3-1 课程发展的主要历史沿革
量子力学自1900年诞生以来，已逾百年。这百年时光中，它从上个世纪前期成为近代物理学两大支柱之一，到20世纪中期发展成为整个近代物理学的共同理论基础，继而到20世纪末期再拓展成为整个近代科学的共同理论基础。掌握它的基本概念和基本的方法，是进入物理学前沿问题研究的不可或缺的基础。在对物理学专业本科生人才培养上起着至关重要的作用。尽管量子力学是为描述远离我们的日常生活经验的抽象原子世界而创立的，但对我们日常生活的影响无比巨大。没有量子力学作为工具，就不可能有化学、生物、医学以及其他每一个关键学科的引人入胜的进展。没有量子力学就没有全球经济可言，因为作为量子力学的产物的电子学革命将我们带入了计算机时代。同时，光子学的革命也将我们带入信息时代。可以说迄今为止，量子理论已经成为支撑人类科学技术进步、提高人类物质文明、丰富人类精神文明的最重要的物理理论。
校内发展沿革：量子力学课程是物理学专业重要的基础课之一，是物理学科下设的许多二级学科的研究生入学考试科目。同时也是微电子学专业，光信息与科学技术专业，和电子科学技术专业的必修课之一。量子力学课程建设可以追溯到光电工程学院成立初期，当时采用了梁斌教授出版的《专业数理基础二》一书的后半部分，作为本门课程的教材。数理学院成立后，《专业数理基础二》分为两门课，即《量子力学》和《热力学统计物理》，现在一直用的是周世勋教授主编的《量子力学教程》。
现在我们学校为建设成教学研究型大学而努力。量子力学是物理学专业的重要的基础课程，是现代物理学重要的支撑课程，是具有科学素养的学生必须学好的课程，也是物理系考研学生和以后想进入科学研究领域的学生必须掌握的课程。我们的量子力学教学在提高本科教育质量方面正发挥越来越重要的作用。我们目前的量子力学教学团体都由年轻的研究人员组成，具有的较好的科研经验和一线的教学经验，有国外的游学经验，知晓国外优秀的教学理念，具 有课程改革的动力和上好量子力学课程的渴望。我们都迫切希望通过这个课程
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的建设，为应用物理专业和光电工程类各专业的学生学好量子力学，进入科学研究的殿堂提供最大的帮助。
3-2 教学内容（含课程内容体系结构；教学内容组织方式与目的；实践性教学的设计思想与效果） 课程内容体系结构：
教学内容主要分为波动力学、矩阵力学及其应用，具体内容如下： 第一部分：波动力学主要包括绪论，波函数和薛定谔方程，量子力学中的力学量
第二部分：矩阵力学主要包括态和力学量的表象。
第三部分：理论运用主要包括微扰理论，散射，自旋与全同粒子。 课程知识模块顺序及对应的学时为：
1. 经典物理学的困难与量子力学的实验基础 (包括黑体辐射辐射与普朗克能量子假说；光电效应与爱恩斯坦光量子假说；康普顿散射实验与光的粒子性；原子结构的玻尔理论的困难；德布罗意波粒二象性假说及其实验基础) (4学时) 。
2. 波函数和薛定谔方程 (包括波函数及统计解释; 态叠加原理; 粒子流密度及粒子数守恒定律；定态薛定谔方程及其应用: 一维无限深势阱、线性谐振子、势垒贯穿) (6学时) 。
3. 量子力学中的力学量 (包括表示力学量的算符，动量算符和角动量算符，电子在库仑场中的运动，氢原子，厄米算符本征函数的正交性，算符与力学量的关系，算符的对易关系，两力学量同时有确定值的条件，测不准关系，力学量平均值随时间的变化，守恒定律) (8学时) 。
4. 态与力学量表象 (包括态的表象，算符的矩阵表示，量子力学公式的矩阵表述，幺正变换，狄拉克符号，线性谐振子与占有数表象) (8学时) 。 22
5. 微扰理论 (非简并定态微扰理论，简并情况下的微扰理论，氢原子的
一级斯塔克效应，变分法，氦原子的基态，与时间有关的微扰理论，跃迁几率，
教学内容组织方式与目的：
做到深入浅出，简洁易懂，把深刻的理论用简练的语言表达出来。借助多媒体课件，使理论更形象生动。使学生掌握量子力学的基本原理、基本概念和一些基本的理论方法及应用于具有代表性的问题所得出的重要结论。本课程重在培养学生正确理解和运用量子力学基本概念、基本理论方法的能力，向学生介绍一些量子力学所必须的数学知识和提高学生运用数学知识的能力，为学生建立良好的理论物理基础，初步具备从事科学研究的基本理论、基本方法和基本技能。
教学内容和课程全部用Power Point，并将它们全部上网，学生可以从网上下载，以避免学生在课堂内用较大力量记笔记，使学生有充分的时间听讲和思考，更好的掌握消化本门课程。 实践性教学的设计思想与效果：
为了让学生能将这门课程中所学到的基本理论初步运用于实践，紧密联系近代物理中的前沿知识，选择一些课题，结合学生的毕业论文，在老师的指导下进行专题研究。激发了学生学习研究的兴趣，培养了学生分析、解决问题的能力。
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3-3 教学条件（含教材使用与建设；促进学生主动学习的扩充性资料使用情况；配套实验教材的教学效果；实践性教学环境；网络教学环境） 教材使用与建设： 2007年以前梁斌教授出版的《专业数理基础二》一书的后半部分，作为本门课程的教材。2007年数理学院成立后，《专业数理基础二》分为两门课，即《量子力学》和《热力学统计物理》。使用高等教育出版社出版发行的统编教材《量子力学教程》，周世勋编著，1979年2 月第一版；自2010年开始，使用高等教育出版社出版发行的统编教材《量子力学教程》，周世勋原著、陈灏修订，2009年6月第二版。在教材的基础上结合我校的具体实际情况，经过多年的摸索后，我们适当做些删减与补充。并初步编写了针对应用物理专业和光电工程学院各专业的《量子力学》讲义，从系统性和适用性的角度，不断地修改、充实我们几年来形成的讲稿。 促进学生主动学习的扩充性资料使用情况： 《量子力学教程》，曾谨言编著，2003 年，科学出版社出版发行的普通高等教育“十五”规划教材。 《量子力学》，苏汝铿编著，2002年，高等教育出版社发行的面向21世纪课程教材。 《量子力学》，张永德编著，2002年，高等教育出版社。 《Modern Quantum Mechanics》，J.J.Sakurai编著，2006年，世界图书出版公司。 《量子力学教程习题剖析》，孙婷雅编，2004年，科学出版社。 《量子力学习题精选与剖析》上下册，钱伯初，曾谨言编著，2001年，科学出版社。 实践性教学环境： 24 3-4教学方法与教学手段（含多种教学方法灵活使用的形式与目的；现代教育技术应用与教学改革） 根据量子力学课程的特点以及主讲教师各自的特长，本课程采用了灵活多样的教学方法和教学手段，注意了传统的讲授方法与现代教学技术和手段的结合，具体体现在一下几个发面： 1. 传统结合多媒体。一方面利用传统的教学手段保证了讲解过程中物理思想的阐述和数学推导的论证、物理内涵的挖掘和剖析，以求得学生对量子力学原理有较好的领悟和基本能力的培养。另一方面，通过编写《量子力学》课程的电子教案，开发多媒体课件，图文结合动画形象直观地解释抽象复杂的量子力学基本原理及其应用，加深学生对讲授内容的理解，为学生留出充足的思考、提问、讨论时间。 2. 精讲结合泛讲。在教学中注重对学生物理思想的灌输，突出重点，剖析难点，对重要的概念、规律、方法等精讲；对一般性问题略讲，把重点放在解决问题的思路与方法上，启发学生自己去研究具体过程。 3.教学结合科研。在课程的教学过程中，教学团队针对教学内容，吸取科研中的研究成果，并通过结合最新的科研动态，向学生讲授教学内容在相关领域中的应用；同时，我们还邀请了校内外专家来校作量子信息、量子纠缠、量子计算系列讲座，通过这些方式既有效调动学生的积极性和激发他们的潜能，又初步培养了学生的科研能力。 4.讲授结合讨论。在对本课程中诸如波函数的几率诠释、测量等一些重要的概念或有争议的问题的讲授中，教学团队采用了提示启发与组织学生小组讨论相结合的方法。这样，不仅可以使得学生在讨论中了解课程的内容，而且还学会了分析与解决问题的方法，培养了学生的合作精神。 5.课堂结合网络。在对该课程的教学中，教学团队一方面通过典型习题课、辅导课的讲授等加深学生对基础知识的巩固和对前沿领域的了解。另一方面通过将授课录像、习题、阅读材料等基本教学资料上网，并建立“学生园地”这个互动空间为学生课前预习、课后复习、疑问解答等提供了多种途径，为课堂的教学过程提供感性、直观和生动的补充。 6.考试方式改革。在本课程的教学中，我们采用了教考分离，并建立了较完备的试题库，包括单选题、填空题、判断并简述理由题、简答题、证明题和 计算题等题型，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25 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%。
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