北京物理化学专家论文发表

朱文涛 ，男，生于1946年12月，清华大学化学系教授，中国化学会化学教育委员会委员 。1970年毕业于清华大学工程化学系（现为化学工程系）物理化学专业，留校任教至今。1996－1997年在美Emory University作访问学者，曾兼任中国化学会化学教育委员会委员。主要教学工作为开设本科《物理化学A》，主要研究方向为电化学。编著出版150多万字的教材和教学参考书，发表教学及科研论文共60余篇，获专利4项，教学工作多次获得校级奖励，与他人合作获得国家科技进步二等奖1项，部级奖2项。 1970—1985年：在清华大学化工系任教，主要从事物理化学课程教学和聚碳酸酯化工产品的研制与生产；1985年至今：在清华大学化学系任教，主要从事物理化学课程教学及科研工作。研究领域包括煤化学及煤燃烧清洁产品开发、电化学、高能二次锂离子电池和直接甲醇燃料电池；1996—1997年：Emory University (U.S.A) 访问学者 编著物理化学教材3本（共110万字），发表教学与科研论文30余篇，获中国专利1项，获校级奖多项、部级奖1项、国家级奖1项。（1）著作：《物理化学（上册）》. 朱文涛. 清华大学出版社, 1995；《物理化学（下册）》. 朱文涛. 清华大学出版社, 1995；《物理化学中的公式与概念》. 朱文涛. 清华大学出版社, 1998；《基础物理化学（上册）》. 朱文涛. 清华大学出版社, 2011；《基础物理化学（下册）》. 朱文涛. 清华大学出版社, 2011；（2）专利：易燃炭球. 武增华, 朱文涛. ZL 91 1 04375.6；（3）部分文章：朱文涛, 刘云. 标准平衡常数和经验平衡常数. 量与单位: 1992(1),21；朱文涛, 邱新平. 热力学标准状态与平衡常数. 化学通报: 1999(6),25-27； 朱文涛, 邱新平. 化学动力学中活化能与反应热和活化焓关系的研究. 清华大学学报: 1999(6),23-24

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不断教学改革 创建精品课程 安庆师范学院化学系 张德生摘要：安庆师院物理化学课程教学中创造了“四个第一”，研制出版了物理化学试题库（安庆办），被评为安徽省精品课程。比较详细地介绍了教学改革、课程建设的做法与体会。 关键词：物理化学 教学改革 课程建设物理化学是物理学与化学交叉的边缘学科，是化学学科的一个重要分支，是化学学科的理论基础。印永嘉先生说：“无机化学是化学的四肢，有机化学是化学的驱体，分析化学是化学的眼睛，而物理化学是化学的灵魂” ；“没有物理化学知识的人，不能说懂化学”。物理化学课程是化学专业本科生必修的一门重要的主干基础课，物理化学课程在化学人才培养中有负有极其重要的作用，对学生科学世界观和综合素质的培养、动手能力和创造思维能力的培养起着至关重要的作用。因此必须加强物理化学课程建设，不断深化教学改革，提高教学质量，创建精品课程，才能完成时代赋予我们的使命。一、 教学改革情况与课程建设成果。1980年国家教委批准建立安庆师范学院,成立了化学系, 建立了物理化学课程组,陈德宾老师(北京师大毕业)、叶松培老师(吉林大学毕业)、陈自诚老师（安徽大学毕业）等为物理化学课程早期建设做了大量工作，使物理化学教学达到本科的基本要求。1988年我们参加了全国高师物理化学教学改革协助组，开始进行教学改革，重视课程建设。十七年来，在院领导关心下，在系领导的大力支持下，在兄弟院校专家的帮助下，教学改革取得了丰硕成果。在安庆师范学院的教学改革与课程建设方面，创造了“四个第一”：（1）第一个实行教考分离。“标准化考试是提高教学质1988年开始，物理化学期末考试，采用全国高师物理化学中心组提供的统一标准化试卷，实行标准化考试，考试成绩送到中心组统计分析，与兄弟院校相比较，检查我们的教学水平。开始时，我们的学生成绩很差，平均只有51.83分,安师大是66分多。与兄弟院校比，存在胶大的差距。经过检查分析，发现我们存在不少问题，教学内容达不到大纲要求，有的老师随意取舍内容，放低教学要求；教学中存在重视计算、轻视概念现象。针对这些问题进行教学改革，并且加强习题课教学，编写习题课教材。1990年我们的学生成绩达到68.85分，在全国44所院校中排在第18名。自己与自己比，进步很大。并发表“努力提高客观题命题质量”、“上好习题课是提高教学质量的重要环量的好方法”等相关教学研究论文。（2）第一个建立微机管理的试题库。了许多试题1990年前，我们建立卡片，1991年从陕西师得到题库计算机管理软件，1991年开始用中山大学汉字系统，把卡片上试题输入到计算机中，建立了我院第一个微机管理的试题库，该题库有3000多个试题，主要用于本科班期中考试和专科班期末考试。（3）第一个开展计算机辅助教学。物理化学实验1993年开始把计算机运用到中，处理实验数据。用basic语言编写了8个实验数据程序，使实验数据处理标准化，提高了实验效果。1997年在北师大老师帮助下，得到Authorware2.0多媒体工具软件，边学边做，研制出“化学热力学基本原理”和“化学热力学基本原理练习获得“优题”两个计算机辅助教学软件（又称CAI课件），是我院自己制作的第一个教学课件，该课件在第十一届高师物理化学教学研讨会上秀教学软件”奖。并发表“建立试题库，实行标准教考分离”、“用微机绘画物理化学实验中的图象”等教学研究论文。（4）第一个建立教学辅导网站－物理化学教学辅导网我们教学改革成果得到国内同行专家的认可，安庆师范学院物理化学教学研究在全国高师中占有一席之地，被选为高师物理化学中心组成员（安徽唯一的）。1991年中心组牵头建成的《高师物理化学标准化考试题库》（简称高师物化题库），是国内40多个所院校老师共同参与研制的，国家教委高教司、师范司鉴定为国内先进水平，1993年由高教出版社正式出版。大多数院校都购买使用过，当时，高师题库对推动各院校的教学改革，作出了很大的贡献。当时的计算机大都是PC/XT或PC/AT，高师题库使用CCDOS 4.0中文操作系统，用dBASEⅢ数据库管理系统，图形用BASIC语言绘制。我们也在其中做了不少工作，并作为安徽省的唯一代表参加了在石家庄的鉴定会。后来随着计算机技术飞快发展，操作系统不断更新，使用奔腾微机，操作系统改为Windows95/98以上。在先进的微机上，高师题库基本上无法使用，丢弃十分可惜。要使几十所院校老师的心血不付之东流，就要对其进行改版、升级。然而改版、升级是一件十分艰难的、工作量巨大的事情，中心组以及很多重点大学都不愿承担这项任务。我们安庆师范学院在多年标准化考试研讨中，得到许多兄弟院校老师们的关心4站”。2001年，我院校园网开通，为教学改革提供了先进的环境，为了把先进的计算机网络技术运用到教学上，开展网上教学、网上辅导，推动教学改革，培养创新人才，我们边学边干，克服许多困难，建成了“安庆师范学院物理化学教学辅导网站”，占空间500MB之多。我院校是第一个，在安徽省以至全国也是第一个课程辅导网站，该网站得到国内许多院校老师好评，他与帮助，在安庆召开过两次全国高师物理化学教学研讨会，我们以感激回报之心，1996年提出承担这项任务。1997年向省教委申报了教学立项“通用题库管理程序研制”，获得批准，取得经费资助。1998年第十一届全国高师物理化学教学研讨会上，中心组正式委托，授权给我们，进行高师题库改版、升级、提高。经过三年多的艰苦努力，到2001年我们基本完成了这项艰巨任务。命名为《物理化学试题库（安庆版）》，目前试题数达到12000多个，是目前国内试题数最多、水平最高的物理化学试题库。2001年在中国科大出版社正式出版发行，得到国内同行的欢迎，目前全国已有30多所各类高校使用。该题库还在2001年获得安徽省教学成果一等奖。我们编写的习题课教材《物理化学分章练习题》，2002年，在安徽大学出版社正式出版发行，是一本较好的习题课教材与考研参考书。1999年后，为迎接教育部的评估，物理化学课程建设又上了一个新台阶，引进、培养了高学历的教师，购买了十几部电脑和大量的物理化学实验新型仪器，并把计算机应用实验中，控制实验、采集数据、处理数据。物理化学课程1997年列为院级重点课程，1999年被安徽省教育厅批准，确立为安徽省首批重点建设课程，在省首批重点课程中，物理化学课程只有中国科学技术大学与安庆师院两家。2000年4月，我们物理化学课程被评为院级优秀课程。2004年，我们物理化学课程被评为安徽省精品课程，目前安徽省精品课程中，物理化学课程只有合肥工业大学和安庆师院两个。我们物理化学课程建设，与省内重点大学齐名，在全国一般院校中处于先进地位。二、 教学改革的做法与体会。另外，在教学内容组织安排上，我们还主动与先行的普通物理学、无机化学课程老师协商，与后续国家实行改革开放，教育也要改革开放，物理化学教学也必然要改革开放，不改革就跟不上形势，就不能培养出符合时代要求的人才。每个教师都应该认识到这一点，把教学改革变成自己的自觉行动。化学教学改革包括教学内容（即教材）改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理（包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等）改革。1. 教学内容改革，即教材改革。我们先后使用过南京大学傅献彩等编的《物理化学》、印永嘉编的《物理化学》、上海师大等五校编的《物理化学》，又叫高师物化，使用过第一版、第二版、第三版，2000年使用朱传征、许海涵编的《物理化学》，2002年后使用万洪文编的《物理化学》。不断选用新教材，对老师来说要加重负担，要不断写新的备课笔记，但我们体会到，写备课笔记可以加深对内容理解，提高教学效果。近些年来由于量子力学、微电子技术、波谱技术的发展，新材料、新催化剂、纳米材料的出现，促进了物理化学的发展。因此在教学内容上就不能局限于教材，要把物理化学的新知识、新成果介绍给学生。为了学得新知识，我们利用出差、探亲，委托同事、学生，通过各种渠道购买各类新出版的物理化学教材、教学参考书、考研参考书、学习指导书、习题集、解题指导、解题技巧、选择题、思考题、问答题等等书籍，并且搞到上海师大、华南师大、安徽师大、陕西师大自编油印的教学参考资料，还通过学生搞到河南洛阳师专编印的美国P.W.Atkins《Physical Chemistry》的习题解答中文版。的物质结构、化工基础老师联系，向他们提要求，请求帮助，一些教学内容分工把关。2．教学过程改革中，采用“六个相结合”。① 宏观与微观相结合。对难于理解的概念，从微观上解释，说明其物理化学意义。如讲熵定律时，补充熵流与熵产生，熵的本质与熵统计意义。这个方法是华东师大潘道凯先生首先提出的，效果很好。② 理论与实际相结合。例如讲孤立体系熵增加，而开放体系因为可以有负熵流，可使开放体系熵减少。教学中联系生物体成长、壮大、死亡过程与熵的变化情况；还联系我国的改革开放政策，孤立体系――“一个封闭的山村”，熵值会越来越大，发展的动力就越来越小，经济落后，人民受穷，而要改变面貌，必须改革开放，把山村变成开放体系，“要想富先修路，少生孩子多种树”，引进外资、引进先进科学技术，就是引进负熵流，使体系熵值减少，才能快速发展。这样既加深了对熵定律理论的理解，又能从自然科学角度说明党的改革开放政策是正确性。③ 内容与方法论相结合。对物理化学中一些原理、定律的建立，除了要讲清原理的内容外，还要说明该原理是采用何种研究方法得来的。例如讲理想气体、理想溶液、理想吸附时，向学生说明这是采用理想模型法得来的；讲可逆过程时，说明这是采用科学抽象法得来的；讲标准燃烧热、标准生成热、标准电极电位等时，说明这是采用相对数值法得来的。还结合教学内容向学生说明逆向思维、发散思维、类比思维方法的运用，教学中注意培养学生创造思维能力。④ 基础知识与前沿知识相结合。在教材的每一章末尾，或习题课上，介绍与本章内容相关物理化学前沿新知识、新理论、新成果、新技术。⑤ 课堂教学与教学研究相结合。在课堂教学中，要把自己的教学研究成果结合进去。例如在讲熵判据时，结合教研论文“总熵是过程方向的判据吗？”，在讲化学平衡移动时，结合教研论文“增加反应的浓度平衡一定向产物方向移动吗？”等等。 ⑥ 与中学化学相结合。我们是师范院校，培养的学生大多数将来要当中学化学教师，在教学中要联系中学化学中的问题，培养学生中学化学教师的素质。例如中学化学中，用NaCl与浓硫酸制备HCl气体，提出问题，为什么要用浓硫酸？浓是模糊观念，浓到什么程度才行？100毫升乙醇与100毫升水混合后是多少毫升？金属元素活动顺序表是如何确定的？为什么在空气中烧石灰，反应可以进行到底而达不到平衡状态？晴朗的天空为什么是兰色？为什么只有在早上、晚上才能看到彩霞？要说清楚这些问题，只有靠物理化学化学，引发学生学习兴趣。另外，在教学中也要注意教书育人，注意培养学生科学的自然观和辩证唯物论，注意培养学生严格的科学态度，奋发向上的精神。我们不断鼓励学生报考研究生，奋发向上。 3．习题课是提高教学质量的重要环节。 物理化学课程是一门十分强调概念、定律和逻辑推理的理论课程，要学好它很不容易的，物理化学被认为是化学专业中最难学的课程。难学的原因在于它有许多基本概念、基本定律，非常抽象不好理解，不好掌握，习题难解。我们在教学实践中体会到，要化难为易，提高学生学习积极性，除了上好理论课外，习题课是—个重要的、必有可少的环节。学过物理化学的人都知道，必需多做习题，在解题过程中，加深对理论的熟悉与理解，培养分析问题、解决问题能力，解题过程是理论联系实际的过程。上习题课要象上理论课一样，认真备课、写好教案。我们习题课的内容一般包括下列几个部分：（1）扩大知识面的新理论、新知识介绍。（2）归纳总结一章中所学的知识。学生每节课所学的知识往往是"零碎"的感觉、片段的知识，只有把它们联系在一起，形成相互关联的知识系统，才能更深刻理解，更好掌握。为此，每一章学习后，我们帮助学生把一章中所学的知识点以“联络图”形式进行归纳总结。（3）总结学生作业中问题。对学生作业中的错误，特别是典型的有代表性的错误要及时指出，对有特色的解题技巧要介绍推广。（4）组织讨论思考题。一般教材的每章后面，都有一些思考题。我们先布置给学生先思考、解答，习题课时进行讨论讲解。（5）做一定数量的练习题。每章学习后，我门都印发给学生一些数量的练习题，其中选择题30个左右，计算题、证明题5至8个。这些练习题都是历年教学中静练出来的，有代表性，有一定的难度，其中不少是选自考研究生试题。我们一般提前发给学生，要学生先做一遍，上习题课时，老师选择其中典型试题讲解。目前《物理化学分章练习题》已正式出版，每个学生都有一本。4．把现代化教学手段应用到物理化学教学中。 20世纪90年代以来，计算机技术与网络技术飞快发展，多媒体计算机集文字、声音、图形、图像、动画、影视等为一体，突破了时空限制，虚拟现实。多媒体计算机与网络成为重要的教学手段、教学工具，把多媒体计算机应用到教学上，实现教学现代化。多媒体计算机在教学上应用，使教学的思想、教学的理论发生了变化，教学手段、教学方法、教学观点与形式发生了变化，课堂教学的结构与内容、课外辅导的内容与形式、考试内容与方式、学生成绩评定的标准与手段等发生了变化。国内外的大量实践表明，进行计算机辅助教学，提高了教学质量，提高了学生的素质。把多媒体计算机和网络技术应用到教学中，是教学改革的一个重要方向。我们开展计算机辅助教学主要做法是： （1）编制课堂教学的电子教案与教学课件。不同的教材要有不同的电子教案，自己编制和交换，我们拥有多套物理化学电子教案，也《电迁移》等教学课件。 （2）对教材的思考题、练习题、习题进行详细解答，并且输入到计算机中，形成word文档。 （3）编制计算机辅助教学课件（CAI）。我们编制了《化学热力学基本原理》的CAI课件，与兄弟院校交流来《化学动力学》、《溶液》、《电化学》、《相平衡》、《表面胶体》等CAI课件，另外还有多个物理化学教学辅导网页。 （4）建立《物理化学教学辅导网站》，开展网上自学、网上练习、网上讨论等。 （5）建立计算机管理的《物理化学试题库》。期中、期末考试用计算机出试卷，各届学生的试卷保持相对稳定的常模（难度、题型、题数、考试操作等），实行标准化考试，考试的结果用计算机按标准化考试要求进行统计分析，计算出各班级的平均分、难度、区分度、信度、成绩分布直方图。 （6）编制与交流得到很多物理化学实验课件。实验课件中，有实验模拟课件、实验演示课件、实验教学课件、实验数据处理课件等。我们正计划编制《物理化学实验试题库》。用于实验考试、考核。三、课程建设经验体会。 1．积极申请教学研究课题，夯实课程建设基础 要建设好课程，必须要有一定的经费。我们的经费，主要是靠申请教学研究课题。1997年为了改版高师物化题库，向省教委申请“通用题库管理程序研制”，我们报8千元，结果批准是1万元，这个项目也安庆师院第一个省级教学研究课题。1998年，向省教委申请“微机控制物理化学实验”，是实验室改造课题，本来经费是20万元，分3年投入的，学校配套一半。但后来省里只给7万，学校配3万。这10万元使我们实验室面貌大为改观，买了一些新仪器和7台计算机，实验室里装上空调，课程组老师人人有一台电脑。1998年申报批准为安徽省重点课程，每年省里给2.8万元，学校配套1.4万元，共4.2万元，连续3年。1999年与计算机系江效尧主任一起申报省重点教学课题“复习、练习型CAI通用课件制作工具研制”，得到1.5万元资助。2004年申报批准为安徽省精品课程，省里给5万元，学校配套5万元。同时我们也申报院级教学课题，得到数千元资助。从1997年以来，我们先后共得到近30万元的资助，为课程建设打下厚实的经济基础。 2．承办教学研讨会，请专家做报告，提高学校知名度。 我们在1990年承办全国高师物理化学中心组与部分协作组老师教学研讨会，会上请河北师大金世勋先生、华东师大朱传征先生、上海师大许海涵先生、湖南师大刘世荣先生等作学术报告。1994年承办了安徽省高师物理化学教学研讨会，与省内物理化学老师建立联系与交流。1998年，在校庆100周年期间，承办了全国高师物理化学第十一次教学研讨会，会上请了中国科学院院士南京大学江元生先生、武汉大学物理化学专家曲松生先生作专题报告。还聘请了江元生院士作为我们的客座教授。在承办研讨会期间，我们得到了许多兄弟院校专家学者的指导、帮助，促进了我们教学改革，使我们教学改革紧跟国内改革步伐。同时也提高了我们学校的知名度。 3．领导重视支持，积极参加国内教学研讨会。 除了请专家来作报告外，我们系历届的领导，陈自诚主任、汪呈理主任、陈友存主任非常支持我们教学改革，早期在经费很紧张的情况下，支持我们参加全国高师物理化学教学研讨会。我们前后参加十多次，其中有8次在大会上发言，“丑媳妇不怕见公婆”，大胆与兄弟院校交流，交流教学改革经验成果，把兄弟院校的先进经验用于我们课程建设中。参加每次研讨会都有较大收获，例如，1989年，认识了南京大学的傅献彩先生，以后多次得到他与沈文霞老师的帮助；1990年，学得了用计算机管理试题库，还知道了要建设重点课程，当时，陕西师大物理化学是陕西省重点课程，而当时安徽还没有建设重点课程想法。再如1994年，知道了用计算机控制做物理化学实验，计算机采集、处理数据；1996年学得了如何做计算机辅助教学软件（CAI），以及用计算机模拟实验；1998年，学得了做教学辅导网页；2000年知道了什么是绿色化学，得到了好几个物理化学网页。同时在研讨会上认识了许多同行专家学者，交了朋友，建立了友谊，经常互通情况，收益匪浅。另外我们还走出去，到华东师大、华中师大、华南师大、南京师大、淮阴师院、临沂师院、曲阜师大、山东师大、济南大学、聊城大学、河北师大、湖州师院、浙江工业大学等院校参观学习、学习他们教学改革与课程建设的好经验。 现在许多院校都在创建精品课程，网上资料很丰富，我们经常上南京大学物理化学网页、河南大学物理化学网页、华中师大物理化学网页、中山大学物理化学网页等等，下载资料，学习他们教学成果。 4．不断建设课程档案。 我们的课程档案建设从1982年开始，现在保存了各届的学生考试卷、学生成绩；保存我们课程的各个过程的文档资料，例如早期的试题卡片；第一次用全国统一试卷考试的试卷、成绩；分章练习题的大字报版、CCDOS版、油印版、自印版、公开出版发行版；早期的题库的试题；研制CAI的脚本等等，有20多盒文字档案。后来用计算机保存了各类电子档案。这些档案真实记录了我们课程建设艰难的历史过程。 5．只有艰苦耕耘，才有好的收成。 建立试题库、编制电子教案、研制计算机辅助教学课件，创建精品课程，不是太难的事情，只要肯投入、肯学习，不怕苦、不怕累，每个课程组都可以做到。我们课程组5个人，编写出那么多文档、电子教案、习题解答、教学课件，编制输入1万2千多个试题，真正投入大量精力也就1－2个人。我们对教学改革热爱、执着，有兴趣，愿意为课程建设奉献，不怕艰难、不畏辛苦、不畏烦琐，早上早来点，晚上迟走点，计算机上少玩点，星期六星期天没有事就到计算机房来。向计算机输入试题，每天输几个，日积月累，积少成多，发扬蚂蚁啃骨头精神。我们对计算机技术，不耻下问，虚心求教，多操作多练习，不断更新知识，例如以前处理实验数据，用Basic语言，现在用Excel软件，方便多了，好看多了。我们体会到课程建设，要不怕艰难，敢于投入，一分耕耘，一分收获，投入少，回报小。我们的课程建设得到省内外专家好评，2002年教育部评估时，评估专家对物理化学课程建设给予很高评价。 从学生考研情况也可反映教学质量，不少学生考研的物理化学成绩在90分以上（按总分100分计算）。近年来，在报考研究生学生中，有三分之一人报考物理化学专业或与物理化学有关的专业。连续五届学生都考上华东师大物理化学专业研究生。2003年，化学系考研达线率占全部毕业生40％，化学系512寝室7名女生全部考上研究生，出现了闻名大江南北的“七朵金花”。当然，我们的物理化学课程建设，虽然取得了一些成绩，但也存在许多不足之处，欢迎大家批评指正，我们将进一步努力。参考文献[1] 傅献彩，沈文霞，姚天扬. 物理化学[M]. 北京：高等教育出版社，1990，第四版。[2] 印永嘉，奚正楷，李大珍. 物理化学简明教程[M]. 北京：高等教育出版社，1992，第三版。[3] 万洪文，詹正坤. 物理化学[M]. 北京：高等教育出版社，2002，第一版。[4] 张德生，建立试题库 实行标准教考分离 《中国当代教育》，2002年9期[5] 张德生，物理化学试题库(安庆版)的特色分析 安庆师范学院学报，2002年4期[6] 张德生，用微机绘画物理化学实验中的图形 安庆师范学院学报，1998年4期[7] 张德生，逆向思维在物理化学研究中的应用 安庆师范学院学报，2001年1期[8] 张德生，总熵能否判断过程的方向 安庆师范学院学报，1987年1期 [9] 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