摘 要：随着社会经济的发展，量子力学在各个领域的应用也越来越广泛，为了适应科学和经济快速发展的需要，研究学习量子力学的必要性和如何教好本科生量子力学问题已经迫在眉睫。通过合理的选取教材，用心教授、并结合多媒体等方案来提高各个专业学生的量子力学水平
关键词：量子力学 必要性
20世纪初，普朗克的量子论和爱因斯坦相对论的提出开辟了近代科学的新纪元，物理学也就成了自然科学的先驱，而相对论和量子力学的建立也让物理学在20世纪发生了革命性的变化。没有量子力学就没有当代物理学，更不会有今天的信息革命。有位院士讲道：整个当代物理学教学的关键就在于量子力学的教学，这不仅仅是对物理学生专业学生的教学，而且对化学、材料科学、生命科学、工程科学、地球科学等系列科学的教学，也同样关键。
一、学习量子力学的必要性包含如下几点
（一）量子力学本身的发展
量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。
1900年，开尔文在英国伦敦阿尔伯马尔街地皇家研究所会议上提出的两朵乌云：黑体辐射和以太漂移实验显示出经典的概念在描述微观系统时越来越力不从心。为了解释紫外灾难、以太漂移的难题，量子力学应运而生。20世纪初一大批物理学家共同努力创立了量子力学，人们对物质的结构以及其相互作用的见解被革命性地改变。
（二）量子力学在现代科技中的应用
量子力学在大家的眼里是奇异而陌生，但在过去的一百年里量子力学已经为人类带来了许多革命性的发明创造。正像詹姆斯·卡卡廖斯在《量子力学的奇妙故事》一书引言中的所述：“量子力学在哪？你不正沉浸于其中吗。”
量子力学在材料学、通讯、医学、化学、能源科学等多个有关学科和许多近代技术中都得到了广泛的应用。如半导体和激光器的发明、量子通讯的实现、扫描隧道显微镜的研制等。其中，半导体和激光器的发明直接方便了我们的日常生活。量子传输是一种全新通信方式，又叫量子通讯，它是未来量子通信网络的核心要素。目前，中国科技大学已经实现了远距离的量子通讯，它的实现为通讯界开辟了一片新领域，直接改变人们以后的通讯类型。扫描隧道显微镜的研制使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义，这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。
二、如何教好大学生量子力学
（一）合理的为本科生选用量子力学教材
目前，形形色色的量子力学教材比比皆是，有简明教程，也有含有很多公式推导的教程。这些琳琅满目的教材把本来就惧怕量子力学的本科生弄得更是一头雾水，即便是自己想要学习量子力学，也无从下手，甚至有些同学多次努力从头学习量子力学都会半途而废，原因是实在看不懂书中内容，就是偶尔看懂些许，最终也会被一些不知目的的推导过程弄晕，这都是学习量子力学的大忌。因此，作为高校教师，要合理的为自己的学生选取教材，而不是一味的订购简单好讲解的教材，订教材时要更多的考虑学生的专业需求以及能接受的程度来合理地选择对学生真正有用的教材。
（二）激发学生学习量子力学的兴趣
俗话说，兴趣是最好的老师，无论一个老师讲课技术有多么娴熟，讲的有多么生动，如果学生对此不感兴趣，那么老师的讲解就是对牛弹琴，因此，老师在给本科生上量子力学课程时可以从量子力学发展史[4]着手，讲讲量子力学中一些理论的建立过程，特别是一些领军人物对理论的探索发现的甚至是走弯路的过程，这些都是物理学上最激动人心的过程，它可以使学生通过教学过程体会到这些发明创造的快乐，又可以学习到做科学研究的方法。
量子力学目前已经成为了物理学的基础课程，物理又是解释万物的基础，所以，学习量子力学的过程，不妨通过观看宇宙的形成，发展过程来激发学生对物理甚至量子力学的兴趣。
（三）用心教课、不照本宣科
量子力学是以数学和四大力学为基础的学科，因此会涉及到很多符号和推导过程，所以要教好量子力学还是有必要借助传统的教学模式——板书，帮助学生加深理解一些物理概念和定义，板书虽然传统，但是可以详细的呈现出公式的变化，能让学生一步步跟着老师的语言和文字进入到量子世界。由于量子力学研究的是微观系统，是与平时的生活经验不一致的一门学科，因此它极强的专业性就要求学生不仅有扎实的数学基础，同时还要有很强的抽象思维能力。要想达到预期的教学效果就要合理的运用多媒体授课，多媒体作为新兴的一种教学辅助手段在教学中已经占据了很重要的位置，它可以把死板的理论知识用形象地动画在多媒体上呈现出来，可以很形象的模拟一些实验过程，从而增强教学的表现力，达到提高教学质量的目的。因此为了便于学生对抽象概念的理解，要充分融合传统和现代教学手段，根据教学的内容，适时地变化教学工具和教学方法。
正如享有中国量子物理界“四剑客”之一的钱伯初老前辈所说：“量子力学诞生至今，历经80年实践检验，基本原理也保持不变。但是，讲好一门课，靠照本宣科是绝对不行的，还必须有刻苦深入的教学研究工作。” 钱老先生在量子力学的讲授技术水平上可以说是达到了炉火纯青的地步，他能把讲授知识变成学生的知识盛宴，很多学生甚至逃课去听钱老师的量子力学课程，且去晚了就只能站到走廊里听课，由此可见钱老师在工作的57年里是真正用心在为学生上课，而不是照本宣科，他的一言一行、一举一动，都应当是发自内心的，已经达到了与学生具有共同的兴趣爱好，且可以带领同学们快乐的遨游在量子世界。钱老师用自己的言行告诉了我们如何用心教课。
参考文献
[1] 汪珊珊；量子力学的新应用[J]；科研探索与知识创新；2010年02期
[3] 杨毅；“量子力学”教学浅谈 [J]；科技视界；2009年23期。
[4] 刘萍云，邹晓蓉；量子力学教学探讨[J]；高等教育研究学报；2006年1期
[2] 郭奕玲，沈慧君；物理学史[M]；清华大学出版社；1993。
作者简介：刘金花(1983—)，女，河南周口人，贵州师范大学物理与电子科学学院，副教授，博士。
