首先讲述原子是化学变化中的最小微粒，其质量极小，运用起来很不方便，指出“相对原子质量”使用的重要性。

再指导学生通过练习的形式对概念加以巩固，在实际计算中体验相对原子质量的真正含义。如果学生只注意背相对原子质量概念，尽管多次记忆仍一知半解。通过这样计算，学生便能直观地准确地理解“相对原子质量”的概念，而且还较容易地把握相对原子质量只是一个比值，一个没有单位的相对量，数值大于等于一。

因此，化学基本概念教学的基本原理应是注重学生概念学习的过程，帮 助学生发展思维能力，可以充分利用演示实验，分析归纳，形成基本概念适的条件使学生自 主建构意义形成概念。

实践证明，用数学手段（集合、代数式等）处理化学概念，大大降低了学生理解概念和澄清概念相互关系的难度。同时对学生掌握和应用概念起到了很大的促进作用。

二、利用实验对基本概念进行解析

概念教学往往强调的语言较多，绕来绕去，让学生感到化学很难学。为避免学生用死记硬背的方法学习，教师尽可能地加强直观教学，增加课堂实验，让每个学生都能直接观看到实验现象，加强直观性，增强学生对概念的信度。同时学生的感性认识有助于形成概念、理解和巩固概念。例如，在学习质量守恒定律时，首先由教师演示测定白磷燃烧前后质量变化的实验，然后由学生分组测定白磷燃烧前后质量的变化。通过多组学生的实验事实导出质量守恒定律的内容。教师还可以借助现代化教学技术和手段，进一步从微观角度去分析质量守恒定律的原因，并指导学生在此基础上进行练习，学生就会真正理解质量守恒定律。这样，从宏观到微观，从实践到理论再到实践，自然学生学习起来兴趣高，学习内动力大，对理论问题认识清楚。

三、通过比较分析的方法，掌握相关概念的本质

学生对基本概念的运用造成偏差的原因，主要是对概念的本质掌握不牢、理解不准，特别是对一些本质属性相似的概念更是如此。因此做题时经常出现差错。在教学的过程中，对有关概念进行有目的地比较，让学生辨别其区别与联系很有必要。通过运用比较分析的方法，有利于学生抓住概念的本质要点和特征，从而更深刻地理解概念，启发学生积极的抽象思维活动。元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。再如分子和原子，物理变化与化学变化，化合反应和分解反应，溶解度与溶质质量分数等概念也可以通过对比的方式找出它们之间的联系和区别进行辨析，使学生明确概念间的相同点和不同点，加深印象，从而理解概念。

四、通过反面论证，加深对概念的理解

为了使学生更好地理解和掌握概念，教学中指导学生在正面认识概念的基础上，引导学生从反面或侧面去逆向剖析，使学生从不同层次、不同角度去理解、掌握每一个概念。如对于“同种分子构成的物质一定是纯净物”这一概念，反过来问“纯净物一定由同种分子构成吗？”学生容易看出分子只是构成物质的一种微粒，构成物质的微粒除了分子外，还有原子、离子。如铁是纯净物，但是铁是由铁原子构成的。氯化钠是纯净物，但是氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。再如，元素具有相同的核电荷数（即核内的质子数）同一类原子的总称。这一概念，可理解为同种元素的粒子中质子数一定相同。如氧元素里的16O、17O、18O三种原子都具有相同的质子数（质子数均为8）；氯元素里的氯原子与氯离子的质子数相同（质子数均为17）。但是反过来问“质子数相同的粒子一定是同种元素吗？”如钠离子与铵根离子具有相同的质子数，但它们不是同种元素。教学中要及时指导学生运用反面论证的方法，对所学概念反复认识，以达到深刻理解概念的目的。

五、通过练习巩固，灵活应用概念

对难理解的概念还可以从不同的角度设计练习题，使学生能够灵活地应用这些概念。事实证明，一道好的、典型的习题，不但能起到检验被试者是否准确记忆和理解概念的作用，还能提供从多方面深入认识概念的机会，甚至还能起到深化和发展概念的作用。通过教师精心设计或筛选出来的质量较高、对应性较强的习题，经过练习之后，会把学生认识概念的水平提高到一个较高的层次。

六、抓住概念的关键词，灵活记忆

量子力学的认识和理解篇10

摘要：随着高等工程教育改革和社会发展，工程教育认证已经在我国高等工程专业实施。工程教育认证是高等教育工程观的重要转变，主要倡导学生中心、产出导向、持续改进三个基本理念。高校应当按照工程教育认证要求，加强专业内涵建设，调整培养目标，改进培养标准，重构工程人才培养体系，推进工程教育的改革和发展。

关键词：工程教育认证；教学改革；专业建设；人才培养

中图分类号：TB1 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0007-03

专业建设是高校本科教学的基础性、持续性、引领性工作。经济全球化带动了工程教育的国际化[1]，《华盛顿协议》为工程类学生走向国际提供了质量标准通行证。为推进我国工程教育改革，提高工程教育质量，从而提升工程技术人才的国际竞争力[2]，早在2005年，我国就开始了试点工程教育专业认证工作。2013年，我国成为“华盛顿协议”预备成员国，标志着中国工程教育专业认证体系得到国际认可，这对促进我国工程教育改革和发展有着重要作用。我们必须以此为契机，加强专业建设内涵式发展，进一步提高我国高等工程教育国际化水平和人才培养质量[3]。

一、工程教育认证对专业建设提出的挑战

工程教育认证主要倡导三个基本理念：学生中心理念、产出导向理念、持续改进理念[2]，这些理念代表了工程教育改革的方向，也明确了对专业建设的要求。

1.培养目标与毕业要求的一致性。培养目标和培养方案是直接影响高校人才培养的关键因素。工程教育认证强调以产出为导向，逆向设计培养方案，从“教师教什么”转变为“学生达到什么”，以社会需求来确定合理的培养目标，明确支撑培养目标的毕业要求。从工程教育认证对毕业生的12条认证标准可以看出，工程教育应注意以市场需求为导向，在多学科背景下对学生工程实践能力的培养，并重视其职业道德和社会责任感的培养。工程教育认证首先要求培养目标定位准确合理，并且各项毕业要求必须能够完整支撑培养目标。培养目标是专业建设的龙头，毕业要求必须围绕培养目标展开，并要能为培养目标提供合理和足够的支撑。工程教育认证看重的是学生广泛受益，因此专业在设定培养目标时要脚踏实地，不能好高骛远。毕业要求是对毕业生的规格设定，不同的培养目标所要求的毕业生的能力和知识必然不同，要注意其差异性。

2.课程体系对毕业要求的支撑度。课程体系是人才培养的主要部分，科学合理、有效运行的课程体系对专业建设有较好的促进作用。工程教育认证下的课程体系必须在广度、深度及运行等方面有效分解、合并并合理承载各项毕业要求。首先，必须要有足够多的支撑毕业要求的相关课程；其次，相关的课程在教学与实践内容的广度和深度上必须能够匹配该项毕业要求。例如，在毕业要求中如强调应具备很好的高分子材料成型加工应用能力，那么在课程体系中不仅应规划足够的高分子材料与工程专业相关的基础科学理论知识和工程技术基础知识，而且必须设置足够的高分子材料合成与成型加工实验课程和工程实践环节，并且应分布在不同的学期内，以便形成能力培养的有效衔接。

3.持续改进，建立保障机制。持续改进是贯穿于工程教育认证全过程的理念，持续改进效果则有赖于学校教学质量管理体系的完整性与有效性。完善的质量保障体系是培养达标人才的一个关键。工程教育认证提出要有一个能对培养目标、毕业要求和教学活动实施持续有效的改进体系，包含校内、校外、课内三个循环，并且对这三个改进和三个循环的要素建立互相作用的关系。

二、工程教育认证下加强品牌专业建设

工程教育认证对提升专业建设水平有着重要影响，高校在专业建设中要深入工程认证理念，为培养专业型高素质人才打下良好基础。

1.立足定位，明确人才培养目标。根据工程教育认证指导，学校应从人才培养的层次、面向和未来三方面明确人才培养目标，以保证人才培养既符合学校办学定位，又适应社会经济发展，同时还兼顾学生可持续发展。常州大学高分子材料与工程专业是江苏省高校中开设的第一个高分子材料加工类专业。专业自建立以来，以“跟进式教育”理念为指导，坚持目标导向和持续改进，先后获得“十一五”部级特色专业、“十二五”教育部综合改革项目试点专业、江苏省“十二五”重点专业、2003―2010年江苏省品牌专业和2015年江苏省高校品牌专业A类建设点。专业根据学校总体办学定位和石油石化行业发展对高分子材料与工程专业人才的特殊需求，结合教育部高分子材料与工程R到萄е傅嘉员会制定的专业规范，并充分体现自己的特色，将人才培养定位为立足地方，面向高分子材料成型加工及应用领域，培养具有良好职业道德与团队精神，能承担社会责任，具有扎实的高分子材料与工程专业知识，具备解决高分子材料成型加工中工程问题的能力和创新思维，适应行业与区域经济发展的人才，为材料、化工、能源、环境等行业输送具有国际化视野的工程应用型人才做好准备。

学校根据工程教育认证标准中对毕业生的毕业要求，面向社会需求，结合学校多年人才培养的实践与积淀，提出高分子材料与工程专业的5个具体培养目标：①具有良好职业道德和人文社会科学素养，能承担社会责任；②具有扎实的自然科学、工程基础和高分子材料工程专业知识，具有通过现代信息技术获取信息的能力，具备解决高分子材料成型加工过程中工程问题的基本素质和能力；③具有一定的经济、法律、安全、环境和管理等知识，具备推进社会可持续发展的综合能力；④能够在高分子材料与工程相关领域成功就业，具有团队合作精神和国际交流能力，能够在团队中作为成员或者领导者有效地发挥作用；⑤具有终身学习的意识，拓展自己的知识和能力，具备自主创新创业的能力。

2.产出导向，制定人才培养标准。工程教育认证的人才培养标准体现为内容和表现两个层面，一个回答了“社会需要什么样的工程人才”问题，一个回答了“工程专业本科毕业生应该具备的知识、能力和素养”问题。高分子材料与工程专业参考工程教育专业认证标准，依据培养目标，结合学校特色，提出了12条人才培养标准要求：①掌握高分子材料工程所需的相关数学、自然科学、工程基础和专业知识；②能够运用高分子材料工程所需的相关知识，具备对高分子材料成型加工过程进行工程问题分析和解决的初步能力；③具有创新意识，能够综合运用所学理论和技术，能综合考虑社会、健康、安全、法律、经济以及环境等因素；④掌握高分子材料合成与成型加工实验、工程实践、科学研究和工程设计的基本技能，具备对产品、工艺、技术和设备进行研究、开发和设计的初步能力，并能够设计实验及对实验数据进行分析、解释并得出合理结论；⑤具备计算机理论知识，掌握文献检索、资料查询和现代信息技术等方法，具有独立获取新知识的能力；⑥掌握高分子材料与工程专业相关的基础科学理论知识和工程技术基础知识，并能应用本专业基本理论知识解决复杂高分子材料工程问题，理解应承担的社会责任；⑦了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研发、环境保护和可持续发展等方面的方针政策、法律法规；⑧具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感，理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任；⑨具有一定的参与或组织管理能力、表达能力、人际交往能力以及在多学科背景下的团队中发挥作用的能力；⑩掌握一门外语，具有较强的听、说、读、写能力，具备撰写报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达及有效沟通等能力，并具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力；{11}具备一定的项目管理能力，理解并掌握工程管理原理与相关经济决策方法，并能在多学科环境中应用；{12}具有终身学习意识和不断学习、适应社会发展的能力。上述人才培养标准要求完全覆盖了工程教育认证标准中对毕业生的要求，能够完整支撑培养目标，并且能够按照地方区域经济社会的发展对人才培养需求的变化而适时调整，使其具有可持续性。同时，本专业制定了可供具体落实、过程检查和结果评价的标准体系，确保培养标准切实可行，易操作。

3.学生中心，构建课程体系。本专业致力于培养适应经济发展要求的高分子材料与工程专业应用型人才，为能够对人才培养标准要求的达成提供有力支撑，构建“211+”课程体系，合理配置基础知识课程、专业课程、实践技能课程以及能力素养课程，以满足区域经济特别是高分子材料加工行业对人才的需求。该课程体系借鉴国际化教育方法与先进的教学体系，注重学科交叉，在传统课程体系的基础上，结合现代教育特点，对课程知识体系进行合理优化：在新的课程体系中融入化学、机械、环境、管理等学科的相关课程。“211+”课程体系具有基础性、全面性、系统性，并注重课程的综合性、交叉性、适应性，能够满足社会对高分子材料人才的要求。“2”指化学类和机械类两大基础课程群，多学科融合的知识积淀为专业课程的学习奠定扎实基础。化学类指无机与分析化学、物理化学、有机化学和化工原理等基础课程；机械类指机械设计基础、工程制图与CAD、工程力学和电工与电子技术等基础课程。第一个“1”是指专业课程群。瞄准我国产业结构转型升级，重点支持的高分子材料产业。开设高分子物理、高分子化学、高分子材料成型工艺学、高分子材料成型模具、高分子材料成型加工原理、材料现代测试方法等课程，满足区域经济特别是高分子材料加工行业的需求，满足学生多样化专业兴趣和职业发展规划的需要。第二个“1”是指实践课程群。依托部级实验教学示范中心等高水平实践平台，开设高分子化学实验、高分子物理实验、专业实验、课程设计、生产实习等实践教学课程，彰显重实践、重应用的特点。“+”是指为适应经济发展需求而设置的能力素养提升课程，课程内容不断更新改进，做到与时俱进。如为适应培养国际化人才的要求，开设双语教学课程；为增强学生的安全环保意识，开设“安全技术概论”和“环境保护概论”课程；为增强学生的经济意识，开设“新材料经济与管理”课程，为培养专业能力强、富有责任感的应用型创新人才打下坚实基础。

4.持续改进，关注人才未来发展。提高教学质量，是高校教育的永恒主题。本专业以工程教育认证的教学质量管理要求为指导性文件，全面建立教学过程质量监督及持续改进体系，大力推进社会、学校、全体老师和学生参与的教学过程质量跟踪管理体系的实施，持续改进教学质量管理机制，制定教学环节质量监督体系、课程教学评价跟踪体系及对培养目标及教学质量持续改进的评价体系，从整体上达到工程教育认证标准，促进教学水平和人才培养质量的提高。

专业实行校、院、专业三级教学管理体制。建立了由校领导、教务处、校教学监督组、学院院长、教学副院长、学院教务办公室、专业负责人等组成的本科教学管理机制。在该管理体系下，根据学校教学管理制度和人才培养的目标要求，建立教学过程质量监督机制，定期进行教学质量评估，持续改进教学质量。建立与工程教育认证相符的教学管理组织机构、制定教学过程管理制度、建立教学质量监督与评价体系、采取培养目标与教学质量监督体系等持续改进措施，促进教学质量的提高。另外，校院两级教学工作委员会通过对培养计划的制订（修订）等重大工作的审核、指导等对相应的本科教学质量的保障和提高，提供了制度和管理方面的有力保证。同时还建立了毕业生跟踪反馈与社会评价机制，对本专业的培养目标实现状况进行持续评估和改进。通过应届毕业生座谈会、往届毕业生座谈会、用人单位调查、社会第三方评估四个途径对培养目标的达成与否进行定期评价，并制定相应的改进措施。

工程教育认证对地方本科高校是机遇，也是挑战。在工程教育认证背景下加强专业建设，推进人才培养改革，可以打破传统教育的束缚，更好的发挥区域优势和专业特色，推进学校可持续发展。

参考文献：

[1]姜宇，姜松.基于工程教育认证的教师教学创新能力研究[J].高校教育管理，2015，（6）：105-109.