分子生物论文篇1

1.2实验材料

1.2.1蜱的来源2013年4－5月，从伊宁县的2个采集点、2个绵羊群，每群＞30只，均未药浴，采集其体表寄生蜱，共获得硬蜱324只，放置于潮湿阴暗处，以保持其存活。

1.2.2主要试剂PCR所用试剂均购自上海生工生物工程技术服务有限公司；DNA提取试剂盒（DNeasyBloodTissueKit）购自德国Qiagen公司；其他试剂均为分析纯。

1.3实验方法

1.3.1蜱种鉴定参照《中国经济昆虫志》［9］，用普通解剖显微镜将324只蜱进行形态学鉴定，初步分类后，从中选取50只用配备数码照相功能的解剖显微镜（LEICAM165C）拍摄图片，对蜱的盾板、假头、假头基、肛侧板、气门板、第一缘垛、孔区（雌蜱）等形态进行对比观察并测量［11］。1.3.2蜱的处理和DNA提取将蜱标本分别依次用浓度为70%、50%、30%、10%的乙醇溶液于37℃摇床中振荡冲洗1h，再用超纯水反复冲洗，干燥。最后置于消毒灭菌的1.5mlEP管中。按照DNA提取试剂盒使用说明书提取虫体基因组DNA，置-20℃保存备用。

1.3.3基因扩增用上游引物5′-CTGCTCAATGATTTTTTAAATTGCTGTGG-3′，下游引物5′-CCGGTCTGAACTCAGATCAAGT-3′扩增线粒体16SrRNA序列［12］；上游引物5′-CAAAAWCCTGGTAAAATTAAA-3′和下游引物5′-GCACTATCAAGCAACACGACT-3′扩增COⅠ序列［10］。25μlPCR反应体系：模板1.5μl（约50ng），上游和下游引物各0.75μl（75pmol），50mmol/LKCl，10mmol/LTris⁃HCl（pH8.3），1.5mmol/LMgCl2，1单位TaqDNA聚合酶。PCR反应循环参数为：①16SrRNA为94℃预变性5min，92℃变性30s，54℃退火30s，72℃延伸30s，共38个循环，72℃终延伸8min。②COⅠ为94℃预变性5min，92℃变性30s，50℃退火30s，72℃延伸60s，共38个循环，72℃终延伸8min。扩增片段后送上海生工生物工程技术服务有限公司测序。1.3.4序列分析及系统进化树构建结合GenBank登录的图兰扇头蜱的16SrRNA和COⅠ参考序列，将本实验PCR扩增的6条16SrRNA及6条COⅠ序列测序结果与参考序列比对，运用Mega5.0软件的ClustalX程序分析，计算遗传距离并构建遗传进化树。

2结果

2.1蜱种鉴定所鉴定蜱共324只（168、156），虫体体型较小，雌虫体长3.2～5.5mm，雄虫体长2.9～3.6mm，呈褐色，背腹扁平似卵圆形，芝麻至米粒大，雌蜱饱血后可膨胀达蓖麻籽大。体分为假头和躯体两个主要部分（图1A）。假头基呈六角形，侧角明显，后缘微凹（图1B）。雄蜱盾板覆盖整个背部，雌蜱盾板覆盖背前部，前部较窄，后部圆钝，盾板遍布刻点，以细刻点居多，粗刻点少而零散（图1C）。眼卵圆，靠近盾板前部边缘。须肢粗短，中部最宽，前端稍窄。雄蜱气门板长卵形（图1D）。体端有缘垛，中垛大于边垛，常有尾突（图1E）。有肛沟，雄性肛侧板后缘内斜明显，内缘具角突，长约为宽的2.5～3.0倍，内缘中部稍凹，后缘向内显著倾斜，其后方凸角明显（图1F）。结合有关文献［9，13］认为伊宁县的蜱具有硬蜱科扇头蜱属图兰扇头蜱的特征。但由于吸血、饱血雌蜱及部分未成熟或形态变异的雄蜱，仅用传统形态学分类方法不能准确区分。因此，从324只中选出6只雌雄分别具有形态差异的蜱（4、2），根据采集地点分别将其命名为YN-1、YN-2、YN-3、YN-4、YN-5和YN-6。YN-1为当地典型雄性图兰扇头蜱；YN-2和YN-3为半饱血雌蜱，因其腹部吸血膨胀已无法观察缘垛，肛侧板和副肛侧板难以区分形态且边界不清；YN-4、YN-5和YN-6为部分形态特征改变雄蜱，YN4和YN5体端较宽似倒置三角形与典型的图兰扇头蜱卵圆形体端不同，且YN5气门板呈长逗点形与血红扇头蜱气门板相似；YN6肛侧板后缘圆钝，凸角不明显。因此对这6只蜱采用分子生物学方法进一步分析，对上述形态学鉴定结果进一步验证。

2.2分子生物学鉴定

2.2.1PCR扩增通过PCR扩增上述形态学差异较大的6只图兰扇头蜱线粒体DNA，产物经1%琼脂糖凝胶电泳分析，均获得特异性很好的PCR产物，与预期目的片段一致（16SrRNA约为460bp，COⅠ约为760bp）。

2.2.2图兰扇头蜱16SrRNA和COⅠ基因片段组成利用Mega5.0软件计算6只图兰扇头蜱的16SrRNA和COⅠ基因片段碱基组成。16SrRNA基因片段A、T、C、G的平均碱基含量分别为36.68%、37.12%、10.7%和15.5%，碱基A＋T平均含量是73.78%。COⅠ基因片段A、T、C、G的平均碱基含量分别为38.56%、31.78%、14.12%和15.54%，碱基A＋T平均含量是70.34%。

2.2.3图兰扇头蜱基因序列比对及系统进化树运用Mega5.0软件的ClustalX程序进行多重序列比对后，16SrRNA获得2种不同序列，并登录GenBank，登录号分别为KF547987和KF547989；COⅠ获得3种不同序列，登录号分别为KF688136、KF688137和KF688138。各结合GenBank登录的3种扇头蜱的参考序列构建系统进化树。6只图兰扇头蜱16SrRNA基因片段的遗传变异很小，共检测出2个单倍型，1个变异位点。其中YN-2、YN-3、YN-4和YN-5序列相同，为一种单倍型；YN-1、YN-6在216位点处为转换位点（T-C），为一种单倍型。基因序列比较结果显示同源性均在99.5%以上，遗传距离为0.3%～0.5%。而上述6只图兰扇头蜱的COⅠ基因片段序列变异较大，共检测出3个单倍型，4个变异位点。YN-1、YN-2和YN-6序列相同，为一种单倍型；YN-3和YN-5检测到3个变异位点，均为转换位点（A-G），无插入/缺失和颠换现象；YN-4在上述变异基础上，于574位点处发生转换（A-G）。基因序列比较结果显示同源性均在98.6%以上，遗传距离为0.3%～1.9%。

分子生物论文篇2

二、改革实践教学内容，强调综合性和连贯性

由于验证性实践限制了学生发挥主动思维的空间，因此，必须建立分子生物学实践教学创新培养新模式，从验证性实践过渡到以设计性、综合性实践为主，重点培养学生在科研中的综合思维能力及实际动手操作能力，变被动灌输为主动思考，为学生今后进实践室从事相关领域的科学研究做准备。我们在改革中强调实践的综合性和连贯性，如学习重组DNA技术时，我们安排了5个实践：重组质粒的提取，DNA的酶切，DNA凝胶电泳及片断的胶回收，外源基因的连接，重组DNA的转化、筛选及鉴定。这五个实践包括了重组DNA技术的五个核心内容“分、切、接、转、筛”。我们把这5个实践串联成一个综合实践，使其具有连贯性。每次实践结束时的样品正好是下次实践的材料，这些实践将变成一整套前后关联的有机整体，一环扣一环，只有这5个实践全部操作成功了，才能最后得到自己需要的克隆。这种综合性实践使学生在整个过程中面临着挑战，也使最终成功得到产物的学生有成就感；不仅能培养学生综合实践操作能力，还能培养学生团结协作的精神和对科学研究的兴趣。

三、开放型教学模式，提高教学质量

分子生物论文篇3

物理学是一种知识体系，更是一种文化体系，物理文化“是古代哲学家、近现代物理学家和物理工作者，历经数千年逐步创造的物理知识体系、观念形态、价值标准及约定俗成的工作方法的总和，”物理文化跟人类的其他文化一样，可以“分为器物、制度、观念三个层次，”物理文化的器物部分是物理学发展的物质基础，包括观察和测量器具、相关的实验设备等，物理文化的制度部分包括从事物理学活动的各种建制，主要有研究机构、学术团体、出版部门、法规章程等，物理文化的观念层次，是物理文化的内核，包括物理学知识、物理学思想、物理学的方法以及所蕴含的科学精神等。

物理学是一种生动和重要的人类文化活动，德国哲学家恩斯特·卡西尔指出：“科学是人类智力发展中的最后一步，并且可以被看成是人类文化最高最独特的成就，”物理学具有鲜明的文化品格，因此，物理文化本身就是一种教育力量，物理教学要注重对学生物理文化的熏陶，促进学生掌握科学的方法论、建立科学的价值观。

2　原子和原子核的内容概述

人教版高中新课标物理教科书，为了突出人类对原子内部结构的逐步深入地认识过程，将原子结构和原子核的内容分编为两章，其内容包括：电子的发现；原子的核式结构模型；氢原子光谱；玻尔的原子模型；原子核的组成；放射性元素的衰变；探测射线的方法；放射性的应用与防护；核力与结合能；重核的裂变；核聚变；粒子和宇宙等内容，课程标准要求学生在“学习中，注意体会其中的科学方法、科学思想，感受科学的和谐美。”

3　文化视野下原子物理的教学策略

爱因斯坦曾指出，教科书中的科学结论“几乎总是以完成的形式出现在读者面前，读者体会不到探索和发现的喜悦，感觉不到思想形成的生动过程，也很难达到清楚地理解全部情况，”为了让学生感受物理文化的精神和智慧，笔者将“原子和原子核”这部分内容，放在20世纪初到21世纪初这一跨度为100年的背景上进行审视，把教学活动转变为历史上文化创造者与今天学习者之间的对话活动，与此同时，还将其视为一个开放性的系统，在不变更其主体结构的前提下，教学活动中，渗透“科学、技术与社会”的思想，突显这部分内容在方法论上的价值，对“原子和原子核”的教学笔者主要从以下三个方面展开。

3.1强化基础，将凝固的文化激活，引领学生进行探究性学习

“强化基础”是指对重要的基础知识的阐述力求准确清楚、层次分明、严谨扎实，以充分体现高中物理课程的基础性，“将凝固的文化激活”是指让学生置身于历史背景下，经历一次次的“发现”之旅，通过前人的探究活动学习科学探究。

下面以“玻尔的原子模型”教学片断为例，谈谈我们的做法，粒子的散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，为原子核式模型的建立奠定了基础，但是经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分裂特征，玻尔把量子概念引入原子系统，提出了三条假设，解决了卢瑟福模型的困难，把原子理论向前推进了一大步，具体教学的线索如下：

为了消除学生的神秘感，教学过程中，笔者强调玻尔原子理论的三个假设，并不只是源自玻尔的灵感进发，而是在玻尔的信念、实验、思考的共同作用下结出的智慧之花，首先，玻尔作为卢瑟福的学生，1912年3月到6月，他曾在卢瑟福的实验室工作过4个月，并参加了粒子散射的实验工作，对卢瑟福的核式结构模型的正确性坚信不疑，其次，1900年，普朗克提出的量子论，1905年，爱因斯坦利用光子说解释光电效应现象，也给玻尔以启迪，第三，1913年2月，哥本哈根大学的H·M·汉森提示玻尔，要注意光谱的实验数据和巴耳末的氢谱线的经验公式，巴耳末公式独特的级差结构，使玻尔茅塞顿开，原子结构的图景一下子清晰地呈现在玻尔的脑海中，这个被称为“二月转变”的事件，使玻尔很快整合了卢瑟福、普朗克、爱因斯坦的思想，写出了被后人称为“伟大的三部曲”的著名论文《原子结构和分子构造》，爱因斯坦为此给予玻尔高度评价，他写道：“当后代人来写我们这个时代在物理学中所取得的进步的历史时，必然会把我们关于原子性质的知识所取得的一个最重要的进展同尼尔斯·玻尔的名字联系在一起。”

经过这样的处理，教材静态的文本就成了活的载体，这时展示在学生面前的物理学“不是一般定律汇编，也不是一本把各种互不相关的论据集合在一起的总目录，它是用来自由地发明观念和概念的人类智力的创造物。”

3.2渗透方法，让学生了解科学源流，在追溯科学嬗变的历史轨迹中，理解科学方法

“渗透方法”是指在展现具体的物理知识的过程中，贯穿着物理研究方法、思维方法这条暗线，“把科学过程和思维方法，引入物理教学，不仅能使学生有身临其境之感，而且能领略前辈大师的研究方法、物理思想及科学精神。”

人们对原子和原子核的研究，为我们展示了一条非常清晰的科学研究的途径：实验(事实)——理论假设——实验(提供新的事实)——修正理论(甚至建立新的假设)，人们在不断修正错误的过程中逼近事物的本质，获得真理性的认识。

1895年发现X射线，1896年发现天然放射性现象，1897年发现电子，连续出现的三大发现在科学界和哲学界产生的影响是十分巨大的，给整个物理学界带来了困惑和论争，法国著名物理学家彭加勒、路·乌尔维格、意大利的奥·利希、奥地利的马赫，甚至革命导师列宁也加入了这场讨论，马赫将这称作为“原理的普遍毁灭”(原子的不可分割、不变性被打破了，物质不灭和能量守恒的规律受到新的检验等等)，唯心论者认为“原子非物质化，物质消失了”，我们用今天眼光审视这段历史，不难发现，物理学此时显然“进入一个浓雾密布，但已透过微光的领域，而且有幸展望令人激动的新远景”，物理学确实在这些发现后达到了一个新的高度。

人类在认识微观世界的进程中，实验仍然是探索的基础，在对“原子和原子核”探索中就有卢瑟福粒子散射实验、查德威克发现中子的实验、哈恩的裂变实验、费米建立第一个核反应堆……，但是，如果只是实验而缺少思考，实验就没有方向，物理学就不可能有今天的辉煌成就，教学活动中，我们不仅要让学生知道科学家做了什么实验，观察到什么现象，更要突出科学家据此进行的富于想像力的猜想以及大胆的理论构建过程，卢瑟福发现质子后，人们明确了质子是原

子核的组成部分，但是实验数据表明，绝大多数原子核的质量与电荷量之比都大于质子质量与电荷量之比，据此，卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着中子，查德威克在此思想指导下发现了中子，类似的案例还有很多，我们要有意识地加以展示，让学生感悟到科学家为什么要这样去做、为什么会这样去做。

人们认识原子的历程中方法论的因素非常丰富，科学理论的发展并不是新理论毁灭了旧理论的成果，而是新理论既指出了旧理论的优点也指出它的局限性，从而使我们对物质运动规律的认识提高到更高的理论高度，比如，卢瑟福的原子核式结构模型可以很好地解释粒子散射实验，但是无法解释原子的稳定性和原子的分立光谱，玻尔的原子模型，就保留了它的合理内容，即有原子核存在，而摈弃了其他不合理的内容，所以说，玻尔的原子理论和卢瑟福的核式结构模型之间有一种继承和发展的关系，不仅原子和原子核理论如此，任何物理学的变化，无论看起来有怎样的革命性，则都是如此。

若想预见科学的未来，正确的方法是研究它的历史和现状，《美国国家科学教育标准》指出，“历史实例的介绍可以帮助学生看到，科学事业是富有哲理的，是社会性的活动，是充满人性的，”科学活动的成果无论是多么抽象，它的起源和发展的本质却是人性的，是人的满怀激情的活动。

3.3拓宽视野，让学生品味科学成就，体验科学家的心路历程，把握科学精神的精髓

“拓宽视野”主要是拓宽知识面，一方面力图反映一些当代粒子理论的新成果、新应用，另一方面展示新理论建立过程中科学家的心路历程，让学生体验科学家探索未知的信心、勇气及抉择。

教学中，安排一些中学生能够接受又符合课程标准要求的新内容、新知识，如，四种基本相互作用、夸克模型、磁约束和惯性约束、恒星和宇宙的演化以及微观世界规律的统计性等，在“放射性元素的衰变”中，渗透夏商周断代工程和碳14测年技术在其中的重要作用，“重核的裂变”中，介绍当前朝鲜、伊朗核问题的相关资料，引导学生向窗外的世界望一望，不仅可以使高中物理教学呈现当代色彩，更重要的意义在于学生科学素质的培养。

教学中渗透一些相关理论建立过程中科学家的心路历程，有助于培养学生对科学的正确认识，有助于学生理性怀疑意识的建立和批判精神的形成。

分子生物论文篇4

【中图分类号】G643 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0220-02

随着分子生物学的迅速发展,相关的新知识和新技术不断涌现,其理论与技术正在向生态学和环境科学等学科迅速扩展。分子生态学就是在这种形式下应运而生的。其概念是指应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制的科学[1]。

分子生态学涉及的研究领域十分广泛,研究的生命对象为微生物、植物与动物,在研究生教育中适合的专业比较多,如生态学、作物生产类、动物生产类和环境科学等专业可以必修或选修,在教学方法上有其独特性,同时分子生态学是一门崭新的学科,尚没有成熟的方法借鉴,迫切需要我们在该门课程的教学实践中逐渐去摸索。本文就研究生分子生态学课程的教学方法进行一些探讨。

1 分子生态学教学方法

1.1 精选教学内容,体现学科特点与发展趋势

分子生态学是一门新起的交叉学科,涉及的领域非常广泛,研究内容主要包括分子种群学、分子环境遗传学和生物体内有机大分子对环境因子变化的响应的分子适应性[2]。教授分子生态学这门课程,就要精选授课内容,让学生既能系统地掌握分子生物学的基本原理与实验技术,又要让学生了解这些原理与技术在生态学、微生物学、植物学和动物学等相关领域的应用和所取得的最新进展。因此,我们将教学内容大体分成三部分:(1)分子生物学基本原理;(2)分子生态学中常用的分子生物学技术与方法;(3)分子生态学研究所取得的主要进展。

1.2 采用现代化教学手段

分子生态学是在蛋白质、核酸等分子水平上探究有关生态学问题,主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化和发展的分子过程的分子机理,内容较为抽象,通过多媒体教学,可以将抽象的内容图示化、形象化而便于学生理解[3],如核糖体RNA的碱基排列顺序可以检测出种系发生上的深远关系,是分子生态学中要介绍的主要内容之一,用多媒体将真核生物糖体RNA基因的结构以图像展现出来后,学生很容易理解18S、5.8S和28S的分布情况。再如构建分子进化树是分子生态学研究种群进化关系的主要手段之一,而构建进化树方法的介绍牵涉到软件使用和在线操作,利用多媒体和网络教学手段教授,学生不仅容易理解和掌握而且激发了他们的学习兴趣。

1.3 讨论式教学方法的应用

1.3.1 讨论式教学方法的必要性

讨论式教学是一种开放式的教学形式,它组织和鼓励学生主动学习和掌握知识,论述和阐明对某一教学基本内容的理解,并通过与其他同学的交流与讨论,获得科学的思维方法以及正确的结论[4-5]。讨论式教学有利于激发学生的创造性思维,开发学生的思维资源,是培养学生主动获取知识能力和独立思考能力、调动其学习积极性、提高创新能力的有益方式。以下是分子生态学教学中采用讨论式教学方法的必要性:

首先,研究生教育是我国高等教育中的重要环节,对研究生创新能力的培养是研究生教育的核心内容,而研究生从事研究工作的能力大小对于能否提高我国整体学术水平以及研究生自身的发展的好坏具有十分重要的作用。因此,在分子生态学教学中我们也始终坚持以培养研究能力和创新能力作为核心教学思想,更多地采用讨论式教学方法,鼓励研究生积极参与学术讨论活动,而不应把研究生的课程学习变成本科阶段的简单继续和延伸。

其次,研究生与本科生不同,他们已经初步掌握了相关学科的基本理论和研究方法,可以开展课程教学以研究生为主体,重视和促进研究生个性的健康发展,充分发挥其学习的主动性和自觉性。

再者,分子生态学是一门新兴的交叉学科,学科自身的经典理论很少,更多的是利用分子生物学技术从微观探讨生态学机制,研究范围非常广泛,未知领域多,发展速度快,同时选修该课程学生的专业差异大,更适合利用讨论式教学。

1.3.2 挑选适宜进行课堂讨论的内容

以学生为主体,针对不同类型的教学内容加以科学的问题设计,制定与学生认知程度相适应的讨论方案,采用“自学、精讲、讨论”的教学模式。这些问题一方面来自老师的观点,更重要的是收集学生感兴趣却又不是很明白的问题,以便在讨论时,学生有据可查,有话可说。

在分子生态学教学中,由于选课的研究生专业背景差异大,兴趣点分散,为了突出共同的兴趣,我们在分子生态学研究的分子生物技术中提出一些主要问题让学生讨论。例如学生可以讨论“功能基因与核糖体RNA基因作为生物遗传多样分析指针的优缺点比较”,“怎样构建合理的遗传进化树”等。对这些基本问题的讨论,参与人数多,讨论的气氛热烈,可以提高讨论效果,增加学生的学习兴趣。

对试验结果进行课堂讨论。试验结果一方面要来自授课老师自己的课题研究,另一方面可以来自学生结合导师项目的相关试验。这些试验过程与结果具有现实性和真实性,学生兴趣较大,是很好的讨论题材。例如在变性梯度凝胶电泳(DGGE)实验中,由于操作程序复杂、引物设计、样品PCR条件、实验仪器本身和电泳条件等因素均可以影响实验结果。我们可以根据试验的不同结果,进行分析总结,推测出现各种结果的可能原因,加深对分子生态实验技术优缺点的理解。

1.3.3 分组进行讨论

从我们这几年的教学情况来看,选修分子生态学的学生数较多,专业差别很大,可将专业类似的学生分为一组,对与其专业相关的特定的专题知识或文献进行讨论。针对不同小组,授课老师事先结合各小组的专业特点,发给他们一些文献,鼓励学生课前一到两周查阅相关资料和文献,并将准备的内容进行整理制作成幻灯片,然后再推举一至两人在课堂上进行讲解。每组讨论时间为40分钟。

对于专题知识讨论,可以采用阐述法和探究法。阐述法适宜于教学内容中的重点问题,通常作为预习内容提出而在下一次课中进行讨论。通常由教师提出问题学生予以分析阐述。例如:在研究环境对生物基因表达影响中几种基因差异表达技术的优缺点是什么?即针对分子生态学中的主要研究方法,布置学生分组准备试验设计方案,并进行可行性分析。例如针对一个污染湖泊,我们怎样用分子生态学的方法分析其微生物遗传多样性的变化。这样的问题在教科书上找不到现成答案,必须在掌握分子生态学的相关分子技术原理上,查阅大量参考资料并深入思考才能设计出来,不仅锻炼了学生利用工具书与互联网迅速获取信息的能力,而且对他们辨证思维能力、分析问题与解决问题能力的提高也有极大帮助。

对于文献讨论,分报告、讨论和点评与总结三个环节进行。报告的重点内容为:本论文要解决什么问题及其提出的背景或假设,论文解决问题的过程中所采用的方法,论文的结果分析如何,结论是否明确,本文的贡献在哪里,研究方法、材料或内容上是否存在不足等。讨论的内容包括:解答老师和同学的疑问、补充课堂讲解的不足、讨论学科交叉的知识和方法等。为了充分调动同学讨论的积极性,达到更好的教学效果,我们把每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。任课教师对课堂报告的内容和讨论的内容进行点评和总结。每次小组讨论结束前,授课老师都要给出点评和总结,其内容比较广泛,可以讲授相关的前沿知识点,指出课堂报告的优缺点,发表自己对文献相关论点的看法,补充科研写作方法等。

1.3.4 成绩的考核

为了督促学生更好地通过本课程学习专业基础知识、前沿知识和科研方法,我们采用平时考核和期末考核相结合的方法对学生的学习情况进行综合考核。平时考核的对象主要是在讨论式教学中,每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。期末考核对象是对本课程的基础知识的了解与掌握情况,最后的总评成绩为平时成绩和期末成绩加权平均的结果,其中平时考核成绩占总成绩的40%,期末考核成绩占60%。

2 体会与对策

2.1 不断加强自身学习,提高业务水平

学生对一门课程的兴趣和学习热情,除了课程的重要性之外,很大程度上也与授课教师的教学水平有关。面对分子生态学是一门刚新起的交叉学科[6],国内起步较晚,大部分文献来自国外,因此加强英文文献的阅读量,以便掌握国内外最新研究进展。该学科涉及的领域十分广泛,必然要求授课老师具有较广的专业知识面,教师首先必须加强自身学习,不断提高自身的业务水平,而且要善于与学生沟通,及时了解学生的反应,在教学实践中不断总结经验,及时对教学方法加以改进和充实。

2.2 创新教学方法改进教学手段

本课程涉及的原理与方法较为抽象,必须加强教学手段的改进和现代教学课件的应用,尽可能采用一些动画的多媒体辅助教学课件,使教学内容形象、生动而且直观,使学生对教学内容,尤其是难点的掌握起到事半功倍。由于本课程涉及的专业面很广,在教学方法上,除了应用讨论式以外,还要根据具体授课内容利用启发式、互动式和参与式等多种方法结合,引导学生如何探索科学的未知领域,激发他们在科研中不迷信前人的结论,提出多样化答案,使学生勇于探索、敢于创新。

2.3 编制教材,补充教材内容并加以规范

到目前为止,还没有一本适合研究生教学的分子生态学教材。目前教学的基本内容主要参照的教材是Beebeeb编著的由牛津大学出版社出版的《An Introduction to Molecular Ecology》和Carvalho编著的《Advances in Molecular Ecology》。同时,本学科的发展很快,随着分子生物学新理论、新技术层出不穷,分子生态学研究的广度与深度的加深,每年有关本课程内容的知识也在不断积累,起点不断提高,因此必须及时整理,尽量使多元的知识系统化,形成一本较完善的教材,并及时对教学内容进行增添,,将当代最新的科学技术成果及时纳入相应课程,逐步加大教学内容的前瞻性。

参考文献

[1] 黄勇平,朱湘雄.分子生态学――生命科学领域的新学科.中国科学院院刊,2003,(2):84-88.

[2] 唐影,林春.充分发挥课堂讨论在研究生教学中的作用,山西医科大学学报:基础医学教育版,2007,9(3):263-265.

[3] 徐会利,贺佳丽,周庆逸.多种教学方法在临床精神病学研究生教学中的应用,学位与研究生教育,2007,11:50-52.

分子生物论文篇5

【医学分子生物学主要栏目】专家述评、论著、综述、研究快报。

获奖情况：1990年《国外医学》系列第一次质量评比中获三等奖

分子生物论文篇6

作者简介：梁卫红（1968-），女，山西祁县人，河南师范大学生命科学学院，副教授；杨献光（1980-），男，河北邯郸人，河南师范大学生命科学学院，讲师。（河南 新乡 453007）

基金项目：本文系河南省高等教育教学改革研究省级研究项目（项目编号：2012SJGLX134）、河南师范大学教学研究基金重点项目（项目编号：521751）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0110-02

分子生物学是一门从分子水平研究生命现象、生命本质及其规律的科学，以1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型为标志，分子生物学作为一门独立的学科诞生。该学科的最大特点是发展迅速，并在生命科学领域与其他学科融合交叉，对现代生物学发展的影响越来越广泛和深刻，因此分子生物学在生物学基础理论的学习中占有重要地位。目前很多高校的生物科学、生物技术、生物制药、生物工程、药学、环境科学等专业，都将“分子生物学”作为本科生的必修专业基础课或专业主干课，重视“分子生物学”教学已成为生物专业广大师生的共识。本文结合近年来河南师范大学本科分子生物学的教学实践，就分子生物学的课程体系安排、教学模式等方面进行了探索和分析。

一、课程教学内容体系改革

“分子生物学”的主要内容包括生物大分子的结构与功能、基因表达与调控以及技术方法等。通过对本课程的学习，要求学生掌握核酸、蛋白质等生物大分子的结构和功能，理解遗传物质的复制、转录和翻译过程及其分子机制、基因表达调控的基本模式、遗传物质突变、修复和重组的机理，了解分子生物学基础实验原理和应用。为在有限的学时和条件下，使学生理解抽象的分子生物学理论和基础实验原理，笔者从以下方面进行了改革和尝试：

1.课程在培养方案中的定位

从学科角度来讲，分子生物学涵盖面广、学科内容更新快，与“细胞生物学”、“生物化学”和“遗传学”等生命科学主干课程有一些交叉，所以在开设该课程时，需要充分考虑学生的接受能力。在本校生物专业2005年的本科生培养方案中，该课程为36学时，在大四第一学期开设，设定为生物技术和生物科学专业的必修课，水产养殖专业的选修课，实际开设时间是在学生教育实习之后11月到来年的1月，共9周，每周4学时。在教学中，笔者发现虽然在大四开设时，学生已经具备了预修课程的专业基础知识，但是由于95%以上的大四学生在这学期复习考研，而“分子生物学”又是许多生物专业硕士生入学考试的必修课，学生普遍反映该课程开设晚，学起来感觉时间紧、压力大。鉴于此，在2010年的本科生培养方案中，分子生物学改在大三第一学期，以每周2学时的方式面向生物科学、生物技术和水产养殖三个专业开设，这样学生可以在一个完整的学期内学习这门课，拥有了较为充裕的时间，系统掌握“分子生物学”基础理论，从反馈意见上看，学生非常认同这样的改革。

2.课程体系的制定和完善

本校生物专业本科“分子生物学”的教学体系自2005年以来进行了三次调整，第一次是从2005年起，采用了双语教学的模式，主要原因是当年本校面临本科教学评估，双语教学已经列为本科教学质量评估的观测指标之一，为使生物技术专业的课程的双语教学授课率达到15%，综合各方面因素，“分子生物学”双语教学成为一个试点。为开展人才培养模式的改革创新，“分子生物学”课程尝试采用双语授课形式，旨在提高大学生专业英语水平和直接使用英语从事科研的能力。但是当时适合高等师范院校本科生使用的原版分子生物学教材很少，几经筛选，本校最终将《Instant Notes in Molecular Biology》作为学生的教材。该书以24个专题的形式讲述细胞与大分子，蛋白质和核酸的特点，染色体结构，DNA的复制、损伤修复和重组，基因表达调控，分子生物学常规技术，每个专题相对独立，简洁易懂，但是系统性和深度尚有欠缺，难以适应学生考研的需求，所以在教学中，教师需要补充大量内容，因此无论教还是学，这本教材在使用中的缺陷都比较明显。鉴于此，自2009年起，本院选择了《现代分子生物学》作为教材，首先考虑该书由著名学者朱玉贤等编写，是“十一五”部级规划教材，其次该书也是多所学校分子生物学考研复习的推荐参考书。该书在编排上分11章，从染色体与DNA，生物信息的传递，分子生物学方法，基因表达调控，疾病与人类健康，基因与发育，基因组与比较基因组学等方面介绍分子生物学基础理论和技术，在教学中，结合学生的实际情况，笔者并未完全按照该书的内容讲授，有些与生物化学、细胞生物学重叠的内容采用略讲方式，而有些内容则在教学中进行了补充或删减，例如：本教材中DNA修复和转座部分的内容薄弱，脉络不清晰，笔者主要依据《基因的分子生物学》进行了补充，而该书中一些与分子生物学主线关联不紧密的部分，则进行了删减，2012年，本校在多年教学经验积累的基础上，结合本科生的特点，出版了《普通分子生物学》一书，以易教易学作为编书的出发点，参考了多部目前国内外主流的分子生物学教材，构建了一个重在基础、兼顾前沿、简洁明了的体系，全书分6章，介绍了DNA的结构和复制，RNA的结构和转录，蛋白质的生物合成，基因表达的调控，分子生物学研究方法。该书在结构上分为三个模块，即基因组的维持、基因组的表达和调控、分子生物学技术，方便学生对学科体系的整体认识。

3.课程内容的优化

分子生物学是从生物化学分化延伸出来的一门独立的学科，一些内容和生物化学有较多的联系或重叠。但是分子生物学有自身的学科特点，突出对生命现象分子本质的解析。由于本校生物专业的“分子生物学”课程是在“生物化学”之后开设的，在课程教学中，任课教师通过讨论，对教学内容进行了分析，确定了两门课的侧重内容，在注意系统性的前提下，着重讲解教材的重点与难点，例如：在“生物化学”中已经有较大的篇幅讲述生物大分子的结构，在“分子生物学”课程中将略讲，教师在讲解复制、转录和翻译等过程分子机制时，以温故知新的方式，将基础知识和基本概念进行要点概括，借此为下一步的教学做铺垫，并检测学生的背景知识掌握情况，这种教学方法不仅得到了学生的广泛好评，而且使学科特点在教学中更加突出，专业课教学学时分配更加合理，起到了引导学生关注专业基础知识关联性的作用。

4.课程设置的调整

鉴于本校生物专业学生普遍有考研的需求，学生对“分子生物学”的教学要求高，希望能更贴近考研的要求，所以在2010年的培养方案中，分子生物学采取了分级、分段开设的方法，在大三面向所有专业开设的“分子生物学”，教学重点放在系统性和基础性上；在大四以选修课的形式开设的“高级分子生物学”，旨在通过教学促进学生提高专业基础理论的综合能力，在学科的深度和广度上做进一步的扩展，不仅补充了最新的国内外分子生物学前沿和热点内容，而且选择一些重点科研院所的考研真题进行剖析，引导学生完成拓展和提高。调查显示，学生普遍赞同这一课程改革方式。

二、课程实践环节与理论环节的有效衔接

实践教学是“分子生物学”课程的重要部分，但是由于条件所限，目前本校生物专业的“分子生物学”课程仅开设了理论课，实验课尚未开设。为解决这一问题，在理论教学中通过对教学内容的分析，尽最大可能的将基础理论的讲授和分子生物学基础实验相结合，坚持既要使教学沿着课程的主线进行，又要努力使实验技术的介绍与理论课教学合理的衔接的原则，一定程度上弥补了实验教学的不足，旨在通过课堂教学，使理论和实验教学融为一个有机的整体，一些代表性的分子生物学技术的原理和方法按照表1所示的安排在基础理论部分的讲解中进行了介绍。

作为任课教师，要使课堂教学精彩，还应深入科研第一线，这样才能利用科研和生产实践中的例子丰富课堂教学内容。[1]尤其是分子生物学这样更新快的学科，教师必须了解和准确把握学科发展方向和前沿热点，将自身科研实践中的经验、体会和感悟传递给学生，激发学生的对科学研究的热情，调动学生学习积极性。值得注意的是，专业课教学要充分发挥学生在学习过程中的主体作用，努力提高他们的分析能力、综合能力和创新能力，引导学生将理论知识和实验技术内容有效的融合，在教学中采用了一些方法来激发学生的学习兴趣和主动性，例如：每节课之后有要点回顾和知识链接提示，留给学生较为宽松的时间进行复习和延伸学习；设置一些与本节课内容有关的基础题、提高题、实验分析题，安排学生课下自行选择完成，以便学生检测学习掌握的情况，及时将知识梳理归纳，增加了学习过程的开放性和自主性。

三、教学模式的探索和实践

双语教学作为一种的新的教学模式，顺应了国家培养复合型人才的要求，也是考评学校教学质量和水平的一个重要指标。[2]2005年本校生物专业的“分子生物学”课程作为第一批教学模式改革的课程，率先采用了双语教学形式授课，一方面是出于本科教学评估的要求，另一方面也是专业课教学模式的一种尝试和探索。从2005至2008年的实践和学生反馈意见上看，双语教学作为教学改革的一种探索是值得肯定的，调查显示，92%的学生认同和赞成双语教学，认为通过使用原版英文教材和全英文课件，感觉学习“分子生物学”并没有开课前想象中的那么困难，通过学习，理解和掌握了学科知识体系，专业英文的阅读能力得到较大的提高，对专业词汇有一定的积累，很有成就感，对这门课更有兴趣了。从任课教师的反馈意见上看，由于难以找到合适的教材，所以在备课上需要下更大的力气，充实教学内容，不少教师在教学中信心不足，担心由于缺乏专业英文口语训练，造成专业术语的发音错误等问题。所以实际上，本校生物专业分子生物学开设的动因主要来自学校本科教学评估的要求。[3]笔者认为，双语教学的有效实施尚需从课程体系、师资培训、评价机制等多方面予以保证。[4]双语教学并没有固定的模式可循，需要从实际出发。

鉴于目前双语教学可用教材有限，选择适合的原版教材存在较大的困难，而分子生物学课程内容更新快，内容多，为适应绝大多数学生的考研难度需要，2009年以来，本校生物专业“分子生物学”选择了中文教材授课，将教学的重点放在系统性、基础性和前瞻性上，每年的授课内容至少更新30%，从学生的反馈意见上看，这一调整更加贴近学生的需要。这些年来的“分子生物学”课程改革实践也使本校认识到无论是常规教学还是双语教学形式，从学科特点、学生基础、师资条件等因素出发，制定合理的教学方案，提高教学质量，服务于人才培养这一目标才是课程改革的出发点和最终归宿。

参考文献：

[1]郑用琏.课堂的“磁力”来自哪里[J].中国高等教育，2004，（8）：36-38.

分子生物论文篇7

关键词 中国武术 道家思想 关系

一、引言

武术文化源于中国的传统文化，其认识论、方法论与道家思想发生了直接联系，深受道家思想中的道生万物论、气论、天人合一论的影响，形成了“以静制动，动静自如”；“以柔克刚，刚柔相济”；“后发先至，崇下尚退”的战略理论。道家思想被认为是武术文化的理论基础之一。

二、道家思想对武术的关系

（一）关于武术

中国武术是中华民族在长期的生产劳动中创造并形成的一种土生土长的民族传统体育，之所以有强烈的魅力，原因在于它植根于有数千年历史的华夏文化沃土之中，蕴含着深刻的东方哲学思想。武术在其漫长的发生发展过程中，深受中华文化的滋润，形成了不同于现代西方体育项目的独特的东方人体文化表现形式。

（二）道家思想对武术的影响

道家思想对武术的影响是不可否认的，他深深的置根于武术这个以人体为载体的文化形式当中，成为中国武术的一部分，对武术理论框架的形成以及武术技击的发展有着非常重要的作用。

1.道生万物论对武术理论的影响

道家在哲学思想上主要继承了老子的思想，“道生万物”是老子关于宇宙生成问题的基本观点。“道”是老子提出的，道的含义有二：一是指法则、规律；二是宇宙万物的本源、本性。太极拳吸取了此思想生出了攻防、动静、刚柔、虚实种种相反相成、互为因果的千变万化，实即“道生万物”理论的体现。在事物的本源问题上，老子认为“道者万物之奥”，“似万物之宗”。太极拳基本理论中的“无极”一词，也来自《老子》。王宗岳 《太极拳论》说：“太极者，无极而生，动静之机，阴阳之母也。”太极拳原理是由无极而太极，进而才有攻防、动静、刚柔、虚实等变化，拳技的千变万化之中贯穿着一个“理”，正如《太极拳论》中所云：“虽变化万端，而理唯一贯也。”实质上就是老子所谓的“道”。孙禄堂《拳意述真》云：“天道者，阴阳之根，万物之体也。在物曰理，在拳术曰内劲。内家拳术，有形意、太极、八卦三派，‘道’为拳术之根本”。可见“道生万物”对武术理论的影响是显而易见的。

2.道家思想中气论对武术中养气、练气的影响

在武术理论中，“气”占有重要地位，“气”被视为武术的原力与根本，是武术生命的精微所在。庄子是老子之后道家的一位主要集大成者，故后人便以老庄并称。庄子第一次对“物”的范畴作了诠释，认为“凡有貌相声色者，皆物也”。如此之物在庄子来说就是“气”。他说“人之生，气之聚也。聚则为生，散则为死。若死生为徒，吾又何患！故万物一也。故曰：通天下一气耳。”万物统一实际上就是“气”的统一。武术的种种形态、神韵、绝技等均为“气”的演化与体现[4]。

中国武术家们认为，外壮容易达到，但忽视内功修炼，也难以达到武术高峰。因此武术养生总是以养气、练气为主旨。武术家们显然在长期的知觉体验中感到了“气”的存在。太极拳要求“气沉丹田”，形意拳“聚气于丹田”，少林拳的“气贯丹田”等，将养气、练气法溶入“桩功”，以意念引导气息以配合劲力的练习。尊我斋主人的《少林拳术秘诀》的首篇即为“气功阐微”，“养气之学，以道为归”，“练气之学，以呼吸为功”。可见，“气论”在武术理论的构成中占有重要地位。

3.“天人合一”的整体观对武术技击及其训练方法的影响

“天人合一”的观念亦是道家本体论的一种表现，是道家的重要观点。道家认为“天”指“自然”，“合”是指使事物发展融合，产生新事物，所谓“天人合一”，有两层意思：一是天人一致。宇宙自然是大天地，人则是一个小天地，从属于宇宙自然这个大天地。二是天人相应，或天人相通，就是说人和自然在本质上是相通的，故一切事物均应顺乎自然，不违自然，方能获得生存与发展，亦即一切事物追求的最终目标便是宇宙、自然与人的和谐统一。

中国武术在长期实践中发现，武术运动的载体和客体——人体与宇宙，二者有着内在的紧密联系，因而在武术实践中必须使前者适应后者，顺乎后者，从而达到二者的统一与一致，方能圆满实现“天人合一”。

老、庄思想还认为：人的发展应顺应人与自然的相互协调，从而形成人与自然相互统一的整体。这种注重“天人相应”整体观同传统武术中强调上下、内外、动静、分合相互协调、统一的独特性是一致的。主要体现在：首先，武术尤其内家拳练习时要求形意合一。其次，传统武术练习时要求身体与自然界的相互融合。以太极拳为首的内家拳法对练功场所、时间有一定的要求。练功时都要求洞想万物之气汇集体内，精、气、神和自然万物融于一体，以达到内外兼修的最佳效果[4] 。如太极拳、形意拳、八卦拳分别是是以其为指导思想。

4.道家思想对武术战术理论的影响

中国武术是中国传统文化中的一颗灿烂明珠，在其长期的发展与繁衍中，武术文化的认识论、方法论，均与道家思想有直接的联系，特别是武术战略理论的形成与发展，更是以《道德经》为其理论渊源。

老子认为，正阵可以转化为奇阵，善良可以转化为妖孽，祸中伴随着福的征兆，福里潜伏着祸的根苗。根据这一转化规律，老子提出了“反者道之动，弱者道之用”，在自然界，新生事物总是柔弱的，而柔弱的新生事物总是充满生机、充满活力的，所以柔弱是生的自然法则，故此老子在《道德经》第五十二章中提出“守柔日强”的人法自然法则，并通过生活实践观察各种自然现象，提出“天下莫柔于水，而攻坚强者莫之能胜”[6]，意即水是最柔弱的物质，而能攻破各种坚硬之物。老子根据这些自然现象与规律，提出了“柔能胜刚，弱能胜强”； “知其荣，守其辱”；“知其白，守其黑”的理论[8]。老子深知什么是雄强，却安于守雌柔；什么是荣耀，却安于处卑辱。这种守柔处雌、崇弱尚下的观念对武术拳理与战略理论影响是极大的，构成了在武术演练与格斗中“以静制动，动静自如”；“以柔克刚，刚柔相济”；“后发先至，崇下尚退”的战术理论。

三、结论

综上所述，道家思想是武术理论的基础，其认识论和方法论对于武术的练功方法、理论研究、战略战术均产生了极大的影响。特别是道家思想中的道生万物论、气论、天人合一论的影响，形成了“以静制动，动静自如”；“以柔克刚，刚柔相济”；“后发先至，崇下尚退”的战略理论。在科学技术不断发展的今天，武术继承与发展了道家思想丰富的哲理、对大自然的思考与探索，对于武术运动的丰富与发展仍然有着十分重大的指导意义。随着武术作为一种健身和竞技体育运动项目逐步走向世界，其丰富多彩博大精深的武术文化也会传播到世界，道家思想是武术理论的基础，必定会走向世界。

参考文献：

[1] 孙庆彬.论儒、道思想对中国体育的积极影响[J].西安体育学院学报.2006.6.

[2] 老子·四十二章[M].

[3] 武术[M].高等教育出版社.2005：31.

[4] 王宁.道家思想对中国武术文化发展的影响与借鉴[J].武术科学.2006（7）.

[5] 老子·五十八章[M].

[6] 老子·十八章[M].

[7] 老子·七十六章[M].

[8] 老子·二十八章[M].

分子生物论文篇8

中图分类号：B02 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2016）01-0076-02

契诃夫有这样一句名言：“当喉咙发干时，会有连大海都一饮而尽的气概，这便是信仰;等到口渴时至多能喝两杯，这就是科学。”[1]信仰是人的精神食粮，科学是人改造世界的物质基础。物质与精神是人类生存和发展的两大基本要素，所以我们既要发展科学，也要完善与文明相匹配的信仰。在众多信仰之中，影响最为深远的便是，的教义往往是影响者的世界观。爱因斯坦曾在《科学和宗教》一文里这样说过：“科学没有宗教就像瘸子，宗教没有科学就像瞎子。”[2]当今世界范围内，无论是物理学家还是哲学家都广泛的讨论了由现代物理学引起的经典物质观的转变。这种转变似乎都朝着一个方向，那就是现代物理学的众多思想与中国古老的“易道”世界观的一致性。也许，科学与信仰之间并不是矛盾的，它们彼此存在着某种和谐性。

一、“易道”基本世界观

在中国的思想史中，儒学和道家思想占统治地位。而这两个学派的共通点就是都将《周易》作为传播自己思想的教材。《周易》不仅是儒学五经之首，同时也是道家三玄之一。可见，《周易》所蕴含的世界观思想的影响十分强大。《易经》和《易传》合称《周易》。虽然《周易》全文很短，叙事简练，却博大精深，是信息宝库。

1.《易经》象与数的解析

“易道”对于世界观的表述，是通过“卦”以及构成“卦”的“爻”所象事物以及所象事物的位置次序来完成的。

《易传》常以象、数来共同解释《易经》。“象”主要有两种。第一种是“卦象”，包括卦位和六十四卦所象事物的位置关系。第二种是“爻象”，就是构成每一卦的阴、阳两爻所象的事物。“数”主要分两类。第一类是“阴阳数”，《易经》规定“奇阳偶阴”[3];第二类是“爻数”，指的是爻位，用来表示事物的位置关系。

2.阴阳对立与统一

《易经》的最初结构和核心思想就是通过阴阳两类事物的对立与统一来看事物的发展与作用。而每一类事物的内部也有阴阳两种性质，事物是由阴阳相生相克构成，事物的发展是阴阳对立与统一的作用。阴阳是不可分的统一体。庄子认为“易以道阴阳”，《周易》在认识上的意义就是将“道”分为阴与阳两种形式。老子认为的“道可道，非常道”表明“道”是抽象且模糊的，而《周易・系辞上》的“一阴一阳之谓道”[3]却使“道”从不可道的神秘感中走出来，因为“阴与阳”这对矛盾在运动的过程中就反映了发展的必然性和事物的普遍联系原则。

《周易》认为构成事物的基本元素是“阴阳”，根本方法是“阴阳”，本质内容还是“阴阳”[3]。用“阴、阳”这种对立与统一的属性来揭示天、人、地三者的对立与统一，强调“天人和谐”的发展规律。用“对立与统一”的方法对事物的变化发展做出“吉凶悔吝”等判断，以达到劝善惩恶，趋利避害的目的。

3.“天人和谐”的原则

《周易》预测的核心是将“天、人、地”这三才，“春、夏、秋、冬”这四象，“金、木、水、火、土”这五行，用数学方法将这三项代入公式中，来观测所得到的结果。由于人和宇宙世界是不可分割的整体，因而《周易》会利用人与自然的相互作用来做出“吉凶悔吝”的判断，这体现的就是“天人和谐”的思想[3]。

“易道”世界观强调人和自然之间的和谐性，即“天人合一”。《周易》强调人应该顺从自然，顺应天意，人与自然是统一的整体，不能将二者分开而言之。在“天人和谐”之中把握事物发展的规律，趋利避害。只有“天人和谐”才会不断向前发展。

二、“易道”世界观与现代物理学的契合

现代物理学的发展是科学技术最辉煌、最有影响的成就之一。相对论的出现，量子力学的创立以及量子场论的发展，从根本上改变了人们对世界的观念。出人意料的是，随着这些理论的逐步完善和发展，这些科学思想与“易道”世界观越来越呈现出和谐的关系。

1.“阴阳对立与统一”与“波粒二象性”

波粒二象性是指微观粒子既具有波动的性质，又具有粒子的性质，例如，光是以“量子”形式发射或被吸收的，但是当光的粒子在空间里传播时却表现为电场与磁场的振荡，它显示出波行为的所有特点。波粒二象性是一个理论框架，自然界的所有粒子都能用一个微分方程，如薛定谔方程来描述。这个方程的解是波函数，这个波函数是用来描述粒子状态的。波函数也可以看作是描述粒子出现在特定位置的几率幅。这样微观粒子的波动性和粒子性就统一在一个解释中了。就任意一微观粒子而言，它表现究竟是波动性还是粒子性，取决于哪一性质的作用强。而且微观粒子的波粒二象性是可以转化的[4]。

如果用《周易》来解释“波粒二象性”，粒子的波动性和粒子性可以看成是“易道”里的阴性与阳性。二者对立，但是却可以在一定条件时相互转化。“卦”所指的就是量子力学所说的微观粒子。每一粒子所显示的波动性或粒子性，是由微分方程算出来的;尽管“卦”的阴阳没有微分方程那样深奥，但是同样也是通过数学的排列组合变化显现的。无论是量子力学的“波粒二象性”还是《易经》里的“阴阳对立与统一”都是通过数学方法来表述在不同时间、不同次序的粒子所显现的性质。

“易道”并没有波粒二象性这一物理学术语，但是通过其内涵的基本世界观思想，却可发现，在中国古代就可以很巧妙地将相矛盾的思想统一在同一个理论里。

2.“量子纠缠”与“天人和谐”

“易道”之所以可以相对准确地对人事做出“吉凶悔吝”的预测，是因为“易道”是根据天地自然之中存在的规律和必然联系做出的判断。“易道”将人与天地，与万物，乃至与整个宇宙都统一起来，人的发展不仅仅取决于自己，同时也与万事万物都紧密联系着。

在玻尔与爱因斯坦的三次论战之中，最为巅峰的便是爱因斯坦对量子力学的理论基础的不完备性。玻尔的量子纠缠理论是爱因斯坦认为玻尔量子力学最为荒谬的一点。他认为两个独立的粒子怎么可能在超越距离且没有联结的情况下彼此显现出预测好的性质。而且，这是不符合物理体系的可分离性。爱因斯坦与玻尔之争转向了量子力学属于定域性还是非定域性之争。近代美国物理学家约翰・弗朗西斯・克劳泽在他写博士论文时，无意在图书馆里发现了爱尔兰物理学家贝尔关于解决玻尔和爱因斯坦争论的实验论文。他开始着手做这个实验，但是实验结果却让始终坚信爱因斯坦的观点是正确的他十分郁闷。在测量了近百万对的粒子态势后，他发现果真如玻尔的预测一样，两个粒子即使超越了距离且彼此独立却仍然呈现彼此纠缠的态势。贝尔利用反证定域性理论不能重现量子力学的一切语言来证明了量子力学属于非定域性理论，以此说明量子纠缠所体现的整体性。

所谓量子纠缠，是指即使两个粒子在空间上被分开，而这两个粒子组成系统中依然相互影响的现象。就是说，两个粒子A和B，它们分别具有两种性质，这两个粒子的关系是：“只要A显示性质a，B就一定显示性质b”。无论这两个粒子所处什么位置，这个关系都存在。“纠缠态”是一种综合了两种独立情况，纠结而不可分割的状态。

量子纠缠这一理论虽然已被证实其正确性，但是产生这一现象的原因至今没有答案。这也许就说明宇宙是一个整体，宇宙世界冥冥之中都蕴含着某种规律和必然联系。自然的法则和社会的法则是永恒不变的。也许这个法则你讲不出为什么要遵守的原因，但是却必须需要遵守。

3.“量子场论”与“天然场论”

现代物理学与中国古老易学都将“变化”看成是自然界最本质的东西。“易道”对于体现事物内部和谐运动的力所做的描述，在量子场论看来是十分贴切的。粒子间的力被看成是粒子所固有的动态模式的体现。在量子场论中，场被看作一切粒子相互作用的基础。粒子的存在和消失，只是场的运动形式而已。

原先的物理学家把世界想象成物质与能量。物质由粒子构成，能量存在于场。场与粒子的相互运动，引起粒子的运动。量子场论是研究量子场的结构、运动及其相互作用规律的物理理论。量子场论的任务，是描述相对论性粒子之间相互作用和相互转化的规律性。量子场论是量子力学与经典场论的结合。量子场论建立起统一的观点，认为宇宙是量子的大型繁殖场和战场，每个事物都被看成是相互作用的自然统一场，物质实在是由量子组织交换而成。自然法则不是强加在事物之上，而是一种内在的存在。

八卦卦象所描述的宇宙统一天然场框架象征的事物，是由于事物内部相互吸引相互排斥，发生变化所形成的。正如《老子》里的“万物负阴而抱阳，冲气为和。”[5]体现了，在宇宙的天然场中，万物都通过阴阳相互作用产生。“负阴抱阳”才能“冲气”，而冲气的结果就是“和”。“和”才能保证事物的存在与发展永续进行，如果“和”与“阴阳”绝离，事物就不复存在。量子场论中的真空，在《周易》里便是“道”，基本粒子便是由“道”分解衍生出来的阴阳卦象。粒子的运动，就是阴阳相生相克的发展。量子场论中的力，便是“易道”对立统一的联系。在量子场论中，正是通过真空中正“阳”负“阴”能量的涨落，提供能量大“阳”小“阴”来描述粒子的生成、变化和湮灭。《周易》的宇宙天然场论与量子场论之间是彼此相通的。

三、结论

“易道”作为中国，乃至世界古老的，至今看来，它仍有自身的科学价值。它所内涵的世界观与现代物理学的思想存在着一定的和谐性。正如前中共中央宣传部长龚心瀚在《现代易学是中国特色社会主义文化的重要组成部分》一文里这样评述易学：“现代易学文化教人聪明才智，提高人们因变应变的能力，使万物各得其宜，刚柔协调互补，整个宇宙大化在一种最高的富民强国的和谐中生生不已。”

《周易》为中国传统的科学提供了科学观、方法论和宇宙秩序原理，与现代物理学思想的和谐。我们通过“易道”世界观与现代物理学思想的和谐关系似乎能洞察到：科学与信仰往往看似矛盾，但是却和谐相依。

参考文献：

[1]契诃夫.契诃夫手记：图本[M].贾植芳，译.长沙：湖南文艺出版社，2006.

[2]爱因斯坦.科学和宗教[C]//爱因斯坦文集，北京：商务印书馆，1979.

分子生物论文篇9

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）43-0083-02

一、《高分子化学与物理》课程特点

经过高分子科学与技术的快速发展，高分子的理论发展与应用已经渗透到物理学、化学、材料学、生物学等各个学科与领域，具有鲜明的学科交叉特色。高分子化学与物理的研究成果已经进入了我们日常生活的每个方面[1-6]。作为一门多学科交叉、实用性很强的学科，高分子对各个工业部门和科技领域的渗透作用已成为不争的事实，所以在现行中国高等教育的本科专业中，如化学、应用化学、材料化学、材料物理、复合材料、轻化工程、包装工程、纺织工程、生物工程和环境工程等许多非高分子专业都将高分子相关知识作为必修课和选修课。

非本专业《高分子化学与物理》教学的侧重点在于阐述现代高分子科学已成熟的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法，对涉及高分子科学研究前沿的理论、测试方法以及高分子的新产品介绍等内容点到为止，该课程的学习为轻化工程专业学生开启了一扇通往高分子科学的窗户，引导学生了解高分子化学在高分子学科中的地位，通晓课程的主要研究对象和研究内容，为后续专业基础课的学习和高分子在染整中的应用奠定基础[1，2]。通过多年的教学实践证实，对于轻化工程专业（染整方向）的本科生来说，《高分子化学与物理》课程教学呈现以下几方面的特点。

（一）基础课程，衔接不够

对于轻化工程专业（染整方向）的本科生，高分子的学习显得尤为重要，一方面后续课程（如《纤维化学与物理》、《染整工艺原理》和《染料化学》等）的学习必须以高分子为学科背景，另一方面大学生的生产实习、创新学分实验、创新训练计划和本科毕业论文等实践性环节的开展也必须要有高分子基础，因此为了让染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理论知识和应用，开设了《高分子化学与物理》学科平台课程。该课程的学习必须以《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》的课程学习为基础，但江南大学轻化工程专业将《高分子化学与物理》课程设置在大二下学期，《物理化学》等课程也在此学期开设，因此课程开设时间过早，缺乏基础课程的知识，建议在大三上学期开设，以期获得较好的教学效果。

（二）内容多、学时少，课时紧张

《高分子化学与物理》课程主要包括高分子化学和高分子物理两个部分，其中高分子化学部分包括高分子科学的发展历史、发展趋势，基本概念、分类与命名、基本原理、高分子合成反应与方法等，涉及逐步聚合、自由基聚合、离子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分则侧重于高分子的结构（如链结构、聚集态结构等）、分子运动、力学状态与转变，物理性能等。对于高分子专业的本科阶段，通常会开设《高分子化学》和《高分子物理》两门课程，分别在32至48学时不等;而对于轻化工程专业，只开设了《高分子化学与物理》一门课程，48学时，相对来说内容多、课时少。在这样的情况下，教学活动的有效开展、课程体系的完善、讲授内容的连贯与取舍等都显得非常重要，对任课老师是一种不小的挑战。

（三）注重理论，缺乏实践

《高分子化学与物理》是一门以实验为基础的自然科学，但轻化工程专业只开设理论学习课程，没有相关实验课程。为了使学生能够更好地掌握课程学习内容，同时培养学生的动手能力和分析、解决问题能力，提高学生的实验技能，相应的实验课程的开设显得非常迫切，能够让所学知识与理论在实验中得到验证，注重理论与实践的结合，让学生从最初的原料出发，选择合适的聚合方法与聚合反应，得到在实际生活中真正用得上的高分子产品。

二、教学改革举措

针对轻化工程专业《高分子化学与物理》的课程特点，结合本校的实际情况，要求学生在理解基本概念和掌握基础理论的基础上能够了解高分子的应用，重点培养他们的实践与创新能力，作者经过几年的教学实践和摸索，总结了几点教学改革举措。

（一）规划本科培养方案，合理调整课程设置

目前我校轻化工程专业的课程设置还存在一定的问题，建议对本科培养方案进行修改，在《高分子化学与物理》授课前完成《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》等基础课程的学习，这样才能提高学生的学习效率，增强他们的学习兴趣，便于更好地掌握相关理论与知识。

（二）多媒体资源课件与传统板书有效结合

多媒体课件具有丰富表现力、良好交互性和极大共享性等特点，它可以将枯燥乏味的理论知识直观化和形象化，能够充分调动和发挥学生学习的积极性和主动性。但在运用多媒体教学的同时也出现了诸如教师几乎不写板书，学生不记笔记等问题，严重影响了教与学的质量。建议对任课教师的教学大纲、考核方式、教学难点与重点等相关教学文件进行监督，要求授课过程中课件放映与传统板书相结合，将学生上课情况、学生主动参与积极性、平时作业等与学生的最终成绩挂钩，进行综合评定。

（三）增设实验课程，提高学生实践能力

《高分子化学与物理》是一门理论与实践相结合的课程，实验课是对理论课学习的有效补充，通过直观的现象和结果验证理论学习的真实性，帮助学生理解所学理论知识，因此实验课的教学显得尤为重要，建议在轻化工程专业开设实验课程，但涉及的实验众多，要求任课老师充分考虑实验的可操作性、重复性和可行性等方面，认真编写实验讲义。此外，学校和学院应重视实验室配套设施建设，突破实验教学完全依附于理论课程教学的传统框架，增加启发式实验和创新性实验所占比例额，注重验证性实验、启发式实验和创新性实验有效结合，开动学生的思维，发挥学生的潜质，提高学生的创新意识。

（四）理论联系实际，注重启发式教学

《高分子化学与物理》是一门相对来说比较抽象、枯燥的课程，但它也是一门应用性很强的课程，高分子材料用途广泛，遍及现代社会生活中衣、食、住、行、用等各个方面，因而在课程讲授时注重理论联系实际，将抽象的概论、理论与实际应用有机结合，将对课堂教学效果起到重要的促进作用。

三、创新能力的培养

（一）培养方案中开设新生研讨课和专业导论课

为了提高学生对专业的认同感以及学生的学习兴趣和热情，可以尝试在本科培养方案中针对大学新生开设新生研讨课和专业导论课，以趣味讲座和座谈的方式进行专业介绍，了解专业背景，告知学生轻化工程这个专业是以化学与高分子为学科背景的，加强学科平台课程的学习至关重要。

（二）实施学生双导师制

全面推进学生双导师制是确保创新型人才培养的重要手段，企业导师和校内导师组成课程小组，共同确定课程教学大纲、教学内容、教材及承担教学任务，使专业理论课程与行业实际需求紧密结合。

（三）强化实验课程学习和创新能力培养

实验课程采用自主设计实验，在实验大纲的规范下完成实验要求，将验证性实验、启发式实验和创新性实验有机结合。在国家大学生创新创业计划项目、江苏省大学生创新创业计划项目和江南大学大学生创新训练计划项目等资助下，实现学生创新训练的全参与和全覆盖，指导教师从选题开始就应该注重基础理论知识在创新实验中的应用，达到学以致用的目标。

（四）强化学生的毕业论文（设计）指导

毕业论文（设计）是学生毕业离校前最后一个实践性环节，也是所学基础理论知识得到充分应用的关键环节，因此可以从课题的选择、采取的技术路线、拟采用的研究方法和达到的预期目标等方面进行合理规划与设计，充分发挥学生所学知识与理论的应用，提升学生运用知识的综合能力，强化学生的专业基础。同时，轻化工程专业的毕业生中从事与高分子相关行业的人数众多，学科交叉特色鲜明，为学生的出国深造、攻读研究生和就业奠定坚实的高分子基础。

四、结语

根据国内外行业需求和自身特色，通过教学改革与实践，围绕复合型、创新型染整专业技术人才的培养目标，通过理论与实践相结合、教学和科研相结合、校内与校外相结合、科学素养与人文情怀相结合的人才培养模式，注重理论知识的传授与学生创新能力的培养相结合，全面提高和调动学生的学习积极性和学习兴趣，为学生的学习与工作奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]徐晓冬.非高分子专业《高分子化学与物理》教学中的几点体会[J].高分子通报，2010，（5）：74-78.

[2]刘兆丽，曹亚峰，谭凤芝，李沅.非高分子专业高分子化学与物理教学的几点探索[J].科教导刊，2013，（1）：82-83.

[3]喻湘华，鄢国平，李亮，吴江渝，郭庆中，曾小平.高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索[J].化工时刊，2011，25（3）：68-70.

分子生物论文篇10

我们对于物理世界的理解在20世纪发生了一场革命，从“经典物理”进入了“现代物理”时代。经过一个多世纪的蓬勃发展，现代物理学及其衍生的各个分支学科的广泛应用，不仅使我们对于自然规律的理解和认识的深度和广度远远超出了人们的想象，也使当今社会的科学技术水平及人类的生活面貌发生了巨大变化。本书对现代物理的几个重要领域的理论基础给出了简明扼要的高水平的阐述。

本书作者是一位著名的核物理学家，1986—1992年担任连续电子束加速器设备(cbaf)的科学主任，并被授予杰出教授，同时是斯坦福大学和威廉一玛丽学院的名誉教授，曾荣获弗吉尼亚终身科学成就奖。在长期从事现代物理教学与科研的基础上，撰写了《现代物理导论：理论基础》并于2008年由世界科学出版社出版。该书用了不长的篇幅对于量子力学、原子物理、核物理、粒子物理、狭义与广义相对论、量子流体以及量子场论等现代物理各个分支学科的理论基础作了非常简明的介绍。本书是在该书的基础之上撰写的提高版(前一本被作者称为卷1，而本书称为卷2)，旨在对那些非常优秀的学生扩充他们在卷1中所学到的现代物理理论基础的范围，运用更抽象的现代数学工具，研习通常不得不通过几门课才能获取的内容。使学生能用统一的观念面对需要解决的现代物理问题。

作为对卷1的补充与提高，本书侧重以下几个论题：量子力学的重新表述、角动量、散射理论、拉格朗日场论、对称性、费曼规则、量子电动力学(包括高阶贡献)、路径积分、以及量子系统的正则变换等。

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包括了175个习题，以增强和扩充覆盖的范围。

分子生物论文篇11

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）03（c）-0041-01

在现代化教育理念下，物理教育也必须要紧跟现代化教学要求设置内容。但是在设置量子论内容上不能空谈，需要分析量子论发展的演变，进而在发展基础上探析内容演变过程，再在该基础上逐步提升和发展，这才是量子论内容设置的发展方向。

1 高中物理量子论内容设置演变

对于我国教育改革来说，新的课程该正在如火如荼的进去，必须要改变传统课程内容的繁、难、旧以及偏以及照本宣科的现状，要结合时展发展新的课程内容，适应现代化发展要求和任务。在这种形势下，必须要强化内容和学生的生活及现代化科学发展相联系，让课程具备基础性、时代性以及选择性，分析学生学习中的兴趣与经验，从各种技能之中精选必备基础制度和技能，在这种情况下量子论成为了发展必然趋势。

事实上自从量子论问世以来，距今大约有一百年的历史了，它逐渐成为了支柱近代物理学两大理论之一，并且被物理学广泛使用到各个领域，给人类提供新方法与新思想，给人类科学乃至社会科学都产生出深远影响，依据相关统计到了20世纪中叶，具备量子论背景下获取了医学奖和其他生理学奖站占据比例较大。但是从近代先进发现，现代物理知识对社会科学素养具备基本要求，同时，还具备重要教育价值。但是对于高中物理的量子论来说，目前所涉及到的课程依然比较少。因此，要在高中物理课程中要适当引入一些量子论的知识。还必须要依据公众的科学素养需求深入到现代物理知识，并将量子论及其他一些内容融入到物理课程，这是高中物理发展必然趋势。而且在现代高中物理知识中渗透一些量子论，就能够为学习适当开设一些科学窗口，让学生通过这个窗口能够见识世界，一开眼界，让学生感受到外面世界的精彩，相关人士探究发现发达国家都开设课程较多，但是研究发现都将量子论作为重点内容，例如美国所用的《PSSCPhysixs》物理教材，就将电和原子结构作为了渗透原子论观点。并且在现代的物理学中也涉及到量子论的内容，在现代物理学中量子论内容占据比例相当大，很多宇宙学与天文学都将量子论与相对论作为主要内容。而且澳大利亚如今高中物理教材之中，对于宇宙、天体物理以及太空、量子到夸克等都是以单章节出现的。美国科学教师协会所指定出来的物理考的中都将现代物理作为重要内容，占据了15%的内容。

从许多文献研究中可知，一些国家都开始将量子论编入到近代的物理课程内容之中，而且多占据的比例逐渐变重。因此将量子论的内容编入高中物理是现代化物理课程发展必然趋势。而且将课改物理大纲以及新课程标准融入了量子论，就必须要对高中物理内容的设置演变进行适当探讨，清晰意识到物理量子论课程设置，期望该课程对物理教学有所指导，这也是我国物理量子论发展必然趋势。

1.1 新课程下物理大纲与量子论知识的关系

在新课程之下物理大纲有了较大发展，而且也是紧跟社会人才需求所编撰，因此就具备了现代性，这二者之间的比较主要体现在以下几个方面：

从改革开放以来，高中物理大纲与新课标都将量子论设为新知识、重要知识，也只有在数量上一致，并且这些知识点都造成数量在逐渐增加。在2005年、2008年以及2011年，大纲中所加入内容基本度差不多，在该基础知识上逐渐提升；而且应用渗透方式融入大纲之中，进而体现出原子结构，但是许多教学中并没有将量子论作为专题讲述。但是从实际课程设置来看，量子论内容正在逐渐成为专题课程步入正轨教育。

其实在2000年以来大纲之中就适当加入了一些量子论，各种内容都是大同小异，并且逐渐加入物质波，逐渐成为了必学内容，明确表明学生所能够接受形式，同时，还对现代科学技术进行适当介绍，通过量子论反映出现代物理学重要的观点，让学生进一步了解现代物理学发展必然趋势。事实上，1998年的教学大纲和2005年的新课程标准中所涉及量子论内容基本上相同，同时，还会加强知识点数量。2008年物理大纲之中就明确提出，物理教学内容必须要更新时展，处理好经典物理和近代物理之间关系，依据实况适当的加强现代物理观点，通过物理量子论来开拓学生眼角与思路，进而体现出物理量子论的重要内容。

1.2 通过物理大纲列置出量子论的部分知识点

虽然物理课程中量子论确实也是比较重要知识，但是也有学校将该课列入到选修课中，在讲解物理课程中量子论时划分成AB两个层次。自从我国融入进微观世界后，量子化就成为重要研究对象，而到了2003年大纲也是第一次列入到课程中，但是那个时候仅仅是将该类课程设置成选修课程，并没有设计出独立的量子论专题，也没有将量子论融入到原子与原子核中，这样学习的目标就比较模糊，就需要设置成模糊和选题模式相结合，把力学成绩和局限性相结合。在上面的大纲以及新课程有关量子论基础上，体现出新的局限性，从量子论因重要作用来看，还需要高中物理提进一步明确其内容，这样才能够加强物理内容的改革，加强现代物理知识可持续化发展。

2 结语

随着现代技术的高度发展，物理学成为高中重要的课程之一，尤其是一些特殊内容都是发展必然趋势。在这种情况下，就必须要分析高中物理的量子论演变过程，探究物理量子论涉及到的重要知识，进而在该演变基础上推动物理教学可持续发展。

参考文献

[1] 梁国志，郭玉英.从报刊看我国公众对近现代物理知识的需求[J].学科教育，2008（11）：76-78.

[2] 李自强.浅析近现代物理知识的教学价值[J].现代物理知识，2007（2）：108-112.

分子生物论文篇12

作者简介：王永强（1980-），男，山西河曲人，郑州轻工业学院技术物理系，讲师。（河南?郑州?450002）

基金项目：本文系郑州轻工业学院第九批教学改革项目“《量子力学》课程体系与教学内容的综合改革和实践”资助的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）20-0070-02

“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”），[1]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。

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；[2]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[3]

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。[4]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。

四、结论

通过近年来的改革尝试，我校的“量子力学”教学水平稳步提高，加速了专业建设。2009年，我校“量子力学”被评为校级精品课程，教学改革成果初现。然而，关于这门课程的教学仍存在不少问题，如教学手段单一、与生产实践结合不够紧密等等，这些都需要教师在今后教学中进一步改进。

参考文献：

[1]周世勋.量子力学教程(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]吕增建.从量子力学的建立看类比思维的创新作用[J].力学与实践,