時間：2023-12-07 10:20:22
導語：在化學熱力學的應用的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞：多媒體課件 金屬學與熱處理 動畫
多媒體是一種把超文本、圖形、圖像、動畫、聲音結合在一起，并通過計算機進行綜合處理和控制的技術。隨著多媒體技術的迅速發展，教師運用多媒體教學越來越廣泛，多媒體課件應用于教育為課堂教學營造了全新而又卓有成效的學習環境，激發學生通過自身與信息環境的相互作用來獲得知識、技能，學習方式也由 “以教促學”轉變為“自主學習”。可見，多媒體課件教學從根本上改變了傳統教育的環境和方式， 以隨機、靈活、全方位、立體化的方式把信息知識形象生動地呈現給學生。
目前，制作多媒體課件主要用到的軟件有PowerPoint、Authorware和Director等。其中，PowerPoint演示文稿制作軟件，憑借其功能強大，簡單易學，能將文字、圖形、聲音、動畫和視頻等素材有機集成在一起制作出畫面美觀、內容豐富的演示文稿，在教學中得到廣泛的應用。此外，PowerPoint本質是一種Web應用程序，能很便捷地在網絡上，方便學生查閱。本文以PowerPoint2007為載體結合Flash軟件，制作了金屬學與熱處理多媒體課件，制作思路及過程如下：
一、金屬學與熱處理多媒體課件的動畫制作
金屬學與熱處理是材料專業的一門專業基礎課程，是學習其他相關專業知識的基礎。歸納起來包括金屬學基礎板塊，熱處理原理與工藝板塊和常用工程材料板塊。其中金屬學基礎板塊主要講解金屬的晶體結構與結晶，二元合金相圖、金屬的塑性變形與再結晶及鐵碳合金相圖。而金屬的晶體結構的內容為微觀范疇非常抽象，只運用講解的方法難以讓學生建立起空間概念，容易使學生產生厭學情緒，不利于知識的掌握及今后的深入學習，因此需要借助多媒體使難以發現的微觀世界以直觀、動態的形式呈現給學生，使抽象的問題具體化。金屬學與熱處理多媒體課件中的動畫制作理念：①關于金屬的實際晶體結構中點缺陷、線缺陷和面缺陷，要求學生在建立空間概念的基礎上發揮想象力讓原子動起來，若僅用靜態的圖形進行講解，教學難度較高，同時不利于學生建立空間概念。PowerPoint軟件自帶簡單的動畫編輯功能模塊，在一定程度上可以滿足教學需要。但比較復雜的動畫設計需借助Flash5.0軟件制作動畫。Flash軟件制作的動畫是矢量圖，文件小，圖面尺寸縮放時不會產生失真或者失真度小，從而保證了圖形的清晰度，并能在教學演示過程中隨時縮放。通過動畫教學，可向學生直觀演示原子的移動方式。②關于金屬的塑性變形與再結晶等教學內容需要大量的圖解演示和拆分講解，這部分內容為二維平面的變化，更加適合應用Flash軟件進行制作。
二、刃型位錯的形成機理Flas制作
Flash 5.0是Macromedia公司推出的矢量動畫制作軟件，支持動畫、聲音以及交互，具有強大的多媒體編輯功能，可以制作Web導航、互動圖片及動畫效果。用Flash制作課件，一般有六個步驟：1.腳本設計。它是課件制作的重要部分，其目的是將教師的教學過程用計算表現出來，包括教學設計、結構設計和版面設計三個部分；2.課件素材的收集。可以根據教學內容，以及課件本身的需要，尋找一些常用素材，如果為了充分體現自身教學特點和教學安排，也可以自己動手制作素材，本文中以實際晶體結構中刃型（ 螺型） 位錯的形成機理案例，為作者自己制作的素材；3.以腳本為藍本，進行課件制作；4.課件測試。主要測試內容為跳轉準確性、文字正確性以及圖形、音頻、視頻是否按腳本達到預期效果；5.課件修改。在測試的基礎上對課件進行修改、補充制作等；6.課件打包。根據課件的使用環境，對課件進行或打包，即將課件以文件格式進行導出，以便于課件拷貝到任何一臺計算機皆能使用。基于以上制作過程，本文制作位錯相關機理知識課件，思路如下：
實際晶體結構中刃型位錯的形成機理以及金屬的結晶過程是一個動態的過程，若僅通過靜態圖像講解，學生很難建立模型。因此，借助Flash 5.0強大矢量動畫功能實現動態效果可幫助學生突破難點，同時達到良好的教學效果。以刃型位錯為例介紹位錯的形成機理。所謂刃型位錯是指“一個完整晶體的某一個晶面以上多出了一個半原子面產生的錯排現象。” 分析刃型位錯形成原理可知：上下層原子在分別受到異向切應力的作用時產生移動，最終形成多余半原子面以及位錯線。在原子運動過程中，由于位錯的形成導致晶格畸變的產生，使晶格整體出現不對稱的情況，圖1為平面模型動畫演示。
a b
圖1刃型位錯Flash平面示意圖（a 應力作用前 b應力作用后）
為達到動畫效果同時方便對問題進行解釋，在刃型位錯動畫制作過程中添加了控制播放按鈕，實現對關鍵幀暫停功能，方便對其進行說明和提示學生思考。
三、螺型位錯原子變動情況PowerPoint動畫制作
演示文稿中添加動畫效果是制作PPT文稿的重要步驟。而動畫效果是指當打開演示文稿時各個主要對象按照某種規律，以動畫的效果逐個顯示出來。以螺型位錯為例，為了讓學生真正理解其含義，本文利用PowerPoint進行動畫制作，進一步強化概念。具體方法為，選擇“自定義動畫”可以設置演示文稿中圖形的動畫，此功能可以實現需要的動畫效果。
PowerPoint的“自定義動畫” 任務窗格為演示文稿提供了四大類自定義動畫效果，分別為進入、強調、退出和動作路徑。本文采用進入效果中的出現命令，實現螺型位錯原子變動情況的演示，讓學生更加深刻理解其含義。具體操作如下：首先打開“幻燈片放映”菜單中的“自定義動畫”，添加底層圖片；在“繪圖”工具欄中選擇“橢圓”繪制代表變化的原子的圓，并對其設置動作；再利用“繪圖”工具欄繪制直線并添加其動作。如此循環制作出圖2。利用幻燈片播放功能就可以實現螺型位錯中原子的動態演示，可以讓學生更直觀地從本質上理解螺型位錯的概念。
圖2 螺型位錯PowerPoint示意圖
四、結語
動畫制作是金屬學與熱處理多媒體課件中的重要組成部分。根據本門課程特點，利用Flash 軟件制作矢量動畫可演示和模擬金屬學中的位錯運動、結晶過程和塑性畸變過程；利用PowerPoint中自定義動畫效果功能，可更加突出強調重點，方便學生理解。總之，合理設計動畫，將知識內容以動畫的形式展現給學生，可以使人的視覺產生強烈的沖擊， 同時提高學生的感性認識，使抽象的概念具體化。動畫以其形象直觀、表現力豐富的特點提高課堂學習效率，增強學生的主動性和積極性，深受師生的喜愛，動畫教學在金屬學與熱處理教學中有著廣闊的應用前景。
參考文獻：
【關鍵詞】電解質溶液；活度
一、研究的意義
電解質溶液是指溶質溶解于溶劑后完全或部分電離為離子的溶液。
近年來，電解質溶液逐漸成為許多有機和無機反映的良好媒介，在化學，化工，冶金，生物，海洋，環保及地質等領域中經常遇到，而電解質溶液理論研究將推動物質微觀結構的深入研究和統計力學理論的發展，它也是相平衡和化學平衡計算及新工藝和新產品開發的理論基礎。
電解質在溶劑中的活度是溶液熱力學研究的基本和重要的參數，它集中反映了在指定溶劑中的離子之間及離子與溶劑分子之間的相互作用，對離子溶劑化，離子締和及溶液結構改變的理論研究及其應用具有重要的意義。電解質水溶液組分活度系數的研究在海洋化學，鹽湖化學，污染控制等領域中有著重要的意義，電解質活度系數理論既是國內外溶液熱力學理論研究的熱點，又是主要的電化學研究領域，同時也是含鹽溶液蒸餾，濕法冶金，生物化工等工程上的需要。
二、國內外研究概況
1906年路易斯提出處理非理想體系的逸度和活度概念，以及它們的測定方法之后，化學熱力學的全部基礎已經具備，至此化學熱力學得到了飛速發展。從此之后，活度的理論和應用都得到了長足的進步。不同的科學門類，都應用這一觀點解決本門類面臨的問題，它在生命科學、醫藥、化學、地殼演化方面都有廣泛的應用，對解釋相應現象作出了相當的貢獻。
三、活度測量方法
電解質溶液活度系數是溶液熱力學研究的重要參數。它集中反映了指定溶液中離子與離子與溶劑分子之間的相互作用。對離子溶劑化、離子締和及溶液結構理論的研究具有重要意義。
1.電導法
2.電動勢法
對于任一強電解質可以組成下列電池：
通過實驗測定電池電動勢E，再外推求，即可求出濃度為m時電解質溶液的活度系數
3. 凝固點下降法
此法是利用實驗測出溶劑的活度，再由吉布斯-杜亥姆公式即可算出電解質的活度系數。
既由公式：
4.0溶解度法
對于溶解度不大的電解質，冰球有其他的電解質存在時，可用此法測定電解質溶液的活度系數。
5. 等壓法
根據吉布斯-杜亥姆方程：
四、總結
近年來，電解質溶液逐漸成為許多有機和無機反映的良好媒介，在化學，化工，冶金，生物，海洋，環保及地質等領域中經常遇到，而電解質溶液理論研究將推動物質微觀結構的深入研究和統計力學理論的發展。在測定非締和式電解質溶液活度系數時一般采用電動勢法或凝固點降低法，但電動勢法、凝固點降低法有測量數據精確，誤差小，操作繁瑣的優缺點；相比之下電導法具有儀器簡單、操作方便等優點。
參考文獻：
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關鍵詞： 物理化學 實驗課程 教學思考
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：
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1高職物理化學課程教學存在的問題
1.1物理化學教學要求高
在3+2應用化工技術專業高職人才培養方案中，物理化學課程理論課為88～96學時，實驗課24學時，安排在第二學年的第3、4學期開設，參照采用南京工業大學本科物理化學(B)教學大綱，采用教材為天津大學編《物理化學》(第五版，上、下冊)。第3學期《物理化學》(一)理論課為44～48學時，需講授的內容主要有:氣體，熱力學第一定律，熱力學第二定律，多組分系統熱力學，化學平衡。第4學期《物理化學》(二)理論課為44～48學時，需講授的內容主要有:相平衡、電化學、界面現象、化學動力學。課程教學課時少，知識容量大，教學難度相當大。
1.2高職院校學生基礎薄弱
高職院校所招生源大多是高考低分段學生和中職畢業生，多數學生中學數理化基礎薄弱，學習主動性和自覺性較差，抽象思維和邏輯思維能力不強。許多學生對熱力學的一些基本概念如狀態函數、熵、熱力學第二定律表述等難以理解。盡管第一學年已經學習過了高等數學、物理、無機與分析化學等先修課程，可是有些學生連基礎物理知識和簡單的微積分運算也沒能很好掌握，遇到熱力學的功和熱的計算，不知如何下手。這些不利因素增加了物理化學教學的難度。
1.3物理化學傳統教法效果不佳
物理化學傳統教法是授課教師首先參照南京工業大學本科物理化學(B)教學大綱制定相應的課程教學計劃，熟練備課后，開始授課。由于教學課時少，內容多，教師上課以講授理論知識為主，上課進度比較快，滿堂灌，學生被動接受。物理化學中包含許多抽象概念，由數學推導得出的結論、公式，而公式的應用條件又是由具體的物理過程來決定。教師授課要先解釋基本概念，然后要進行基本理論闡述及公式推導，再講結論以及公式的應用，講例題(需板書)，最后再布置一定量習題讓學生課后復習。這種傳統教學方法對于那些數學物理基礎扎實、邏輯思維能力較強的學生比較適用，他們會上課專心聽講，認真思考，作筆記，課后認真復習記憶，但這些學習能力較強的同學只占少部分，不超過35%。多數高職學生不能適應這種快節奏的傳統教法，他們上課沒有作筆記的習慣，對物理化學教學中一些理論闡述及公式推導的反應是不懂;有些學生甚至連完成課后練習都感到困難，時間一長，對物理化學的學習產生畏懼心理，失去興趣。采用這種傳統教學模式的結果是教師付出了辛勤勞動卻沒有收到良好的教學效果。
面對目前我校高職物理化學教學現狀及存在的問題，如何培養具備必需的物理化學基礎知識的高技術技能型人才?物化教師必須探索高職物理化學課程的教學改革，做好高職物理化學課程建設工作。
2高職物理化學課程教學改革的實踐
我國高職教育人才培養模式的基本要求是:高職教育必須面向地區經濟建設，適應社會發展和就業市場的實際需要，培養基礎理論知識適度，技術應用能力強、知識面較寬、素質高的高技術技能型人才;以應用為主旨構建課程和教學內容體系。因此，高職教育培養學生不能按照學術型人才來培養，高職院校專業基礎類課程的教學內容應當側重實用性，貫徹以培養綜合職業能力為導向的能力本位課程觀和教育觀。
2.1以應用為主旨來選擇教學內容
物理化學作為一門理論性較強的化工類專業基礎課，在高職段教學內容的選擇上應遵循以應用為目的，以必需，夠用為度的原則。原來參照采用的南京工業大學本科物理化學(B)教學大綱，與南京化院高職段培養目標存在差異，對高職生不適用，需調整。為此，物化教師重新制定了高職物理化學教學大綱和課程教學計劃，具體章節的教學內容、課時量以及教學要求也做了相應調整。具體做法是:(1)加強基本概念、基本原理及基本公式的教學;不再對教材內容面面俱到，突出教學重點，使學生牢固掌握物理化學的基礎知識，夯實基礎。簡化有關抽象概念的講授和復雜的教學推導，如熵函數的導出，麥克斯韋關系式，化學勢的多種表示式，開爾文公式的推導等，這些內容多數高職生很難理解和掌握，可少講或不講，減少一些課時。(2)注重物理化學基本原理及基本公式的應用;比如將物理化學原理與生產或生活實際相結合，補充應用例子，可以增加一些課時，使學生加深對基本原理的理解。(3)注重培養學生的自學能力與思維能力;增加一定量習題課，補充一些綜合應用思考題，讓學生能運用物理化學基本原理分析和解決實際問題。(4)標注一些提高性或拓展性的應用知識，讓學有余力的學生自學或教師選講，滿足學生長遠發展的知識需要和綜合能力的提高。
2.2以培養學生能力為導向來改進教學方法
多數高職學生剛開始學習物理化學的前兩個月，對化學熱力學的基本概念和計算公式模糊不清，學習很吃力。所以物化教師應徹底改變傳統的滿堂灌、學生被動學習的教學方法，要正確處理好教與學的關系，要以學生為主體，讓學生參與教學過程，充分發揮學生的主觀能動性，激發他們的求知欲望，采取多種教學方法相結合來組織教學。
2.2.1精心組織教學，培養學生學習能力
由于物理化學教學課時有限，教師在授課前應正確把握授課內容的重點和難點，確定哪些重點內容需要精講，哪些內容略講，哪些內容可以讓學生自學，哪些內容需要討論學習等。如熱力學第一定律中PVT變化過程W、Q、U、H的計算，化學反應熱rHm的計算，(Qp，m恒壓反應熱)與rUm(QV，m恒容反應熱)的關系式Qp，m=QV，mrHm-rUm=BvB(g)RT，以及基爾霍夫公式等屬于重點內容;熱力學第二定律中熵判據、吉布斯函數判據及其應用，恒溫過程吉布斯函數變量G計算通式G=H-TS等屬于重點內容，特別是公式rGm=rHm-TrSm在化學反應方向判斷、化學平衡常數及平衡轉化率計算中廣泛應用，需要精講。因此，在課堂教學中應多舉一些計算化學反應rGm的例子，并讓學生參與討論，判斷化學反應可能進行的方向。凡重點講授的內容均布置一定量的課后習題，讓學生通過解題來加深對物理化學基本原理及公式的理解記憶。
熱力學中麥克斯韋關系式、偏摩爾量與化學勢、逸度與活度等抽象內容只作簡要介紹。另一方面，對于在無機與分析化學中已經學習過的部分內容，如化學平衡常數表示式及平衡移動原理、動力學中的簡單級數反應特征、電化學中的電極電勢計算等，在物理化學中涉及時可以略講。對于那些教材闡述較為詳細學生又能讀懂的內容，如熱力學中可逆體積功、焦爾實驗、焦爾-湯姆遜實驗等可以預先布置思考題，安排學生帶著問題自學，然后下次課檢查學生的自學情況，就思考題的結論在課堂提問，認真自學過的同學自然會踴躍發言，最后由教師進行歸納總結。這樣既培養了學生的自學能力，又節省了課時，提高了課堂教學效率。
2.2.2加強習題訓練，培養學生思維能力
學生是教學的主體，教師是教學的主導。高職學生學習主動性和自覺性較差，思維能力不強，因此，教師在教學過程中要充分發揮學生的主體作用，采用啟發式教學法。首先，要注意培養學生主動學習的習慣。引導學生掌握正確的學習方法，如課前預習課堂筆記課后復習每次下課前都給學生布置一定量習題和思考題，同時下達預習任務。其次，教師應加強習題課、討論課的組織。在習題課上教師精選部分中等難度以上的習題來啟發學生思維，講解時重點放在解題思路與方法上;然后讓一、二名學生到臺上演算，最后教師進行總結，對學生演算的結果進行分析，若還有錯誤，就指出錯誤，并給出正確答案。通過習題課，要讓學生明白，正確理解公式而不是死記硬背是學好物理化學的關鍵，要真正掌握物理化學基本原理，演算一定量的習題是必不可少的。
對于一些聯系化工生產實際的思考題，可以組織討論課來加以解決。如相平衡一章中，講完二組分實際溶液氣-液平衡相圖和精餾原理后，布置了兩個思考題:(1)為什么工業上常產生95%酒精?只用精餾含水酒精的方法是否可能獲得無水酒精?(2)常壓下若將環己烷(沸點80.7℃)和苯(沸點80.1℃)的混合物進行常規精餾，能否將二者分開?需采用什么辦法?讓學生上網查找文獻資料后再回答。討論課上教師采用啟發式教學，指出問題的關鍵所在:二組分實際溶液氣-液平衡相圖有什么特征?能形成最低恒沸物的二組分實際溶液精餾獲得什么產品?許多同學都能積極主動地在課堂上發表自己的見解，課堂氣氛活躍，教師最后再歸納總結答案:問題(1)在常壓下，H2O-C2H5OH二組分溶液能形成最低恒沸物(恒沸點78.1℃)，恒沸組成:含乙醇95.57%，而純乙醇的沸點為78.4℃，所以含水酒精用普通精餾方法是不可能獲得無水酒精的。問題(2)常壓下環己烷(沸點80.7℃)和苯(沸點80.1℃)的混合液能形成最低恒沸物(恒沸點77.3℃)，三個沸點相差太近，用常規精餾方法不可能將環己烷和苯分開。可以加入第三種組分丙酮(共沸劑)，由資料查出丙酮與環己烷能形成最低恒沸物(恒沸點53.1℃)，共沸精餾時丙酮與環己烷可以從塔頂蒸出，從而將環己烷和苯分開。聯系生產實際的課堂討論極大地提高了學生的學習興趣，加深了學生對物理化學原理的理解，提高了學生的思維能力。
2.2.3加強實驗教學，培養學生操作能力
重視實驗教學環節，加強學生的實驗技能和知識應用能力訓練，是高職院培養高素質技術技能型人才的關鍵。物化實驗是鞏固學生所學理論知識及提高應用能力的一個重要方法，同時有助于培養學生的創新能力。目前南京化院開設的物化實驗有:反應速率常數測定，反應平衡常數測定，物質燃燒熱的測定，雙組分氣-液平衡相圖測繪，以及電化學參數的測定等。物化實驗技能訓練，不僅包括基本操作能力、觀察并收集數據的能力;還包括處理實驗異常情況能力，處理實驗數據以及分析實驗結果的能力等。
實驗教學可以采用任務驅動法，讓學生探求實驗方法。例如，講完化學熱力學后，給學生布置任務:測定某個固體有機物的燃燒熱，要求學生提前寫好實驗方案。該實驗測定步驟較復雜，從樣品準備，點火絲的安裝，氧彈充氧到量熱計的安裝，溫度測量等每一步都需要學生仔細操作，并掌握一定的技巧，否則就會因點火不成功或燃燒不完全而引起實驗失敗。同時要求學生認真作好實驗現象和數據的觀測記錄。實驗完成后要求學生會運用已學過的rHm與rUm的關系式，以及基爾霍夫公式對實驗數據進行計算，得到的最終計算結果即是所測物質燃燒熱。學生通過圓滿完成燃燒值測定實驗，不僅培養了動手能力而且提高了運用熱力學理論解決實際問題的能力。學生在校期間，通過完成一定數量的物化實驗，可以掌握物理化學的基本實驗方法和思維方法，這對于學生將來走上工作崗位后進行創造性思維是十分有利的。
通過精選教學內容，改進教學方法，2012級3+2應用化工專業學生的物理化學學習狀況有了較大改善。大多數同學都重視物理化學課程學習，對學過的物理化學基本概念、原理、公式有了較深刻印象;并且，大二第4學期《物理化學》(二)期末考試成績也提高了很多。可見，物理化學教學效果有了較大提高。
藥學專業學生通過學習物理化學課程可以更好的理解和掌握后續專業課程，物理化學的許多理論在藥學實踐中都有所應用，但是，現有的大部分物理化學教材，仍然是以解決化學化工問題的角度來講述物理化學的理論，部分教材即使對藥學相關方面有所涉及也僅僅是以知識拓展或習題的形式展開，學生對物理化學和藥學的關系感受不深，導致學生無法學以致用。因此，我們在物理化學教學內容方面做了許多改動：熱力學基本定律是化學熱力學的基礎[3]，但其中復雜的數學推導過程導致學生望而生畏，為此，在教學中，我們只要求學生理解基本原理，了解公式的意義，掌握基本公式的應用即可。但是，對于在藥學專業中有所應用的幾個重要的概念，我們則特別加以強調，比如，熵函數是熱力學的基本函數，在藥學領域，也經常使用熵函數表征藥物結構特性，確定合成條件，分析藥物代謝機理，輔助藥物劑型設計等，而傳統教學中仍沿用了化學專業的講授思路，沒有體現出其在藥學專業中的特殊意義，因此，在教學中，我們簡單的通過卡諾循環引入熵函數之后，便從統計熱力學開始，以微觀的角度，從熵函數的物理意義出發，介紹熵函數，并進一步的通過學習掌握熵函數的應用。
化學平衡和相平衡是熱力學的基本應用，學生通常會在學習這部分內容的時候意識到物理化學和藥學的密切聯系，作為教師，應該有意識的引導和幫助學生建立和掌握這種聯系，為此，在教學中，我們通常選擇以現實中存在的藥物合成反應為例子，向學生講解相關公式的應用，而在相平衡中，我們在理論教學的同時，還會向學生解釋冷凍干燥技術、超臨界二氧化碳萃取、水蒸氣蒸餾等相關藥物提取技術，特別是在學元相圖時，我們會引導學生思考，低共熔點的存在，對于藥物劑型設計有何影響，如何利用和避免這種影響，并向學生展示其具體應用。相比化學熱力學，化學動力學與藥學的關系更加明顯[4]，其基本理論在藥物穩定性、藥物體內代謝等方面具有顯而易見的應用，在教學中，我們強化了這種聯系，通過設計習題，以具體藥物的代謝速率、藥物貯存期預測等相關案例為載體，讓學生親自動手應用動力學理論，解決專業問題，這一方面有利于學生對于物理化學基本知識的掌握，也有利于學生后續相關課程的學習，采用這種以專業需求為導向的教學方法，能夠明顯的提高教學效果。同樣的，在講授表面化學、膠體化學部分內容時，我們也以滿足專業需求為出發點調整了相關教學內容。根據我校藥學專業培養計劃，在講授這部分內容時，學生已經開始了藥劑學課程的學習，部分知識學生其實已經有所了解，比如表面張力、表面活性劑等內容，為避免重復，在授課時，我們更加側重于在理論的高度去分析、解釋相關的內容，這樣會更加有助于學生對已學知識的理解與掌握。
2結合學生實際，改革教學方法
教學過程是一個師生之間互動的過程，目的是使學生掌握所傳授的知識，然而，不同學生的學習基礎不同，對知識的理解、領悟能力也有所差別，因此需要教師根據學生的實際情況，靈活的把握教學內容和教學方法。筆者所在學校為地方本科院校，學生數理基礎較差，抽象思維能力不足，對公式繁多、邏輯性強的物理化學課程有明顯的畏難情緒，有較多的學生認識不到物理化學與藥學專業的聯系，因此學習興趣和積極性不高，同時，學校有大專和本科兩個不同層次，不同層次的學生知識基礎和學習能力有所差別，對于物理化學課程的要求也有所不同，這些具體的現狀，既是我們在教學中所面臨的困難，也是我們把握教學內容和教學方法的重要依據。
針對這些現狀，我們靈活選擇教學方法；提高教學效果。比如：采用案例分析法、問題引入法等教學方法，通過展示具體的藥學或生活實踐案例，引出其背后隱藏的物理化學原理，通過理論聯系實際，啟發學生思考，加強學生對于理論知識的掌握。比如，在講解動力學部分時，分析藥物在人體內的吸收、代謝過程，分析其動力學特性對于藥物劑型設計的影響。活用講授法這一基礎教學方法，對教學內容有所取舍，以適應學生實際情況和專業需求。對于物理化學繁多的公式，講授時可以弱化公式的推導過程，對于專科生則可以完全取消公式推導的講解，轉而強調公式的應用條件，并通過習題的方式，幫助學生掌握其具體應用。熟練和合理使用多媒體技術。多媒體技術的出現，讓教學過程變得更加靈活有效，方便快捷，通過圖像、視頻，學生可以對知識有更加直觀的體會。比如，在學習固體的潤濕這部分內容時，通過展示大量豐富的相關圖像和視頻，比如，原油泄漏環境中的海鳥、“魔法砂”的神奇現象、荷葉上的水滴等，教師可以靈活的讓學生理解教學內容，并用理論對這些現象進行分析，既有利于知識的掌握，又活躍了課堂氛圍。
3以應用為導向，重視實驗教學
物理化學實驗是物理化學教學中的非常重要的一部分內容，其教學目的在于使學生掌握實驗操作技能和數據處理能力，學會利用物理化學理論解決藥學專業問題，培養學生理論聯系實際的應用能力和解決未知問題的創新能力和探索精神。為實現教學目標，在教學中，我們主要作了如下努力：注重實驗操作細節，加強基本功的訓練。在實驗教學中，我們發現，許多本該在其他課程中掌握的基本操作，學生掌握的并不夠牢固，比如分光光度計的使用，滴定操作，甚至某些專科學生配制特定濃度溶液都無法獨立完成，這些問題不僅會影響到物理化學實驗的完成，還會對學生后續專業實驗造成很大的影響。因此，在教學中，除了集中講解、演示之外，實驗教學人員還全程對學生進行觀察，一旦發現學生有操作問題，則立即對其進行講解和指導，直到確認其掌握為止。針對藥學專業需求開設物理化學實驗。
關鍵詞：熱力學與統計物理學；國家精品課程；統計熱力學體系
“熱力學與統計物理學”（簡稱“熱統”）是我國高等院校本科物理專業的一門必修課程，是研究物質有關熱現象（即宏觀過程）規律的理論物理課，也是普通物理“熱學”的后續課。內蒙古大學“熱統”教學組在20多年教學實踐中，不斷更新教育觀念，探索課程教學體系的改革，逐步建立了以微觀理論為主線的教學體系，建設了首門“熱統”國家精品課程（2004年）——“統計熱力學”，陸續出版了配套教材[1]和學習輔導書[2]。
一、關于“熱統”教學體系的思考
關于熱現象的理論包括兩部分，即宏觀理論——“熱力學”和微觀理論——“統計物理學”。我國目前的“熱統”課程由早年設置的 “熱力學”和“統計物理學”兩門課程合并而成，一直沿襲“熱”、“統”相對獨立的“一分為二”教學體系[3-5]。教學內容安排大體以學科發展歷史和認識層次為序，由唯象到唯理，由宏觀到微觀。這種體系十分成熟，在多年教學實踐中獲得很大成功。隨著科學技術和人類現代文明的飛速發展，人們認識世界的條件、增長知識的方式和獲取信息的渠道發生了質的變化：昔日深奧難解的名詞，今天已可聞之于街巷；諸多科學概念的理解，逐漸變得不很困難。在這種知識氛圍和學習環境下，從中學到大學的物理教學內容均在不斷地改革和深化。同時，現代科學成就在高新技術中的廣泛應用向21世紀人才培養提出更高的要求。這一切，催動著大學物理課程改革的進程，也激發起我們對傳統體系的思考。
從“熱物理”系列課程改革現狀來看，一方面，普通物理“熱學”課程的內容已進行了必要的深化和后延，原有“熱統”課程與現行“熱學”課程內容出現較多重復。僅以汪志誠著《熱力學 · 統計物理》[5]和秦允豪著《熱學》[6]為例，二者內容重疊約為1/3。過多重復造成學習時間與精力的浪費，甚至引發學生的厭學情緒，使學習效益降低。另一方面，飛速發展的高新技術拉近了基礎理論與應用技術的距離，就熱物理而言，無論實際工作中的應用，還是繼續深造時的基礎，都對“熱統”課程教學提出更高的要求。增加課程的統計物理比重，深化微觀理論的系統理解勢在必然。此外，改革開放以來，我國高等教育從學制到專業及課程設置均有較大幅度的變動，“熱統”課教學時數多次削減（1208672、64），課堂教學的信息量和效益問題變得更加突出。面對這種形勢，各校對“熱統”課程的內容進行了不斷的改革，逐步增加統計物理比重，努力減少和避免與“熱學”的重復。然而，由于沒有觸動“一分為二”的體系，大量的簡單重復難以避免，“熱力學”內容仍然偏多，實際教學中統計物理的系統性難以保證。
針對上述問題，我們從體系結構著眼，對“熱統”課程進行了較大力度的改革[1]。我們的改革思路是：打通“熱物理”宏觀與微觀理論的壁壘，融二者為一體，削減學時、充實內容，有效地避免與普通物理的簡單重復，提高教學效益；以微觀理論為主導，確保統計物理體系的完整性與系統性，增加課程的先進性與適用性。在上述思想指導下，構建了“熱統”課程的“統計熱力學”體系。新體系從根本上解決了熱物理課程中理論物理與普通物理之間層次交疊、內容重復的問題；大幅增加統計物理比重，使其理論及應用內容在總學時中占到3/4以上。
二、統計熱力學體系的特色
統計熱力學教學體系的主要特色是：熱物理學以微觀理論為框架；微觀理論以系綜理論為主線；系綜理論以量子論為基礎。體系知識結構框如上圖所示。
1．以微觀理論為框架，融微觀與宏觀一體
“統計熱力學”以微觀理論——統計物理為主導，建立了從微觀到宏觀、完整自恰的理論體系。
在傳統的“一分為二”體系下，學生往往將過多精力用于熱力學計算，不能很好地理解統計物理的理論體系，容易將熱現象的宏觀和微觀理論割裂開來。本體系從微觀理論出發，用統計物理理論導出熱力學基本定律，討論體系熱力學性質，給出統計物理概念與宏觀現象的對應，融熱現象的微觀、宏觀理論于一體，結束了兩種理論割裂的傳統教學格局，提高了認識層次。同時，使理論物理與普通物理的分工更趨合理，便于解決傳統體系難以避免的“熱統”與“熱學”過多重復問題。
本體系按照統計物理學的知識框架，將主要知識點劃分為孤立系、封閉系和開放系等三個模塊（參見上圖）。各塊均首先給出相應的統計分布，進而引入熱力學勢（特性函數），導出熱力學基本定律，再用微觀和宏觀理論相結合的方法研究具體系統的熱力學性質。例如：在孤立系一章，從等概率基本假設出發，引入統計物理的熵，導出熱力學第一、第二定律，進而研究理想氣體的平衡性質。在討論封閉系時，從正則分布出發，引入熱力學勢——自由能，給出均勻系熱力學基本微分式，進而導出麥克斯韋關系，介紹用熱力學理論研究均勻物質宏觀性質的方法，再具體討論電、磁介質熱力學、焦-湯效應等典型實例。同時用正則分布研究近獨立子系構成的體系，導出麥-玻分布，介紹最概然法；進一步導出能均分定理，介紹運用統計理論研究半導體缺陷、負溫度、理想和非理想氣體等問題的方法。對于開放系，首先導出巨正則分布，再引入巨勢，給出描述開放系的熱力學微分式，研究多元復相系的平衡性質，討論相變和化學熱力學問題；用量子統計理論導出熱力學第三定律，討論低溫化學反應的性質。另一方面，考慮全同性原理，用巨正則分布導出玻色、費密兩種量子統計分布，給出它們的準經典極限——麥-玻統計分布，并運用獲得的量子統計分布分別討論電子氣、半導體載流子、光子系的統計性質和玻色—愛因斯坦凝聚等應用實例。
2．以系綜理論為主線，完善統計物理體系
與國內現流行體系不同，“統計熱力學”的統計物理以“系綜理論”為基礎，具有更強的系統性。
現流行體系為便于學生理解，大多先避開系綜理論，講解統計物理中常用的分布和計算方法，如近獨立粒子的最概然分布、玻耳茲曼統計、玻色統計和費米統計及其應用等，而在課程的最后介紹系綜理論有關知識[5]。這種體系除內容不可避免地出現重復外，還在一定程度上犧牲了統計物理的系統性。在實際教學中，為了闡明有關分布和統計法，往往不可避免地運用如等概率假設、配分函數、巨配分函數等系綜理論的基本概念，難免出現生吞活剝、“消化不良”的弊端。從體系實施現狀來看，不少院校因學時有限，在熱力學和基本統計方法的教學之后，對系綜理論的介紹只能一帶而過，學生難以完整掌握統計物理理論。
我們多年采用系綜理論為主線的教學實踐表明，“統計分布”與“系綜”的“分割”是不必要的。本體系首先引入“系綜”概念，將整個“統計熱力學”的基礎建立在系綜理論之上，從一個基本假設——等概率假設（微正則系綜）入手，漸次導出各種宏觀條件下的系綜分布，建立配分函數、巨配分函數等基本概念，給出相應的熱力學勢和熱力學基本微分公式；同時，順暢地導出如最概然分布、玻耳茲曼統計、玻色統計和費米統計法等常用分布和計算方法，并用于實際問題。在教學過程中，力求循序漸進地闡明統計物理的基本理論，使學生準確、清晰地掌握統計物理的基本概念，對熱物理理論有完整系統的理解，能夠全面、靈活地運用，為進一步學習更高深的知識和了解物理學的最新成果奠定扎實的基礎。
3. 以量子理論為基礎，認識微觀運動本質
為使學生準確認識微觀運動本質，“統計熱力學”將系綜理論建立在量子論的基礎上，而經典統計則作為量子統計的極限給出。
傳統體系多從經典統計入手，然后進入量子統計。我們教學實踐的體會是，物理學歷史上由經典論到量子論的認識過程沒有必要在統計物理教學中重演。通過現設“普通物理學”課程的學習，學生已理解微觀運動遵從量子力學規律，并具備了一定的量子論知識基礎，在量子論基礎上建立統計物理理論順理成章。事實上，微觀運動的正確描述須用量子理論，而量子統計與經典統計就統計規律性而言并無本質區別，經典統計只是量子統計的極限情形而已。以量子論為基礎構建統計物理體系，更有利于學生盡快認識事物的本質，迅速進入對前沿科學的學習。
三、關于體系的兼容性——幾個共同關注的問題
“統計熱力學”以系綜理論為主線，以量子論為基礎,大幅提高統計物理比重，適當地增加了課程深度。在課時縮減，招生規模擴大的形勢下,實施上述改革更有一定風險和難度。另一方面，新體系能否與流行體系兼容，也是國內同行普遍關注，需要在優化改革方案過程中解決的問題。為化解難度，提高兼容性，在體系建立和教學實踐中，我們著力解決了以下幾個問題：
問題之一：量子理論與系綜理論理解困難問題。如前所述，學習本體系前應具備一定的量子論知識。目前國內物理專業的“熱統”課程多排在“量子力學”之前。這就不可避免地出現了“前量子力學”困難。為解決這一問題，我們在課程引論中安排了量子論基本知識的講授，介紹量子態、能級、簡并、全同性、對應關系等概念。如此處理，再結合普通物理“原子物理學”中學到的量子力學初步知識，學生就能夠較好地接受“量子統計”有關概念。此外，我們將“量子態”和“量子統計法”兩個初學者較難理解的概念做分散處理：分別在第1章引入“系綜”概念之前和第6章巨正則系綜概念之后講授，既分散了難點，又使概念和運用銜接緊密，有利于及時消化。
系綜理論是統計物理中最核心、最抽象的內容，也是統計物理教學的難點。國內流行體系將系綜理論與常用統計分布及計算方法分離，安排在課程最后集中單獨介紹。我們實踐的體會是，這種處理將多個難點（三種系綜及相應熱力學關系）集中，增加了學生的理解困難；加之系綜概念孤立于基本統計方法和應用之外，更顯抽象枯燥。學生學后或覺不知所云，或難縱觀全局，終致應用乏力。鑒于此，我們遵循由表及里、由淺入深、循序漸進、層層推進的認識規律，將系綜的基本概念和三個系綜分散在七章中穿插講授、逐步深入，并及時運用理論對相應系統的性質加以討論。這樣做，可分散認知難點，并及時結合應用，實現宏觀微觀的交錯，避免枯燥無味的困惑，既保證了熱物理理論的系統性和完整性，又解決了系綜理論為主線的教學困難。
問題之二：關于最概然法與麥-玻統計問題。最概然（可幾）法與麥克斯韋-玻爾茲曼（麥-玻）統計法，是統計物理中應用較廣的兩個方法。采用系綜理論為主線的教學體系，是否會影響這兩種方法的學習和運用？這也是國內同仁關注的問題之一。在新體系課程改革和教材編寫中，對這兩部分內容均給予充分的注意。在第三章（封閉系）導出正則分布和相應熱力學公式之后，用兩種方法導出麥-玻分布：一是作為近獨立子系的平均分布，由正則分布導出；二是從微正則系綜出發，用最概然法導出。同時還由麥-玻分布給出熱力學公式，并討論幾種分布之間的關系，給出分布的應用實例。實踐表明，這種處理模式能全面深化學生對最概然法與麥-玻分布的理解，以致在應用中得心應手；還能強化對系綜理論和統計物理體系的理解。
問題之三：熱力學基本方法掌握問題。熱力學作為一種可靠的宏觀理論，從基本定律出發，通過嚴格的數學推演，系統地給出熱力學函數之間的有機聯系，將其用于實際問題。深入理解熱力學定律的主要推論和熱力學關系，熟悉它們的應用，掌握熱力學演繹推理方法，是“熱統”課程不可或缺的內容。“統計熱力學”體系以微觀理論為框架組織教學，是否會削弱學生在熱力學理論的理解和應用方面的訓練？對這個問題，國內同行關注有加，各見仁智，也是我們在課程改革中始終注意的問題。我們的處理模式是：打通熱物理宏觀與微觀理論的壁壘，針對不同宏觀條件，在相應章節給出各種系綜分布，然后導出熱力學公式，并插入相應的熱力學理論訓練內容，確保足夠篇幅討論平衡態的熱力學性質。例如：在建立封閉系的正則系綜理論后，插入“均勻物質熱力學性質”一章，集中講授麥克斯韋關系、基本熱力學函數和關系、特性函數等概念，介紹熱力學基本方法和對典型實例的應用。建立開放系的巨正則系綜理論后，又集中介紹與之相關的相平衡、化學平衡等問題的宏觀理論。事實上，熱物理的微觀和宏觀理論相得益彰、不可分割。在學習運用統計物理研究宏觀過程的規律時，勢必也會反復地運用熱力學函數、公式和相應方法，使學習者得到相應訓練。此外，再提供一定數量的習題，輔之以課外練習，以達到“學而時習之”的效果。這樣，新體系雖然大量削減純粹“熱力學”內容，并未削弱對熱力學理論的理解和方法的訓練，相反可使其得到加強和升華。
內蒙古大學“熱統”教學組近20年的課程改革和教學實踐證明，用“統計熱力學”體系組織本科物理專業“熱統”課教學是可行的。采用同樣的體系和教材，適當取舍內容，在應用物理和電子科學技術專業組織2學分“統計物理”教學，亦取得一定的經驗，其效果令人欣慰。毋庸置疑，筆者主張統計熱力學體系，絲毫無意否定“熱統分治”的傳統教學體系。兩種體系，各有千秋，互補互鑒。究竟采用何種體系組織教學，還應視培養目標、師資力量、學生狀況等，因地制宜地選擇。
參考文獻：
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進入21世紀，隨著科學技術的飛速發展，電子計算機的應用已經滲透到各學科的每一個領域之中，各學科的進一步發展對計算機的依賴程度越來越高，化學工程學科也不例外。目前，計算機已經深入應用到化工模擬、計算化學和化工制圖等化學工程學科的各個層面之中，對化學工程的發展起著巨大的促進推動作用。化學工作者應該抓住機遇，在新時期努力學習計算機知識、熟練掌握運用計算機，將其應用到化工設計、化學本文由收集整理計算中去，使化工學科能夠更快地發展。
化學工程作為一門基礎學科，長期以來是以實驗為基礎發展起來的，是一門理論與實驗相結合的學科。隨著計算機技術和信息技術的發展日新月異，化學工程的研究中又增加了計算與計算機模擬的方法，它已經逐漸成為化學工程中最富有生命力的研究方法。隨著電子計算機在化學工程中的廣泛應用，傳統的化學工程學科已逐漸成為一門集實驗、計算、理論于一體的綜合性學科。
從20世紀50年代開始，科研工作者就利用計算機解算化工過程的數學模型，使研究方法出現了一個革新。經過幾十年的發展，化工過程模擬已經成為普遍采用的常規手段，被廣泛應用于化工過程的研究、開發、設計、生產操作的控制與優化、操作培訓和技術改造之中。
一、流程模擬
化工過程流程模擬或流程模擬是根據化工過程的數據，諸如物料的壓力、溫度、流量、組成和有關的工藝操作條件、工藝規定、產品規格以及一定的設備參數，如蒸餾塔的板數、進料位置等，采用適當的模擬軟件，將一個有許多個單元過程組成的化工流程用數學模擬描述，用計算機模擬實際生產過程，并在計算機上通過改變各種有效條件得到所需要的結果，其中包括最受關心的原材料消耗、公用工程消耗和產品、副產品的產量和質量等重要數據。
流程模擬就是在計算機上“再現”實際生產過程，由于這一“再現”過程不涉及實際裝置的任何管線、設備以及能源的變動，因此給化工模擬人員最大的自由度，可以在計算機上任意進行不同方案和工藝條件的探討、分析。流程模擬式計算機技術是化工方面的最重要應用之一。應用流程模擬系統不僅可以節省時間，也可節省大量資金和操作費用，提高產品質量和產量，降低消耗。流程模擬系統還可以對經濟效益、過程優化、環境評價進行全面地分析和精確評估，并可以對化工過程的規劃、研究和開發及技術可靠性做出分析，并快速準確地對多種流程方案進行分析和對比。
二、單元模擬
化工工業處理的過程是以質量、動量和能量的連續流動為特征，傳統手段對這一過程的處理很大程度上是依靠經驗以及一些宏觀參數表達的經驗關系式。現代流程模擬技術中，絕大部分單元過程仍被處理為“黑箱”模型，對流動、傳質、熱、反應比較敏感的單元過程的設計、放大，需要了解有關質量、動量、能量流更多微觀和深入的信息，單元模擬技術就是為了解決這一問題而產生的。
在單元模擬過程中，單元內部的介質基本是多組分或多相的，傳質、傳熱、反應過程相互耦合。單元模擬技術通過離散方法求解這一耦合體系，以獲得空間和時間的速度分布、溫度分布、壓力分布、濃度分布、相分數分布等。單元模擬技術可以提供傳統手段難以獲得的大量信息，如單元過程內部所有參數的空間分布和動態變化，通過這些信息可以深入理解單元過程內部的機理，在發生異常時亦有助于分析原因。因此，它是一種低成本的調優手段，當結構形式或結構參數變化后，單元過程內部隨工藝參數和操作參數而變化的過程，可以在計算機上很方便地進行試驗，直接用于優化和改造手段，而且單元模擬的計算不是經驗性的，比較可靠，目前單元模擬主要用于化工生產的工程放大、優化設計、診斷及擴能改造、生產調優及控制四個方面。
三、反應動力學模擬
化學反應動力學是一門研究各種因素對反應速率的影響規律和反應機理的科學，在根據實驗結果和對反應機理研究的基礎上建立了化學反應動力學方程，它們對反應器的設計、最優化條件的選擇都是必不可少的理論基礎。
目前所采用的物理化學教材對一系列對峙、平行、連
續等復雜反應的動力學方程僅給出分離變量法或消元法等單一的數學處理方法，這種方法對于非常簡單的復雜反應可以求出解析解，但大多數化學反應的反應機理非常復雜，由于從反應機理得到的微分方程組，非常不便求解，因此借助電子計算機用數值解法，可以方便地求解從反應機理得到的微分方程組。
計算機模擬在復雜化學反應動力學的計算中有著廣泛的應用，通過計算機模擬計算得到的結果可以預知反應過程中各反應物質濃度的變化，通過對連續反應最佳時間的計算可以控制反應時間以得到所需要的物質的最大濃度，通過計算平行反應和對峙放熱反應最佳溫度，可以控制反應溫度，優化反應條件，使生成產物的速率達到最大值，這些計算機模擬計算的數值可以為實際工業生產中工藝條件的控制以及反應器的設計提供重要的參考數據。
四、分子模擬
從分子水平來研究化工過程及產品的開發和設計，無疑是21 世紀化學工程的一個重要方向，計算機模擬研究已漸成為與實驗研究及理論研究相平衡的認識自然規律的第三種重要方法。化工熱力學數據對于化學工業過程的設計、操作以及優化具有重要的作用。熱力學數據一般通過三個途徑取得：即實驗測定、理論總結及計算機分子模擬。通過計算機分子模擬，可以較為嚴格地從流體的微觀相互作用出發，預測流體的宏觀熱力學性質。特別是在一些極端的條件（如高溫、高壓、劇毒）下，進行實驗是很困難的，計算機模擬則較易實現，并且比較經濟。采用計算機分子模擬方法，可以得到相當可靠的熱力學體系的徑向分布函數、宏觀熱力學性質以及輸運性質，這為我們建立與改進各種描述實際現象的理論或模型提供可靠的依據。
化學是一門基礎性學科，是以實驗為基礎發展起來的理論與實驗相結合的學科，隨著計算機技術在化學學科中的廣泛應用，逐漸形成了應用計算機研究化學反應和物質變化的獨立學科，它以計算機為技術手段，進行化學反應方面的數值計算，這就是計算化學。
計算化學是理論化學的重要分支，是利用電子計算機、通過數值計算解決化學問題的一門方法學。計算化學是一門新興的、多學科交叉的邊緣科學，它運用數學、統計學與計算機程序設計的方法，進行化學方面的理論計算、實驗設計、數據與信息處理、分類、分析和預測。隨著化學儀器對自動化要求越來越高，許多化學實驗過程用人工進行控制相當困難，需要可靠的控制技術系統，因此計算機計算模擬技術從根本上改變了化學實驗技術。
計算化學以數值計算為基礎，用高級語言及其編程技術，解決化學中的數值計算問題，它將數學的計算方法通過計算機程序具體地應用于化學過程中，通常用來研究化學中一些常用的、共同的、較為常見的計算方法，是化學計算的核心。實驗數據的內插、函數擬合、線性方程組求解、高階方程組求解、解微分方程組、求本征值與本征向量等，它們均與化學中量子化學、分析化學、化學平衡、化學動力學和試驗數據處理等密切相關。現代計算化學技術的發展，已經能夠將各種化學性質與分子結構之間的關系定量地聯系起來，化學因此正從實驗科學邁向實驗、計算、理論相結合的綜合性學科，化學已經由多實驗少計算，演變為先實驗再計算，也必將逐步演變為先計算再實驗。
目前計算化學在無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、結構化學中都有廣泛地運用，具體來說，計算化學要完成的任務主要有量子結構計算、分子從頭計算、半經驗計算和分子力學計算等量子化學和結構化學范疇，以及物理化學參數計算，包括反應焓、偶極距、振動頻率、光譜熵、反應自由能、反應速率等理論計算，這些屬于化學熱力學、化學動力學及統計熱力學范疇。在計算化學中，數值計算是最根本的任務，其目的是將已知參數通過適當的數學計算得到一個預期的結果，這個結果可以和實驗結果相比較，也可以和前人的研究成果相比較，最終得出結論，用來指導化學實驗的實施。
化學工程設計具體的任務涉及物料衡算、能量衡算、廠區布置圖繪制、車間布置圖繪制、設備裝備圖繪制、管道布置圖繪制、帶控制點工藝流程圖繪制、設備選型及強度校核計算等許多工作，如此眾多繁雜的工作，如能引入計算機輔助，將大大減輕化工設計工作的強度。
過去那種利用普通紙筆繪制化工圖樣、利用計算尺和計算器進行的各種計算將被計算機軟件應用所取代。計算機輔助設計制圖和普通制圖相比不僅具有繪制精確、圖面整潔等優點，而且還具有隨意修改、重復利用、按需打印等普通手工繪制無法具備的特點，利用計算機輔助設計
進行化工工程圖繪制已經是21世紀的基本趨勢。
關鍵詞：無機及分析化學；教材；編寫；課程建設；教學
對于近化學專業如生命科學、材料、環境、農學、醫學及藥學等專業的學生而言，學習無機及分析化學課程對他們學習基礎知識和專業知識都是不可或缺的。將無機化學和分析化學兩門課程合并為無機及分析化學一門課，經過二十多年的探索和實踐已逐漸得到教育界的廣泛認可。由南京大學陳榮三教授主編的《無機及分析化學》是我國最早正式出版的教材，2006年本書的第四版作為普通高等教育“十五”國家級規劃教材正式出版。本文對該教材第四版的編寫進行簡要介紹，提出一些膚淺的體會和大家交流，以期起到拋磚引玉的作用。
一、《無機及分析化學》教材編寫的回顧
由陳榮三教授主編、黃孟健教授等人參編的《無機及分析化學》一書，從1975年由南京大學自編講義，到1978年人民教育出版社作為全國高等學校生物系通用教材正式出版至今已有三十年的歷史了，這是1977年恢復高考后國內第一本《無機及分析化學》教材，最初主要供生物系及農醫等院校相近專業使用。它首次將四大滴定融入四大平衡中講授。由于生物及相關學科發展的需要，以及全國讀者對這本書的厚愛，在教育部有關部門和高等教育出版社的大力支持下，全國許多綜合大學和師范院校，如北京大學、南開大學、復旦大學、廈門大學、蘭州大學、四川大學、武漢大學、山東大學、暨南大學、西北大學、華東師范大學、南京師范大學、華中師范大學、福建師范大學、河北師范大學等數十所高校任課教師成立了“全國高校‘無機及分析化學’課程建設與教學研討會”。研討會先后舉辦過五次。第一次于1983年6月由南京大學承辦，第二次于1984年6月由云南大學承辦。這兩次研討會對此書的編排和內容的選取進行了積極的討論，并提出將化學熱力學和化學動力學內容加入到教材中的必要性和可行性，認為用簡明扼要的闡述，適度地引入化學熱力學和化學動力學的基本概念和基本理論，有利于學生更好地學習物質結構和掌握元素化學的知識。于是在1985年出版的第二版中，首次將熱力學引入無機及分析化學教材，同時為適應當時高等學校的實際情況(無機化學和分析化學分屬兩個不同的教研室)，又將無機化學和分析化學分開編寫。其后，于1986年10月，1989年10月及1993年10月分別由南開大學、武漢大學和廈門大學承辦了第三、四和五次研討會，會議對這本教材的第二版提出了不少中肯和有益的意見，同時也為修訂第二版醞釀第三版做了大量的準備工作。1998年，南京大學為了博采眾長，分別邀請南開大學和復旦大學教學一線的袁婉清及杜岱春兩位教授參加第三版的寫作。迄今該書已為全國許多高等院校生物系以及農、林、醫等院校有關專業所選用，受到全國廣大師生的歡迎。
歷次“‘無機及分析化學’課程建設與教學研討會”對無機及分析化學教材建設和教學中存在的問題都進行了廣泛深入的討論，對提高無機及分析化學課程的教學質量及《無機及分析化學》教材的編寫起了十分重要的推動作用。
2006年8月，為了深入貫徹落實教育部第二次全國普通高等學校本科教學工作會議精神，大力推進校、省、國家三級精品課程建設，及時總結國內高等學校無機及分析化學課程的教學改革經驗，在浙江大學召開了“無機及分析化學”課程建設與教學研討會。此次會議通過廣泛、深入的討論和交流，與會者普遍認為“無機及分析化學”是為實現課程結構和教學內容整合、優化而由原來的無機化學和分析化學兩大基礎課程合并而成的一門重要的基礎理論課程，是教學體系改革的結果。它又是近化學類專業一門重要的必修基礎課程，是建立相關技術人才整體知識結構、能力結構的重要組成部分，同時也是后續化學課程的基礎。
“無機及分析化學”課程建設與教學研討會是一種很好的教學研討形式，它能集思廣益，有效促進無機及分析化學課程的建設，提高高校基礎課程教學的質量，建議在現有的基礎上可以采取民辦公助，企業資助的形式把研討會延續舉辦下去。
“無機及分析化學”對高等學校近化學類專業學生而言是一門重要的基礎課程。無機化學和分析化學原本是兩門獨立的課程，定性分析“合”在無機化學的元素化學中已為多數人所接受。可是無機化學和定量化學分析是“合”是“分”，化學分析和儀器分析的比例和安排等問題，一直是教學改革中的爭論點。“無機及分析化學”顧名思義，應和分立的無機化學和分析化學有所不同，可是在課程設置、教學安排、教材內容等方面一直存在著“合”與“分”的問題。經過近三十年的摸索與實踐，這一問題亦日趨明顯，已達成初步共識。因為，為了解決內容和學時的矛盾，“合”是必要的手段；無機化學和分析化學原本就是兩門相近的學科，“合”也順理成章；以“合”為上，“合”是進步，是學科發展的需要和方向，實踐中已顯示出“合”的優點。這方面浙江大學主編的《無機及分析化學》教材就做得較好。
二、《無機及分析化學》(第四版)的編寫和體會
當前，生命科學及近化學類學科的發展一日千里，化學在這些學科中的重要性更為突出。為適應當前教學改革的形勢，編者在第四版的修訂過程中努力遵循“加強基礎，趨向前沿，反映現代，注意交叉”的現代課程建設理念。“加強基礎”就是注重基本理論和基本概念，教學中讓學生在學時較為緊張的情況下很好地掌握化學的基本知識和基本實驗方法，為他們日后的專業學習和科研工作打下良好基礎。“趨向前沿”則是在教材的編寫中增加最新的科學研究的成果，引導學生在學習知識的同時了解當前科技發展的最新動態，為進行創新型思維奠定基礎。“反映現代”：在生命科學步入分子水平的今天，其重要標志就是分子生物學、分子醫學、遺傳組學、蛋白組學、代謝組學和納米材料科學等學科的相繼出現。如何不失時機地將化學學科作為一個整體介紹給學生，與時俱進，并在此基礎上，搭建一個現代化學的教育平臺，以此“反映現代”，這是我們追求的一個目標。“注意交叉”：新興交叉學科的出現，是當今科技發展一大趨勢，適應這一發展的需要，則是高校從事化學教學的教師們的一項重要任務，同時也是一個具有共性的教學研究的新課題，這需要根據各自學校的具體情況，對整個教學體系和教材建設進行必要的改革和調整。第四版的
編寫中，我們也只是做了初步的嘗試，有待聽取大家更多的意見和建議。現將第四版中課程建設十六字理念的體現作進一步說明。
加強基礎：較全面地介紹化學基本原理。在第一次介紹化學原理時是具有化學總論性質的，要使學生對化學有一個系統全面、較中學化學有更深入一步的了解。具體地說就是要較全面地介紹化學原理三個主要部分：化學變化方向和限度問題(化學熱力學)；化學反應速度和機理問題(化學動力學)：物質結構和性能之間的關系，使學生能把握和初步利用這些基本觀點處理化學問題。
趨向前沿：第四版中將“環境污染和環境化學”以及“核反應和放射性同位素的應用”增加進來，而我們在課程教學中，結合可持續發展及最新的生物技術的研究手段包括同位素技術的應用等，已在課堂教學中作為實例介紹給學生，這也是在教學中體現“趨向前沿”這一理念。這既培養了學生的學習興趣，也引導學生進一步認識到所學知識的實際應用，從而起到一個培養興趣及探索創新精神的作用。
反映現代：雖然第四版教材中增加了“拓展知識”這一部分內容，實際在我們的課堂教學中就已經或多或少地在相關的章節中把一些與課程內容有關的最新知識和進展增補進去，除此之外還有針對性地邀請有關專家作報告，介紹與所學基礎知識有聯系的新知識、新理論、新進展以開拓視野，明確方向。為更好地“反映現代”，如對物質結構部分的學習則按歷史進程來講授，不僅使內容更為生動，也可使學生領會科學家的思維方法和他們解決問題的正確途徑。
注意交叉：本教材名為“無機及分析化學”，但不少學校在實際的教學中則是分為“無機化學”和“分析化學”兩部分來講授，這兩者之間就有許多交叉和重復之處，如何更好銜接這兩部分，是很多教師關心和需要研究的問題，如“元素化學與定性分析”、“四大平衡”與“化學滴定”處理得當，就會取得減少課時、相得益彰的效果。各校教師也可根據各自不同的見解采取行之有效的做法，我們亦愿意得到大家的指點。交叉學科的出現，是當代科技發展一大標志，徐光憲先生2006年4月在大學化學化工基礎課程建設論壇的致詞中就曾指出，以化學為一級學科，再到無機、分析、有機、物化、高分子、化工等二級學科，最后細分下來可分出六、七級學科，如最新的“大環化學”、“納米材料化學”、“組合化學”等，這些都是學科交叉的結果，傳統的化學分類已完全不再適用。注意到化學學科發展的這一趨勢就可以同步培養學生自學和獨立解決問題的能力，也只有這樣才能適應社會發展的需要。
啟發式教學歷來是老一輩教育家所推崇的教學模式，從南京大學戴安邦院士開始就是一直崇尚啟發式教學，并在當時的條件下進行了許多實踐，形成了一整套完整的理念。例如在第一次研討會上，戴先生就講了《啟發式教學八則》，后來陳榮三教授、黃孟健教授秉承了這一理念，在實際教學中又做了許多嘗試。例如：注意理論化學與描述化學相互溝通，使理論化學的知識在描述化學的學習中得到運用和鞏固；注意結合生物、醫學及相關學科的知識來介紹化學基礎知識；課后習題與課堂學習的緊密結合，使習題能起到鞏固、消化和運用課文內容的作用等。
《無機及分析化學》(第四版)于2002年初被列為普通高等教育“十五”國家級規劃教材，為了使第四版適應目前教學的需要，編者進行了下列改進：
1．淡化化學“數學化”傾向，如省略或減少復雜體系化學平衡的計算。
2．創新內容，為現代科學前沿預留“接口”。
3．理論聯系實際，加強化學理論知識在相關專業和生產實際中的應用。
4．改革分析化學部分的編寫，完善化學分析的內容，縮減較復雜而應用較少的計算。由于儀器分析已獨立成一門課程，故刪去第三版儀器分析部分內容，但仍保留比色法等最常見方法，為學生今后學習儀器分析打下一定基礎。
第四版教材的編寫，我們采取了以下步驟：
1．廣泛調研國內外有關教材，選擇國內外其他無機化學及分析化學教材，汲取其所長為我所用，特別關注了近年有特色的國外教材。
2．編寫伊始先編寫了第四版的《編寫大綱》，向全國若干所大學寄發并征求意見、交流、補充第三版之不足，聽取各方教師的意見。
3．先期完成了部分書稿，在2003年中南大學舉辦的教育部非化學化工類化學基礎課程教學指導委員會的生物醫藥類化學教材建設研討會上進行交流，進一步聽取大家的意見和建議。
在其后的反饋中，我們陸續收了許多教師的信件，特別是武漢大學的潘祖亭教授、陜西師范大學的韓維和教授、海南師范大學的黃聞新教授等同仁的來信，這些都對第四版教材的編寫起了一定的作用。
在《無機及分析化學》(第四版)的編寫中，我們編寫組的教師相互協作，取長補短，群策群力，圍繞著編寫基本要求，力爭達到一個新的高度。
這本教材從自編講義開始就有一個重要的特色，即力求與生物化學、生物醫學、生產實踐密切聯系和結合，當初的講義就是“開門辦學”的結果，成書出版后這一特色仍然保留，編寫的內容都圍繞這一特色來展開。結合實際、貼近生活是第四版遵循的一個基本要求，新增的拓展知識也都是近期化學學科的一些熱點，以此作為素材提供給學有余力的同學以更多的施展空間。
物理化學課是化學、化工專業學生的必修課，也是材料、環境、生物、食品、制藥等相關專業學生的理論基礎課，但由于該課程理論性強，內容抽象，公式定律多，使學生在學習這門課程時有一定的難度，而對于授課教師來說，要將整個物理化學系統地傳授給學生，讓學生有興趣、有動力去研究這一問題，一時間成為物理化學教學中熱議的話題。那么，老師要“怎么教”，學生才“樂意學”呢？針對這個問題，我們就當前物理化學教學中存在諸多問題談起，以下做一簡單的闡述。
一物理化學課教學中存在的問題
1教學方法落后
現階段，很多高等院校還沿用傳統式的教學方法，如填鴨式，灌輸式的教學方法，教師教學以教師為中心，而學生一般處于被動、機械的接受學習狀態中[1]。讓學一味的死記公式及定律。倘若一旦脫離課本，就會出現學生們不知道某某定律講的是什么內容，某某公式又是什么時候用，怎么用，碰上題就不知道怎樣下手等怪異現象。如此一來，學生們對這門課程就會心生反感。
2教學內容與之前課程有重復
例如，在各類高校的物理化學教材中還有大量的熱力學部分，其中在物理學教材中熱學部分就講授了氣體分子運動論及熱力學三大定律，在無機化學教材中也講授了氣體，化學熱力學，這就致使了內容的重復性，浪費了教學時間。
3學生人數眾多，基礎參差不齊
就目前來看，許多高校的教學設施有限，每個班學生人數多，基礎也各不相同，在教學時不能很好地結合學生的自身情況，對不同的學生采取不同的教學策略，這樣勢必會影響教學質量。
4教師的專業知識不足
馬可連柯說過：“學生可原諒老師的嚴厲、刻板甚至吹毛求疵，但不能原諒他的不學無術。”蘇霍母林斯基也指出：“只有教師的知識面比學校教學大綱寬廣得多，他才能成為教學過程的精工巧匠。“傳道，授業，解惑”這三者是老師教授學生所必備的三項任務，缺一不可。試問如果一個老師沒有廣博的專業知識，對物理化學專業知識還不夠熟悉、熟練，不能靈活的運用到教學中去，甚至有些教師課堂上還是照本宣科，又怎能授業解惑呢？
5教師缺乏高尚的職業操守
有的教師有廣博的專業知識，但缺乏教書育人的職業道德，教學時，不認真教，沒有很強的責任心，甚至認為我只是負責教，學生學不學是他們自己的事情，導致了一節課結束，教師立馬走人，而學生有問題的時候卻找不到教師，這樣問題積累越來越多，得不到及時的解決，影響學生的學習熱情。
二應對措施
1教師自身要加強專業知識的學習，做到備課充分言之有物
蘇霍母林斯基也指出：“只有教師的知識面比學校教學大綱寬廣得多，他才能成為教學過程的精工巧匠。對教師來說，不僅要熟悉所教教材的基本內容，形成完整的知識體系，還要加強業務進修和廣泛的學習，跟蹤學科學術動態，了解新觀點，掌握新信息，不斷更新知識，站在學科的前沿。具體來講，每次上課之前一定要認真鉆研教材，備課充分，包括有明確的教學目的、鮮明突出的重點和難點、清晰的教學思路、條理的教學步驟以及可操作的能夠體現學生主體性的課堂結構模式等，還有對學生學習準備狀態的分析，要突出學生的個性差異。可以說，教師對教材研究的熟練程度和對學生的熟悉程度，直接影響該堂課教學方法的靈活選擇和使用。
2培養學生課前預習和課后復習的習慣
所謂的課前預習，不能只注重形式，要求學生對將要所學的內容瀏覽一遍，不作具體的推算，因為物理化學課程較多的是公式定律，屬于理論性的知識，這更需要學生提前了解。在預習的過程中，要弄清楚教師要講什么以及怎么講，這樣的預習有利于學生的思路在課堂上與教師同步。當然，課后復習也是至關重要的一個環節，溫故才能知新。
3改進教學方法
孔子有云：知之者不如好之者，好之者不如樂之者。在學習的三種境界知學、好學、樂學中，以樂學為最高。重點在于教師改變傳統的教學模式，運用不同的教學手段，使課堂內容變得形象直觀、生動有趣，讓學生在一種快樂的情緒下學習，改善學生接受知識的方式。如此以來，才能調動學生的學習積極性，培養學生的樂學精神，保持學生長久的學習動力，能讓學生堅持不斷地學習，在學習中得到更大的提升和樂趣。
（1）采用啟發式教學。針對“物理化學”教學內容提出問題，引導學生對問題的思考，讓學生帶著問題去聽課，而后再循序漸進地講解問題，待問題解決后使學生有一種豁然開朗的感覺。舉例：如“為什么水銀壓力計中水銀面為凸面而酸堿滴定管中水面為凹面”、“雨傘為什么能防水”等，學生通過思考會做出不同的回答，教師再啟發學生找到正確答案，使學生體會到學以致用的無限樂趣，激發了學生的學習積極性。
（2）適當地開展討論式教學。這種教學方式可以增加課堂上師生的互動，增強雙項交流。改革教師“一言堂”的傳統教學模式，使教師和學生對課程內容，共同投入精力，還有利于學生注意力的集中，保持師生思維的同步。討論式教學不僅可以激發學生的學習積極性，提高學生的表達能力，還可以反饋教學效果。物理化學中的許多內容都可以采用課堂討論的方式來完成，通過課堂討論可以調動學生學習的積極性。鍛煉他們分析問題和解決問題的能力，激發他們的求知欲和探索精神，進而形成活躍的課堂氣氛。讓學生通過所學的知識對這些實際問題進行討論和分析，尋找解決問題的方法。
（3）采用多媒體教學。在理論課教學過程中采用多媒體課件教學與板書教學相結合，把比較重要的概念、公式都用多媒體顯示出來，而公式的推導過程，則帶領學生一步一步在黑板上用板書推導，將板書教學合理地穿插于多媒體課件教學中，這樣，學生對一些重要公式的來龍去脈比較清楚，印象更深，在做習題時就比較省力，提高教學效果。
（4）演繹教學和歸納教學相結合。演繹法教學比較嚴謹，邏輯性較強，有利于學生基礎知識的掌握，但是不利于學生創新能力的培養。而歸納教學法彌補了這一缺陷，有利于學生獨立思考能力和創新能力的培養。物理化學教材中，有的章節需要演繹法教學，有的章節需要歸納法教學，要因時因地而變，在課堂上，教師把這兩種教學結合起來，相互滲透，相互補充，就提高了教學質量，培養學生的創新素質。
（5）類比法教學。物理化學教學中體現出的類比方法主要有兩個方面，一是本學科知識點之間的類比，二是與其他學科的類比。比如熱力學、動力學、相平衡、界面現象、電化學等章節陸續出現五個形式非常接近的公式，如化學反應等壓方程克———克方程，阿累尼烏斯方程、能斯特方程和開爾文方程，這些公式的相似性必然是建立在客觀世界各種現象的普遍聯系的基礎之上的。通過比較，找出共同點和關聯性，既加深對物理化學本學科知識點的理解，也使學生對自然規律的普遍適用性有了更深入的認識[2]。
4優化教學內容，體現因材施教
一方面，教師在授課內容的設計上，對之前課程講過的內容則不必重復，例如，在物理熱學部分有氣體知識，物理化學中就相應的減少這方面的知識。另一方面，教師在教授知識時，對講解的內容進行精選，適當的調整教材前后次序，進行創造性的教學。例如在熱力學第一定律，學生相對來說比較熟悉，后面直接引進體積功的定義，通過等溫過程體積功的計算實例，引入熱力學中重要的概念———可逆過程。適當的調整教材順序，有利于將難點分解，易于學生掌握。
5強調師生互動，充分調動學生學習的主觀能動性
在課堂教學過程中，除了運用問題式教學、啟發式教學等方法來激發學生的求知欲、引導學生主動進行思考外，我們在安排教學計劃時，留有一定比例的學時數用于課堂討論。教師根據實際情況，可分散進行，即每堂課都留15分鐘左右的時間進行討論；也可集中進行，即每學完一章后安排一次討論課。例如化學動力學部分反應速率方程的推導，主要有穩態法、平衡態近似法和控制步驟法，向學生講清楚每一種方法的適用范圍，使學生理解、掌握并熟練應用。在討論中，讓學生自己發言，發表他們的觀點和看法，這樣學生由被動接受轉為主動參與、思考，發揮了學生的主體作用，培養了學生的發散性和創造性，即把傳統的以教師為中心單向傳授知識的學習模式轉變為以學生為主體、以教師為主導的教學模式。這不僅可以誘導和啟發學生思維，變被動學習為主動學習，還可以培養他們的語言表達能力和歸納總結能力。
6重視教學內容與生產實際相結合.
化學化工專業的畢業生，就業的主渠道大多是化工企業，將化工企業生產實際引入“物理化學”教學中，既豐富了教學內容，又增長了學生化工操作的知識，還能引起學生學習這門課的興致。比如在講授相平衡理論的時候，將化工企業生產中的精餾單元操作引入課程中，由雙液系液氣平衡理論可知，液體經過不斷地部分冷凝和部分汽化，液相中的組成就無限接近于難揮發的物質，而蒸汽中的組成無限接近于易揮發的物質，從而使二組分得到較好的分離。由于與生產實際結合，學生聽課認真，學得有興趣，收到了較好的教學效果。.
總之，鑒于物理化學內容本身存在理論性強、內容枯燥、公式繁多及適用條件嚴格等問題，加上目前教學中存在的諸多問題，我們要想教好這門課程，必須認真鉆研教材，改變傳統的教學模式，運用多樣化的教學手段，加強與學生們的課堂互動，及時并有針對性的采取措施，因材施教，一定可以提高學生的學習興趣，從而上升到理性學習，讓學生們喜歡上物理化學這門課。
參考文獻