材料类专业导论论文

2022-05-13

小伙伴们反映都在为论文烦恼,小编为大家精选了《材料类专业导论论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。摘要新能源材料导论是新能源材料与器件专业的一门必修导论课。本文结合新能源材料与器件的专业特点,对新能源材料导论的课程内容设置、课堂教学、认识实习分别进行了讨论。通过教学改革提高学生对新能源材料与器件专业的学科发展、就业前景、社会效应的认识。

第一篇:材料类专业导论论文

材料类专业“材料物理化学”课程教学的探索

[摘 要] “材料物理化学”是材料类专业较新的一门学科基础课,针对“材料物理化学”的教学内容和教学体系的构建,结合自身的授课经验,从课程教材、课程内容和教学实践三个方面对材料类专业“材料物理化学”课程教学展开了一系列探索和实践。

[关键词] 材料物理化学;教学内容;教学实践

一、引言

在全国教育大会上,习近平总书记提出“推进产学研协同创新,积极投身实施创新驱动发展战略,着重培养创新型、复合型、应用型人才”。党的十八大以来,习近平总书记有关高校创新人才培养的一系列重要讲话揭示了高校教育和高科技人才的培养对民族偉大复兴的重要性。在新时代环境下,一流创新人才及高科技人才的培养是高校教育的基本要求。材料类专业是培养创新型、复合型、应用型人才的重要方向,而专业基础知识的教授是专业科技人才培养的第一步。大学生在大学期间会接触很多课程,包括学科基础课、专业主干课以及专业方向课等。课程及其教学内容的安排对学生的培养与发展至关重要。“材料物理化学”课程是材料物理专业课程改革后新添入的一门学科基础课程。在这之前,“物理化学”课程是材料类专业学生必学的一门学科基础课。

二、课程教材的选择

课程教材的选择对教学内容的安排起到至关重要的作用。材料学科是一门历史并不悠长的新型学科,而材料物理化学课程更是显得尤为年轻。我们首先选择了化学工业出版社出版的“材料物理化学”教材。这本教材的特点是以材料的结构以及材料结构的形成为主线,从物理化学的角度讲解材料科学与工程的基础理论问题。课程内容包括:材料的结构(晶体结构、晶体结构缺陷、熔体和玻璃体、显微结构);热力学在凝聚态体系的应用;固体表面与界面;相平衡与相变;扩散与固相反应;烧结。针对材料物理专业,在教学内容安排过程中,我们发现了如下问题:第一,“材料的结构”和“相平衡与相变”这两部分内容与“材料科学基础”的课程内容出现了重复,而这两部分内容是这本教材的主体部分;第二,热力学应用这一块的知识的论述是建立在扎实的热力学基础之上的,而学生在大学物理基础课上学习的热力学知识有限,这无疑加大了本专业学生学习这一部分内容的难度;第三,其他章节内容安排较少,局限了本专业相关课程内容的选择。每本教材都有自己的特色,所选教材固然好,但无法适应本专业学生的专业知识需求。

第二个我们选择的教材是国防工业出版社出版的普通高等教育材料科学与工程“十二五”规划教材“材料物理化学”。这本教材调整研究对象,从学习对象和过程两个角度突出“材料”二字。在材料研究领域,大部分研究对象都是凝聚态(固体和液体),而关于气体的研究比较少见,这是“材料物理化学”区别于“物理化学”的一个重要特征。“材料物理化学”的核心基础知识仍然是在经典“物理化学”课程内容的范畴,因此,在课程内容改革过程中,“物理化学”课程的经典核心内容是不能放弃的。

三、课程内容的选择

我们系统地对比研究了所选的“材料物理化学”教材和高等教育出版社出版的“物理化学简明教程”教材内容。主体内容上,它们都包含热力学、化学平衡及化学动力学、相图、表面现象以及电化学等方面的知识点。它们的区别则主要体现在以下几点:第一,“材料物理化学”教材额外引入物质状态的介绍,提出凝聚态以及“2+2”的概念,以便材料类的学生在课程伊始就把握住课程学习的对象;第二,化学平衡及化学动力学等纯化学化工知识适当简化;第三,相图的知识以凝聚态为重点学习对象;第四,在表面现象这一部分内容中,着重强调界面的概念和应用;第五,鉴于材料学科的交叉性,引入了材料学科研究过程中经常涉及的胶体化学内容。通过上述对比,我们发现“材料物理化学”课程的基本性质依旧是基础理论,只是在课程知识体系构建上需要牢牢把握“材料”的特点。

课程改革后,“材料物理化学”课程采用32个课时的课堂教学,这远远低于“物理化学”课程的教学课时。课时的精简也对课程内容的安排提出了更高的要求。首先,在热力学部分,我们以理想气体为切入点,将相关概念过渡到凝聚态,简化公式推导与计算、注重概念的讲解,这样可极大地避免因烦琐计算推导导致的时间浪费问题;其次,我们简化了化学平衡及化学动力学部分的内容,只着重介绍材料研究中会应用到的相关概念。

四、课程教学实践

教学内容和教学方案则需要在教学实践过程中不断完善。

(一)更新教学内容

在第一年讲授“材料物理化学”的过程中,我发现了许多问题。其中,最关键的两个问题是学生的基础薄弱以及教学课时的受限,而如何兼顾“材料”的专业知识和“物理化学”的基础知识也是课程教学过程中面临的一个难点。在第一年的课堂上,热力学部分花费的时间较多,直接导致后续课程讲解不深入,很多需要深入分析讲解的内容只是浮于表面,教学效果也不甚如意。因此,第二年课程开始之前,我对教学内容进行了系统的调整,精简热力学部分的基础知识,强化与材料相关的专业知识。首先,以“物质的状态和表征”为课程的切入点,引入材料结构的基本知识,为后续课程打基础;其次,系统讲授“材料物理化学”的核心知识点,包括不同物质状态下的热力学分析、与材料制备研究过程相关的化学理论基础知识(化学平衡与化学反应动力学);然后,深入从物理化学的角度讲解与材料相关的表面/界面理论知识;最后,系统讲授对材料研究至关重要的电化学相关内容。在授课过程中,也尽量做到知识点的覆盖和各章节内容的衔接。

(二)改进教学方法

如果把课程教学比作构筑建筑,教学内容可以看作是框架,而教学方法和手段就是一门课程的主体。信息化时代,传统的教学方法已经不能激发学生的学习兴趣,如果不进行积极的引导,很可能导致学生因不解和困难而失去学习兴趣。刚入职的时候,我接受了大量与教学有关的培训,培训老师都在强调改变教学观念的重要性。在教师和学生的关系上,我们应当建立“以教师为主导,学生为主体”的新观念。在新的教学观念的指导下,我针对“材料物理化学”课程进行了一些教学方法的改革。

1.为了培养高素质复合型创新人才,在更新教学内容和课程体系之余,更重要的是要重视学生创新思维方法和自主学习能力的培养[1],这也是课时精简的最终目的。因此,针对部分难度较低的课程内容,我们将翻转课堂应用到“材料物理化学”的教学中,要求学生提前完成知识的学习,把课堂教学从讲授变成互动,提高学生的自主学习能力,从而达到提高学生学习积极性和加强学生理论知识体系构建的目的。

2.从教学过程中学生反馈的信息可以发现,课堂的教学氛围对学生的学习效果影响很大,师生互动是组成课堂教学的必要因素。教学过程中要更突出启发式的教学思想,从面面俱到的传授转变为点到为止的引导,充分调动学生的主观能动性和学习积极性[2,3]。每堂课开始,我都会引导学生进行复习,在复习的过程中加强与学生的互动,帮助我更好地了解学生对知识点的掌握情况,也能帮助同学们更快地进入课堂。

3.“材料物理化学”课程内容较多、课时较少,这就对学生的课后学习质量提出了要求。因此,我利用微助教帮助学生在课下进行复习、预习以及知识梳理。微助教相当于我们的第二课堂,我将课程PPT和课程重难点罗列在上面,方便学生随时随地进行学习;构建讨论组,以便他们在学习过程中遇到问题可以及时提出;针对每章节内容,我都会在微助教上面编辑一些练习题来帮助学生巩固已经学到的知识。

五、结语

要想上好一门专业课,教师扎实的知识水平、与时俱进的教学方法,不断完善的教学内容和合理的教学方案设计这三者缺一不可。通过“材料物理化学”这一新课程的建设,我从中受益匪浅,新课程建设依旧任重道远。

参考文献

[1]黄治同.面向“新工科”复合型创新人才培养的教学模式综合改革与实践[J].教育教学论坛,2019(16):224-225.

[2]赵彬.材料力学全英文教学的一体化建设模式探索[J].教育教学论坛,2019(30):131-133.

[3]邱小雷,姚霞,曹强.高等教育国际化背景下全英文课程建设探索[J].高校实验室工作研究,2017(4):128-131.

作者:陶洪 赵洪阳 付萍

第二篇:新能源材料导论教学改革初探

摘 要 新能源材料导论是新能源材料与器件专业的一门必修导论课。本文结合新能源材料与器件的专业特点,对新能源材料导论的课程内容设置、课堂教学、认识实习分别进行了讨论。通过教学改革提高学生对新能源材料与器件专业的学科发展、就业前景、社会效应的认识。

关键词 新能源材料 新能源器件 学科导论课 教学改革

Preliminary Exploration on Teaching Reform of

Introduction to New Energy Materials

LI Yingfen, LV Menglan

(Guizhou Institute of Technology, College of Material and Metallurgy Engineering, Guiyang, Guizhou 510003)

隨着石油、煤炭、天然气等化石能源逐渐减少及其环境污染问题的日益突出,新能源技术成为世界各国关注的焦点。按照学科专业分类,新能源分为物理新能源和化学新能源,其中物理新能源包括太阳能、风能、核能、潮汐能等,而化学新能源包括氢能、生物质能、电化学能源等。在新能源的开发应用中,新能源材料是新能源器件的基础和关键,材料的性能不仅决定着新能源器件的能量容量和能量转换效率,而且影响新能源技术的投资运营成本。

目前,我国已经成为了新能源技术领域的产业大国,我国(包括台湾在内)的晶体硅太阳能电池产能占据全球市场60 %,基于锂离子电池和镍氢电池的新能源汽车产业也走在世界前列,先后涌现出了比亚迪、宁德时代、科力远、尚德、天合光能、汉能等一批优秀的新能源企业;但是我国的新能源技术产业存在着“大而不强”的弱点,关键材料、关键设备、关键技术依然受控于欧美发达国家,这严重制约着我国新能源产业的发展。结合国家战略性产业布局,我国于2010年新设立了新能源材料与器件专业,以便满足新能源产业对新能源材料与器件专业人才的需求;目前,中南大学、哈尔滨工业大学、清华大学等国内知名“985工程”院校都已经陆续开设新能源材料与器件专业。贵州理工学院于2016年成功获批新能源材料与器件专业,并且于2016年高考正式开始招生。

新能源材料与器件是一个多学科交叉性、覆盖面甚广的专业,其涵盖了物理、化学、生物、电子、电气等基础学科。尽管在每年的新生入学教育中,我校都会对本专业的基本情况作简要介绍,但是无法满足新生对本学科专业的认知度,因此为本科生开设新能源材料导论显得十分重要。该课程主要是使学生对本专业的发展背景、社会效应、知识基础、专业结构、发展方向、就业前景有一个基本的认识和了解,为日后基础课和专业课的学习、认识与生产实习、继续深造、以及就业起到铺垫作用。本文根据近几年,笔者在新能源材料导论的授课经验,结合课程内容设置、课堂教学、课外教学等方面讨论了新能源材料导论教学过程中存在的问题,并提出了一些改进的建议。

1 新能源材料导论课程改革的必要性

新能源材料与器件是一门新增列的学科专业。在其开设之前,大多数高等理工院校都有新能源材料这个研究方向,但是基本上根据新能源材料的类别与学校自身学科专业的结构,作为材料科学与工程、冶金工程、化学工程与工艺、化学、物理等传统学科的一个研究方向。

自从新能源材料与器件作为一个独立的学科专业开设以后,既整合了原来各个传统专业的学科资源,又为新能源材料与器件的人才培养方案规划提供了新挑战;因而,开设新能源材料导论显得尤其重要,对新能源材料导论进行教学改革既是培养方案规划的一部分内容,也是培养高素质、应用型理工科人才的必然要求。

2 新能源材料导论课程内容设置

新能源材料导论作为新能源材料与器件专业的导论课程,它是一门集引导性、专业性、综合性、发展性的专业课程。它是基础课向专业课过渡的纽带课程,对于人才培养起到承上启下的作用。所以在课程内容设置过程,不仅要考虑到学生的知识基础和认知能力,还要照顾学科专业的发展趋势与前沿动态。

我校是在大一阶段就开设新能源材料导论,就知识基础和认知能力而言,学生的化学和物理基础知识水平只停留在高中阶段,所以我们在课程内容设置方面都是重点讲解某一个领域的发展概况、社会效应以及所需要的基础知识,以便使学生在日后的基础课学习过程中把握好学习的重点,做到有的放矢;例如:在讲述晶硅太阳能电池材料这一章时,我们主要讲解太阳能电池材料的类型、我国太阳能电池材料产业发展概况、我国光伏技术的国际地位、以及光伏产业所涉及的产业链,而关于光伏发电技术所涉及到的半导体物理、材料科学基础、固体物理等专业性比较强的知识,我们知识做引导性的介绍。

新能源材料科学的发展日新月异,它带有浓重的综合性和前沿科学特点。在内容上,我们主要开设了能源概述、太阳能电池材料、储氢材料、燃料电池材料、生物质能源材料、锂离子电池材料、钠离子电池材料以及超级电容器电极材料等八章内容。另外,在编写教案和制作多媒体课件时,我们会根据学科的发展及时更新授课内容,把目前最新的科研成果介绍给学生,让科研走进课堂,这既做到了与时俱进,也激发了学生学习的热情。

3 新能源材料导论课堂教学

由于新能源材料导论是一门综合性课程,它同时涵盖了新能源材料领域的大多数材料,所以我校结合新能源材料与器件教研室的师资情况,把新能源材料导论分为物理新能源、化学新能源、生物新能源三个模块,由三位老师组成的教学团队根据自己的科研方向进行讲述,从而形成团队化教学模式;共计授课18学时,每个授课模块讲授6学时,以课堂授课为主,课外参观认识为辅。

为了激发同学们的学习热情,加深学生对新能源材料的认知程度。我们改变了过去那种“满堂灌”的教学方式,而改为“混合式”教学模式。在每章书的讲解前先给学生分配预习任务,学生以分组的形式查阅某种新能源材料的相关资料,对文献资料进行分析、评述、总结,并以多媒体课件形式写成阅读报告;课堂上,首先是由授课老师先对某个领域的发展背景、基本原理、产业技术、科研概况进行介绍,然后每组在上台向大家讲述自己准备的阅读报告,并进行课堂讨论。从而形成以专题为主导、学生为主体的教学方式。这种教学方式不仅活跃的课堂教学的气氛,而且有利于培养学生的自学能力、查阅文献、撰写报告和演讲水平;能够很大程度地提高综合素质,为以后的就业和继续深造打下基础。

4 新能源材料导论课外教学

对于课堂教学,我们只能从理论上、常识上给学生带来感官上的认识,所以刚刚从高中上来的本科生对于专业性的知识普遍都会感觉到比较抽象。如果没有课外参观认识教学,新能源材料导论的教学效果将会大打折扣,更不利于后续课程的教学。

为了配合新能源材料导论的教学,我们在学校给学生上完理论课后,安排了2天时间的参观认识学习。一方面是在我校的新能源材料研发中心对新能源材料与新能源器件的研发过程做简要介绍;另一方面我校会统一安排学生到贵阳市贵安新区工业园进行认识实习,并与奇瑞新能源汽车贵州分公司、阿特斯太阳能科技公司等多家本土新能源及新能源汽车企业签订了课外教学基地协议,以方便我校的课外教学工作,增强学生对新能源技术的认知水平。同时,为了提高老师们的科技成果转化、工程教学能力,我校就产品研发与上述新能源企业开展广泛的产学研合作。从而达到了教学促进科研、科研反哺教学的效果。

经过近几年的教学实践证明,通过校企合作的方式推动产学研结合,既提高了学生的知识应用能力和企业对学生的认同感,又为我校教师的科研工作搭建了良好的平台,从真正意义上做到了“产学研育人”。

5 新能源材料导论课程考核方式

课程的考核是对学生学习情况和教学效果的一种评价手段。传统的课程教学考核方式总是停留在“课堂授课-布置作业-期末考试”的单调模式,这种源自应试教育的考核模式不仅枯燥无味,而且严重违背了素质教育的初衷和要求,不利于学生综合素质的提高。所以教学改革要同时对课程授课方式和课程考核方式进行改革。

新能源材料导论作为一门专业引导性课程,其考核方式应该既要实事求是,又要做到灵活多变。基于该课程的特点,我校的考核方式按照平时成绩和期末考试成绩各占50 %进行分配;其中平时成绩由10 %出勤率、10 %课堂表现、30 %专题报告组成;由于考虑到专题报告在资料查阅、信息的分析和汇总过程的任务繁重,所以在平时成绩中以专题报告的比重最高;而期末考试则以开卷考试方式进行,这种平时与期末相结合的考核方式既实实在在地考查了学生对本课程的学习情况和质量,又使得课程考核方式做到灵活多样。

经过近几年的实践,证明丰富多样的课程考核方式对新能源材料导论的教学起到了促进作用。对传统的考核方式改革以后,采取新的考核方式能够大大地提高了学生学习热情、活跃了教学气氛,同时也提高了新能源材料导论的教学质量以及学生对本课程的认知和认同程度。

6 结论

新能源材料与器件是一门在国家战略性产业布局下应运而生的新专业。新能源材料导论是该专业的引导性课程,尽管本文在教学内容设置、课堂教学以及课外教学等方面做了一些探讨,但是作为一门综合性、前沿性、交叉性的课程,它还有很多教学方式、教学内容、教学理念方面的工作需要广大教师做更深一步的探索。

*通讯作者:吕梦岚

基金项目:贵州理工学院教育教学改革研究青年项目 (2015QNXM15)、贵州省普通本科高校自然科学类科技拔尖人才支持计划项目(黔教合KY字[2017]082)

参考文献

[1] 元勇军,钟家松,陳大钦.《新能源材料》课程教学模式探讨与思考.教育教学论坛,2016(22).

[2] 张露露,杨学林,倪世兵.新能源材料与器件专业概论课教学改革与实践.中国电力教育,2014(6).

[3] 杨洋,施少君,季红梅,杨刚.新能源材料教学改革的探索与实践.广东化工,2017(8).

[4] 林本才,张帅,刘振.新能源材料概论课程教学改革与实践初探.教育教学论坛,2016(9).

[5] 王莹,任玉荣,袁宁一.电化学基础在新能源材料专业的教学改革与实践探索.教育教学论坛,2014(37).

[6] 马小航,訾振发,魏义永.《电化学基础》课程的教学改革与优化方案.合肥师范学院学报,2017(35).

[7] 李品将,法文君.《新能源材料与技术》课程教学实践与探索.环境与能源,2012(3).

[8] 刘法谦,郭志岩,张乾.《新能源材料》课程的教学探讨.教育教学论坛,2015(29).

作者:黎应芬 吕梦岚

第三篇:材料类专业物理化学教学改革探索

摘要:物理化学作为材料类专业的专业基础课,在人才培养中具有非常重要的地位与作用。本文立足应用型本科人才培养、材料类专业人才培养和工科学生人才培养的要求,结合教学实践,对物理化学的教学改革进行了初步探索,以期达到提高学生学习兴趣、改善教学效果的目的。

关键词:材料类专业;物理化学;教学改革

一、引言

物理化学又称理论化学,是化学学科的一个重要分支,是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手来探求化学运动中具有普遍性的基本规律的一门学科,是物理学与化学最早相互渗透的一门交叉边缘学科,是化学及化工、材料、生物等学科的理论基础,被称为“化学的灵魂”[1,2]。物理化学作为材料类专业的一门专业基础核心课、必修课,与无机化学、有机化学、分析化学等课程共同构成了主要专业基础知识平台,居于承上(公共理论层次)启下(专业理论层次)的重要枢纽地位,对于学生科学素养的培养和动手能力、创造能力的提高起着至关重要的作用。物理化学的学习要求学生具备扎实的物理和数学理论功底,也要求学生具有较强的理论联系实际的能力。物理化学的这种跨学科性对学生提出了更高的要求,也加深了学生的学习难度。但是,材料类专业的学生化学基础较差,再加上物理化学这门课程逻辑性强,公式繁多,比较抽象,学生学习起来比较困难,难免产生畏难情绪,导致恶性循环。因此,如何提高物理化学的教学质量,成为每个物理化学教师必须思考的问题。本文根据专业特点,结合自己的教学实践,对材料类专业物理化学的教学改革及教学思路进行了如下思索和探讨。

二、深入浅出,把握主线,科学方法贯穿于教学中

鉴于物理化学逻辑性、系统性强,章节之间联系紧密的特点,教师注重课程整体性和系统性的把握,有助于学生从整体上理解课程的基本脉络和内在联系。因此,我们每次在讲述新内容之前都会将上次课程的主要内容进行一个简单回顾。如我们在讲“热力学第二定律”之前,就可以先回顾一下“热力学第一定律”的相关知识,阐述其能解决哪些问题,不能解决哪些问题,自然而然地就过渡到“热力学第二定律”。这样做除了可以起到对所学知识的复习、巩固外,还有助于学生找到各章节之间的联系,抓住各章节的重点、难点和关键点。

在传授学生学习知识的同时,也注意科学研究方法,如科学抽象法、理想模型法、本质揭示法、极限外推法、数值相关法、归纳演绎法等的渗透。例如,理想模型法是自然科学中重要的研究方法,也是物理化学理论的一个重要内容。理想模型法简化了实际过程,揭示了运动规律,透过现象抓住事物的本质。物理化学中的理想气体、理想溶液、可逆过程都是理想模型法的应用。教师从课堂教学的角度选择一些方法进行讨论,加深学生的认识。学习物理化学的基本知识,更须注重认识物理化学科学思维的研究方法,这几个要点互相渗透,相辅相成。有了正确的研究与学习方法,才能更好地掌握理论的基本内容与知识,并指导实践。学习中只有坚持理论与实践相结合,才能更深刻地理解与运用理论,并在解决实际问题中掌握理论和方法,培养创新能力。

三、改革教学内容,采用课堂讨论式、互动式教学方法

根据学校办学定位和专业培养目标及国家化学教学指导委员会制定的基本教学内容,针对材料类专业物理化学课时少(64学时,含16学时实验)的特点,编制《物理化学教学大纲》,明确教学要求与教学目的,规范教学内容。教学内容上体现“少而精”、“精而新”的原则,精简与材料基础化学Ⅰ重复的内容(如化学平衡),引进本学科领域最新科技成果,如热力学部分的不可逆热力学问题、信息熵等,动力学部分的微观反应动力学等,电化学中的纳米电化学[3]、燃料电池[4]、锂离子电池[5]等新能源技术等。适当引入一些科学家的内容,通过科学家小故事的介绍,使学生懂得科学道路的艰辛,学习科学家的科研方法与科学态度以及如何抓住机遇,获得成功。

传统教学法是教师讲、学生听,课堂讲授是教学的重点和中心。为了调动学生的学习积极性和主动性,尽可能地采用讨论式、互动式等启发式教学为主,多种形式相结合的教学方法。例如,我们在讲“克劳修斯—克拉佩龙方程”的时候,在讲解完“高原地区随着压强的增加,水的沸点降低”这个例题之后,同学们终于明白为什么高原地区鸡蛋煮不熟的道理。基于此,我们可以顺势让同学们继续讨论这个方程还可以解释生活中的哪些现象等。这样不但可以调动课堂气氛,还可以激发学生的学习兴趣,使原本枯燥的课程显得不再那么单调,使学生由被动接受转为主动参与、思考,发挥学生的主体作用,培养学生的发散性和创造性思维。

四、及时复习,善于小结,坚持上好习题课

任课教师在全面深入理解和吃透教材的基础上,对授课内容进行深入浅出的讲解,让学生更好地掌握各章节的内在联系。每章讲完及时进行小结,使学生对所学内容有清晰的脉络,复习起来有重点、有方向。除此之外,课后作业也是非常重要的,作业的完成有助于学生更好地理解、强化并掌握所学内容。

习题课、答疑课是教学工作的有效补充,对物理化学基本概念和基本原理的理解,离不开教材中的例题和习题。因此,任课教师在讲清基本概念、基本原理的基础上,要坚持上好习题课、答疑课,从而加深学生对物理化学基本概念、基本原理的理解与掌握。通过实例和习题的练习,可以帮助学生正确理解和运用知识点,避免眼高手低。还可以调节学生的学习兴奋点,让学生能与书对话,及时消化阅读产生的问题,帮助学生理解所学内容,掌握和积累知识,让不懂的学生能提出问题,让听懂的学生会做作业。通过增删、变条件、延伸等手段,诱导学生构造思考题,鼓励学生发现和提出问题,对教学内容提出质疑。其目的是使学生乐于动脑,勤于思考,养成受益終生的良好学习习惯,提高分析问题和解决问题的能力。

五、科研进课堂,理论联系实际,培养解决实际问题的能力

采取理论联系实际的方法教学,培养学生运用物理化学基本原理解释生产和生活实际问题的能力。例如,通过热力学计算解决实际化工过程的能量恒算,产物的理论收率问题;利用相平衡原理解决金属冶炼和中草药有效成分提取等问题;利用电化学原理指导新型能源的设计与开发等。

强调科研对教学的促进作用,注重科研与教学的有机结合,把科研成果带入课堂,把最新的知识和信息传递给学生,以促进教学质量的不断提高。例如,在教学实践中,将教师承担的部级、省级重点科研项目的内容引入教学,作为教学案例,使学生通过实实在在的项目、研究内容加深对课本理论概念的理解及应用。实践证明,这些举措改变了那些只进行教学工作而不进行科研学术工作的教师在教学中只能教死书的状况。

六、结语

针对物理化学理论性、逻辑性和概括性强的特点,教学方法以讲解为主,同时辅以课堂讨论法、习题教学法、实验教学法等多种教学方法。教学中,强调学生的课前预习、课后复习和进行练习,几种教学方法灵活使用,有机结合,使学生系统掌握物理化学的基本知识和基本原理,加深对化学变化规律本质的认识,加深理解前期课程所学基本知识和基本理论的认识,从宏观和微观上能够理解和解释化学变化的本质。要系统掌握物理化学的科学、辩证的思维方法,培养学生发现问题、研究问题、分析问题和解决问题的能力,做到理论与实际相结合。

参考文献:

[1]天津大学物理化学教研室.物理化学[M].第6版.北京:高等教育出版社,2017.

[2]傅獻彩,沈文霞,姚天扬,等.物理化学[M].第5版.北京:高等教育出版社,2005.

[3]王宗花,郭新美,夏建飞,等.基于纳米材料电化学生物传感器的研究进展[J].分析测试学报,2011,30(11):1216-1223.

[4]Y.Lee,J.Jang,J.G.Lee,et al.Optimization of the Pd-Fe-Mo Catalysts for Oxygen Reduction Reaction in Proton-Exchange Membrane Fuel Cells[J]. Electrochimica Acta,2016,220:29-35.

[5]朱文均.过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的纳米化构建及电化学性能[D].杭州:浙江工业大学,2013.

作者:秦润华 郝凌云 叶原丰

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