發(fā)布時(shí)間：2021-03-06所屬分類：教育論文瀏覽：1次
摘 要： 前言 冶金工程專業(yè)是安徽工業(yè)大學(xué)最早設(shè)立的專業(yè)之一，也是華東地區(qū)唯一擁有學(xué)士、碩士和博士授予權(quán)的冶金類專業(yè)，其詳細(xì)的專業(yè)和學(xué)科發(fā)展歷程見圖1。四十多年來，本專業(yè)立足地方、服務(wù)行業(yè)，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)，具有創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任感
前言
冶金工程專業(yè)是安徽工業(yè)大學(xué)最早設(shè)立的專業(yè)之一，也是華東地區(qū)唯一擁有學(xué)士、碩士和博士授予權(quán)的冶金類專業(yè)，其詳細(xì)的專業(yè)和學(xué)科發(fā)展歷程見圖1。四十多年來，本專業(yè)立足地方、服務(wù)行業(yè)，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)，具有創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任感的冶金工程及相關(guān)領(lǐng)域?qū)ｉT人才，為地方、行業(yè)的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，提供人才支持和學(xué)科支撐。
安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程專業(yè)自2015年通過首輪工程教育專業(yè)認(rèn)證以來，嚴(yán)格按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，堅(jiān)決貫徹“以學(xué)生為中心、目標(biāo)導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的核心理念和基本思想，保障學(xué)生畢業(yè)要求的達(dá)成。2019年順利通過了第二輪工程教育專業(yè)認(rèn)證。
物理化學(xué)(冶金類)作為我校冶金工程專業(yè)(鋼鐵冶金和有色冶金方向)和資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是公共基礎(chǔ)課到專業(yè)課的橋梁和紐帶，校內(nèi)課程編號(hào)為物理化學(xué)D。該課程對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)具有承上啟下的重要作用，也是學(xué)生了解本專業(yè)的入門，因此對(duì)其進(jìn)行教學(xué)研究探討具有重要意義。
近年來，該課程由我校冶金工程學(xué)院的教學(xué)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)教學(xué)，通過團(tuán)結(jié)協(xié)作，推動(dòng)了精品課程建設(shè)，促進(jìn)了專業(yè)的特色化建設(shè)。
一、基本情況
物理化學(xué)(冶金類)的教學(xué)內(nèi)容包括化學(xué)熱力學(xué)、溶液與相平衡、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng)等。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將牢固地掌握物理化學(xué)基本概念及計(jì)算方法，同時(shí)還會(huì)得到科學(xué)方法的訓(xùn)練和邏輯思維能力的培養(yǎng)。這種訓(xùn)練和培養(yǎng)將貫穿在課程教學(xué)的整個(gè)過程中，使學(xué)生體會(huì)和掌握怎樣由實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)進(jìn)行歸納和演繹，或由假設(shè)和模型上升為理論，并結(jié)合具體條件應(yīng)用理論解決實(shí)際問題的方法。通過以上培訓(xùn)，提高學(xué)生概括問題、分析問題和解決問題的能力以及運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的綜合素質(zhì)，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
二、教學(xué)要求的變化
1.教學(xué)內(nèi)容的選擇
我校冶金工程專業(yè)過去一直局限于鋼鐵冶金方向，隨著學(xué)科建設(shè)的發(fā)展，2011年，冶金工程系開設(shè)了資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)，同時(shí)突破了單一的鋼鐵冶金，設(shè)置了有色冶金方向，實(shí)現(xiàn)了“多專業(yè)、大冶金”的建設(shè)目標(biāo)。面對(duì)新專業(yè)(資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè))、大冶金(鋼鐵冶金、有色冶金)辦學(xué)的新形勢，物理化學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，有所側(cè)重，實(shí)現(xiàn)模塊化教學(xué)，以適應(yīng)新專業(yè)建設(shè)的需要。
2.支撐指標(biāo)的要求
在專業(yè)課程體系中，物理化學(xué)(冶金類)支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)是“掌握本專業(yè)所需的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論知識(shí)”。為實(shí)現(xiàn)這一目的，需要開展研究性教學(xué)，將工程實(shí)踐、科學(xué)研究引入到教學(xué)實(shí)踐中去，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)。
3.教學(xué)方式的更新
作為第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程需要探索引入啟發(fā)式教學(xué)方法，運(yùn)用現(xiàn)代化工具以實(shí)現(xiàn)“線上+線下”的混合式教學(xué)，打造智慧課堂，避免枯燥情緒，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、課程優(yōu)化
針對(duì)以上教學(xué)要求的變化，我校物理化學(xué)(冶金類)教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展了以下課程優(yōu)化：
1.教學(xué)內(nèi)容上，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)開展針對(duì)性教學(xué)
物理化學(xué)(冶金類)作為大學(xué)生入學(xué)后接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，既不能過于理論化地教學(xué)，又不能被專業(yè)所束縛。因此我們?cè)噲D在理論體系的完整性和專業(yè)背景的特色中尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。按照“內(nèi)容多元化”的準(zhǔn)則，構(gòu)建若干具有獨(dú)立階段功能的教學(xué)模塊，在加強(qiáng)物理化學(xué)通用內(nèi)容教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過不同知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)充，突出不同專業(yè)、不同方向的差異性和側(cè)重點(diǎn)，從而在實(shí)際教學(xué)過程中能根據(jù)學(xué)生的專業(yè)和方向進(jìn)行有效組合，以適應(yīng)培養(yǎng)要求的差異性。
本教學(xué)團(tuán)隊(duì)一方面緊密結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了針對(duì)性的節(jié)選。原教材(王淑蘭主編《物理化學(xué)》，第四版)的十一章106節(jié)內(nèi)容，我們只選擇了八章56節(jié)進(jìn)行課堂教學(xué);另一方面從應(yīng)用型冶金工程專業(yè)人才的培養(yǎng)出發(fā)，在給學(xué)生搭建“大冶金”專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)體系的同時(shí)，兼顧資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梯度化梳理、層次性建設(shè)，通過典型案例的設(shè)置和特殊問題的一般化討論，滿足不同方向、不同專業(yè)對(duì)物理化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的需要。
除了教材，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)還積極引入補(bǔ)充內(nèi)容，擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面。例如，F(xiàn)actSage作為國際通用的綜合熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于冶金過程的脫氧計(jì)算、相圖計(jì)算和動(dòng)力學(xué)計(jì)算等。團(tuán)隊(duì)教師積極探索在教學(xué)中導(dǎo)入該軟件(我校已經(jīng)購買使用版權(quán))，嘗試基于部分知識(shí)點(diǎn)設(shè)置案例教學(xué)，以體現(xiàn)物理化學(xué)研究的前沿性和時(shí)代性。FactSage案例的引入為物理化學(xué)教學(xué)提供了現(xiàn)代化的教學(xué)手段，有助于學(xué)生跟蹤學(xué)科前沿。
2.在教學(xué)方式上，開展研究性教學(xué)，培養(yǎng)批判性思維
對(duì)于課堂教學(xué)，國家教學(xué)名師李志義老師有個(gè)比喻：課堂講授的重點(diǎn)不是將教材規(guī)定內(nèi)容的所有重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)全部解決，為其畫上一個(gè)個(gè)“句號(hào)”，而是不斷地畫出“問號(hào)”，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，鼓勵(lì)學(xué)生自己將“問號(hào)”變成“句號(hào)。因此，教學(xué)不能只限于教材已有的東西，還要結(jié)合授課知識(shí)點(diǎn)提出相應(yīng)的研究性問題，以激發(fā)學(xué)生興趣并培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。
例如，對(duì)于熱力學(xué)第一定律中體積功的計(jì)算公式，提出“為什么體積功的計(jì)算公式要采用環(huán)境壓強(qiáng)來計(jì)算，而不采用系統(tǒng)自身的壓強(qiáng)進(jìn)行計(jì)算?”;對(duì)于卡諾熱機(jī)的介紹，提出“在高低溫端，除了構(gòu)造卡諾可逆熱機(jī)外，能否構(gòu)造其他的可逆熱機(jī)?”;對(duì)于克勞修斯等式和不等式的推導(dǎo)，提出“能否不采用卡諾循環(huán)，而是設(shè)計(jì)其他可逆循環(huán)完成克勞修斯等式和不等式的推導(dǎo)?”;對(duì)于克拉佩龍方程的推導(dǎo)，提出“凝聚相的熱力學(xué)壓強(qiáng)如何規(guī)定?”等。
通過以上方式，圍繞一個(gè)個(gè)具體知識(shí)點(diǎn)展開研究性教學(xué)，既引發(fā)了學(xué)生的興趣，又保證了對(duì)這些問題感興趣的學(xué)生可以利用業(yè)余時(shí)間完成，培養(yǎng)了學(xué)生敢于質(zhì)疑而不盲目迷信教材的獨(dú)立思考能力。
更進(jìn)一步，這種思辨性的學(xué)習(xí)也提升了教師的教研能力。例如，我們?cè)谡n堂上曾就教材和文獻(xiàn)中出現(xiàn)的體積功計(jì)算方法的分歧與爭議展開探討。充分討論后，我們依據(jù)功的計(jì)算式，在修正現(xiàn)有教材體積功計(jì)算式推導(dǎo)的模型基礎(chǔ)上，提出采用對(duì)非準(zhǔn)靜態(tài)熱力學(xué)過程，采用氣體自身壓強(qiáng)計(jì)算體積功，并對(duì)該公式帶來的一系列相關(guān)修正予以分析說明。
3.在教學(xué)思路上，聯(lián)系工程實(shí)踐，提高理論應(yīng)用能力
我們將物理化學(xué)的基本理論與冶金工程的實(shí)踐工作緊密結(jié)合，從科研中的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象中提煉出基礎(chǔ)理論的問題，作為相應(yīng)章節(jié)的應(yīng)用實(shí)例，不斷強(qiáng)化物理化學(xué)理論與工程實(shí)際的緊密聯(lián)系，克服以概念解釋概念的傳統(tǒng)說教，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，凸顯鋼鐵、有色、冶金資源的專業(yè)特點(diǎn)。
以表面現(xiàn)象教學(xué)為例，隨著對(duì)冶金工藝微觀現(xiàn)象研究的深入，表面與界面理論在冶金工藝優(yōu)化中的重要性越來越大，實(shí)現(xiàn)表面現(xiàn)象與傳統(tǒng)冶金工藝的交叉融合十分關(guān)鍵。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞一系列研究性問題開展研究，并在《化學(xué)通報(bào)》、《大學(xué)化學(xué)》等期刊上發(fā)表了系列教學(xué)論文，使得表面現(xiàn)象的課堂教學(xué)更具深度。
4.在教學(xué)資源上，運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，提升智慧課堂水平
安徽工業(yè)大學(xué)于2014年成功上線了“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)”。基于該平臺(tái)，物理化學(xué)課程試行了網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)課程的輔助性教學(xué)和全過程管理。目前通過補(bǔ)充新專業(yè)、新方向的相關(guān)教學(xué)資料，上傳教學(xué)課件(雙語、中文)、實(shí)驗(yàn)課程資料、習(xí)題解答，“物理化學(xué)”的所有教學(xué)內(nèi)容都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，從而滿足了學(xué)生個(gè)體的差異性需求，擴(kuò)展了其專業(yè)眼界，有助于其自學(xué)。并且通過網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生與老師之間順暢的交流。
更進(jìn)一步，“互聯(lián)網(wǎng)+”的蓬勃興趣為高校智慧課堂的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，有助于實(shí)現(xiàn)智慧的教和智慧的學(xué)。因此本課程積極開展“線上+線下”的教學(xué)模式改革，授人以漁，實(shí)時(shí)獲得教學(xué)反饋并及時(shí)調(diào)整。物理化學(xué)課程(冶金類)于2018年獲首批“安徽省智慧課程試點(diǎn)項(xiàng)目”資助，利用“學(xué)習(xí)通”軟件探索了混合式教學(xué)。課前，為學(xué)生推送PPT、預(yù)習(xí)題等;課中，發(fā)送限時(shí)小測試，并實(shí)時(shí)顯示答題結(jié)果，隨機(jī)點(diǎn)名激發(fā)學(xué)生發(fā)言，調(diào)動(dòng)課堂氛圍;課后，推送復(fù)習(xí)PPT、自測題等，學(xué)生可與老師線上互動(dòng)，隨時(shí)答疑，提供全周期的教學(xué)數(shù)據(jù)分析，量化了教學(xué)過程。這種教學(xué)模式可以營造更好的課堂學(xué)習(xí)氛圍，提高師生互動(dòng)、生生互動(dòng)。目前，該教學(xué)模式還在前期探索中。
四、建設(shè)成果
自從2007年我校冶金類物理化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行新老交替以來，經(jīng)過十二年的辛勤教學(xué)、積極探索，課程建設(shè)取得了豐碩成果。2017年，“冶金背景下物理化學(xué)課程的特色化建設(shè)”，獲得安徽省教學(xué)成果三等獎(jiǎng)和安徽工業(yè)大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，課程還獲批了省級(jí)智慧課堂試點(diǎn)項(xiàng)目。課程負(fù)責(zé)人孔輝也先后獲得安徽省教壇新秀和安徽省教科文衛(wèi)體系統(tǒng)師德先進(jìn)個(gè)人等稱號(hào)。
五、結(jié)語
物理化學(xué)(冶金類)作為安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程專業(yè)(鋼鐵冶金和有色冶金方向)和資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，地位重要。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)選擇教學(xué)內(nèi)容，注重思辨能力優(yōu)化教學(xué)方式，聯(lián)系工程實(shí)踐講解教學(xué)難點(diǎn)，基于智慧課堂充實(shí)教學(xué)資源，探索符合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求的人才培養(yǎng)方式，取得了良好的教學(xué)效果。——論文作者：孔輝李娜肖賽君何世偉李媛廖直友章俊王海川
相關(guān)期刊推薦： 《冶金管理》創(chuàng)刊于1988年，由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)主管、冶金工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心主辦。雜志面向鋼鐵企事業(yè)單位領(lǐng)導(dǎo)、鋼鐵行業(yè)從事經(jīng)濟(jì)研究、企業(yè)管理、市場營銷、技術(shù)人員等，反映鋼鐵行業(yè)動(dòng)態(tài)，報(bào)道行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。
