发布时间：2023-09-27 15:04:34
绪论：一篇引人入胜的现代科学技术导论，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
0 引言
原子物理学是物理学专业的一门重要的专业基础必修课，是继力学、热学、光学和电磁学之后的最后一门普通物理课程。原子物理学是普通物理的重要组成部分，它属于近代物理[1]。原子物理学包括原子物理、原子核物理和粒子物理[2]。原子物理学是20世纪随着量子力学的发展而发展起来的，至今，原子物理学的许多问题仍然是科学研究的前沿问题。原子物理学是现代科学技术的基础，是连接经典物理与现代物理的桥梁。学好原子物理学能为后继的量子力学、固体物理等课程打下坚实的理论基础。因此，学好原子物理学具有十分重要的意义。本文根据近几年原子物理学教学实践，分析了教学现状，在教学内容、教学方法上对原子物理学教学进行了研究和实践。
1 原子物理学教学现状
首先，原子物理学知识抽象、难懂，没有清晰的物理图像。原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的一门科学。其研究的物质结构介于分子和原子核之间，线度约为10-10米，用肉眼是根本无法直接观察的，只能在头脑中想象。学生在学习的过程中普遍反映知识很抽象，摸不着头脑，不像学习力学知识那样，对物体运动有清晰的物理图像。其次，教材内容过于老化。20世纪30年代M.Born写了一本《原子物理学》，H.E.White写了一本《原子光谱导论》，这两本书是原子物理学方面的经典之作。现在的原子物理学教材体系一般遵循Born和White模式，大部分的教材内容都是反映20世纪30年代前后的知识，现代科技知识涉及太少。讲授理论知识若缺乏实际应用的介绍，将会使知识僵化，知识面狭窄，难以激起学生的学习兴趣。
2 原子物理学教学内容的研究与实践
2.1 恰当处理好玻尔理论与量子力学的关系
大部分的教材内容一般都是按照原子物理学的发展历史进行编写的。从原子的光谱实验到玻尔提出的量子化假设理论（基于经典物理基础上的量子化，半经典半量子，称为旧量子理论），再由玻尔理论讲授原子的能级、精细结构、超精细结构等。对于微观领域，正确描述电子运动的是量子力学理论，玻尔理论是有其局限性的。最突出的问题是电子的轨道运动，根据玻尔理论，电子在库仑力的作用下沿着一些特定的轨道绕原子核运动。在量子力学中，电子运动是由波函数来描述的，满足薛定谔方程，电子的运动具有不确定性，只能用概率来表示，没有轨道运动的概念，量子力学中是用“电子云”来形象说明电子的运动。教学中若处理不好玻尔理论与量子力学的关系，会让学生觉得知识有点混乱，莫衷一是。笔者认为在原子物理学教学过程中，能用玻尔理论解决的问题就尽量不要用量子力学，如玻尔理论不能解决，则可定性地用量子力学知识来解释，避免复杂的量子力学推导过程。原子物理学虽属近代物理，但仍是普通物理学的重要组成部分，应该具有普通物理学的特点，要注重基本的物理实验、物理图像、物理思想和物理模型[3]。若用量子力学进行详细的解释，则要涉及波函数、算符、力学量、薛定谔方程、微扰理论等复杂的量子力学知识，会淡化和掩盖了原子物理学的基本的物理实验、物理图像、物理思想和物理模型。恰当处理好玻尔理论与量子力学的关系，既能使学生易于接受原子物理学知识，又能为后继的量子力学等课程打下基础，使原子物理学成为连接经典物理和现代物理的桥梁。
2.2 紧密结合现代科学技术知识
原子物理学是现代科学技术的基础，随着原子物理学的发展，新思想，新知识不断被发现，在此基础上产生了大量的现代科学技术。如与原子受激辐射有关的激光技术；与原子的内层电子激发有关系的X射线的荧光分析技术、计算层析技术；与物质波有关的电子显微镜；与原子能级分裂有关的电子顺磁共振和核磁共振等等，其中X射线影像、核磁共振成像已应用到医学领域[4]。将这些科学技术知识引入到原子物理学教学中，不仅可以加深学生对所学知识的印象，还可以开阔他们的视野，激发学习兴趣，培养创新意识，取得良好的学习效果。
2.3 适当引入物理学史
原子物理学的发展产生了许多重要的创造成果，包括1999年在内共有96项诺贝尔物理学奖，其中就有66项是与原子物理学有关的，占到总获奖数的2/3。这些诺贝尔物理学奖的成果不仅是原子物理学发展的重要里程碑，而且是前辈物理学家创造性研究的典范[5]。在教学过程中，适当地讲解一些有代表性物理学家的工作背景、研究思路、研究方法以及他们在面对困难时的科学创新精神、非凡的胆识，都会对学生留下深刻的印象，引起长久的思考。例如，电子自旋假说是20世纪初最重要的假设之一，电子自旋的提出在原子物理学发展历史中具有里程碑的意义。1925年，荷兰的两位在读大学生乌伦贝克和古德斯密特，在地球运动规律的启发下，经过深入研究，大胆提出了电子自旋假设。但谁能想到这样重要的理论是由两个还没毕业的大学生提出的。对于两个年轻人来说，提出这样的理论不仅需要创造精神，更需要非凡的勇气和胆识。我们在课堂教学中引入这样的事例，在学生中激起了强烈的反响，引发了热烈的讨论，极大地提高了他们的学习热情和学习兴趣，同时也培养了学生的创新意识和创新能力。
3 教学方法的研究与实践
3.1 明确重难点，有的放矢
原子物理学的知识面较广，知识点松散，各知识点间的逻辑性、系统性不强，再加上学时少，一般只有54学时左右，教学任务重。因此，教学方法就显得尤为重要。按照原子物理学教学大纲，明确教学中的重难点。每堂课都要向学生明确哪些知识需要重点掌握，哪些需要理解，哪些需要了解。重难点知识要精讲、细讲，从物理实验、物理图像、物理思想、物理模型到具体的推导过程都要讲清楚，不惜面面俱到。理解性的内容可讲清楚物理思想和物理图像，不必过多涉及细节性内容。了解性的内容可让学生课下自行学习，给出一些参考资料，让学生以读书报告的形式提交作业。明确教学中的重难点，学生明确了学习目标，提高了学习的积极性，促进了学生的自主学习。
3.2 传统板书与多媒体教学的有机结合
传统板书具有讲课思路清晰，留给学生较多的思考时间，易于跟上讲课思路等优点。对重要公式理论的推导，系统知识的梳理具有良好的教学效果。多媒体教学可演示图片、动画、影像资料，具有形象直观的特点，而且幻灯片记载的信息量大，放映时间少。在原子物理学教学中，将传统板书与多媒体教学的有机结合起来，能收到良好的教学效果。例如讲电子的自旋―轨道相互作用时，先用多媒体演示电子自旋运动和轨道运动的动画，学生头脑中有了清晰的物理图像，然后再采用板书的形式详细推导其作用规律，就比较容易理解。一些著名的物理实验现象，现代科学技术应用，著名物理学家生平简介等都可以通过多媒体展示给学生。既能拓宽学生的知识面，还能活跃课程气氛，激发学习兴趣，提高学习积极性。
4 小结
原子物理学虽已有一百多年的历史，但仍是具有生命力的，不断向前发展的科学，原子物理学教学也应不断地向前发展进步。本文根据近几年原子物理学教学实践，在教学内容、教学方法上对原子物理学教学进行了研究和实践。以期能与同行进行讨论，共同提高原子物理学教学水平。
【参考文献】
[1]喀兴林.关于原子物理学课程现代化问题[J].大学物理，1992，11（11）：6-8.
[2]褚圣麟.原子物理学[M].北京：高等教育出版社，2012.
一、科技哲学概述
科技哲学全称叫科学技术哲学，是对科学（内在地包含技术）的哲学理解，属于哲学中一个很重要的分支学科，主要研究自然界中的一般规律、科技活动的基本方法、理论及其发展中得哲学问题、科技与社会之间的相互作用的内容。
科技哲学是以辩证唯物主义为指导理论，研究自然界的辩证本性、研究科技思维的辩证法、研究科技与社会的辩证关系等内容。以自然观、方法论、认识论、科学观、科技与社会等为研究领域。由于科技活动已经成为了独立的社会活动，因此，将科技作为一个单独的对象进行考察和研究，无论是对科技发展还是对社会发展都具有重要的作用。
科技哲学的历史很悠久，随着现代科技的发展和科技方法论的研究开始出现，科技对科学的影响也日益明显，科技与社会关系成为了科技哲学研究的重点。因此，只有认识了科技哲学在传播过程中存在的问题，才能更好地研究科技哲学，更好地传播科技哲学，充分发挥科技哲学的作用，实现科技哲学对科学和社会的贡献。
二、科技哲学的发展现状
我国的科技哲学的前身是自然辩证法。然而自改革开放以来，自然辨证法一直被当做高校理论课程的必修课，这不但培养出了一大批从事自然辩证法专业的专业性人才，并且也丰富和拓展了自然辩证法的研究内容，逐渐地超越了自然辩证法自身的范围。目前，虽然学术界关于科技哲学和自然辩证法的关系研究，以及有关科技哲学和自然辩证法的学科定位等方面一直处于激烈的讨论之中；但是科技哲学却是在沿着自身学术和学理轨迹在不断地发展，主要体现在下面几方面：
（一）从学科建设的角度来看。随着学科建设的进一步加快，自然辩证法也被科技、科学技术以及科学与社会等名称所更改，由先前的自然辩证法研究室，逐渐演变成了现在的科技哲学研究室、科技哲学研究中心等。
（二）从科技哲学的学术研究来看。20世纪80年代的科技哲学研究主要集中在自然观、自然科学中的哲学问题以及科学方法论等几方面，而90年代，在研究传统自然辩证法的基础上，学术界在研究自然辩证法上也相继出现多元化的局面。目前，在研究科学哲学、技术哲学等最新成果的基础上，也形成了一些新的研究方向，诸如：量子力学哲学、生命科学哲学、信息哲学以及后现代主义科学哲学等。
（三）从教材建设上来看。在已经出版的为数不多的基本教材或者参考书来看，最具影响力的应该是：黄顺基、黄天授和刘大椿主编的《科学技术哲学引论――科技革命时代的自然辩证法》[1]和刘大椿著的《科学技术哲学导论》[2]。《引论》一书明确详细的给出了科技哲学的定位，指出科技哲学是以现代科学技术革命提出的新问题为依据，以的观点与方法为指导，是自然辩证法在新的历史条件下的发展，是科技革命条件下的一门新学科[1]。而《导论》一书在定位科技哲学上则是迈出了实质性的一步，指出科技哲学是对科技时代提出的科技及其相关问题、要求和挑战的哲学回应[2]。与《引论》有所不同的是，《导论》给出的科技哲学定位不但使科技哲学摆脱了自然辩证法本身所存在的框架束缚，也使对哲学的思考开始转向科技反战本身。
三、科技哲学传播过程中面临的问题
随着现代科技突飞猛进的发展，人们需要从哲学的角度来观察现代科技变化的规律，运用哲学观来细致分析科技变化的特征，从而才能推进科技的良好运行和持续创新。所以，就目前而言，无论是从科技创新的角度来看，还是从科技哲学学科体系建设方面来分析，科技哲学在传播的过程中都急需两大主要问题：即现代科技与科学伦理的内在关系的问题和虚拟与现实的内在关系问题。
（一）现代科技与科学伦理的内在关系问题。站在科技哲学的角度来分析现代科技与科学伦理的内在关系问题，不难看出，既存在理论上得原因，也存在现实上得原因。首先，科技与社会伦理是及有所不同又有所关联的。科技追求的是理论上得“真”，发现的是在现实中已经存在的客观规律，解决的是人与自然的关系。而社会伦理追求的则是理论上的“善”，解释了现实中的人与人相处的方式或方法，解决的是人与人间的关系。判断伦理的标准是从善的行为和风尚，而判断科技的试金石则是科技实验，是观察，是论证。因此，人们只有不断地对知识进行累积和创新，才能实现和促进对科技的不断完善。
（二）虚拟和现实的内在关系问题。随着科学技术的发展，尤其是互联网技术的突飞猛进，创造超越现实时空的虚拟时空已经成为了真是的场景，也不再只是一个神话。虚拟时空是在现实时空的基础上，通过用虚拟的技术而构造的一种时空形态。这种形态既和现实有所关联，但又不同于现实。因为，其构造方式很特殊，它的运行方式也和现实不一样，并且它的运行状态更是超乎常态，再加上其独特的时空维度和新奇的时空场景，使得其给予人们非常特殊的空间感觉。虽然表面上看虚拟时空是脱离现实时空的，但是从科技哲学的角度来看，虚拟时空是离不开现实时空的存在的，因为，无论现实时空怎么被改变或者突破，时空的本质是不会被改变的。另外，虽然虚拟时空超越了现实时空的有限性，建立了独具模糊性的网络时空，但是无论是在虚拟时空还是在现实时空，物质在时空的存在是无限的。因此对现实时空而言，虚拟时空并非是完全模糊的、完全脱离现实时空的虚拟网络时空。所以，从科技哲学的角度分析，把虚拟时空看作是绝对非确定性的模糊世界，在理论上是说不通的，在实践中也行不通的。因此我们应该十分清醒的认识虚拟与现实的内在关系。
参考文献：
[1]黄顺基，黄天授，刘大椿.科学技术哲学引论――科技革命时代的自然辩证法[M].中国人民大学出版社，1991.
[2]刘大椿.科学技术哲学导论[M].中国人民大学出版社，2005.
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 引言
随着智能科学技术在人类生活各个领域的不断渗透，它所带动的智能技术浪潮正在不断地扩大，并对社会、文化、教育的发展发挥了巨大的作用。
“智能科学与技术”本科专业作为一门刚刚起步的新专业，具有广阔的发展前景和巨大的应用需求。它是一门综合交叉性学科，旨在培养具有脑与认知科学、智能科学、信息科学、现代科学方法学的基本理论知识，掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理的基本技能，综合运用所学知识与技能去分析和解决实际问题，具有较强的自学能力和创新能力的高级复合型人才。
“智能科学技术导论”课程是“智能科学与技术”专业的基础课程，作为本专业的“敲门砖”，可以帮助学生对“智能科学与技术”专业有一个整体上的认识，对智能科学领域有一个初步的了解。
2 课程概述
对于刚刚迈进大学校园的青少年来说，他们面临着许许多多的新问题，其中最重要的一项，就是“专业”问题。自己将要学习的专业究竟是怎样的?它的前景如何?怎样才能学好它?“智能科学技术导论”课程是学生接触到的第一门涉及本专业知识的课程，它针对学生的实际需要，系统、科学地解答了学生各种各样的专业问题，为本专业的新同学们提供适时和恰当的“专业引导”，使他们很快进入环境，成为一批积极主动、方向明确、方法正确的新型学习者。
本课程具有以下特点：
(1)从宏观上介绍智能科学技术领域的相关内容，综合性强。
课程整体地介绍了智能科学技术以及智能科学领域的基本概念、学术思想、知识体系、学术特色，使学生对“智能科学技术”由完全陌生的状态变为能够对它的基本模型和基本问题建立一个初步、宏观的，然而又是准确和科学的认识。
课程剖析了智能科学技术与相关学科之间的关系，使学生明了智能科学技术、信息科学技术、控制科学技术和计算机科学技术各有各的独立研究领域，各有各的独特作用，不能互相替代，但是又互相交叉、互相作用、互相促进。
通过回顾和展望，本课程揭示了智能科学技术的精彩发展前沿技术与巨大的创新机遇，指明当代智能科学与脑科学、神经科学、认知科学的结合将开辟极其广阔的发展空间，同时也指出智能科学技术面临着科学研究方法论的深刻变革。
(2)解析专业课程结构框架，指引学生采用正确的学习方法开展本专业的课程学习。
科学的学习方法是受多因素制约的多层次、多序列的复杂的动态体系。从微观上说，怎样读书，怎样上课，怎样实验，怎样实践，怎样做笔记，怎样记忆，怎样运用学习时间等都是方法问题；从宏观上看，怎样制定学习战略，怎样选择治学途径，怎样不断优化知识结构，如何确立学习观和学习原则等也都包含着“方法”问题。
本课程通过阐述智能科学与技术专业的知识结构，并对其进行深入分析，帮助学生认识整个专业的知识体系，明晰本专业课程的组成、每门课程的作用以及课程之间的逻辑关系，指引学生采用正确得当的学习方法开展本专业的课程学习。
(3)激发学生热情，培养学生兴趣。
本课程从根本上阐明了智能科学技术必然在现今时代崛起并迅速登上现代科学技术舞台的内在缘由，启示学习智能科学技术的必要性和重要性，启发学生的历史责任感和崇高使命感，使他们认识到能够学习“智能科学与技术”专业是他们这一代人的幸运。同时，通过分析和案例介绍，说明智能科学技术对于经济发展和社会进步的巨大作用，认识到信息化必须走向智能化才能建成现代化国家，从而有效地增强学生学习智能科学技术的自觉性、自豪感。
通过介绍一些典型的智能系统，使学生初步建立起智能科学技术的直观形象和感性认识，相当于进行了一次“智能科学技术的认识实习”，以此激发学生的学习热情。
3 课程教学的认识与思考
3.1 着重实际应用，激发学生兴趣
智能科学是一个不断发展的学科，它的技术成果、研究动向更新地很快。教师应及时地介绍智能科学技术领域的最新科技成果，将其引入课程教学，增加操作环节，可由教师进行演示，或由学生自己在实验室进行运行。
通过操作加深感悟，是学生参与知识形成过程的关键。通过亲手执行包含智能技术的应用系统，使学生获得关于智能科学技术更为深刻的体验，大大拉近学生与智能科学技术之间的距离，使他们感觉到“智能科学技术就在自己身边”。这样，既增强了学生对本课程的兴趣，又使学生及时掌握了本学科领域发展的最新动态，扩大了知识面。
3.2 组建研究小组，鼓励创新思维
智能科学技术本身处在创新发展时期，特别需要培养具有创新精神的人才。智能科学技术是一个高度综合又非常深邃的学科，依靠常规的学习方法很难把握，同时，它又是一门研究思维规律的学科，思维规律之中最重要的是创新思维。所以，培养智能科学与技术专业的高层次人才，一定要着重创新思维的建立。
教师可综合考虑课程侧重点与学生兴趣，指定几个研究方向，组建研究小组。鼓励学生通过查阅资料、调查实践等方式解答问题，提出自己的新想法。整个活动以互动的形式开展，教师引导学生积极思考问题，通过师生的交流和探讨使学生获得对同一问题的多种思考结果，学生可依照自己的新思路将研究逐步深入，最终，以组为单位向教师和全体学生做专题介绍。这种参与式教学模式使学生在“教”的同时，巩固提高了对知识的理解，并锻炼了学生的逻辑表达能力和心理素质，给学生一个展现自我的平台。
3.3 采用灵活考评方式，建立综合考评体系
传统的单纯以期末考试成绩作为考量的考评方式过于片面，同时也容易束缚学生的思维。综合考虑智能科学技术专业的培养计划以及智能科学技术导论的课程特点，笔者认为，应采用灵活的考评方式，建立综合的考评体系。
本课程考评体系可分为三部分：期末考卷、调研表现、小论文。期末考卷只要基于本课程教材的基本理论、基础知识、课堂内容进行测试。调研即3.2节中所提到的组建研究小组，每个小组就自己的研究方向进行调研，参阅书籍、查找资料、深入探讨，以PPT的形式向教师和全体学生进行总结汇报。小论文指学生以自己的调研方向为题目，撰写专题论文。这种考评方式是以书本为平台，培养学生主动系统地获得新知识、新技术的能力，主要包括基本学习能力、自学能力、实践操作能力和表达能力，鼓励学生勇于创新的精神。同时，也调动了学生查阅资料，自主思考问题的积极性，扩展了知识面。
3.4 参观实验室，了解领域研究现状
智能科学技术学科的大学毕业生，应该既可以从事智能理论和智能系统的研究、智能科学技术相关专业的教学，又可以从事实际与智能技术相关的工程开发工作。而对于刚刚接触这个专业的学生来说，很难从书本中明了自己今后的究竟能做些什么，也很难将书面知识与实际应用相结合。通过参观与专业相关的实验室，进行现场教学，帮助学生将课本上的抽象理论与具体实践结合起来，让学生了解将来可能会从事的工作，了解学科领域的研究现状，亲身感受实验室的学术氛围，激发学生对专业领域高水平研究的向往。
