物理化学论文范文

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物理化学课程涉及的公式约有150个，教学时，要求学生掌握基本公式的推导和证明，能用基本公式去解决一些实际性问题．提倡学生平时自学，上课前复习巩固学过的知识，强调数学和物理基础知识的重要性，培养学生对所学知识进行综合应用的能力．利用高等数学知识，帮助学生掌握、理解物理化学公式．如从卡诺循环可以推导出可逆热温商之和为零；从理想气体发生PVT变化，可以求焓变、熵变、吉布斯函数变和吉布斯函数判据等参数；从肥皂可以了解润湿和乳化等概念．将现实生活中的某事件引入学习中，与物理化学紧密联系，加深学生对知识概念的理解，提高学生实际运用知识的能力．

1.2引入物理化学科学家的故事进行励志教育

在学习物理化学课程时，会涉及到很多著名的物理学家和化学家，讲到相关内容时，教师会讲解他们的个人简历和趣闻逸事．一方面，可以提高学生学习的积极性，集中他们的注意力，缓解课堂的学习气氛；另一方面，每一位科学家的成功都离不开其自身不断努力奋斗的过程，通过了解他们的经历，不仅丰富了课堂教学内容，而且学生对科学的发展也产生了兴趣，对科学家产生了崇拜，成为学生学习的榜样．如首次提出物理化学这个概念的是1901年和1909年先后获得诺贝尔化学奖的两位化学家：荷兰的范特霍夫和德国的奥斯特瓦尔德，正是他们的研究促成了物理化学学科的诞生．其中范特霍夫是首位诺贝尔化学奖的获得者，他50多岁时还经营着一家牧场，亲自送牛奶，被誉为“牧场化学家”．在讲到稀释定律时，介绍奥斯特瓦尔德的生平事迹，他出身普通家庭，求学时对化学产生浓厚的兴趣，1884年在博士论文中提出了电离假设，1888年提出了以他名字命名的奥斯特瓦尔德稀释定律，1909年因在催化作用、化学平衡和氨制硝酸等方面的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖．

2教学方法与考核方式改革

2.1多媒体教学与传统教学相结合

传统教学采用粉笔板书的方式，书写需要一定时间，导致学生接受知识量较少．而利用PPT课件，结合Flas，能使教学内容生动、信息量大，给学生更直观的印象，提高课堂效率．物理化学课程公式多，逻辑性强，有些问题比较抽象，单纯采用多媒体呈现，导致学生思维跟不上文字显示的速度，因此不能仅用多媒体一种教学方式．结合教学实际，采用多媒体教学与板书相结合的方式授课，学生能充分地消化吸收所学的知识，教学速度适中，从而提高教学质量和效率．

2.2考核方式的改革与创新

物理化学课程考核方法普遍采用平时成绩加期末考试两大块的组合，存在期末考试成绩在总评成绩中比例偏重的问题．考核方式改革前，平时成绩占20%，期末考试成绩占80%．这种考核方式可能导致学生平时学习不认真，期末考试前突击，因而不能起到督促学生平时学习的作用．考核方式改革后，采取平时成绩占20%，阶段考试或考核成绩占30%，期末考试成绩占50%的形式．在原有基础上，降低了期末考试的比例，规定小于等于48学时的课程，期间加一次阶段性考试或考核；大于48学时小于等于64学时的课程，期间加两次阶段性考试或考核．虽然教师的工作量比改革前增加了，但学生学习的主动性和积极性得到了提高．学生要想取得优秀的成绩，就不能忽视阶段性成绩．另外，也尝试在总评成绩中增加其它一些（如课堂讨论、课程论文等）考核方式，从而促进学生积极学习．

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2设计课堂教学

在课程教学中介绍物理化学原理的同时，采取理论联系实际的教学方式，结合生活中常见的或有趣的实际现象，让学生带着问题去听课，以激发学生的学习热情和学习兴趣，使原本晦涩难懂的内容变得生动、易于理解。例如，在讲化学热力学的知识时，先问为什么人穿上冰刀溜冰鞋滑冰会非常顺畅？在讲到表面化学的知识时，先问为什么衣物上的油污只用水是洗不干净的，必须用肥皂、洗衣粉等表面活性剂？为什么雨后荷叶、小草上水珠都呈球形？为什么毛细玻璃管中的水呈现凹液面，汞则呈现凸液面？还有让学生用化学动力学的理论来说明为什么天气热的时候，牛奶、食物更容易变质？能否应用渗透压的知识来解决海水的淡化问题等等。让学生带着问题去听课，利用所学的知识对问题做出合理的解释，才能让学生真正的体会到物理化学理论学习的重要性和实用性，激发学生的学习热情和学习兴趣。

3改革教学模式

美国教育家杜威指出：教育不是一种“告诉”和“被告诉”的事情，而是一个主动和建设的过程。改革以前“填鸭式”、“灌输式”的教学方法，尽量采用“研究式、启发式、讨论式”教学模式。教学方法的先进与否，将直接影响创新人才的培养成果。因此，在课堂上一方面教师讲课要坚持少而精、博而通的原则，另一方面也要适当的开展讨论启发式教学，提出一些拓宽思路的研究型问题，增加课堂上师生的互动，增强双向交流。改变教师“一言堂”的传统教学模式，利于学生注意力的集中，激发学生的学习积极性，有效提高课堂教学效果。

4实施创新教育

同志曾将讲过：“一个没有创新精神的民族是永远不会前进的民族”。换而言之，没有创新精神的教育也将是永远不会成功的教育。教育教学的本质就是开发人的潜能，塑造具有健全人格的人。建立“以人为本”的教育理念，以学生为主体，教师为主导，把学生的发展放在首位，教学中应介绍些和教学相关的科学前沿的内容，拓宽学生的知识面，不断培养学生的创新意识，提高学生的综合能力和创新能力。例如，在电化学部分讲授化学电源时，除了介绍早期使用的锌锰电池、可充电的铅酸电池和镍氢电池外，可以结合现代社会面临的节能和环保的要求，向学生讲解一些绿色环保新电池的知识。如20世纪60年代以来就被用作空间站及宇宙飞船空间电源的燃料电池，利用太阳光中的能量进行光电转化的太阳能电池等。在化学动力学部分，光化学反应虽然内容较少，但是光化学与环境科学、生命科学、材料科学及信息科学等紧密相关。因此，可结合科学前沿介绍一些光催化技术在环境污水处理中的应用，开阔学生的视野，激发学生参与科学研究的积极性，培养学生的创新能力。

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由于学生对相关的高等数学和中学物理知识的应用理解欠深入，产生对物理化学的畏惧，如物理化学在公式的推导、概念的理解及原理的应用较多地涉及高等数学中的偏微分方程，其次是刚进入大学的学生还未能完全适应大学的学习方法，常拘泥于细节的纠缠而难以认识该门重点课程的总体结构，容易导致“只见树木，不见森林”的情况。我校为大专层次，85%的学生在高中为文科生，物理和化学的基础不得而知。而物理化学总课时为30课时，如何利用有限的课堂教学时间，按照教学目标，顺利有效地完成教学内容，对学生和任课教师都是一个极大的挑战。为了实现教学目标，必需在教学内容上做出合理的取舍及必要的补充，否则就会满堂式的灌输或“眉毛胡子一把抓”的情况，这样的方式学生受不了，也达不到满意的效果。

1.2内容的取舍和补充

首先是结合开设的其它专业基础课程无机化学和分析化学，将重复的内容(如化学平衡和电化学两章)删掉不讲，学生自学。其次是要对授课内容做到重点突出，重点内容细讲，让学生弄懂，让学生在学习中获得成就感，从而提高学生学习积极性。如反应热的计算，主要讲标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓，其它四种计算方式，只做简单的提示，以学生自学为主。对前后有联系的概念，必需讲透，为后面的知识做好铺垫，不能赶进度。如相平衡的基本概念学习时，组分数K的计算是个难点，必需结合例题将独立的化学平衡R和浓度限制量R'讲透，因为自由度f的计算涉及到组分数K。根据学生的基础和学习内容的需要，适当补充基础内容，减小学习难度。大专学生基础不好，物理知识和高等数学知识的欠缺，灵活运用物理和化学基础知识的能力不强，使很多学生在做习题时知道使用哪个公式，就是算不出结果或是计算出的结果与答案相差甚远，这样学生就失去了学习兴趣，慢慢地失去了学好物理化学的信心，不再愿意动笔做习题，上课情绪也不饱满。教师根据授课内容，选取具有代表性的习题，用极少的时间，及时地添加部分必要的基础知识，降低学生学习的难度。如热力学第一定律中常用到理想气体的状态方程PV=nRT，该公式中的体积V，在分析化学和无机化学中溶液的体积一般是以升(L)或毫升(mL)为单位，而公式中主要是立方米(m3)为单位;其次温度T，平时用的是摄氏温度(℃)，热力学温度T=摄氏温度(℃)+273.15K。又如物质体积的计算。

2精心设计授课内容的引入和讲解，激发学习兴趣

托尔斯泰曾经说过:“成功的教学，所需的不是强制，而是激发学生学习的兴趣。”需要是兴趣的基础，也是学习的动力所在，物理化学授课老师尽可能将书本理论知识与中实际生活联系起来，使课堂教学变得形象直观、有趣，从而激发学生的学习兴趣，培养学生学习物理化学的积极性和创造性，提高学生“学以致用”的能力。通过生活中随处可见的、贴切、简单易懂的举例引入和讲解。在新课开始时，从学生感兴趣的事物出发，提出与教学内容相关的问题，激发学生的求知欲，让学生找到所学内容能解释的现象，做到有的放矢。在例如热力学第一定律的引入:首先展示一张高级轿车并设问(看到高级轿车有什么感觉?)，调动学生情绪(学生会有不同的想法)，再展示一张汽油油价表，学生发出人们常说的“车买得起，养不起”的感慨，在此基础上再提问(如果汽车不需要提供能量就能自己跑该多好，此种设想能否实现呢?)引出热力学第一定律的表达方式和研究内容。又如在化学动力学的新课开始时，从每次服药的药量、每日服药的次数和保质期是怎么来的引入，此种引入方式过渡自然，还可以为后续学习内容做好铺垫。虽然物理化学知识抽象，但是生活中的很多现象却可以用物理化学知识来解释。如:表面现象与水滴成圆形、干毛巾吸汗、干旱时锄地;化学动力学与药物的服用量、生物酶;胶体与人体血液;相平衡与酒精提纯、盐融雪等等。将物理化学知识和生活中常见的现象联系起来，通过启发式提问和图片直观的刺激，激发学生探求事物本质原因的求知欲。激发了学生的求知欲，课堂教学就达到了成功的一半。

3利用框架式教学将教学内容系统化

物理化学知识点多、定义多、公式多，让初学者摸不着头脑，因此每引进一个新的概念、定义、公式，首先讲明概念的产生背景与条件，分析一概念内含的几个要点，再讲概念适用的范围与条件，使学生对概念的内涵及应用有所了解。教师作为课堂的主导者，引导学生将相关的知识点按层次地安排于框架结构中，使之层层有序、步步可循，使学生了解各知识点的位置和彼此的关联，便可从内容的逻辑结构中获取贯通的知识。如热力学第一定律可设计附图。

4多媒体教学与板书辅助教学有效结合

随着科技的发展，教学手段越来越多，其中多媒体应用最为广泛。多媒体能将图像、图形、文字、声音、动画结合在一起，能把一些微观的、用传统方法无法表达清楚的信息形象、生动、直观的展示出来。多媒体的直观展示在一定程度上能刺激学生的各种感觉器官，有效地化解教学中的重点和难点，增加课堂信息量，调动学生学习的积极性，有助于提高学习效果。在物理化学教学中，可以将抽象概念和实验过程形象化、简化公式的推导过程、习题讲解便捷化、图标内容生动化。例如毛细现象实验、表面张力的实验视频、油和水的分层情况、胶体的聚沉等运用多媒体教学，既节省了时间，又可获得好的教学效果。但是多媒体播放过程一晃而过，播放过内容在学生头脑中留下的记忆不深。在物理化学教学中，究竟是多媒体还是板书更受学生青睐?调查结果显示，大部分学生倾向于教师在黑板上以板书的形式进行公式推导和例题解答;对于那些理论性较少且偏重于介绍性的知识，学生则倾向于教师以多媒体的形式表现出来。因此我们不能断定板书和多媒体孰优孰劣，应以物理化学各章节内容的特点来确定我们要采取的教学手段。如果是需要学生归纳或推导的内容，黑板板书有其不可替代的优势。板书辅助的课堂教学中，教师的自主空间很大，可以根据学生的反馈信息，及时调整教学目标、教学难度及知识拓展的广度，为学生提供质疑、交流和讨论的机会，从而更有利于知识的掌握和能力的培养。对遇到有关计算公式的推导和知识的归纳时，运用边讲解边板书更有利于引导学生的思考的方向。如热力学第一定律的知识归纳，状态函数熵、吉布斯能、亥姆霍兹能定义公式的推导和计算等。根据教学内容，将多媒体教学与适当板书有效结合，取长补短，提高教学效率。

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一、采取新颖的教学方法和教学形式

1.分段教学法和分层次教学法将45min课堂划分为三个阶段，第一段25min，运用板书形式讲解基本概念和基本理论；第二段10min，教师和学生互相质疑、讨论。第三段10min，运用多媒体手段讲解基本概念和理论在实践中的应用[3]。将教材内容分为“了解、理解、掌握、运用”四个层次，使不同层次的学生都能在了解、理解的基础上向掌握、运用过渡。2.结合专业特点讲授知识在教学内容的选择上，应与授课的专业发展向适应，在保重基础理论教学的基础上，对相关的内容进行调整，侧重与专业相关的内容，调整知识的难易程度，是学生能够学有所获[4]。如在教学中，我们可以针对石油专业的学生，可以增加有关相平衡的知识；在讲热力学计算的可以介绍石油的裂解、裂化；在讲金属防治与腐蚀中，可以介绍石油运输管线的防护等。在土木专业中可以介绍如何在冬天建筑中过程中防冻等。3.降低知识难度，扩展知识面适当扩展科学前沿知识，在电化学中可以介绍太阳能电池的结构；在化学动力学中，可以介绍日本福岛核电站；在介绍界面化学是，可以介绍纳米材料等。4.增加与日常生活相联系的具体实例将化学与日常生活联系起来，引入一些典型生动的具体实例；增加一些图片性、视频性的现实、热点、典型的内容。通过形象、生动、直观的日常生活中的实例和图片、短片等形式，调动学生的积极性和学习兴趣，活跃课堂气氛。如在化学动力学中，可以日本福岛核电站出现事故以后，人们抢购食盐等生活用品为例，介绍放射性元素及其半衰期；在酸碱平衡中，可以介绍利民的污水处理厂；在热力学中，可以介绍如何估算一瓶燃气能够做饭的次数等。5.教学中逐步渗透绿色化学的先进理念绿色化学就是尽可能小地对环境造成副作用，是实现污染预防的基本和重要的科学手段。比如说在原电池的教学过程中，可以向学生介绍一节纽扣电池弃入大自然可以污染六十万升水，相当于一个人一生的用水，而中国每年要消耗这样的电池四十二亿只；一节5号电池可以使一万立方米的土壤遭到污染。让学生知道绿色化学的重要性。6.民办高校开设专题讲座内容包括新型无机材料及复合材料、有机建筑材料化学、纳米材料、能源与化学、环境与化学、生命与化学等。可选以下题材：光化学烟雾、降水化学、富营养化、土壤污染化学、污染物在生物体内的转化。

二、更新教学手段和形式

1.建立基于网络环境构建普通化学课程的开放式教学平台课程简介、教学大纲、教学日历、教案、备课笔记、知识点与习题、参考书目等教学资料上传在网络教学平台上，扩展了课堂信息量，弥补课堂教学时数的不足。2.采取小组合作学习的组织形式例如：如何获得小组合作学习所需的启动知识，以获得知识为宗旨的小组合作学习，以竞赛为宗旨的小组合作学习，以社会参与为目的的小组合作学习，以讨论为主要形式的小组合作学习等。小组作业一般题量都很大，必须由小组成员分工完成。学生在合作学习中，互帮互学，共同提高。开设与学生专业相适应的化学专题讲座。采取“导师制”、“课外学习小组”、“寝室为单位的化学学习讨论小组”等。定期开展化学知识和化学技能大赛。与企业合作，定期到现场参观学习。引进先进的教学软件和教学器材。指导学生参加外校或者省市乃至国家的化学技能大赛。总之，通过对教学理念、方法、形式、手段、考核方式的研究，提出了一套适合民办高校学生特点的物理化学课程教学方法，对民办高校学生学习兴趣和能力的培养具有重要意义。

作者：郑秀君 王婧菲 杨昕 黄继秋 王智慧 单位：哈尔滨石油学院化学工程系

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2旋光仪光路介绍

旋光仪就是根据这种原理设计的，其光路如图1所示。在30℃下，取25mL2．0mol/L的氯化氢溶液与25mL200g/L的蔗糖溶液混合，催化促进蔗糖发生水解反应，分别用手动和自动两种旋光仪测量溶液旋光度随时间的变化。进行数据处理后，ln(αt－α∞)对反应时间t之间的关系如图2所示，用一元一次方程拟合所得结果标注于图中。根据实验原理可得对应实验条件下蔗糖水解反应的速率常数:自动仪器测量所得为0．03486min－1，手动仪器测量所得为0．03694min－1，两者之间有一定的偏差。由图2也可以看出，用手动仪器测量的数据，其线性相关度较差，一个原因是手动仪器恒温性较差，随着实验的进行，钠光源发出的热使反应溶液温度逐渐升高，水解速率增大，即在整个实验过程中，反应温度没有保持恒定，使得测量误差较大。另外，手动仪器的旋光度需要手动调节读取，在数据读出时刻与计时时刻之间有一定的延迟，也给测试结果带来影响。而自动测试仪器则不受以上两个因素的影响。因为自动仪器带有恒温水浴装置，可以确保实验过程温度维持恒定;另外，溶液的旋光度值通过数显读取，具有方便、快捷、准确的特点。因此，用自动仪器测量所得结果更为真实可靠。但是，在实验教学过程中我们也发现，用自动旋光仪做实验，学生不能直接观察到光的偏转现象，因此对偏振光这一重要的物理量就没有直观认识。通过这一实验，学生只能在数据处理方面得到较多的训练，而对实验过程的理解则较为欠缺，这也是其它实验项目中存在的问题。手动旋光仪是利用“三分视界”的方法，通过手动调节检偏镜的角度，使三分视界的暗度相同，然后读得偏振光偏转角度值。自动旋光仪则是通过电子元件，将光信号转化为电信号，然后直接通过数字显示的方式将偏振光的偏转角度自动显示出来。

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2改革实验教学模式及教学方法

向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一［9］。开放物理化学实验室的教学模式，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，让学生接触到科研前沿的很多最新的成果，从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视［10］。传统的灌输式教学过程中，教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解，学生的积极性和创造性得不到充分发挥［11］。为此，我们将实验的顺序调整为:“基础实验综合性设计性开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目，随后学生先做基础实验，在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献，寻找合适的方法在实验室进行，如果在课内没有完成实验项目，可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式，重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理，利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高，规范物理化学实验数据处理过程，为学生将来从事实验或科学研究奠定基础［12－13］。

3完善实验课程考核体系

为了较为客观全面地评价学生实验的真实水平，必须完善实验课成绩评定方式。考核内容包括预习、操作、纪律、实验报告和实验结果等;将考核的形式多样化，主要从操作前的提问、操作是否规范、是否有原始记录、对自己方案的可行性进行论证及可视化总结等方面进行综合考核。客观全面的考核评价体系有利于调动学生的学习积极性，培养其综合能力，养成良好的实验习惯和科学态度。

4学生培养成果

近年来我院本科生在国家级科研创新大赛中屡创佳绩，例如:在2012年第十二届全国“挑战杯”比赛中，聂珊珊等同学《磁性铜离子印迹聚合物的合成与性能研究》获得三等奖;在2013年第十三届全国“挑战杯”比赛中，冷乐辉等同学《新型复合光催化剂的合成及光催化降解有机染料性能研究》获得一等奖;李蕾等同学《废弃锂离子中钴酸锂的高效浸出技术研究》获得三等奖。这些成果大部分都与物理化学的知识息息相关，基础与创新并重的实验教学模式对学生科研兴趣的激发与创新能力的培养起到了积极的作用。

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2改革实验教学模式及教学方法

向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一［9］。开放物理化学实验室的教学模式，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，让学生接触到科研前沿的很多最新的成果，从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视［10］。传统的灌输式教学过程中，教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解，学生的积极性和创造性得不到充分发挥［11］。为此，我们将实验的顺序调整为:“基础与创新实验综合性设计性开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目，随后学生先做基础实验，在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献，寻找合适的方法在实验室进行，如果在课内没有完成实验项目，可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式，重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理，利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高，规范物理化学实验数据处理过程，为学生将来从事实验或科学研究奠定基础［12－13］。

3完善实验课程考核体系

为了较为客观全面地评价学生实验的真实水平，必须完善实验课成绩评定方式。考核内容包括预习、操作、纪律、实验报告和实验结果等;将考核的形式多样化，主要从操作前的提问、操作是否规范、是否有原始记录、对自己方案的可行性进行论证及可视化总结等方面进行综合考核。客观全面的考核评价体系有利于调动学生的学习积极性，培养其综合能力，养成良好的实验习惯和科学态度。

4学生培养成果

近年来我院本科生在国家级科研创新大赛中屡创佳绩，例如:在2012年第十二届全国“挑战杯”比赛中，聂珊珊等同学《磁性铜离子印迹聚合物的合成与性能研究》获得三等奖;在2013年第十三届全国“挑战杯”比赛中，冷乐辉等同学《新型复合光催化剂的合成及光催化降解有机染料性能研究》获得一等奖;李蕾等同学《废弃锂离子中钴酸锂的高效浸出技术研究》获得三等奖。这些成果大部分都与物理化学的知识息息相关，基础与创新并重的实验教学模式对学生科研兴趣的激发与创新能力的培养起到了积极的作用。

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物理化学作为基础理论课，其内容相对比较稳定，但科技日新月异的发展，给物理化学注入了新的生命力，初步从宏观到微观，从平衡态到非平衡态的越来越成为热点。因此，我们在教学中除把物理化学中的经典理论、经典技术讲授给学生之外，还需让他们了解学科动向，吸收现代科学发展的新成果。如在介绍熵函数时，除把物理化学中的经典熵概念介绍给学生外，还可以把信息熵，管理熵等现代熵理论及其应用介绍给学生，既提高学生兴趣，又提升学生学以致用、理论联系实际的应用能力，避免概念的抽象乏味。

二、理清思路，抓住重点

物理化学虽概念多，公式多，但内部间却存在着密切联系，如果教师能帮学生理清学习思路，使学生能够抓住其中的主线，学生学习起来就有层次多了。物理化学的理论逻辑性强，教师教学时可在讲解每一章前，先告知学生研究的思路和内容间的联系。在讲到一定阶段时，注重各章直接的联系。比如说物理化学在介绍完热力学第一定律和第二定律之后，分别侧重热的计算和熵变的计算，而所研究的过程和思路却是一致的，都首先介绍单纯变化过程，之后是相变化，最后是化学变化。再理清热和熵变之间的关系，那么掌握和理解这两个章节的公式和计算就不再困难。

三、注重实验环节的改革

物理化学实验在我院是附属于物理化学课程教学的。物理化学实验与前面所学的无机化学实验和有机化学实验存在重要的不同。它实验设备比较大，操作时间长，数据后处理与作图繁锁，所以物理化学实验对培养学生的动手能力与分析处理数据能力起着非常重要的作用。因此我们要注重物理化学实验的改革。

1.加强学生课前预习。因物理化学实验时间久，测试数据多，内容复杂，所以加强实验前的预习，是顺利做好实验的关键之一。针对此种情况，我们给学生分组，开出任务清单，要学生知道所用仪器，了解实验原理，弄清操作步骤，实验前对学生进行提问，回答合格者方可进行实验。避免了学生课前不预习而导致实验失败的情况。从效果上看，既减少了教师讲学生不认真听的坏习惯，又提高了实验的成功率，让学生改正了做试验报告不明层次、不进行数据处理的毛病。

2.改善考核机制。物理化学每个实验都作为期末考试成绩的一部分，从课前预习，到操作，数据，态度，实验报告和实验后答辩，这也就是说，期末考试成绩并非单纯的一纸考卷的终结性成绩，而是学生在学习过程中自己不断形成的。

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目前我院实验中心承担了全校理工科学生的化学基础实验教学，包括材化、化药、生工的全体学生。上物理化学实验课的班级有50个，学生人数达到1500余人，而物理化学实验室仅有4间，上物理化学实验课的全体师生是走“流水线”的形式，再者，师生总体受“重教学，轻实验”思想的影响，学院领导对实验技术人员工作的认同度不高，导致实验技术人员工作积极性下降，实验技术人员都产生一种消极应付实验仪器设备管理心理，敷衍实验教学。

1.2实验教学过程未严格遵循管理制度

我院物理化学实验室制定了相关实验室运行规章制度，要求每次实验要安排值日生，仪器要严格按照使用步骤操作，仪器损坏要及时登记等。但是在具体的实验过程中，很多教师为方便学生实验，或者节约实验时间，没有按照仪器正常操作规程操作仪器，比如，使用旋光仪一定要预热至少十分钟，很多学生根本就没有做到。同时，在物理化学实验教学中，由于参与实验的学生较多，指导教师不能一对一指导，大部分学生都在摸索中完成实验过程，结果导致学生实验做完后，仪器也损坏严重。

2定位化管理物理化学实验仪器探讨

目前，定位化管理在很多行业起着重要的作用，王晓础等等报道了在大型综合医院手术室仪器管理中采用双向定位的方法进行管理，周清武报道了对药房药品进行定位化管理，辛晓东报道了对煤矿井下人员进行定位系统管理，刘建东等报道了在小包装中药饮品库房进行定位化管理，张玉琢报道了在高校图书馆自习区有限定位管理。现在我们把定位化管理运用到物理化学实验室教学仪器的管理中。

2.1定位化管理实验仪器理念

定位化管理就是将物理化学实验室教学仪器统一定位，放置于实验室，使用后立即放回原处，保证实验的顺利进行。首先，制作好物理化学实验仪器分布表模型，在模型上标注好各种实验仪器的摆放位置，通过该模型可以正确找到仪器；又在每个实验仪器上粘贴标识来表明它原来的归属位置，通过仪器上的标识反向找到它的归属位置，可以有效提高实验仪器的管理。

2.2定位化管理实验仪器的初步构想

仪器分布表模型包括实验室房间号，仪器名称和维修情况，将各种仪器制成不同的小模型并写上名称粘贴在上面，不同仪器可以用不同颜色区分。将仪器分布表模型放在实验室的最前方，即黑板下方，方面上物理化学实验课全体师生查看。具体操作步骤如下：实验技术人员在上课前首先对上实验课教师说明要求定位化管理仪器，实验结束后，指导教师按照仪器分布模型要求学生将实验仪器摆放好，如果在实验结束后，仪器如果损坏或缺失应及时上报给实验员，实验员检查通过后，师生方可离开实验室。3.3定位化管理实验仪器的预期效果通过采用定位化管理物理化学实验教学仪器，其预期效果有：首先，方面师生教学，教师能轻松演示实验，学生进行实验时也能快速找到所需仪器，改变了以前学生满教室找实验设备的现象；其次，学生实验能够更加有序地进行，在实验进行中，能及时发现仪器问题并进行维护；最后，将实验教学仪器按照仪器分布表模型还原，能够减少实验技术人员的工作量，方便实验技术人员更加有效的管理实验仪器。

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2构建实验课程体系及优化教学内容

俗话说“万丈高楼平地起”，扎牢基础，利于提高学生的创新能力。我们构建了循序渐进型的物理化学实践课程体系“基础实验→综合性→设计性实验和开放性实验”，利于提高大学生的自主学习和创新能力。基础实验，按照已拟定的实验方案测得实验数据，用数学原理和方法科学地处理实验数据，使学生对理论知识有一个较直观和深刻的理解;综合实验主要培养学生自主学习和独立思考的能力;设计性实验、开放性实验及研究创新实验以培养学生分析问题、解决问题的能力。学生掌握不同层次的实验要求及实验技能，初步建立起研究科学问题的方法和态度。物理化学实验是南昌航空大学的应用化学专业、应用化学专业春晓班及材料化学专业等的基础课程。以春晓班为例，物理化学实验课程学时为64学时，分两个学期进行，是一门单独设立的实验课。实验内容由热力学、动力学、界面现象、设计性实验(表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析)、探索研究创新型实验(B－Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究)等组成。其中基础性、综合性实验为40学时，设计性、开放探索性实验24学时。此外，为提高学生的兴趣，南昌航空大学组织学生可以申请“三小项目”即“小发明、小创作、小制作”，这些小项目具有一定的难度，使学生有机会了解本学科发展的前沿，激发学生的求知欲望和探索精神，提高实践创新能力。例如:结合物理化学光、电、磁及吸附等方面的知识，在2013年，2011级应用化学专业春晓班26名学生中有8名学生作为第一申请人申报第八届南昌航空大学“三小项目”成功，占30.8。其题目有:“去除水体中汞的选择性石墨烯—胸腺嘧啶复合物的合成与性能研究”“一种石墨烯复合纳米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光电催化处理装置”等。

3改革实验教学模式及教学方法

向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一。开放物理化学实验室的教学模式，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，让学生接触到科研前沿的很多最新的成果，从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视。传统的灌输式教学过程中，教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解，学生的积极性和创造性得不到充分发挥。为此，我们将实验的顺序调整为:“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目，随后学生先做基础实验，在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献，寻找合适的方法在实验室进行，如果在课内没有完成实验项目，可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式，重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理，利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高，规范物理化学实验数据处理过程，为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。

4完善实验课程考核体系

为了较为客观全面地评价学生实验的真实水平，必须完善实验课成绩评定方式。考核内容包括预习、操作、纪律、实验报告和实验结果等;将考核的形式多样化，主要从操作前的提问、操作是否规范、是否有原始记录、对自己方案的可行性进行论证及可视化总结等方面进行综合考核。客观全面的考核评价体系有利于调动学生的学习积极性，培养其综合能力，养成良好的实验习惯和科学态度。

5学生培养成果

近年来我院本科生在国家级科研创新大赛中屡创佳绩，例如:在2012年第十二届全国“挑战杯”比赛中，聂珊珊等同学《磁性铜离子印迹聚合物的合成与性能研究》获得三等奖;在2013年第十三届全国“挑战杯”比赛中，冷乐辉等同学《新型复合光催化剂的合成及光催化降解有机染料性能研究》获得一等奖;李蕾等同学《废弃锂离子中钴酸锂的高效浸出技术研究》获得三等奖。这些成果大部分都与物理化学的知识息息相关，基础与创新并重的实验教学模式对学生科研兴趣的激发与创新能力的培养起到了积极的作用。

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经典的物理化学内容博大精深， “广而博”的教学思想对化学化工类重点院校来说尚且可以，但对于普通院校非化学专业来说要做到面面俱到基本不可能。我校制药工程专业的培养定位是应用型人才，导致的必然结果是理论学时的压缩，实践学时的增加。在“课时少、任务重”的情况下，“少而精”是必然选择。但“少而精”也不是随意的删减，而应紧紧结合专业需求，科学、合理地删减。

如减少热力学、电化学的内容，重点讲解相平衡、化学动力学、表面化学与胶体等与制药专业后续课程密切相关的部分。其实要做到物理化学与制药专业课程之间的完美融合并不是一件容易的事，需要化学教师通过多种渠道提高自身的药学知识储备，只有对制药专业课程有较深的认识，才有可能在教学中灵活把握，更好地有的放矢，使物理化学在后续课程中充分发挥作用。

1. 2 强化应用，弱化推导

物理化学公式推导繁琐是学生畏学的一个重要原因。对于化学专业学生来说，掌握这些理论公式的来龙去脉毋庸置疑，但对于制药专业学生来说，学习物理化学的目的不是从事理论研究，而是应用物化知识去解决药学领域中的专业问题，对结果的应用才是重中之重。因此，教学中应淡化公式推导，重点强调如何运用这些结论去解决实际中的问题。如热力学部分中，理想气体绝热可逆过程的过程方程式，熵函数( S) 、吉布斯函数( G) 和亥姆霍斯函数( A) 的定义，不同物质化学势的表达形式等都无需推导，直接给出即可。重点放在对这些公式和概念的应用上。特别像熵函数的引入是公认的教学难点，传统讲法都是从热机效率开始，由卡诺循环到卡诺定理，最后引出熵函数。对制药专业学生来说，只需给出熵函数的定义式即可，重点应放在如何计算ΔS 和应用熵判据判断变化方向。

1. 3 重视新内容，避免旧内容

在学时有限的情况下，教师要学会“做减法”，对在先行课程中学过的内容要少讲，避免重复。如适当删减无机化学中的化学平衡内容，大学物理中的热机内容。同时也要学会“做加法”，增加与专业结合紧密的物理化学内容，为后续课程做足准备。如，增加相图在药物分离及提纯中的应用介绍。利用低共熔相图原理改良药物剂型，当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，提高药物的吸收效果和生物利用度。再如，增加表面化学和胶体化学的介绍，这些内容虽然在物理化学课程体系中所占比例较小，但对制药专业至关重要，可为药物新剂型的开发提供理论指导。如微乳给药系统因其有增溶，促进吸收，提高生物利用度等优点，被广泛用于多种药物制剂的开发，因此在授课时增加有关微乳内容的介绍，使学生充分了解其形成原理和性质，以便将来在工作中去应用。

2 加强理论与生产生活的联系

制药专业学生对物理化学产生畏学的另一个原因就是不知道学习物理化学有何用途。这说明教学内容与实际应用之间的融合还不够，尤其是专业之间的融合不够。加强理论联系实际，不仅可以让学生轻松享受学习的乐趣，也可让学生明白学有所用的道理，这样才有可能将“要学生学”变为“学生要学”。

其实每一个新药的研发过程步步都离不开物理化学知识的指导。首先合成路线的选择，工艺条件的确定离不开热力学和动力学的指导; 其次药物的分离和纯化又需要相平衡的理论知识; 药物剂型的设计离不开表面和胶体知识的指导; 而药物在体内的代谢，合适的给药时间，药物的有效期等离不开动力学知识的指导，可以说药物从原料到产品到应用就是一个完美运用物理化学知识的过程。因此教学过程中，可以给出一个具体药物做合成目标，指导学生运用物理化学知识去设计合成路线，通过这些教学内容让学生切身体会到物理化学对本专业的重要性，从而摆脱物理化学对制药专业“无用”的帽子。同样，在教学过程中还可穿插一些生活中应用物理化学原理的实例，如冰上撒盐化冻，人工降雨等，通过对这些实例的介绍和分析，不仅可以强化学生对教学内容的理解，扩宽思路，提高分析解决问题的能力，还可以极大地提升学生的学习兴趣。

3 加强理论与科学前沿的联系

教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教学，没有灵魂的教学。坚持教学与科研相结合，是培养学生创新能力的主要途径，也是理论联系实际的重要环节。同时，教学与科研紧密结合，教研相长，也是提高教学效果的重要举措。

( 1) 热力学部分与科学前沿的结合。讲热力学部分测定化学反应热效应时，可以向学生介绍目前常用的量热技术在药学领域的应用。量热法可测定药物、赋形剂的稳定性，药物与赋型剂之间的兼容性，分析药物中无定形态的含量等。还可以定量地研究药物与细胞间的相互作用，获得药效、抑制率等方面的信息，对于药理学，临床医学、药物的合成与筛选等方面均具有重要的理论意义与实际价值。特别是采用微量热技术可以对肿瘤细胞的生长代谢进行研究，可探讨它的生产特点并找出其代谢规律，广泛用于药物对肿瘤的抑制以及肿瘤热疗新方法的研究。

( 2) 动力学与科学前沿的结合。讲动力学部分的阿仑尼乌斯公式求活化能时，可将其与现代热分析技术相联系，前者是将反应分别设置在多个不同固定温度下进行实验来获取活化能，后者是在程序升温或降温的条件下由一条或多条不同升温速率下实验得到的热分析曲线来求取动力学三因子，即活化能、指前因子、最可几机理函数。后者获得的动力学模型适用于定温和变温条件，适用范围比前者更广。

( 3) 相平衡与科学前沿的结合。讲单组分相图临界点时，可以介绍超临界萃取技术在药物提取方面的应用。它是集萃取与分离于一体的新型提取分离方法，利用物质在临界点附近的奇妙特性，将超临界流体做萃取剂，将高压下萃取的物质经降低压力分离出来。该方法由于具有不破坏被提取成份活性的特点使其在纯天然有效组分的提取方面具有重要作用。

4 加强理论与人文科学的联系

物理化学理论深奥、晦涩难懂也是学生感觉物理化学难学的一个重要原因之一，如何才能深入浅出地讲好这门课是每一位物理化学教师都应不断思考的问题。通过多年的物理化学教学，笔者深切地感受到物理化学的许多观点都蕴含着丰富的人生哲理，教师在教学中应该把这些观点和体会引入课堂，这样不仅会营造轻松愉快的学习气氛，而且能传播人文精神，传递正能量，进而激发学生的学习兴趣。

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2病例讨论在《生物化学》教学中的意义

2.1培养学生的学习兴趣，活跃课堂气氛

病例讨论的教学方法改变了传统的以教师为中心、学生被动学习的“填鸭式”教学模式，让学生带着问题学习，调动了学生学习的主观能动性。为了解决问题，寻找正确答案，大多数学生改变了被动接受知识的习惯，主动接受知识，查阅相关文献，认真预习复习，积极投入小组讨论。同时学生们争相发表自己的观点，活跃了课堂气氛，提高了学习《生物化学》的兴趣。

2.2培养了学生创造性思维和临床思维能力

病例讨论教学法以问题为基础，涉及的病例与临床密切相关，要求学生自主学习，主动查找大量文献资料，分析解决问题。使学生对疾病的认识及治疗由原来的模模糊糊似是而非，转变为用学科的基本理论知识从本质上去认识了解它。在查阅资料、分析解决问题的过程中，学生的创新思维能力得到了很大的提高。在病例讨论的过程中，学生们根据所学的知识对临床病例进行分析、讨论，有利于培养学生将理论知识灵活运用到临床工作中，培养了学生的临床思维能力。

2.3增强了学生间的交流和协作

在病例讨论的课前准备阶段，小组成员各抒已见、分工合作、集思广益，得到解决问题的办法。在集体讨论过程中，由于学生的知识量有限及思维的局限性，对病例的分析有一定的偏差，各小组通过交流、讨论，在老师的引导帮助下，取长补短，完善对病例的认识。学生之间的交流增多，增强了学生的团队协作能力及集体凝聚力。

3病例讨论教学方法需要注意的几点问题

3.1对教师综合素质的要求

病例讨论的教学方法不仅涉及到生物化学的基本内容，还涉及到临床病例的基础知识、临床特征、诊断、治疗等。教师不仅需要具有丰富扎实的学科知识，还要有一定的临床实践经验，能驾驭和控制课堂气氛，掌握讨论情况，引导讨论的进程。同时教师还要了解本专业的行业动态，将最新的技术理念带到课堂教学中去。所以病例讨论式教学法对教师的能力和素质都具有很高的要求。

3.2病例的选择要符合教学需要，问题的设计及讨论要恰当

病例讨论是围绕典型病例及相关问题而进行的，所以病例的选择及问题的设计是病例式教学法的关键。所选择的病例应与生物化学的内容关联性强，突出本章节的教学内容及教学重点。同时还必须根据学生的认知水平选择病例，不能选择太难或太简单的病例，太难的病例容易使学生产生挫败感，而丧失学习的信心。太过简单的病例不能激发学生的学习兴趣，对该学科产生轻视心理。