立异人才培养形式 根据立异人才培养的工科物理化学教育形式的构建与施行

李明霞　曲阳　焦艳清

摘 要：文章针对传统的工科物理化学教育形式不利于培育学生自主研学才能与立异思想的问题动身，以黑龙江大学为例，提出了根据立异人才培育的工科物理化学教育形式的构建与施行战略。

关键词：工科；物理化学；教育形式

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）12-0062-02

一、工科物理化学课程教育现状

工科物理化学课程是黑龙江大学化学化工与资料学院的化学工程与工艺、环境科学和制药工程等工科专业的学位根底课程。物理化学是化学和物理的交叉学科，工科专业的学生在学习物理化学课程的时分，既要学习本专业所触及的必备根底理论常识，为往后学习专业课奠定杰出的理论根底；又要把握剖析、概括、演绎等科学剖析办法，然后得到数理推导才能、图解剖析才能和试验操作才能的训练[1-3]。所以，物理化学这门课程对学生的独立考虑才能、实践才能和科研立异才能等方面的培育起着非常重要的效果。可是，在传统的工科物理化学教育中，还存在一些问题：教育内容陈腐，理论与实践运用严峻脱节的问题；学时少与教育内容多的对立；内容单调与学生学习爱好进步的对立；教育活动难以发挥学生的主导效果等。这些问题的存在，常常令学生处于被迫的学习状况，难以激起学生的学习爱好，不利于学生自主学习才能、探究精力和立异才能的培育[4-6]。可是，社会的快速展开，要求工科专业的学生不只要具有坚实的物理化学根底理论常识和相关的前沿常识，还要求学生具有必定的着手实践才能、把理论常识运用到实践生产中的才能和立异才能[7-8]。实践标明，工科专业毕业生假如具有较好的物理化学根底常识储藏，在作业中会表现出习惯才能强，逻辑思想细致，处理问题灵敏性高，展开空间大等特征。可见物理化学课程在培育学生的独立考虑才能、实践才能、习惯才能和立异才能等方面都起着非常重要的效果[9-10]。因而，构建根据立异人才培育的工科物理化学教育形式，以习惯新世纪对化学、化工人才的需求是工科物理化学教育亟待解决的问题。黑龙江大学以工科物理化学课程为载体，结合化学工程与工艺、环境科学和制药工程等工科专业的特征，在 “根据立异人才培育的工科物理化学教育形式” 的构建和施行进步行了有利的探究。

二、根据立异人才培育的工科物理化学教育形式的构建与施行战略

根据立异人才培育的工科物理化学教育形式使得工科物理化学课程具有整体性、归纳性、探究性、新颖性、前沿性和运用性的特征，可激起学生的研学爱好并培育学生的立异才能。此外，在整个教育施行进程中，学生是主体，教师是主导，激起教师和学生的主观能动性并发挥二者的协同效果，全面培育学生发现、剖析和解决问题的归纳才能，使学生具有独立考虑才能、实践才能和科研立异才能。在教与学的进程中，除了教会学生学习根底理论常识，还要给学生供给培育立异思想、立异才能的条件和环境。让学生能够把学到的根底理论常识与实践运用结合起来。根据立异人才培育的工科物理化学教育形式的构建和施行首要包含：（1）培育学生科学的思想办法；（2）根底理论与科学前沿相结合，奠定学生立异的理论根底；（3）加强课外科学研讨根本才能的培育，拓宽学生立异的视界。

（一）培育学生科学的思想办法

逻辑思想的构成是培育立异才能的根底。物理化学的根底理论常识系统具有很强的逻辑性，并且物理化学常识系统的树立、研讨以及不断完善的进程，也是一个逻辑立异思想不断完善的进程。因而，在工科物理化学的教育中，教师不只要引导学生系统地学习根底理论常识，还要引导学生把握与根底理论常识系统相关的科学研讨办法。让学生在学习的进程中，感受到常识系统的逻辑性，并经过逻辑推理的办法拓宽有限的书本常识。一同，值得留意的是要培育学生养成长于调查现象、发现问题、提出问题和解决问题的才能。并培育学生树立根底理论研讨的逻辑思想，为科学研讨中剖析问题和解决问题才能的培育奠定坚实的理论根底。在详细教育中，首要经过以下两方面培育学生的科学的逻辑思想。一方面，在教育中杰出科学研讨办法的逻辑思想总结。在每章的学习中，教师对本章的常识系统和相关的科学研讨办法做简略介绍，给学生指出要点和热门内容，让学生对相关内容进行文献调研作业，和学生一同进行研讨式学习。然后结合科学研讨热门内容及根底理论在生产实践中的运用，使学生开始了解物理化学原理是怎么运用在各个实践范畴中的，并灵敏把握怎么运用物理化学科学研讨办法解决问题。另一方面，在教育中要点加强对常识点之间的逻辑思想联系的总结。物理化学原理中有许多的类似逻辑联系，要让学生学会触类旁通。这样会让学生在学习中融会贯通，事半功倍。例如：在热力学的教育中，学生在学习了单纯的p-V-T改变进程的状况函数性质及其运用后，就应该能够结合状况函数性质自主学习相改变进程和化学反应改变进程的各状况函数改变值的核算。

（二）根底理论与科学前沿相结合

工科物理化学的常识系统相对老练，教育内容比较稳定。可是科学技术的飞速展开，要求物理化学课程的内容也有必要不断充沛新理论、新技术。与之相对立的是，工科物理化学的学时很少。因而，在工科物理化学的教育中，首先要精选经典的教育内容，在教育常识点时要精准，要点杰出，留意常识的系统性、准确性、完整性和运用性，使学生能够牢固地把握物理化学根本概念、根本原理、根本公式并能够灵敏运用；在此根底上，结合根底理论、原理和办法，浅显易懂地介绍物理化学学科展开的新理论、新技术、新效果、新动向和新热门，开阔学生的视界和思路，运用有限的课时，不只让学生能够扎实地把握根本概念和原理，还能很好地培育学生的发明性思想。可是，课时毕竟是有限的，因而，教师要引导并教会学生充沛运用图书馆的数字化文献资源进行课外自主学习；此外，教师还能够经过事例教育开阔学生的视界。这些办法会让学生了解物理化学学科所触及的科学的最前沿范畴及物理化学根底理论在前沿范畴中的运用。这种教育形式能够很好地培育学生的立异才能和立异科学思想。例如：学习稀溶液依数性的根底理论时，能够结合制药工程和环境科学等工科专业的特征，挑选添加药物单体的纯度剖析、反渗透原理进行海水淡化和膜技术在废水处理中的运用等方面的运用的教育内容；学习电化学原理时，在学习传统原电池的根底上，能够结合太阳能电池、锂电池和燃料电池等新式新能源电池，剖析不同品种电池的原理、优缺点。

（三）加强课外科学研讨根本才能的培育

在工科物理化学的教育中，既要物理化学根底试验课程的辅佐，协助学生进一步把握物理化学根底理论及根底理论的运用，还要留意加强学生课外科学研讨根本才能的培育。因而，教师要充沛整合和运用校园现有的科研资源，给学生发明进行科学研讨的环境和条件，充沛调动学生进行科学研讨的主观能动性。向学生们简略介绍校园现有的科研课题的研讨方向、研讨内容和研讨效果，鼓舞学生参加到相关教师的科研课题中去，让学生真实地参加到科研的各个环节中（例如调研文献、阅览文献、剖析总结文献、发现科学问题、挑选研讨方向、规划试验计划、进行试验、剖析试验成果、得出结论和编撰论文或专利等）。在进行科学研讨的进程中能够培育学生的科学研讨的根本才能。此外，还能够让学生经过学习科学文献的查阅以及文献总述的编撰，结合理论与实践运用的研讨课题展开课外研讨和结合物理化学试验教育进行扩展性试验研讨，来加强课外科学研讨根本才能的培育。

根据立异人才培育的工科物理化学教育形式已经在化学工程与工艺、环境科学和制药工程等工科专业进行了两年的教育实践，该教育形式逐渐得到完善，展开为化学工程与工艺、环境科学和制药工程等工科专业的特征教育形式，并且取得了抱负的教育效果。学生们遍及反映这种形式的教育更具有趣味性、挑战性和发明性，不只极大地激起了学生学习的热心和积极性，还培育了工科学生的独立考虑才能、实践才能、立异思想才能和科研立异才能。

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