材料物理化学论文范文
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第1篇
［关键词］科研实践；物理化学；教学
物理化学是一门借助物理的基本原理，揭示化学基本规律的学科，也是一门理论性、系统性、逻辑性很强的学科，具有理论公式多，推导复杂的学科特点。初学者往往感到抽象难懂，对数学知识要求高，容易产生畏难情绪，也往往认为理论知识学了没有用途，导致失去学习的兴趣。为了解决物理化学中抽象难懂的问题，通常采用的方法是在教师授课时列举一些与生活实践相关的现象，借助物理化学知识加以解决，但是这只是一些简单的应用，并且借助于互联网络都能得到容易理解的结果，但是对于有一定知识水平的大学生似乎显得过于简单，并不能激发他们对物理化学学习兴趣，解决他们对物理化学理论学习的困惑，展示理论知识与科学实践和生产实践的紧密联系，从而体现物理化学作为基础学科的价值。另外，物理化学中化学规律和数学公式都是从科学实践总结出来的，能指导科学实践活动。因而，在物理化学实际教学中，除了要结合生活实践之外，教师应该适当阐述理论公式的实际科研来源以及这些理论知识在科学前沿研究和生产实践的应用价值，才能引导学生逐渐认识到物理化学知识理论学习的重要性，同时也可以通过科研实例刺激学生的好奇心和求知欲，从而激发学生对物理化学学习的兴趣。因此，教师科研能促进物理化学理论教学，也能促进学生对当前科研前沿的了解，激发学生的求知欲，培养学生的科学素养，为今后的发展奠定基础。
1科研实践对物理化学教学的促进作用
1．1物理化学理论在科研实践中的应用
尽管物理化学科研实践的实验方法和手段比较复杂，但是常常使用了大学物理化学书本上的基本原理和基础知识，因而，我们可以选择一些合适的科研实践活动将其应用到物理化学教学中，以提高学生对物理化学基础理论重要性的认识，帮助他们更好地理解这些基础知识，激发他们对物理化学学习的兴趣。这里我们以原电池的基本原理在科研中的应用来阐述物理化学基础理论知识学习的重要性。已有文献报道具有缺陷的碳纳米管浸入到一定浓度的氯铂酸或者氯金酸溶液中，通过原子力显微镜能够观察到在碳纳米管的边壁缺陷上快速形成金属铂纳米粒子或者金纳米粒子［1］。这金属离子自发还原沉积碳纳米管上的现象归因于金属离子与碳纳米管之间的原电池效应，电极反应分别是PtCl42－＋2e－＝Pt＋4Cl－，AuCl4－＋3e－＝Au＋4Cl－。根据电极电势的数学公式计算出PtCl42－和AuCl4－的还原电势以及碳纳米管的氧化电势，并比较它们的大小，从而能判断出金属铂或者金粒子是否能沉积在碳纳米管的边壁上。更进一步地研究表明利用原电池效应可以在碳纳米管的表面边壁上沉积四氧化三铁、氧化亚铜、二氧化钒等中间价态的金属氧化物，计算这些金属离子与碳纳米管之间的电极电势ΔE＝φ（Fe3＋／Fe2＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）、ΔE＝φ（［Cu（NH3）4］2＋／［Cu（NH3）2］＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）和ΔE＝φ（V5＋／V4＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs），通过控制溶液的pH值和碳纳米管的结构等反应条件实现中间价态的金属氧化物沉积在碳纳米管的表面，关键是通过原电池效应合成的碳纳米管－金属氧化物复合材料在催化加氢反应、苯酚羟基化反应等催化反应中展示了比其他方法合成的该种复合材料更加优异的性能，体现了合理的使用电化学方法合成材料具有重要的应用价值［2－4］。尽管这些科研工作涉及的内容比较广泛，考虑的因素复杂，但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化学中原电池电极电势的相关基础知识。实际上，物理化学中热力学、溶液中的化学势、物质的相图、吸附脱附、动力学研究等基本知识在当前的科研都有广泛的应用，利用这些基本知识来验证过程的可行性或者借助它们推断出物理化学及其相关学科中更深层次的机理或者原理［5－7］。因此，物理化学的基础知识在当前的科学研究工作中仍然具有重要的价值，是学生为今后工作和学习所必须要掌握的。
1．2科研实践对学生物理化学学习的促进作用
物理化学中的基础知识都是比较抽象，数学公式比较多，这增大了学生学习的困难，但是这些基础知识都是来自科学实践，相应地能用来指导科学实践活动，因而，学习物理化学基础知识的时候借助于科研实践来展示这些知识，能帮助学生更好了解和掌握这些知识。首先，科研实践的学术论文为了更好地解释相关原理往往都使用大量的图表或者视频，直观地展示和支撑他们的实验结果，帮助读者理解论文的结论。教师可以根据物理化学相关章节的内容提炼这些学术论文，在教学中利用论文中直观的图片或者视频给学生展示对应的知识点，使得抽象的知识图像化、具体化，同时将枯燥无味的理论知识形象生动地呈现到学生的面前，加深学生对该知识点的印象，促进学生对该知识点的理解和掌握。其次，物理化学的教学过程中可以借助科研实践论文生动地展示给学生，不仅能帮助学生理解这些知识点，更能让学生意识到物理化学课程中基础知识与生产实际有紧密的联系，而不是为了学习抽象的知识而学习这些知识。它们能够直接应用到实际科研和生产实践中，并指导科学实践和生产实践活动，使得学生不再认为理论知识难学而没有用途，更不会消极地学习和理解这些物理化学基础理论知识。学生会更加积极主动理解和掌握所学知识点，甚至通过网络数据库等相关工具，更进一步地详细了解与物理化学书本上相关知识内容，从而间接地提高他们的自学能力，培养他们积极主动学习的能力。最后，借助物理化学教学引入科研生产实践的概念，让学生接触基础知识应用到令人好奇的未知世界，从而提高学生学习物理化学基础知识的兴趣。既使学生学习到必须掌握的物理化学基础知识，同时又接触到物理化学方向科研和生产实践的前沿，掌握当前物理化学科研和生产实践的动态。让学生从一开始学习基础知识灌输科研实践的相关知识，引导学生关注本学科发展前沿和科研动态，使学生浸润在科研的氛围下，产生浓烈的科研倾向［8］。从而使学生寻找自身喜欢的学习方向和学习兴趣，建立严谨的科研和学习态度，刺激学生对未知世界的求知欲望，并潜移默化地培养他们的科学素养，为今后的工作学习提供基础。因此，物理化学教学中引进科研实践，不仅将枯燥无味的理论知识形象生动化，而且能让学生认识到物理化学理论知识学习的重要性，培养他们的基本科学素养，激发他们对未知世界的求知欲望。
1．3教师科研实践对物理化学教学的重要影响
对于普通本科院校来讲，无论什么样的教学改革都是围绕教学方式和手段在课堂教学过程中的运用，无法代替教师的角色，无法改变教师授课主体的本质，因而，教师在教学过程中起着重要的作用。只有通过教师的教导和示范作用才能使课堂教学变得更加生动鲜活，也对学生的学习和行为有直接地引导作用。因而，教师自身的专业水平决定了他的教学水平和教学能力，而科研实践活动对教师有很大的锻炼和启发作用，增加了教师的业务知识水平，对课堂教学有非常大的促进作用，因而，要提高教师的专业水平应该鼓励教师积极参与科研实践工作［9］。首先，本学科专业教师开展科研实践工作之前必须不断查阅大量新的文献资料，了解当前科技发展的动态，及时跟踪本学科领域的最新进展，更新和丰富本学科的理论和知识。这个过程有利于提高教师发现问题、分析问题和解决问题的能力，并不断更新和完善自己的知识体系，能更好地将当前本学科科技发展动态传授给学生，同时随着知识水平的提高教师将以新的高度去思考学科发展趋势，自然而然地应用到教育教学和人才培养的模式，进而思考未来人才的发展趋势和人才培养的最佳方法。其次，教师从事科研工作对该学科未知领域的探索研究是一个长期而艰苦的过程，能提高教师的逻辑思维能力和表达能力，能培养教师一丝不苟和勇于创新的严谨治学态度、顽强拼搏的精神以及良好的科研素质，激发教师的创新思想，迎合当前国家鼓励创新创业的潮流。教师在科研中的锻炼往往对学生起到表率作用，促进培养学生的创新能力、顽强拼搏精神以及严谨的科学作风，对学生成才起到推动作用。此外，教师的科研成果能让学生直接感受到科研并非遥不可及，对学生有很大的引导和促进作用，同时可以激发学生对科研的兴趣和求知欲望，主动参与到教师的科研实践，激起他们对物理化学基础理论学习的热情［9］。因此，教师要实现物理化学教学的改革创新，适应当前形式下物理化学教学的发展，仅凭教学经验是远远不够的，必须从事科学研究去实践、去探索、去创新，进一步提高本学科的知识结构，从而加快教育观念的更替，逐步形成具有自身特色的教学方式，将新理论、新方法渗透到物理化学教学实践中，才能改变多年从教的疲惫与困惑，同时也激发了自身潜在的创造力。
2结论
第2篇
［关键词］科研实践；物理化学；教学
物理化学是一门借助物理的基本原理，揭示化学基本规律的学科，也是一门理论性、系统性、逻辑性很强的学科，具有理论公式多，推导复杂的学科特点。初学者往往感到抽象难懂，对数学知识要求高，容易产生畏难情绪，也往往认为理论知识学了没有用途，导致失去学习的兴趣。为了解决物理化学中抽象难懂的问题，通常采用的方法是在教师授课时列举一些与生活实践相关的现象，借助物理化学知识加以解决，但是这只是一些简单的应用，并且借助于互联网络都能得到容易理解的结果，但是对于有一定知识水平的大学生似乎显得过于简单，并不能激发他们对物理化学学习兴趣，解决他们对物理化学理论学习的困惑，展示理论知识与科学实践和生产实践的紧密联系，从而体现物理化学作为基础学科的价值。另外，物理化学中化学规律和数学公式都是从科学实践总结出来的，能指导科学实践活动。因而，在物理化学实际教学中，除了要结合生活实践之外，教师应该适当阐述理论公式的实际科研来源以及这些理论知识在科学前沿研究和生产实践的应用价值，才能引导学生逐渐认识到物理化学知识理论学习的重要性，同时也可以通过科研实例刺激学生的好奇心和求知欲，从而激发学生对物理化学学习的兴趣。因此，教师科研能促进物理化学理论教学，也能促进学生对当前科研前沿的了解，激发学生的求知欲，培养学生的科学素养，为今后的发展奠定基础。
1科研实践对物理化学教学的促进作用
1．1物理化学理论在科研实践中的应用
尽管物理化学科研实践的实验方法和手段比较复杂，但是常常使用了大学物理化学书本上的基本原理和基础知识，因而，我们可以选择一些合适的科研实践活动将其应用到物理化学教学中，以提高学生对物理化学基础理论重要性的认识，帮助他们更好地理解这些基础知识，激发他们对物理化学学习的兴趣。这里我们以原电池的基本原理在科研中的应用来阐述物理化学基础理论知识学习的重要性。已有文献报道具有缺陷的碳纳米管浸入到一定浓度的氯铂酸或者氯金酸溶液中，通过原子力显微镜能够观察到在碳纳米管的边壁缺陷上快速形成金属铂纳米粒子或者金纳米粒子［1］。这金属离子自发还原沉积碳纳米管上的现象归因于金属离子与碳纳米管之间的原电池效应，电极反应分别是PtCl42－＋2e－＝Pt＋4Cl－，AuCl4－＋3e－＝Au＋4Cl－。根据电极电势的数学公式计算出PtCl42－和AuCl4－的还原电势以及碳纳米管的氧化电势，并比较它们的大小，从而能判断出金属铂或者金粒子是否能沉积在碳纳米管的边壁上。更进一步地研究表明利用原电池效应可以在碳纳米管的表面边壁上沉积四氧化三铁、氧化亚铜、二氧化钒等中间价态的金属氧化物，计算这些金属离子与碳纳米管之间的电极电势ΔE＝φ（Fe3＋／Fe2＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）、ΔE＝φ（［Cu（NH3）4］2＋／［Cu（NH3）2］＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）和ΔE＝φ（V5＋／V4＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs），通过控制溶液的pH值和碳纳米管的结构等反应条件实现中间价态的金属氧化物沉积在碳纳米管的表面，关键是通过原电池效应合成的碳纳米管－金属氧化物复合材料在催化加氢反应、苯酚羟基化反应等催化反应中展示了比其他方法合成的该种复合材料更加优异的性能，体现了合理的使用电化学方法合成材料具有重要的应用价值［2－4］。尽管这些科研工作涉及的内容比较广泛，考虑的因素复杂，但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化学中原电池电极电势的相关基础知识。实际上，物理化学中热力学、溶液中的化学势、物质的相图、吸附脱附、动力学研究等基本知识在当前的科研都有广泛的应用，利用这些基本知识来验证过程的可行性或者借助它们推断出物理化学及其相关学科中更深层次的机理或者原理［5－7］。因此，物理化学的基础知识在当前的科学研究工作中仍然具有重要的价值，是学生为今后工作和学习所必须要掌握的。
1．2科研实践对学生物理化学学习的促进作用
物理化学中的基础知识都是比较抽象，数学公式比较多，这增大了学生学习的困难，但是这些基础知识都是来自科学实践，相应地能用来指导科学实践活动，因而，学习物理化学基础知识的时候借助于科研实践来展示这些知识，能帮助学生更好了解和掌握这些知识。首先，科研实践的学术论文为了更好地解释相关原理往往都使用大量的图表或者视频，直观地展示和支撑他们的实验结果，帮助读者理解论文的结论。教师可以根据物理化学相关章节的内容提炼这些学术论文，在教学中利用论文中直观的图片或者视频给学生展示对应的知识点，使得抽象的知识图像化、具体化，同时将枯燥无味的理论知识形象生动地呈现到学生的面前，加深学生对该知识点的印象，促进学生对该知识点的理解和掌握。其次，物理化学的教学过程中可以借助科研实践论文生动地展示给学生，不仅能帮助学生理解这些知识点，更能让学生意识到物理化学课程中基础知识与生产实际有紧密的联系，而不是为了学习抽象的知识而学习这些知识。它们能够直接应用到实际科研和生产实践中，并指导科学实践和生产实践活动，使得学生不再认为理论知识难学而没有用途，更不会消极地学习和理解这些物理化学基础理论知识。学生会更加积极主动理解和掌握所学知识点，甚至通过网络数据库等相关工具，更进一步地详细了解与物理化学书本上相关知识内容，从而间接地提高他们的自学能力，培养他们积极主动学习的能力。最后，借助物理化学教学引入科研生产实践的概念，让学生接触基础知识应用到令人好奇的未知世界，从而提高学生学习物理化学基础知识的兴趣。既使学生学习到必须掌握的物理化学基础知识，同时又接触到物理化学方向科研和生产实践的前沿，掌握当前物理化学科研和生产实践的动态。让学生从一开始学习基础知识灌输科研实践的相关知识，引导学生关注本学科发展前沿和科研动态，使学生浸润在科研的氛围下，产生浓烈的科研倾向［8］。从而使学生寻找自身喜欢的学习方向和学习兴趣，建立严谨的科研和学习态度，刺激学生对未知世界的求知欲望，并潜移默化地培养他们的科学素养，为今后的工作学习提供基础。因此，物理化学教学中引进科研实践，不仅将枯燥无味的理论知识形象生动化，而且能让学生认识到物理化学理论知识学习的重要性，培养他们的基本科学素养，激发他们对未知世界的求知欲望。
1．3教师科研实践对物理化学教学的重要影响
对于普通本科院校来讲，无论什么样的教学改革都是围绕教学方式和手段在课堂教学过程中的运用，无法代替教师的角色，无法改变教师授课主体的本质，因而，教师在教学过程中起着重要的作用。只有通过教师的教导和示范作用才能使课堂教学变得更加生动鲜活，也对学生的学习和行为有直接地引导作用。因而，教师自身的专业水平决定了他的教学水平和教学能力，而科研实践活动对教师有很大的锻炼和启发作用，增加了教师的业务知识水平，对课堂教学有非常大的促进作用，因而，要提高教师的专业水平应该鼓励教师积极参与科研实践工作［9］。首先，本学科专业教师开展科研实践工作之前必须不断查阅大量新的文献资料，了解当前科技发展的动态，及时跟踪本学科领域的最新进展，更新和丰富本学科的理论和知识。这个过程有利于提高教师发现问题、分析问题和解决问题的能力，并不断更新和完善自己的知识体系，能更好地将当前本学科科技发展动态传授给学生，同时随着知识水平的提高教师将以新的高度去思考学科发展趋势，自然而然地应用到教育教学和人才培养的模式，进而思考未来人才的发展趋势和人才培养的最佳方法。其次，教师从事科研工作对该学科未知领域的探索研究是一个长期而艰苦的过程，能提高教师的逻辑思维能力和表达能力，能培养教师一丝不苟和勇于创新的严谨治学态度、顽强拼搏的精神以及良好的科研素质，激发教师的创新思想，迎合当前国家鼓励创新创业的潮流。教师在科研中的锻炼往往对学生起到表率作用，促进培养学生的创新能力、顽强拼搏精神以及严谨的科学作风，对学生成才起到推动作用。此外，教师的科研成果能让学生直接感受到科研并非遥不可及，对学生有很大的引导和促进作用，同时可以激发学生对科研的兴趣和求知欲望，主动参与到教师的科研实践，激起他们对物理化学基础理论学习的热情［9］。因此，教师要实现物理化学教学的改革创新，适应当前形式下物理化学教学的发展，仅凭教学经验是远远不够的，必须从事科学研究去实践、去探索、去创新，进一步提高本学科的知识结构，从而加快教育观念的更替，逐步形成具有自身特色的教学方式，将新理论、新方法渗透到物理化学教学实践中，才能改变多年从教的疲惫与困惑，同时也激发了自身潜在的创造力。
2结论
第3篇
1改革物理化学实验教学的教学方法探索
由于地方工科院校的物理化学实验教学存在上述问题，必须有针对性进行改革并探索新的教学模式。结合地方院校物理化学实验教学现状的共性及我校物理化学实验的教学现状，我们对物理化学实验教学采取一些改革措施，并探索新的教学方法。
1.1增加、更新物理化学实验教学内容
地方工科院校的物理化学实验教学内容设置受资金投入不足、实验仪器配置数量不足、设备落后、实验教学学时少等因素制约，因此，根据实际情况设置物理化学实验教学内容非常重要。而大多数工科院校一般根据物理化学理论课的教学内容开设相应的物理化学实验，导致有部分实验与先行的无机化学实验相同或者相似，因此，我们在新的物理化学实验教学内容设置上，必须统筹考虑无机化学实验和物理化学实验的教学内容，避免在物理化学实验教学中重复无机化学实验，浪费不必要的实验学时。更新物理化学实验教学内容，剔除一些内容过于陈旧的物理化学实验，补充一些先进的、有代表性的实验，如，原有的一级反应实验-过氧化氢分解实验，是利用气体体积随时间的变化关系来确定速率常数，但体积变化是通过手工移动水准瓶来测定的，难以准确测定，影响实验结果，因此，将该实验改为蔗糖溶液水解反应，通过旋光度测定反应体系溶液浓度随时间的变化关系，较精确地测定一级反应速率常数。在实验用时少的经典实验中增加一些与物理化学研究热点相关的物理化学实验，如，电极制备及电池电动势的测定，该实验用时较少，我们在实验教学中增加有关锂离子电池电压及充放电测试的实验内容。原有的物理化学实验内容为:燃烧热的测定、静态法测定液体饱和蒸气压、合金相图、电极制备及电池电动势的测定、电导法测定弱电解质的电离常数、一级反应―过氧化氢分解、氢氧化铁溶胶的电泳、溶液吸附法测定固体物质的比表面，改革后的物理化学实验教学内容调整为:燃烧热的测定、静态法测定液体饱和蒸气压、合金相图、电极制备及电池电动势的测定、Li/LiMn2O4锂离子电池的组装及电化学性能测试、二级反应-乙酸乙酯皂化、一级反应―蔗糖溶液水解反应、氢氧化铁溶胶制备及电泳、溶液吸附法测定活性炭的比表面、活性炭作为超级电容器电极的比电容测定、纳米TiO2对甲基橙的光降解。
减少内容固定、陈旧的验证性实验的实验数量，增加具有设计性、创新性的综合实验的实验数量。增加综合性物理化学实验数量，物理化学实验教材中不提供综合性实验具体的操作步骤，只提供实验原料和相应的仪器，要求学生预先查阅相关文献，自己设计实验方案，允许在实验过程不断修正实验方案，实验结束后，学生在教师的帮助下分析实验成败的原因。综合性物理化学实验的引入，可以较好地引导学生学会查阅文献、比较周全地考虑问题并设计实验方案，有助于培养学生的逻辑推理能力和实验操作能力，为今后的相关专业学习以及科研创新能力打下基础。
1.2改革物理化学实验教学模式
目前大部分工科院校仍采用教师板书讲解实验原理和演示实验操作细节、学生按要求进行实验的传统物理化学实验的教学模式，导致教师花费较长的时间讲解和纠正学生实验操作，实验效果和效率较差。我们改进传统的物理化学实验教学模式，采用现代教育方法和手段结合传统的实验教学模式，倡导多种教学模式的综合运用的新教学模式。为了节省教师讲解实验原理和演示实验操作的时间，将要讲解的实验原理做成详细的PPT文件，以及将演示实验操作的详细过程制作成视频文件，并将这些文件上传到桂林理工大学的教育在线系统，以供学生网上观看或下载，让学生提前观看和预习实验教材，使学生明确实验目的、了解实验原理和实验操作，教师在物理化学实验授课时不再详细讲解实验原理和演示实验操作，为物理化学实验教学节省了时间。无形之中，压缩单个物理化学实验项目的实验用时，在整个物理化学实验教学32学时不变的前提条件下，物理化学实验的实验项目数由原来的8个增加到11个，解决实验教学课时少导致实验项目少、学生实验操作训练不足的难题，同时，可以进一步提高学生的实验操作技能和增强学生对实验相关的物理化学理论基础知识的理解，从而提高物理化学实验的教学质量。
1.3强化和提高学生实验数据处理和分析能力
提高学生的实验数据处理和分析能力也是物理化学实验教学的一个主要目的，加强学生数据处理和分析能力的培养，对学生实验设计能力、独立思考能力、误差分析能力等综合实验能力的提高具有重要的意义。大部分的物理化学实验数据处理比较复杂，通常需要经过复杂的公式计算、作图、线性拟合、非线性拟合等复杂过程，只有借助数据处理和作图软件才有可能获得精确的实验结果。但传统的物理化学实验教学并不要求学生利用作图软件处理数据，因此，大部分学生只采用手工计算和利用坐标纸手工绘图的粗略方法处理数据，在描点画线和选取坐标比例时易引入较大的误差，导致数据处理结果误差较大，甚至不准确。针对这种现象，我们在新的物理化学实验教学过程中，要求学生要利用常用的Origin作图软件处理比较复杂的实验数据，并在物理化学实验开课前对学生进行Origin软件授课和培训，使学生初步掌握Origin软件的使用方法。学生采用origin软件进行公式计算、数据作图、数据拟合、相关性等分析，不仅简化了数据处理的过程，提高了结果分析的精确度、准确度，而且还能培养对实验现象和数据分析的科学严谨态度，同时，进一步提升学生的计算机应用能力，为学生今后的科研实验打下良好的数据分析基础。
1.4改革实验考核方法
传统的实验考核方法主要是根据实验报告确定学生的物理化学实验成绩，实验报告只体现出学生的数据记录及数据处理，难以体现学生的实验态度、实验操作技能以及综合能力，因此，实验报告难以准确判断学生是否掌握实验原理和实验操作。针对传统考核方法的不足，我们对传统考核方法进行了改进，采用实验成绩包括平时成绩和考试成绩的考核方法。平时成绩包括预习、实验操作和实验报告，占实验总成绩的40%。在课程结束后进行闭卷考试和实验操作考试，考察学生实验原理和技能的掌握情况，考试成绩占实验总成绩的60%。采用新的考核方法，促使学生更加重视物理化学实验原理、相关的理论知识以及实验操作，有利于巩固学生的理论基础知识和熟练掌握相关的实验操作，有利于提高学生的实验综合能力，为今后相关课程的学习及科研工作打下坚实的基础。
2物理化学实验教学改革的初步成效
改革后的物理化学实验教学授课的对象为2008、2009、2010、2011级的化学工程与工艺、材料化学、无机非金属材料工程、高分子材料科学与工程等专业的学生，这部分学生的物理化学实验项目数量比同年级其他专业的学生多3个，实验操作技能及数据处理和分析能力也明显优于其他专业的学生。根据我们对桂林理工大学2012、2013届的本科毕业论文优秀率以及广西高校化学化工类论文及设计竞赛获奖率的统计数据来看，可以看出，通过改革后的物理化学实验教学培训的学生的实验操作技能、数据处理和分析能力等综合能力明显高于采用原教学模式授课的学生。
第4篇
关键词：物理化学课程 教学方法 职业教育
物理化学是冶金、材料各专业的一门基础课程，物理化学学习的差与好影响到接下来专业理论课程的学习。作为一门必修课，相比其他高职高专中有机化学等化学课程，物理化学具有概念的抽象性、逻辑性强，规律的前后相关性强，学习过程中应用其他学科的知识面广，计算公式繁多等特点。因此，学习者要想掌握好物理化学这门课程，不仅要具有良好的基础化学知识，还必须具有一定的高等数学和普通物理学的基础。物理化学课程作为材料专业与冶金专业学生学习的一门必修课、一门理论课、一门专业基础课，教师怎样教好、学生如何学好这门枯燥难学的课程，都存在困难。本文从物理化学课程教学的自身特点和逐步培养学生学习兴趣方面入手，对这门主要的基础课的教学方法进行一些粗浅的探讨。
一、适当减少理论深度，加强应用
物理化学这门课理论性、系统性很强，内容较多而抽象，公式又多，每个公式有其特定的使用条件和范围，所以学生接受起来感到有一定的困难，特别对于高职高专层次的学生，数学、物理和化学基础比较薄弱，学起物理化学来倍感吃力，听课很辛苦、作业很难做。这就对老师的课堂教学提出了更高的要求，作为教师应该因材施教，充分考虑到授课对象是基础比较差的学生，对物理化学理论的获得不应以大而多为目标，而是以够用、能懂为标准，并且能满足各专业学生学习专业课的需要，就可以了。对于大量的物理化学公式，推导过程复杂并且涉及到大量的高等数学的知识，要让学生都记住和掌握是不可能的，也是没有必要的。其实数学推导过程只是获得结果的一种手段，不是目的，所以对于一般公式及其推导过程，要求理解就可以不要求掌握，对于特别重要的公式要掌握其使用条件和物理意义并且要牢记。物理化学理论性很强并且概念规律偏于抽象，授课过程中要适当加以淡化，并且多联系一些简单易懂的实例。如在热力学第一定律和热力学第二定律的讲解中，遇到具体的计算时，重点关注化学反应过程的能量改变、反应的方向与限度以及反应的速率，而淡化对抽象物理的讲述，方便学生理解和接受。
二、根据不同专业需要，侧重不同教学内容
物理化学这门课程内容的覆盖程度广、综合度高，它包括了热力学、化学动力学、表面化学、溶液等知识内容。在实际的讲授过程中，不同专业对同一课程有不同的要求。对于物理化学这门课程，不同的专业不能用同样的讲课方法讲述同样的内容。根据不同的专业的教学大纲要求，对教学内容进行删减取舍。作为物理化学核心内容的热力学第一定律和热力学第二定律，是每个学习物理化学的学生必须学习的内容，可以不考虑是否与专业理论密切相关。而对于化学动力学应用部分，则可以根据实际教学情况，根据不同专业自身教学大纲和学时安排的要求，有选择、有侧重地讲述。如材料成型与控制技术专业在热力学应用部分要加大学时，重点讲授。化学平衡、表面化学应是材料工程技术专业的重点内容，在该专业的湿法冶金中经常用到化学平衡原理、表面活性物质等概念。而化学反应速率应是冶金专业有色方向的重点内容，多项反应、扩散等内容出现在铝电解的课程中，溶液应是冶金黑色方向专业的重点内容，而胶体化学、电化学和冶金技术专业相关很少，基本不用作为教学内容。应该特别指出的是，物理化学删减教学内容不是删减一些该讲的内容，要综合考虑教学大纲和整门课程体系的完整性，抓关键抓主要。
三、教学中恰当安排随堂加强直观教学
实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位，它与物理化学课程紧密配合，通过实验教学，学生不仅可以巩固和加深对物理化学原理的理解，提高学生对物理化学知识灵活应用的创新能力，还培养了观察和分析问题的能力，加强学生动手能力，培养严肃认真、实事求是的科学态度和作风。例如，在讲解多相平衡反应这一章节时，我们让学生先做碳酸钙热分解的测定实验，这是一个典型的多项平衡反应。在学生有了对多项反应感性认识的基础上讲授这部分内容。像这样的做法还有很多，如实验室用蒸馏水洗涤容器为什么要少量多次和分配定律相联系，分离操作中的陈化原理和开尔文公式相联系等。
总之，恰当地将教学内容与实验操作联系起来，遵循“实验操作中的问题――引入讲授新内容――给出答案”，可以培养学生的科学思维能力与解决问题能力，提高学习物理化学的积极性。
四、列举实际生活实例，提高学生学习兴趣
物理化学知识其实存在于我们生活中的方方面面，只要稍加留意，就会在衣食住行中找到和物理化学有关的现象。因此在组织教学内容时，特别注意恰当地将教学内容和生活中学生遇到的实例结合起来，使学生认识到理论学习可以帮助解决实际问题，以此激发学生对物理化学这门课程浓厚的学习兴趣。将复杂的规律、原理、方法通过用熟悉、生动、简单的生活实例进行讲解，使学生容易接受，并且逐步培养兴趣。如考古工作中怎样根据动力学原理估算尸体的埋葬时间？根据一级反应的动力学方程，由于古尸上裹的碎布片中放射性元素碳14的衰变是一级反应，利用衰变半衰期及其活性可以计算出来。其他如陶瓷制品表面的结晶釉会产生富丽堂皇、光彩夺目的效果；打湿了的化纤衣服比全棉衣服易干，等等，这些奇妙的现象激起学生的兴趣后，就能促使他们去学习，当学生最终恍然大悟时，会深感学以致用的无限乐趣，从而投入到积极主动的思维之中，激发浓厚的学习兴趣，保证课堂教学效果。
五、贯穿人文教育，培养科学文化素养
物理化学中涉及的科学家很多，如盖斯、范托夫、克劳休斯、能斯特、范德华、阿伦尼乌斯、吉布斯等。他们发现建立的物理化学定理的方法不同，个人成长、成功经历也不同，在讲课过程中根据内容让学生去查阅科学家的生平、传记，了解他们成长的经历，写出小论文，有助于科学文化素质的养成。同时，在讲课过程中还可穿插一些科学家的小故事，把科学家观念的创新和科学思维的动人情节引入课堂教学，启发学生的创新激情，充分调动学生学习的积极性。比如发现了溶液中的化学动力学法则的荷兰科学家范托夫是第一位诺贝尔化学奖获得者，其他科学家像阿伦尼乌斯等等也曾获得过诺贝尔奖，通过在课堂中穿插这样的科学小故事，逐步培养学生的科学素养。同时，还可以讲讲我国物理化学的发展及作出贡献的中国物理化学科学家，培养学生们的爱国热情。
因此，物理化学的教学不应仅仅是向学生传授综合了数学化学的理论知识，培养其实验操作能力，更应是一种课程文化、科学文化的熏陶。
物理化学课程是一门基础理论性和实践性都较强的课程，对其他相关学科的专业课基础理论产生一定作用和影响。它在冶金与材料各专业教学中具有重要的基础地位。通过对教材选择、内容取舍、深浅把握、教学应用等方面多做思考研究，以取得更加良好的教学效果。
参考文献：
[1]王桂英.物理化学课程教学方法探讨.湖南冶金职业技术学院学报，2004（12）
[2]何红岩，马晶军，藏晓欢，李卫宁，任希霞，高等农林院校《物理化学》课程教学改革刍议.河北农业大学学报（农林教育版），2006（12）
[3]蔡邦宏.物理化学教学的几点体会.科教平台，2006（1）
第5篇
【关键词】计算机 教学效果 采集 处理 基础化学
中图分类号：G642 424 文献标识码：A 文章编号：
随着科学技术的进步，教学手段得到不断地更新，网络技术和计算机技术应用于教学之中，使教学效果得到较大幅度的提高。当前，利用计算机技术进行实验数据的采集和处理是化学实验方法和手段改革的一个重要方向[1]-[2]。它将大幅度提高实验教学效果，降低实验劳动强度。因此，计算机技术应用于实验教学是当今科学发展的趋势。
我校基础化学实验数据采集和处理中心2012年立项，依靠中央地方共建项目资助，2013年9月建成使用。任课教师编写《物理化学实验指导》，该书后附实验数据处理程序，在辅助物理化学实验课的教学中发挥了重要作用。
1 计算机应用在基础化学实验当中的依据
基础化学实验，如：物理化学实验由于实验仪器使用量大，许多实验装置现在都具备了计算机数据采集条件，同时，物理化学实验（个别无机与分析化学实验）数据处理多数是作图取直线的斜率、截距，学生一直是手工采集和绘制，既不准确，又费时费力。在一定程度上影响了学生学习实验课程的积极性，也浪费了学生大量的宝贵学习时间。应用计算机进行绘图、处理实验数据，对学生也是另一种能力的培养。在学生的毕业环节、研究成果的学术论文的撰写中都是有实际意义，可以说这方面的能力也是学生实验技能中的重要部分之一。
由于我校每个学期学习无机与分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、化工原理实验的学生有70多个班近2000余人，如果每个班的学生都浪费大量的时间进行实验数据采集和数据处理，对学生学习将是一个较大的负担，会花费掉学生大量的宝贵学习时间，也会影响其对学习其它课程的学习。因此，使用计算机进行数据采集和数据处理，使其在教学中发挥最大作用，变得十分重要。
1.1 硬件资源
依靠中央地方共建项目支持电脑六十台，用于建设基础化学实验数据处理和采集中心。这些电脑一部分和实验设备相连，用于数据采集；一部分作为学生处理实验数据用。保证学生有足够的电脑进行实验操作和数据处理。
1.2 软件资源
购买了南京大学应用物理研究所研制的合金相图等软件，支持数据采集系统。任课教师编写《物理化学实验指导》，并在该书后面附如何使用计算机进行数据处理的内容。简便易懂的实验操作和实验处理方法，保证学生在实验过程中快速而独立完成。
2 计算机应用在基础化学实验当中的优越性
传统基础化学实验，学生用于采集实验数据和处理实验数据的时间较长，且往往得出的数据准确性和可靠性也不高。因此，为了提高实验数据的准确性和可靠性，我校建成基础化学实验数据采集和处理中心。这不仅改善了学生的实验操作条件，还调动了学生动手操作实验仪器的能力，为以后做专业实验，以及做毕业设计论文，都有不小的帮助。
2.1 有无计算机操作环境下实验数据处理对比
学生在计算操作环境下，Excel绘制实验数据曲线和学生在无计算机操作环境下，采用手绘实验数据曲线，见图1-图2。从图中可以看出，有数据采集系统以后，学生只要按照指导老师的讲解，做出数据，数据采集系统就会自动绘制出理想曲线，这样，即降低了学生实验操作难度，还大大提高了实验准确性；而手绘的曲线有些实验数据点不合理，学生也无法看出，导致最后整个实验得出结论有很大偏差。因此，计算机绘图，对学生的实验操作显得越来越重要。
2.2 提高学生实验操作积极性
传统基础化学实验操作时间长，学生在做完实验以后还得进行手绘实验数据图，而且由于受实验条件，以及操作不当等因素的影响，实验数据往往很不准确，绘制出的数据图形往往误差很大，日积月累造成学生厌学的倾向。引进数据采集系统以及计算机处理实验数据以后，大大调动了学生的实验积极性。老师在对学生进行实验指导，以及仪器操作以后，学生可以快速而准确地操作实验仪器，并得出较理想数据。然后再到实验数据处理中心进行数据处理，从而得出理想曲线。学生不仅节约了大量的实验操作时间，还熟练了Excel软件使用，使复杂而枯燥的化学实验，变得既简单又快捷。
2.3 提高学生的计算机应用能力
学生在进行实验数据的处理时，要采用Excel2000和Origin6.0等软件进行数据处理和绘制曲线。每个学期，学生的物理化学实验项目均在4到8个，学生往往在掌握了前两个实验项目实验数据处理的方法以后，后面几个实验的数据处理学生自己设计公式，主动上机处理实验数据，从而能够最短的时间内得到所求结果，在第一时间内学生了解自己实验结果的优劣。这不仅提高了学生的计算机应用能力[3]，还增强了学生对处理实验数据的乐趣和兴趣，可谓一举两得。
3. 计算机应用在基础化学实验当中的推广
2013年下半年开始，物理化学实验就率先开始采用计算机处理和采集实验数据。先后有12级、13级共计约70余个班级，近2000余名学生使用计算机处理和采集实验数据。这些学生所在专业包括轻化工程、无机与非金属材料、应用化学、食品科学与工程、生物工程等12个专业（见表1）。只要学习物理化学的学生，已经全部使用了计算机采集和处理实验数据。
4. 展望
计算机应用到基础化学实验当中，是未来基础化学实验的大势所趋。目前，我校的基础化学实验还未能做到，所有需要数据采集的实验，均有数据采集设备。另外，计算机应用到基础化学实验，也为计算机应用到其他专业实验提供了参考。更为学生今后做毕业设计论文打下了夯实的基础。
计算机采集和处理数据，不仅可以应用到基础化学的实验当中，也可以应用到其他实验课当中。学生有了基础化学计算机操作的基础，再做其他实验，只要明白计算机操作原理，就能轻松而熟练的操作，并能准确得到理想数据。可以说，应用前景十分广泛。
【参考文献】
[1]徐维清，孙尔康，吴奕，等. 溶解热测定实验的自动测控系统[J].大学化学，2000， 15（5）：41-42.
第6篇
为满足学术型和应用型研究生以及交叉学科研究生培养的需要，对我校研究生全校公选课“表面物理化学”进行了教学改革和实践。建立了满足研究生分类培养的课程内容体系，基于不同类型研究生的学习需求和本科基础来组织实施教学和考核，教学中注重教学与科研相结合、理论与实践相统一，使课程适应两类研究生和交叉学科研究生人才培养的需要。
关键词：
全校公选课；硕士研究生；表面物理化学；分类教学
2007年，哈尔滨工业大学(哈工大)开始在一级学科进行硕士研究生分类培养的改革试点工作[1,2]。2009年，哈工大化工学科开始实施硕士研究生培养模式改革，确定了学术型和应用型研究生培养方案，其中“表面物理化学”既是学术型研究生的学位课程，也是应用型研究生的学位课程。同时由于表面、界面科学在化学、化工学科和其他交叉学科研究中作为共性的基础理论支撑作用，“表面物理化学”在研究生院统一协调下确定为全校公选课，除化学、化工学科外，还服务于其他交叉学科研究生的培养。那么，“表面物理化学”成为全校公选课后，针对各种类型学生的学习需求和研究生分类培养的需要，如何确定课程内容体系？如何组织和实施教学？以及如何在教学过程中实现教学与科研、理论与实践的有机结合？这些问题则成为“表面物理化学”课程建设和改革的关键。针对以上问题，我们基于“表面物理化学”课程特点，从学术型和应用型人才培养以及交叉学科研究生培养的具体要求出发，进行了全校公选课“表面物理化学”分类教学改革和实践。
1“表面物理化学”分类教学内容体系的确立
表面科学因其学科交叉特色突出，越来越受到人们的重视。国内外各理工科类高校一般都为研究生(材料、化学、化工学科居多)开设了表面科学类课程。从课程内容看，主要是讲授表面科学基本原理及应用和表面科学分析方法，并有针对性地对表面科学不同应用领域(如催化、纳米材料等)进行深入介绍。各个学校讲授的内容侧重各不相同，课程名称也不一致。我校化工学科从20世纪80年代起就为化学、化工学科研究生开设了“表面物理化学”课程，在长期的课程建设和发展过程中形成了适于(学术型)研究生培养的课程体系。
1.1分类教学的必要性
研究生分类培养是教育发展过程的必然选择[3,4]，它涉及研究生培养的各个方面和环节，其中也包括课程内容体系的确定及教学的组织和实施。虽然2009年制定的培养方案中“表面物理化学”作为全校公选课，供化学、化工学科以及其他交叉学科的研究生选修。但是，在开始的教学实施过程中仍然为各类学生集中上课。在教学过程中，注重表面物理化学原理的讲授以强化基础，还注重将基本原理与能源、材料、生物、环境等国际热门领域和学术前沿相结合，启发学生的科研思路和创新意识。在教学过程中，采用了多种教学方法(设立讨论课、自学报告和课程作业等)，针对不同类型的研究生提出不同的学习要求：如学术型研究生在讨论课中要求讲述表面物理化学在当今学术前沿领域的研究成果和进展，应用型研究生要求讲述表面物理化学基本原理在工程实际中的具体运用，而交叉学科的研究生则要求讲述表面物理化学基本原理与本学科的交叉实例。在自学报告和课程作业方面也根据学生类型的不同而提出了不同的要求。这样，一定程度上满足了学生分类培养的要求。然而，从前期的教学实践效果看，该课程教学中存在如下问题：(1)这种统一集中上课的教学模式，存在着教学追求全面性与不同类型研究生学习需求不同的矛盾，使得分类培养的针对性不强。(2)从学生反馈来看，学术型研究生认为表面物理化学基本原理的学习过于简单，而交叉学科的研究生由于化学基础薄弱而认为理论介绍难度过大，内容偏多。这一问题还导致学生成绩分布不合理，交叉学科学生选课的积极性不高。因此，“表面物理化学”课程切实的分类教学改革势在必行。
1.2适应分类教学的“表面物理化学”课程内容体系的确立
“表面物理化学”分类教学要依据研究生培养目标所需要的知识结构，统筹考虑本科已有的基础和不同授课对象的需求。在研究生分类培养的新形势下，“表面物理化学”课程作为全校公选课，在教学内容上既要满足化学、化工学科学术型和应用型这两类人才培养模式的需要，又要满足非化工学科研究生选修本课程的新需求。在教学过程中，既要满足学术型研究生对表面/界面科学知识的深度和系统性的需求，又要满足应用型研究生将表/界面科学知识有效运用于工程实际的需求，还要使得其他交叉学科研究生能够建立界面观点、掌握表/界面基本原理并能运用于自身的科研工作中。此外，本课程还要为不同研究方向的研究生奠定理论基础。化工学科目前有9大具体研究方向(表面与界面化学，高分子复合与改性，化学电源，金属电沉积与化学沉积，功能材料制备与性能，催化剂与催化反应工程，生物合成与分离工程，生物分子工程，新能源化工)，涉及到能源、材料、生物、环境四大国际热门领域和学术前沿。这些领域都需要从分子水平上研究材料、能源、生命中的相界面物理化学变化规律，这里涉及界面的共性知识和理论是本课程重要的内容体系。因此，本课程以表面/界面的物理化学原理和规律为基础，以界面科学及应用新进展为前沿，以拓展科研思路与方法、培养创新精神和能力为目标，把各具体学科研究方向要求的知识结构细化为知识点，用知识点间的逻辑关系，协调界面物理化学原理、规律、应用及前沿进展的内容，进行分类教学内容体系的构建。本课程从化工学科9大研究方向中，凝练出3个共性的表面科学知识和理论方向，即表面热力学基础、固体表面与界面以及表面活性剂。在此基础上，针对化学、化工学科的学术型研究生的需要，重点介绍固/液界面的电化学热力学与电结晶过程中成核与长大的影响因素及润湿规律等；针对化学、化工学科的应用型研究生及食品、航天、材料等交叉学科的研究生，重点讲授固体表面态和键合、表面层结构性质及表面改性技术，以及润湿现象的应用等内容。基于上述思路，修改了化工学院的研究生培养方案，取消了原来的“固体表面与键合”课程，将其有关内容纳入“表面物理化学II”，作为应用型研究生的学位课程及非化学、化工学科研究生的全校公选课；原“表面物理化学”改为“表面物理化学I”，作为学术型研究生的学位课。
2“表面物理化学”课程分类教学的组织和实施
在课堂教学组织与实施中，首要考虑的是学术型和应用型这两类研究生培养目标的不同及交叉学科研究生的学习需求。“表面物理化学I”是针对化学、化工学科的学术型研究生开设，重点在于基本理论的深度理解和掌握。在教学过程中偏重于演绎法，从解释表面现象开始，深入到基本原理的推导过程和基本规律的理论分析，注重知识体系的系统性和完整性；将表面科学的学术前沿与表面科学基本理论结合起来，提高学生对学术前沿中表面科学问题的认识深度；同时，在教学过程中注重培养学生的科研意识、科研兴趣和科学思维习惯。“表面物理化学II”是针对化学、化工学科的应用型研究生和交叉学科的研究生开设的。其教学过程中偏重于采用归纳法，从各类表面现象及工程实际应用入手，在物理化学知识的基础上介绍表面科学的基本知识和理论，注重基本理论与工程应用实践的结合，加强培养学生在工程应用过程中发现表面科学问题和运用表面科学原理的能力，突出表面科学原理在工程实际中的应用创新和实践创新。其次，在教学过程中还要考虑研究生原本科阶段的表面化学以及物理化学课程的知识基础。我校化工学科为本科生开设了表面化学类课程“应用表面化学与技术”，化学学科开设了“表面化学”，还有服务于全校本科生的创新研修课“应用表面化学基础”。但是化学、化工学科每年招收的硕士研究生有相当一定比例的学生在本科阶段没有学过表面化学类课程，而交叉学科的研究生学习过此类课程的人数更少。为解决这一类研究生表面化学基础薄弱的问题，我们建议有条件的学生选修相关的表面化学类本科生课程。另外，由于本课程对本科生的物理化学知识要求较高，因此针对没有物理化学基础的学生(主要是来自交叉学科的研究生)，要求课外自学由授课教师指定的相关内容，或利用绪论课适当补讲相关内容。再次，通过累加式考核的导向作用，细化各项考核的要求，加强不同类型研究生的分类培养。“表面物理化学I”针对学术型研究生对系统的基础理论和学术前沿知识要求高的特点，确定考核内容如下：闭卷考试，占60分，考核基本理论和原理等；讨论课每名学生以PPT方式讲述与本人课程相关的表面科学前沿问题，占20分；以理论推导和讨论为主的开卷考试，占10分；以教材为蓝本自学其中的第二章固体表面的自学报告，占10分。“表面物理化学II”针对应用型研究生和交叉学科研究生注重理论与工程实际相结合的特点，采用如下考核方式：闭卷考试，占50分，考核基本理论和原理等；讨论课每名学生以PPT方式讲述表面科学问题或表面分析方法在工程实际的应用，占20分；作业占20分，包括运用表面基本原理对某一表面现象和问题进行解释和综述某一固体材料表面或界面的几何结构和电子结构两个方面；随堂开卷测验2次，共10分。
3通过教学与科研相结合、理论与实践相统一，服务于两类研究生人才培养
研究生的课程教学不仅是传授基础理论和专业知识，也是拓展科研思路与方法、培养创新精神和能力的有效途径。表面物理化学内容的学科交叉特色突出，使得该课程具有教学与科研、理论与实践相结合的优势。本课程在满足教学基本要求的前提下，利用界面化学涉及面广的特点，引导学术型研究生从界面的物理化学原理和规律走向学术前沿、应用型研究生将表面化学基本理论应用到工程实际，使“表面物理化学”课程教学有效地服务于研究生的分类培养。
3.1教学过程中注重教学与科研相结合
本课程在长期的建设和发展过程中形成了课程组，建立了适合于研究生培养，特别是学术型研究生培养的课程体系，在教学与科研相结合方面也进行了大量卓有成效的工作。本课程组的授课教师利用自身的科研优势，将自己与表面科学相关的研究成果运用于教学之中，启发学生的科研思路、培养科研兴趣；课程组成员的部分研究成果直接转化为与课程内容对应的实验项目，纳入学院的研究生实验平台[5]之中，建立学院层面的“表面物理化学”课程实践环节；此外，课程组教师在研究生培养环节上，服务于科研方向与表面科学密切相关的研究生导师，对研究生学位论文中与表面科学相关的内容进行把关和理论指导，反馈于科研工作。
3.2加强理论与实践相统一，强化应用型研究生工程实践能力培养
针对我国研究生人才培养和实际需求脱节的问题，2009年起教育部即宣布研究生培养将从过去的学术型为主转变为应用型为主，现在应用型研究生招生比例逐年增加[6]。为提高我校化学、化工学科应用型研究生的工程实践能力，化工学科在研究生院的支持下建立了校内外实践基地[7]，并与“表面物理化学II”有机结合起来，工程实践活动成为课程的生动实例。如在课程组成员参与建立的“化工学科应用型研究生校内实践基地”，研究生可以在生产线上进行锂离子电池制造各个环节的实践活动，包括材料合成、电极制备、电池组装及电池性能检测，全面系统地掌握锂离子电池的制造技术，培养化工学科研究生的工程实践能力，提高其对产品设计、产品制造的系统观、全局观，特别是使学生体会到了本课程的基本原理和规律在电池制备中的理论指导作用，真正做到了理论与实践的统一。再如在化工学科的“上海山富数码喷绘复合材料有限公司校外实践基地”，研究生可以进行从胶水、涂料、涂布、贴合、分切，到产品包装的一条龙生产实践，使应用型研究生能真实了解企业生产和研发的基本过程，又深刻体会到界面问题的重要性。
4“表面物理化学”课程分类教学实践效果
全校公选课“表面物理化学”课程的分类教学在我校研究生院支持下正式实施以来，本课程的学生成绩分布更趋合理，学生选课情况和学习兴趣都呈现了良性的发展态势。从学习效果看，此前本课程闭卷考核中成绩优秀的学生都集中在化学、化工学科，并以学术型研究生居多；现在由于分类教学中基于不同类型学生的学习需求，调整了教学内容和考核要求，使得学术型和应用型研究生各出现一定比例的优秀生，特别是来自交叉学科的研究生成绩也出现了优秀。其二，分类教学实施后，选“表面物理化学II”课的交叉学科研究生从航天、食品、材料学院又增加了机械、电子和能源等学院，表明分类教学法的实施符合交叉学科研究生对表面化学类课程的学习需求。因此，可以预期“表面物理化学”全校公选课会吸引更多的交叉学科研究生选课，选课波及面也会进一步加大。其三，由于课程学习内容与各类研究生的培养目标更为一致，从而使得研究生的学习兴趣提高，学生主动学习的意识明显增强。特别是课间学生找老师讨论问题的现象明显增多，既有对课堂上课程学习内容的讨论，也有把自己课题方向中与表面科学相关的问题与授课教师交流。学生反馈结果表明，选修此课的研究生对“表面物理化学”分类教学普遍认可。另外，我院应用型研究生在培养上增加了校内外实践基地的实践与考核环节，从学生对校内外实践基地实践活动的总结报告中可以发现，有相当一部分学生将表面科学问题与具体的工程实践结合起来，将在“表面物理化学”课程中学习的知识原理直接运用到具体实践之中。在教学过程中设置的讨论课上，有一定比例的研究生将自己将要进行的硕士研究课题中的表面物理化学问题在课堂上与老师和同学直接交流，这样授课教师可以直接进行理论指导，使教学更好地服务于研究生的学位论文工作。
5结束语
我国高校研究生阶段人才培养的全校公选课一般为英语、数学或思想政治理论课等。而理论性较强的“表面物理化学”课程如何发挥其全校公选课的作用、有效地服务于研究生的分类培养，是“表面物理化学”课程建设的首要问题。哈工大化工学院“表面物理化学”课程组在我校研究生院和化工学院的支持下，对“表面物理化学”分类教学改革进行了有益的探索。但是要真正实现从原来单一地服务于学术型研究生培养到服务于学术型和应用型两类研究生的分类培养，还需要进一步的理论研究和实践。
作者：姚忠平 姜兆华 黄玉东 岳会敏 安茂忠 韩晓军 尹鸽平 单位：哈尔滨工业大学化工学院
参考文献
[1]丁雪梅,甄良,宋平,杨连茂,魏宪宇.学位与研究生教育,2010,No.2,1.
[2]丁雪梅,甄良,宋平.研究生教育研究,2011,No.5,1.
[3]阮平章.学位与研究生教育,2004,No.8,21.
[4]吴爱祥.中国高等教育,2013,No.18,58.
[5]丁雪梅,甄良,宋平,杨连茂,魏宪宇.学位与研究生教育,2009,No.11,13.
第7篇
关键词：物理化学；改革；结合
中图分类号：O642.0 文献标识码：A 文章编号：167Z-3198(2009)05-0188-02
物理化学是物理学与化学交叉的边缘学科，是化学学科的一个重要分支，是化学学科的理论基础。该课程是化工技术类专业一门必修的重要的基础课，它在化学与化工人才培养中有负有极其重要的作用，对学生科学世界观和综合素质的培养、动手能力和创造思维能力的培养起着至关重要的作用。因此必须加强物理化学课程建设，不断深化教学改革，提高教学质量，创建精品课程，才能完成时代赋予我们的使命。
物理化学教学改革包括教学内容(即教材)改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理(包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等)改革。
1 教学内容改革。即教材改革
我们先后使用了天津大学王正烈主编的《物理化学》第一版、第二版，教学过程中，不断选用新教材，对老师来说要加重负担，要不断写新的备课笔记。但我们体会到，写备课笔记可以加深对内容理解，提高教学效果。近些年来由于量子力学、微电子技术、波谱技术的发展，新材料、新催化剂、纳米材料的出现，促进了物理化学的发展。因此在教学内容上就不能局限于教材，要把物理化学的新知识、新成果介绍给学生。
2 教学过程改革中。采用“六个相结合”
①宏观与微观相结合。对于难理解的概念，先从微观上解释，说明其物理化学意义，再从宏观上形象化。比如介绍熵的物理意义时，我们可以将红墨水滴入水中，红墨水不断扩散。系统混乱度逐渐增大，来描述熵是系统混乱度的量度。
②理论与实际相结合。例如讲孤立体系熵增加，而开放体系因为可以有负熵流，可使开放体系熵减少。教学中联系生物体成长、壮大、死亡过程与熵的变化情况；还联系我国的改革开放政策，孤立体系――“一个封闭的山村”，熵值会越来越大，发展的动力就越来越小，经济落后，人民受穷，而要改变面貌。必须改革开放，把山村变成开放体系，“要想富先修路，少生孩子多种树”，引进外资、引进先进科学技术，就是引进负熵流，使体系熵值减少，才能快速发展。这样既加深了对熵定律理论的理解，又能从自然科学角度说明党的改革开放政策是正确性。
③内容与方法论相结合。对物理化学中一些原理、定律的建立，除了要讲清原理的内容外，还要说明该原理是采用何种研究方法得来的。例如讲理想气体、理想溶液、理想吸附时，向学生说明这是采用理想模型法得来的；讲可逆过程时，说明这是采用科学抽象法得来的；讲标准燃烧热、标准生成热、标准电极电位等时，说明这是采用相对数值法得来的。还结合教学内容向学生说明逆向思维、发散思维、类比思维方法的运用，教学中注意培养学生创造思维能力。
④基础知识与前沿知识相结合。在教材的每一章末尾。或习题课上，介绍与本章内容相关物理化学前沿新知识、新理论、新成果、新技术。
⑤课堂教学与教学研究相结合。在课堂教学中，要把教学研究成果结合进去。例如在讲熵判据时，结合教研论文“对化学热力学熵判据的讨论”，来讨论“熵总是过程方向的判据吗?”，在讲化学平衡移动时，结合教研论文“反应组分浓度对化学平衡的影响”，来讨论“增加反应的浓度平衡一定向产物方向移动吗?”等等。
⑥理论教学与化工生产相结合。我们是职业院校，培养的大多数学生将来要到化工生产第一线，因此更要注重实验环节，增强学生学习兴趣，培养高技能，高水平的应用性人才。例如在讲化学反应速率时，结合工业合成氨的具体状况。探讨如何提高反应速率，增加氨的产量。
3 习题课是提高教学质量的重要环节
物理化学课程是一门十分强调概念、定律和逻辑推理的理论课程。要学好它很不容易的，物理化学被认为是化工技术类专业中最难学的课程。难学的原因在于它有许多基本概念、基本定律，非常抽象不好理解，不好掌握，习题难解。我们在教学实践中体会到，要化难为易。提高学生学习积极性，除了上好理论课外，习题课是一个重要的、必有可少的环节。学过物理化学的人都知道，必需多做习题。在解题过程中，加深对理论的熟悉与理解，培养分析问题、解决问题能力，解题过程是理论联系实际的过程。上习题课要象上理论课一样，认真备课、写好教案。我们习题课的内容一般包括下列几个部分：
①扩大知识面的新理论、新知识介绍。
②归纳总结一章中所学的知识。学生每节课所学的知识往往是“零碎”的感觉、片段的知识，只有把它们联系在一起，形成相互关联的知识系统，才能更深刻理解，更好掌握。为此，每一章学习后，我们帮助学生把一章中所学的知识点以“联络图”形式进行归纳总结。
③总结学生作业中问题。对学生作业中的错误，特别是典型的有代表性的错误要及时指出，对有特色的解题技巧要介绍推广。
④组织讨论思考题。一般教材的每章后面，都有一些思考题。我们先布置给学生先思考、解答，习题课时进行讨论讲解。
⑤做一定数量的练习题。每章学习后，我们都印发给学生一些数量的练习题，其中选择题20个左右，计算题5至8个。这些练习题都是历年教学中精心挑选出来的，有代表性，有一定的难度。我们一般提前发给学生，要学生先做一遍，上习题课时，老师选择其中典型试题讲解。
4 把现代化教学手段应用到物理化学教学中
20世纪90年代以来，计算机技术与网络技术飞快发展，多媒体计算机集文字、声音、图形、图像、动画、影视等为一体，突破了时空限制，虚拟现实。多媒体计算机与网络成为重要的教学手段、教学工具，把多媒体计算机应用到教学上，实现教学现代化。多媒体计算机在教学上应用，使教学的思想、教学的理论发生了变化，教学手段、教学方法、教学观点与形式发生了变化，课堂教学的结构与内容、课外辅导的内容与形式、考试内容与方式、学生成绩评定的标准与手段等发生了变化。国内外的大量实践表明，进行计算机辅助教学，提高了教学质量，提高了学生的素质。把多媒体计算机和网络技术应用到教学中，是教学改革的一个重要方向。计算机辅助教学有以下建议和思考
①编制课堂教学的电子教案与教学课件。
②对教材的思考题、练习题、习题进行详细解答。并且输入到计算机中，形成word文档。
③编制计算机辅助教学课件(CAI)。
第8篇
关键词：物理化学；改革；结合
物理化学是物理学与化学交叉的边缘学科，是化学学科的一个重要分支，是化学学科的理论基础。该课程是化工技术类专业一门必修的重要的基础课，它在化学与化工人才培养中有负有极其重要的作用，对学生科学世界观和综合素质的培养、动手能力和创造思维能力的培养起着至关重要的作用。因此必须加强物理化学课程建设，不断深化教学改革，提高教学质量，创建精品课程，才能完成时代赋予我们的使命。
物理化学教学改革包括教学内容(即教材)改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理(包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等)改革。
1教学内容改革。即教材改革
我们先后使用了天津大学王正烈主编的《物理化学》第一版、第二版，教学过程中，不断选用新教材，对老师来说要加重负担，要不断写新的备课笔记。但我们体会到，写备课笔记可以加深对内容理解，提高教学效果。近些年来由于量子力学、微电子技术、波谱技术的发展，新材料、新催化剂、纳米材料的出现，促进了物理化学的发展。因此在教学内容上就不能局限于教材，要把物理化学的新知识、新成果介绍给学生。
2教学过程改革中。采用“六个相结合”
①宏观与微观相结合。对于难理解的概念，先从微观上解释，说明其物理化学意义，再从宏观上形象化。比如介绍熵的物理意义时，我们可以将红墨水滴入水中，红墨水不断扩散。系统混乱度逐渐增大，来描述熵是系统混乱度的量度。
②理论与实际相结合。例如讲孤立体系熵增加，而开放体系因为可以有负熵流，可使开放体系熵减少。教学中联系生物体成长、壮大、死亡过程与熵的变化情况；还联系我国的改革开放政策，孤立体系——“一个封闭的山村”，熵值会越来越大，发展的动力就越来越小，经济落后，人民受穷，而要改变面貌。必须改革开放，把山村变成开放体系，“要想富先修路，少生孩子多种树”，引进外资、引进先进科学技术，就是引进负熵流，使体系熵值减少，才能快速发展。这样既加深了对熵定律理论的理解，又能从自然科学角度说明党的改革开放政策是正确性。
③内容与方法论相结合。对物理化学中一些原理、定律的建立，除了要讲清原理的内容外，还要说明该原理是采用何种研究方法得来的。例如讲理想气体、理想溶液、理想吸附时，向学生说明这是采用理想模型法得来的；讲可逆过程时，说明这是采用科学抽象法得来的；讲标准燃烧热、标准生成热、标准电极电位等时，说明这是采用相对数值法得来的。还结合教学内容向学生说明逆向思维、发散思维、类比思维方法的运用，教学中注意培养学生创造思维能力。
④基础知识与前沿知识相结合。在教材的每一章末尾。或习题课上，介绍与本章内容相关物理化学前沿新知识、新理论、新成果、新技术。
⑤课堂教学与教学研究相结合。在课堂教学中，要把教学研究成果结合进去。例如在讲熵判据时，结合教研论文“对化学热力学熵判据的讨论”，来讨论“熵总是过程方向的判据吗?”，在讲化学平衡移动时，结合教研论文“反应组分浓度对化学平衡的影响”，来讨论“增加反应的浓度平衡一定向产物方向移动吗?”等等。
⑥理论教学与化工生产相结合。我们是职业院校，培养的大多数学生将来要到化工生产第一线，因此更要注重实验环节，增强学生学习兴趣，培养高技能，高水平的应用性人才。例如在讲化学反应速率时，结合工业合成氨的具体状况。探讨如何提高反应速率，增加氨的产量。3习题课是提高教学质量的重要环节
物理化学课程是一门十分强调概念、定律和逻辑推理的理论课程。要学好它很不容易的，物理化学被认为是化工技术类专业中最难学的课程。难学的原因在于它有许多基本概念、基本定律，非常抽象不好理解，不好掌握，习题难解。我们在教学实践中体会到，要化难为易。提高学生学习积极性，除了上好理论课外，习题课是一个重要的、必有可少的环节。学过物理化学的人都知道，必需多做习题。在解题过程中，加深对理论的熟悉与理解，培养分析问题、解决问题能力，解题过程是理论联系实际的过程。上习题课要象上理论课一样，认真备课、写好教案。我们习题课的内容一般包括下列几个部分：
①扩大知识面的新理论、新知识介绍。
②归纳总结一章中所学的知识。学生每节课所学的知识往往是“零碎”的感觉、片段的知识，只有把它们联系在一起，形成相互关联的知识系统，才能更深刻理解，更好掌握。为此，每一章学习后，我们帮助学生把一章中所学的知识点以“联络图”形式进行归纳总结。
③总结学生作业中问题。对学生作业中的错误，特别是典型的有代表性的错误要及时指出，对有特色的解题技巧要介绍推广。
④组织讨论思考题。一般教材的每章后面，都有一些思考题。我们先布置给学生先思考、解答，习题课时进行讨论讲解。
⑤做一定数量的练习题。每章学习后，我们都印发给学生一些数量的练习题，其中选择题20个左右，计算题5至8个。这些练习题都是历年教学中精心挑选出来的，有代表性，有一定的难度。我们一般提前发给学生，要学生先做一遍，上习题课时，老师选择其中典型试题讲解。
4把现代化教学手段应用到物理化学教学中
20世纪90年代以来，计算机技术与网络技术飞快发展，多媒体计算机集文字、声音、图形、图像、动画、影视等为一体，突破了时空限制，虚拟现实。多媒体计算机与网络成为重要的教学手段、教学工具，把多媒体计算机应用到教学上，实现教学现代化。多媒体计算机在教学上应用，使教学的思想、教学的理论发生了变化，教学手段、教学方法、教学观点与形式发生了变化，课堂教学的结构与内容、课外辅导的内容与形式、考试内容与方式、学生成绩评定的标准与手段等发生了变化。国内外的大量实践表明，进行计算机辅助教学，提高了教学质量，提高了学生的素质。把多媒体计算机和网络技术应用到教学中，是教学改革的一个重要方向。计算机辅助教学有以下建议和思考
①编制课堂教学的电子教案与教学课件。
②对教材的思考题、练习题、习题进行详细解答。并且输入到计算机中，形成word文档。
③编制计算机辅助教学课件(CAI)。
第9篇
针对目前的物理化学实验教学的现状，讨论了在物理化学实验课程教学改革中如何激发学生兴趣，拓宽学生视野，构建多样化的实验教学模式，以期达到培养具有创新意识和创新能力的人才目标。
【关键词】
物理化学实验；教学改革
物理化学实验课程是理工科化学专业教学计划中一门重要的基础实验课程，它既与物理化学课程有密切联系，又形成独立的教学体系。它综合了化学专业领域所需要的基本研究方法和技术，其目的是使学生了解物理化学实验的研究方法，掌握物理化学的实验技能，培养学生的分析问题、解决问题的能力。随着2l世纪科技飞速发展，社会对人才素质要求不断提高，不仅是要让学生掌握丰富的理论课知识，更要培养学生的创新能力。要实现这个目标，各学科就要根据其特点提出新要求，想出新办法。因此，物理化学实验的教学十分重要，必须予以高度重视。为此，本文首先剖析了在目前实验教学中存在的一些不利因素，结合本校的实际情况，在初步试行物理化学实验教学改革的基础上，谈谈自己的一些体会和做法。
1物理化学实验教学的现状和弊端
首先，传统的物理化学实验教学，教师常常从实验目的、原理、仪器的使用到实验的方法步骤进行逐一讲解，学生只需按实验教材上的步骤完成操作即可。只是重复学习的知识，少有真正的探索与创新，其次，从教学内容看，传统的物理化学实验项目以验证性实验居多，应用性、设计性和综合性实验占的比例很少。而教师对验证性实验的评价往往是“轻过程，重结果”，对那些动手能力很强但实验结果不理想的学生来说，无形中打击了他们的积极性，这样不能激发学生的积极性和创造热情，更不利于学生思维能力和创新能力的提高。为此，我们将重点分析讨论在教学过程中教师如何有效地改进教学方法以提高教学质量，从而使物理化学实验的教学适应时展的要求，为学生学习创造良好的学习环境，培养学生的创新精神和创新能力。
2重视实验理论课的讲座，培养学生严谨的科学态度
物理化学实验课的目的之一，就是培养学生严谨的科学态度。因此，为了加强学生的操作规范性，以及数据处理的准确性及严谨性，激发学生积极参与的热情，使学生能够很好地融入物理化学实验教学中，在实验课之前开设一定学时的理论课。通过理论课的学习，第一，使学生了解物理化学实验和其他实验课程的不同之处，要严格遵守实验中的各种规范。在理论课上还要告诉学生，要正确对待实验失败，对于实验中遇到的挫折，应该坦然面对，不应该畏惧或者逃避，正是由于这些问题的出现，才能锻炼我们独立处理问题的能力，通过发现问题、分析问题、解决问题才能真正意义上提高大家的实验能力；第二，要强调实验预习的重要性，要求学生在进入实验室之前要对所做的实验充分预习，仔细阅读实验教材的有关内容，了解实验目的和所依据的原理，明确需要测量的物理量和应该记录的数据，并据此写出预习报告，做到心中有数，有备而来。第三，强调利用计算机软件进行数据处理的重要性。物理化学实验中，大部分实验不仅数据繁多，计算量大，而且一些实验要求作图、拟合及求斜率等。采用手工绘图不仅费力费时，而且在曲线拟合或求斜率时造成较大的主观误差。为此我们利用理论课时间，结合实例，讲解Origin软件的使用方法及作图技巧。
3加大设计性实验比例，着重培养学生创新意识和创新能力
现行物理化学实验课程体系仍沿用“化学模式”。因此实验内容多为验证性实验，缺乏设计性和综合性实验，而验证性实验难以真正体现出物理化学的原理、技术在专业和实际中的应用，实验能力的培养应分为三个阶段或层次：首先是掌握基础知识、基本技能和基本方法；其次是能将“三基”融会贯通、综合运用的能力；第三是从实验过渡到研究及生产实践。因此，在选择实验时，使实验内容与代表科技前沿的现代科学技术和科研成果相结合。通过开设综合设计型实验，可以引导学生接触学科发展的前沿，开拓学生的视野，在培养学生的创新能力及实践能力方面十分有利。结合我校的资源环境，我们实验室可以选择与教师科研相关的一些前沿课题，比如，我们在做胶体制备的实验时，可设计利用水热或者共沉淀法制备磁性纳米材料，通过扫描电子显微镜观察纳米材料的形貌，还可利用X-射线衍射仪来测定纳米材料的结构，还可以让学生利用用磁铁吸附分离，观察纳米颗粒的磁性分离情况。根据实验结果，比较两种合成方法的优缺点。
4全面开放实验室，鼓励和引导学生自主设计科研性实验
实验室面向学生全面开放。在专业教学计划规定的有限实验学时数中，要达到既培养学生实验技能和动手能力，又要培养学生创新能力的目标是困难的。但我校每年都有大学生创新项目，再结合开放实验室，对于一些学有余力的同学，展开第二课堂教学，可充分利用学校现有的教学资源，发挥学生的主观能动性，提高其创新能力和自主意识。开放教学可以通过教师根据课程要求和自己的科研课题提出课题，也可以结合生产、实际生活中的问题，在探究中让学生试着用自然科学方法论为依据进行研究。这类实验由老师给出实验目的及要求，鼓励学生通过查阅资料，自行制定实验步骤，独立完成实验，并进行实验结果的讨论，最终实验报告以论文形式提交，通过这样一个比较完整的研究过程训练，使学生能够了解设计型实验的的基木过程和方法，从而对科学研究有感性认识。开放实验室需要学生灵活地和运用所学的物理化学基础知识和基本技能，需要学生掌握各种科学方法。具有严肃认真和敢于创新的精神，这不仅有利于学生科学方法的训练和科学态度的培养，而且给学生提供了充分的独立思考的空间，激发了学生的学习兴趣，极大的调动了其主观能动性，充分发挥其创造力，有利用培养创新人才。激发学生对该实验课程的兴趣，保证大部分同学的参与进来。
5结语
从我校的教学改革实践与探索过程的实效看，基本达到了预期设计的目的和要求。学生通过物理化学实验课程的学习，巩固了物理化学的基础理论知识，熟练地掌握了物理化学实验的基本技能，对培养良好的科学创新精神和独立的科研能力奠定了一定的基础。当然，物理化学实验教学的探索与改革是一项长期而艰巨的工作，还有很多有待研究的内容及发展的空间，也会出现一些新的问题。如何更深入的加大物理化学实验课程教学的改革力度，提高物理化学实验课教学水平，还需要我们运用先进的教育教学理念，不断地探索、研究、总结和实践。
作者：崔荣静 权英 陈梦玲 翟春 单位：常熟理工学院化学与材料工程学院
参考文献：
[1]陈艳.改革物理化学实验体系加强学生创新能力的培养[J].科教文汇,2010(27):111~111．
[2]穆筱梅,李英玲,徐华等.物理化学实验教学改革探索[J].广州化工,2014(9):212~213.
第10篇
关键词：工科学生；物理化学；本科教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）45-0197-03
物理化学课程是化学化工类专业的一门重要学科基础课程，也是学好后续专业课的必要准备。由于物理化学是在前人大量实验资料的基础上进行分析、综合和归纳，从而得到很多的各种定律理论及公式，所以历来的化学化工类学生都对之望而生畏。尽管物理化学公式多、概念多、模型多，但是很多知识源于物理的原理和实验，而且经常用高等数学为工具进行推导和演算。总之，该课程理论性强，逻辑思维性强，抽象概念多，因此，如何在课堂上将物理化学讲授的生动、形象，激发工科学生的学习兴趣就显得尤为重要了。兴趣是最好的老师，学生有了兴趣，教师才能较好的指导。我校涉及工科的化学化工类本科专业主要有：应用化学、高分子科学与工程、化学工程与工艺、环境工程等。以下是我们在课堂教学活动中，关于如何激发学生学习兴趣的一些方法。
一、提出问题法
提出问题，引发学生思考。进行探究式教学是提高学生学习兴趣的重要手段。例如讲授“Carnot循环”一节时，可从Carter小时候观察奶奶烧开水，看到水在锅里沸腾将锅盖顶起来，受此启发，长大后Carter发明了蒸汽机。一种工作在高温热源（锅炉内水蒸汽）与低温热源（空气）之间，源源不断地将高温热源吸收的热转变为功并将部分热量传递给低温热源，其最大效率是多少（工业上能提高生产效率）？然后联系前面讲过的可逆过程特点（系统膨胀对环境做最大功，压缩得到最小功），引出Carnot循环。
又例，讲授偏摩尔量时，理想混合物如苯（A）和甲苯（B），没有体积效应，即Vmix=nAV*mA+nBV*mB，而真实混合物如水（A）和乙醇（B），具有体积效应，即Vmix≠nAV*mA+nBV*mB，为什么呢？这是由于两种分子（A和B）的结构和分子之间范德华相互作用力不同造成的。
二、例举一些与讲授知识紧密相关的自然现象或工业上的应用
实践是认识的来源。认识是主体对客体的能动性反应，这种反应只有在实践中，在主体和客体的相互作用中才能完成实践是认识发展的动力。认识产生于实践的需要，实践为认识的发展提供日益完备的认识工具，锻炼和提高人的认识能力。例如，讲授“Henry”一节前，举例啤酒、碳酸饮料开瓶后，大量气泡从瓶口溢出，问学生为什么？讲授“Raoult”一节前，举例为什么海水在低于0℃结冰？“表面物理化学”一章涉及许多自然现象或应用，例如，讲授“表面张力”一节前，可举例为什么水滴自动形成球形？可从以下两个角度进行解释，若形成不规则形状，则各处的曲率不同，附加压力不同，不稳定；形成球形表面积最小，则表面吉布斯自由能最小。讲授“附加压力及Kelvin公式”一节前，可举例如下：人工降雨；干旱的稻田土壤龟裂，在缝隙里比较湿润；香菇干在梅雨季节若没有密封包装，则容易受潮；等等。Kelvin公式可以解释两种重要的现象：（1）毛细凝聚现象：在多孔固体表面，水蒸汽被吸附时，在细孔道内弯曲液面上的蒸汽压比平液面上小，容易发生凝聚。例如，干香菇在梅雨季节很容易受潮；多孔性结构的物质如活性碳、硅胶等常作为干燥剂；泥土中孔道和缝隙常常保持潮湿状态；等等。（2）亚稳状态的存在：例如过饱和溶液、过热液体、过冷液体、过饱和蒸汽等亚稳现象。亚稳状态在热力学上不稳定，在动力学上却能保持暂时稳定的状态。讲授“固体表面吸附”一节前，可举例活性炭用于蔗糖汁脱色制白沙糖。
三、例举一些与讲授知识紧密相关的物理化学实验
实验是一种实践，它是感性的，而理论是理性的。从感性上升到理论是逻辑必然，是认识更加深入的过程。理论指导实践，反过来实践或应用推动理论的发展。从生动、鲜活的实践提炼上升到理论是认识的飞跃。例如，讲授“热化学―等压热效应与等容热效应”一节前，讲述氧弹量热器测量物质燃烧热―等容热效应，如何换算为等压热效应？从Gay-Lussac-Joule实验讲授理想气体热力学能变和焓变，从Joule-Thomson实验讲授实际气体的热力学能变和焓变及其节流膨胀的应用，从铋―镉相图的步冷曲线测量实验讲述简单的低共融二元相图等。
四、类比法
类比推理是一种重要的思维手段，类比教学法对于引发学生的学习动机、帮助学生理解抽象的事物和概念、发展学生的求异性思维以及培养学生学习的主动性具有重要意义。类比教学法在课堂教学中被广泛运用，形式多样，但是类比教学的运用也有一定的局限性，类比的运用要适度，不能盲目依赖。例如，讲授“电解质溶液的电导”一节时，将离子导体与金属导体进行相应的对比讲述，让学生对这两种导体的特点、影响导体电阻的因素等有明确的认识。再比如，可以提问学生，电化学反应其实也是一种氧化还原反应，那么，这种氧化还原反应与普通的氧化还原反应有何区别？引导学生经过思考后加深对电极反应的认识。
五、讲述科学家的生平故事，特别是他们的科学精神
讲述科学家的生平故事，可激励学生以他们为榜样，勇攀科学高峰。涉及的物理化学家主要有：Carnot、Joule、Clausius、Gibbs、Helmholtz、Claperon、Faraday、Nernst、Arrhenius等。比如在讲Ag|AgCl电极时，可以讲周公度先生的一个亲身经历。周先生早年在北大做实验助理教师时制备Ag|AgCl电极，第一次制备时发现电极上有一个黑点，他一开始认为可能是实验操作问题，然后重新做，结果第二次还有，这时，他认为这可能不是实验操作的问题，而是有相关实验现象产生。于是，周先生对电极上的黑点进行了详细的结构分析，结果发现了一个文献中还没有报道过的晶体结构，并将研究结果发表在国际相关主流学术期刊上，该研究成果奠定了其在国内结构化学领域的领军地位。经过这一事例可以教育学生要善于发现问题，并勇于解决问题。这一点不仅可以教书，而且还可以育人。
六、学生课堂练习法
讲授气体混合物中各组分的化学势――理想气体及其混合物的化学势时，先让学生做以下例题。
计算1.0 mol理想气体在等温下从标准压力P变化到任意压力P化学势的变化。
标准态：在T、P的纯理想气体。以上就是化学势表示式。
七、介绍科技前沿法
教师在教学过程中应当结合现代科学技术的新发展，把一些与课程有联系的最新科技进展穿插在理论的讲授中，学生通常对这部分比较感兴趣，既拓展了学生的科学视野，也提高了学生的学习兴趣。例如教授“化学电源”一节，除了介绍教材上列举的蓄电池（如铅酸、金属氢化物―镍电池等）和燃料电池，还补充介绍了目前广泛使用的锂离子电池。随着全球矿物能源的日益减少和环境问题的日益突出，对于新能源的利用和研发越来越重要，因此特别介绍了锂离子动力电池和超级电容器作为替代轿车传统发动机的能源动力，可达到减少环境污染和减少对石油的依赖。
八、提问学生法
对于比较容易和简单的讲授内容，可采用此法。一方面可提出下面讲课的内容，另一方面可检查学生的预习情况。例如讲授“Hess定律”一节时，可以提问学生：Hess定律的内容是什么？Hess定律在什么条件下成立？等问题。
此外，还有先讲结论法、归纳法、演绎法等。总之，要根据授课内容来选择合适的激发学生学习兴趣的方法。让学生感到物理化学重要（是其他化学基础课程的理论基础）、有用（工农业生产应用，解析自然现象等）、形象而不抽象，达到学生自觉和主动学习的目的，从而促进学生掌握物理化学知识。
参考文献：
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第11篇
关键词： 化工计算 教学内容 教学方法 改革实践
物理化学是高职化工工艺类专业的一门非常重要的核心专业课程，其学习效果直接影响到学生对后续专业课程（如化工原理、毕业论文与设计）的学习，更间接地影响到学生毕业以后的岗位适应能力和发展能力。从总体上讲，高职学生数理逻辑能力是明显的弱项，大部分学生对本课程存在不同程度的学习障碍。如何推动物理化学课程教学改变，一直是基础化学课程授课教师面临的一个悬而未决的老大难问题。
一、删繁就简
从教材与教学内容改革入手调动学生积极性。从内容上看，若干教材版本基本上由绪论、气体、热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡、相平衡、胶体与表面化学、电化学、动力学基础构成。教材理论色彩浓厚，缺少鲜活的行业实践案例，对其进行增删取舍是非常必要的。笔者的主要做法可概括为单元化、模块化改革，突出实践性教学内容。首先将教学内容划分为五个单元：热力学基础单元、化学平衡单元、物质分离提纯单元、电化学单元、动力学单元。五个单元按照由简单到复杂的逻辑方式递进，既遵循专业知识学习的内在逻辑规律，又考虑到删繁就简，以适应高职学生的偏好。每个学习单元设置数量多少不一的学习模块或任务，这些学习模块之间既有相互之间的内在联系，又各具独立性特点。对高职化工工艺类学生而言，重在如何应用所学到和掌握的专业知识、技能解决现实化工生产问题，而不应过于强调课程知识的系统性。因此，笔者对本课程内容删减最多的要数热力学基本定律。教学实践表明，热力学基本定律能解决两个问题：能量衡算和方向判断，而这一直是一个几乎令所有课程师生伤脑筋的问题。解决的办法是大幅删减具有相当难度、师生都厌烦的理论内容，突出具有实用性、行业实战性的内容。
二、高度重视案例教学和情境教学的巨大作用
物理化学是一门理论性很强的、比较枯燥乏味的专业基础课程，教学过程与方法策划不当，教学双方的主体性均不可能得到充分发挥，效果不言自喻。通过案例的引入，开展研讨式教学，充分调动学习的主动性，学生显然能提高学习兴趣。例如，在化学平衡单元教学中，笔者引入我院生产实训装置――乙苯脱氢反应案例，学生现场学习，迅速理解了温度、压力、催化剂、惰性气体-水等工艺参数的重要性及原则性的操作步骤与方法，活跃了课堂气氛，发展了发散思维能力和综合能力。此外，从教学过程来看，企业鲜活现实再现于课堂，企业生产经营中现实的策划、规划、设计、作业管理决策的再现，能使学生掌握发现问题、诊断问题成因、解决现实问题的思路、方法技能，持之以恒，逐步养成创造性思维和灵活运用理论知识的习惯，提高分析、综合能力和创造性，从根本上内化理论知识，巩固学习效果。
三、注重引导好学生的研究性学习
所谓研究性学习，从广义上理解，泛指学生主动探究的学习活动，是一种学习的理念、策略、方法，适用于学生对所有学科的学习。从狭义看，是指教学以问题为载体，创设类似科学研究的情境和途径，让学生通过自己收集、分析和处理信息实际感受和体验知识的生产过程，进而学会学习，培养分析问题、解决问题的能力和创造能力。毫无疑问，研究性学习给老师留下了很大的创造空间，但也增加了课程实施中的大量的不确定因素：课程的实施模式、价值判断、切入口、推行步骤、资料来源、研究结果及呈现方式，等等，几乎每一个环节都需要因地制宜、因人而异、因现存条件而决定。针对物理化学课程，研究性学习中“问题”的呈现可以是多种多样的。笔者主张这些问题来源于化工生产实际过程比较妥当，也可以与问题情境教学配合进行。在老师的引导下，学生通过课程知识整合，合作研究，逐步明晰了解决这一问题的逻辑思路，最终内化专业知识与技能。
四、充实反映科学前沿的内容，拓宽学生的知识面
例如：光化反应在动力学内容占很小比例，常被忽略，但光化反应与环境科学、生命科学、材料科学反应及信息科学紧密相关，在讲课时结合科研内容介绍光催化在环境净化的应用，开阔学生的视野，引起学生的兴趣，同时鼓励学生参与到部分科研工作中，调动学生学习积极性，争取近年内开设若干高层次应用物理化学基础理论的选修课程，如界面与胶体化学，表面活性剂物理化学、生物物理化学。这些课程不仅可以弥补课内学时的不足，加深学生应用与掌握物理化学的基本理论，而且与前沿科技均有密切关系，可以扩大学生的知识面。
五、提高实验课起点，组织综合型的实验
第一，删减部分和整合陈旧简单的实验，提高实验课的起点。如恒温槽与其性能测定这一实验内容过于单一，应与以后涉及使用恒温槽实验整合，“化学平衡常数及分配系数测定”和“中和热-电离热测定”两个实验所用仪器设备和操作过于简易，显得落后陈旧，应当删减，或与无机分析实验整合，动力学章节涉及速率常数测定的实验有3个，显得重复，应删减或增加新的内容，如增加流体黏度及表面张力的测定等内容。第二，扩充和加深实验内容，组织开发性、综合型的实验。例如电化学实验中“电动势的测定和应用”实验可与绿色化学结合，对含Cr+6废水进行处理，不仅拓宽了基础知识面，还让同学们了解了学科间知识交叉与渗透，又如二元气-液相图实验中可增加高难度非均相气液平衡内容。同时准备开设综合性实验光催化氧化处理高浓度有机废水，这一实验不仅涉及物理化学中的光化反应，速率常数的测定，反应级数的求法，还涉及反应器的设计，催化剂的筛选和工艺改造，以及计算机对实验数据的处理等多方面知识，可以充分发挥学生的创造能力，自行改造与设计。
教学改革是摆在我们面前的新问题，对许多问题的认识还很肤浅，有待进一步认真地研究和探讨。
参考文献：
[1]金若水，吴性良，谢高阳.大学本科化学专业课程体系改革方案[J].大学化学，1998，（6）：12.
第12篇
1课堂+自主学习教学模式涵义
自主学习本质上是一种操作性行为，它是基于外部奖赏或惩罚而作出的一种应答性反应。自主学习包含自我监控、自我指导、自我强化三个过程。自我监控是指学生针对自己的学习过程所进行的一种观察、审视和评价;自我指导是指学生采取那些致使学习趋向学习结果的行为，包括制定学习计划、选择适当的学习方法、组织学习环境等;自我强化是指学生根据学习结果对自己作出奖赏或惩罚，以利于积极的学习得以维持或促进的过程。自主学习是主动的、有预定计划的学习，不是简单的对某门课程新知识的预习，也不是对已学内容的复习。
课堂+自主学习教学模式指学生在某个明确的教育目标的宏观要求下，根据自身的条件和需要，在教师要求终极学习目标的精神指导下，对所学课程较为自主地规划、制定并完成具体学习目标的一种系统的学习模式。
2课堂+自主学习教学模式实施的条件
2.1教师的主导作用
教师的主导作用是课堂+自主学习教学模式实施的先决条件。在课堂+自主学习教学模式实施过程中必须充分发挥教师的主导作用。学生要进行自主学习，必须有某个明确的教育目标的宏观要求，这是需要教师进行指导的。课堂的容量是有限的，教师在课堂上只能传授知识的基本框架、基本原理、基本方法和基本思路，要提高学习的层次和效果，必须利用好课外的时间和资源。教师除了在课堂上发挥主导作用，还应该在课外更好的发挥主导作用，改变以往忽视课外教学的积弊，努力提高课外学习的效果。在课堂教学中教师应启发兴趣，讲清知识脉络、辨析重点难点，讲授基本思路;在课外学习过程中，教师应推荐合适的参考书让学生研读，提供部分前沿文献，给出高水平的问题，指导学生阅读、引导学生思考，使教学与科研、生活相衔接，使学生能应用基本理论解决自己遇到的问题。
2.2学生的主体作用
学生的主体作用是课堂+自主学习教学模式实施的保障条件。师傅领进门，修行在个人。学生是学习的主体，教师的作用就是指导学生养成喜欢学习、善于学习、终身学习的习惯，调动学生学习的主动性，并发挥其创造性。能动性是自主学习的前提。自主学习把学习建立在人的能动性基础之上，它以尊重、信任、发挥人的能动性为前提。学生充分发挥主体作用，提高主动性，是课堂+自主学习的教学模式实现的保障条件。在教学过程中，学生只有充分发挥其主体作用，积极主动的进行学习，查阅文献，梳理知识，认真思考，按照教师的指导思想完成任务，才能达到较好的教学和学习效果。
3物理化学课程课堂+自主学习教学模式设计
3.1引入学科前沿知识，激发学生的学习兴趣
学习兴趣是一个人求知的起点，是自主学习的内在动力。兴趣是最好的老师，在有兴趣的情况下，学生的学习注意力最为集中。物理化学课程概念多、公式多，理论性强，比较抽象，学生在学习的过程中感觉比较枯燥，很难有浓厚的学习兴趣，但是先进技术的应用却能激发学生的学习兴趣。在物理化学教学过程中，可以引入学科前沿和当前热门问题，如在教授电化学时，可以引入新型燃料电池、电化学腐蚀等问题，让学生组成团队，在教师的指导下以小组的形式进行查阅文献、预习相关的知识，在学完相关的知识后，以作业、小组报告、小论文等形式完成总结，使学生在学习的过程中充满兴趣，充分发挥主观能动性，提高课堂教学效果。
3.2实行模块教学，构建课堂+自主学习教学知识体系
物理化学课程主要讲授化学热力学和化学动力学的知识，每一部分内容又分成若干章节，初学者一般是把内容机械分开，容易造成前后内容混淆，公式适用条件弄错。在物理化学过程中，根据知识体系构建模块，将物理化学分成热力学基础知识、化学平衡、相平衡、电化学、界面现象和胶体、化学动力学六大模块，实行模块教学，在课堂教学中，老师在讲解每一部分知识的同时，应注意把握各知识点的相互联系。
在每一章教学结束后，要求学生对知识模块进行归纳总结，找出重点及难点，同时注意各模块间的相互联系。如在热力学基础知识学完之后，让同学们总结七大函数Q、W、U、H、S、A、G的定义及各种过程Q、W、U、H、S、A、G的计算公式，可以让学生对七大函数有整体的认识并能较好的掌握相关知识。
3.3进行过程评价，形成全方位考核机制
考试是督促学生学习、检查教学效果的重要形式，也是激励学生，使学生获得成就感的一种形式。自主学习过程中除了要进行自我强化、自我鼓励、自我评价，使积极的学习得以维持或促进，教师的评价也是学生进行自主学习的一种动力。我们在物理化学课程中进行嵌段式评价，注重过程评价，采用平时成绩和期终考试成绩相结合，平时成绩占课程考核成绩的10%~30%，期终考试成绩占课程考核成绩的70%~90%。平时考试成绩的考核贯穿整个物理化学教学过程中，建立多元化考核体系，主要包括作业成绩、课堂纪律、课堂笔记、章节练习几部分。在学生团队以作业形式完成某一课题小论文或报告、章节总结时，都及时给予评价，打出成绩，激励学生的积极性，形成自主学习的动力。
第13篇
【关键词】教学内容改革；实验教学改革；教学管理改革
【中图分类号】H191 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2012）13-0005-02
物理化学是药学专业学生的一门重要的必修基础课程。当代科技发展的特点，是学科间相互交叉、相互结合，物理化学的基本概念、基本理论、基本技术已渗透到药学领域，产生了巨大的推动作用。由于该课程是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性都很强的学科，涉及的公式多、应用条件严格并且比较抽象，因而无论是理科学生还是工科学生普遍感觉物理化学是一门比较难学的课程[1]。同时传统的教学方法也不易让学生产生学习兴趣，教学达不到预期的要求和效果。在医药专业物理化学理论课时不断减少的现状下如何使枯燥、难学的物理化学变得有趣、易学，如何在有限的课时内讲好此门课程如何能提高物理化学课堂教学质量这些问题是广大师生共同所关注的。我们结合山西中医学院的实际情况，在学院领导的大力支持下，对药学专业物理化学教学从课程体系与教学内容、教学方法与手段、网络教学平台建设、实验教学、教学管理等方面进行探索改革：
1课程体系与教学内容的改革
本校的物理化学课程是为中药学、中药分析、制药工程、临床中药等理工科类专业每届200多名学生开设的专业基础课，根据我学院培养合格的药学人才的办学定位和学生需要比较扎实的理论化学知识目标要求：本课程开设目标定位于使开设《物理化学》课程专业的学生通过本课程的学习，了解化学现象和物理现象的内在关系，牢固掌握物质化学变化的基本规律和物理化学原理以及其行为条件与相关的理论计算方法。同时使学生获得物理化学科学的研究方法训练和逻辑能力的培养，强化创新意识，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而为其后续专业课程学习打下坚实的化学理论基础。针对本课程面向我校不同专业实际及其专业课程需求的情况，课程授课内容分为两个方向，并制定了相关的大纲及基本要求。第一层次面向药学类理科专业，要求较全面掌握物理化学课所涉及内容的基本概念、基本知识和基本原理以及其应用于药学相关领域研究进展新动态，例如穿插物理药学、生物药剂学等等相关专业知识及科研应用推广。第二层次则面向制药工程等工程类专业，课程授课内容除了加强基本概念、基础理论外，重点在于化学热力学和反应动力学理论及其应用计算和制药工业新进展的内容，以适应其工程类专业学习知识的需要，提高其从化学角度出发的工程设计能力。按照以上教学目标设定我们重新编排物理化学教材：
首先，在教材内容的选择上注重先进性与基础性的结合，精选出国内经典教材中的物理化学学科基础内容掺入本专业各相关知识点的应用及推广，内容的编排与选择体现出物理化学教学基本要求以及学科发展的最新成果，兼顾知识体系的科学规律和教育规律。
其次，在教材章节的处理上注重专业性与普适性相结合。在教材的选用过程中，充分考虑了各专业教学的特点和统一性。为增强教学内容的普适性，各专业教学内容的编排均超出了本专业的教学大纲，授课教师可依据具体专业要求灵活地进行节选。
再次，建立专业全面的物理化学题库。依据各章知识点、测点及对各专业学生的不同要求，分类编排了选择、填空、简答、计算及证明等多种题型，各类题目编排由易到难，题目数量大、内容涉及面广，其中的一些问题来自生活实际、生产现场，有些则来自最新的科技期刊。并选出一些优秀的应用性试题做为例题，帮助学生理解物理化学在药学上的应用拓展。
最后，建立具有专业特色的多媒体辅助教学软件，使得整个教材立体化。将课件设计为开放系统，教师可根据专业所需增加或删减有关内容，对授课内容进行及时更新。教师能够充分利用课件所提供的媒体资料以及自己所需添加的相关内容组织适合自己教学风格的特色课件，从而体现教师个人教学的个性和特点。我们搜集了大量丰富的教学素材，利用动画影音播放等形式辅助理论教学，极大的激发了学生对物理化学课程的兴趣。教师在课前必须认真准备，针对课程内容、专业需求、课堂气氛适时调节等问题，在电子版书的文字、画面、速度等问题上仔细进行教学设计。
2教学方法与手段的改革
在教学方法上我们采用互动启发式教学方法，利用多媒体手段进行课堂教学。如果能激发起学生对所学知识的兴趣就会使他们产生强烈的求知欲，变被动学习为主动学习。为此我们在课程伊始的绪论介绍中就向学生阐明物理化学课程的重要性、特殊性以及课程内容和特点，并特别注重介绍物理化学原理在药学研究、制药工业中的实际应用。例如物理化学可为药物新剂型的开发提供理论指导[2]，混悬液、乳状液、胶体等剂型的药物配制都需要应用表面化学和胶体的知识点。比方说固体分散体是提高药物吸收效果和生物利用度的有效方法，利用物化中的低共熔相图原理，使药物与载体以低共熔比例共存时，制成的药物具有均匀的微细分散结构可大大改善其溶出速度。如灰黄霉素—酒石酸低共熔混合物的溶出速度比纯灰黄霉素的大2.7倍；48%尿素与52%磺胺噻唑制成的低共熔混合物的溶出速度是纯磺胺噻唑的12倍。在课堂教学中还必须改革传统的教学方法注意理论教学贴近生活，适时地列举一些活生生的生活实例，使学生能感受到“学以致用”的乐趣，从而激发他们浓厚的学习兴趣和学习热情保证课堂教学效果。例如在介绍节流效应过程时提出“空调的工作原理是怎样的”；在学习化学动力学时提问学生“为什么夏天牛奶、食物容易变馊”、“为何生病吃药时要求每天要定时定量服药”；在讲授界面现象时可联系生活中常见的现象如 “为什么玻璃管中水呈凹面汞却成凸面”、“气泡、小液滴、露珠为何呈球状”等等实际问题并加以解决。
在课堂教学活动中，教师应成为课程的设计师，依据课程内容以及不同要求，充分利用多媒体技术的灵活、多样以及方便性，设计丰富多样的课堂教学模式。比如讲熵函数时，由多媒体动画动态模拟气缸中气体的做功过程，再由卡诺定理、可逆循环、不可逆循环，演绎得到熵增加原理、熵判据，说明隔离系统总是自发趋于平衡，趋向于无序；再如讲相平衡时，通过气液平衡仪、精馏装置等动画动态模拟实验进行状态，使同学对气液平衡、混合物的精馏分离有直观的认识，加深同学对不同气液平衡体系相图的理解，利用灵活的超连接功能，对相关相图进行对比、分析，即节省时间又直观具体。
3网络教学平台建设
同时我们还在积极寻求网络教学平台的合作建设。从本质上讲，教育是一个信息交流的过程，网络的发展对教育产生了深远的影响，网络辅助教学已成为一种重要的教育方式[3]。在网络辅助教学中，教师根据现阶段的教学条件和教学需要，通过网络来辅助教学，从而提高教学效果。将丰富、齐全的多媒体教学资源网络化，使得概念性强、学习难度大的物理化学课程教学可以在网上远程开展，给学生创造了不受课堂教学时间、地域限制的自主学习空间。同时依托数字化资源信息承载量大、信息呈现方式多样的特点，用网络平台辅助进行课堂教学和考核改革的实践，拓展了教改渠道。我们可以将多媒体课件、教科书、参考书、教案、习题答疑以及笔记等都放在网络教学平台上，这样学生就可以根据自己的情况，参考不同的资料，这也满足了不同水平同学对知识的需求[4，5]。网络答疑系统、网上讨论组等辅助功能使得课堂教学内容得以拓展、深化，师生之间、学生之间的交流更加方便、及时，成为教学的第二渠道。将课程教学大纲、教学日历、课程教学录像、综合思考题、试卷标准答案等资源上网，配合开展研讨式、迁移式、问题式等课堂新模式教学的研究。
4实验教学的改革
在整个教学过程中，实验课是其中的重要组成部分，它既将物理化学的基本理论、知识和技能通过典型实验的设计、分析和操作，将理论与实践相结合，帮助学生巩固课堂知识学习，又培养学生的独立思考、分析和操作能力。目前药学专业物理化学实验课主要由训练基本技能、强化课堂内容的验证性、经典性实验为主。现行的药学专业物理化学实验课程体系还没有完全摆脱“化学模式”的影响，有关药学方面的内容很少，这就使学生难以认识到物理化学在药学中的重要性，从而逐渐产生轻视物理化学课的想法[6]。我们积极调整实验内容，适当缩减经典物理化学实验课的内容，增加近代物理化学实验技术；并准备将一般验证性实验采用附有文字材料的多媒体教学，而集中有限的经费重点开设好难度较大的综合性实验；补充一些和药学关系密切的药物稳定性预测、药物溶解度影响实验等，改善药学人才的知识结构。并准备运用多媒体计算机辅助语言教学，制作形式精美内容前沿的实验课件，形成多角度、多层次的信息刺激，强化学生对知识的记忆和理解，缩短学生对知识的掌握时间，教师也可以从大量重复性劳动中解放出来，这对有限的实验教学课程非常重要。在毕业论文设计实验中增设一些药学相关内容的综合性实验，题目可以是学生在教师的指导下进行选题，使学生在查阅资料，文献，实验设计，实验操作，数据归纳处理，实验结果讨论等方面受到很好的训练。开放实验室，给学生足够的空间和时间，增加动手的机会，充分调动学生的主动性、创造性，进而提高学生对化学知识的灵活应用能力和独立解决实际问题的能力。
5教学管理的改革
在整个教学过程中，作为任课教师要严格遵守理论和实验教学大纲、物理化学课程安排表、物理化学实验等制订的计划去实施教学计划完成教学任务。但在新时代，教师和学生都可随时上网获得系统共享信息，进行网上交流，通过学生反应来随时更改教学进度和调整教学重点，使得整个教学过程更有活力[7]。进入实验室采取登记制度对药品和防火等都有严格的规章制度，将来也可以通过网络来登记老师学生出入。考核是教学的重要环节，如何设计适合的考核方法，提高学生的学习动力和积极性，对学生的学习效果和综合素质的提高给出合理的评价，也是广大教师应当思考的问题[8]。我们主要采取了开卷与闭卷、平时成绩和考试成绩相结合的方式，并积极了解学习国内优秀院校及国外大学物理化学考核办法。如由华南理工大学谢逢春教授介绍的美国田纳西大学物理化学专业的结构性考核[9]。结构性考核由形成性考核与终结性考核两部分组成。形成性考核的一部分是课堂问答与讨论，将学生的积极参与程度及回答正确与否作为课程考核的一部分；另一部分是课堂测验，调用课件中的相关试题进行章节测试，起到了对学习过程的监控作用，引导学生更加关注学习过程，培养了同学学习的主动性。终结性考核是指课程全部结束后的期末考试。结构性考核能够更客观地反映学生对于整门课程的掌握情况，也能为大多数同学所接受。我们正在调整课程设置，希望可以结合本校实际情况运用结构式考核更好的帮助学生学习本课程。
为了适应社会的发展，改革物理化学课程的教学方式，提高教学效果，已经成为当务之急。我们以培养高等技术应用性专门人才为根本任务，以适应社会需要为目标，物理化学教研室还需不断改革，把物理化学课程建设工作推向新的高度。他山之石、可以攻玉，我们通过不断学习研究借鉴各兄弟院校物理化学课程建设，将以教师为中心的教学模式转变为以学生为中心的教学模式，积极调动学生参与教学、大力激发学生的主观能动性，努力提高物理化学教学效果。可以相信通过努力，通过对物理化学教学的不断改革，我们可以培养出具有物理化学的基本理论、基本知识和基本技能的优秀学生，使他们养成既重视理论又重视实验的科学作风，从而为学习药学专业课打下坚实的基础。总之，物理化学教学的改革涉及到教学过程的方方面面，改革需要多方面、多层次的努力。物理化学教学改革是一项长期艰巨的任务，不能期望一挥而就、一步到位，只有不懈努力，不断探索，把注重学生的能力培养作为教学的重要任务，为国家培养出更多有用人才，为科教兴国做出应有的贡献。
参考文献
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第14篇
关键词：物理化学 实验教学 自主式教学
一、引言
科学研究和培养合格的大学生是高校的两大系统工作，而科研与教学是高校两个不可或缺的重要组成部分，二者相辅相成，如何把科研引入到教学中去，提高教育教学质量，是摆在高校教师面前一个重要而紧迫的任务。重视学生实践能力和创新能力的开发，培养创新型人才，已成为当今高校教育改革的核心。实验教学作为培养学生实践能力的重要教学环节，是促进知识转化、知识拓展和全面提高学生素质的重要教学手段，其教学内容和教学模式的改革，是提高教学质量和培养具有创新意识、创新能力和科学思维方法的高素质人才的需要。因此，我们在总结实验教学中经验的基础上，结合本校实验条件等，对将科研引入物理化学实验教学培养学生自主学习能力进行探索和实践。
二、设计开发科研型创新性物理化学实验项目，激发学生兴趣
以往的专业实验，由于开出的实验项目年年相同，学生来到实验室后只是开始“被动实验”，依据具有培养创新人才的要求，解决目前存在的问题现状，我们提出在物理化学实验教学中逐步增加科研型创新实验项目，实施实验教学与科研相结合，使实验项目不断地变化，把反映当代科学技术成就的新理论和新技术补充到实验项目中去，使本科生能够及时学到最新的学科发展前沿技术和专业理论知识，把握创新性实验的原则和方法，开设一些与当今社会的热点问题相关和学生感兴趣的实验项目。例如，从环境保护、污染防治、节能减排等社会热点话题入手，结合物理化学学术前沿和现在一些常规的测试方法和技术，开展创新性实验项目的设计开发。例如，结合燃料电池新型催化剂材料，开设了测定其电化学性能的实验；结合污染物脱除问题，开设了分析污染物中吸附剂的性能测试实验；结合食品安全等大众热点问题，开设了有关食品添加剂（如表面活性剂）的性质测试实验，结合目前汽车尾气污染的治理问题，开设了溶液还原法制备Rh纳米粒子、双金属Rh-Au/-Al2O3催化剂的制备及三效催化活性的研究等科研小课题。这些小课题具有一定的难度，使学生有机会了解本学科发展的前沿，有利于激发学生的求知欲望和探索精神，有利于培养他们的创新思维和创新意识，提高实践创新能力。
三、建立以学生为主导的、师生互动的自主式实验教学模式
自主学习（autonomous learning）亦称自我调节学习（self-regulated learning），自我指导学习，它是一种学习模式，以学生自主探究为主、教师根据学生的需求加以引导为辅的主体性教学方式。在实验项目选择和制定阶段，教师根据学生的知识水平和训练程度，结合实验的客观条件设定数个课题，学生根据自己的兴趣点入手，开展实验课题的选择。选定课题后，自主查阅文献、参阅相关资料，开展小组讨论和师生间的讨论，分析、确定实验方案，并对实验中可能出现的问题进行分析和判定解决方案，这个过程锻炼了学生的文献调研能力和对于实验的预判断能力和分析能力。
在实验实施过程中，充分调动学生的积极性，发挥他们丰富的想象力，学生根据自己的时间安排，独自完成实验材料的准备、实验用仪器的校准和测试，也可让学生自己动手设计实验装置，鼓励学生探索最佳的实验方法和实验条件，培养锻炼学生的独立思考能力和勤于、勇于动手的能力。在实验过程中，当学生遇到问题时，不是由教师直接给出答案，而是由教师进行导引，由浅入深地提出一系列引导问题，由学生自己一步步的找到相关问题的答案。学生完成实验项目后，会对实验中涉及的原理和操作有更深刻的认识和理解。在实验过程中，也会充分调动学生思维和想象力，将实验现象同理论知识及疑惑或兴趣点结合起来，促进其积极思考，锻炼其创新思维能力和解决问题能力。
在实验完成后的总结阶段，让学生独立对实验数据进行总结处理，鼓励其使用电脑数据处理软件，如Excel和Origin等。实验数据处理完成后，要求学生上交一份科研小论文，而不是传统的实验报告，避免了学生实验报告相互抄袭，甚至复印上届学生实验报告的情况，科研小论文要对实验过程和数据进行总结与思考，加入自己对这个实验的理解和思考，找到其中的关键点，总结是否解决了之前的疑惑，兴趣是否在此过程中得以满足，这个过程锻炼了学生的软件运用能力、分析问题与解决问题能力等综合能力。
在科研论文完成后，要求学生进行幻灯片的制作，并组织学生进行现场答辩，教师和参与整个项目的同学共同积极讨论，分别对答辩情况给出自己的分数，创造一个良好的师生互动、积极向上的氛围，可以锻炼他们的语言表达能力，以及学生对现场提问的思辨能力和综合能力，增强了他们的自信心，提高了学生的学习、思考的积极性。
四、把自主式实验教学应用到物理化学科研实验课的效果
这种实验教学模式建立了一种新的师生关系，教师不再是权威的代表和教材的主讲人，而是鼓励学生积极创新的导引者，教师把学生看作是活动的主体，充分调动学生的学习兴趣及主观能动性，使他们乐学、好学、会学，在学习中体验解决问题的过程。对于学生来说，在做这样的科研小课题不再只是重复别人做过的实验，每一个实验对于他们都是新的挑战，他们由理解和接受式的被动学习转变为探索和研究型的自主学习，而且独自完成整个实验的过程提高了他们的分析问题和解决问题的能力，培养了他们的创新能力、创造思维和科研能力，能让他们充分体会自我价值的实现。
五、结束语
众所周知，高等教育法已将高校的职能定位为人才培养、科学研究和社会服务三个方面，其中人才培养是中心，也是高校的基本职能。因此，高效的科研和教学工作都要围绕着人才培养来进行。将自主式教学模式应用到物理化学科研创新型实验教学工作中，激发学生对学习的兴趣和对科学知识的热爱，可以很好地锻炼学生自主学习的能动性，培养他们的创新思维和实践创新能力，使他们成为一代有知识、会学习、善思考的新型人才，而教师也要不断提升自己可持续发展能力，来面对学生时刻提出的问题。
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第15篇
论文摘 要：根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点，通过改革原有的课程体系，优化课程结构，修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色，体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。
材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科，受到了各国政府的重视，许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求，经安徽省教育厅批准，我校于2003年增设了材料化学本科专业，并在当年正式招生，目前已经有5届毕业生，学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业，培养的是应用型理科人才，所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习，还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标，使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求，是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念，深化教育改革，革新教学体系，优化课程体系中实践性教学环节，才能培养出掌握基本理论知识，动手能力强，富有创造精神的材料化学专业人才，才能办出高水平的材料化学专业，以满足经济建设和社会发展的需求。
1 材料化学专业人才培养方案基本框架
从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发，设计培养方案、课程体系，优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。
公共基础课程包括：思想教育，体育活动，大学英语和计算机基础等。
通识教育课程包括：人文社会类，自然科学和艺术类等知识体系。
专业课程包括：大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。
专业选修课程包括：材料化学专业方向性选修课程。
实践性课程包括：课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。
2 材料化学专业课程体系设计
材料化学作为化学和材料科学的交叉学科，其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论，培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时，我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性，将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础，把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后，陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程，在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限，我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养，统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中，课程教学计划课内总学时为2633学时，学生毕业应取得总学分为154学分，其中，通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致；专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设，更加突显材料化学的特色。
3 构建相对完善的实践教学体系
3.1 构建新的实践教学体系
材料化学作为一门实践性很强的交叉学科，在教学计划中强化实践教学环节，确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位，我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次：一是基础实验层次，注重基础技能训练，培养学生对科学现象的观察和分析能力；二是测量实验层次，注重专业技能训练，设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容，培养学生的专业实践能力；三是综合实践层次，注重综合素质训练，设置了毕业设计（论文）、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容，培养学生对所学知识的综合运用能力。
3.2 更新重组实践教学内容
在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分，占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心，优化和重组了原四大化学（无机、有机、分析和物理化学）实验教学的内容与结构，将实践教学内容分层次进行教学，确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系，涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时，积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革，减少验证性实验，积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验，强化毕业论文实践环节的检查和指导；加强校企合作，积极安排生产实习和社会实践活动，进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养，培养学生的动手能力和创新能力。
4 结语
材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标，结合社会需求和学科发展实际，研究建立专业人才培养模式，提高材料化学专业毕业生的就业能力；以能力培养为本位构建专业课程体系，提高学生的理论知识水平，课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划，在四年教学计划的基础上，分析理论教学相关课程，优化教学内容，合理分配理论课程学时数，使课程体系逐渐趋于科学、规范，达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。
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