量子力学的应用篇1
关键词变分法；量子力学；最优控制
中图分类号：G712文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2014）02-0122-03
20世纪二三十年代，奥地利物理学家薛定谔提出一种可以进行微观粒子体系运动行为的一波方程，被人称之为薛定谔方程。通过进行薛定谔方程求解，可以获得体系波函数，应用体系波函数，可以确定体系性质，此后有学者对相对论效应狄拉克方程的确定进行了研究。这些研究成果的出现，让人们认为量子力学其普遍理论似乎已经基本完成，人类已经基本知晓了绝大部分物理学及物理定律。解决问题困难及关键仅在于如何将这些定律进行现实应用。狄拉克认为，随着体系的不断增加，薛定谔方程或狄拉克方程几乎是不可解的。
针对这种现象，求解其方程的近似方法不断被研究。在物理量子学领域，进行薛定谔法方程求解，其主要方法包括微扰法及变分法。束缚定态是建立于不含时间的薛定谔方程，即在能量变分原理的等价性基础上，能量本征值方程解是通过对能量极值的求解来完成的。在进行具体问题处理的过程中，通过波函数中一些特殊变化将最普遍任意变分进行替代，通过这种方法可以获得依赖于波函数特殊形式的一种近似解，这种解决问题的方法被称之变分法。变分法用在解决如量子力学等物理问题领域。变分法的应用，其优势在于运用变分法进行方程求解并不会受到限制，在保证变分函数良好的基础上，即可实现对体系基态性质的研究。
1变分法概述
变分法与处理数函数普通微积分表现出相对立关系。泛函是通过位置函数导数及相应位置函数积分来实现相应构造。变分法应用的最终目的在于找出更好的极值函数，通过变分法，获得泛函最大值或最小值。欧拉-拉格朗日方程式属于变分法最重要定理。通过变分法，可以获得相应泛函临界点，在处理量子力学及其他物理问题时应用优势十分明显。
在解决量子力学问题时，解决微扰问题最为广泛的方法是应用微扰法及变分法。如应用微扰法进行量子力学问题的解决，其条件则为体系的哈密顿算符。可以分为及两个部分，则有：
=+
在微扰法中，本征函数及本征值属于已知，则很小，如在解决问题时其满足微扰法求解问题的基本条件，则可以实现量子问题求解。然而在实际应用中，进行全体必要的矩阵元求和计算是十分困难的，其解决问题存在着一定的局限性。应用变分法则不会受到条件限制。如将体系哈密顿算符本征值由小到大进行排列，其顺序如下：
e0，e1，e2，…en，…（1）
计算这些本征值对应本征函数，则有：
Ψ0，Ψ1，Ψ2，…，Ψn，…（2）
在公式中，e0代表的是基态能量，Ψ0代表的是基态波函数。为便于研究，假设与本征值en是保持对立的，本征函数Ψn组成正交归一系，则有：
Ψn=en+Ψn（3）
在公式中，设Ψ属于任意归一化波函数，将公式展开后获得：
（4）
在进行Ψ状态描述时，其体系能量平均值则为：
（5）
通过公式整理，则可以获得：
（6）
因e0代表的是基态能量，为此，则有e0
（7）
=e0属于Ψ归一条件，则有：
（8）
公式（8）不等式说明，在进行任意波函数Ψ求解时所获得的平均值总是较之基态能量较大，在进行Ψ平均值求解时，其中最小平均值与e0最接近。当Ψ作为体系中Ψ0基态波函数时，此时基态能量e0则与平均值保持一致。由此，实现变分法基态能量及基态波函数体系求解。
2量子力学变分原理
如下，为某个微观体系薛定谔方程：
（9）
该薛定谔方程为变分问题欧拉微分方程，其变分问题求解则是对其能量积分进行求解，则有：
（10）
能量积分极小值为：
（11）
将体系哈密顿量设为H，则有：
（12）
在满足归一化条件的基础上，进行公式整理，则有：
（13）
实践证明，经过欧拉微积方程整理，可以获得薛定谔方程，证明微观体系薛定谔方程是可以让能量积分获得极值时的欧拉微分方程。以上公式，则为量子力学中变分原理。
3变分法在量子力学中的应用案例
在量子物理或经典物理中，一维谐振子与很多物理现象存在较大关系，甚至可以将任何体系在稳定平衡点位置所进行的运动看作一种近似一维谐振子，如核振动、晶体结构离子及中原子振动等。本文在分析量子力学变分原理的基础上，进行一维谐振子研究。将谐振子质量设为m，并沿x轴进行直线运动，则谐振子所受到势能为，可以通过以下公式进行哈密顿量表示：
（14）
体系试探波函数为，按照归一化条件，可以获得。则有：
（15）
通过公式调整，可以获得以积分公式：
（16）
通过计算后获得：
（17）
并获得体系最低能量值为：
（18）
相应函数简化后为：
（19）
通过检验后发现，这种计算结果与求解结果相同，证明所选取的变分函数良好。图1为典型a下线性谐振子波函数及位置几率密度分布图。
波函数能够满足高斯型分布，在x=0位置，存在明显峰值，随着a逐渐降低，其峰值降低，且峰宽度逐渐增加。从图1中可以看出，波函数几率密度分布状况与波函数、分布曲线形状基本保持一致。应用变分法所求解出的波函数几率分布存在一定差异。由此可以看出，应用变分法解决量子力学问题时，虽然其可以简单方便地进行体系基态性质求解，但其属于解决问题的近似方法，其近似程度随着参数变化发生变化。只有保证所选择的波函数满足边界条件及归一化条件，参数越多时，其结果越好。
变分法其应用的优点在于其求解过程并不受到什么限制，但其结果好坏完全是由尝试波函数选择来确定。为此，在应用结构变分法解决物理量子力学问题时，应保证变分法所选择的尝试波函数的合理性及科学性。
4结语
当前，微扰法及变分法是处理物理量子力学问题常见的方法。微扰法求解存在一定局限性，变分法求解并不受到任何限制，变分法属于处理函数的一种方式，与处理数的函数的普通微积分保持着相对立关系。应用变分法，可以实现泛函临界点对应。变分法在解决物理问题中发挥着十分重要的作用，尤其是在量子力学领域。本文在概述变分法的基础上，对量子力学变分原理进行分析，并通过一维谐振子对变分法在量子力学中的应用进行分析。通过实践证明，变分法在处理量子力学问题方面具有较大优势，保证尝试波函数选择合理性，是实现变分法效果的关键。
参考文献
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量子力学的应用篇2
关键词：类比教学法；量子力学；应用探究
中图分类号：G642.41文献标志码：a文章编号：1674-9324（2014）24-0100-02
量子力学作为描写微观物质结构、运动与变化规律的学科，是现代物理学的基础之一，而且在化学和很多近代技术中也有广泛应用。量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的，对于量子数大到一定的极限的量子系统，可以用经典理论精确描述。量子力学、经典力学既有区别也有联系，从这些区别和联系入手可以使学生更加容易理解量子力学的新知识。基于此，本文在分析量子力学和经典力学的相似点的基础上，探究并实践了如何让学生加深理解的问题。将类比教学法应用于量子力学的实践教学当中，这样既可以丰富教学内容，提高学生积极性，又可以培养学生创造性思维，同时还可以巩固学生以前学过的经典物理学的相关知识，进而能提升量子力学课教学质量。
一、类比教学法
类比方法是根据两类物理现象在某些性质的相同或相似处，推断出这两类物理现象的另一些性质也相同或相似的一种逻辑推理方法。类比法是专业术语，指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。在我们学习一些十分抽象地看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解，我们就拿出一个大家能看见的且与之很相似的事物来进行对照学习。类比方法强调在分析、发现不同事物的共同性质的基础上，把一个事物的属性转移到另一类事物上。类比的过程具有创造性，是科学家常用的思维方法。
二、量子力学与经典力学的相似点及类比教学法的应用
物理学研究的目的是总结、概括各种不同物质在时空中的运动规律，并且把这些规律用数学公式表示出来。量子力学和经典力学的研究对象不同，而宏观和微观物质自身性质的巨大差异，造成了学习量子力学相比于学习经典力学的困难。而另一方面，把量子力学和经典力学类比，找到它们之间的共同点，再进一步推理，可以更加容易理解量子力学理论。在处理物体直线运动或是自由落体运动时，我们自然会想到在（x，y，z）所组成的空间坐标系中，根据牛顿运动学定律，分析物体的状态随时间的变化情况。每一时刻，物体的位置可以用三维空间里的任何一个点的坐标表示出来。为了方便地处理不同物理问题，空间直角坐标系可以变换成柱坐标系、球坐标系。处理物体的碰撞时，把实验室坐标系换成质心坐标系，利用动量守恒原理，也可以使表达式更加简单，易于求解。因此，选择最佳的坐标系，可以让复杂的问题变的简单。在微观世界中，量子力学仍然需要在恰当的坐标系中讨论物理问题。在经典力学中，物体处在某个状态的位置和角动量可以被精确的计算。但是，对于微观体系，比如一个电子在原子中的环绕原子核运动，它的位置、动量不能同时精确确定。当该电子处于定态时，它的能量不会随时间变化，即它的能量守恒。这时，我们可以把电子放在能量坐标系中讨论。在数学中，希尔伯特空间是欧几里得空间的一个推广，它不再局限于有限维的情形。在量子力学中，能量坐标系被称为能量表象。量子力学中常见的表象包括：动量表象，能量表象，粒子数表象等。在矩阵力学中，把状态Ψ看成是一个列向量。选择一个特定的Q表象，就相当于选取一个特定的坐标系。■的本征函数u1（x1），u2（x2），u3（x3）…un（xn）就是这个表象的基矢，相当于笛卡尔坐标系的单位矢量i，j，k；波函数a1（t），a2（t）…an（t），是态矢量Ψ在Q表象中沿基矢方向的“分量”，正如a沿i，j，k三个方向的分量是（ax，ay，az）一样；■本征函数的归一性，类似于几何坐标系的i・ij・jk・k1；而本征函数的正交性，类似于几何坐标系中i・ji・kj・k0[5]。在量子力学中，■的本征函数有无限多，称态矢量所在空间是无限维的希尔伯特空间。由此看来，几何坐标和力学表象是同一个概念，只是处理不同的问题时，选择不同的坐标系可以减小复杂程度。在量子力学中如果知道了状态的波函数，那么粒子处于空间某点的几率，以及力学量的平均值均可求得，因此说波函数完全描述粒子体系的运动状态。而对于同一个状态，在不同的表象中，有不同的波函数形式。量子力学的一种基本假设是波函数满足态叠加原理：
ψc1ψ1+c2ψ2+K+cnψn（1）
此式的物理意义是量子体系的一般状态是所有本征态的线性叠加。Ψn是体系的可能态，相应的概率分别为|ck|2，而且满足归一化■c■■1。在经典力学中，伽利略变换可以变换不同的惯性系。量子力学则借助幺正矩阵来实现不同表象之间的变换。那什么是幺正矩阵呢？简单来说就是满足S+S-1的矩阵称为幺正矩阵，而由幺正矩阵所表示的变化称为幺正变换。所以由一个表象到另一个表象的变换是幺正变换。如果以F'表示算符■在B表象中的矩阵，F表示■在a表象中的矩阵，则通过幺正变换可得：F'S-1FS（2）也就是说力学量F在a表象中的矩阵左右分别乘幺正矩阵的逆矩阵和原矩阵就可以把力学量F转换到B表象中去。量子力学和经典力学间的相似点还有很多。量子力学类比教学法的核心是，注意强调量子力学与经典力学的必然联系，引导学生积极思考、探索量子力学新知识的本质，把新知识与已经掌握的量子力学知识类比，深入透彻的理解量子力学的假设、定义和公式。
综上所述，把量子力学与经典力学做类比，就是要发掘出、并重点讲解它们之间的相似点，让学生在这些相似点的基础上，主动的思考分辨量子力学和经典力学的相同和不同。本文以表象为例，把表象变换与数学上几何坐标进行了类比，讲述了对表象及其变换的理解。总之，在讲授抽象的量子力学时，把它和经典物理进行类比可以帮助学生更好的理解、掌握新知识，能起到很好的教学效果，也有助于培养学生的创新精神。但类比法不是万能的，要灵活、恰当地应用到位，才能最大程度地发挥它的积极作用。
参考文献：
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量子力学的应用篇3
论文摘要：将量子化学原理及方法引入材料科学、能源以及生物大分子体系研究领域中无疑将从更高的理论起点来认识微观尺度上的各种参数、性能和规律，这将对材料科学、能源以及生物大分子体系的发展有着重要的意义。
量子化学是将量子力学的原理应用到化学中而产生的一门学科，经过化学家们的努力，量子化学理论和计算方法在近几十年来取得了很大的发展，在定性和定量地阐明许多分子、原子和电子尺度级问题上已经受到足够的重视。目前，量子化学已被广泛应用于化学的各个分支以及生物、医药、材料、环境、能源、军事等领域，取得了丰富的理论成果，并对实际工作起到了很好的指导作用。本文仅对量子化学原理及方法在材料、能源和生物大分子体系研究领域做一简要介绍。
一、在材料科学中的应用
（一）在建筑材料方面的应用
水泥是重要的建筑材料之一。1993年，计算量子化学开始广泛地应用于许多水泥熟料矿物和水化产物体系的研究中，解决了很多实际问题。
钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一，它对水泥石的强度起着关键作用。程新等[1，2]在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下，研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现，含Ca钙矾石、含Ba钙矾石和含Sr钙矾石的al-o键级基本一致，而含Sr钙矾石、含Ba钙矾石中的Sr，Ba原子键级与Sr-o，Ba-o共价键级都分别大于含Ca钙矾石中的Ca原子键级和Ca-o共价键级，由此认为，含Sr、Ba硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度[3]。
将量子化学理论与方法引入水泥化学领域，是一门前景广阔的研究课题，它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来，也为水泥材料的设计提供了一条新的途径[3]。
（二）在金属及合金材料方面的应用
过渡金属(Fe、Co、ni)中氢杂质的超精细场和电子结构，通过量子化学计算表明，含有杂质石原子的磁矩要降低，这与实验结果非常一致。闵新民等[4]通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明，在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是：d＞f＞p＞s，其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算[5]。再比如说，nbo2是一个在810℃具有相变的物质(由金红石型变成四方体心)，其高温相的nbo2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论，并通过计算指出它和低温nbo2及其等电子化合物Vo2在性质方面存在的差异[6]。
量子化学方法因其精确度高，计算机时少而广泛应用于材料科学中，并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善，同时由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展，将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径[5]。
二、在能源研究中的应用
（一）在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用
煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步，量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。
量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子，如低级芳香烃作为碳/碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径，由Guassian98程序中的半经验方法Uam1、在UHF/3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3LYp/3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性，对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义[7]。转贴于
（二）在锂离子电池研究中的应用
锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点，被人们称之为“最有前途的化学电源”，被广泛应用于便携式电器等小型设备，并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。
锂离子电池又称摇椅型电池，电池的工作过程实际上是Li+离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此，深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。ago等[8]用半经验分子轨道法以C32H14作为模型碳结构研究了锂原子在碳层间的插入反应。认为锂最有可能掺杂在碳环中心的上方位置。ago等[9]用abinitio分子轨道法对掺锂的芳香族碳化合物的研究表明，随着锂含量的增加，锂的离子性减少，预示在较高的掺锂状态下有可能存在一种Li-C和具有共价性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子轨道计算法，对低结晶度的炭素材料的掺锂反应进行了研究，研究表明，锂优先插入到石墨层间反应，然后掺杂在石墨层中不同部位里[11]。
随着人们对材料晶体结构的进一步认识和计算机水平的更高发展，相信量子化学原理在锂离子电池中的应用领域会更广泛、更深入、更具指导性。
三、在生物大分子体系研究中的应用
生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域，尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究，是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等，都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问，这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用，甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶；可以揭示遗传与变异的奥秘，进而调控基因的复制与突变，使之造福于人类；可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等，可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。
综上所述，我们可以看出在材料、能源以及生物大分子体系研究中，量子化学发挥了重要的作用。在近十几年来，由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学计算变得更加迅速和方便。可以预言，在不久的将来，量子化学将在更广泛的领域发挥更加重要的作用。
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量子力学的应用篇4
关键词：电子测量与技术；实验教学；项目教学法；微课
【分类号】tm930-4
0.引言
人们通过测量来认知世界，揭示世界运行的客观规律，从而拥有改造世界的能力，可以说没有测量就没有科学，而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程，其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用，实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力，更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1，2]。
而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况，同时在电子测量与仪器的实验教学中，由于传统的实验教学模式与教学方法的限制，往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求，存在着严重的滞后问题，已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。
一般的电子测量实验教材理论分析较多，针对具体的问题的测量方法介绍较少，且实验过程也相对枯燥，往往学生们面对实验元件没有头绪，不知从何先手，所以需要更多的实践教学实验[4]。
1.当前《电子测量与仪器》实验教学中问题
《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程，其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献，并结合自身多年的电子测量实验教学经验，归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题，主要有以下几点[5]：
（1）实验教学资源的匮乏
高职教育一般比较注重理论的教学，侧重于基本知识的传授，往往不重视实验室的建设，而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程，重在培养学生的技术能力和创新性，但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少，教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制，许多实验教学不能实践性地进行操作，只能进行理论知识的讲解，导致大部分学生不能准确把握知识点，难以理解电子测量实验的技术要点。
（2）内容有些枯燥乏味。
实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用，如模拟式电压表的检波器基本原理与结构，数字式电压表中a/D转换器的的分类及主要原理框图组成，万用表的组成原理等，都涉及了许多基础电路图和原理框图，内容比较枯燥乏味，难懂不易理解，学生易产生抵触厌学情绪。
（3）测量仪器分类较多，但实验教学课时有限。
随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展，大量新的一代电子元器件诞生，电子测量仪器功能越来越丰富，技术指标和性能也不断提高，用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多，同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势，测量仪器分类越来越多。
2.项目教学法和微课的实验教学实践
在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法，完全由学生独立设计与实施显然是不合适的，可先在老师的指导下，通过针对实验教学中某个实验任务，由学生和老师共同制作实验室微课，加快学生得到新知识和新技能的储备过程，然后实施项目教学法，加深学生对理论知识点理解，提高实际操作能力，最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频，通过pDCa循环进一步的改善实验教学效果。
（1）项目选择
由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分，因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间，如某型号信号发生器的演示视频，基于虚拟仪器的电压测量系统等等，经实践证明，通过微视频的播放，能极大的提高学生的学习兴趣，吸引学生的注意力，加快了学生的理论知识的理解和储备。
（2）项目设计
项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点，以工程实践需求对实验教学内容进行设定，项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定；项目设计时，不一定要涵盖所有实验知识点，但重点知识必须涵盖；根据实验项目总体要求，把实验教学内容隐含在具体的项目，让学生在执行的过程中自己提出问题，提高综合解决实践问题的能力。
（3）项目实施
首先老师可结合该项目才工程实践中的应用，讲解项目的目的和要求，让学生对整个项目有个总体的了解，其次，老师应确定好项目的分组情况，由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。
（4）目评价
项目的评价可分为三个阶段：自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下，项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题，怎样解决的，解决效果怎样，最终实验成果是否符合要求等方面，明确项目的得与失，并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下，各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果，然后通过公开答辩，且其他小组成员均可以对该项目提出问题，以评价促进学习，大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况，给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求，且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。
3.总结
微课作为一种新出现的教学方式，很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展，结合项目教学法，可构成pDCa循环圈，且在整个循环圈中，学生都是直接的参与者，不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力，更可让学生明白团队的能量。通过实践证明，项目教学法和微课相结合的方法，必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果，同时，也更加的切合专业技术培养方向，为学生以后就业、创业和发展创造了条件。
参考文献：
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量子力学的应用篇5
【关键词】青少年心理压力对策
【中图分类号】g445【文献标识码】a【文章编号】1673-8209(2010)07-0-03
1引言
压力(stress)是个体面对具有威胁性刺激情境时,伴有躯体机能及心理活动改变的一种身心紧张状态,也称应激状态[1]。压力存在于社会生活的方方面面,生活中每个人难免需要面对大大小小的压力。压力是一把“双刃剑”,既可以成为推动个体去努力实现自己的梦想、达到期望的动力,也可能在个体内心形成绕过不去的“心坎”,被它所击败,成为自己前进路上的?脚石,使自己一蹶不起。对于青少年学生而言,适宜程度的压力有助于激发学习效率,但过度的压力则容易导致学习效率降低,生活质量下降,生活满意度降低,严重的甚至会直接损害他们的身心健康。
本研究旨在调查青少年学生的心理压力状况,进一步考察不同学校类型、不同学段、不同性别的中学生,以及不同年级、不同性别的大学生在压力状况的特点,进而为缓解青少年心理压力,帮助青少年更好的应对压力,为促进青少年的身心健康提供理论依据和参考性建议。
2研究方法
2.1研究对象
分层随机抽取477名青少年学生为研究对象,发放问卷477份,有效问卷456份,有效回收率为95.6%。其中初一27人,初二38人,初三9人,高一15人,高二31人,高三80人,大一51人,大二48人,大三67人,大四20人;男生161人,女生225。
2.2研究工具
采用刘贤臣[2]等编制的青少年生活事件量表(adolescentself-ratinglifeeventschecklist,简称aslgc)对青少年学生心理压力进行调查。该量表为自陈问卷,由27项可能给青少年带来心理反应的常见负性生活事件构成,评定期限依据研究目的而定,可为最近3个月、6个月或一年。在使用过程中,本研究将期限定为一年。对每个事件的回答方式应先确定该事件在限定时问内发生与否,若未发生过仅在在未发生栏内划打勾,若发生过则根据事件发生时的心理感受进行5级评定,即无影响、轻度、中度、重度、极重度,分别记为1分、2分、3分、4分、5分。全部事件可概括为六个因子:人际关系因子、学习压力因子、受惩罚因子、丧失因子、健康适应因子、其他。每个因子中所有题目得分总和除以因子条目数,可以得到该因子的得分,累计各事件评分为总应激量。该量表的cronbachα系数为0.85,分半信度系数为0.88。
此外,本研究加入两道题目:“总的来说,我感觉我的压力很大”;“我觉得压力已经影响我目前的正常学习和生活”以考察青少年的总体压力感及压力对其的影响程度。
2.3测试程序
将研究对象年分别集中在安静的教室,由经过培训的心理学研究人员发放问卷,被试先填写性别、年龄、年级等个人信息,然后采用统一指导语要求被试对问卷中的各项目进行自陈回答,当场回收问卷。
2.4数据处理
所有数据录入计算机,采用spss13.0进行数据处理。
3研究结果与分析
3.1青少年学生总体压力感和压力影响程度调查结果
调查发现,对于题目“总的来说,我感觉我的压力很大”,选择“是”的中学生占56.7%,大学生占55.6%;对于题目“我觉得压力已经影响我目前的正常学习和生活”,选择“是”的中学生占32%,大学生占18.6%。这说明有50%以上的中学生、大学生都感到压力很大,对30%以上的中学生、近20%的大学生来说,压力已经影响到他们目前正常的学习和生活(见表1)。
3.2青少年学生总压力量及各压力因子的结果与分析
3.2.1中学生总压力量及各压力因子的结果与差异分析
从总体上看,中学生在学习压力因子上得分最高(m=1.93),人际关系因子次高(m=1.68),健康适应因子得分最低(m=0.75),这说明中学生的压力主要还是来自于学习和人际关系方面(见表2)。
我们从学校类型、学段、性别来考察中学生在总压力量及各压力因子是否有差异。
从学校类型来看,普通中学的学生在总压力量最大(m=35.31),较差中学的学生总压力量最小(m=31.44)。普通中学的学生在人际关系和学习压力两个因子上得分均高于重点中学和较差中学学生。进一步以学校类型作为自变量,以总压力量和六个压力因子作为因变量进行单因素方差分析,结果显示,不同学校类型中学生的得分没有显著差异。这说明不同学校类型的中学生其总压力及各方面的压力都比较接近。
从学段来看,初中生在总压力量、人际关系、受惩罚、健康适应及其他因子均高于高中生。进一步以初、高中作为自变量,以总压力量和六个压力因子作为因变量进行独立样本t检验,结果表明:在受惩罚因子上初中生得分显著高于高中生(t=2.26,p<0.05),在总压力量以及其他五个因子上初中生和高中生不存在显著差异。
从性别来看,男生的总压力量和六个因子的压力量均大于女生。进一步以性别作为自变量,以总压力量和六个压力因子作为因变量进行独立样本t检验,结果显示,在总压力量、受惩罚因子、其他因子上,男女生差异非常显著(总压力量t=2.82,受惩罚因子t=3.05,其他因子t=3.00,p<0.01),在丧失因子上,男生得分显著高于女生(t=2.30,p<0.05),在其他三个因子上则差异不显著。
3.2.2大学生总体压力量和各压力因子的结果与差异分析
从总体上看,大学生在学习压力因子上得分(m=1.70)最高,人际关系因子得分(m=1.55)次高受惩罚因子得分最低(m=0.82),说(m=0.82),说明大学生的压力主要来自于学习和人际交往两方面(见表3)。
从年级上看,大二学生的总压力量最大,其次是大一学生,再次是大四学生,总压力量最小的是大三学生。大二学生除在学习压力上稍低于大一外,在人际关系、受惩罚等其他压力因子的得分均高于其他年级。进一步以年级作为自变量,以总压力量以及各因子作为因变量进行单因素方差分析,结果均无显著差异,这说明四个年级大学生的压力是相近的。
从性别上看,男大学生的总压力量以及各个方面的压力因子得分均高于女大学生,进一步以性别作为自变量,以总压力量以及各因子作为因变量进行独立样本t检验,结果显示:在受惩罚因子上男生得分显著高于女生(t=2.45,p<0.05),在总压力量以及其他五个因子上男女生不存在显著差异。这说明男大学生的压力大于女生,特别是在受惩罚因子上的压力比较明显。
4讨论与建议
4.1讨论
4.1.1青少年学生普遍感到压力很大
总的说来,56.7%的中学生、55.6%大学生感到压力感很大,32%的中学生、18.6%的大学生感到压力已经影响到他们正常的学习和生活。这说明目前青少年学生感受到各方面压力较大,随着我国经济社会的迅速发展,拥有知识是应对社会竞争的一个必要条件,青少年学生心理压力增大表明社会对“知识为本”的认同,激烈的社会竞争使得青少年学生面临不少压力,同时也表明社会对对人才素质要求的不断提高,在这种社会背景下,青少年体验到现实性的社会要求,这种现实性会转化为青少年对于自我的压力。
4.1.2青少年的压力主要来自于学习和人际关系方面
本研究发现中学生和大学生的主要压力是来自于学习方面和人际关系,这与国内许多研究者的研究结论一致[3]。这说明很多地方的青少年学生都感受到了学习负担的沉重,特别是中学生普遍体验到学习任务过重、考前复习紧张、心理负担过重、担心考试成绩不理想等。另一方面则说明素质教育给学生减压减负的成效还不是很大,学生还是感受到较大的学习压力,说明现阶段素质教育的重点还是应如何切实减轻学生的学习负担上。
4.1.3初中生生比高中生在违纪等处罚事件上体验到更大的心理压力
本研究表明,不同学段中学生在受惩罚因子上存在显著差异,初中生受惩罚因子得分显著高于高中生。这可能是因为初中生年龄还比较小,在道德发展水平上比高中生更倾向服从于权威,一旦因为自己违法校纪校规等收到处罚,内心觉得自己很不应该,对不起父母,对自己的行为感到羞愧不安,因而承受的压力更大。
4.1.4男生心理压力普遍大于女生
研究发现,对于中学生和大学生而言均是男生的压力要大于女生,这与以往的研究一致。由于社会、家庭对于男生和女生的性别角色期待是不同的,因此这种性别角色期待也会内化到学生心理,使男生感受到家长、教师、社会对他们的期望,而过高的期望往往会成为一种心理负担,使得男生感受到更多的学习压力。同时,研究也发现男生在受惩罚因子上得分显著高于女生,这是由于无论是在生理特征还是在传统文化里,男生都比较冲动、攻击性强,使得男生比女生更容易违纪,因此在受惩罚因子上的压力会大于女生,他们更可能因为受到处分和批评产生心理压力。
4.2对策
4.2.1在教育教学中贯穿心理健康教育理念
学校和教育部门要更新教育理念,切实加强青少年学生素质全面培养,特别是心理素质培养的教育理念,针对地区、学校类型等特点的差异开展心理健康教育研究,根据实际需求合理地整改教学内容和教学计划,切实改进教育教学方法,改进课程设计,尤其是改进对学生的评价方法,一方面切实减轻学生学习和考试负担,另一方面逐步提高学生心理素质,特别是对压力事件的处理能力。
4.2.2学校、家庭和社会积极配合帮助青少年降压
对青少年学生进行心理援助,不仅需要学校心理辅导教师的参与,还需要更多的任课教师、家长、社会的共同努力,为学生健康成长创造一个宽松愉快的环境。首先,全社会要建立起健康科学的“成才观”以及和谐的育才气氛;其次,要帮助家长改进家庭教育,正确认识和对待学生,加强交流沟通,与学生一道确定成长发展的合理期望值;再次,任课教师也要重视学生的心理健康教育,帮助学生提高对压力的心理承受能力,教育学生积极面对现实,勇于接受挑战。
4.2.3采取“三层次介入理论”,建立完善的青少年学生心理援助体系
学校可以采取“三层次介入理论”[4],即开展对全体学生进行第一层次的发展性辅导、对部分学生进行的第二层次的预防性辅导,和对特定学生进行的第三层次的治疗性心理辅导,将这三个层次有机结合,建立完善的学生心理援助体系。学校心理教师、高校心理健康教育中心特别要重点关注压力感较大的学生,有针对性地开展团体辅导和个体咨询,教育学生正视失败与成功、竞争的激烈与残酷,帮助学生寻找应付措施,从而有效地缓解心理压力。
4.2.4加强青少年心理健康教育和心理健康指导
在大中学校应重点开展学习心理调适、人际交往、情绪调控、心理压力调节等心理健康教育特色活动,使学生能够自我调节心理压力,用积极的方式应付压力事件,引导青少年学会自我心理调适,学会在应付各种环境压力和挫折时合理求助,不断增强适应社会生活和承受挫折及压力的能力。
4.2.5通过“压力情境训练”提高青少年的压力免疫力
在青少年了解压力及应付的相关知识的基础上,通过减压训练来提高青少年的压力免疫力。创设各种压力情境,让青少年在压力情境的“模拟应付”演习中,学习采用积极主动、适应性的应付策略,还可以进一步提示其将这些态度和技能应用于一些相对小的日常生活压力情境,并作出综合评价自己是否能对压力反应进行有效的控制,是否采取了积极的应付策略。当青少年经过实践建立了对压力情境能够进行有效的认知评价、压力反应以及理智应付之后,还要鼓励其逐渐将这种新的技能应用于较强压力的情境中,直到在最大压力的情境下也能适应并产生有效的应付反应[5]。
4.2.6引导青少年利用社会支持系统应对压力
一定程度的社会支持能够提高个体有效应付压力的能力,从而减轻压力的不良影响。有研究发现,青少年对社会支持的主观感受性低、利用度不高是其产生较高水平压力感的重要因素。因此,可以引导青少年学会发掘、利用身边的社会资源,提高对应付资源的主观感受性和利用度,加强与父辈、亲属、朋辈、师生、同事间的沟通,建立和维护良好的人际关系,由此建立健全和完善强有力的社会支持系统。
4.2.7发挥社区心理健康教育的重要作用
社区心理健康是做好社区工作的重要保障之一。一方面可以在社区开设家长学校,通过社区互助、交流的方式,帮助家长掌握与孩子沟通的方法,向家长宣传新的成才观,引导家长对孩子保持合理的期望,从家长入手,减轻家庭、学校带给学生的压力。另一方面可以在社区开设社区教育中心,配备一定的心理保健医生或心理辅导人员,进行海报、专栏宣传,定期组织心理专家进行心理健康普及讲座和心理健康广场活动等等,要重点关注特殊孩子、特殊人群的心理健康状况,开展社区心理互助行动。整理
参考文献
量子力学的应用篇6
【关键词】青少年心理压力对策
【中图分类号】g445【文献标识码】a【文章编号】1673-8209(2010)07-0-03
1引言
压力(stress)是个体面对具有威胁性刺激情境时,伴有躯体机能及心理活动改变的一种身心紧张状态,也称应激状态[1]。压力存在于社会生活的方方面面,生活中每个人难免需要面对大大小小的压力。压力是一把“双刃剑”,既可以成为推动个体去努力实现自己的梦想、达到期望的动力,也可能在个体内心形成绕过不去的“心坎”,被它所击败,成为自己前进路上的?脚石,使自己一蹶不起。对于青少年学生而言,适宜程度的压力有助于激发学习效率,但过度的压力则容易导致学习效率降低,生活质量下降,生活满意度降低,严重的甚至会直接损害他们的身心健康。
本研究旨在调查青少年学生的心理压力状况,进一步考察不同学校类型、不同学段、不同性别的中学生,以及不同年级、不同性别的大学生在压力状况的特点,进而为缓解青少年心理压力,帮助青少年更好的应对压力,为促进青少年的身心健康提供理论依据和参考性建议。
2研究方法
2.1研究对象
分层随机抽取477名青少年学生为研究对象,发放问卷477份,有效问卷456份,有效回收率为95.6%。其中初一27人,初二38人,初三9人,高一15人,高二31人,高三80人,大一51人,大二48人,大三67人,大四20人;男生161人,女生225。
2.2研究工具
采用刘贤臣[2]等编制的青少年生活事件量表(adolescentself-ratinglifeeventschecklist,简称aslgc)对青少年学生心理压力进行调查。该量表为自陈问卷,由27项可能给青少年带来心理反应的常见负性生活事件构成,评定期限依据研究目的而定,可为最近3个月、6个月或一年。在使用过程中,本研究将期限定为一年。对每个事件的回答方式应先确定该事件在限定时问内发生与否,若未发生过仅在在未发生栏内划打勾,若发生过则根据事件发生时的心理感受进行5级评定,即无影响、轻度、中度、重度、极重度,分别记为1分、2分、3分、4分、5分。全部事件可概括为六个因子:人际关系因子、学习压力因子、受惩罚因子、丧失因子、健康适应因子、其他。每个因子中所有题目得分总和除以因子条目数,可以得到该因子的得分,累计各事件评分为总应激量。该量表的cronbachα系数为0.85,分半信度系数为0.88。
此外,本研究加入两道题目:“总的来说,我感觉我的压力很大”;“我觉得压力已经影响我目前的正常学习和生活”以考察青少年的总体压力感及压力对其的影响程度。
2.3测试程序
将研究对象年分别集中在安静的教室,由经过培训的心理学研究人员发放问卷,被试先填写性别、年龄、年级等个人信息,然后采用统一指导语要求被试对问卷中的各项目进行自陈回答,当场回收问卷。
2.4数据处理
所有数据录入计算机,采用spss13.0进行数据处理。
3研究结果与分析
3.1青少年学生总体压力感和压力影响程度调查结果
调查发现,对于题目“总的来说,我感觉我的压力很大”,选择“是”的中学生占56.7%,大学生占55.6%;对于题目“我觉得压力已经影响我目前的正常学习和生活”,选择“是”的中学生占32%,大学生占18.6%。这说明有50%以上的中学生、大学生都感到压力很大,对30%以上的中学生、近20%的大学生来说,压力已经影响到他们目前正常的学习和生活(见表1)。
3.2青少年学生总压力量及各压力因子的结果与分析
3.2.1中学生总压力量及各压力因子的结果与差异分析
从总体上看,中学生在学习压力因子上得分最高(m=1.93),人际关系因子次高(m=1.68),健康适应因子得分最低(m=0.75),这说明中学生的压力主要还是来自于学习和人际关系方面(见表2)。
我们从学校类型、学段、性别来考察中学生在总压力量及各压力因子是否有差异。
从学校类型来看,普通中学的学生在总压力量最大(m=35.31),较差中学的学生总压力量最小(m=31.44)。普通中学的学生在人际关系和学习压力两个因子上得分均高于重点中学和较差中学学生。进一步以学校类型作为自变量,以总压力量和六个压力因子作为因变量进行单因素方差分析,结果显示,不同学校类型中学生的得分没有显著差异。这说明不同学校类型的中学生其总压力及各方面的压力都比较接近。
从学段来看,初中生在总压力量、人际关系、受惩罚、健康适应及其他因子均高于高中生。进一步以初、高中作为自变量,以总压力量和六个压力因子作为因变量进行独立样本t检验,结果表明:在受惩罚因子上初中生得分显著高于高中生(t=2.26,p<0.05),在总压力量以及其他五个因子上初中生和高中生不存在显著差异。
从性别来看,男生的总压力量和六个因子的压力量均大于女生。进一步以性别作为自变量,以总压力量和六个压力因子作为因变量进行独立样本t检验,结果显示,在总压力量、受惩罚因子、其他因子上,男女生差异非常显著(总压力量t=2.82,受惩罚因子t=3.05,其他因子t=3.00,p<0.01),在丧失因子上,男生得分显著高于女生(t=2.30,p<0.05),在其他三个因子上则差异不显著。
3.2.2大学生总体压力量和各压力因子的结果与差异分析
从总体上看,大学生在学习压力因子上得分(m=1.70)最高,人际关系因子得分(m=1.55)次高受惩罚因子得分最低(m=0.82),说(m=0.82),说明大学生的压力主要来自于学习和人际交往两方面(见表3)。
从年级上看,大二学生的总压力量最大,其次是大一学生,再次是大四学生,总压力量最小的是大三学生。大二学生除在学习压力上稍低于大一外,在人际关系、受惩罚等其他压力因子的得分均高于其他年级。进一步以年级作为自变量,以总压力量以及各因子作为因变量进行单因素方差分析,结果均无显著差异,这说明四个年级大学生的压力是相近的。
从性别上看,男大学生的总压力量以及各个方面的压力因子得分均高于女大学生,进一步以性别作为自变量,以总压力量以及各因子作为因变量进行独立样本t检验,结果显示:在受惩罚因子上男生得分显著高于女生(t=2.45,p<0.05),在总压力量以及其他五个因子上男女生不存在显著差异。这说明男大学生的压力大于女生,特别是在受惩罚因子上的压力比较明显。
4讨论与建议
4.1讨论
4.1.1青少年学生普遍感到压力很大
总的说来,56.7%的中学生、55.6%大学生感到压力感很大,32%的中学生、18.6%的大学生感到压力已经影响到他们正常的学习和生活。这说明目前青少年学生感受到各方面压力较大,随着我国经济社会的迅速发展,拥有知识是应对社会竞争的一个必要条件,青少年学生心理压力增大表明社会对“知识为本”的认同,激烈的社会竞争使得青少年学生面临不少压力,同时也表明社会对对人才素质要求的不断提高,在这种社会背景下,青少年体验到现实性的社会要求,这种现实性会转化为青少年对于自我的压力。
4.1.2青少年的压力主要来自于学习和人际关系方面
本研究发现中学生和大学生的主要压力是来自于学习方面和人际关系,这与国内许多研究者的研究结论一致[3]。这说明很多地方的青少年学生都感受到了学习负担的沉重,特别是中学生普遍体验到学习任务过重、考前复习紧张、心理负担过重、担心考试成绩不理想等。另一方面则说明素质教育给学生减压减负的成效还不是很大,学生还是感受到较大的学习压力,说明现阶段素质教育的重点还是应如何切实减轻学生的学习负担上。
4.1.3初中生生比高中生在违纪等处罚事件上体验到更大的心理压力
本研究表明,不同学段中学生在受惩罚因子上存在显著差异,初中生受惩罚因子得分显著高于高中生。这可能是因为初中生年龄还比较小,在道德发展水平上比高中生更倾向服从于权威,一旦因为自己违法校纪校规等收到处罚,内心觉得自己很不应该,对不起父母,对自己的行为感到羞愧不安,因而承受的压力更大。
4.1.4男生心理压力普遍大于女生
研究发现,对于中学生和大学生而言均是男生的压力要大于女生,这与以往的研究一致。由于社会、家庭对于男生和女生的性别角色期待是不同的,因此这种性别角色期待也会内化到学生心理,使男生感受到家长、教师、社会对他们的期望,而过高的期望往往会成为一种心理负担,使得男生感受到更多的学习压力。同时,研究也发现男生在受惩罚因子上得分显著高于女生,这是由于无论是在生理特征还是在传统文化里,男生都比较冲动、攻击性强,使得男生比女生更容易违纪,因此在受惩罚因子上的压力会大于女生,他们更可能因为受到处分和批评产生心理压力。
4.2对策
4.2.1在教育教学中贯穿心理健康教育理念
学校和教育部门要更新教育理念,切实加强青少年学生素质全面培养,特别是心理素质培养的教育理念,针对地区、学校类型等特点的差异开展心理健康教育研究,根据实际需求合理地整改教学内容和教学计划,切实改进教育教学方法,改进课程设计,尤其是改进对学生的评价方法,一方面切实减轻学生学习和考试负担,另一方面逐步提高学生心理素质,特别是对压力事件的处理能力。
4.2.2学校、家庭和社会积极配合帮助青少年降压
对青少年学生进行心理援助,不仅需要学校心理辅导教师的参与,还需要更多的任课教师、家长、社会的共同努力,为学生健康成长创造一个宽松愉快的环境。首先,全社会要建立起健康科学的“成才观”以及和谐的育才气氛;其次,要帮助家长改进家庭教育,正确认识和对待学生,加强交流沟通,与学生一道确定成长发展的合理期望值;再次,任课教师也要重视学生的心理健康教育,帮助学生提高对压力的心理承受能力,教育学生积极面对现实,勇于接受挑战。
4.2.3采取“三层次介入理论”,建立完善的青少年学生心理援助体系
学校可以采取“三层次介入理论”[4],即开展对全体学生进行第一层次的发展性辅导、对部分学生进行的第二层次的预防性辅导,和对特定学生进行的第三层次的治疗性心理辅导,将这三个层次有机结合,建立完善的学生心理援助体系。学校心理教师、高校心理健康教育中心特别要重点关注压力感较大的学生,有针对性地开展团体辅导和个体咨询,教育学生正视失败与成功、竞争的激烈与残酷,帮助学生寻找应付措施,从而有效地缓解心理压力。
4.2.4加强青少年心理健康教育和心理健康指导
在大中学校应重点开展学习心理调适、人际交往、情绪调控、心理压力调节等心理健康教育特色活动,使学生能够自我调节心理压力,用积极的方式应付压力事件,引导青少年学会自我心理调适,学会在应付各种环境压力和挫折时合理求助,不断增强适应社会生活和承受挫折及压力的能力。
4.2.5通过“压力情境训练”提高青少年的压力免疫力
在青少年了解压力及应付的相关知识的基础上,通过减压训练来提高青少年的压力免疫力。创设各种压力情境,让青少年在压力情境的“模拟应付”演习中,学习采用积极主动、适应性的应付策略,还可以进一步提示其将这些态度和技能应用于一些相对小的日常生活压力情境,并作出综合评价自己是否能对压力反应进行有效的控制,是否采取了积极的应付策略。当青少年经过实践建立了对压力情境能够进行有效的认知评价、压力反应以及理智应付之后,还要鼓励其逐渐将这种新的技能应用于较强压力的情境中,直到在最大压力的情境下也能适应并产生有效的应付反应[5]。
4.2.6引导青少年利用社会支持系统应对压力
一定程度的社会支持能够提高个体有效应付压力的能力,从而减轻压力的不良影响。有研究发现,青少年对社会支持的主观感受性低、利用度不高是其产生较高水平压力感的重要因素。因此,可以引导青少年学会发掘、利用身边的社会资源,提高对应付资源的主观感受性和利用度,加强与父辈、亲属、朋辈、师生、同事间的沟通,建立和维护良好的人际关系,由此建立健全和完善强有力的社会支持系统。
4.2.7发挥社区心理健康教育的重要作用
社区心理健康是做好社区工作的重要保障之一。一方面可以在社区开设家长学校,通过社区互助、交流的方式,帮助家长掌握与孩子沟通的方法,向家长宣传新的成才观,引导家长对孩子保持合理的期望,从家长入手,减轻家庭、学校带给学生的压力。另一方面可以在社区开设社区教育中心,配备一定的心理保健医生或心理辅导人员,进行海报、专栏宣传,定期组织心理专家进行心理健康普及讲座和心理健康广场活动等等,要重点关注特殊孩子、特殊人群的心理健康状况,开展社区心理互助行动。
整理
参考文献
量子力学的应用篇7
结构化学的加速发展使得其对计算机技术的需求越来越迫切，主要表现在三个方面：“1）化学计算的难度越来越高，许多结构化学和物理化学中的问题离开了计算机便不能获得圆满解决；2）化工设备和工艺对自动化的要求越来越高，而且对许多化工过程，人工进行控制已经相当困难，需要高可靠性的控制系统；3）化学和化工实验研究的高费用和高风险性质也驱使人们探讨利用计算机模拟技术部分代替实际的化学和化工实验，以降低研究成本和减少风险。”因此，随着各类计算和模拟软件的开发，计算机越来越多地应用到结构化学的研究和教学中。就教学而言，首先应该使学生明白计算机技术在结构化学中的重要地位，其次掌握相关软件进行实际操作。学生需要学习并掌握以下几个方面的技术。
1.用计算机进行结构化学计算结构化学的研究涉及到原子和分子的结构关系及性能之间的关系，而作为微观粒子的电子、原子、分子等实物粒子具有波粒二象性，这样就涉及到实物粒子的波长、质量等计算。要完成复杂的计算需要借助计算机。用计算机进行结构化学计算需要借助专业软件。目前已经有很多功能强大的软件应用于结构化学的计算。主要有：
（1）Hyperchem。美国Hypercube公司出版的分子模拟软件，可以进行量子化学、分子动力学、分子结构等方面的计算。该软件的主要计算类型有单点能、几何优化、计算振动频率得到简正模式、过渡态寻找、分子动力学模拟、Langevin动力学模拟、metropolismonteCarlo模拟。支持的计算方法有：从头计算、半经验方法、分子力学、混合计算。可以用来研究的分子特性有：同位素的相对稳定性、生成热、活化能、原子电荷、Homo-LUmo能量间隔、电离势、电子亲和力等。这款软件的优点是高质量、高灵活性和容易操作，是结构化学必学的一款软件。
（2）Gaussian。这是一款功能强大的综合性的量子化学软件，其最广泛的用途是做半经验计算和从头计算。其可执行程序可在不同型号的大型计算机、超级计算机、工作站和个人计算机上运行，并相应有不同的版本。它的功能有：过渡态能量和结构计算、键和反应能量计算、原子电荷和电势计算、振动频率计算等等，还可以预测周期体系的能量、结构和分子轨道。因此，Gaussian是应用研究领域广泛的强大工具。
（3）accumodel。这是一款准确简单的分子力学计算软件，其功能有：能够建立并演示准确的分子结构模型；提供计算结构参数和热力学参数的手段；基于优化计算对分子模型能够进行几何和构象处理；利用能量计算方法对分子进行构象分析等。计算在结构化学学科中有相当重要的意义，只有严密而准确的计算才能得出分子、原子等实体粒子的结构和功能之间的关系。在信息量大、处理困难、单靠人脑无法准确计算的今天，用计算机进行计算是不二选择。而各种计算软件的学习则是学习结构化学的基础所在，因此课堂上的学习和课下的掌握都相当重要。
2.用计算机进行结构化学过程模拟由于结构化学实验和研究的费用和风险越来越高，大规模地进行实验有时候反而得不偿失。采用计算机模拟的方法则可以减少实验费用、降低实验风险、并扩大研究的范围，从而提高研究速度和效率，以最小的成本达到最好的效果。计算机的结构化学过程模拟主要包括两个方面：仿真模拟和数值模拟。数值模拟在科学领域中更为重要。这两种过程模拟可以更好地研究结构化学的反应机理、模拟过程、并推测结果，从而获得反应参数以指导科学研究。
用计算机进行结构化学过程模拟最常用的软件ChemicalKineticsSimulator0（以下简称CKS0）是少量的、比较出色的化学动力学商业软件之一。它的主要功能有：可以在产物并不清楚的条件下使用，反应物和产物可以用代码表示；处理范围宽泛，浓度和速率数值范围可达8个数量级；除了能够处理常规均相反应之外，还可以处理诸如界面吸附、膜形成、物质交换等化学和物理过程中的动力学问题；软件的使用需要事先了解必要的反应机理、速率常数、反应条件、相关热力学常数、物质的物理状态、等信息；模拟结果以关系曲线图和数据表格形式给出。“CKS0的操作主要包括建立化学反应文件、输入化学反应机理、输入反应条件、输入模拟条件、模拟运行和显示输出模拟结果6个步骤。”CKS0以其强大的功能用于各种化学反应的模拟，如甲基丙烯酸甲酯的聚合反应模拟、五氧化二氮的热分解反应模拟、固体表面吸附过程模拟、膜形成过程模拟等。这些软件在教学过程中产生的效果是显著的，它们使得教学过程有趣、丰富、生动、活泼，一对一的教学模式使得学生学习更加主动。学生不再为复杂的计算过程而一遍一遍地伤透脑筋，也更加直观地认识到分子、原子的结构。
二、计算机技术的应用效果评价
计算机应用到结构化学的教学中有多种形式，如：计算机多媒体教学、计算机交互链接式教学、计算机题库教学等。这里重点评价计算机软件教学。与国外某些发达国家相比，我国的软件教育相对落后，软件的出版和供应相对较少，且优秀的软件都来自国外，要想教学生使用，老师首先要有丰富的使用经验和较好的外语修养。
1.计算机技术教学的效果虽然有这些困难，我国计算机技术的教学效果是值得肯定的。首先，从教材上来讲，我们已经拥有大量的软件教学课件，这些课件来自于我国化学教师与计算机工程师的共同努力。他们编写了很多教材，如《计算机在化学化工中的应用技术》等，还有大量的课件应用于课堂之上，甚至通过国际互联网获得国外的教学课件，极大地丰富和完善了我国软件教学的教材。其次，从技术资源上来讲，刚开始时使用的由国外大学或中学开发的自由软件已经不能满足结构化学快速发展的需要，我国目前使用较多的是大型商业软件，这些软件由专业公司开发，软件的性能和质量能够保障。
2.计算机技术教学的不足尽管取得了很多成果，我国的计算机技术教学还是存在很多不足。
（1）硬件的缺乏。虽然教材资源丰富，但是硬件系统跟不上也会影响教学效果，如电脑的操作系统跟不上时展。计算机技术日新月异，更新换代很快，如果不能积极地引入新型计算机会浪费掉很多优秀的教师和教材资源。
（2）应试教育的副作用明显。多年的应试教育训练使得当代大学生习惯了考试才会努力，如果一门学科不是以考试为目的的学习，则缺乏学习兴趣，导致授课效果不理想。
（3）教师的教育观念偏差。目前我国大多数高校普遍存在的一个问题是教师上课积极性差，对待学生的态度不够严格，导致很多学生上课不认真、下课不复习、操作时间短，无法掌握软件的使用要领。
量子力学的应用篇8
关键词：粉煤灰；重金属；沸石；竞争吸附
中图分类号：X52；X773文献标识码：a文章编号：0439-8114（2016）24-6413-05
粉煤灰是一种工业废渣，可用于土壤治理、水泥添加剂及生产建筑用砖，但由于工业用煤量巨大，大量煤灰难以处理，造成大量堆积、占用土地、污染环境，浪费资源。同时，粉煤灰主要由硅、铝氧化物和其他金属氧化物组成，具有较大的比表面积和固体吸附剂性能[1，2]。近年来，大量重金属污染物排向环境中，对生态环境和人体健康造成极其不利的影响[3-6]。已有研究表明，粉煤灰及其合成材料对水中重金属离子具有较好的去除能力[6，7]。本研究利用粉煤灰合成的沸石为吸附材料吸附混合重金属ni2+、pb2+与Cu2+，考察沸石投加量、初始pH、反应时间等影响因素对合成沸石吸附混合重金属离子ni2+、pb2+与Cu2+的竞争吸附效果。同时对吸附数据进行拟合，探讨合成沸石材料吸附ni2+、pb2+与Cu2+的吸附等温线与吸附动力学方程。
1材料与方法
1.1材料
粉煤灰样品取自江苏太仓协鑫发电厂，主要化学成分包括Sio251.06%（质量分数，下同）、al2o332.36%、Fe2o34.68%、Cao2.91%、tio21.17%、mgo0.90%。
tHZ-82型恒温振荡器（金坛市顺华仪器有限公司），pHS-3C型pH计酸度计（上海雷磁仪器厂），aa240DUo型原子吸收光谱仪（美国安捷伦科技有限公司）。
1.2方法
合成沸石的制备参考文献[8]。在具塞聚丙烯管中投加一定量合成沸石，移取一定体积的混合重金属离子ni2+、pb2+与Cu2+溶液。用稀Hno3和naoH溶液调节pH，置于一定温度下的水浴恒温振荡器中进行振荡吸附反应（150r/min）。吸附完成后利用0.45μm的水系滤膜对混合液进行过滤，分析样品中残余的ni2+、pb2+与Cu2+浓度。
采用aa240DUo原子吸收光谱仪测定吸附后水样中残余的重金属ni2+、pb2+与Cu2+的浓度。吸附容量的计算公式为：Qe=，Qe为吸附容量（mg/g），C0为金属离子初始浓度（mg/L），Ce为金属离子吸附平衡浓度（mg/L），V为溶液体积（mL），m为吸附剂用量（g）。去除率计算公式为：η=×100%。
2结果与分析
2.1吸附剂量对ni2+、pb2+、Cu2+去除率的影响
吸附剂量分别为0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00g/L，混合重金属离子的初始浓度为100mg/L，初始pH为6，反应时间为12h，反应温度为25℃。吸附剂量对混合重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+吸附去除率的影响见图1。由图1可知，随着吸附剂量的增加，沸石对3种重金属离子的吸附去除率逐渐上升，且整个吸附过程中3种重金属离子的竞争吸附去除顺序为pb2+>Cu2+>ni2+，即3种重金属离子共存时，沸石对pb2+的吸附选择性最强，其次是Cu2+，对ni2+的吸附选择性最差。当吸附剂量为0.25～3.00g/L时，沸石对ni2+的吸附去除率从4.91%提高到12.76%，对Cu2+吸附去除率由7.40%提高到44.37%，对pb2+的吸附去除率从15.35%提高到95.73%。当吸附剂量继续提升为6.00g/L时，沸石对ni2+的吸附去除率为18.57%，对重金属离子Cu2+的吸附去除率提高到75.96%，对重金属离子pb2+的吸附去除率增加到99.55%，趋近于吸附饱和。
由图2可知，随着沸石投加量的不断增加，单位质量的沸石吸附剂对重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的饱和吸附量不断下降。当吸附剂量从0.25g/L增加到2.00g/L，再逐步增加到6.00g/L时，沸石对重金属离子ni2+的饱和吸附量由19.64mg/g下降到5.33mg/g，再缓慢下降到3.10mg/g；沸石对重金属离子Cu2+的饱和吸附量由29.62mg/g下降到17.64mg/g，再逐渐下降到12.66mg/g；沸石对重金属离子pb2+的饱和吸附量由61.38mg/g下降到40.80mg/g，再下降到16.59mg/g。整个吸附过程中，沸石对3种重金属离子的饱和吸附量顺序始终为pb2+>Cu2+>ni2+。合成沸石的投加量不断提高后，其与重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的接触面积也随之增加，使合成沸石的利用率不断降低。
2.2初始pH对ni2+、pb2+、Cu2+去除率的影响
吸附体系初始pH分别为2、3、4、5、6、7、8，混合重金属离子的初始浓度为100mg/L，吸附剂量为2g/L，反应时间为12h，反应温度为25℃。初始pH对沸石吸附重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+吸附效果的影响见图3。由图3可知，不同初始pH条件下，沸石对3种重金属离子的吸附去除顺序为pb2+>Cu2+>ni2+。当初始pH为2与3时，沸石对3种重金属离子的吸附去除率均较低，在6%～20%之间。当初始pH提高到4时，沸石对3种重金属离子的吸附效果迅速提升，其对ni2+的吸附去除率为10.23%，对Cu2+的吸附去除率为36.18%，对pb2+的吸附去除率提高到66.52%。当初始pH继续从5提高到8时，沸石对3种重金属离子的吸附效果进一步提升，其对ni2+的吸附去除率从14.19%提高到25.20%，对Cu2+的吸附去除率从55.21%提高到84.46%，对pb2+的吸附去除率从91.22%提高到100%。即酸性环境不利于合成沸石吸附重金属离子，特别是强酸性环境下，吸附体系中大量存在的H+不利于吸附反应的进行。
2.3反时间对ni2+、pb2+、Cu2+去除率的影响
混合重金属离子的初始浓度为100mg/L，吸附剂投加量为2g/L，体系初始pH为6，反应时间为0～8h，反应温度为45℃。反应时间对沸石吸附重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+吸附效果的影响见图4。由图4可知，反应温度对沸石吸附混合重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的去除效果影响较大。随着反应时间的延长，沸石对3种重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的吸附去除率逐步提高。当反应时间为0.17～1.00h时，沸石对3种重金属离子的吸附去除率迅速提高，其对ni2+的吸附去除率从8.88%提高到16.83%，对Cu2+的吸附去除率从31.26%提高到40.37%，对pb2+的吸附去除率从82.65%提高到93.29%。当反应时间继续延长时，沸石对这3种重金属离子的吸附去除率继续提高。吸附反应进行8h时，沸石对重金属离子ni2+的吸附去除率为23.89%，对Cu2+的吸附去除率为53.46%，对pb2+的吸附去除率为100%。即不同反应时间，沸石对3种重金属离子的吸附去除顺序不变，其对重金属离子pb2+的竞争吸附选择性最好，Cu2+次之，ni2+最弱。
2.4吸附等温线
对于单一组分的溶质，水处理中常见的吸附等温线有两种，一种是Langmuir等温吸附模型，其标准形式和线性形式分别为：
Qe=bQmCe/（1+bCe）（1）
Ce/Qe=1/（bQm）+Ce/Qm（2）
式中，Qm为最大吸附量（或称极限吸附量）；b为吸附常数，其大小与吸附剂、吸附质的本性及温度有关。b值越大，则表示吸附能力越强。
另一种是Freundlich等温吸附模型，其标准形式和线性形式分别为：
利用Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式对合成沸石吸附重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的数据进行线性拟合，拟合结果如图5、图6与表1所示。
由图5、图6与表1的拟合结果可知，合成沸石吸附混合重金属离子中的ni2+与Cu2+的过程更符合Freundlich吸附等温式，与Langmuir吸附等温式的符合较差。而合成沸石对重金属pb2+的吸附过程更符合Langmuir吸附等温式。
2.5吸附动力学
对于一般的固液吸附过程而言，通常采用准一级和准二级动力学方程来进行动力学拟合。准一级动力学方程为：
式中，Qt表示t时刻的吸附量（mg/g），Qe表示准一级动力学模型的平衡吸附量（mg/g），K1为准一级动力学模型的吸附平衡速率常数（min-1）。
考虑边界条件：t=0时，Qt=0；t=t时，Qt=Qt，可得：
准二级动力学方程为：
K2为准二级动力学模型的吸附平衡速率常数g/（mg・min），
可得：
t/Qt=1/（K2Qe2）+（t/Qe）（8）
此外，由R2值可判断试验过程符合哪一级动力学模型，根据其平方差值（RmSe）则可确定试验过程中吸附剂的吸附量与由计算所得的理论吸附量之间的差距。平方差越小，说明实际吸附量与理论吸附量越接近，即试验越符合该动力学模型。其中，RmSe的计算公式为：
式中，qexp是试验过程中的实际吸附量，qcal是吸附剂的理论吸附量，可由给定的公式计算得出。
利用准一级吸附动力学和准二级吸附动力学方程对合成沸石吸附混合重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的数据进行拟合，拟合结果分别如图7、图8和表2所示。
由图7、图8和表2的拟合结果可知，合成沸石对ni2+、pb2+、Cu2+的准二级动力学的拟合线性相关系数分别为0.9980、0.9999和0.9987，均大于0.99。且对比RmSe值可知，3种离子的准二级动力学方程的RmSe值均比准一级动力学的小，即准二级动力学模型的平衡吸附量Qexp值与试验测定的平衡吸附量Qcal值更接近。由此可知，合成沸石对ni2+、pb2+、Cu2+的吸附动力学均符合准二级动力学模型，即准二级吸附动力学方程能够描述合成沸石对重金属ni2+、pb2+、Cu2+3种离子的吸附行为。而准一级吸附动力学方程的拟合程度较差。
3小结
在吸附体系中，吸附剂量、初始pH、反应时间等因素对合成沸石吸附混合重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的吸附效果影响较大。随着沸石投加量的逐渐增大，其对混合重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的吸附去除率逐渐上升，而单位质量的沸石吸附剂对3种重金属离子的饱和吸附量不断下降。沸石对3种重金属离子的竞争吸附去除顺序为pb2+>Cu2+>ni2+。当初始pH为2与3时，沸石对3种重金属离子的吸附去除率均较低；当初始pH提高到4～8，沸石对3种重金属离子的吸附效果迅速提升，且不同初始pH，沸石对pb2+的吸附效果最好，其次是Cu2+，ni2+的吸附效果最弱。随着反应时间的延长，沸石对3种重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的吸附去除率逐步提高，且不同反应时间下，沸石对3种重金属离子的吸附去除顺序不变。沸石吸附混合重金属离子中的ni2+与Cu2+的过程更符合Freundlich吸附等温式，而对pb2+的吸附过程更符合Langmuir吸附等温式。此外，沸石对ni2+、pb2+、Cu2+的准二级动力学拟合线性R2>0.99，且3种离子的准二级动力学方程的RmSe值均比准一级动力学的小，即准二级吸附动力学方程能够描述合成沸石对重金属离子ni2+、pb2+、Cu2+的吸附行为。
参考文献：
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量子力学的应用篇9
本书是基于作者们在巴基斯坦和沙特阿拉伯等国家多所大学中讲授量子力学课程的讲义基础上写成的。第1版于1999年出版。为了展现当代量子力学日益扩展的应用的最新发展，第2版增添了全新的3章，它们分别为双态问题、量子计算和1+2维狄拉克方程对于石墨烯的应用。这些问题是当前许多实验和理论工作都极为关注的典型问题。此外，还有一些章节做了较大改动，有的扩大了篇幅和添加了新的内容，有的经过了改写变得更简单和更清晰。各章的习题也均有不同程度的扩充。
全书内容分为21章：1.经典概念的崩溃；2.量子力学概念；3.量子力学的基本假设；4.量子力学中一些问题的求解；5.简谐振子；6.角动量；7.中心对称场中的运动；8.碰撞理论；9.算符；10.海森伯运动方程、不变性原理和路径积分；11.角动量和自旋；12.时间无关微扰理论；13.时间相关微扰理论；14.统计与不相容原理；15.双态系统；16.量子计算；17.电磁场诱导的微扰；18.形式散射理论；19.S-矩阵和不变性原理；20.相对论量子力学：狄拉克方程；21.1+2维狄拉克方程：对石墨烯的应用。
本书作者注重教学需要，叙述简明，推导详尽，书中给出了许多详解例题，易懂、易理解和接受，是一部很好的教材。这本书对于数理学科的大学生、研究生和教师都有很好的应用价值。
量子力学的应用篇10
关键词实践教学电子技术教学体系
中图分类号：tn02-4；G642文献标识码：a
《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《高频电子电路》、《微机与接口》、《单片机应用技术》等是目前电子类专业学生获得电子技术基本知识和基本技能的重要技术基础课程。它们不但直接影响后继的专业课程，而且直接影响学生的能力培养。电子技术系列实训课程的体系的设计、内容的安排、实施过程与管理方法对培养质量的保证至关重要。
现在，我校各专业已明确定位为高等职业教育。其任务是以就业为导向，培养知识结构合理，动手能力一流，满足岗位群要求的应用型技术人才。由于专业定位与过去不甚相同，所以，重新设计电子技术系列实训课程体系是必要的；注意到广大师生已经明确专业定位和肩负的人才培养任务，对我校学生的知识水平、特点比较了解，所以，根据高职高专的特点重新规划我们的实践教学体系又是可能的。
据调查，高职高专电子信息工程类专业的岗位群主要是电子、信息、通信、计算机应用等产业第一线技术支持人员，即生产线管理人员、销售服务技术人员、售后服务技术人员等。因此，以技术层面上看，电子类专业的毕业生应具备电子技术、计算机技术和信息技术等三方面基本知识；必须具备电路识图与分析能力、电子产品的焊接与安装能力、电子元器件与电子设备测试能力、简单电子系统的设计与制作能力、电子技术文件的写作与表达能力。这就是我们强调的知识结构和基本技能。下面，就电子技术系列实训课程教学体系与模式谈几点看法。
1构建电子技术系列实践课程体系的基本思想
1.1强调基本技能训练，突出先进性和实用性
高等职业教育的专业大都是针对技术含量较高的技术岗位群而设置的。在这些岗位智力内涵的组成中，创造性智力技能占有较大的比重。这不仅是要在技能性质上与中等职业教育、职业培训区分开来，更深层次的原因，是要为技术型人才的创新能力培养打下基础。电子技术系列课程实践教学应以建立相对独立的实践教学体系及其质量保证体系为目标进行改革；整个实践教学体系中，应贯彻以基本技能训练为主、培养电子技术的应用能力；突出先进性和实用性。
（1）基本技能训练。包括电子技术系列基础课程实验、课程设计和专业实习等环节。作为电子类专业除具有较强的计算机应用基本技能外，还必须具有阅读电路图、选用元器件、制作印刷板、焊接电路板、整机装配、电子测量仪器的使用、电路测试与调试、撰写技术说明书等的基本技能。这也就是电子技术系列实训课程必须完成的主要任务。
（2）技术应用能力。是指应用所学的电子技术知识解决生产、运行、安装、调试、设备维修等问题的能力。即解决生产线产品质检、产品售后服务等问题的能力。实践教学体系应以专业核心能力培养为目标，设置专业综合实训环节，实现知识向能力的转变，提高专业业务素质。技术应用能力的培养与专业方向有关，不是公共技术基础实训课程的主要任务，但电子技术系列基础实训课应注意到与专业方向的接口。
（3）先进性。电子技术实践教学内容要适应电子技术快速发展的新形势，在教学中适当引入新技术、新器件、新工艺、新方法，及时调整、优化、增加现代技术含量高的实践教学内容，使实训内容与方法具有先进性。如：增加CpLD/FpGa技术、电路分析与设计仿真技术、敏感元件与应用技术，增加具有时代特征的电子综合实训等。
（4）实用性。是指实训内容与方法贴近生产一线实际，工艺训练规范，包括实训装置和实训场地的布置也应尽量贴近生产实际，使学生得到较好的贴近生产一线的技术技能训练。例如：电路板的元件布局、布线；整机装配中部件间的信号线、电源线、地线的合理安排；集成器件的功能表、特性曲线、参数表和测试方法等。
1.2“宽基础、活模块”的实训模式
由于电子类各专业方向不同，对课程的要求不尽相同。所以将根据“宽基础、活模块”的模式制订电子系列实训课程的实训方案。“宽基础”就是要把公共的基本技能打扎实，这不仅是毕业生顺利获得第一岗位所必需的，更是让学生长期健康发展成为能在人才市场流动的“社会人”所必需的。“活模块”指的是将相关实训规范化、模块化，由各专业根据其人才培养目标，即岗位要求来选定实训项目。当然，为达到高职培养目标，在实训时间上应有保证。原则上，电子技术系列课程的实践教学时数应占电子技术系列课程总学时数的40～50%左右。
1.3从低级到高级，循序渐进的实践教学环节
电子技术系列课程实践教学环节的实施过程中，要把能力要素分解到各实践环节中去，打破实训教学依附于理论教学的旧习惯，建立相对独立完整的实践教学体系。各实践教学环节从低级到高级，循序渐进，以形成良好的综合职业能力。并为获得职业资格证书奠定基础。
实验是必不可少的，电子技术系列课程的实验教学以培养学生的电子电路调试能力和正确使用电子仪器测试电参数的能力为重点，向综合型、设计型、应用型推进。电子实践教学环节引入eDa技术是符合潮流的，也是电子类实训教学的重大改革。电子实验要坚持以实为主、虚拟与真实相结合。为突出基础实验的重要性，电子工艺、电路基础、模拟电子、数字电子、高频电路、单片机与接口技术等实验实训单独设课，自成一体、单独考核，以增强学生的基本技能。
电子类专业可安排模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理与接口技术课程设计、高频电路课程设计等。课程设计应尽量选用工程设计课题，要体现综合性，成果表述以设计说明书的形式出现。课程设计要引导学生充分利用课外时间上网查阅资料，互相研讨，并充分利用eDa工具实现设计课题。
电子技术系列实训课程可延伸到第二课堂、兴趣小组、科技活动等。这些活动是巩固、提高电子系列基础实训成果的有效方法，也是培养学生创新能力的最佳途径。有计划地成立各种兴趣小组，如电子仪器维修兴趣小组、电子科技制作兴趣小组等。学校应提供必要的环境，配备若干有实践经验的教师指导相关活动，通过参加各种电子设计竞赛以促进学生创新能力的培养。
把考证培训纳入教学计划，是促进电子技术系列课程改革的重要内容之一。各专业在教学计划制定过程中，应根据不同的专业方向选择相近的考核工种，如家电、计算机、移动电话中级工的考证等。
2实训教学体系初步方案
3建立实践教学教改质量监控体系
建立实践教学教改质量监控体系的目的是加强实践教学质量的监控，使之规范化、科学化和制度化。实践教学教改质量监控体系的建设包含两重涵义：一是建立相对独立完整的实践教学体系；二是建立实践教学质量监控体系。整体思路是：构建实践教学的“三全监控”体系，即全员性、全过程、全方位进行质量监控。“全员性”是指与实践教学相关的领导、教师和学生都是监控主体，同时又是监控对象；“全过程”是指监控从纵向维度上看，贯穿于实验、课程设计、综合实训、校外实习、毕业设计、第二课堂、兴趣小组、科技活动周等各个教学环学活动的整个过程，包括专业培养目标与实践教学计划制订、实践教材建设与确定、实践教学设施、实践教学的组织与人员结构以及实践教学工作的各项规章制度等。
为提高电子系列实训教学质量，拟从如下几个方面进行：
（1）思想教育：组织教师认真学习和领会高职教育的培养目标，提高教师和学生对高职实践教学重要性的认识。
（2）能力目标：根据专业的培养目标和人才的能力、素质结构要求，把能力要素分解到每一实践教学环节。
（3）实践教学手段和教学方法：在实践教学中注意引入新技术、新器件和新实验方法，使实践教学环节不仅成为专业实践能力的形成场所，而且成为培养创新能力的重要途径。
（4）实践考核：根据各实践教学环节的培养目标，设定相应的考核内容、考核方式、评分标准。考核内容包括教学计划制定的明确目标，考核方法采用过程考核、目标考核等。评分标准包括操作工艺、实习（实验）报告、产品质量、工作态度、课题答辩等。
（5）实践教学教材：按各实践教学要求，组织相关人员编写或补充与培养目标一致的实践教材。
（6）实践教学实施方案：方案中按时间节点对实践教学环节中的技术知识讲解、操作训练、教学方法、考核目标等作出详细的安排。使得讲什么，何时讲；练什么，何时练；考什么，何时考等均落实到位。
（7）实践教学工作的各项规章制度：各实践教学要有完善的教学大纲、指导书、考核方法、评分标准等。
（8）管理体系：电子系、自动化系、实训中心、督导组、教务处同时负责对实践教学的管理和监督，履行对实践教学质量全过程的监控。监控工作落到实处，如定期随机抽查学生的实践动手能力，检查学生的实验、实习报告，抽查学生的产品质量，召开学生和教师座谈会，对实训教学质量进行评价等。
4结论
一年来，通过电子技术系列课程实践教学模式研究与实践，对电子基础课程的实践教学体系、教学模式、教学内容、教学手段以及实践考核方式等有比较清醒的认识，并且取得了一定经验。经修改的教学计划、新编或修改的实训大纲以及新编写的实验实训教学指导书对今后电子技术系列实践教学有指导和促进作用；有关教学理念和教学经验对其他课程的实践教学也有一定的参考意义。
参考文献