摘要：物理化學(xué)作為材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在人才培養(yǎng)中具有非常重要的地位與作用。本文立足應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)、材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)和工科學(xué)生人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對(duì)物理化學(xué)的教學(xué)改革進(jìn)行了初步探索，以期達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改善教學(xué)效果的目的。

關(guān)鍵詞：材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)；物理化學(xué)；教學(xué)改革

一、引言

物理化學(xué)又稱(chēng)理論化學(xué)，是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，是從研究化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系入手來(lái)探求化學(xué)運(yùn)動(dòng)中具有普遍性的基本規(guī)律的一門(mén)學(xué)科，是物理學(xué)與化學(xué)最早相互滲透的一門(mén)交叉邊緣學(xué)科，是化學(xué)及化工、材料、生物等學(xué)科的理論基礎(chǔ)，被稱(chēng)為“化學(xué)的靈魂”[1，2]。物理化學(xué)作為材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)核心課、必修課，與無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等課程共同構(gòu)成了主要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)平臺(tái)，居于承上（公共理論層次）啟下（專(zhuān)業(yè)理論層次）的重要樞紐地位，對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力的提高起著至關(guān)重要的作用。物理化學(xué)的學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備扎實(shí)的物理和數(shù)學(xué)理論功底，也要求學(xué)生具有較強(qiáng)的理論聯(lián)系實(shí)際的能力。物理化學(xué)的這種跨學(xué)科性對(duì)學(xué)生提出了更高的要求，也加深了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。但是，材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)較差，再加上物理化學(xué)這門(mén)課程邏輯性強(qiáng)，公式繁多，比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難，難免產(chǎn)生畏難情緒，導(dǎo)致惡性循環(huán)。因此，如何提高物理化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，成為每個(gè)物理化學(xué)教師必須思考的問(wèn)題。本文根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)物理化學(xué)的教學(xué)改革及教學(xué)思路進(jìn)行了如下思索和探討。

二、深入淺出，把握主線(xiàn)，科學(xué)方法貫穿于教學(xué)中

鑒于物理化學(xué)邏輯性、系統(tǒng)性強(qiáng)，章節(jié)之間聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，教師注重課程整體性和系統(tǒng)性的把握，有助于學(xué)生從整體上理解課程的基本脈絡(luò)和內(nèi)在聯(lián)系。因此，我們每次在講述新內(nèi)容之前都會(huì)將上次課程的主要內(nèi)容進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單回顧。如我們?cè)谥v“熱力學(xué)第二定律”之前，就可以先回顧一下“熱力學(xué)第一定律”的相關(guān)知識(shí)，闡述其能解決哪些問(wèn)題，不能解決哪些問(wèn)題，自然而然地就過(guò)渡到“熱力學(xué)第二定律”。這樣做除了可以起到對(duì)所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)、鞏固外，還有助于學(xué)生找到各章節(jié)之間的聯(lián)系，抓住各章節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。在傳授學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，也注意科學(xué)研究方法，如科學(xué)抽象法、理想模型法、本質(zhì)揭示法、極限外推法、數(shù)值相關(guān)法、歸納演繹法等的滲透。例如，理想模型法是自然科學(xué)中重要的研究方法，也是物理化學(xué)理論的一個(gè)重要內(nèi)容。理想模型法簡(jiǎn)化了實(shí)際過(guò)程，揭示了運(yùn)動(dòng)規(guī)律，透過(guò)現(xiàn)象抓住事物的本質(zhì)。物理化學(xué)中的理想氣體、理想溶液、可逆過(guò)程都是理想模型法的應(yīng)用。教師從課堂教學(xué)的角度選擇一些方法進(jìn)行討論，加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)物理化學(xué)的基本知識(shí)，更須注重認(rèn)識(shí)物理化學(xué)科學(xué)思維的研究方法，這幾個(gè)要點(diǎn)互相滲透，相輔相成。有了正確的研究與學(xué)習(xí)方法，才能更好地掌握理論的基本內(nèi)容與知識(shí)，并指導(dǎo)實(shí)踐。學(xué)習(xí)中只有堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合，才能更深刻地理解與運(yùn)用理論，并在解決實(shí)際問(wèn)題中掌握理論和方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

三、改革教學(xué)內(nèi)容，采用課堂討論式、互動(dòng)式教學(xué)方法

摘要：大學(xué)物理課程是材料專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課，它的教學(xué)改革具有重要的意義。文章從改革課件、增加與材料專(zhuān)業(yè)相關(guān)內(nèi)容、教學(xué)方法改革等方面做了初步的探討和嘗試，從而增強(qiáng)學(xué)生興趣，增大了課程的內(nèi)容含量。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；基礎(chǔ)課；教學(xué)改革

物理學(xué)是材料學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，材料的發(fā)展離不開(kāi)物理，材料科學(xué)中遇到的難題不斷吸引物理學(xué)家去解答，新材料、新工藝和各種微觀結(jié)構(gòu)性能的研究又涉及到物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，材料學(xué)最新的研究方向更是從偏重化學(xué)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向偏重物理分析。大學(xué)物理是材料類(lèi)學(xué)生的一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程，也是大一新生走進(jìn)大學(xué)校園最先接觸到的課程之一，這門(mén)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理原理的理解，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)材料專(zhuān)業(yè)的相關(guān)理論知識(shí)打下良好的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，大學(xué)物理還能培養(yǎng)物理特色的思維方式，對(duì)學(xué)生處理其他問(wèn)題也具有指導(dǎo)作用：即透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)、抓主要矛盾、做合理假設(shè)、建數(shù)學(xué)模型，從而真正做到舉重若輕、事半功倍。大學(xué)物理是世界范圍內(nèi)理工科高等院校普遍開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)課程。美國(guó)哈佛大學(xué)[1]的物理教學(xué)模式主要包括，第一，案例教學(xué)；第二，互動(dòng)討論法教學(xué)；第三，教研結(jié)合教學(xué)；第四，教師獨(dú)立教學(xué)。麻省理工學(xué)院提出了以研究為主的大學(xué)物理教學(xué)模式[2]，在教學(xué)過(guò)程中，教師只是起到指導(dǎo)作用，學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體，從而更好的培養(yǎng)和造就科技人才。北卡羅來(lái)納州立大學(xué)采用以學(xué)生為中心的教學(xué)法[3]，學(xué)生們?cè)谛〗M里互相合作，進(jìn)行活動(dòng)，而教師負(fù)責(zé)通過(guò)討論，對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。伊利諾伊大學(xué)香檳分校的大學(xué)物理教學(xué)中，整個(gè)教學(xué)過(guò)程都是以學(xué)生為主體[4]，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與，教師在授課過(guò)程中，大量提問(wèn)，學(xué)生積極踴躍參與討論。德國(guó)克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)也注重教學(xué)和科研的統(tǒng)一[5]。這種教學(xué)與科研密切結(jié)合的體制，對(duì)提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量大有裨益。這些世界一流名校的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于國(guó)內(nèi)的普通高校未必適用，我們只需加以借鑒，并不一定要完全照搬。目前國(guó)內(nèi)尤其是地方院校，大學(xué)物理的教學(xué)情況是：學(xué)時(shí)少，現(xiàn)代化教育手段運(yùn)用不足。更嚴(yán)峻的是，擴(kuò)招給地方院校帶來(lái)巨大的壓力，師資力量無(wú)法滿(mǎn)足需要，而生源質(zhì)量又大幅下降，因此對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的影響壓力很大。我們?cè)诹某谴髮W(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院多年的大學(xué)物理的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生認(rèn)為大學(xué)物理內(nèi)容過(guò)于深?yuàn)W抽象，難以學(xué)以致用。還有一部分學(xué)生覺(jué)得大學(xué)物理的內(nèi)容與自己的專(zhuān)業(yè)課程聯(lián)系不大，沒(méi)有多少實(shí)際用途，以致于學(xué)學(xué)物理的興趣不佳，主動(dòng)性差，甚至有厭學(xué)情緒。上課不認(rèn)真，玩手機(jī)，學(xué)習(xí)其他課程甚至逃課，課后抄襲作業(yè)甚至不寫(xiě)作業(yè)，考試時(shí)作弊等現(xiàn)象比比皆是。很多學(xué)生不為學(xué)會(huì)知識(shí)，只為應(yīng)付考試及格。目前材料專(zhuān)業(yè)的大學(xué)物理教學(xué)基本上是沿襲物理專(zhuān)業(yè)的教學(xué)模式進(jìn)行的，這樣的模式不適用于材料專(zhuān)業(yè)建設(shè)和學(xué)生主動(dòng)性培養(yǎng)的要求，主要表現(xiàn)在：1.材料學(xué)的發(fā)展日新月異，然而我們所用的大學(xué)物理教材內(nèi)容依然是沿用多年前的教材體系，教材里只有極少的現(xiàn)代科技發(fā)展的簡(jiǎn)介，對(duì)學(xué)生缺乏足夠的吸引力。2.大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)、學(xué)科沒(méi)有區(qū)分，與專(zhuān)業(yè)結(jié)合不夠緊密，教師只注重物理知識(shí)的講授，忽視物理學(xué)與材料專(zhuān)業(yè)之間的緊密聯(lián)系及物理知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用，因此無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱誠(chéng)。3.大學(xué)物理課堂內(nèi)容多以教師講述為主，課堂上演示性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，以致于很多抽象的原理學(xué)生理解不了，同時(shí)，課堂和課后師生間互動(dòng)較少，教學(xué)質(zhì)量大大降低。當(dāng)前，各學(xué)校各專(zhuān)業(yè)都在積極的探索適合本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的大學(xué)物理教學(xué)模式，以解決當(dāng)前阻礙大學(xué)物理教學(xué)改革的瓶頸。本文根據(jù)聊城大學(xué)材料學(xué)院的實(shí)際情況，以提高材料專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生科研精神、增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力為出發(fā)點(diǎn)，依據(jù)大學(xué)物理教學(xué)的目標(biāo)與要求，結(jié)合材料專(zhuān)業(yè)特色，注重物理知識(shí)與材料知識(shí)的聯(lián)系，體現(xiàn)物理知識(shí)是材料專(zhuān)業(yè)研究工具的特點(diǎn)，開(kāi)展對(duì)材料專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理教學(xué)模式改革的探討，最終調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱誠(chéng)，使學(xué)生懂得學(xué)習(xí)物理的重要性并能用物理知識(shí)解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，使物理知識(shí)與材料專(zhuān)業(yè)知識(shí)相輔相成、互相促進(jìn)。本文的改革方案如圖1所示：

一、積極探索，改革教學(xué)軟件

利用專(zhuān)業(yè)軟件工具包制作一套適合材料專(zhuān)業(yè)學(xué)生的大學(xué)物理電子教程。大學(xué)物理課堂上，加入材料、物理、生物、計(jì)算機(jī)、天文學(xué)的前沿科技，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教材體系落后于時(shí)代、應(yīng)用性不強(qiáng)的缺點(diǎn)。讓學(xué)生能夠了解到社會(huì)的發(fā)展和科技前沿的最新動(dòng)態(tài)，將學(xué)生代入一個(gè)生動(dòng)、形象、具體的環(huán)境，活躍課堂氣氛，開(kāi)闊學(xué)生視野，增加學(xué)生的求知欲望。

二、將物理學(xué)史貫穿融入到物理課的教學(xué)中去

講課過(guò)程中，融入與課本相關(guān)的物理方面的名人軼事和物理學(xué)史。通過(guò)講述科學(xué)家的趣事和成長(zhǎng)成才經(jīng)歷，讓學(xué)生體會(huì)到大學(xué)物理的方法論是如何演繹的，讓學(xué)生感悟物理學(xué)家是如何考慮科學(xué)問(wèn)題，如何解決問(wèn)題的，了解物理學(xué)大師科學(xué)創(chuàng)造的思路，使學(xué)生從中獲得啟發(fā)、感悟和熏陶。讓學(xué)生自己體會(huì)做學(xué)問(wèn)的三個(gè)境界：昨夜西風(fēng)凋碧樹(shù)，獨(dú)上高樓，望斷天涯路；衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴；眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。掌握了這三個(gè)境界，學(xué)生便很自然的掌握了科學(xué)的邏輯思維方法。

1、課程改革

1.1教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

根據(jù)材料專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，本著理論夠用的教學(xué)原則，結(jié)合材料學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，嘗試將專(zhuān)業(yè)必需的物理知識(shí)進(jìn)行優(yōu)選重組、整合，作為金屬材料工程專(zhuān)業(yè)和材料物理專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必須學(xué)習(xí)掌握的共同內(nèi)容，目的是使材料專(zhuān)業(yè)的學(xué)生掌握較扎實(shí)的物理基礎(chǔ)理論知識(shí)及基本分析應(yīng)用能力．

1）力學(xué)篇

力學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是材料學(xué)專(zhuān)業(yè)許多重要課程的基礎(chǔ)，例如材料力學(xué)、材料成型與控制、金屬力學(xué)性能等等．在講述力學(xué)知識(shí)的時(shí)候，特別強(qiáng)調(diào)物理概念的產(chǎn)生、嚴(yán)格定義和使用范圍．此外，重視一些重要的思想，例如矢量疊加原理、取微元再積分的思想等等，幫助同學(xué)們通過(guò)建立合適的物理模型和一些重要的數(shù)學(xué)思想來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題．而狹義相對(duì)論與材料學(xué)關(guān)系不大且難以理解，可略去不講．

2）熱學(xué)篇

材料的許多物理性質(zhì)都與熱有關(guān)，例如熱膨脹、熱傳導(dǎo)、熱穩(wěn)定性、熱電等等．研究熱現(xiàn)象，熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理是兩條重要的途徑．目前所使用的教材中，熱學(xué)知識(shí)不夠豐富，因此在給材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)上課時(shí)，需要補(bǔ)充額外的知識(shí)．在介紹統(tǒng)計(jì)物理時(shí)，幫助學(xué)生理解概率統(tǒng)計(jì)在材料科學(xué)研究領(lǐng)域的作用．在介紹熱力學(xué)第一定律時(shí)補(bǔ)充焓的概念，在介紹熱力學(xué)第二定律時(shí)補(bǔ)充熵的概念，因?yàn)殪嘏c焓都是材料學(xué)中常用的表征材料特性的物理量．

摘要：物理化學(xué)課程具有理論性強(qiáng)、抽象概念多等特點(diǎn)，教學(xué)方法通常難以取得良好的教學(xué)效果，針對(duì)建筑院校材料類(lèi)的專(zhuān)業(yè)特色，提出調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點(diǎn)，教學(xué)過(guò)程中通過(guò)舉例（生活中、自然界中等）來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，將物理化學(xué)原理與工程或生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系在一起，這樣不僅能讓學(xué)生更好地掌握物理化學(xué)課程的基本理論，還可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，為將來(lái)在建筑材料領(lǐng)域工作打下必要的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：材料專(zhuān)業(yè)；物理化學(xué)；教學(xué)改革

21世紀(jì)以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人才培養(yǎng)方向也是向著應(yīng)用型及創(chuàng)新型發(fā)展。物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，是材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)主干課。本課程目的是讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握物理化學(xué)的基本知識(shí)和基本原理，加深對(duì)自然現(xiàn)象本質(zhì)及規(guī)律的認(rèn)識(shí)，這些知識(shí)和原理不僅是化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，也是材料科學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)。物理化學(xué)是連接基礎(chǔ)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)學(xué)科的重要橋梁，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中能鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，并能有效激發(fā)其創(chuàng)新思維，為今后的后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文、科研工作等打下必要的理論基礎(chǔ)，因此物理化學(xué)課程的重要性是不容置疑的。物理化學(xué)課程理論性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)、抽象概念較多、公式繁多，采用常規(guī)的教學(xué)方法難以取得良好的教學(xué)效果，所以在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式下，如何提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量一直是討論的熱點(diǎn)問(wèn)題之一[1-2]。除了適當(dāng)使用多媒體課件、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、理論與實(shí)踐相結(jié)合等通常教學(xué)方法及教學(xué)手段[3]之外，劉新露等[4]的“活化”（即生活化、靈活化、快活化）教學(xué)法，能夠顯著激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。黃華良等[5]的“實(shí)例＋問(wèn)題”式教學(xué)法，是通過(guò)實(shí)例引發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、實(shí)際聯(lián)系理論，對(duì)實(shí)例中的原理及問(wèn)題進(jìn)行深層次的理論分析，也是一種提高物理化學(xué)課堂教學(xué)效率行之有效的方法。文瑾等[6]提出了，結(jié)合專(zhuān)業(yè)需求改革物理化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。朱曉東[7]提出結(jié)合生活實(shí)例來(lái)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣等等。以上這些物理化學(xué)的教學(xué)方法及手段雖然各有特色，但對(duì)于建筑院校材料類(lèi)學(xué)生來(lái)講，還不能全部照搬過(guò)來(lái)直接使用，需要結(jié)合自身的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及學(xué)時(shí)要求，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點(diǎn)。由于物理化學(xué)是一門(mén)概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性都比較強(qiáng)的學(xué)科，涉及的公式較多，應(yīng)用條件比較抽象、復(fù)雜，本文提出在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)舉例（生活中、自然界中等）來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并將理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，將物理化學(xué)原理與工程或生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系在一起。即結(jié)合工程實(shí)際，真正做到理論教學(xué)與工程（生產(chǎn)）實(shí)際相結(jié)合，不但彰顯建筑院校的特色，還能充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)興趣。

1結(jié)合人才培養(yǎng)特色確定教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)建筑院校材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案，突出建筑類(lèi)院校特色的材料專(zhuān)業(yè)課程體系，以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，首先選定適合工科院校、且使用較為廣泛的天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編的《物理化學(xué)》（上下冊(cè)）做教材，根據(jù)培養(yǎng)方案中學(xué)時(shí)要求確定教學(xué)內(nèi)容，并突出學(xué)科專(zhuān)業(yè)特色。天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編的第五、六版《物理化學(xué)》教材，目前國(guó)內(nèi)80%的工科院校都選用，適用范圍廣。考慮到建筑院校材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)（主要是培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才），教材中理論性極強(qiáng)的量子力學(xué)基礎(chǔ)、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)初步兩章內(nèi)容不講，同時(shí)加強(qiáng)界面現(xiàn)象及膠體化學(xué)這兩部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，增加界面化學(xué)中表面活性劑的作用原理及應(yīng)用，并將相平衡、界面化學(xué)與膠體化學(xué)作為重點(diǎn)章節(jié)（這些章節(jié)內(nèi)容與材料類(lèi)部分專(zhuān)業(yè)課聯(lián)系更密切）。為了解決學(xué)時(shí)少、課程內(nèi)容多的矛盾，適當(dāng)增加自學(xué)內(nèi)容。例如電化學(xué)中電解質(zhì)溶液性質(zhì)、熱力學(xué)中平衡常數(shù)的計(jì)算等，相關(guān)內(nèi)容在無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)中學(xué)過(guò)一部分，都可以做自學(xué)內(nèi)容處理。這樣處理后既能突出專(zhuān)業(yè)特色，又能保證授課內(nèi)容的覆蓋率不低于90%，以滿(mǎn)足部分學(xué)生將來(lái)報(bào)考“985”及中科院系統(tǒng)研究生的需要。

2采取舉例式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

物理化學(xué)這門(mén)課程中，熱力學(xué)占據(jù)了重要地位，熱力學(xué)理論抽象、生澀難懂，在講授熱力學(xué)的過(guò)程中，采用舉例式教學(xué)極易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握。例如講到熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，可以舉一個(gè)生活中的例子讓學(xué)生參與討論：在一個(gè)門(mén)窗緊閉、保溫良好的房間里，放有一個(gè)電冰箱，若將電冰箱門(mén)打開(kāi)，不斷給冰箱供給電能，室內(nèi)的溫度將如何變化？保溫良好、門(mén)窗緊閉的房間實(shí)際上是一個(gè)封閉的絕熱系統(tǒng)，從而Q=0，若將電冰箱門(mén)打開(kāi)，不斷給冰箱供給電能，因而環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做了非體積功-電功（此時(shí)體積功為零），W>0，由熱力學(xué)第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式，ΔU=Q+W，得知ΔU>0，所以室內(nèi)溫度不但不會(huì)降低，反而會(huì)升高。再如系統(tǒng)的“狀態(tài)”與“狀態(tài)函數(shù)”是熱力學(xué)中非常重要的兩個(gè)概念，但初學(xué)者往往很難理解?？梢院?jiǎn)單的講，“狀態(tài)”就是系統(tǒng)的樣子，“狀態(tài)函數(shù)”就是描述系統(tǒng)狀態(tài)的一些物理量。比如描述一位美女的長(zhǎng)相，苗條的身材、白皙的皮膚、大大的眼睛、高挺的鼻梁等，根據(jù)這些描述自然得到結(jié)論，即這個(gè)美女的樣子很漂亮。漂亮美女就是“狀態(tài)”，上面關(guān)于美女漂亮樣子的具體描述相當(dāng)于“狀態(tài)函數(shù)”，于是“狀態(tài)”與“狀態(tài)函數(shù)”的關(guān)系就不難理解了。

摘要：

本文介紹了材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，分析了目前教學(xué)中的不足，提出了大學(xué)物理除了培養(yǎng)學(xué)生基本自然科學(xué)素養(yǎng)外，還應(yīng)為專(zhuān)業(yè)課程奠定物理基礎(chǔ)，并針對(duì)性提出了優(yōu)化大學(xué)物理課程內(nèi)容和教學(xué)方法的建議，旨在提高材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：

大學(xué)物理；材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)；教學(xué)改革

1引言

物理學(xué)研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式、相互作用及相互轉(zhuǎn)化，它的基本理論是各個(gè)自然學(xué)科工程技術(shù)的基礎(chǔ)，廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)際。大學(xué)物理課程則是以物理學(xué)的基本原理和基礎(chǔ)應(yīng)用為內(nèi)容的高等學(xué)校理工科各專(zhuān)業(yè)學(xué)生一門(mén)重要的必修基礎(chǔ)課，該課程是養(yǎng)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，以及探索精神和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)等方面具有重要作用。同時(shí)，各理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中都會(huì)涉及到物理學(xué)的基本原理、基本結(jié)論和基本方法，因而大學(xué)物理課程能為學(xué)生在后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)以及將來(lái)工作中解決生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)行技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新奠定重要的基礎(chǔ)，是合格的理工科畢業(yè)生、科技工作者和工程技術(shù)人員所必備的知識(shí)。對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)，所需的物理知識(shí)側(cè)重點(diǎn)是不同的，如電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)側(cè)重于電磁學(xué)，化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)側(cè)重于熱學(xué)，機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)側(cè)重于力學(xué)等。要充分發(fā)揮大學(xué)物理課程的作用，就應(yīng)當(dāng)根據(jù)各專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，合理安排大學(xué)物理內(nèi)容，在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合學(xué)生專(zhuān)業(yè)的需求有重點(diǎn)、有選擇地進(jìn)行物理教學(xué)。我們以材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)為基礎(chǔ)，探討分專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理教學(xué)的教學(xué)模式。

2大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀

摘要：“材料物理性能”課程是材料、化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程之一，重點(diǎn)講解材料物理性能的基本知識(shí)、理論和應(yīng)用，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)和工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定理論基礎(chǔ)?；趪?guó)家一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)和工程教育認(rèn)證的背景，對(duì)“材料物理性能”課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了改革探索，為高校“材料物理性能”課程教學(xué)范式的革新提供參考。

關(guān)鍵詞：材料物理性能；教學(xué)改革；實(shí)踐

“材料物理性能”是目前各高校材料與化工、材料科學(xué)與工程等工科專(zhuān)業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)必修課程。針對(duì)其涉及知識(shí)面較廣，概念抽象有深度等特點(diǎn)，且該課程在培養(yǎng)方案中起到承上啟下的作用[1]，如何優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和考核評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成具有重要的意義。近幾年，河南工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院對(duì)該課程的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、模式和評(píng)價(jià)方式進(jìn)行了全面的改革，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和教學(xué)效果顯著提升，課程達(dá)成度良好，對(duì)于推動(dòng)國(guó)家一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)提供了支撐作用。

1教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容

1.1教學(xué)目標(biāo)

近幾年，學(xué)院在明確材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的前提下，制定了本科生12項(xiàng)畢業(yè)要求[2]。“材料物理性能”課程主要支撐畢業(yè)要求中的“工程知識(shí)應(yīng)用能力”“研究與分析能力”和“終身學(xué)習(xí)能力”三個(gè)方面，要求能夠具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，掌握材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，分析材料組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系，并將基本理論和方法運(yùn)用于解決材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的復(fù)雜工程問(wèn)題。本課程的教學(xué)目標(biāo)：①能正確掌握材料熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)性能相關(guān)的基本概念、微觀機(jī)理、性能參量和影響因素，為解決材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題提供理論知識(shí)支撐；②能根據(jù)材料的組成、結(jié)構(gòu)等信息分析并預(yù)判材料的物理性能變化，并且通過(guò)結(jié)合材料專(zhuān)業(yè)其他課程的學(xué)習(xí)，能對(duì)材料專(zhuān)業(yè)復(fù)雜工程問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行識(shí)別和判斷；③培養(yǎng)自學(xué)、分析的綜合能力，能夠追蹤學(xué)術(shù)前沿，關(guān)注材料物理性能領(lǐng)域的新動(dòng)態(tài)、新知識(shí)，開(kāi)展自主且持續(xù)性學(xué)習(xí)。

1.2教學(xué)內(nèi)容的改革

摘要：

為了能夠培養(yǎng)高水平應(yīng)用型工程拔尖人才，材料物理性能的教學(xué)必須符合工程教育的需要，對(duì)材料物理性能的教學(xué)改革是十分必要而迫切的。只有通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)理念和教學(xué)內(nèi)容，才能促進(jìn)學(xué)科的工程教育發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生在工程技術(shù)領(lǐng)域的長(zhǎng)足發(fā)展與進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：

材料物理性能；工程教育；改革

一工程教育理念

近幾年來(lái)，“工程教育”理念是國(guó)內(nèi)外高等教育中的一個(gè)重要理念。這一理念強(qiáng)調(diào)高等院校在開(kāi)展理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，積極重視對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，從而使學(xué)生具備熟練的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。目前，國(guó)內(nèi)外諸多高等院校已爭(zhēng)先恐后的投身到工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證。這項(xiàng)認(rèn)證常被看作為應(yīng)用型本科院校高等教育質(zhì)量保證的基礎(chǔ)活動(dòng)。[1]我國(guó)從2007年開(kāi)始了工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的試點(diǎn)工作。到2009年，我國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入普及推廣階段，這也為我國(guó)高等工程教育提供了一個(gè)新的發(fā)展良機(jī)。僅僅過(guò)了一年，我國(guó)就制訂了鼓勵(lì)高校進(jìn)行工程教育的“卓越工程師”計(jì)劃。該計(jì)劃要求高等院校在2010年~2020年十年間培養(yǎng)出大規(guī)模的高質(zhì)量的專(zhuān)業(yè)拔尖工程技術(shù)人才，從而為國(guó)家的現(xiàn)代化建設(shè)和“大眾創(chuàng)業(yè)萬(wàn)眾創(chuàng)新”增添活力。而這項(xiàng)計(jì)劃的實(shí)施當(dāng)然也離不開(kāi)教育理念的創(chuàng)新和課程教育的改革。

二材料物理性能課程的現(xiàn)狀分析與思考

摘要:本論文以黑龍江科技大學(xué)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)改革為例探討了應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)在工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下《材料物理化學(xué)》教學(xué)改革的研究。提出了以支撐畢業(yè)要求達(dá)成為目的確定《材料物理化學(xué)》的課程目標(biāo)，圍繞課程目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、引入思維導(dǎo)圖等教學(xué)方法、采用多樣化教學(xué)方式以及優(yōu)化及考核方式以促進(jìn)課程目標(biāo)的達(dá)成，并堅(jiān)持持續(xù)改進(jìn)等方法從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:材料物理化學(xué);工程教育認(rèn)證;教學(xué)改革

物理化學(xué)不僅為化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，也被我校材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)設(shè)置為學(xué)科大類(lèi)基礎(chǔ)課程。作為金屬材料工程專(zhuān)業(yè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中重要的一環(huán)，它綜合了普通化學(xué)、高等數(shù)學(xué)、普通物理等課程的基礎(chǔ)知識(shí)，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)。相應(yīng)的概念、理論和分析方法十分有助于理解材料科學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景，無(wú)論是對(duì)學(xué)生今后在材料領(lǐng)域從事專(zhuān)業(yè)的工作，還是繼續(xù)考研深造都有十分重要的基礎(chǔ)性?xún)r(jià)值［1］。對(duì)于人才培養(yǎng)定位為應(yīng)用型的本科院校，金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)模式主要是培養(yǎng)應(yīng)用型金屬材料工程師的工程類(lèi)教育，培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生在今后的職業(yè)中從事新材料的工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備研制、技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)研究、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等工作。因此，如何緊密?chē)@培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求確定《材料物理化學(xué)》的課程目標(biāo)，圍繞課程目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核方式和內(nèi)容，成為材料類(lèi)物理化學(xué)課程教改迫切解決的問(wèn)題。

1以成果為導(dǎo)向，構(gòu)建應(yīng)用型課程內(nèi)容體系

圍繞專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)確定《材料物理化學(xué)》對(duì)畢業(yè)要求支撐的觀測(cè)點(diǎn)，根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)要求明確課程的教學(xué)內(nèi)容。專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)要求中要求通過(guò)《材料物理化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備工程知識(shí)和分析問(wèn)題的能力，依據(jù)畢業(yè)要求觀測(cè)點(diǎn)的能力要求設(shè)定課程目標(biāo)為:(1)能夠系統(tǒng)掌握熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基本原理和知識(shí)，對(duì)復(fù)雜金屬材料工程問(wèn)題中材料相變及化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行表述，建立數(shù)學(xué)模型計(jì)算、求解;(2)能夠應(yīng)用熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基本理論通過(guò)分析、計(jì)算，識(shí)別和判斷材料相變方向、化學(xué)反應(yīng)方向、限度與速率等復(fù)雜金屬材料工程問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師圍繞課程目標(biāo)確定各知識(shí)單元的知識(shí)點(diǎn)，設(shè)定學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠獲得的能力要求，教學(xué)內(nèi)容需突出應(yīng)用的特色，注重把理論知識(shí)與金屬材料工程實(shí)際工程問(wèn)題有機(jī)結(jié)合起來(lái)。教學(xué)內(nèi)容中，重點(diǎn)介紹《材料物理化學(xué)》應(yīng)用于金屬材料領(lǐng)域的知識(shí)，對(duì)化學(xué)公式的具體推導(dǎo)過(guò)程和定量計(jì)算等內(nèi)容不必進(jìn)行過(guò)深過(guò)細(xì)講解。既要注重基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，又要結(jié)合材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展，掌握公式及理論推導(dǎo)過(guò)程中的各種條件、結(jié)論以及相關(guān)的物理意義、適用范圍。注重理論與科學(xué)研究、生活實(shí)際及工程問(wèn)題的結(jié)合，構(gòu)建先進(jìn)的課程內(nèi)容體系，從而培養(yǎng)材料專(zhuān)業(yè)的學(xué)生利用《材料物理化學(xué)》基礎(chǔ)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力。

2引入思維導(dǎo)圖教學(xué)方法，幫助學(xué)生梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)

《材料物理化學(xué)》課程具有理論性強(qiáng)、概念多、公式多、內(nèi)容抽象以及多學(xué)科交叉等特點(diǎn)，學(xué)生理解及記憶難度較大，經(jīng)?；煜嗨乒降膽?yīng)用條件，在正確應(yīng)用公式解決工程問(wèn)題上往往存在較大困難。在每個(gè)知識(shí)單元教學(xué)結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生利用軟件或自行獨(dú)立繪制思維導(dǎo)圖，利用簡(jiǎn)短的描述，形象的圖畫(huà)將易于混淆的知識(shí)點(diǎn)構(gòu)建成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行邏輯梳理，可以有效的激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維，從而實(shí)現(xiàn)思維走向深入和擴(kuò)散，為學(xué)生分析、解決具體問(wèn)題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)［2］。例如，在熱力學(xué)第一定律的知識(shí)單元教學(xué)結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生在掌握基本的概念與術(shù)語(yǔ)的基礎(chǔ)之上，從熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式作為一級(jí)分支，分別從功的計(jì)算以及熱的計(jì)算進(jìn)行展開(kāi)，將封閉體系的體積功計(jì)算、定壓熱、定容熱的計(jì)算作為二級(jí)分支，定容變溫和定壓變溫過(guò)程熱的計(jì)算，相變焓、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度和化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓計(jì)算等熱力學(xué)第一定律在變化中應(yīng)用作為三級(jí)分支，從而將熱力學(xué)第一定律的理論構(gòu)建完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在教學(xué)過(guò)程中引入思維導(dǎo)圖的教學(xué)方法可以鍛煉學(xué)生對(duì)知識(shí)的歸納總結(jié)能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新思維能力。