发布时间：2021-03-06所属分类：教育论文浏览：1次
摘 要： 前言 冶金工程专业是安徽工业大学最早设立的专业之一，也是华东地区唯一拥有学士、硕士和博士授予权的冶金类专业，其详细的专业和学科发展历程见图1。四十多年来，本专业立足地方、服务行业，培养基础扎实、知识面宽、实践能力强，具有创新精神和社会责任感
前言
冶金工程专业是安徽工业大学最早设立的专业之一，也是华东地区唯一拥有学士、硕士和博士授予权的冶金类专业，其详细的专业和学科发展历程见图1。四十多年来，本专业立足地方、服务行业，培养基础扎实、知识面宽、实践能力强，具有创新精神和社会责任感的冶金工程及相关领域专门人才，为地方、行业的科技创新和产业升级，提供人才支持和学科支撑。
安徽工业大学冶金工程专业自2015年通过首轮工程教育专业认证以来，严格按照工程教育专业认证的理念，坚决贯彻“以学生为中心、目标导向、持续改进”的核心理念和基本思想，保障学生毕业要求的达成。2019年顺利通过了第二轮工程教育专业认证。
物理化学(冶金类)作为我校冶金工程专业(钢铁冶金和有色冶金方向)和资源循环科学与工程专业的第一门专业基础课程，是公共基础课到专业课的桥梁和纽带，校内课程编号为物理化学D。该课程对于学生基础知识和专业知识的学习具有承上启下的重要作用，也是学生了解本专业的入门，因此对其进行教学研究探讨具有重要意义。
近年来，该课程由我校冶金工程学院的教学团队承担教学，通过团结协作，推动了精品课程建设，促进了专业的特色化建设。
一、基本情况
物理化学(冶金类)的教学内容包括化学热力学、溶液与相平衡、化学动力学、电化学、表面现象与分散系统等。通过该课程的学习，学生将牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还会得到科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。这种训练和培养将贯穿在课程教学的整个过程中，使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并结合具体条件应用理论解决实际问题的方法。通过以上培训，提高学生概括问题、分析问题和解决问题的能力以及运用理论知识解决实际问题的综合素质，为后续专业课程的学习奠定坚实的理论和实验基础。
二、教学要求的变化
1.教学内容的选择
我校冶金工程专业过去一直局限于钢铁冶金方向，随着学科建设的发展，2011年，冶金工程系开设了资源循环科学与工程专业，同时突破了单一的钢铁冶金，设置了有色冶金方向，实现了“多专业、大冶金”的建设目标。面对新专业(资源循环科学与工程专业)、大冶金(钢铁冶金、有色冶金)办学的新形势，物理化学在教学内容上必须进行相应的调整，有所侧重，实现模块化教学，以适应新专业建设的需要。
2.支撑指标的要求
在专业课程体系中，物理化学(冶金类)支撑的毕业要求指标点是“掌握本专业所需的基础知识和基本理论知识”。为实现这一目的，需要开展研究性教学，将工程实践、科学研究引入到教学实践中去，激发学生的自主学习意识。
3.教学方式的更新
作为第一门专业基础课程，课程需要探索引入启发式教学方法，运用现代化工具以实现“线上+线下”的混合式教学，打造智慧课堂，避免枯燥情绪，为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。
三、课程优化
针对以上教学要求的变化，我校物理化学(冶金类)教学团队开展了以下课程优化：
1.教学内容上，结合专业特点开展针对性教学
物理化学(冶金类)作为大学生入学后接触的第一门专业基础课，既不能过于理论化地教学，又不能被专业所束缚。因此我们试图在理论体系的完整性和专业背景的特色中寻找一个平衡点。按照“内容多元化”的准则，构建若干具有独立阶段功能的教学模块，在加强物理化学通用内容教学的基础上，通过不同知识点的补充，突出不同专业、不同方向的差异性和侧重点，从而在实际教学过程中能根据学生的专业和方向进行有效组合，以适应培养要求的差异性。
本教学团队一方面紧密结合专业特点，对教学内容进行了针对性的节选。原教材(王淑兰主编《物理化学》，第四版)的十一章106节内容，我们只选择了八章56节进行课堂教学;另一方面从应用型冶金工程专业人才的培养出发，在给学生搭建“大冶金”专业基础知识体系的同时，兼顾资源循环科学与工程专业的学科特点，对教学内容进行梯度化梳理、层次性建设，通过典型案例的设置和特殊问题的一般化讨论，满足不同方向、不同专业对物理化学基础知识的需要。
除了教材，本教学团队还积极引入补充内容，扩展学生知识面。例如，FactSage作为国际通用的综合热力学数据库系统，广泛应用于冶金过程的脱氧计算、相图计算和动力学计算等。团队教师积极探索在教学中导入该软件(我校已经购买使用版权)，尝试基于部分知识点设置案例教学，以体现物理化学研究的前沿性和时代性。FactSage案例的引入为物理化学教学提供了现代化的教学手段，有助于学生跟踪学科前沿。
2.在教学方式上，开展研究性教学，培养批判性思维
对于课堂教学，国家教学名师李志义老师有个比喻：课堂讲授的重点不是将教材规定内容的所有重点、难点和疑点全部解决，为其画上一个个“句号”，而是不断地画出“问号”，引导学生主动思考，鼓励学生自己将“问号”变成“句号。因此，教学不能只限于教材已有的东西，还要结合授课知识点提出相应的研究性问题，以激发学生兴趣并培养其自主学习能力。
例如，对于热力学第一定律中体积功的计算公式，提出“为什么体积功的计算公式要采用环境压强来计算，而不采用系统自身的压强进行计算?”;对于卡诺热机的介绍，提出“在高低温端，除了构造卡诺可逆热机外，能否构造其他的可逆热机?”;对于克劳修斯等式和不等式的推导，提出“能否不采用卡诺循环，而是设计其他可逆循环完成克劳修斯等式和不等式的推导?”;对于克拉佩龙方程的推导，提出“凝聚相的热力学压强如何规定?”等。
通过以上方式，围绕一个个具体知识点展开研究性教学，既引发了学生的兴趣，又保证了对这些问题感兴趣的学生可以利用业余时间完成，培养了学生敢于质疑而不盲目迷信教材的独立思考能力。
更进一步，这种思辨性的学习也提升了教师的教研能力。例如，我们在课堂上曾就教材和文献中出现的体积功计算方法的分歧与争议展开探讨。充分讨论后，我们依据功的计算式，在修正现有教材体积功计算式推导的模型基础上，提出采用对非准静态热力学过程，采用气体自身压强计算体积功，并对该公式带来的一系列相关修正予以分析说明。
3.在教学思路上，联系工程实践，提高理论应用能力
我们将物理化学的基本理论与冶金工程的实践工作紧密结合，从科研中的热力学、动力学现象中提炼出基础理论的问题，作为相应章节的应用实例，不断强化物理化学理论与工程实际的紧密联系，克服以概念解释概念的传统说教，加深学生对专业基础理论知识的理解，凸显钢铁、有色、冶金资源的专业特点。
以表面现象教学为例，随着对冶金工艺微观现象研究的深入，表面与界面理论在冶金工艺优化中的重要性越来越大，实现表面现象与传统冶金工艺的交叉融合十分关键。本教学团队围绕一系列研究性问题开展研究，并在《化学通报》、《大学化学》等期刊上发表了系列教学论文，使得表面现象的课堂教学更具深度。
4.在教学资源上，运用现代网络平台，提升智慧课堂水平
安徽工业大学于2014年成功上线了“网络教学平台”。基于该平台，物理化学课程试行了网络化教学模式，实现对课程的辅助性教学和全过程管理。目前通过补充新专业、新方向的相关教学资料，上传教学课件(双语、中文)、实验课程资料、习题解答，“物理化学”的所有教学内容都已经实现了网络化，从而满足了学生个体的差异性需求，扩展了其专业眼界，有助于其自学。并且通过网络互动，实现了学生与老师之间顺畅的交流。
更进一步，“互联网+”的蓬勃兴趣为高校智慧课堂的发展奠定了良好的基础，有助于实现智慧的教和智慧的学。因此本课程积极开展“线上+线下”的教学模式改革，授人以渔，实时获得教学反馈并及时调整。物理化学课程(冶金类)于2018年获首批“安徽省智慧课程试点项目”资助，利用“学习通”软件探索了混合式教学。课前，为学生推送PPT、预习题等;课中，发送限时小测试，并实时显示答题结果，随机点名激发学生发言，调动课堂氛围;课后，推送复习PPT、自测题等，学生可与老师线上互动，随时答疑，提供全周期的教学数据分析，量化了教学过程。这种教学模式可以营造更好的课堂学习氛围，提高师生互动、生生互动。目前，该教学模式还在前期探索中。
四、建设成果
自从2007年我校冶金类物理化学教学团队进行新老交替以来，经过十二年的辛勤教学、积极探索，课程建设取得了丰硕成果。2017年，“冶金背景下物理化学课程的特色化建设”，获得安徽省教学成果三等奖和安徽工业大学教学成果一等奖，课程还获批了省级智慧课堂试点项目。课程负责人孔辉也先后获得安徽省教坛新秀和安徽省教科文卫体系统师德先进个人等称号。
五、结语
物理化学(冶金类)作为安徽工业大学冶金工程专业(钢铁冶金和有色冶金方向)和资源循环科学与工程专业的第一门专业基础课程，地位重要。本教学团队结合专业特点选择教学内容，注重思辨能力优化教学方式，联系工程实践讲解教学难点，基于智慧课堂充实教学资源，探索符合工程教育专业认证要求的人才培养方式，取得了良好的教学效果。——论文作者：孔辉李娜肖赛君何世伟李媛廖直友章俊王海川
相关期刊推荐： 《冶金管理》创刊于1988年，由中国钢铁工业协会主管、冶金工业经济发展研究中心主办。杂志面向钢铁企事业单位领导、钢铁行业从事经济研究、企业管理、市场营销、技术人员等，反映钢铁行业动态，报道行业发展现状及趋势。
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