現代量子力學教程
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現代量子力學教程范文第1篇
[關鍵詞] 地方院校；量子力學；精品課程建設
[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）01-0057-04
0 引言
我國本科高校按隸屬對象不同，分為部委屬和省屬兩大類別，省屬高校又分為省屬國家“211”重點高校、省部共建高校、地方性直屬高校三類，本文“地方院校”指省屬高校中的地方性直屬本科高校，這些院校大多采取省市共建、以市為主的管理體制，多數建校時間短或由專科升格。
隨著我國高等教育大眾化進程的不斷深入，生源質量降低，教學資源日趨緊張，高等院校的教學壓力逐漸加大，引發了社會對高等教育質量的擔憂。2003年4月《教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》（教高[2003]1號），引起了全國范圍內建設國家、省、校三級精品課程的熱潮。量子力學精品課程也同其他課程一樣，經歷了精品課程建設的熱潮，截至2013年9月，共有四校建成國家精品課程，分別是蘭州大學（2004年）、復旦大學（2004年）、清華大學（2007年）、北京大學（2008年）；兩校建成湖北省精品課程，分別是華中師范大學（2003年）和湖北大學（2003年）；兩校建成湖北省地方院校校級精品課程，分別是黃岡師范學院（2007年）、湖北師范學院（2011年）。可見，量子力學國家精品課程全部由985重點大學建設，湖北省精品課程也由211重點大學和省屬重點大學建設，地方院校只有兩校建成校級精品課程，只占湖北省27所地方院校的7.4%，大多數地方院校并未開展量子力學精品課程建設，這與量子力學課程的重要地位極不相稱。量子力學是近代物理學的兩大支柱之一，也是現代工業技術的重要理論基礎，其教學質量的重要性不言而喻，但量子力學又是一門高度抽象的理論物理課程，遠離日常經驗，教與學都有一定的難度。地方院校由于師資力量薄弱，學術資源匱乏，生源素質不理想，教學與科研脫節，導致這些院校的量子力學精品課程大多處于有心無力、舉步維艱的狀態。
地方院校占我國高校總數的90%左右，擔負著服務地方社會經濟建設、培養千百萬專門人才的重任。地方院校是我國高等教育金字塔的塔基，塔基不穩，必然影響我國高等教育的健康發展，因此研究地方院校量子力學精品課程建設，提高人才培養質量是迫在眉睫的重要問題，令人惋惜的是這方面的研究成果太少，難以指導地方院校量子力學精品課程的建設。
1 地方院校視角下量子力學精品課程建設 的內涵
精品課程的評價標準是“五個一流”，即一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理。精品課程建設研究大多圍繞“五個一流”展開，但精品課程建設應該是分層次的，不同類型的高校應有不同的標準。每個學校都是在自己的層次上、自己的類型上來辦出最高水平的課程，各個學校是不一樣的，精品課定位不一樣，尋找精品課群體也不一樣[1]。地方高校應從自己的辦學定位、培養規格和生源情況來考慮量子力學精品課程建設，基于地方院校視角來理解“五個一流”，揚長避短，不盲目攀比，也不妄自菲薄。
1.1 一流教師隊伍
地方院校普遍存在教師整體水平不高的問題，教師的學歷、職稱、學術水平和重點大學相比有較大差距，教學任務重，技術應用能力不強。重點大學承擔培養拔尖人才的任務，必然要求教師具有較高的學術水平和科研能力，地方院校承擔培養千百萬專門人才，即應用型技能型人才的任務，對教師的學術水平要求不是太高，但要求教師具有較強的技術應用能力。地方院校教師不宜與重點大學的教師比學術水平，但要關注學科前沿，盡快掌握與本學科相關的最新技術，提高重點大學教師并不擅長的技術應用能力，體現地方院校“雙師”型師資的鮮明特色。
地方院校量子力學精品課程的一流教師隊伍，就是要建設一支與應用型人才培養相適應的，具有一定的學術水平、較高的教學水平、較強的技術應用能力的“雙師型”教師隊伍。
1.2 一流教學內容
應用型人才培養的定位，決定了量子力學精品課程的教學內容有別于重點大學，教學內容的核心是量子力學的基本理論、基本知識、基本技能，不求教學內容的高度完整性，適當降低內容的深度和應用數學解題的難度，保持教學內容的前沿性和時代性，滿足學生了解學科發展前沿及其技術應用的強烈愿望。前沿知識不僅可以開闊學生的眼界，而且能夠潛移默化地影響學生未來的發展。
地方院校量子力學精品課程的一流教學內容可以理解為，量子力學基本理論、基本知識、基本技能等學科有效知識與專業發展密切相關的前沿知識及其技術應用的有機整合。有效知識，就是今后能對在該領域繼續學習、繼續研究、開辟新的領域、學習新的知識發揮作用的、最關鍵、最基礎性的東西[1]。
1.3 一流教學方法
重點大學普遍重視討論式、研究式教學方法，基于量子力學學科特點和地方院校學生水平，討論式和研究式的教學方法要慎重使用，如果準備不充分，極有可能出現學生討論時言之無物和研究時無從著手的難堪局面，反而挫傷學生的學習積極性。采用討論式和研究式教學方法，一要內容難度適宜，二要前期準備充分，三要教師循循善誘。量子力學內容高度抽象，學生自學困難較大，因此對教學方法和手段的要求較高。無論選擇什么樣的教學方法，采用什么樣的教學手段，都是為了學生能夠更好地理解和掌握知識，都要適合學生的實際認知水平，不能為了討論而討論，為了研究而研究，應以實際教學效果來評價教學方法的優劣。
地方院校量子力學精品課程的一流教學方法，即以啟發式講授為主，結合課程內容適當采取討論式和研究式教學，傳統教學手段與多媒體技術手段有機結合，集多種方法與手段于一體的教學方法體系。
1.4 一流教材
量子力學教材的選用，國內一般主要選用曾謹言版（重點大學）和周世勛版（地方院校），另有蘇汝鏗版、張永德版、錢伯初版、關洪版等多種教材，也有多種國外優秀教材。鑒于量子力學的某些基本問題至今仍有爭議，甚至國內權威教材中的部分內容仍受質疑，地方院校不宜盲目自編教材，避免對某些問題的不當闡述誤導學生，宜選用國內經典的簡明教材，輔以優秀教材作為參考書，以滿足不同學生的學習要求，通過立體化、一體化教材建設，補充量子力學的最新進展和實際應用，更好地為地方院校培養應用型人才服務。
地方院校量子力學精品課程的一流教材，即在選用國內經典簡明教材的基礎上，選擇國內外優秀教材作參考書，著力打造包括電子教案、PPT、習題答案、試題庫、仿真實驗、網絡課堂等資源在內的立體化、一體化教材。
1.5 一流教學管理
精品課程需要通過科學的管理為其提供制度保證。科學的教學管理和規范的管理機制，是精品課程的重要條件。精品課程的教學管理既包括對課堂教學的組織、實踐教學的安排、學習成績的評定等教學環節的管理，還包括師資隊伍的配備、課程建設過程的管理、教學保證條件的建設等[2]。
地方院校作為教學型大學，科研上處于劣勢，教學管理上更應加強，應將一流教學管理作為量子力學精品課程的重要特色來建設。
地方院校量子力學精品課程的一流教學管理，即建立健全與應用型人才培養目標相適應的教學管理制度，包括編、備、教、輔、改、考各教學環節的管理制度，以及經費投入、師資配備、用人機制和激勵機制、課程評價等教學質量保障制度，認真落實各項教學管理制度并切實做好教學質量監控，保證課程建設的可持續發展。
2 地方院校視角下量子力學精品課程建設 的對策
2.1 建設一支與應用型人才培養適應的師資隊伍
地方院校培養應用型人才的定位，客觀上要求教師應具有教師和工程師（或技能師）的雙重身份。量子力學精品課程的師資隊伍建設，除引進高層次人才、抓好現有教師的轉型提升、開展與課程相關的教研和科研等常規措施之外，尤其要重視師資隊伍的技術水平和能力的培養，通過產學研用結合切實提高教師的技術操作能力、應用能力和轉化能力。加強學校與科研機構、企業的合作，聘請經驗豐富的科研人員和工程師作為兼職教師，提高教師隊伍整體的科研水平和技術實力。
2.2 精選課程有效知識構建學科基礎，實現理論 與應用、基礎與前沿的完美結合
夯實基礎、關注前沿、了解應用、激發興趣是一流教學內容的必然要求。在教學內容的選擇和安排上，要注意與知識的實際應用相聯系，找準最佳結合點，融入學科前沿的理論知識和學科發展的最新成果。
量子力學的有效知識包括量子力學的發展歷史、量子力學的五大公設、定態問題求解、表象變換理論、微擾理論、電子自旋等，有效知識構成課程的核心知識；學科前沿知識、量子力學在現代科技和其它學科中的應用等內容構成課程的補充知識；散射等相對困難的內容構成課程的知識。核心知識具有相對穩定性，要求熟練掌握；補充知識具有時代性，要求學生了解而不求掌握；知識具有可選性，建議有能力的學生選學。核心知識和補充知識屬于第一層次的教學內容，面向全體學生；知識屬第二層次的教學內容，面向部分學生。教學內容的分類既有利于實現教學的層次化，又有利于實現理論與應用、基礎與前沿的有機結合。
2.3 構建教學理念先進、與學生水平相適應的教 學方法體系
以教師為主導，以學生為主體。變單一教學方式為多樣化教學方式構成的有機體系，變以教為主為以學為主或學教并重，變傳統課堂教學為傳統課堂教學和網絡課堂教學相結合。基于量子力學的抽象性，講授仍是主要的教學方法，但應注重啟發學生積極思考，采取課內、課外、網絡等多種形式增強師生互動，結合適當的內容開展討論和研究。
可以組織學生討論如量子力學相關實驗的解釋、量子力學基本原理的各種理解、一維定態問題的求解方法等；也可討論量子力學的某些新進展和新的技術應用，要求學生就“量子糾纏”、“EPR佯謬”、“量子計算機原理”等內容展開調研，撰寫文獻綜述報告，將討論和初步的研究結合起來，培養學生從事科學研究的基本素質；也可建議能力較強的學生對“密度矩陣表示量子態”、“路徑積分量子化”、“自由粒子的狄拉克方程”等較新的內容進行一些初級的理論探討，通過寫小論文的方式總結研究結果等。
討論和探究的關鍵在于培養學生的參與意識、問題意識和批判意識，不奢望畢其功于一役，長期堅持一定會有收獲。
2.4 選擇適宜的教材和教學參考書，建設立體化、 一體化教材
選擇周世勛版《量子力學教程》作為教材，因為它比較簡明，適合初學者和地方院校生源的實際水平；選擇曾謹言版《量子力學教程》作為主要參考書，因為它是全國大多數高校指定的考研參考用書，要照顧部分考研學生的需要；還可選擇其他國內外優秀教材作為參考書，以兼收并蓄、博采眾長。
教材是教學內容的載體，一流教材必然要展現一流教學內容。立體化、一體化教材不是簡單的教材和教參搬家，應將學科最新的研究成果、成功的教改經驗和教師自己的教科研成果及時地反映出來。一流教材除電子教案、PPT、全程教學錄像、習題解答、試題庫、網絡互動答疑、在線測試等內容外，還要自編學習輔導用書，內容大致可包括學習內容輔導、考研輔導、閱讀材料三大部分。學習內容輔導應梳理各章知識點及聯系、重點難點的學習經驗，補充典型習題；考研輔導可提供各類院校近年來的量子力學考研試卷，分析考試內容涵蓋的知識點和相關的考核要求；閱讀材料可介紹量子力學的最新進展、與量子力學有關的各交叉學科、量子力學的發展歷史以及逸聞趣事等。
2.5 抓緊抓實全方位全過程的教學管理
精品課程建設是一個綜合系統工程，只有扎扎實實、認認真真、持之以恒地努力工作，才能把事情做好[3]。一流教學管理是精品課程建設的重要方面，建章立制是基礎，教學各環節的過程管理是縱線，教學保障條件建設管理是橫線，教學質量監控、反饋和改進是保障。教學管理不必標新立異，抓緊、抓實、抓細、抓出成效，就是教學管理的最大特色。
教學各環節的管理制度中，重點要改變學業成績評價標準，變結果評價為過程評價，正確把握考試導向，降低期末考試比重，加大平時考核比重，將考勤、作業、提問、小論文、課程設計納入平時考核。
教學質量保障制度的建設和落實要抓好以下幾個方面：學校要加大對精品課程建設的經費投入；選擇學術水平較高、教學效果得到師生公認的優秀教師擔任課程負責人，組建由課程負責人負總責、主講教師分工與合作的教學隊伍；對參與精品課程建設的教師，在評優評先、晉升職稱等方面優先考慮；抓實教學過程的質量監控，完善同行評教、學生評教、畢業生評教和評教意見的及時反饋及改進制度；抓住一切校內外的交流機會，博采眾長，不斷更新充實網上資源，確保精品課程建設的可持續發展。
3 地方院校視角下量子力學精品課程建設 的初步成果
2011年起，荊楚理工學院應用物理學專業開設量子力學課程。三年來，量子力學教學團隊堅持以建設校級精品課程為目標，始終追求精品境界，目前量子力學精品課程的基本資料已準備就緒，擬申報校級精品課程，并計劃在校級精品課程基礎上，力爭申報省級及以上精品課程，最終轉型升級成為精品資源共享課。
教學團隊堅持教學和科研相結合，重視研究解決教學過程中存在的突出問題，以教科研水平的提高帶動教學水平的提高。三年共主持完成湖北省教育科學“十一五”規劃課題“理工類本科生物理學習障礙歸因及對策研究”一項，此課題于2013年5月被湖北省教科規劃辦批準結題，鑒定結論為：課題研究整體設計規范，研究路線科學，課題組成員分工合理，研究成果豐富且有實效；正主持湖北省教育科學“十二五”規劃課題一項：“地方院校應用物理學專業人才培養模式研究”。在學術研究方面，教學團隊圍繞量子糾纏態、量子點、反應微分截面等方向進行了比較深入地研究，取得了一些成果，近幾年在國外英文期刊和國際學術會議上發表了6篇英文學術論文，其中4篇被EI收錄，2篇被INSPECT收錄，并在原子與分子物理學報、重慶大學學報、量子光學學報等中文核心期刊上發表了8篇學術論文。
科學研究提高了教師的學術水平，加深了對量子力學課程內容的深刻理解，促進了教學的深入淺出，實現了理論與應用、基礎與前沿的有機結合，量子力學課程教學質量逐年穩步提高：三年來師生評教均分都在95分以上，教學效果得到師生認可；學生學習量子力學的積極性明顯提高，學業成績的統計結果表明，大部分學生較好地掌握了量子力學的基本理論、基本知識和基本技能，并對量子力學知識的有關應用和學科發展前沿產生了濃厚興趣，越來越多的學生開始選擇以量子力學的有關研究作為畢業論文選題，其中2009級兩名學生的畢業論文榮獲學校優秀畢業論文；不少學生考研時量子力學科目也取得了135分以上的較好成績。荊楚理工學院量子力學精品課程建設取得的初步成效，從理論和實踐兩方面證明了建設具有地方院校特色的量子力學精品課程是可行的。
4 結束語
精品課程不應千課一面，不同類型的院校應該有不同類型的精品課程，量子力學精品課程建設也不應該成為重點大學的專利，地方院校完全可以根據自己的培養目標、培養規格、生源狀況，正確地理解“一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理”，建設具有應用型人才培養特色的量子力學精品課程，在精品課程建設上實現與重點大學的錯位發展。
參考文獻
[1]袁德寧.精品課建設及課程支撐理念的轉變[J].清華大學教育研究，2004，25（3）：53-57.
現代量子力學教程范文第2篇
（赤峰學院 物理與電子信息工程學院，內蒙古 赤峰 024000）
摘 要：實驗是科學研究的基礎，能夠創造新知識、產生新技術.近代物理實驗對培養學生綜合能力具有特殊功能，是培養創新思維品質、分析解決問題能力、實踐能力和實驗技能的重要環節.近代實驗技術在許多科學領域與工程實踐中有廣泛應用.本文結合原子物理學課程、近代物理實驗課程特點和學生實際，探討近代物理實驗的教學方法和教學組織形式，培養學生創新意識和創新能力.
關鍵詞 ：創新思維；創新能力；開放式教學
中圖分類號：G642.4文獻標識碼：A文章編號：1673-260X（2015）01-0233-02
1 引言
眾所周知，在近代物理學的發展過程中，兩個重要的物理實驗與經典的物理學理論尖銳矛盾，一個是黑體輻射中的紫外災難（ultra-violet catastrophe），另一個是邁克爾遜 A.A.Michelson-莫雷E.W.Morley實驗.它們導致量子理論和相對論的建立，開創了近代物理的新紀元.Einstein提出的狹義相對論，改變了Newton力學的絕對時空觀，而量子理論則涉及物質運動形式和規律的根本改變[1-3].量子理論不僅能夠揭示極為廣泛的自然現象，同時還引發了極為廣泛的新技術上的應用.近代物理理論和技術的應用推動了原子物理、核物理、粒子物理、凝聚態物理和天體物理等的研究，產生了半導體、核工程、激光等新的現代科學技術.這些新技術在能源、材料、工程技術、工農業、國防、生物科學、醫學等諸多領域有著十分廣泛的應用.縱觀物理學的發展過程，實驗始終是科學研究的基礎，能夠創造新知識、產生新技術，是培養創新思維品質、分析解決問題能力、實踐能力和實驗技能的重要環節.但學生不重視實驗課程，動手能力和主動性較差，個性和潛能不能充分發揮，因此我們嘗試推進近代物理實驗教學改革.
2 合理設置教學內容 突出思想方法和現代實驗技術
近代物理學的兩大支柱-量子論和相對論，前者研究微觀粒子的統計行為，后者則研究高速（接近光速）運動物體的行為，許多經典物理學的規律已不再適用，兩者在生活中又沒有相應的模型與之對應，因此研究過程離不開新的物理思想、方法和現代測量技術.近代物理實驗課程，目的是使學生掌握先進的研究問題的思想、方法、技術和手段，跟蹤最新科學研究動態，培養學生創新思維品質，造就高素質人才.我們在近代物理實驗項目建設過程中，經充分論證，設置了黑體輻射、弗蘭克-赫茲實驗、X射線物象分析、原子力顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、微波測量技術、激光拉曼、塞曼效應、鈉原子光譜、核磁共振等12個必修項目，另外我們正在積極建設原子核物理技術實驗-快速電子的動量與動能的相對論關系實驗項目.這些實驗包括了近代物理學發展過程中具有經典性、物理思想影響深遠的物理實驗，體現實驗技能和現代測試技術的實驗及現論、現代新技術在各領域應用的實驗，使學生掌握基本理論、研究問題的思想方法和高級實驗技能，培養學生創新思維意識、創新能力、分析解決問題能力和自主研究問題的興趣與能力.
3 合理選擇教學方法 培養創新思維品質
近代物理實驗課程是物理學專業和應用物理學專業高年級學生的必修課程，重在培養學生的創新思維品質和科學素質，提高學生科學認知的水平和能力.12個近代物理實驗項目中涉及到原子物理實驗、X光技術、微波技術、磁共振技術等[4-5].針對教學內容和學生實際適時調整教學方式方法，對于實驗原理、儀器構造、操作注意事項等內容，用現代多媒體技術手段呈現并認真分析講解.對于具體的操作方法、技能，教師要充分發揮主導和示范作用，學生須嚴格按操作規程序完成操作.如塞曼效應實驗中，法布里-珀羅標準具的調節；激光拉曼實驗中外光路的調節及應用程序的使用；掃描隧道顯微鏡實驗中針尖、樣品的安裝，STM工作軟件的使用等以提高學生的基本實驗技能.對于綜合研究性、設計性的實驗內容，教師要創設實驗教學環境，提出需要研究解決的問題，采用探索研究式、啟發式、討論式等教學方法并根據實驗進展適時引導、啟發、答疑、解惑，改變學生機械、被動的重復教材實驗過程的狀態，引導學生思維活動，培養學生的創新思維品質，同時鼓勵學生大膽質疑，相互討論，使學生不迷信、不盲從于教材和教師,充分發揮學生的積極性、主動性，將實驗過程變成積極思維、勇于探索的創造性過程,培養學生創造性思維品質和創新能力.
4 采取開放式教學模式 促使知識向能力轉化
12個近代物理實驗項目計劃課時僅為48學時,這就需要打破傳統的教與學、理論與實驗、時間與空間的界限，采用開放式的教學模式，實現教與學的互動.開放式教學指設備、場地、內容、時間、興趣、思維、教學方法、教學手段等全面開放,以促進學生將知識轉化為能力.就原子物理部分實驗而言，教師可以根據理論課的教學進程、教學內容靈活安排實驗內容和時間，課堂上提出要探討研究的課題，引導學生進行分析討論并綜合運用所學知識、技能，提出研究解決問題的思路方法，設計實驗方案.如：在玻爾理論的教學過程中，課堂上可引導學生分析討論，提出實驗驗證原子內部能量量子化的思想方法并設計實驗方案，然后與弗蘭克-赫茲實驗進行比較修改完善設計方案.在這個基礎上并在這個時間點安排學生完成弗蘭克-赫茲實驗實驗，證明原子內部量子化的量子化.弗蘭克-赫茲實驗是驗證性實驗，但教師在授課過程中提出能夠引發學生思維的問題，創設思維環境，調動學生積極思考問題，并綜合運用所學知識解決問題，理論與實驗的有機結合使這個驗證性實驗變成了設計性實驗，促進學生將所學知識向能力進行轉化.對于原子的核式結構模型、原子的空間量子化、實物粒子的波粒二象性等教學內容雖然沒安排相應的實驗或沒有實驗條件，同樣可以采用這種方式進行教學，如驗證盧瑟福散射公式、原子的空間量子化等，教師創設思維環境，提出有待解決的問題，引導學生分析討論，調動學生思維,探求解決方案,然后讓學生查閱相關資料，完善改進自己的設計方案，培養獲取信息的能力、運用所學知識分析解決問題的能力及創造性思維能力.原子物理學課程中[6-7]，巧妙的構思與設計貫穿于教學過程始終，在教學過程中，教師要善于創設問題情境，解放學生的思維空間，學生大膽想象、設計、爭論、探究，教師及時引導、修正、解惑、答疑，理論課與實驗課有機結合統籌安排的教學效果明顯優于傳統的二者分開教學的教學效果.
由于設備、場地、內容、時間、興趣、思維等全面開放，教師可以精選實驗儀器設備開發新的實驗項目進行科學研究或作為學生的選修項目.對于選修實驗項目，教師要明確提出任務要求，學生根據實驗任務要求綜合運用所學知識技能進行構思,并正確選擇實驗儀器,設計實驗方案,獨立進行實驗操作，培養學生綜合運用知識解決物理問題的能力和創造能力.學生也可以參與教師的科研工作，培養學生實驗設計能力、組織實施能力和知識應用能力.除此之外，學生也可根據自己的專業特點、興趣愛好，有目的有計劃的進行自主實驗，即學生根據自己要研究解決問題的，查閱資料并認真研究,提出分析、解決問題的構想，自主選擇儀器、設計研究方案，然后在教師的指導下獨立進行實驗研究，對于實驗過程中出現的一些新的問題及時與教師研究討論，不斷修改完善實驗方案，尋求解決問題的最佳途徑.自主實驗在時間、空間、實驗內容、實驗方案的設計等方面給學生充分的自主權,充分的學習思維空間,豐富的想象空間，充分發揮學生的積極性,培養學生觀察、思維、設計、操作、創新能力.
近代物理的理論和技術在諸多領域有廣泛應用，在教學過程中，將理論課、實驗課的教學內容適當拓寬，實現理論、實驗、應用同步教學.如將理論課與實驗資源、網絡資源有機結合，引導學生探究描隧道顯微技術、核磁共振層析技術、核能利用、X射線衍射物象分析技術、血管造影技術、激光技術等內容，激發學生的創造熱情和潛能，培養學生科學嚴謹的科學態度.
5 結語
近代物理實驗是一門綜合性較強的實驗課程，在教學過程中恰當的選擇教學方法、適當拓展教學內容，采用以學生為主體、教師為主導的開放式實驗教學模式，使學生進入創新思維能力、分析解決問題能力、實驗技術和實驗能力不斷提高的良性循環中.開放性教學的實施,給學生充分的學習、思維和想象空間，使學生運用知識、技能獨立分析和解決實際問題的能力、動手實踐能力、思維能力和創新能力得到提高.但實施過程中也會遇到各種意想不到的問題，教師面臨前所未有的挑戰，這就要求教師不斷充實和完善自己，確保教學質量穩步提升.
參考文獻：
〔1〕曾謹言．量子力學教程[M]．科學出版社，2003.
〔2〕曾謹言，龍貴魯，裴壽鏞．量子力學新進展（第三輯）[M].清華大學出版社，2003.
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〔4〕張天喆，董有爾．近代物理實驗[M]．科學出版社，2004.
〔5〕吳思誠，王祖銓．近代物理實驗[M]．北京大學出版社，1995.
現代量子力學教程范文第3篇
關鍵詞：數學 經濟學 影響
一、數學知識和思想的地位和作用：
1. 數學課是各大院校必修的文化課。數學課是各大院校甚至是經濟類院校主要的必修文化課，目的是要讓學生接受數學學科文化思想的教育，數學可以簡化經濟學復雜的邏輯推理，簡便經濟數據的運算，在經濟學的初級教程中，常常用簡單明了、清晰易懂的圖表形式來表示。但是市場上產品的生產涉及要素、及相關數據、和市場上各種生產要素的供給和社會市場上各家企業生產資金的調配，如果還需要考慮國外市場的需求量國際貿易和涉及匯率市場的波動，那么這幾者之間的關系將會變得更加的繁冗復雜，所以就單憑一張的圖表會很難說明多于一個市場的一般均衡。換一種文字形式來表述，各個市場之間的相互聯系也是用再多的文字也難以表達全面透徹和一目了然，而通過實用經濟數學中的不動點理論，就可以更快速、更直接地證明了市場經濟中一般均衡理論的存在。可見，在經濟學中的一般均衡理論的理解和運用，數學理論起了至關重要的作用。
2.數學具備服務科學的邏輯思維能力。數學是人類最早的一門自然科學,它是運用邏輯、思辨和推理等思維方法，加之有計算器，計算機、多媒體等現代先進技術手段的工具進入課堂，學生可以通過數學學習的實踐活動切身體會到科學研究的一些實用的基本方法，并深刻掌握加以利用。觀察、實驗、試驗、合情推理、研究、歸納與驗證越來越多地被應用到各科研究和實驗中。有了這種邏輯思維能力和研究方法做鋪墊，相信會為其他科學領域提供敏捷的思路和學習方法。所以它具有精確性、嚴密性、簡單性、唯一性、完備性等特點。
3.數學應用范圍之廣泛。數學對許多學科的發展都起著重大的貢獻作用,如眾所周知的力學、天文學、量子力學等等,當然它們在經濟研究中的重要作用也是不可忽視的，所以經濟數學的地位更是不可忽視，因為它將數學與經濟學兩個不同的領域學科緊密地聯系起來，從而有效推動了現代經濟學的發展。具體體現在：
（1）數學在經濟學上應用實例
實例1：數學在經濟學的影響巨大，例如舉個我們最常見的數學中每個定理和公式都有其一定的適用范圍，這就是我們所說的函數的定義域，只有在定義域內取值才能得到相應的函數值，二者相互約束，相互制約，以至于相同的函數可能存在不同的定義域，所以有時候看著相似完全一樣的關系會有可能完全不同。計量經濟學是利用經濟數學中的概率論知識說明：現實的許許多多的經濟現象乃至生活現象總是不可能事件和必然事件之間徘徊，即事物都會以一定的概率出現，只是出現的概率都不確定，概率大小問題，但是都是符合概率論科學的，同時當經濟現象大量出現時又具有一定的統計規律性，又符合數學中的統計學理論，這種概率論中隨機性、必然性特征為現代計量經濟學的發展提供了必要的理論基礎。說到統計學，統計學也作為經濟類、管理類、營銷類學生的一門必修的專業基礎課， 因此它的作用是可想而知的，計量經濟學的發展實際上是建立在兩個數學公理基礎之上的，即所有經濟系統都可以看作是服從概率中連續性隨機變量正太分布的隨機過程，所有經濟現象都可以看作是這個隨機過程產生隨機數據的過程。因此經濟數學中的概率論也就理所應當地成了論述計量經濟學最有力的理論工具。
（2）數學工具與經濟思想的緊密結合。
數學本身是一種計算工具，經濟學借助數學工具能更加形象地表達經濟學的各種理論，特別是最近三十年，許多經濟學家利用數學工具作為主要研究手段，營銷學、市場經濟科學、工商管理科學及工程管理科學的實驗項目和研究所得均做到了簡單明了、條理清晰、通俗易懂。數學家華羅庚先生便是將數學理論和經濟生產實踐相結合的成功代表。同時建立數學模型也是經濟學理論化的又一條明智路徑。在經濟學中建立了數學模型的地方能夠保證邏輯思維的嚴密性。在經濟理論的初始階段，經濟思想的產生當然非常重要，但是只有借助數學，建立了經濟思想和數學模型，才能使經濟思想和數學思想結合在一起，經濟思想才會得到推廣和延伸，數學思想得到詮釋和升華；所以一定要足夠重視經濟學的教學和經濟思想的培養，使學生具有敏銳的經濟學直覺和堅實的數學思維，才能夠明白相關經濟數據之后的經濟學原理及經濟學概念，同時利用簡單的數學工具表達繁瑣難懂的經濟原理是一種很好的選擇，即數學的思想和方法是步入經濟科學的領域，成為分析、研究社會經濟現象和為社會經濟發展服務的一大有力工具。
二、經濟學中更需要高數學文化素養人才
現代量子力學教程范文第4篇
關鍵詞：混沌現象；蔡氏電路；混沌吸引子；非線性負阻
1引言
混沌是在確定的非線性動力系統中出現的一種對初值敏感的貌似無規則、類似隨機的現象，它是非線性動力系統所特有的復雜現象，在自然界和社會生活中普遍存在。現在，“混沌”是近論研究熱點，已經形成了一門新的科學，它涉及的領域包括數學、物理學、生物學、化學、天文學、經濟學及工程技術的眾多學科，研究成果產生一些實用價值，并對這些學科的發展產生深遠的影響。有預言，混沌理論將掀起繼相對論和量子力學以來基礎科學的第三次革命。在理工科教學中，緊跟現代科技前沿，適當增加非線性內容教學非常必要。為此，我校在近代物理實驗中開設了《混沌實驗》，開拓學生視野。學生長期學習牛頓經典理論，知道物體的初始狀態和受力情況就可以預測物體未來的狀態，這與混沌理論的運動狀態不確定不可預測完全沖突，為了解決這種沖突，取得好的教學效果，我們通過三個層次進行教學，讓學生對混沌現象、成因及特點逐步形成深刻的印象。
2混沌現象的感性認識
事實上，混沌現象普遍存在我們的自然和社會生活。所以，在課堂教學前，我們先讓學生觀察生活中的混沌現象。例如，觀察點燃的香煙，一縷縷青煙離開煙頭幾乎直線往空中升起，突然卷成擾動的一團煙霧，上下翻滾，然后四處飄散；觀察平穩的水流突然四處飛濺等，通過仿真試驗教學平臺讓學生觀察三叉混沌擺的完全不同步隨機的擺動視頻等，總結所觀察的現象的特點。再讓學生閱讀有名的“蝴蝶效應”等資料，通過這些學習，大部分同學都能發現這些現象共同點是突然從有序變為無序，認識到牛頓力學的局限，形成混沌現象感性認識，初步了解混沌的基本特點。
3蔡氏電路混沌現象觀察
在實驗課堂學習中，讓學生觀察蔡氏電路的混沌現象。該電路能展示混沌產生的過程，混沌吸引子的動態也很明晰。有源非線性負阻元件Nr是采用兩個運算放大器（一個雙運放LF353）和六個配制電阻來實現，其電路如圖2所示，雙運算放大器中兩個對稱放大器各自的配置電阻相差100倍，這就使得兩個放大器輸出電流的總和，在不同的工作電壓段，輸出總電流隨電壓變化關系不相同（其中一個放大器達到電流飽和，另一個尚未飽和），因而出現了非線性的伏安特性。實驗中我們主要觀察信號振動周期產生分岔和混沌等一系列非線性現象，深入了解混沌現象的主要特點與混沌現象的產生途徑。
3．1混沌產生途徑觀察。混沌現象產生途徑一般有倍周期分叉和陣發混沌。觀察前，按圖1和圖2接好電路，示波器選擇X－Y工作方式。調節G（R1＋R2和組成，R1為粗調，R2為細調），阻值從最大逐漸減小，觀察李薩如圖的變化，如將一個環相圖周期定為一，隨著G阻值的減少，相圖變化過程為：不動點一倍周期二倍周期四倍周期陣發混沌三倍周期單吸引子雙吸引子極限環直線。在三倍周期處，仔細調節R2，原先的混沌吸引子突然出現了一個三周期圖像，繼續微調R2，又出現了混沌吸引子，這一現象稱為出現了周期性窗口。實驗過程我們看到，電路先產生豐富的倍周期分岔，在三倍周期處，出現周期性窗口進入混沌狀態，倍周期分岔是非線性確定性系統通向混沌最典型的形式。
3．2混沌現象的特性觀察。1．對初值的敏感依賴。混沌的典型特征之一是對初值非常敏感。若兩次運動的初值有微小差別，長時間后兩次運動會出現較大的、無法預知的偏差。在上面的實驗步驟中，當電阻調到某些臨界狀態時，如G＝1850時，微調R2，電路系統可出現陣發混沌，也可能出現三倍周期，還可能是單奇異子。另外如果在電路中加入萬用表測G兩端電壓的有效期，屏幕的相圖馬上突變，有一倍周期突變為單吸引子，或雙吸引子。這是由于萬用表引入的電阻及電容效應，對電路產生細微的擾動，結果，因這些微小的差別造成實驗結果的突變。2．混沌信號的非周期性與分形。實驗時，仔細觀察圖3的單吸引子、雙吸引子，只見環狀曲線在兩個向外渦旋的吸引子之間似乎按照某種規律不斷地填充與跳躍，可是在有限的空間里，跳動的曲線卻不重復，也不會在吸引點附近交叉，總看不到曲線跳動填充運動的停止，一圈一圈填充的曲線形狀很相似，相似的曲線填充運動永無休止，體現了混沌運動的非周期性以及分形特點。從填充運動的方向看，一切位于吸引子之外的曲線填充運動都在向吸引子靠攏，因而，曲線不停填充的空間不向外擴張，填充區域整體不變，呈現穩定的狀態，而一切到達吸引子內部的曲線填充運動都相互排斥，不停地跳動，處于不穩定狀態。吸引子這種非周期性與分形結構，體現了混沌不是絕對無序，而是呈現非周期有序性。3．混沌信號具有內在的類噪聲性。將示波器置于時域模式，重復上述步驟，各周期的CH1和CH2的時域信號如圖4的9個分圖所示。實驗時，仔細觀察比較，一倍周期信號的基本波形形狀與周期加倍之后乃至混沌信號的基本波形形狀相同，周期加倍主要引起波形包絡線的變化，引起這些包絡線變化的正是類似噪聲的無規則振蕩，但它不同于真正的噪聲，仔細觀察時域信號圖，我們發現信號從點平衡態演變混沌信號的過程中，混沌信號中的這些類噪聲的頻率對平衡態信號頻率還是有一定繼承性。因而混沌中的這種類似噪聲的信號不是真正的噪聲，而是一種有內在規律的隨機信號。
4蔡氏電路混沌現象的產生原因
通過對蔡氏電路混沌現象的觀察，學生對混沌的特性有了清晰地認識，但對所觀察到的混沌現象演變原理，非線性動力系統的作用機制，沒有實踐體驗。在蔡氏電路中唯一非線性元件為負阻，為了弄清非線性負阻對蔡氏電路產生混沌現象的作用，我們先測量負阻的伏安特性，再同步觀察蔡氏電路信號不同相圖下負阻的伏安特性，來探究混沌現象演變與非線性動力的關系。把非線性負阻Nr與一個1千歐姆定值電阻R串聯后用信號發生器輸出的正弦波作電源驅動，用數字示波器觀察定值電阻R兩端的電壓和Nr兩端電壓構成的李薩如圖形，即可得到Nr的I－U特性。我們在500Hz頻率的正弦波信號掃描下，得到的I－U特性曲線如圖6所示，以后頻率增加至2700Hz時（發生混沌時的主頻率附近），I－U特性曲線形狀不變。然后按圖7所示用示波器觀察C1與C2處信號構成的相圖，用交流數字電壓表和電流表觀察非線性負阻的電壓和電流。調節G逐漸減少，觀察到的各種混沌現象與非線性負阻的電壓與電流情況見表1。實驗中，沒有觀察三倍周期相圖。數據表明四倍周期和陣發混沌的伏安區有重疊，此處在前期試驗中觀察到周期窗口，說明此處進入產生混沌的臨界狀態。由上表的數據可知：非線性負阻的I－U工作在不同的區段，電路的相圖呈現不同的狀態，當蔡氏電路出現單吸引子混沌現象時，Nr的伏安曲線處于圖6中B、C、O、D段或處于C、O、D、E段，當蔡氏電路出現雙吸引子混沌現象時，Nr的伏安曲線處于圖6中B、C、O、D、E段。實驗表明，當Nr工作在整個伏安區即呈現非線性特性時，電路信號進入混沌狀態。因而非線性負阻在蔡氏電路產生混沌過程中起的決定性作用，非線性動力是混沌現象產生的根本原因。
5總結
通過分層教學法學習混沌實驗，學生突破了以前學習經典理論時所形成的傳統認知，對無序混亂不確定混沌現象及產生的機制———非線性動力，有了較深入的認識，整個實驗教學效果良好。
參考文獻：
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現代量子力學教程范文第5篇
【關鍵詞】原子論；原子分子論；比較
一.時代背景比較
19世紀化學發展迅速，法國哲學家伽桑狄受古希臘原子學說的影響，強調原子的大小和形狀的原子論及機械哲學。波義耳有機械論宇宙觀，認為物質和運動是宇宙的基本質料。通過大量化學實驗，他深信萬物是復雜的，不能用亞里士多德的“四元素”或醫藥化學家的“三元素”全部概括，自然界一定存在許多元素，結合生成各種復雜的物質，通過適當的分解方法，最后都變成元素。波義耳明確闡述科學的元素概念，雖有局限性，但與之前元素說完全區別開來，一掃化學研究中的神秘主義，為近代化學的發展指明方向。波義耳指出，實驗和觀察方法是形成科學思維的基礎，化學應當闡明化學過程和物質結構，必須依靠實驗來確定基本規律，他把嚴密的實驗引入化學研究，使化學成為一門實驗科學打下基礎。隨后拉瓦錫確定了質量守恒定律，使化學從定性研究方法和觀點向定量研究發展。化學家們以弄清物質的組成及化學變化中反應物生成物之間量的關系為目的，將化學與數學方法結合，由此建立了一系列基本的化學定律，如當量定律、定比定律等。進一步揭示這些定律之間的內在聯系。約翰.道爾頓研究的最值一提的是關于氣體方面研究所得到的理論以及引發的一系列關于原子的理論。做氣體實驗時遇到了難以用當時已有的理論或者規律解決的問題。首先采用物理方法解釋，解釋不了混合氣體研究內容呈現的規律和結論。其次運用古代原子論也無法解釋。在大量實驗事實基礎上，大膽地猜想并且提出了轟動全世界的“道爾頓原子論”，震撼整個化學界，給化學界開創了新紀元，至今被奉為經典。隨著科學家們研究工作的開展，道爾頓原子論的缺陷日漸凸顯，傳播越發困難。蓋呂薩克由實驗事實及反復驗證提出氣體實驗定律，它的準確性更加說明道爾頓原子論的不足。道爾頓不肯承認蓋呂薩克的說法。兩種理論出現矛盾。阿伏加德羅將兩者理論結合起來稍加發展提出屬于自己的新理論--分子論。它的傳播由于理論的不夠精確性同樣受到阻礙，同時仍然有很多頑固派科學家受舊的理論的束縛，支持道爾頓理論。后來康尼查羅對原子論發展作出突出貢獻，獨辟蹊徑地研究化學史來論證原子- 分子論，體現了邏輯和歷史的統一，更加準確和有說服力。畢竟頑固派勢力強大，傳播受阻，當時的科學技術也無法證明其準確性。在新一代科學家努力下，原子-分子論才為人接受。繼而才發展到現代原子-分子理論。
二.研究方法的比較
道爾頓揚棄以古希臘科學家德謨克利特為代表的古代原子論研究氣體物理性質和氣象研究時大膽假設出原子論內容。曾假定各種物質包括氣體在內都是由同樣大小的微粒構成。進而研究空氣的組成、性質和混合氣體的擴散與壓力。為了解開混合氣體的組成和性質之謎，道爾頓日益重視氣體和混合氣體的研究，得出結論：各地大氣都是由氧、氮、二氧化碳、水蒸氣四種主要成分的無數微粒或終極質點混合而成。而氣體的混合是因為相同微粒之間產生排斥擴散。“混合氣體的總的壓力等于各組分氣體在同樣條件下各自占有某容器時的壓力的總的加和”的氣體分壓定律。某種氣體在容器里存在的狀態與其他氣體的存在無關。若用氣體具有微粒的結構去解釋很簡單，由此推論出物質的微粒結構即終極質點的存在是不容置疑的，由于太小把顯微鏡改進后也未必能看見。他選擇古希臘哲學中的“原子”來稱呼這種微粒。空氣就是由不同種類、不同重量的原子混合構成的，確認原子的客觀存在。而如果原子確實存在，那么根據原子理論來解釋物質的基本性質和各種規律，就需要把對原子的認識從定性上升到定量的階段。道爾頓的首篇化學論文《關于構成大氣的幾種氣體或彈性流體的比例的實驗研究》從氧和亞硝氣（即氧化氮）的結合去探討原子之間是怎樣相互去化合的，并從中發現這幾種原子間的化學結合存在著某種量的關系。道爾頓在分析甲烷和乙烯兩種不同氣體的組成時，發現它們都含有碳、氫這兩種元素，在這兩種氣體中，當含炭量相同時，甲烷中的含氫量恰好是乙烯中含氫量的2倍。類似的情況普遍存在：甲乙兩種元素能夠相互化合且生成不同的化合物，這些化合物中，實驗表明跟一定重量的甲元素相化合的乙元素的質量互成簡單的整數比。于是，發現倍比定律。從原子的觀點來看，某元素不僅可以和另一元素的一個原子進行化合，也可以和兩個或三個原子化合。得到的結果與一定質量的某元素相互化合的另一元素的質量就必然成簡單的整數比：1：2、1：3或2：3等。在原子觀點的啟迪下，道爾頓發現并解釋了倍比定律，同時倍比定律的發現又成為他確立原子論的重要奠基石。道爾頓為了建立更加完善的原子論觀點和驗證氣象研究方面特別是大氣性質方面的成果得出的結論：“不同元素的原子重量和大小是不一樣的”。他聯想到了倍比定律及德國化學家里希特的當量定律，既然原子按一定的簡單比例關系相互化合，若對一些復雜的化合物進行分析，把其中最輕的元素的重量百分數同其他的元素的重量百分數進行比較，就可得出一種元素的原子相對于最輕元素的原子的重量倍數，從物質的相對重量，推出物質的原子的相對重量即我們現在所說的相對原子質量。盡管由于他對一些復雜原子（分子）的錯誤認識及當時條件的限制，他測定的原子量誤差很大，但人們對物質結構的一個基本層次——原子的的認識真正建立在科學的基礎上了。受當時科技水平的限制，他的理論偏于理論性，無法用科學儀器檢測來驗證其準確性。但道爾頓原子論關于原子的描述和原子量的計算工作是項意義深遠的具有開創性的工作，第一次把純屬猜測的原子概念變成一種具有一定質量的、可以由實驗來測定的物質實體。1808年，法國化學家蓋- 呂薩克通過多次實驗結果及幾番論證發現并提出氣體實驗定律，即“ 各種氣體在相互起化學作用時常以簡單的體積比相結合”。在此同時還發現：不但氣體間的化合反應是以簡單體積比的關系相作用，而且在化合后，氣體體積的改變與發生反應的氣體體積間也有明了的關系。由此他大膽地提出推論：“在同溫同壓下相同體積的不同氣體都含有相同數目的原子”。這個推論表面上似乎是支持道爾頓的原子論，實際上卻把道爾頓原子論推向了新的困境。阿伏加德羅在道爾頓基礎上結合蓋-呂薩克的理論假說提出了新的學說分子論，也由于理論的局限性遇到極大的困境。1811年，他發現阿伏伽德羅定律，即在標準狀態下（0℃，1個標準大氣壓，通常是1.01325×10^5Pa），相同體積的任何氣體都含有相同數目的氣體分子，與氣體內部化學組成和物理性質無關。它對化學的發展特別是原子質量的測定工作起了重大的推動作用。此后，又發現阿伏伽德羅常數，即1mol任何物質的分子數都約為6.023×10^23個分子。當時沒有引起化學家們注意，以致在原子與分子、原子質量與分子質量的概念上繼續混亂了近50年。直到他死后2年，科學家康尼查羅指出他應用了阿伏伽德羅理論可怡解決當時化學中的很多問題。在1860年在卡爾斯魯厄重新宣讀了阿伏伽德羅的論文，之后阿伏伽德羅的理論才被許多化學家所接受。在1871年，V.邁爾應用阿伏伽德羅的理論從理論上成功地解釋了蒸氣密度的特性問題。后來康尼查羅是通過研究化學史來論證原子- 分子理論的。解決了道爾頓原子論無法說明的領域。也將原子論發展到原子-分子理論。沖破了阿伏伽德羅理論的困境。但他也始終是把原子分子理論的微觀起點停留在了原子層面，沒能更推進一步。隨著科技的發展，原子結構模型猜想也不斷地演變：1904年湯姆生提出原子模型“葡萄干面包式”，1906年-1908年盧瑟福通過α粒子散射得出類似太陽系的原子模型，1913年玻爾提出了模型原子外電子做圓周運動，1924年法國科學家德布羅意提出光粒二相性再由薛定諤等人一起提出和發展量子力學模型，其中倫琴射線的發現，α粒子衍射法的運用，原子研究進入了更加微觀的結構，質子，中子，電子相繼發現。海森堡，海特勒，倫敦等科學家也都作出了巨大貢獻，又一原子論新紀元在化學史上拉開帷幕。
三.具體內容的比較
道爾頓原子論：1.元素是由非常微小、不可再分的微粒即原子組成，原子在所有化學變化中不可以再分，并且保持著自己的獨特性質。2.同一種元素的所有原子的質量、性質都是完全相同的。不同元素的原子質量和性質也是各不相同的，原子的質量是每一種元素的基本特征之一。3.不同的元素在化合時，原子之間以簡單整數比的方式結合。被后人發現存在缺陷性，譬如說原子可以再分，分為質子，中子，電子等，同一種元素的原子有的性質不一樣，如C-12有同素異形體金剛石，石墨而C-13則應用在同位素示蹤，跟蹤化學反應等運用在不同的領域。阿伏加德羅在結合道爾頓和蓋呂薩克的理論基礎上他提出了自己的假說，而原子-分子論的代表康尼查羅在阿伏加德羅假說的基礎上，重申求物質分子量的一個實用的方法--蒸氣密度法。他在原子學說的基礎上，突破性地提出了從分子量求原子量的方法，后被稱為康尼查羅法。他指出某些金屬和非金屬的分子量是不可能求得的，道明阿伏加德羅假說與杜隆- 培蒂定律的聯系，還指出原子量和當量的區別和聯系。康尼查羅論證了無機化學和有機化學的同一性。確立了書寫化學式的具體原則。可謂是將原子論細化到具體。更加準確也更加實用，被更多的人們所接受，繼而傳播到全世界。康尼查羅對化學發展做出的貢獻遠不止在原子論上，是多方面的涉及。如今科技日新月異，從原子核電子的發現到現今夸克等更小為力的發現都是現代原子-分子論的集體發展。而道爾頓原子論與現代原子分子理論的關系凸顯，道爾頓原子論是大基礎，后者是順科學傳播受阻而發展起來的。所以道爾頓原子論和現代原子分子論兩者是密切關聯，發展的關系，是辯證統一的哲學關系。
四.真理性及缺陷性比較
道爾頓原子論是建立在拉瓦錫單質論基礎上，在已發現氧、氫、氮等實際存在的原子之后提出的。在此之前還沒有確立科學的單質論，只認識到空氣原子，水原子等非實際存在原子，而道爾頓的原子論是直接結合定比定律和倍比定律等實驗法則而產生的，導入定量描述的原子量概念，是原子觀念和實驗事實的結合，是科學的原子論學說。道爾頓的原子論在理論上解釋了一些化學基本定律和化學實驗事實，揭示了質量守恒定律、當量定律、定比定律、倍比定律的內在聯系，使化學由定性描述發展到了定量描述，使它成為可驗證的學說。道爾頓的原子論揭示了質量是化學元素基本特征的思想，是不自覺地運用量轉化為質的規律，而后導致化學元素周期律的發現。各種化學現象、化學元素以及化學定律之間存在著內在的聯系，這種聯系為原子論所揭示，對當時占統治地位的形而上學的自然觀又是一次有力的沖擊，因而原子論的建立不僅在科學上，而且在哲學上也具有重大意義。道爾頓原子論是在化學史上繼往開來的嶄新一頁。所提出的新概念和新思想，成為當時化學家們解決實際問題的重要理論。首先用它清晰地解釋了當時正被運用的定比定律、當量定律。同時這一理論使眾多的化學現象得到了統一的解釋。特別是原子量的引入，原子質量是化學元素基本特征的思想，引導著化學家把定量研究與定性研究結合起來，把化學研究提高到新的水平。從此化學脫去了思辨哲學的外衣，而成為自然科學的重要學科。事實證明，如果沒有原子論，化學仍將仍舊是一堆雜論無章的觀察材料和實驗的配料記錄。道爾頓的原子論使人們沖破長期束縛思想的經院哲學、機械論哲學，不僅把化學引上科學之路，而且由搜集、記錄材料為特征的經驗描述階段逐步過渡到整理材料、找出材料間內在聯系的理論概括階段，它為化學開辟了新時代。革命導師恩格斯評價說，“在化學中，特別感謝道爾頓發現了原子論，已達到的各種結果都具有了秩序和相對的可靠性，已經能夠有系統地，差不多是有計劃地向還沒有被征服的領域進攻，可以和計劃周密地圍攻一個堡壘相比。”至今科學家們受到道爾頓原子論的啟發也很大。而原子-分子論是在它上面發展起來的也作出了巨大貢獻，彌補了道爾頓原子論的缺陷，是繼承和發揚道爾頓原子論，意義深刻。目前仍然在快速發展之中。“夸克”的發現意味著原子論面對更多新的挑戰。未來原子論的發展亟待當今科學家去思考與探究。歷史的車輪永遠會往前滾去，發展是必然的趨勢。
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