化工熱力學論文模板(10篇)

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篇1

化工熱力學作為化學工程專業的專業基礎課和必修主干課，是一門理論性和應用性較強的課程，它既要解決化學問題，又要解決工程實踐問題[1]。通過化工熱力學課程的學習，學生能夠掌握化工熱力學的基本概念和理論，利用化工熱力學的原理和模型進行化工過程能量、相平衡及化學反應平衡分析和研究，利用化工熱力學的方法對化工中物系的熱力學性質和其它化工物性進行關聯及推算，解決化工生產和設計中的有關實際問題[2-3]。本課程的基本概念和公式多，理論抽象，計算與公式推導較難，學生系統掌握該課程的內容比較困難， 本文從教材建設和教學實施方法上進行探討，使學生更好地掌握其基本原理和實際應用，培養高素質的化學工程與工藝專業人才。

1 根據化學工程與工藝專業培養方案要求，精選教學內容，使之具有合理性、實用性，達到理論與實踐相結合

化工熱力學的主要任務是使學生熟悉熱力學基本定律在化學工程中的應用，掌握根據熱力學原理求取化工基礎數據和化工過程中熱量與功的計算方法，培養學生應用熱力學基本原理分析解決化工領域中有關問題的初步能力。因此，在制定教學大綱和選擇教學內容時， 將熱力學知識體系分成兩部分：一是流體的P-V-T性質及計算、流體熱力學性質及應用；二是溶液理論、相平衡及應用。對于第一部分，主要介紹氣體和液體的P-V-T性質及計算、流體的熱力學性質計算。要求熟練掌握常用的流體狀態方程及應用計算，學會計算的思路、步驟和方法；掌握利用狀態方程和熱容數據計算流體的熱力學性質的方法，繪制熱力學圖表。第二部分介紹溶液活度系數模型方程以及相平衡理論及其在化工分離中的應用。要求能根據超額吉布氏自由能與活度系數的關系，結合模型方程計算混合溶液的活度系數；掌握相平衡理論在不同條件下的方程表達式及其應用，尤其是超臨界流體在分離中的應用。采用循序漸進、先易后難的方法逐步講解和學習，最后達到融會貫通。使教學內容既要具有合理性、實用性，又能夠充分反映本學科領域的最新科技成果，并與化工生產發展需要相結合。

2 加強學科間的溝通與銜接，科學組織教學

化工熱力學作為一門專業基礎課程， 是在物理化學學習的基礎上，進一步深化熱力學基本概念和理論，將重點轉移到解決工程實際問題上來的課程。因此化工熱力學具有知識的過渡性和很強的理論性、應用性。化工熱力學中涉及到的熱力學基本定律，熱力學函數如焓、熵、內能、自由焓、自由能，流體P-V-T關系的狀態方程等知識，均是物理化學中所學習過的，需要在化工熱力學中進一步深化與應用。

加強與高等數學學科的溝通，解決公式推導計算難的問題。化工熱力學中涉及到很多計算，如流體的P-V-T關系計算、熱力學性質的計算、化工過程能量分析計算、相平衡計算、化學反應平衡計算等，對高等數學知識的運用要求多且較高。應加強與相關的專業基礎課程及專業課程的橫向聯系，做到理論聯系實際。在教學過程中引導學生放開思路，加強理論知識與實踐知識的聯系，將熱力學的有關理論與這些課程的實際應用聯系起來，避免學生認為化工熱力學理論太深、不好學的現象發生。

3 引導學生對熱力學性質計算的編程求解；采用雙語教學，加強綜合知識的能力培養

化工熱力學的計算常涉及較多的公式及參數，計算量大且較復雜，通常需要進行試差、迭代來處理，因而電算在化工熱力學計算中起著不可替代的作用。在講授熱力學性質時，引入陳新志教材中的偏離函數的內容。焓、熵、吉布氏自由能的偏離函數均可以通過狀態方程推導出復雜的表達式，編寫程序，即可以得到結果。相平衡中的計算更為復雜，編程計算大有裨益。實踐發現，編程計算雖然對部分學生有一定難度，但多數學生卻表現出很大的積極性，隨著上機題的完成，計算機應用能力也得到提高。

此外，在教學中注意向學生介紹一些英文專業術語以及科技英語的表達方法，為學生查閱相關文獻打下一定基礎，并推薦原版教材（Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics，J.M. Smith）部分章節給學生閱讀，雙語講解，進一步培養學生的英文閱讀和聽說能力。

4 強化實踐環節的訓練，注重學生實踐能力及科研能力的培養

在實踐教學中，注重培養學生的動手能力，將難懂的知識與實際過程進行關聯，運用所學基本理論解決實際問題的能力，將抽象的熱力學概念和理論具體化，與生產實際聯系起來，以消除學生對熱力學的畏懼情緒，培養實際應用能力。比如我們延伸了實驗內容，在二元汽液平衡數據測定和無限稀釋溶液活度系數的測定實驗中，除測定必要的實驗數據外，還要求學生根據實驗計算回歸出Wilson和van Laar模型方程參數，再比較兩種模型與實測值的偏差大小，并分析原因，從而達到了理論與實踐的結合。另外，還組織感興趣的同學進行創新性實驗研究。隨著生命科學和分子熱力學的發展，生化模型分子（例如含N，N-二甲基甲酰胺DMF和醇的混合物）由于其在生化過程模擬中的重要意義，正引起人們越來越多的注意。為了更深入地了解這些體系的熱力學性質及分子間的作用力，組織學生采用Rose平衡釜測定常壓下二元體系（正丙醇—DMF，正丙醇－異丙醇，異丙醇—DMF）的常壓氣液相平衡數據來關聯三元體系（DMF +正丙醇+異丙醇）的性質，并通過熱力學同一性檢驗數據的可靠性。學生從查閱資料，設計實驗方案，確定原料、試劑及分析方法，到實驗操作，數據處理，并進行整理寫出研究報告。這一過程對學生是一次全面的綜合訓練，加強了理論與實踐的結合。對實驗中遇到的問題老師及時解決，鍛煉學生綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力，強化專業操作技能，同時也加深對溶液理論知識的理解，培養學生的科研創新意識。

5 適度引入多媒體教學，提高課堂教學效果

熱力學抽象、難懂，多媒體輔助教學具有形象、生動、直觀的特點，便于加深學生對問題的理解；同時大大增加了課堂信息量，提高了教學效率，還可免除教師上課時寫板書的勞累，因此多媒體輔助教學還是很有必要的。如在講解化工熱力學中混合物汽液相平衡計算，狀態方程法計算組成、溫度和壓力時，往往非常復雜而且容易出錯，迭代步驟繁多，計算費時費力。如果采用多媒體技術，可以形象生動地展示計算框圖，在程序中采用循環語句，只需要輸入初始的條件就可以很快得到結果。

但使用多媒體輔助手段也有缺點，主要是變換的畫面，雖能形象直觀地闡述豐富生動的信息，但用幻燈片顯示熱力學中公式推導顯得相當機械、呆板，與看書相差無幾，無法體現教師的靈活思路，更無法調動學生的積極性，同時也會影響師生之間的情感交流，結果是學生反映來不及記筆記，聽課時就像看電影，教學效果差，對所學內容印象不深，甚至形成了課下學生借教師課件拷貝的局面。因此，多媒體教學只是教學的輔助手段，不能成為教學的主體形式，多媒體教學優勢并不是在任何課中都能體現出來的。熱力學教學應采用多媒體與傳統板書相結合方式的教學手段，板書與多媒體的優勢才能相得益彰，提高學生學習興趣，拓寬學生思維空間，更好理解化工熱力學內容。

6 改革考核方式，注重學生靈活應用知識的能力

考試是教學過程和教學成果的檢驗，它往往成為教學過程的指揮棒，因此考試內容及方法的改革是教學改革的重要組成部分，也是教學改革的重點和難點。根據熱力學課程的教學實踐，要求學生全面閱讀書籍，在歸納整理的基礎上，使知識系統化，找出學習中存在的問題，再集中解答。由于化工熱力學的理論性強，大量模型方程難以記憶，閉卷考試要花費較多的時間和精力去記憶公式，難免疏虞理解和應用，或本末倒置，顧此失彼。因此采用了開卷考試，考試的目的在于使學生對教材體系有個全面的理解，突出重點和實用性，善于靈活應用。而且整個試卷均采用英語出題，這就加大了熱力學題的難度，有些學生對英文句子不理解或不懂得專業詞匯，導致答題南轅北轍。部分學生懷著僥幸心理，想依賴考場上翻書籍蒙混過關，但因課程知識的復雜性，突擊過關是不現實的。因此開卷考試，擴大了學生的閱讀量，注重學生融會貫通的能力。

參考文獻

篇2

 

1引言

隨著Internet技術的不斷發展。基于瀏覽器/Web服務器結構模型（即B/S結構模型）的熱力學數據庫得到了廣泛的應用。在這種結構模型下，一部分事務邏輯在客戶端瀏覽器實現，大部分事務邏輯在熱力學數據庫服務器端實現。然而，由于在熱力學數據庫的應用中涉及到大量的數值計算，會大量消耗服務器CPU和內存資源，從而導致熱力學數據庫服務器的負載加重，增大響應時間，因此，如不能很好地解決數值計算的速度問題，系統整體性能將受到較大的影響。

同時，在熱力學數據庫的開發過程中，開發人員不僅要集中精力將熱力學數據庫中的數學模型轉換為計算機控制代碼，而且還需要花費大量精力去實現、驗證、優化數學模型中所涉及的數值計算方法。從而加大了熱力學數據庫的開發周期和難度。

本文針對Web熱力學數據庫數值計算的特點和對性能的要求。使用面向服務的架構思想，提出了基于MCR框架的Web熱力學數據庫架構模式，實現了Web熱力學數據庫計算模型控制與數值計算過程的分離，大大提高了系統數值計算能力和速度，同時簡化了熱力學數據庫系統實現數值計算方法的過程。

2Web熱力學數據庫架構模式研究

隨著計算機技術和網絡技術的迅猛發展，Web熱力學數據庫已成為當前熱力學數據庫技術發展的主流并得到廣泛應用。但是圍繞著提高Web熱力學數據庫系統性能的研究依然沒有停止。這些研究主要集中在兩個方面，一方面是對熱力學數學模型的理論研究[1][2]數值計算，目的在于建立解決特定熱力學問題的正確、高效的數學模型。另一方面是對Web熱力學數據庫架構模式的研究[3][4]，目的在于降低系統開發難度和縮短系統開發周期，優化網絡計算性能，提高應用系統的效率和共享能力，在這類研究中，普遍采用了多層架構模式思想，將系統不同類型的工作任務分配到不同的層中執行，這樣不僅便于網絡用戶使用熱力學數據庫，同時也便于系統的協同開發，提高了系統代碼的復用性，便于業務邏輯的共享、重組和系統的維護。

2.1 三層架構模式的Web熱力學數據庫

圖1. Architecture ofthree-tiers

在圖1所示的三層架構模式中，客戶端采用瀏覽器作為的系統界面訪問工具。數據庫服務器提供高效、安全的數據存儲操作。WebServer則實現整個系統的控制核心期刊。

三層架構模式主要解決了熱力學數據庫業務邏輯控制與數據存儲控制的分離，實現了“瘦客戶端”訪問，便于用戶使用，系統部署簡單，維護成本低。從圖1可以看出，熱力學數據庫系統的工作負載主要集中在Web Server，從而導致WebServer負載過重，成為影響系統性能的瓶頸。

2.2 n層架構模式的Web熱力學數據庫

圖2. Architecture of n-tiers

為了減輕三層架構模式下Web熱力學數據庫系統Web Server的工作負載，系統架構師們提出了如圖2所示的n層架構模式。其中，業務邏輯層負責熱力學數據庫的核心功能----計算模型控制和數值計算。表示層負責用戶界面控制，數據訪問層負責熱力學數據庫的訪問并屏蔽使用數據庫的細節信息。

采用n層架構模式使整個系統的工作負載分布到不同的服務器中，避免因某臺服務器負載過重而成為影響系統性能的瓶頸，也便于系統的協同開發和維護，增加了系統部署的靈活性。例如，能夠在業務邏輯層利用負載均衡技術構建應用服務器集群，解決復雜業務邏輯控制和大量用戶并發訪問的性能問題，在數據訪問層引入中間件技術，解決高效訪問數據庫的問題。

3基于MCR框架的Web熱力學數據庫架構模式

雖然n層架構模式的Web熱力學數據庫具有很多優勢，但是在具體實現架構模式中的核心層----業務邏輯層時，面臨兩個比較棘手的問題。

一是如何實現熱力學數據庫數學模型中的數值計算，例如積分、方程組求解等，這需要熱力學數據庫開發人員耗費大量的時間和精力去編程實現各種相關數值計算求解程序。如果能夠在系統中直接引用目前成熟的科學計算軟件來解決數值計算求解問題，將大大簡化數值計算實現過程[5][6]。

二是如何提高數值計算的效率。數值計算往往會消耗計算機大量的內存和CPU資源，加重應用服務器的負載，從而導致系統的響應時間增長，成為影響系統性能的瓶頸。如果能夠將數值計算過程從業務邏輯層中分離出來，將其轉移到專用的數值計算服務器中數值計算，不僅能夠減輕應用服務器的負載，而且專用的數值計算服務器能提供更好的執行效率，從而改善系統的性能[7][8]。

本文提出的基于MCR框架的Web熱力學數據庫架構模式能夠很好的解決以上兩個問題。該架構模式的核心思想是利用MCR框架構建高性能的、易于使用的熱力學數據庫數值計算引擎，避免了在熱力學數據庫的開發過程中直接編程實現數值計算算法，同時使熱力學數據庫計算模型控制與熱力學數據庫數值計算過程分離，從而達到簡化熱力學數據庫的開發過程和提高系統性能的目的。

MCR（MATLAB CompilerRuntime）是建立在MATLAB基礎上的一個獨立的應用框架，能夠執行MATLAB文件和函數。而MATLAB是世界上公認的功能強大、應用廣泛的科學計算軟件,具有豐富的數值計算工具和高效的數值計算效率，占據世界上數值計算軟件的主導地位。利用MATLAB提供的MATLAB Builder NE編譯工具，能夠將MATLAB數值計算函數轉換成MCR組件（.net類）。因此，在.net框架中安裝MCR就能夠實現.net應用調用MCR組件（.net類），進而可以在程序中直接使用MATLAB強大的數值計算功能。為此，本文擴展了n層架構模式，構建了如圖3所示的基于MCR框架的Web熱力學數據庫架構模式。

圖3. Architecture of Basedon MCR

從圖3可以看出，數值計算引擎將數值計算功能從業務邏輯層中獨立出來，數值計算引擎的構建采用了Service-OrientedArchitecture（面向服務體系架構）的思想，利用Web Service技術實現SOA。SOA 是一種IT體系結構樣式，支持將業務作為鏈接服務或可重復業務任務進行集成，可在需要時通過網絡訪問這些服務和任務。SOA將應用程序的不同功能單元（稱為服務）通過這些服務之間定義良好的接口和契約聯系起來。接口是采用中立的基于XML的語言（也稱為Web服務描述語言，Web Services Definition Language，WSDL）定義的，它獨立于實現服務的硬件平臺、操作系統和編程語言。這使得不同類型的業務邏輯層可以以一種統一和通用的方式與數值計算引擎進行交互，便于各種異構熱力學數據庫業務邏輯層與數值計算引擎的集成和復用，同時也能夠利用服務群集技術構建數值計算引擎集群，動態均衡數值計算負載，滿足網絡高并發、高密集的數值計算需求，優化了系統性能，大大提高了Web熱力學數據庫數值計算引擎的計算能力和速度。

1)數值計算引擎接口

對外提供統一的熱力學數值服務接口，例如焓、熵計算等。只要通信雙方定義好服務契約，數值計算引擎可以為各種同構或者異構系統提供熱力學數值計算服務，從而使數值計算引擎能夠實現跨系統的業務集成和復用。

2)數值計算類

實現數值計算引擎接口定義的具體的熱力學數值計算方法，這些方法封裝了各種熱力學基本計算公式的求解過程，例如求解焓、熵的基本積分公式等。并在方法中調用MCR組件（.net類）利用MATLAB完成具體的數值計算過程。例如定積分運算或矩陣運算等核心期刊。此外，數值計算類還要負責本地調用語言數據類型與MATLAB數據類型的轉換，以及錯誤處理等輔助工作。

3)MCR

根據數值計算類的調用請求，執行相應的MATLAB函數。

4基于MCR框架的Web熱力學數據庫架構模式的優點

在基于MCR框架的Web熱力學數據庫架構模式中，建立數值計算引擎將數值計算功能從熱力學數據庫業務邏輯層中分離出來，具有以下優點。

1)采用SOA思想，實現了業務邏輯層與數值計算引擎之間的松耦合數值計算，便于各種異構熱力學數據庫共享數值計算引擎服務。

2)采用SOA思想，能夠使用服務器集群技術建立數值計算服務器群，通過負載均衡技術分擔各個數值計算引擎的工作負荷，支持高密集數值計算，可靈活的增減系統數值計算能力。

3)減輕了熱力學數據庫應用服務器的負載，有利于提高系統的整體性能。

4)熱力學數據庫的業務邏輯層只關注如何使用數值計算服務，而不關心如何實現數值計算，簡化了業務邏輯層的實現過程，提高了熱力學數據庫系統開發效率。

5)能夠充分利用MATLAB豐富的數值計算工具，屏蔽了使用MATLAB的復雜的過程。同時借助于MATLAB卓越的數值計算性能提高了數值計算效率。

6)可對數值計算引擎做進一步的優化。如直接利用MATLAB并行計算功能構建多核、多處理器并行計算服務器。或利用MATLAB分布式并行計算功能構建MATLAB分布式計算計算機集群。進一步提高數值計算引擎的數值計算速度。

5結束語

在冶金、化工領域的生產和研究中，熱力學數據庫作為基本工具得到了越來越廣泛的應用，對熱力學數據庫的計算性能要求也越來越高，而系統的架構模式是影響熱力學數據庫系統性能的關鍵因素之一，是熱力學數據庫系統軟件開發的基礎。本文分析了三層和n層架構模式的Web熱力學數據庫所存在的問題，根據熱力學數據庫數值計算的特點，在n層架構模式的基礎上，提出了基于MCR框架的、多層、分布式計算的Web熱力學數據庫架構模式，可以方便的實現對MATLAB計算功能的調用而無需了解具體的技術細節，從而大大簡化了Web熱力學數據庫開發過程中實現數值計算功能過程，同時也為Web熱力學數據庫在重負載網絡環境下的應用和異構熱力學數據庫共享熱力學數值計算服務提供了一種可行方案。

參考文獻

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[2]巨少華,唐謨堂,楊聲海.用MATLAB編程求解ZN（Ⅱ）-NH4CL―NH3-H2O體系熱力學模型[J].中南大學學報(自然科學版),2005,36(5):821-826

[3]魏靜.熱力學計算軟件的研制[J]. 武漢科技大學學報(自然科學版),2003,26（4）:409-411

[4]陳占恒,邢獻然,黃小衛,李紅衛.稀土化合物熱力學網絡數據庫的研究開發[J].稀土,2005,26(2):48-52

[5]羅炳華,高躍飛,劉榮華,趙鵬.基于MATLAB與C#的火炮CAD系統開發和優化設計[J].火炮發射與控制學報,2010, (2) :44-47

[6]袁泉,石昭祥.運用設計模式實現MATLAB與.NET交互編程[J].計算機應用與軟件，2008，25(1) :140-142

[7]張婧婧.基于Web和 MATLAB的控制系統虛擬實驗室的研究與實現[J].襄樊學院學報,2010,31(5): 61-64

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2化工專業英語教學實踐改革的方案——專題報告教學模式

在教材中完善的同時，及時更新化工專業英語的教學大綱和課程教授內容的PPT制作。在此主要強調PPT的模塊式教學，將課程的教授分成八個系列專題報告，每一個專題可以論述一個具體領域的概況，便于學生更全面地認識化學工程與工藝專業究竟是一個怎么樣的行業。結合學生已修過的《化工熱力學》、《化工原理》、《分離工程》、《潔凈煤技術》、《化工設計》、《石油煉制工程》專業課，尤其是煤化工(煤制油、煤制天然氣、煤制甲醇、煤制烯烴)、煤層氣綜合利用、清潔油品生產、生物質能轉化、稀土潔凈化生產等領域發展，列舉出各個領域中典型的工藝進行介紹，可以更加深刻理解各個工藝過程。比如，專題報告五主要介紹聚丙烯聚丙烯產品的特點和用途，生產工藝的具體流程和特點，以及催化劑的特性。專題報告教學模式(圖2)的教學更能提高學生對于前言工藝和典型的認識和熟悉，為學生步入社會和工作崗位奠定一定的基礎。

3科技論文寫作的初步入門

通常情況下，科技英語論文文章結構嚴謹，文體形式多樣化，如論文、論述、實驗報告、教材、專利、說明書等，文章尊重客觀事實，多以敘述原理，描述自然現象為主，用詞嚴謹、理論推導多、表達明確、邏輯性強。為此，從化工領域的期刊中(比如，Industrial&EngineeringChemistryResearch.，AIchE，Energy&Fuel等)中選取幾篇文章，每篇論文的大體框架基本為題目、作者及地址、摘要、前言、實驗部分、結果與討論、結論、致謝、參考文獻等九個部分，然后進行閱讀講解，著重介紹閱讀過程中如何迅速把握論文的重點，哪些需要精讀，哪些需要略讀，在此基礎上才能有效提高閱讀論文的效率。在熟練閱讀的基礎上，針對以上的論文框架，展開具體每個部分應該怎樣去寫，并進行舉例說明。每講完一部分，需要給出一個題目，要求同學們一起來討論并給出一個具體的寫作方案，這些全部都要求學生在課堂上完成，這樣便于及時消化內容，達到趁熱打鐵的效果。在學期末組織學生模擬參加一次國際學術會議，將課上的同學分成幾個大組，各組的學生可以在課下利用課余時間搜集一些針對化工領域的相關材料，親自動手組織和編寫材料，制作PPT，并與其它組的學生進行交流和講解，這樣既能使學生及時了解當今世界最新科技動態，又能將本人在專業領域研究的新成果和新思路直接與同行進行交流。這樣也可以打破傳統的以教師為主的劣勢，充分發揮學生的主觀能動性和團隊協作能力，從讀、寫、講上突破自我，更加適應專業英語對于化工專業人才的培養。

篇4

物理化學是高職化工工藝類專業的一門非常重要的核心專業課程，其學習效果直接影響到學生對后續專業課程（如化工原理、畢業論文與設計）的學習，更間接地影響到學生畢業以后的崗位適應能力和發展能力。從總體上講，高職學生數理邏輯能力是明顯的弱項，大部分學生對本課程存在不同程度的學習障礙。如何推動物理化學課程教學改變，一直是基礎化學課程授課教師面臨的一個懸而未決的老大難問題。

一、刪繁就簡

從教材與教學內容改革入手調動學生積極性。從內容上看，若干教材版本基本上由緒論、氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡、相平衡、膠體與表面化學、電化學、動力學基礎構成。教材理論色彩濃厚，缺少鮮活的行業實踐案例，對其進行增刪取舍是非常必要的。筆者的主要做法可概括為單元化、模塊化改革，突出實踐性教學內容。首先將教學內容劃分為五個單元：熱力學基礎單元、化學平衡單元、物質分離提純單元、電化學單元、動力學單元。五個單元按照由簡單到復雜的邏輯方式遞進，既遵循專業知識學習的內在邏輯規律，又考慮到刪繁就簡，以適應高職學生的偏好。每個學習單元設置數量多少不一的學習模塊或任務，這些學習模塊之間既有相互之間的內在聯系，又各具獨立性特點。對高職化工工藝類學生而言，重在如何應用所學到和掌握的專業知識、技能解決現實化工生產問題，而不應過于強調課程知識的系統性。因此，筆者對本課程內容刪減最多的要數熱力學基本定律。教學實踐表明，熱力學基本定律能解決兩個問題：能量衡算和方向判斷，而這一直是一個幾乎令所有課程師生傷腦筋的問題。解決的辦法是大幅刪減具有相當難度、師生都厭煩的理論內容，突出具有實用性、行業實戰性的內容。

二、高度重視案例教學和情境教學的巨大作用

物理化學是一門理論性很強的、比較枯燥乏味的專業基礎課程，教學過程與方法策劃不當，教學雙方的主體性均不可能得到充分發揮，效果不言自喻。通過案例的引入，開展研討式教學，充分調動學習的主動性，學生顯然能提高學習興趣。例如，在化學平衡單元教學中，筆者引入我院生產實訓裝置――乙苯脫氫反應案例，學生現場學習，迅速理解了溫度、壓力、催化劑、惰性氣體-水等工藝參數的重要性及原則性的操作步驟與方法，活躍了課堂氣氛，發展了發散思維能力和綜合能力。此外，從教學過程來看，企業鮮活現實再現于課堂，企業生產經營中現實的策劃、規劃、設計、作業管理決策的再現，能使學生掌握發現問題、診斷問題成因、解決現實問題的思路、方法技能，持之以恒，逐步養成創造性思維和靈活運用理論知識的習慣，提高分析、綜合能力和創造性，從根本上內化理論知識，鞏固學習效果。

三、注重引導好學生的研究性學習

所謂研究性學習，從廣義上理解，泛指學生主動探究的學習活動，是一種學習的理念、策略、方法，適用于學生對所有學科的學習。從狹義看，是指教學以問題為載體，創設類似科學研究的情境和途徑，讓學生通過自己收集、分析和處理信息實際感受和體驗知識的生產過程，進而學會學習，培養分析問題、解決問題的能力和創造能力。毫無疑問，研究性學習給老師留下了很大的創造空間，但也增加了課程實施中的大量的不確定因素：課程的實施模式、價值判斷、切入口、推行步驟、資料來源、研究結果及呈現方式，等等，幾乎每一個環節都需要因地制宜、因人而異、因現存條件而決定。針對物理化學課程，研究性學習中“問題”的呈現可以是多種多樣的。筆者主張這些問題來源于化工生產實際過程比較妥當，也可以與問題情境教學配合進行。在老師的引導下，學生通過課程知識整合，合作研究，逐步明晰了解決這一問題的邏輯思路，最終內化專業知識與技能。

四、充實反映科學前沿的內容，拓寬學生的知識面

例如：光化反應在動力學內容占很小比例，常被忽略，但光化反應與環境科學、生命科學、材料科學反應及信息科學緊密相關，在講課時結合科研內容介紹光催化在環境凈化的應用，開闊學生的視野，引起學生的興趣，同時鼓勵學生參與到部分科研工作中，調動學生學習積極性，爭取近年內開設若干高層次應用物理化學基礎理論的選修課程，如界面與膠體化學，表面活性劑物理化學、生物物理化學。這些課程不僅可以彌補課內學時的不足，加深學生應用與掌握物理化學的基本理論，而且與前沿科技均有密切關系，可以擴大學生的知識面。

五、提高實驗課起點，組織綜合型的實驗

第一，刪減部分和整合陳舊簡單的實驗，提高實驗課的起點。如恒溫槽與其性能測定這一實驗內容過于單一，應與以后涉及使用恒溫槽實驗整合，“化學平衡常數及分配系數測定”和“中和熱-電離熱測定”兩個實驗所用儀器設備和操作過于簡易，顯得落后陳舊，應當刪減，或與無機分析實驗整合，動力學章節涉及速率常數測定的實驗有3個，顯得重復，應刪減或增加新的內容，如增加流體黏度及表面張力的測定等內容。第二，擴充和加深實驗內容，組織開發性、綜合型的實驗。例如電化學實驗中“電動勢的測定和應用”實驗可與綠色化學結合，對含Cr+6廢水進行處理，不僅拓寬了基礎知識面，還讓同學們了解了學科間知識交叉與滲透，又如二元氣-液相圖實驗中可增加高難度非均相氣液平衡內容。同時準備開設綜合性實驗光催化氧化處理高濃度有機廢水，這一實驗不僅涉及物理化學中的光化反應，速率常數的測定，反應級數的求法，還涉及反應器的設計，催化劑的篩選和工藝改造，以及計算機對實驗數據的處理等多方面知識，可以充分發揮學生的創造能力，自行改造與設計。

教學改革是擺在我們面前的新問題，對許多問題的認識還很膚淺，有待進一步認真地研究和探討。

參考文獻：

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1.引言

隨著我國研究生教育的快速發展，各大院校的研究生在教育規模上大幅度擴大，跨專業報考研究生早已不是個別現象[1]，成為研究生培養中的一個不容忽視的問題擺在我們面前。跨專業研究生在培養的過程中存在著問題又有其獨特的優勢，如何克服存在的問題、更好地發揮跨專業優勢是各高校研究生教學中亟待解決的問題。

所謂跨專業研究生即錄取考生的碩士學位專業與其已獲得的本科學位專業不同，按照原本科專業與研究生專業的跨度的大小，可以把跨專業研究生分為三類：

1.1平行跨越：原本科專業與研究生專業屬于相同一級學科下的不同二級學科；如：油氣井工程專業跨為油氣儲運專業；

1.2學科跨越：相同學科門類下的不同一級學科的跨越；如：土木工程專業跨為油氣儲運工程專業；

1.3門類跨越：不同學科門類下的跨越。如：數學或計算機專業跨為油氣儲運工程專業。

根據調查，遼寧石油化工大學（以下簡稱本校）油氣儲運工程專業（以下簡稱儲運專業）的跨專業研究生均為（2）類和（3）類跨越，近三年來我校儲運專業跨專業研究生的比率均高于50%以上，分為為2009年的58.3%、52.3%、53.3%，有一半以上是跨專業研究生。在如此大的跨專業比率下，跨專業研究生的管理工作一定要引起研究生學院、導師以及任課教師的高度關注，否則其培養質量將會大幅度下降，勢必同時引起我校儲運專業的就業率、招生率等的下降，形成惡性循環[2]。

2.跨專業研究生的特點

2.2專業基礎知識的相對薄弱

儲運專業的專業基礎課程為：工程熱力學、流體力學和傳熱學，這些課程是在本科階段講授的，第（2）類和第（3）類跨專業研究生由于未能系統的學習過（不包括研究生入學考試前的應試學習）以上課程，而到了研究生階段學習的高等工程熱力學、高等流體力學和高等傳熱學等課程學時又少、同時有需要具有工程熱力學、流體力學等課程的基礎，這樣導致在研究生第一、二學期的課程學習環節中處于弱勢，這些課程都是儲運專業研究生的理論基礎，貫穿于實驗、論文和科研工作的始終，如何有效的學好這些課程決定研究生的進一步發展。

2.2科研工作開展慢

對于跨專業研究生，入學考試的專業課程即使本科階段沒有學過，但是考試前是應試學習，由于本身是跨專業考試下了很大的苦工，考試成績較高。但是，入學后除學好專業基礎課程后還要完成研究生導師給定方向的論文科研工作，由于缺乏專業課程：如：輸油管道、輸氣管道、油氣集輸和油庫設計等的了解，又存在著科研工作展開慢的特點。

2.3發揮原有專業優勢

跨專業研究生可以發揮其先前專業的優勢，有機地與現有專業結合在一起，在學術方向上和研究方法為儲運專業補充新鮮血液，將自己培養成復合型的高級人才。

3.培養管理的對策

3.1課程設置改革

我們在研究生課程設置中應考慮到跨專業研究生這個特殊群體的情況，針對跨專業研究生在本科階段的學習情況對現有的課程設置體系進行改革，這關系到能否切實加強基礎理論 、學科知識的學習，涉及到構建合理的知識結構，使學生具備進入學位論文階段所需要的知識與技能，并為今后工作、研究打下基礎。在新一輪《研究生培養管理方案》制定中，需要突出基礎理論課程的地位，基礎學科的授課時數應占50%。

3.2適當增加本碩貫通課程

在構建新的研究生課程體系時，對現有課程進行整合、優化，適當增加本碩貫通課程。可借鑒本科課程體系設置的思路，統籌考慮、突出重點，以彌補跨專業學生基礎知識和基本理論的欠缺。

3.3適當增加選修課

選修課可分為限定選修課和任意選修課。限定選修課可因不同培養方向設置，導師和學生可根據需要從中選擇2～3門。任意選修課是為跨專業研究生安排的課程，由學生自行選修。

3.4適當調整課程時間安排

對與跨專業研究生在課程時間安排方面，可將第一學期部分課程安排在第二學期。第一學期留出一定時間安排跨專業學生補進行集中補專業基礎必修課，或采取分班授課的教學方式，分別照顧專業 “跨度大”（2）類和（3）類的研究生跨專業研究生。

3.5對跨專業研究生的要求

要求跨專業的研究生在思想上要持之以恒，不怕麻煩；學校給研究生開設足夠多的選修課、必修課，將其領入專業的大門；在研究生階段要多看書、多聽課，廣泛涉獵專業知識，珍惜學校資源，打好基礎、彌補不足，補好理論這一課。

跨專業研究生的培養管理是艱巨的任務，任重而又道遠，需要研究生學院、任課教師和指導教師，更重要的是研究生本人付出努力。在引起足夠重視的基礎上，通過調整培養方案和模式調整，各大高校的跨專業研究生的培養質量將會上一個大大的臺階，勢必會形成校、師、生三方互應的新局面。

參考文獻：

[1]何云信，李美中.跨專業與本專業碩士研究生差異化培養研究[J].2010（1）.

篇6

物理化學是從研究物理變化和化學變化的聯系入手，探求化學變化的基本規律的一門科學。其內容除涉及無機化學、有機化學、分析化學的知識外，還與物理學、高等數學和生物化學等知識密切相關，是醫學檢驗、藥學、藥劑、制藥工程專業基礎課程和專業課程之間的橋梁和紐帶［1］，對于學生科學思維、綜合專業素質的培養與提高起著至關重要的作用。但對醫學院校的學生來講，物理化學具有理論性邏輯性強、內容抽象、公式多且推導過程繁雜等特點［2］，加之教學改革引起課程調整后，課時少、內容多的矛盾比較突出，因此在教學過程中學生往往覺得枯燥、難學，缺乏學習興趣，教學質量難以提高。為改變現狀，我就增強學習效果、提高教學質量進行了深入思考，并在物理化學課程的教學實踐中加以嘗試，取得了較好的教學效果。

1.理論聯系實際，持續激發學生學習熱情

物理化學理論抽象、概念和公式較多，如果在授課時僅僅教會學生如何應用概念、公式去解題，學生往往就會感到既難學又沒有實際應用價值，缺乏學習熱情。因此，要提高學生學習物理化學課程的積極性，在教學中就應注重理論聯系實際，將抽象的物理化學原理與專業知識結合起來，特別是通過一些精選的案例來說明學好物理化學對搞好專業學習的重要性，以此激發學生學習興趣，提高學習熱情。如：在熱力學章節中，介紹可應用化學熱力學的知識來確定藥物合成的反應路線，判斷和分析反應的可能性；在相平衡章節中，介紹可以利用熔點來檢測藥物的純度，根據低共熔相圖固體分散物知識來改良劑型提高藥物在體內的吸收［3］；在電化學章節中，介紹可應用電化學知識進行藥物的合成和雜質分析；在化學動力學章節中，介紹化學動力學在藥物吸收、代謝等，以及藥物的貯存期和穩定性等方面的廣泛應用［4］；在表面現象章節中，介紹開發治療膽結石的新藥研究；在膠體章節中，介紹利用膠體粒子帶電的特性通過電泳方法分離體液來判斷人體的某個器官是否病變等。

2.結合專業特點，不斷優化教學內容

物理化學作為藥學等專業的重要基礎課程，教學改革后課時少、內容多的矛盾尤為突出。因此，在授課中應根據教學對象的專業特點，按照“實用為先，夠用為度”的原則對教學內容進行調整優化。一是避免教學內容重復。在教學實踐中，在不影響知識系統性的前提下，將無機化學所講授的與物理化學內容相同的部分略講或不講［5］。比如體系與環境、熱和功、反應速率與反應級數等概念，以及蓋斯定律的應用、平衡常數與濃度計算、能斯特方程等基本計算，兩門課程中的這些內容基本相同，因此物理化學的講授應注重以上知識的理論依據而不是理論的應用，這樣既避免了重復教學又使學生明確了學習重點，用較少的課時取得了較好的教學效果。二是降低理論深度。如化學熱力學部分，不講述熱力學函數之間的關系，強調熱力學的研究方法，注重宏觀的始終態的變化和理想化的研究；多組分體系的熱力學函數關系突出實際應用中一加一不等于二的現象，并作為難點進行講授；相平衡部分主要涉及單組分、雙組分、三組分的液相體系研究；化學動力學部分教學重點在于簡單級數反應的速率方程的特點及溫度對反應速率常數的影響，復雜反應和催化反應則略講，反應速率理論不做講授；電化學部分主要集中在溶液理論及應用，對化學電池則可簡單介紹熱力學函數與電池電動勢的關系。表面現象側重于溶液體系，雙電層理論不做要求；大分子溶液主要掌握一些概念和應用。三是革新實驗內容。長期以來在物理化學實驗教學中，大部分實驗為注重訓練學生實驗操作和學習有關數據處理方法等方面能力的實驗，與學生所學專業聯系不緊密。因此，要真正增強物理化學教學總體效果，就必須對實驗教學內容進行大膽的改革。一方面精簡一些內容重復的實驗。如在測定反應速率常數的實驗中，可舍去乙酸乙酯皂化反應和H2O2分解反應速率常數的測定，而只做旋光法測定蔗糖轉化反應速率常數實驗［6］。另一方面改進一些與專業聯系不緊密的實驗。如利用凝固點降低法測量萘的分子量的實驗可改為測量葡萄糖的分子量，同時還可利用該實驗的原理和方法測定中藥注射液的滲透壓等［7］。

3.緊貼教學實際，不斷改進教學方式方法

教學中，要結合不同的教學內容和學生實際，適當采用不同的教學方式或方法，增強教學效果、提高教學質量。一是深入剖析基本概念和重要定律。在課堂講授中，應對一些重要的基本概念和定律首先給出準確的概念，然后由淺入深、由表及里逐步展開，使學生理解透徹。如在講熱力學能時，首先明確給出熱力學能的定義，其次講述熱力學能的性質及決定熱力學能的因素，最后總結出正確理解熱力學能要注意的幾個方面。二是將理論深、邏輯強、抽象難懂的內容直觀化、實用化和簡單化。根據學生的思維特點、接受能力及培養目標，將一些抽象、理論性邏輯性較強的概念、定律及公式用文字、圖、表等方式形象、直觀地表現出來，降低難度和深度，并加以對比、歸納和總結，將學生注意力轉移到公式、定律的適用條件、應用范圍及相關物理意義上來，幫助他們掌握理解、融會貫通、加深記憶。三是合理使用現代化教學手段增強教學效果。傳統的板書加講授的教學模式，對于物理化學課程中理論和公式的教學效果較好，學生能跟上講課節奏，理解深入、記憶深刻。但是物理化學是一門實驗性學科，有些教學內容用傳統教學方式很難表達或無法生動直觀地顯示出來。而多媒體作為一種現代化的教學手段具有利用圖、文、聲、像來創設生動教學情境，使抽象的教學內容具體化清晰化的特點，能有效克服傳統教學方式的弊端，大大增加課堂信息量，從而提高教學效率，增強教學效果。因此授課中要結合教學內容，合理運用多媒體和傳統教學手段，充分利用其優點增強教學效果、提高教學質量。

參考文獻：

［1］田青平，丁紅，邢桂琴.物理化學在藥學中的作用［J］.山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2003，5（4）：360-361.

［2］趙小菁，華瑞年，張樹彪等.非化工專業物理化學教學方法改革的探索［J］.化學世界，2009，（12）：755-757.

［3］崔福德.藥劑學（第五版）［M］.北京：人民衛生出版社，2006：66-80.

［4］Whittaker，A.G.Mount，A.R.Heal，M.R.Physical Chemistry［M］.Guildford UK Springer，2000：180-196.

［5］黃宏妙，程世賢，戴航等.藥學專業物理化學課程教學體會［J］.Journal of Guangxi Traditional Chinese Medical University，2008，11（2）：108.

篇7

物理化學是高等院校化工類專業的一門重要基礎課，這門課程的特點是概念多，公式多，理論性強，難理解，被普遍認為是門難教也難學的課程。課時少的矛盾更增加了教學的難度。許多教師為了用有限的課時講授更多的正文內容而忽略了緒論的講授，緒論課通常是一帶而過。結果學生在學習的過程中會越來越覺得茫然，找不到正確的學習方法，對所學知識沒有一個清晰的脈絡，最終使學生喪失學習的興趣。我認為物理化學緒論課在整個教學中占有重要地位，它對于整個教學起到以下幾方面的作用：第一，介紹物理化學的概念、研究內容、研究方法；第二，激發學生學習興趣，鼓勵學生克服學習中遇到的困難；第三，向學生傳授正確的學習方法。我就以上幾點談一下自己的體會。

1.介紹物理化學概念

很多第一次接觸物理化學課的學生不清楚什么是物理化學，只是從字面上理解，認為是物理和化學兩門學科加在一起。在緒論課上，教師首先要介紹物理化學的概念，使學生對物理化學有一個正確的認識。物理化學不是物理加化學，它是一門學科，與無機化學、有機化學和分析化學加在一起統稱四大化學，是化學一級學科下的一門二級學科。要回答什么是物理化學要從化學現象和物理現象的聯系入手。化學現象和物理現象有著緊密的聯系，化學現象也叫化學反應。在化學反應中總是伴隨著種種的物理現象，比如在化學反應中會放熱或吸熱；化學反應的容器會發生溫度、壓力、體積的變化；再如電池中的反應會放電，等等。物理化學正是從這些物理現象和化學現象的聯系入手來研究化學反應普遍規律的一門學科。

2.介紹物理化學的研究內容

對于新接觸的一門學科，學生首先想了解的是這門學科都包括哪些內容。而在緒論課上把物理化學的研究內容介紹給學生，并講明哪些是要重點學習的，哪些是因為課時的限制而不能在課堂上講的，這樣就會使學生心里有數，在以后的學習中做到有的放矢。物理化學內容繁多，但是歸納起來應該分為三大塊：化學熱力學、化學動力學、物質結構。化學熱力學研究化學反應的方向與限度問題，重點是熱力學的三個定律。化學動力學研究反應速率與反應機理。化學熱力學和化學動力學是物理化學的兩大支柱，也是本門課程的重點。物質結構研究宏觀性質與微觀結構的關系，對于工科學生來說，這部分內容理論性很強，由于課時有限，不在課堂重點討論。

3.介紹物理化學的研究方法

學習物理化學不僅要學習它的知識性的內容，而且要掌握它的研究方法。授人以魚，不如授人以漁，培養學生的科學的世界觀和思維方法比傳授具體知識更重要［1］。物理化學區別其他三大化學在于它的理論性特別強。物理化學有三大理論基礎：熱力學、統計力學、量子力學。這三大力學都屬于物理學范疇，可見要想學好物理化學首先要學好物理。物理化學的實驗方法也是以物理方法為主，物理化學是從物理現象和化學現象的聯系入手研究化學反應規律的一門學科，或者說是以物理現象為切入點來研究化學反應規律的一門學科，所以在做物理化學實驗的時候實際上大部分做的是物理實驗，比如在做實驗的時候測量的是溫度、壓力、體積、旋光度、電導率、電動勢等物理量。最后說一下物理化學的所用到的數學方法，物理化學是一門理論化學，理論性強就免不了推式子，物理化學所用到的數學方法主要是演繹法，演繹法就是從一個普遍的命題出發得出在特定條件下的特定規律，比如熱力學第一定律是一個普遍規律，把它應用在特定條件下如恒壓、恒容等就會得出在這些特定條件下的特定公式，物理化學中的公式之所以條件苛刻，是因為在演繹的過程中加入了特定條件。

4.激發學生的學習興趣，鼓勵學生克服學習中遇到的困難

要想學習好一門學科首先要對它產生興趣，興趣是最好的老師。在緒論課上，教師可以舉一些生活中的常見的現象，如為什么自然界中的樹木可以長到一百多米？為什么晴朗的天空是藍色的？為什么水在干凈的毛細管中上升而汞卻下降？為什么在做豆腐的時候要用鹵水？然后告訴學生學習物理化學之后就可以解釋這些現象，這樣給學生留下懸念，也讓學生覺得物理化學與實際生活密切相關，就會對學習產生極大的熱情。當然學習光有興趣和熱情還不夠，還要有克服困難的勇氣和信心。在學習之前，學生已經從高年級的同學那里得知物理化學是一門難學的課程，所以心里難免有畏難情緒，基礎差的學生可能沒有學習的信心，作為教師在緒論課上要鼓勵學生克服學習中遇到的困難。榜樣的力量是強大的，教師可以舉一些偉大科學家的事跡來激勵學生，如物理化學的創建者之一――荷蘭科學家范特霍夫在青年時期就發表了后來被稱為劃時代的重要論文《空間分子結構》，起初不被承認，還受到批判和攻擊，但他沒有氣餒。此后他在阿姆斯特丹大學狹小、簡陋的實驗室從事繁重的教學和研究工作，長達18年之久，以頑強的毅力克服了許多困難，終于發表了《化學動力學研究》和《稀溶液理論》等巨著［2］。

5.傳授正確的學習方法

除了要有學習興趣和克服困難的勇氣之外，要想學好物理化學沒有正確的學習方法是不行的。要想掌握正確的學習方法首先要了解物理化學的特點。物理化學和其他三大化學比它有這么幾個特點：第一，公式多，而且公式應用的條件苛刻；第二，概念多，而且很多概念不好理解；第三，方法多，物理化學與其他三大化學相比，它是特別講究方法的一門學科。學生在學習的過程中不僅要掌握知識性的東西，而且要掌握它研究問題和解決問題的方法，從某個意義上說學習方法比學習知識更重要。針對這幾個特點教師要幫助學生建立正確的學習方法，使學生能盡快地進入物理化學的學習狀態。首先，針對公式多、條件苛刻這一特點，教師要告訴學生，在記公式的同時一定要記住它所使用的條件，如果在使用公式的時候條件不正確那么得出的結論就一定是錯誤的，而且公式不要死記硬背，最好理解公式的來龍去脈，這樣就能加深對公式的理解，也容易記憶。其次，針對物理化學概念多，而且很多概念不好理解，教師要告訴學生要勤于思考，要理解概念而不是死記硬背。很多概念不是講完就能理解的，需要在課后慢慢消化和吸收，所以需要學生付出更多的時間和精力來學習。再來說說方法多這一特點，物理化學在研究問題時非常講究方法。例如，科學模型方法的使用，使我們從實際氣體中得到理想氣體、理想液態混合物、理想稀溶液、熱力學可逆過程等。這些模型的建立突出了主要矛盾，排除次要矛盾的干擾。使我們通過對主要矛盾的研究，得到一般規律性結論，再對結論進行修正，就可以得到實際系統的某些特征或近似的規律。［3］再比如，熱力學中有一個重要的方法，就是狀態函數法，該方法用于系統狀態函數變的計算時，不關心系統都經歷了哪些具體過程，只關心系統的始終態。用該方法計算某些熱力學函數變時，就會把很復雜的問題簡單化。針對方法多這一特點，教師要告訴學生，在學習的時候不能只記知識而忽視方法的學習，方法的學習在某種意義上說比知識的學習更重要，掌握了物理化學的研究方法對以后的學習和科學研究大有好處。

參考文獻：

篇8

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2012）23-0122-03

物理學是一門研究物質存在的基本形式、內部結構、相互作用及運動狀態的基本規律的科學。回顧歷史，物理學的起源和發展促進了自然科學各個領域各個學科的建立和發展，物理學是工程技術的基礎，物理學研究的每一次重大突破，都導致生產技術的飛速發展。物理學是人類文化的精彩篇章，一方面它能為高職學生學習專業知識和參加工程實踐打下必要的物理基礎，另一方面學學物理的過程將會使學生逐步學會科學的思維方法和研究方法，從而培養學生分析問題解決問題的能力，激發他們探索和創新的精神，真正提高人才素質。提高大學生的科學素質，是高等教育的一項重要任務，物理學既是科學， 也是文化。高職大學物理可以培養學生的人文精神，一切有志于提高科學素養和文化層次的人都有必要學習、了解物理學。

大學物理作為理工科院校各專業的一門必修基礎課，在高職院校課程設置上正面臨著挑戰。高等教育大眾化的不斷推進和高職規模的不斷擴大，生源的質量參差不齊，整體質量也有所下降，這給高職的大學物理教學提出了巨大挑戰，不斷推進大學物理教學改革，提高大學物理課程的教學質量已成為當務之急。高等職業教育根本任務是培養高等技術應用性專門人才，工學結合，校企合作成為高職院校普遍采用的模式，根據這一人才培養模式，高職院校各專業教學計劃，大幅度壓縮基礎課的學時，增加實踐教學學時。大學物理課也不例外。物理課程的改革存在著兩個誤區：一是對物理課程內容狂刪猛砍，甚至不開設此課程；二是物理課程本身的改革與建設與專業課程及相應職業崗位群的職業技能要求銜接不好，沒有針對性，沒有充分體現出物理課程在社會生產實踐和職業教育人才培養中的重要作用。

大學物理教學改革如果只是將教學內容在傳統教學的基礎上削減內容覆蓋面和知識點，簡化數學分析和推理過程，降低教學難度，缺乏對物理學重點內容的深入探討，缺少前沿性的內容和與現代技術的結合，結果將會導致物理課程內容枯燥乏味，學生難以掌握物理學在工程技術上的應用，這將使物理學在培養學生掌握科學的研究方法，提高創新能力方面受到影響。所以要對各專業學生人才培養方案中專業課進行分析，從而確定大學物理教材中哪些內容可以不講，哪些內容略講，哪些內容精講，以解決物理課內容多，課時少的問題。真正達到基礎課為專業課服務，進而為培養專業人才服務的目的，對提高教學質量和效果有重要意義。

為此，筆者對我院開設大學物理課的化工系、機電系、自動化系的8個專業進行了調研，重點考查分析了化工、機電（自動化）類各專業的專業課程與核心課程所需要的大學物理知識，見下表。

根據以上的調研，依據當前高職教育理論和職業教育改革發展趨勢，筆者認為高職大學物理教學改革主要在教學內容和教學方法上要搞好和專業課的銜接與整合，下面分別予以具體論述。

一、突出為專業課服務的功能

物理學與學生所學專業往往有著十分密切的聯系，應注意根據所面向的學生的具體專業情況將物理內容進行引申，與其他專業內容進行聯系和融合，充分發揮基礎物理學對于其他工科專業的“接口”功能。既要講一些聯系專業的“接口”性內容，還要有適當滲透近代物理思想的觀點的“窗口”性內容；不僅要把物理內容拓展到各專業領域甚至于把工科專業知識引入大學物理教學，還要通過與工科專業結合加深物理學的理論，從而使學生通過物理知識的理解和學習為專業知識的學習打下深厚的理論基礎，促進對專業知識的更深刻理解，體現出物理學的強大的服務功能。

二、根據不同的專業特點確定不同的教學內容

化工類及相關專業的課程與物理熱學知識有密切聯系，如化工原理、物理化學、化工熱力學等，在相關專業的教學中我們就要加強大學物理中熱學部分的內容，如熱力學第一定律、第二定律、封閉系統、開放系統、嫡、焓等內容要加深其理論深度。化學工程系開設的儀器分析課程就要求有物理學中電磁學、光學、原子物理學的內容作為基礎，尤其是其中的核磁共振、原子發光原理、光譜(發射和吸收光譜)知識對于這門課程的學習很有幫助。化工類專業可主要考慮安排下面的內容：運動和力、動量守恒、能量守恒、流體力學、熱力學基礎、熱量傳遞、靜電場、穩恒磁場、電磁感應、近代物理介紹。

機電（自動化）類各專業的大學物理需求基本相同，教學內容可確定為：運動和力、動量守恒、能量守恒、剛體的定軸轉動、流體力學、靜電場、穩恒磁場、電磁感應、機械振動與機械波、近代物理介紹。化工類：運動和力、動量守恒、能量守恒、流體力學、熱力學基礎、熱量傳遞、靜電場、穩恒磁場、電磁感應、近代物理介紹。

三、教學內容與專業實例結合

在物理課教學的改革中教學內容與應用實例相結合，把教學重點更多地放在用物理學基本原理解釋當今先進科學技術上，將會使專業知識的學習和應用取得更好的效果，學生的學習積極性也會得到極大的提高。基礎課程和專業技術課程教師歡迎大學物理內容的這種改革，是因他們在講授專業技術時找到了理論支撐。同時，學生認識到了物理學并不僅僅是空洞的理念，真正從思想上重視大學物理學習，重視理念與實際的結合，從而促進大學物理的教學。當然，大學物理的教學中要做這樣的內容處理，并且要取得良好的教學效果，需要經過大量的基礎性研究和大量素材的搜集，需要從事大學物理教學的教師投入極大的熱情和精力。

參考文獻：

[1]邊靜.地方工科院校大學物理教學內容改革探索[D].山東師范大學學位論文,2008.

[2]徐禮明.高職院校大學物理內容選取和教學對策[J].科技創新導報,2009,(19).

篇9

浙江工商大學案例型《高等物理化學》課程改革研究 （xgy12105）項目。

【中圖分類號】G642

物理化學作為環境、化學、生物、化工、材料等專業本科生基礎課，由于概念多、公式多，學生在學習過程中普遍感到抽象、難學和難理解，厭學傾向比較明顯。然而，物理化學中的理論、方法和觀念在培養學生創新能力方面又具備其他課程無法替代的作用。高等物理化學作為物理化學的延伸，是研究生階段的核心基礎課之一。因此，根據具體研究方向，改革教學方法，避免滿堂灌輸式的傳統教學模式，重新點燃學生的學習興趣，對培養研究生科研創新能力至關重要，是未來高等物理化學課程改革的必然出路。

一、我校環境專業研究方向與物理化學的聯系

我校環境科學與工程專業具有一級學科碩士學位授予權，經過多年發展，已形成5個特色的學科方向：（1）廢水處理與優化控制技術；（2）廢物處置與資源化技術；（3）大氣污染控制理論與技術；（4）環境功能材料與友好過程技術；（5）環境生物與生態修復技術。這些特色研究方向與物理化學有著非常緊密的聯系，物理化學的理論和方法一直被運用到環境保護中。例如：（1）水處理過程、污泥消化處理、熱污染控制等許多方面都涉及熱化學模擬計算；（2）作為常用的高級氧化技術之一-電化學方法涉及電化學基本原理、內電解、電凝聚、電解氧化/還原及電滲析等物理化學知識；（3）環境功能催化材料涉及熱力學和動力學等多方面的知識；（4）吸附劑、表面活性劑等污染修復方法與物理化學中膠體與界面部分密不可分。因此，針對研究生高等物理化學課程改革，必須考慮如何體現課程特色、以何種模式實現研究生科研活動中基礎知識再認識以及創新性思維能力的提高等關鍵問題。

二、環境專業高等物理化學教學設計改革

1.教學內容改革

高等物理化學包括化學熱力學、化學動力學、統計熱力學、結構化學四大塊內容。作為環境專業研究生的基礎課程，各部分教學內容應注重突出特色，有所取舍，不能簡單重復本科階段的物理化學教學。針對本校環境專業研究方向和有限的課堂學時，筆者認為，選取化學變化的方向和限度問題、化學反應的速率和機理問題、催化劑結構與性能關系、電化學基本原理和應用作為核心教學內容，有利于吸引學生結合自己的研究課題進行深入的自主學習。

在理論教學的基礎上，適當增加1-2個具體實驗，通過實踐教學深入、形象地理解環境凈化技術應用時的物理化學基礎知識。

2.教學方法改革

大量的實踐表明： 傳統的以教師講授為主的教學模式已經不能適應時代的發展，尤其是抽象性、概括性、邏輯性很強的高等物理化學教學。要培養研究生的科研創新能力，必須激發學生的自主學習熱情。因此，改革教學方式，以學生為主體，教師講授為輔，進行前沿引導式教學為現代高等物理化學教學改革點亮希望。

具體課程安排過程中，可按教師講授（提出問題）學生互動（解決問題）教師總結點評（基本原理強化）順序展開教學。改變傳統的系統講授為重點講授，教師根據學科特色，有側重地突出物理化學專業知識點的應用和前沿，設置課程研討課題；學生根據興趣自主選者課題，課后進行文獻調研和歸納，并在課堂上展示學習心得；最后，教師根據學生自主學習情況進行點評，并提出改進的建議。此外，在課堂教學上，應經常以啟發式的語言、事例來激勵學生，引導他們積極主動進行學習。

三、物理化學教學改革初探

根據教學設計，筆者初步嘗試了教師主講3個專題，提供學生6個課題，輔助1個實驗的教學模式。教師主講內容包括：（1）物理化學在光催化環境凈化技術中的應用；（2）物理化學在環境電化學技術中的應用；（3）物理化學中的膠體界面化學。提供學生選擇自主學習的課題如下：（1）物理化學與環境保護；（2）光催化體系的反應機制及應用時的瓶頸突破；（3）電化學處理有毒難降解有機污染物的電子轉移機理；（4）污水處理中的熱力學過程；（5）吸附法處理環境污染物的動力學過程；（6）膠體表面/界面調控與環境污染治理。要求學生學會利用學校圖書館的Web of Science和google學術搜索工具，查閱自選課題相關的文獻，主要是主流TOP期刊的論文，在大量閱讀文獻的基礎上，寫出能體現課題核心內容和研究亮點的綜述。經過這兩階段的學習，學生已基本具備文獻查新、科學問題提煉的能力。最后筆者選取環境污染治理的新技術-太陽能光催化處理印染廢水為輔助實踐教學，通過改變反應條件，觀察廢水色度變化，既能給學生直觀感受，又能通過后續的數據處理，讓學生體會到物理化學基本理論的美妙。

本實驗中主要涉及物理化學中的阿倫尼烏斯公式：

（1）

其中k為反應的速率常數，可以通過不同時間染料降解動力學進行擬合得到；A為反應的頻率因子，對于確定的化學反應為一常數；Ea為反應活化能；R為理想氣體常量；T為熱力學溫度。通過對公式（1）進行對數轉換，可以得到公式（2）：

（2）

通過測定不同溫度下染料降解的速率常數k ，可以利用公式（2）計算得到反應的活化能Ea；進一步通過有無催化劑的對比實驗，可以計算出染料降解反應中添加催化劑對Ea的影響，預測反應過渡態的相關信息，直觀而深刻地體會到物理化學基礎知識點在實際環保技術中的應用，使理論與實踐完美結合，激發學生在各自研究領域重新學習物理化學的興趣。

四、結束語

總之，物理化學是一門基礎理論性和實踐性都很強的學科，加強物理化學知識的學習，特別是通過課程解析物理化學基本規律在現代環境保護研究前沿熱點的作用，將會有助于我校環境專業研究生從分子本質上加深對本專業和研究方向的認識，促進研究生更快地實現從知識學習到科學研究的角色轉變。

參考文獻：

[1] 薛云波.環境專業物理化學教學方法的探討[J].南京工程學院學報（社會科學版）， 2006， 6（3）： 62-64.

篇10

摘要：電化學是物理化學考研科目必考內容，電導測定的一些應用內容是電化學中非常重要的組成部分。結合各高校的物理化學考研真題對電導測定的一些應用內容的考研考點進行深入分析，使考物理化學科目的學生能更好的理解和掌握此考點。

關鍵詞：考研分析；物理化學；電化學

中圖分類號：G646.1 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）49-0208-02

考研是人們都非常關注的話題，考研為人們進一步深造學習提供了很好的機會，同時為其拓寬了就業之路。物理化學作為大部分高校考研專業課中的必考科目備受學生的重視。國內有關物理化學考研方面的書籍不是很多，而相關論文則更少，之前任慶云等人曾對物理化學熱力學及其應用方面內容做了考研考點的分析，并發表了相關的學術論文[1-4]。電導測定的一些應用內容是物理化學課程電化學部分主要內容之一[5-9]，同時也是物理化學課程考研的重點內容之一，本文將對其考點進行深入分析。

一、電導測定的一些應用內容簡介

電導表示電解質溶液的導電能力的物理量。有關溶液電導數據的應用是很廣泛的，而物理化學教材中主要介紹了檢驗水的純度、計算弱電解質的解離度和解離常數、測定難溶鹽的溶解度和和電導滴定四個方面的應用。

二、考研考點及真題分析

1.電導測定的一些應用的考研考點分析。對電導測定的一些應用的考研考點分析如下：

考點1：計算弱電解質的解離度和解離常數。

考點2：測定難溶鹽的溶解度。

考點3：電導滴定。

考點4：電導測定的綜合應用。

2.電導測定的一些應用的考研真題分析。

真題1 （2010年陜西師范大學物理化學考研真題）在298K時，濃度為0.01mol?dm-3的CH3COOH（aq）在電導池中測定電阻為2220Ω，已知該電導池常數為36.7m-1。試求該條件下CH3COOH的電離度和電離平衡常數。

A.滴定終點是溶液的電導率由逐漸減小到保持不變的轉折點

B.滴定終點時溶液的電導率最小

C.滴定終點時溶液的電導率最大

D.定終點是溶液的電導率由逐漸增大到保持不變的轉折點

答案：B

涉及考c：考點3和考點4。

解析：用NaOH溶液滴定HCl溶液，在加入NaOH溶液前，溶液中只有HCl一種電解質，因為的H+離子電導率很大，所以鹽酸溶液的電導率也很大；當逐漸滴加NaOH后，溶液中H+與加入的OH-結合生成H2O。這個過程可以看作是電導率較小的Na+離子取代了電導率很大的H+，因此整個溶液的電導率逐漸變小。當加入的NaOH恰與HCl的物質的量相等時溶液的電導率最小，即為滴定終點。當NaOH溶液加入過量后，溶液的電導率又增加。

真題4 （2013年吉林大學物理化學考研真題）電導測定應用，但下列問題中哪個是不能用電導測定來解決的？（ ）

A.求難溶鹽的溶解度

B.求弱電解質的解離度

C.求平均活度系數

D.測電解質溶液的濃度

答案：C

涉及考點：考點4。

解析：考察的就是電導測定常見的應用，求難溶鹽的溶解度、求弱電解質的解離度和解離平衡常數、測電解質溶液的濃度、檢驗水的純度、電導滴定。

真題5 （2014年東北師范大學物理化學考研真題）不能通過測定電解質溶液電導來計算的物理量是（ ）。

A.離子遷移數

B.難溶鹽溶解度

C.弱電解質的電離度

D.電解質溶液的濃度

答案：A

涉及考點：考點4。

解析：考察的就是電導測定常見的應用，求難溶鹽的溶解度、求弱電解質的解離度和解離平衡常數、測電解質溶液的濃度、檢驗水的純度、電導滴定。

三、結論

物理化學考研題注重的是基礎知識掌握和深入拓展的有機結合，故考生復習時應先掌握重點的基礎知識，再深入挖掘與之相關的知識點。本文針對物理化學考研中電導測定的一些應用考點結合相關考研真題進行了系統的分析，為考研的學生提供參考。

參考文獻：

[1]王松濤，任慶云.對物理化學考研中van der Waals方程及其應用考點的分析[J].廣東化工，2014，41（2）：134.

[2]任慶云，王松濤，王志平.對物理化學考研中二組分雙液系相圖的考點的分析[J].廣東化工，2014，41（23）：171-172.

[3]王松濤，任慶云.對物理化學考研中熱力學第一定律考點的分析[J].山東化工，2014，43（3），186-187.

[4]任慶云，玉占君，王松濤.對物理化學考研中二組分固-液體系相圖的考點的分析[J].廣東化工，2014，43（12）：169-171.

[5]傅獻彩，沈文霞，姚天揚，等.物理化學（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005：72-73.

[6]傅獻彩，沈文霞，姚天揚.物理化學（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2000：22-23.