物理化學(xué)論文范文10篇

時間:2024-01-05 09:02:56

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物理化學(xué)論文

物理化學(xué)教學(xué)改革論文

摘要:物理化學(xué)課程是化工技術(shù)類專業(yè)必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。因其內(nèi)容抽象,故老師難教,學(xué)生難學(xué),筆者結(jié)合教學(xué)實踐,提出了一些改革措施,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生學(xué)以致用的能力。

關(guān)鍵詞:物理化學(xué);改革;結(jié)合

物理化學(xué)是物理學(xué)與化學(xué)交叉的邊緣學(xué)科,是化學(xué)學(xué)科的一個重要分支,是化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ)。該課程是化工技術(shù)類專業(yè)一門必修的重要的基礎(chǔ)課,它在化學(xué)與化工人才培養(yǎng)中有負(fù)有極其重要的作用,對學(xué)生科學(xué)世界觀和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)、動手能力和創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。因此必須加強(qiáng)物理化學(xué)課程建設(shè),不斷深化教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,創(chuàng)建精品課程,才能完成時代賦予我們的使命。

物理化學(xué)教學(xué)改革包括教學(xué)內(nèi)容(即教材)改革、教學(xué)過程改革、教學(xué)方法手段改革、教學(xué)管理(包括教學(xué)時間、教學(xué)安排、考試內(nèi)容、考試方法、評分標(biāo)準(zhǔn)等等)改革。

1教學(xué)內(nèi)容改革。即教材改革

我們先后使用了天津大學(xué)王正烈主編的《物理化學(xué)》第一版、第二版,教學(xué)過程中,不斷選用新教材,對老師來說要加重負(fù)擔(dān),要不斷寫新的備課筆記。但我們體會到,寫備課筆記可以加深對內(nèi)容理解,提高教學(xué)效果。近些年來由于量子力學(xué)、微電子技術(shù)、波譜技術(shù)的發(fā)展,新材料、新催化劑、納米材料的出現(xiàn),促進(jìn)了物理化學(xué)的發(fā)展。因此在教學(xué)內(nèi)容上就不能局限于教材,要把物理化學(xué)的新知識、新成果介紹給學(xué)生。

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物理化學(xué)教學(xué)方法論文

1充分利用啟發(fā)式教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生積極性

教師可利用啟發(fā)式教學(xué)方法把物理化學(xué)中比較抽象,不容易被學(xué)生接受、理解的知識,巧用生活中的實例,言簡意賅解決問題。既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能吸引學(xué)生聽課時的注意力。如,講稀溶液依數(shù)性時,提出問題,為什么冬季下雪時,城市道路路政人員在路面撒食鹽?學(xué)生討論歸納,是應(yīng)用依數(shù)性的凝固點降低原理。醫(yī)院輸液用生理鹽水濃度0.9%,葡萄糖注射液濃度5%,高于或低于這個濃度是否可以?會出現(xiàn)什么癥狀?最后用滲透壓原理說明生理鹽水和葡萄糖注射液,是人體血液中紅細(xì)胞和血漿正常滲透壓維持平衡而配制的等滲溶液。

2充分使用標(biāo)準(zhǔn)簡潔普通話教學(xué),增強(qiáng)師生互動

少數(shù)民族學(xué)生多數(shù)漢語基礎(chǔ)差,聽課有一定難度,教師在授課過程中必須顧及這些民族學(xué)生,授課中要控制好合適的語速。少數(shù)民族學(xué)生先把漢語轉(zhuǎn)化為自己的民族語言再進(jìn)行思維和分析。理解記憶需要一個過程,用標(biāo)準(zhǔn)普通話講授,授課內(nèi)容深入淺出,避免個人的方言,避免冗長的句子和生僻詞語,以及文言文和歇后語。這樣才能有助于學(xué)生對課本知識理解,有利于少數(shù)民族學(xué)生吃透教材,掌握知識點。另外,在講授臨界狀態(tài)時,CO2臨界溫度與壓力對應(yīng)關(guān)系,即P-V圖,讓學(xué)生提前預(yù)習(xí),課上師生互換角色,少數(shù)民族學(xué)生充當(dāng)“小老師”,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,既促進(jìn)物理化學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí),同時提高少數(shù)民族學(xué)生的漢語言表達(dá)能力,增加其鍛煉機(jī)會。

3綜合利用板書教學(xué)與多媒體教學(xué),提高課堂聽課效率

少數(shù)民族學(xué)生漢語水平不高,教學(xué)過程中,完全依賴多媒體這種教學(xué)手段,學(xué)生會覺得是在“看電影”過眼煙云,熱力學(xué)公式特別多,公式推導(dǎo)這個環(huán)節(jié),切不可圖省時省力,離開傳統(tǒng)的板書演示。一定要在黑板上認(rèn)認(rèn)真真地詳細(xì)推導(dǎo)和講解,讓學(xué)生緊跟教師的思度,掌握推導(dǎo)的技巧和技能。當(dāng)講授Bi-Cd相圖,用步冷曲線繪制相圖時,用動畫flash將課本中的文字和簡單的插圖轉(zhuǎn)化為生動、有趣的視聽語言展現(xiàn)在學(xué)生面前,可起到事倍功半的效果。

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藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)論文

【關(guān)鍵詞】教育,藥學(xué);物理化學(xué);教學(xué)

物理化學(xué)是研究化學(xué)體系行為最一般規(guī)律的學(xué)科,在培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面有其他課程無法替代的作用。由70多位專家參與撰寫的自然科學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)研報告《物理化學(xué)》卷中指出[1],實踐表明,凡是具有較好物理化學(xué)素養(yǎng)的大學(xué)本科畢業(yè)生,適應(yīng)能力強(qiáng),“后勁”足。由于有較好的理論基礎(chǔ),他們?nèi)菀子|類旁通、自學(xué)深造,能較快適應(yīng)工作的變動,開辟新的研究陣地,從而有可能站在國際科技發(fā)展的前沿。隨著大學(xué)基礎(chǔ)課程的改革,藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)所安排的內(nèi)容多,課時少,如何提高教學(xué)質(zhì)量就成了很大的難題。筆者現(xiàn)介紹藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)的一些體會。

1理論聯(lián)系實際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

很多學(xué)生認(rèn)為物理化學(xué)是非常難學(xué)的一門課程,都是抽象的、枯燥的理論,從而產(chǎn)生厭學(xué)心理?!芭d趣是最好的老師”,作為教師要從興趣入手,引導(dǎo)他們喜歡并且學(xué)好這門課程,教師應(yīng)更多地介紹物理化學(xué)與藥學(xué)的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如講授“相平衡”時,介紹超臨界二氧化碳提取藥物的知識,它是利用了物質(zhì)在臨界點附近的奇異性,利用無毒、不殘留的二氧化碳代替水或有機(jī)溶劑作為萃取介質(zhì),將高壓下萃取的物質(zhì)經(jīng)降低壓力分離出來的一種把萃取與分離兩個過程合為一體的新型提取分離方法。對于那些熱不穩(wěn)定或易被破壞活性成分的藥物,采用這種方法提取優(yōu)于傳統(tǒng)的方法,然而這一高新技術(shù)是物理化學(xué)中臨界狀態(tài)、兩相平衡的知識。在介紹相圖時,結(jié)合藥劑型改良的知識。比如,難溶于水的藥物溶解后不易被吸收,藥效慢,如果與尿素或其它溶于水并且無毒的化合物共熔,用快速冷凍的方法制成低共熔混合物,則尿素在胃液中能很快溶解,剩下高度分散的藥物,從而利于吸收。例如,在講授“稀溶液依數(shù)性”內(nèi)容時,可以列舉“北方冬天吃凍梨前,先將凍梨放入涼水中浸泡一段時間。發(fā)現(xiàn)凍梨表面結(jié)一層薄冰,而里邊卻解凍了。這是什么道理呢?”實際上,如果能清楚梨中的水不是純水,而是溶有糖和一些物質(zhì)的溶液,利用稀溶液中凝固點降低的規(guī)律就很容易解釋這一問題了。在“膠體”這一章中,醫(yī)藥上用于胃腸造影的硫酸鋇合劑,其中就含有足夠量的一種高分子化合物——阿拉伯膠對硫酸鋇溶膠起保護(hù)作用,當(dāng)患者服用后,硫酸鋇膠漿能均勻地粘附在胃腸道壁上形成薄膜,從而利于造影檢查。

把理論知識與實際聯(lián)系起來,讓學(xué)生感覺到物理化學(xué)知識跟我們的生活息息相關(guān),不再是一門枯燥乏味的課程,而是讓學(xué)生感興趣的課程。

2有效地組織課堂教學(xué)

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物理化學(xué)課堂教學(xué)改革論文

【摘要】為適應(yīng)本校人才培養(yǎng)的目標(biāo),培養(yǎng)具有良好應(yīng)用能力的人才,并結(jié)合本校各個專業(yè)的專業(yè)特點,針對本校物理化學(xué)課程課堂教學(xué)中存在的各種問題,進(jìn)行物理化學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革。將這些改革措施應(yīng)用到具體的實際教學(xué)中,從而達(dá)到良好的物理化學(xué)課堂教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】物理化學(xué);教學(xué)方法;教學(xué)內(nèi)容;改革

1引言

物理化學(xué)是四大基礎(chǔ)化學(xué)之一,同時該課程是材料、化工、環(huán)境和生物等專業(yè)必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。物理化學(xué)的學(xué)習(xí)是為后期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),該門課程學(xué)的好壞直接影響到學(xué)生對專業(yè)知識的理解和應(yīng)用能力。由此可見物理化學(xué)課程的重要性。同時,物理化學(xué)也是一門理論性較強(qiáng)的課程,教學(xué)內(nèi)容比較多,理論性較強(qiáng),概念性比較抽象,公式較多較難,相對繁瑣,而且應(yīng)用條件也相對復(fù)雜。這就導(dǎo)致學(xué)生對物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)信心不足,學(xué)習(xí)的積極性不高,嚴(yán)重影響學(xué)生對該門課程理論知識的理解和掌握,更不利于學(xué)生用已掌握的物理化學(xué)基礎(chǔ)知識和方法,用于提出問題、分析問題和解決問題的能力的培養(yǎng),從而就達(dá)不到學(xué)校培養(yǎng)具有實用技術(shù)能力的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。我校是一所應(yīng)用型本科院校,遵循我校人才培養(yǎng)目標(biāo),所有課程的教學(xué)大綱都在不斷地修改完善。物理化學(xué)課程的大綱也已經(jīng)經(jīng)過多次修改,總體的趨勢是教學(xué)課時不斷在壓縮,這就要求物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容必須精簡。雖然教學(xué)課時數(shù)在減少,但還不能影響學(xué)生對物理化學(xué)理論知識點的理解和掌握程度,這必然要求對物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精選優(yōu)化,采用有效的教學(xué)方式和方法,能夠保質(zhì)保量的完成預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。鑒于以上問題,筆者從教師自身素質(zhì)和知識水平,教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法三個方面進(jìn)行了改革。

2不斷提升教師的自身素質(zhì)和知識水平

物理化學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的課程,概念比較抽象,公式復(fù)雜,這就要求物理化學(xué)教師具有良好的知識儲備。在教學(xué)過程中,一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在知識的盲點時,能夠及時講解補(bǔ)充,保證教學(xué)順利有效地進(jìn)行[1]。對于物理化學(xué)教師的整體素質(zhì)和水平的提升,可以采用以下幾種方式:2.1開展教研活動,建立學(xué)習(xí)和交流機(jī)制。目前我校從事物理化學(xué)課程教學(xué)的老師共有十人,十人定期開展教研會議,主要是針對具體的教學(xué)中存在的各種問題,例如各個章節(jié)講授的知識點,重難點的確定,教學(xué)的方法,確定案例分析。對于較難的、理論性特別強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容,相互交流,各抒己見,確定最佳的教學(xué)方式和方法。同時年輕的教師會走進(jìn)資深教師的課堂,一方面學(xué)習(xí)資深教師的教學(xué)方法,另一方面還能夠從學(xué)生的角度去感受課堂氛圍,為進(jìn)一步深入的交流探討奠定基礎(chǔ)。通過這種相互學(xué)習(xí)交流的方式,不但提高各位老師自身的知識水平和素質(zhì),而且還能提升整個教學(xué)團(tuán)隊的水平,必然能夠達(dá)到良好的教學(xué)效果。2.2校外進(jìn)修課程,促進(jìn)學(xué)校間的交流合作。除了本校教研室間開展物理化學(xué)課程的研討和交流外,還可以組織一到兩名物理化學(xué)主講教師走出去,前往優(yōu)秀學(xué)校進(jìn)修該門課程,聽取國家物理化學(xué)精品課程示范課和相關(guān)學(xué)科前沿進(jìn)展的講座,或是參與優(yōu)秀教師的科研項目,進(jìn)一步充實教師的職業(yè)技能和拓展教學(xué)知識面。例如本校教師就到武漢理工大學(xué)進(jìn)修物理化學(xué)的課程,向該校物理化學(xué)優(yōu)秀教師學(xué)習(xí)教案的書寫,教學(xué)內(nèi)容的選擇,教學(xué)方法的改革,考評考察等方面的學(xué)習(xí)。通過校外的進(jìn)修學(xué)習(xí),大大提高了教師的知識水平和綜合能力,收益匪淺。進(jìn)修過的老師回到本校再開展教研活動,集體學(xué)習(xí)外校先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)方法,從而提高本校整個物理化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊的教學(xué)水平。這勢必會進(jìn)一步提升物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。2.3深入相關(guān)企業(yè)中,提高教師的實踐能力。為了培養(yǎng)具有良好工程實踐能力的應(yīng)用型人才,必須加強(qiáng)師資隊伍建設(shè),提高教師教學(xué)水平,尤其是實際生產(chǎn)的認(rèn)識水平。定期組織教師進(jìn)廠進(jìn)行集中培訓(xùn),提高教師自身能力。鼓勵教師積極同企業(yè)聯(lián)系,申請與企業(yè)合作的橫向項目[2],這樣既能提高教師的實踐能力,同時還能夠引導(dǎo)學(xué)生積極參與到企業(yè)的生產(chǎn)和研發(fā)過程,培養(yǎng)學(xué)生解決企業(yè)生產(chǎn)中遇到的實際問題,真正做到學(xué)以致用。

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物理化學(xué)實驗教學(xué)改革論文

摘要:物理化學(xué)實驗在高等院?;瘜W(xué)專業(yè)實驗教學(xué)中占有重要地位,物理化學(xué)實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。分析我院物理化學(xué)實驗教學(xué)中存在問題,提出物理化學(xué)實驗教學(xué)改革措施,實現(xiàn)“以教為中心”向"教學(xué)相長"的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞:物理化學(xué)實驗;教學(xué)改革;創(chuàng)新能力

物理化學(xué)實驗是高等師范院?;瘜W(xué)專業(yè)繼無機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗及有機(jī)化學(xué)實驗后開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)實驗課程,它綜合了化學(xué)領(lǐng)域中各分支學(xué)科所需的基本研究技術(shù)和研究方法,在化學(xué)實驗課程中占有重要地位,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力中具有獨特的作用[1]。通過物理化學(xué)實驗的學(xué)習(xí),不但能加深學(xué)生對物理化學(xué)理論知識的理解,使學(xué)生掌握一些相應(yīng)的基本操作技能,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和綜合、分析解決問題及科學(xué)探究能力,而且能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,以適應(yīng)時代對未來中學(xué)化學(xué)教師的要求。然而目前我院物理化學(xué)實驗教學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動性和積極性,極易阻礙學(xué)生學(xué)習(xí)中思維的拓展,不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2-3],尚難以滿足時代對未來中學(xué)化學(xué)教師培養(yǎng)的需要,改革物理化學(xué)實驗教學(xué)勢在必行。本文以忻州師范學(xué)院化學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實驗教學(xué)為例,在分析目前物理化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題的基礎(chǔ)上,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo),探索物理化學(xué)實驗教學(xué)改革,培養(yǎng)合格的中學(xué)化學(xué)教師。

1物理化學(xué)實驗教學(xué)存在問題

隨著我國物理化學(xué)研究深入發(fā)展,各類應(yīng)用技術(shù)層出不窮,發(fā)展前景廣闊。但物理化學(xué)實驗教學(xué)依然是以教為中心,開設(shè)的實驗缺乏創(chuàng)新,不能符合社會對人才培養(yǎng)的要求,就我院而言,物理化學(xué)實驗教學(xué)主要存在問題有以下幾方面:1.1實驗教材落后,內(nèi)容陳舊,更新速度緩慢。物理化學(xué)實驗內(nèi)容多為經(jīng)典驗證性實驗,缺乏自主創(chuàng)新設(shè)計性實驗和綜合性實驗,不能滿足學(xué)生的需求,不利于拓展學(xué)生的知識面。經(jīng)典驗證性實驗雖然一定程度上可以鍛煉學(xué)生基本操作能力,加深理論課程中的一些基本概念,但在實際意義上,其實驗原理及步驟在教材中已有詳解,削弱了學(xué)生對實驗的興趣,抑制了學(xué)生的求知欲和探索精神,同時限制了學(xué)生自由思考問題的空間,不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。1.2實驗儀器設(shè)備落后,數(shù)量無法滿足學(xué)生的實驗需求。受限與設(shè)備經(jīng)費,儀器更新速度緩慢,學(xué)生不能很好地掌握儀器的構(gòu)造及使用方法。而且實驗室容納學(xué)生人數(shù)較多,沒有相應(yīng)擴(kuò)充實驗儀器,多為幾人共用一臺儀器,不能使每個學(xué)生都親自動手操作,個別同學(xué)可能都沒有參與其中,學(xué)生的動手能力不能得到有效鍛煉。1.3實驗教學(xué)課時數(shù)有限,實驗室對學(xué)生開放不足。在教學(xué)過程中,由于儀器和場地的限制,學(xué)生只能在限定時間做規(guī)定的實驗,導(dǎo)致多數(shù)實驗不能給學(xué)生留下深刻印象,只是大致了解實驗過程。而且實驗室經(jīng)常處于關(guān)閉狀態(tài),學(xué)生不能進(jìn)行提前預(yù)習(xí)或練習(xí),不利于提高教學(xué)質(zhì)量和效率。1.4實驗教學(xué)方法單一落后。實驗教學(xué)依然采用傳統(tǒng)的灌輸式講授方式,學(xué)生與老師之間缺乏溝通和討論,學(xué)生的學(xué)習(xí)缺乏主動性,削弱了學(xué)生的積極性,不利用教學(xué)質(zhì)量的提高。1.5實驗考核方式簡單,不能充分反映學(xué)生對實驗的掌握情況。實驗多作為考查課,老師根據(jù)學(xué)生的實驗報告及預(yù)習(xí)報告情況對其實驗成績進(jìn)行單一打分,學(xué)生的關(guān)注點只局限于書寫實驗報告,忽視了實驗中發(fā)現(xiàn)問題,思考問題和分析問題的思維,不利于學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而且學(xué)生抄襲實驗報告情況較多。

2物理化學(xué)實驗教學(xué)改革措施

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物理化學(xué)實驗教學(xué)模式探索

摘要:本文介紹了物理化學(xué)實驗教學(xué)改革——物理化學(xué)實驗教學(xué)和本科生科研訓(xùn)練相結(jié)合方面所做的嘗試。改革通過兩種方式進(jìn)行,一是將科研活動中基礎(chǔ)的測試實驗與理論教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,設(shè)計合適的實驗內(nèi)容補(bǔ)充到綜合實驗中;二是對物理化學(xué)基礎(chǔ)實驗中的方法進(jìn)一步拓展應(yīng)用,融入到校級的本科生訓(xùn)練計劃中。通過兩種方式的訓(xùn)練培養(yǎng)了本科生學(xué)生科研能力和綜合素質(zhì),為本科生的今后工作和學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:物理化學(xué)實驗,科研性實驗,本科生

科研訓(xùn)練物理化學(xué)實驗是一門綜合性的基礎(chǔ)化學(xué)實驗[1-2],在本科生的教學(xué)工作中備受關(guān)注,其將分析化學(xué)的手段和數(shù)學(xué)分析方法綜合運(yùn)用的一門化學(xué)學(xué)科。傳統(tǒng)的實驗課程模式通常是老師講解、學(xué)生照做,并且每個實驗只做一次,對大部分學(xué)生來講難以留下深刻印象[3-5]。這種模式不利于學(xué)生創(chuàng)新模式的培養(yǎng),物理化學(xué)實驗教學(xué)體系的改革也因此成為被關(guān)注的重要教研問題之一,其主要目標(biāo)在于使學(xué)生更好地了解物理化學(xué)的研究方法和技能,加深對物理化學(xué)基本概念和理論的理解,進(jìn)一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)能力和創(chuàng)新能力[6-7]。我們進(jìn)行了大膽的嘗試——將科研活動與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,結(jié)合教學(xué)計劃中的本科學(xué)位論文工作以及推行的本科生科研訓(xùn)練計劃,開展多種形式、多層次的開放實驗教學(xué):將實踐證實適合本科生教學(xué)的科研實驗內(nèi)容,先通過本科論文的形式對內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,然后補(bǔ)充到現(xiàn)有的物理化學(xué)教學(xué)體系中;物化實驗中的基本實驗拓寬到應(yīng)用領(lǐng)域,賦予明確的、鮮明的專業(yè)特色的教學(xué)目標(biāo),并借助于學(xué)校的科研訓(xùn)練項目,設(shè)計研究性實驗供學(xué)生進(jìn)行科研訓(xùn)練。

1.從本科生畢業(yè)論文到的物理化學(xué)實驗中的綜合實驗

在日常的教學(xué)和科研工作中,有意識地將科研工作中涉及到的所屬專業(yè)的共性和基礎(chǔ)的內(nèi)容與本科教學(xué)中相關(guān)知識相結(jié)合。首先合理選擇實驗內(nèi)容,并將這些內(nèi)容融合到本科畢業(yè)論文中。之后對實驗結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和升華,轉(zhuǎn)化為物理化學(xué)實驗中的綜合實驗。目前,我們選擇的物理化學(xué)實驗中的綜合實驗之一——“化學(xué)電源基本性能的測定”便是我們總結(jié)了科研工作中的一些基礎(chǔ)內(nèi)容并與物理化學(xué)課程中的電化學(xué)部分內(nèi)容相聯(lián)系進(jìn)行設(shè)計的。“化學(xué)電源基本性能的測定”實驗的目的在于使學(xué)生了解化學(xué)電源基本性能的評價指標(biāo)以及設(shè)計相應(yīng)的測試方法,同時加深理解極化作用對化學(xué)電源性能產(chǎn)生的影響。其所用設(shè)備均為物化實驗室中的常用設(shè)備,如:電流表、電壓表、穩(wěn)壓電源等;具體測試的性能指標(biāo)主要有:電動勢、開路電壓、工作電壓、容量、能量、功率等;所測試的電池也是我們?nèi)粘I钪谐S玫匿\錳電池、鎳氫電池、鉛酸電池等。實驗對象為化學(xué)和化工專業(yè)大學(xué)三年級學(xué)生,實驗是以開放實驗的形式展開的。實驗通常由4-5人組成的小組完成,實驗由學(xué)生自己設(shè)計,獨立操作,教師在其中只起到引導(dǎo)作用。通過開展這樣的綜合實驗,學(xué)生興趣濃厚、樂于動手,勤于思考,通過觀察實驗現(xiàn)象,記錄和分析實驗數(shù)據(jù),獲得豐富的關(guān)于電池性能的感性認(rèn)識,達(dá)到對理論概念深刻理解和熟練掌握的目的。另外通過這個實驗,學(xué)生們了解了不同類型的電池在性能上的差別,拓寬了物理化學(xué)的知識面,增加了對電化學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣。在整個實驗實施過程中,我們組織學(xué)生學(xué)習(xí)了有關(guān)設(shè)計性實驗的要求,查閱電池相關(guān)的文獻(xiàn),并安排學(xué)生根據(jù)本實驗所提供的儀器,完成一下工作兩方面的工作:1)設(shè)計實驗測定給定電池的基本性能。2)設(shè)計實驗考察電池極化行為對電池性能的影響。物理化學(xué)實驗課程作為化學(xué)專業(yè)教學(xué)計劃中一門重要的課程,它對于學(xué)生理解化學(xué)學(xué)科的基本理論,掌握和運(yùn)用化學(xué)中基本的物理方法和技能,以及培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和綜合分析解決問題的能力等方面都起著重要的作用。將科研中一些基礎(chǔ)的、經(jīng)典的測試方法引入物理化學(xué)實驗課程,對該課程的內(nèi)容進(jìn)行了一個良好的補(bǔ)充。

2、物理化學(xué)實驗中的基本實驗與本科生的科技訓(xùn)練結(jié)合

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化學(xué)史融入物理化學(xué)課堂教學(xué)分析

【摘要】本文簡述在物理化學(xué)課程中融入化學(xué)史教學(xué)的重要性,并以實例論證化學(xué)史可以激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和進(jìn)行愛國主義教育。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)史;物理化學(xué)教學(xué);學(xué)習(xí)興趣;核心素養(yǎng)

1引言

物理化學(xué)是從化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象的聯(lián)系入手,探索化學(xué)基本規(guī)律的一門學(xué)科[1]。物理化學(xué)是四大化學(xué)之一,與無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)聯(lián)系密切,相互交叉融合,也是四大化學(xué)中知識體系理論性最高、系統(tǒng)性最強(qiáng)的基礎(chǔ)課程。物理化學(xué)課涉及的概念、定律、公式多,學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)吃力[2],而在物理化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史教學(xué)是解決這一現(xiàn)狀的可行選項之一?;瘜W(xué)史是人類對在長期的實踐過程中形成的化學(xué)知識系統(tǒng)的歷史描述。著名化學(xué)家傅鷹曾指出:“化學(xué)教育給學(xué)生以知識,化學(xué)史教育給學(xué)生以智慧”[3]?;瘜W(xué)史介紹科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程、人物傳記等奇事軼聞,不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和科學(xué)素養(yǎng),還有助于學(xué)生完整知識架構(gòu)的形成。研究化學(xué)史主要有三種目的[4]:(1)歷史的目的,即展現(xiàn)化學(xué)發(fā)現(xiàn)過程和歷史的本來面目;(2)化學(xué)學(xué)科的目的,即為當(dāng)前的化學(xué)研究與科學(xué)創(chuàng)新提供歷史借鑒;(3)教育的目的;即在化學(xué)專業(yè)教學(xué)中介紹化學(xué)史。把化學(xué)史融入物理化學(xué)課堂教學(xué)、提高物理化學(xué)教學(xué)質(zhì)量已經(jīng)由來已久。早在1984年,劉業(yè)程[5]就提出在物理化學(xué)教學(xué)中介紹點化學(xué)史,認(rèn)為化學(xué)史不僅可以幫助學(xué)生理解抽象概念,還能讓學(xué)生懂得物化理論的誕生不是偶然的;2015年,張永民[6]舉例論證了化學(xué)史在物理化學(xué)課堂教學(xué)中的數(shù)個重要作用;2017年,楚希杰等人[7]再次討論了化學(xué)史在物理化學(xué)教學(xué)中的重要作用。當(dāng)前,隨著高等教育的發(fā)展,實踐教學(xué)內(nèi)容的不斷增加而專業(yè)課學(xué)時不斷壓縮,在少課時情況下保持物理化學(xué)教學(xué)體系的完整性成為目前亟待解決的問題[8]。并且,隨著高等教育規(guī)模的繼續(xù)擴(kuò)大,生源質(zhì)量有所下降,特別是春季招生的大學(xué)生缺少化學(xué)基礎(chǔ),來自采用3+X高考改革省份的部分學(xué)生在高中甚至沒有選修化學(xué)。隨著3+X高考改革的推進(jìn),高校課題可能會面對越來越多的“零起點”學(xué)生。得益于素質(zhì)教育的完善和學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高,在高校物理化學(xué)課程中引入化學(xué)史教育,保持物理化學(xué)知識架構(gòu)和課程體系的完備性成為當(dāng)前的有效手段。

2物理化學(xué)教學(xué)中引入化學(xué)史的作用

在有限的學(xué)時中介紹化學(xué)史知識,看似浪費了寶貴的理論課時間,但厘清了物理化學(xué)基本理論或基本概念,促進(jìn)了學(xué)生對知識的理解,將起到事半功倍的效果。在課堂教學(xué)中融入化學(xué)史內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文情懷,可以使物理化學(xué)課堂教學(xué)的內(nèi)容豐滿充實,教學(xué)方式生氣盎然,課堂效果更有魅力[9]。2.1激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在講解物理化學(xué)基本理論時,教師可以列舉生活實例,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,增加課堂的趣味性。在講解開爾文公式時,介紹人工增雨和“爆沸”現(xiàn)象的基本原理;用稀肥皂水可以有效滅蚊,原因在于肥皂水不僅吸引蚊子,而且會使蚊蟲身體表面的絨毛由不潤濕變成潤濕,蚊蟲因無法呼吸而被“淹死”,以此解釋液體的潤濕和鋪展;用毛細(xì)管現(xiàn)象解釋農(nóng)民“鋤地保墑”的道理;在介紹表面活性劑時,介紹經(jīng)一次采油和二次采油后,用水和表面活性劑把仍留在地下的大約60%原油驅(qū)離出來,稱為三次采油。2.2進(jìn)行愛國主義教育。在近代物理化學(xué)學(xué)科發(fā)展中,中國科學(xué)家也做出過杰出貢獻(xiàn)。例如,著名的物理化學(xué)黃子卿教授提出了鹽效應(yīng)理論,闡明了鹽析和鹽溶與離子性質(zhì)的關(guān)系;測定了水的三相點的精確數(shù)值(0.00980±0.00005)℃,這一數(shù)據(jù)成為了1984年國際實用溫標(biāo)的基準(zhǔn)之一[10]。特別進(jìn)入新世紀(jì),我國化學(xué)學(xué)科得到迅速發(fā)展,優(yōu)秀成果不斷涌現(xiàn),一些領(lǐng)域已經(jīng)走在了世界的前面并引領(lǐng)專業(yè)的發(fā)展。例如,在介紹水熱法制備膠體時,介紹我國錢逸泰、謝毅課題組在700℃下將四氯化碳與金屬鈉反應(yīng)生成金剛石,這一成果被美國《化學(xué)與工程新聞》譽(yù)為“稻草變黃金”[11];在授課過程中,穿插介紹我國在C60和富勒烯[12]、納米技術(shù)、催化、石墨烯以及金屬有機(jī)框架(MOF)和共價有機(jī)框架(COF)材料等研究領(lǐng)域的科學(xué)貢獻(xiàn)。2.3培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。用科學(xué)家奮斗的實例來培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和核心科學(xué)素養(yǎng)。第一、培養(yǎng)學(xué)生的毅力和堅持不懈的精神。例如,在講授熱力學(xué)第一定律時,介紹沒有接受良好教育的焦耳用了40多年時間、進(jìn)行了400多次實驗才最終獲得了熱功當(dāng)量的精確數(shù)值。第二、創(chuàng)新過程是一個艱苦的過程,甚至可能遭受非議和指責(zé)。眾所周知,道爾頓是著名的物理學(xué)家,也是一位紅綠色盲患者,他不僅創(chuàng)立了現(xiàn)代原子論,還發(fā)表了世界上第一篇有關(guān)色盲的論文。意大利人阿佛加德羅也是一位偉大的科學(xué)家,他提出了現(xiàn)代分子論,然而,他的理論遭到包括道爾頓等“大牛”的嘲諷,在生前未得到認(rèn)可,因此,他的分子學(xué)說遠(yuǎn)沒有道爾頓的原子論更廣為人知。因此,現(xiàn)代科學(xué)容忍、提倡科學(xué)概念創(chuàng)新,即使它目前還是不完善的。第三、科學(xué)創(chuàng)新需要合作與分享。在歷史上,團(tuán)隊合作做出創(chuàng)造性成果的例子比比皆是,例如導(dǎo)電塑料的發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[13]。吉布斯是美國偉大的數(shù)理學(xué)家,他提出的吉布斯自由能是最重要的熱力學(xué)判據(jù),然而他不擅長交際而沉湎于物理公式的推導(dǎo)中,他的有關(guān)熱力學(xué)的三篇經(jīng)典論文在被麥克斯韋看到之后才引起科學(xué)家的重視。他的開創(chuàng)性成果完全可以授予諾貝爾獎,只可惜沒有人推薦。

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物理化學(xué)課程能力培養(yǎng)與實踐

摘要:課程思政是素質(zhì)教育的重要舉措,本文對物理化學(xué)課程中體現(xiàn)能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育相融合的課程思政進(jìn)行了理論分析,對思政元素進(jìn)行了深入挖掘,發(fā)現(xiàn)物理化學(xué)課程能夠培養(yǎng)師生的科學(xué)觀、創(chuàng)新精神、家國情懷、民族自信、人文素養(yǎng)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)。以本文作者參與編寫的《物理化學(xué)》為依托,闡述了物理化學(xué)課程中能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育的切入點以及實施的手段和模式,指出了物理化學(xué)課程思政可持續(xù)發(fā)展的實踐策略為“至簡至趣、潤物無聲”。

關(guān)鍵詞:課程思政;能力培養(yǎng);知行合一;可持續(xù)發(fā)展

建設(shè)教育強(qiáng)國是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程。2016年12月總書記在全國高校思想政治工作會議上明確提出,用好課堂教學(xué)主渠道,各門課程都要“守好一段渠、種好責(zé)任田”,各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)。用好課程思政改革的紅利,推進(jìn)能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育融合,實現(xiàn)第二個百年目標(biāo),是新時代賦予我們教育工作者的使命?!爸泻弦?、潤物無聲”是物理化學(xué)課程思政改革者的共識,也是保證課程思政永續(xù)發(fā)展的動力源泉?!拔锢砘瘜W(xué)”課程是培養(yǎng)高素質(zhì)化學(xué)化工專門人才的學(xué)科基礎(chǔ)課,是一門無處不在的學(xué)科,也是通往科學(xué)之巔的學(xué)科。如何守住“物理化學(xué)”這段渠?本文進(jìn)行了深入的探索和實踐。

1“物理化學(xué)”課程思政的理論分析

“課程思政”的內(nèi)涵豐富而有生命力,在提高教師和學(xué)生專業(yè)能力和思想素質(zhì)方面發(fā)揮著重要作用。“物理化學(xué)”課程思政包含社會主義核心價值觀、唯物主義辯證法、科學(xué)倫理以及創(chuàng)新精神。正確的價值觀和科學(xué)觀與知識體系的構(gòu)建和解決問題能力是學(xué)生成為國家棟梁的關(guān)鍵?!拔锢砘瘜W(xué)”課程是用物理學(xué)、數(shù)學(xué)的方法研究化學(xué)中最基本規(guī)律的學(xué)科,它遵循自然科學(xué)研究問題的一般原則:歸納大量事實,得出經(jīng)驗規(guī)律,思維加工提出假說,實踐檢驗形成理論。也就是按照“實踐、認(rèn)識、再實踐、再認(rèn)識”的過程,符合辯證唯物主義的認(rèn)識論。“物理化學(xué)”課程是課程思政的“原住民”,它的知識理論體系的建立和發(fā)展符合事物發(fā)展的一般規(guī)律,助力學(xué)生科學(xué)觀的養(yǎng)成。

2“物理化學(xué)”課程中能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育的實踐

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物理化學(xué)教學(xué)質(zhì)量初探

[摘要]分析物理化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀,探討將科學(xué)研究與物理化學(xué)教學(xué)有機(jī)融合的教學(xué)模式,初步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和科研素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,有效提升物理化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]科學(xué)研究;物理化學(xué);教學(xué)質(zhì)量

在本科階段,人才培養(yǎng)不但要讓學(xué)生學(xué)會書本知識,更要的通過教與學(xué)的實踐過程培養(yǎng)和提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決現(xiàn)實問題的能力,著力培養(yǎng)本科學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新意識。以科研實踐為牽引提升物理化學(xué)教學(xué)的質(zhì)量對于培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才顯得尤為重要。錢偉長院士曾說:“大學(xué)必須拆除教學(xué)與科研之間的高墻,教學(xué)如果沒有科研做底蘊(yùn),那就是一種沒有觀點和靈魂的教育”[1]。我們的前輩戴安邦院士也曾精辟地指出:現(xiàn)代的教學(xué),既傳授科學(xué)知識和技能;還訓(xùn)練學(xué)生的思維方法;更培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和品德!這充分說明了教學(xué)活動與科研實踐之間的密切關(guān)系:教學(xué)是高??茖W(xué)研究的基礎(chǔ);科學(xué)研究則是提高辦學(xué)質(zhì)量和實現(xiàn)高校內(nèi)涵式發(fā)展的關(guān)鍵。科學(xué)研究實踐與物理化學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合,使任課教師在教學(xué)活動中從事科學(xué)研究,在研究背景下有針對性地實施物理化學(xué)教學(xué),使教學(xué)和科研實現(xiàn)有機(jī)融合、互相促進(jìn)[2],取得良好的教學(xué)效果。物理化學(xué)是化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程、制藥工程、生物工程、材料成型、過程裝備與控制、給水排水工程、材料科學(xué)等專業(yè)四年制本科生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí),其目的是使學(xué)生在已獲得的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識和實驗技能的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地掌握物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法和基本原理,研究物質(zhì)的性質(zhì)特征和變化規(guī)律。對化學(xué)變化的一般規(guī)律性,能夠從理論上給予更本質(zhì)、更深刻的說明;培養(yǎng)學(xué)生理論思維能力,能定量地描述和處理化學(xué)運(yùn)動的規(guī)律與問題。使學(xué)生了解物理化學(xué)一般研究方法與特有研究方法,樹立正確的自然觀,掌握和應(yīng)用科學(xué)方法論,增強(qiáng)他們在學(xué)習(xí)、科學(xué)研究中分析問題與解決問題的能力。然而,物理化學(xué)涉及高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理和大學(xué)化學(xué)等學(xué)科,并且公式的使用條件嚴(yán)格。同時,現(xiàn)代科研的最新研究進(jìn)展進(jìn)一步豐富了物理化學(xué)內(nèi)容,與環(huán)境化學(xué)、能源化學(xué)、材料化學(xué)等其他化學(xué)學(xué)科結(jié)合非常緊密[3],出現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)度大、學(xué)時短、理解吃透難度大等問題,從而對物理化學(xué)的教與學(xué)增加了難度。因此,如何結(jié)合物理化學(xué)教師教學(xué)和科研實際,使物理化學(xué)的教與學(xué)變得高效、有趣和輕松,是任課教師始終努力的方向[4-6]。

1物理化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析

物理化學(xué)理論性、系統(tǒng)性和邏輯性都很強(qiáng),對高等數(shù)學(xué)相關(guān)知識要求高,初學(xué)者往往感到理論性強(qiáng),抽象難于理解,很容易產(chǎn)生畏難情緒。同時,目前教師上課以教材內(nèi)容為主,教學(xué)方法相對單一,枯燥乏味,基本上為上課而上課,使得很多學(xué)生認(rèn)為理論知識學(xué)了沒有用途,導(dǎo)致學(xué)生對物理化學(xué)課程學(xué)習(xí)興趣不濃、學(xué)習(xí)積極性不高及學(xué)習(xí)效果不理想等問題。究其原因,主要存在以下幾個方面:1.1引領(lǐng)物理化學(xué)教學(xué)的科研思想較為缺乏。在物理化學(xué)教學(xué)中,每講到新的一章內(nèi)容時,必須思考并讓學(xué)生明白三個問題:為什么要教(學(xué))這一章?教(學(xué))什么?如何教(學(xué))?。其中第一個問題尤為重要,使得學(xué)生在思想上就認(rèn)為應(yīng)該學(xué)好物理化學(xué)的內(nèi)容,主動接受,積極學(xué)習(xí)。但在實際的物理化學(xué)教學(xué)過程中,由于只偏重于物理化學(xué)課本上所列舉的學(xué)習(xí)該章知識的重要性,沒有結(jié)合科學(xué)研究領(lǐng)域的新思想、新觀念、新變化、新熱點,特別是與該章知識相關(guān)的國際科學(xué)研究前沿的最新進(jìn)展不能很好地介紹給學(xué)生,科研領(lǐng)域新思想的灌輸較為缺乏,導(dǎo)致學(xué)認(rèn)為只是為了學(xué)知識而學(xué)習(xí),不能從思想上真正意識到學(xué)習(xí)物理化學(xué)知識對科技發(fā)展的重要性,也就無法積極主動學(xué)習(xí)物理化學(xué)知識。1.2融入物理化學(xué)教學(xué)的科研實踐少之又少。在物理化學(xué)教學(xué)中,為了解決物理化學(xué)中抽象難懂的問題,教師講課時通常列舉一些與生活實踐結(jié)合緊密的現(xiàn)象,并利用物理化學(xué)相關(guān)知識加以解決。如講到多組分系統(tǒng)熱力學(xué)這一章的水溶液的依數(shù)性,通常例舉冰雪路面撒鹽來說明凝固點降低,鹽堿地莊稼長勢不良是由于滲透壓造成的等等。但這些只是對物理化學(xué)知識簡單的應(yīng)用,并且借助于教材或者互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)都能查到且容易理解,對于大學(xué)本科生已經(jīng)具有一定知識水平,這樣的解釋似乎顯得過于簡單,并不能有效地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和興趣,解決他們對物理化學(xué)知識學(xué)習(xí)的困惑。同時,任課教師很少將自己所從事的科學(xué)研究工作,包括研究背景、原理、思路、研究方案以及創(chuàng)新之處與相關(guān)的物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,沒有較好地將物理化學(xué)理論知識與科學(xué)研究和生產(chǎn)生活實踐緊密結(jié)合,從而無法真正讓學(xué)生感受到物理化學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課的價值。1.3與物理化學(xué)理論知識相關(guān)的實驗內(nèi)容不夠豐富。物理化學(xué)實驗是面向化學(xué)工程與工藝、冶金工程、應(yīng)用化學(xué)、材料科學(xué)、能源化工、環(huán)境工程等化學(xué)化工類相關(guān)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課實驗。它是獨立設(shè)課并且與物理化學(xué)課程內(nèi)容相匹配的實驗課程。物理化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容主要涉及與理論課程同步的熱力學(xué)、相平衡、電化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、表面化學(xué)等領(lǐng)域所涉及的基本研究工具和研究方法,在實驗教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用物理化學(xué)相關(guān)知識,解決實驗過程中出現(xiàn)的基本問題,培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗技能和初步的科研能力,同時對學(xué)生的知識、能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起到促進(jìn)作用。雖然實驗課程涉及的范圍較廣,但具體的實驗內(nèi)容較少,特別是實驗課課時少(16學(xué)時),導(dǎo)致真正做好的實驗就更少了。很多物理化學(xué)理論課的內(nèi)容本可以通過做實驗得到驗證,但由于實驗內(nèi)容不夠豐富,導(dǎo)致無法很好的實現(xiàn)物理化學(xué)理論知識的有效驗證。從而使學(xué)生不能很好地通過實驗驗證來理解物理化學(xué)的基本原理和掌握物理化學(xué)基礎(chǔ)知識,也就激發(fā)不了學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣。因此,在物理化學(xué)實驗課程之外,任課教師結(jié)合科學(xué)研究的實際,將部分科研實驗的內(nèi)容展示或者讓學(xué)生參與進(jìn)來,這樣一定程度上能夠填補(bǔ)物理化學(xué)實驗內(nèi)容不夠豐富的不足,也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的熱情。

2科教融合的途徑與方法

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工科物理化學(xué)教學(xué)課程思政研究

[摘要]課程思政在實現(xiàn)價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體的高等學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)中發(fā)揮著重要的作用。在工科物理化學(xué)教學(xué)中,以蘊(yùn)含豐富思政元素的案例系統(tǒng)地進(jìn)行了課程思政教學(xué)。內(nèi)容包括個人成長篇、科學(xué)思維篇和工程應(yīng)用篇三個部分。培養(yǎng)了學(xué)生的個人成長基本素養(yǎng),創(chuàng)新性探索未知世界的科學(xué)思維方法,理論聯(lián)系實際的工程思維能力。

[關(guān)鍵詞]工科物理化學(xué);課程思政;個人成長素養(yǎng);科學(xué)思維方法;工程應(yīng)用能力

高等學(xué)校人才培養(yǎng)必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體,要在知識傳授和能力培養(yǎng)之中融入價值觀引導(dǎo),幫助學(xué)生建立正確的世界觀、人生觀、價值觀[1],為民族復(fù)興和國家崛起培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞暮髠淙瞬拧?020年5月28日,教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》,進(jìn)一步細(xì)化了理工類專業(yè)課程思政的要求。理學(xué)類專業(yè)的課程,要訓(xùn)練科學(xué)思維方法、加強(qiáng)科學(xué)倫理教育,培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感。工學(xué)類專業(yè)的課程,要強(qiáng)化工程倫理教育,培養(yǎng)精益求精的大國工匠精神,激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)[2]。四川大學(xué)面向工科學(xué)生開設(shè)的《物理化學(xué)》課程,在大學(xué)二年級執(zhí)行。經(jīng)過一年的大學(xué)學(xué)習(xí),有同學(xué)仍然沒有明確大學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo),出現(xiàn)了學(xué)習(xí)熱情喪失、疲于應(yīng)付學(xué)業(yè)的現(xiàn)象;有同學(xué)仍然沿用中學(xué)時期的題海戰(zhàn)術(shù),沒有適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法?!段锢砘瘜W(xué)》是化工類各專業(yè)本科生一門重要的主干基礎(chǔ)課程,具有較強(qiáng)的理論性、系統(tǒng)性和邏輯性。由于學(xué)科公式繁多、概念嚴(yán)格及推導(dǎo)復(fù)雜,容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難、理論與實際脫節(jié)等問題,不利于大化工類相關(guān)專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。為了解決學(xué)生的學(xué)習(xí)動力與學(xué)習(xí)方法問題,長期以來,在教學(xué)過程中,經(jīng)過反復(fù)錘煉,形成了一套較為完整的融合思政元素的教學(xué)內(nèi)容。課程思政內(nèi)容包括個人成長篇、科學(xué)思維篇和工程應(yīng)用篇三個部分。目的是提升大學(xué)生創(chuàng)新意識和能力、工程應(yīng)用能力及科學(xué)探索精神;在潛移默化中堅定學(xué)生實業(yè)興邦的理想信念、厚植愛國主義情懷、加強(qiáng)品德修養(yǎng),提升學(xué)生的綜合素質(zhì);在教學(xué)中陶冶情操、溫潤心靈、激發(fā)創(chuàng)造創(chuàng)新活力。

1課程思政的主要內(nèi)容

1.1個人成長篇

通過介紹杰出校友的成功案例及科學(xué)家的生平事跡,培養(yǎng)學(xué)生在個人成長中需要具備的基本素養(yǎng),提升學(xué)生綜合素質(zhì)和能力,陶冶情操、溫潤心靈。1.1.1案例一:實業(yè)興邦、規(guī)劃和積累、技能和方法物理化學(xué)是所有其他化學(xué)課程共同的基礎(chǔ),需要學(xué)生一方面學(xué)會從理論的高度來認(rèn)識精彩紛呈的化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),另一方面又學(xué)會如何通過物理量的測量,來了解某些物理化學(xué)過程,從而能夠有效地調(diào)控其中的關(guān)鍵步驟或整個過程。它對于學(xué)生科學(xué)思維、工程應(yīng)用能力、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高起著至關(guān)重要的作用[3]。因此,要求學(xué)生在開始接觸物理化學(xué)時,就要重視本課程的知識框架和學(xué)科的思想方法。在緒論中,以2011年四川大學(xué)的杰出校友海普瑞公司董事長李鋰致我校校友會的書信開篇;從書信中的“一九八四年的春天,開始了對糖化學(xué)和肝素的興趣和研究?!奔袄钿嚨暮啔v推斷,一九八四年的春天正值李鋰大學(xué)一年級下期學(xué)習(xí)階段,引出“規(guī)劃與積累”思政元素;從書信中“系統(tǒng)地受學(xué)術(shù)思想的影響并且受到適當(dāng)?shù)募寄艿呐嘤?xùn)。”導(dǎo)出“技能與方法”思政元素;結(jié)合李鋰個人的成長歷程,引導(dǎo)學(xué)生重視個人能力的成長,并將自身的成長規(guī)劃與國家的長遠(yuǎn)目標(biāo)結(jié)合起來,融入自身的思想和行動中,激發(fā)科技報國、實業(yè)興邦的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。1.1.2案例二:如何讓生命充滿生機(jī)與活力?在學(xué)習(xí)吉布斯函數(shù)時,介紹對物理化學(xué)作出杰出貢獻(xiàn)的物理學(xué)家吉布斯(GibbsWG)的生平故事。1836年他因為《幾何學(xué)研究設(shè)計火車齒輪》的研究獲得美國歷史上第一個博士學(xué)位,同時也給他帶來了巨大的名氣和財富之后,不計名利地投身于基礎(chǔ)科學(xué)問題“如何描述功與熱量的關(guān)系?”的研究[4]。吉布斯研究的動力是什么?同時也給學(xué)生提出思考問題:如何讓你的生命充滿生機(jī)與活力?在課程結(jié)束時,分享本人的觀點和方法。引導(dǎo)學(xué)生在困境中堅強(qiáng)努力、積極向上,陶冶情操、溫潤心靈、激發(fā)創(chuàng)造創(chuàng)新活力。本人觀點如下:首先要發(fā)現(xiàn)美,介紹中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院和清華大學(xué)出版社聯(lián)合出版的《美麗化學(xué)》視頻[5],發(fā)現(xiàn)化學(xué)中的美;進(jìn)而發(fā)現(xiàn)物理化學(xué)的美,如邏輯之美、簡約之美等。例如:統(tǒng)計熱力學(xué)處理紛繁復(fù)雜的微觀粒子組成的系統(tǒng),用概率最大的玻爾茲曼分布代替平衡分布,進(jìn)而根據(jù)粒子的能量得到系統(tǒng)的能量,方法之精妙而簡潔。其次需要創(chuàng)造成就感,以肺炎爆發(fā)時鐘南山院士被急招赴武漢動車餐車上的照片和總書記為鐘南山院士頒發(fā)“共和國勛章”的照片為思政元素,體驗成就感有助于享受學(xué)習(xí)的過程,激發(fā)生命的激情與活力。最后需要好的方法,大量時間精力的投入收獲不到良好的效果會挫傷學(xué)生的積極性,產(chǎn)生學(xué)習(xí)懈怠與疲憊感。學(xué)生的學(xué)習(xí)需要有以下幾個層次,首先向有經(jīng)驗的人學(xué)習(xí),然后向書本系統(tǒng)地學(xué)習(xí),最后在實踐中學(xué)習(xí),要向小馬過河一樣摸索著前進(jìn),并不斷地自我總結(jié)與反思。此外,在講解可逆過程的概念時,引申出秦始皇派徐福去尋找長生不老的仙藥的歷史故事,結(jié)合李白“君不見高堂明鏡悲白發(fā),朝如青絲暮成雪”的詩句,給出“人生就是一個不可逆過程”,規(guī)勸年輕的同學(xué)們,珍惜生命中的每一天。

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