時間：2022-03-16 14:51:50
序論：在您撰寫材料物理化學論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
與圖1不同，鐵有三種固態，分別是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe，其中γ-Fe為密排面心立方結構，α-Fe和δ-Fe為體心立方結構。并且，圖2中有三個三相點，分別為氣-液-δ-Fe；氣-γ-Fe-δ-Fe和氣-γ-Fe-α-Fe。通常情況下，Fe是磁性的α-Fe，組織類型有鐵素體、珠光體和貝氏體等；通過成分和工藝控制常溫下可得到γ-Fe，如奧氏體不銹鋼304、310等。Fe的p-T相圖的講解，增強學生識別單組分相圖的能力。課堂上通過工業生產實例，加深了同學們對Fe的認識；并建立了物理化學相圖知識與學生專業—金屬材料之間的聯系。解決學生“材料專業為什么學物理化學？”的困惑。
2兩組分液態完全互溶系統的相圖
雖然二組分系統的氣—液平衡相圖依據組分在液態的互溶情況各有其特點，但液態完全互溶系統構成了這部分內容的學習基礎[4]。對于這種相圖，我們除了讓學生掌握相圖中各相區的組成、相態和杠桿規則外，還注重讓學生學習氣相線和液相線的繪制方法和細節信息。其繪制過程如圖3所示，先配制不同比例的二組分混合物，再升高溫度測試混合物的熔點，通過描點—連線得到相圖。從而培養學生設計實驗繪制相圖讀取相圖細節信息的全面能力。通過學習繪制相圖，可使學生對相圖的全部信息有較深刻的認識、理解及較好的運用。為了便于學生掌握此類相圖及其應用，在教學中我們通過物相點隨溫度的變化的實例，講解其液相與氣相及組成在該過程的演變情況。重點分析了第一個氣泡點產生的壓力、組成及最后一滴混合液消失的壓力、組成，以及其逆過程這一難點。并將相圖理論與工業精餾裝置聯系起來，激發學生對該部分內容的學習興趣。
3具有轉變溫度的二組分固態部分互溶、液態完全互溶的液固平衡相圖
具有轉變溫度的二組分固態部分互溶、液態完全互溶的液固平衡相圖，是學生學習中最難掌握的內容。我們通過講解物相點的降溫過程的物相變化和步冷曲線的繪制，并借助動畫展示具體過程，使該部分內容更加形象和生動，便于理解和掌握。同時，提高了學生的學習興趣和動手能力。
4相圖在金屬材料中的應用
4.1在金屬材料設計中的應用在工業生產和科研實踐涉及到的金屬材料通常為多組分的平衡系統，所以其相圖更為復雜。為了得到材料的擬服役性能，需要對材料進行設計和加工。相圖在材料設計中起著至關重要的作用，例如，在設計奧氏體不銹鋼時，為了得到單一奧氏體組織，需擴大相圖中奧氏體區，使其在冷卻過程中不發生γ-Feα-Fe的轉變。根據相圖，改變系統的組成，增加穩定奧氏體元素，如Ni、C等是最常用的方法。當然，為了系統的平衡，其他元素也需做相應的改變。應用相圖時，為了提高設計組織的準確性，需要考慮平衡相圖與實際相圖的差別。
4.2在金屬材料加工中的應用在金屬材料的熱加工過程中，隨著加工溫度的不同，其物相也發生相應的變化?？赏ㄟ^控制軋制參數和冷卻過程，改變材料的相變溫度和組織類型，得到高性能的金屬材料。例如，在鋼鐵生產中，熱軋鋼板控制軋制與控制冷卻(TMCP)工藝，通過加大壓下量增加累積位錯，為相變過程提供更多的高能量相變形核點，以得到細小晶粒組織，提高鋼的強韌性。通過控制冷卻速率，可改變相變后的組織形態，在650℃以上發生相變得到珠光體和鐵素體組織，在450~600℃區間主要得到貝氏體組織的鋼材，在更低溫度下發生相變得到馬氏體組織，不同的組織賦予材料的不同的性能[5]。4.3在金屬熱處理中的應用相圖不僅在金屬材料的設計和加工中具有指導下作用，而且在材料的熱處理過程中也具有重要的應用價值。例如，在金屬材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火過程主要是控制冷卻速率，使相變溫度發生在較低溫度區，得到低溫轉變組織。正火溫度需在γ-Fe相區，需要根據相圖和化學成分判斷其奧氏體化溫度，從而確定正火的加熱溫度。嚴格的說，確定熱處理的升溫速率和降溫速率也需要參考相應的相圖。通過相圖在金屬材料領域的應用的介紹，學生對本專業和學習物理化學的重要性均有了清晰的認識，他們的學習積極性也顯著提高。
5結語
［關鍵詞］科研實踐；物理化學；教學
物理化學是一門借助物理的基本原理，揭示化學基本規律的學科，也是一門理論性、系統性、邏輯性很強的學科，具有理論公式多，推導復雜的學科特點。初學者往往感到抽象難懂，對數學知識要求高，容易產生畏難情緒，也往往認為理論知識學了沒有用途，導致失去學習的興趣。為了解決物理化學中抽象難懂的問題，通常采用的方法是在教師授課時列舉一些與生活實踐相關的現象，借助物理化學知識加以解決，但是這只是一些簡單的應用，并且借助于互聯網絡都能得到容易理解的結果，但是對于有一定知識水平的大學生似乎顯得過于簡單，并不能激發他們對物理化學學習興趣，解決他們對物理化學理論學習的困惑，展示理論知識與科學實踐和生產實踐的緊密聯系，從而體現物理化學作為基礎學科的價值。另外，物理化學中化學規律和數學公式都是從科學實踐總結出來的，能指導科學實踐活動。因而，在物理化學實際教學中，除了要結合生活實踐之外，教師應該適當闡述理論公式的實際科研來源以及這些理論知識在科學前沿研究和生產實踐的應用價值，才能引導學生逐漸認識到物理化學知識理論學習的重要性，同時也可以通過科研實例刺激學生的好奇心和求知欲，從而激發學生對物理化學學習的興趣。因此，教師科研能促進物理化學理論教學，也能促進學生對當前科研前沿的了解，激發學生的求知欲，培養學生的科學素養，為今后的發展奠定基礎。
1科研實踐對物理化學教學的促進作用
1．1物理化學理論在科研實踐中的應用
盡管物理化學科研實踐的實驗方法和手段比較復雜，但是常常使用了大學物理化學書本上的基本原理和基礎知識，因而，我們可以選擇一些合適的科研實踐活動將其應用到物理化學教學中，以提高學生對物理化學基礎理論重要性的認識，幫助他們更好地理解這些基礎知識，激發他們對物理化學學習的興趣。這里我們以原電池的基本原理在科研中的應用來闡述物理化學基礎理論知識學習的重要性。已有文獻報道具有缺陷的碳納米管浸入到一定濃度的氯鉑酸或者氯金酸溶液中，通過原子力顯微鏡能夠觀察到在碳納米管的邊壁缺陷上快速形成金屬鉑納米粒子或者金納米粒子［1］。這金屬離子自發還原沉積碳納米管上的現象歸因于金屬離子與碳納米管之間的原電池效應，電極反應分別是PtCl42－＋2e－＝Pt＋4Cl－，AuCl4－＋3e－＝Au＋4Cl－。根據電極電勢的數學公式計算出PtCl42－和AuCl4－的還原電勢以及碳納米管的氧化電勢，并比較它們的大小，從而能判斷出金屬鉑或者金粒子是否能沉積在碳納米管的邊壁上。更進一步地研究表明利用原電池效應可以在碳納米管的表面邊壁上沉積四氧化三鐵、氧化亞銅、二氧化釩等中間價態的金屬氧化物，計算這些金屬離子與碳納米管之間的電極電勢ΔE＝φ（Fe3＋／Fe2＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）、ΔE＝φ（［Cu（NH3）4］2＋／［Cu（NH3）2］＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）和ΔE＝φ（V5＋／V4＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs），通過控制溶液的pH值和碳納米管的結構等反應條件實現中間價態的金屬氧化物沉積在碳納米管的表面，關鍵是通過原電池效應合成的碳納米管－金屬氧化物復合材料在催化加氫反應、苯酚羥基化反應等催化反應中展示了比其他方法合成的該種復合材料更加優異的性能，體現了合理的使用電化學方法合成材料具有重要的應用價值［2－4］。盡管這些科研工作涉及的內容比較廣泛，考慮的因素復雜，但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化學中原電池電極電勢的相關基礎知識。實際上，物理化學中熱力學、溶液中的化學勢、物質的相圖、吸附脫附、動力學研究等基本知識在當前的科研都有廣泛的應用，利用這些基本知識來驗證過程的可行性或者借助它們推斷出物理化學及其相關學科中更深層次的機理或者原理［5－7］。因此，物理化學的基礎知識在當前的科學研究工作中仍然具有重要的價值，是學生為今后工作和學習所必須要掌握的。
1．2科研實踐對學生物理化學學習的促進作用
物理化學中的基礎知識都是比較抽象，數學公式比較多，這增大了學生學習的困難，但是這些基礎知識都是來自科學實踐，相應地能用來指導科學實踐活動，因而，學習物理化學基礎知識的時候借助于科研實踐來展示這些知識，能幫助學生更好了解和掌握這些知識。首先，科研實踐的學術論文為了更好地解釋相關原理往往都使用大量的圖表或者視頻，直觀地展示和支撐他們的實驗結果，幫助讀者理解論文的結論。教師可以根據物理化學相關章節的內容提煉這些學術論文，在教學中利用論文中直觀的圖片或者視頻給學生展示對應的知識點，使得抽象的知識圖像化、具體化，同時將枯燥無味的理論知識形象生動地呈現到學生的面前，加深學生對該知識點的印象，促進學生對該知識點的理解和掌握。其次，物理化學的教學過程中可以借助科研實踐論文生動地展示給學生，不僅能幫助學生理解這些知識點，更能讓學生意識到物理化學課程中基礎知識與生產實際有緊密的聯系，而不是為了學習抽象的知識而學習這些知識。它們能夠直接應用到實際科研和生產實踐中，并指導科學實踐和生產實踐活動，使得學生不再認為理論知識難學而沒有用途，更不會消極地學習和理解這些物理化學基礎理論知識。學生會更加積極主動理解和掌握所學知識點，甚至通過網絡數據庫等相關工具，更進一步地詳細了解與物理化學書本上相關知識內容，從而間接地提高他們的自學能力，培養他們積極主動學習的能力。最后，借助物理化學教學引入科研生產實踐的概念，讓學生接觸基礎知識應用到令人好奇的未知世界，從而提高學生學習物理化學基礎知識的興趣。既使學生學習到必須掌握的物理化學基礎知識，同時又接觸到物理化學方向科研和生產實踐的前沿，掌握當前物理化學科研和生產實踐的動態。讓學生從一開始學習基礎知識灌輸科研實踐的相關知識，引導學生關注本學科發展前沿和科研動態，使學生浸潤在科研的氛圍下，產生濃烈的科研傾向［8］。從而使學生尋找自身喜歡的學習方向和學習興趣，建立嚴謹的科研和學習態度，刺激學生對未知世界的求知欲望，并潛移默化地培養他們的科學素養，為今后的工作學習提供基礎。因此，物理化學教學中引進科研實踐，不僅將枯燥無味的理論知識形象生動化，而且能讓學生認識到物理化學理論知識學習的重要性，培養他們的基本科學素養，激發他們對未知世界的求知欲望。
1．3教師科研實踐對物理化學教學的重要影響
對于普通本科院校來講，無論什么樣的教學改革都是圍繞教學方式和手段在課堂教學過程中的運用，無法代替教師的角色，無法改變教師授課主體的本質，因而，教師在教學過程中起著重要的作用。只有通過教師的教導和示范作用才能使課堂教學變得更加生動鮮活，也對學生的學習和行為有直接地引導作用。因而，教師自身的專業水平決定了他的教學水平和教學能力，而科研實踐活動對教師有很大的鍛煉和啟發作用，增加了教師的業務知識水平，對課堂教學有非常大的促進作用，因而，要提高教師的專業水平應該鼓勵教師積極參與科研實踐工作［9］。首先，本學科專業教師開展科研實踐工作之前必須不斷查閱大量新的文獻資料，了解當前科技發展的動態，及時跟蹤本學科領域的最新進展，更新和豐富本學科的理論和知識。這個過程有利于提高教師發現問題、分析問題和解決問題的能力，并不斷更新和完善自己的知識體系，能更好地將當前本學科科技發展動態傳授給學生，同時隨著知識水平的提高教師將以新的高度去思考學科發展趨勢，自然而然地應用到教育教學和人才培養的模式，進而思考未來人才的發展趨勢和人才培養的最佳方法。其次，教師從事科研工作對該學科未知領域的探索研究是一個長期而艱苦的過程，能提高教師的邏輯思維能力和表達能力，能培養教師一絲不茍和勇于創新的嚴謹治學態度、頑強拼搏的精神以及良好的科研素質，激發教師的創新思想，迎合當前國家鼓勵創新創業的潮流。教師在科研中的鍛煉往往對學生起到表率作用，促進培養學生的創新能力、頑強拼搏精神以及嚴謹的科學作風，對學生成才起到推動作用。此外，教師的科研成果能讓學生直接感受到科研并非遙不可及，對學生有很大的引導和促進作用，同時可以激發學生對科研的興趣和求知欲望，主動參與到教師的科研實踐，激起他們對物理化學基礎理論學習的熱情［9］。因此，教師要實現物理化學教學的改革創新，適應當前形式下物理化學教學的發展，僅憑教學經驗是遠遠不夠的，必須從事科學研究去實踐、去探索、去創新，進一步提高本學科的知識結構，從而加快教育觀念的更替，逐步形成具有自身特色的教學方式，將新理論、新方法滲透到物理化學教學實踐中，才能改變多年從教的疲憊與困惑，同時也激發了自身潛在的創造力。
2結論
［關鍵詞］科研實踐；物理化學；教學
物理化學是一門借助物理的基本原理，揭示化學基本規律的學科，也是一門理論性、系統性、邏輯性很強的學科，具有理論公式多，推導復雜的學科特點。初學者往往感到抽象難懂，對數學知識要求高，容易產生畏難情緒，也往往認為理論知識學了沒有用途，導致失去學習的興趣。為了解決物理化學中抽象難懂的問題，通常采用的方法是在教師授課時列舉一些與生活實踐相關的現象，借助物理化學知識加以解決，但是這只是一些簡單的應用，并且借助于互聯網絡都能得到容易理解的結果，但是對于有一定知識水平的大學生似乎顯得過于簡單，并不能激發他們對物理化學學習興趣，解決他們對物理化學理論學習的困惑，展示理論知識與科學實踐和生產實踐的緊密聯系，從而體現物理化學作為基礎學科的價值。另外，物理化學中化學規律和數學公式都是從科學實踐總結出來的，能指導科學實踐活動。因而，在物理化學實際教學中，除了要結合生活實踐之外，教師應該適當闡述理論公式的實際科研來源以及這些理論知識在科學前沿研究和生產實踐的應用價值，才能引導學生逐漸認識到物理化學知識理論學習的重要性，同時也可以通過科研實例刺激學生的好奇心和求知欲，從而激發學生對物理化學學習的興趣。因此，教師科研能促進物理化學理論教學，也能促進學生對當前科研前沿的了解，激發學生的求知欲，培養學生的科學素養，為今后的發展奠定基礎。
1科研實踐對物理化學教學的促進作用
1．1物理化學理論在科研實踐中的應用
盡管物理化學科研實踐的實驗方法和手段比較復雜，但是常常使用了大學物理化學書本上的基本原理和基礎知識，因而，我們可以選擇一些合適的科研實踐活動將其應用到物理化學教學中，以提高學生對物理化學基礎理論重要性的認識，幫助他們更好地理解這些基礎知識，激發他們對物理化學學習的興趣。這里我們以原電池的基本原理在科研中的應用來闡述物理化學基礎理論知識學習的重要性。已有文獻報道具有缺陷的碳納米管浸入到一定濃度的氯鉑酸或者氯金酸溶液中，通過原子力顯微鏡能夠觀察到在碳納米管的邊壁缺陷上快速形成金屬鉑納米粒子或者金納米粒子［1］。這金屬離子自發還原沉積碳納米管上的現象歸因于金屬離子與碳納米管之間的原電池效應，電極反應分別是PtCl42－＋2e－＝Pt＋4Cl－，AuCl4－＋3e－＝Au＋4Cl－。根據電極電勢的數學公式計算出PtCl42－和AuCl4－的還原電勢以及碳納米管的氧化電勢，并比較它們的大小，從而能判斷出金屬鉑或者金粒子是否能沉積在碳納米管的邊壁上。更進一步地研究表明利用原電池效應可以在碳納米管的表面邊壁上沉積四氧化三鐵、氧化亞銅、二氧化釩等中間價態的金屬氧化物，計算這些金屬離子與碳納米管之間的電極電勢ΔE＝φ（Fe3＋／Fe2＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）、ΔE＝φ（［Cu（NH3）4］2＋／［Cu（NH3）2］＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）和ΔE＝φ（V5＋／V4＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs），通過控制溶液的pH值和碳納米管的結構等反應條件實現中間價態的金屬氧化物沉積在碳納米管的表面，關鍵是通過原電池效應合成的碳納米管－金屬氧化物復合材料在催化加氫反應、苯酚羥基化反應等催化反應中展示了比其他方法合成的該種復合材料更加優異的性能，體現了合理的使用電化學方法合成材料具有重要的應用價值［2－4］。盡管這些科研工作涉及的內容比較廣泛，考慮的因素復雜，但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化學中原電池電極電勢的相關基礎知識。實際上，物理化學中熱力學、溶液中的化學勢、物質的相圖、吸附脫附、動力學研究等基本知識在當前的科研都有廣泛的應用，利用這些基本知識來驗證過程的可行性或者借助它們推斷出物理化學及其相關學科中更深層次的機理或者原理［5－7］。因此，物理化學的基礎知識在當前的科學研究工作中仍然具有重要的價值，是學生為今后工作和學習所必須要掌握的。
1．2科研實踐對學生物理化學學習的促進作用
物理化學中的基礎知識都是比較抽象，數學公式比較多，這增大了學生學習的困難，但是這些基礎知識都是來自科學實踐，相應地能用來指導科學實踐活動，因而，學習物理化學基礎知識的時候借助于科研實踐來展示這些知識，能幫助學生更好了解和掌握這些知識。首先，科研實踐的學術論文為了更好地解釋相關原理往往都使用大量的圖表或者視頻，直觀地展示和支撐他們的實驗結果，幫助讀者理解論文的結論。教師可以根據物理化學相關章節的內容提煉這些學術論文，在教學中利用論文中直觀的圖片或者視頻給學生展示對應的知識點，使得抽象的知識圖像化、具體化，同時將枯燥無味的理論知識形象生動地呈現到學生的面前，加深學生對該知識點的印象，促進學生對該知識點的理解和掌握。其次，物理化學的教學過程中可以借助科研實踐論文生動地展示給學生，不僅能幫助學生理解這些知識點，更能讓學生意識到物理化學課程中基礎知識與生產實際有緊密的聯系，而不是為了學習抽象的知識而學習這些知識。它們能夠直接應用到實際科研和生產實踐中，并指導科學實踐和生產實踐活動，使得學生不再認為理論知識難學而沒有用途，更不會消極地學習和理解這些物理化學基礎理論知識。學生會更加積極主動理解和掌握所學知識點，甚至通過網絡數據庫等相關工具，更進一步地詳細了解與物理化學書本上相關知識內容，從而間接地提高他們的自學能力，培養他們積極主動學習的能力。最后，借助物理化學教學引入科研生產實踐的概念，讓學生接觸基礎知識應用到令人好奇的未知世界，從而提高學生學習物理化學基礎知識的興趣。既使學生學習到必須掌握的物理化學基礎知識，同時又接觸到物理化學方向科研和生產實踐的前沿，掌握當前物理化學科研和生產實踐的動態。讓學生從一開始學習基礎知識灌輸科研實踐的相關知識，引導學生關注本學科發展前沿和科研動態，使學生浸潤在科研的氛圍下，產生濃烈的科研傾向［8］。從而使學生尋找自身喜歡的學習方向和學習興趣，建立嚴謹的科研和學習態度，刺激學生對未知世界的求知欲望，并潛移默化地培養他們的科學素養，為今后的工作學習提供基礎。因此，物理化學教學中引進科研實踐，不僅將枯燥無味的理論知識形象生動化，而且能讓學生認識到物理化學理論知識學習的重要性，培養他們的基本科學素養，激發他們對未知世界的求知欲望。
1．3教師科研實踐對物理化學教學的重要影響
對于普通本科院校來講，無論什么樣的教學改革都是圍繞教學方式和手段在課堂教學過程中的運用，無法代替教師的角色，無法改變教師授課主體的本質，因而，教師在教學過程中起著重要的作用。只有通過教師的教導和示范作用才能使課堂教學變得更加生動鮮活，也對學生的學習和行為有直接地引導作用。因而，教師自身的專業水平決定了他的教學水平和教學能力，而科研實踐活動對教師有很大的鍛煉和啟發作用，增加了教師的業務知識水平，對課堂教學有非常大的促進作用，因而，要提高教師的專業水平應該鼓勵教師積極參與科研實踐工作［9］。首先，本學科專業教師開展科研實踐工作之前必須不斷查閱大量新的文獻資料，了解當前科技發展的動態，及時跟蹤本學科領域的最新進展，更新和豐富本學科的理論和知識。這個過程有利于提高教師發現問題、分析問題和解決問題的能力，并不斷更新和完善自己的知識體系，能更好地將當前本學科科技發展動態傳授給學生，同時隨著知識水平的提高教師將以新的高度去思考學科發展趨勢，自然而然地應用到教育教學和人才培養的模式，進而思考未來人才的發展趨勢和人才培養的最佳方法。其次，教師從事科研工作對該學科未知領域的探索研究是一個長期而艱苦的過程，能提高教師的邏輯思維能力和表達能力，能培養教師一絲不茍和勇于創新的嚴謹治學態度、頑強拼搏的精神以及良好的科研素質，激發教師的創新思想，迎合當前國家鼓勵創新創業的潮流。教師在科研中的鍛煉往往對學生起到表率作用，促進培養學生的創新能力、頑強拼搏精神以及嚴謹的科學作風，對學生成才起到推動作用。此外，教師的科研成果能讓學生直接感受到科研并非遙不可及，對學生有很大的引導和促進作用，同時可以激發學生對科研的興趣和求知欲望，主動參與到教師的科研實踐，激起他們對物理化學基礎理論學習的熱情［9］。因此，教師要實現物理化學教學的改革創新，適應當前形式下物理化學教學的發展，僅憑教學經驗是遠遠不夠的，必須從事科學研究去實踐、去探索、去創新，進一步提高本學科的知識結構，從而加快教育觀念的更替，逐步形成具有自身特色的教學方式，將新理論、新方法滲透到物理化學教學實踐中，才能改變多年從教的疲憊與困惑，同時也激發了自身潛在的創造力。
2結論
1改革物理化學實驗教學的教學方法探索
由于地方工科院校的物理化學實驗教學存在上述問題，必須有針對性進行改革并探索新的教學模式。結合地方院校物理化學實驗教學現狀的共性及我校物理化學實驗的教學現狀，我們對物理化學實驗教學采取一些改革措施，并探索新的教學方法。
1.1增加、更新物理化學實驗教學內容
地方工科院校的物理化學實驗教學內容設置受資金投入不足、實驗儀器配置數量不足、設備落后、實驗教學學時少等因素制約，因此，根據實際情況設置物理化學實驗教學內容非常重要。而大多數工科院校一般根據物理化學理論課的教學內容開設相應的物理化學實驗，導致有部分實驗與先行的無機化學實驗相同或者相似，因此，我們在新的物理化學實驗教學內容設置上，必須統籌考慮無機化學實驗和物理化學實驗的教學內容，避免在物理化學實驗教學中重復無機化學實驗，浪費不必要的實驗學時。更新物理化學實驗教學內容，剔除一些內容過于陳舊的物理化學實驗，補充一些先進的、有代表性的實驗，如，原有的一級反應實驗-過氧化氫分解實驗，是利用氣體體積隨時間的變化關系來確定速率常數，但體積變化是通過手工移動水準瓶來測定的，難以準確測定，影響實驗結果，因此，將該實驗改為蔗糖溶液水解反應，通過旋光度測定反應體系溶液濃度隨時間的變化關系，較精確地測定一級反應速率常數。在實驗用時少的經典實驗中增加一些與物理化學研究熱點相關的物理化學實驗，如，電極制備及電池電動勢的測定，該實驗用時較少，我們在實驗教學中增加有關鋰離子電池電壓及充放電測試的實驗內容。原有的物理化學實驗內容為:燃燒熱的測定、靜態法測定液體飽和蒸氣壓、合金相圖、電極制備及電池電動勢的測定、電導法測定弱電解質的電離常數、一級反應―過氧化氫分解、氫氧化鐵溶膠的電泳、溶液吸附法測定固體物質的比表面，改革后的物理化學實驗教學內容調整為:燃燒熱的測定、靜態法測定液體飽和蒸氣壓、合金相圖、電極制備及電池電動勢的測定、Li/LiMn2O4鋰離子電池的組裝及電化學性能測試、二級反應-乙酸乙酯皂化、一級反應―蔗糖溶液水解反應、氫氧化鐵溶膠制備及電泳、溶液吸附法測定活性炭的比表面、活性炭作為超級電容器電極的比電容測定、納米TiO2對甲基橙的光降解。
減少內容固定、陳舊的驗證性實驗的實驗數量，增加具有設計性、創新性的綜合實驗的實驗數量。增加綜合性物理化學實驗數量，物理化學實驗教材中不提供綜合性實驗具體的操作步驟，只提供實驗原料和相應的儀器，要求學生預先查閱相關文獻，自己設計實驗方案，允許在實驗過程不斷修正實驗方案，實驗結束后，學生在教師的幫助下分析實驗成敗的原因。綜合性物理化學實驗的引入，可以較好地引導學生學會查閱文獻、比較周全地考慮問題并設計實驗方案，有助于培養學生的邏輯推理能力和實驗操作能力，為今后的相關專業學習以及科研創新能力打下基礎。
1.2改革物理化學實驗教學模式
目前大部分工科院校仍采用教師板書講解實驗原理和演示實驗操作細節、學生按要求進行實驗的傳統物理化學實驗的教學模式，導致教師花費較長的時間講解和糾正學生實驗操作，實驗效果和效率較差。我們改進傳統的物理化學實驗教學模式，采用現代教育方法和手段結合傳統的實驗教學模式，倡導多種教學模式的綜合運用的新教學模式。為了節省教師講解實驗原理和演示實驗操作的時間，將要講解的實驗原理做成詳細的PPT文件，以及將演示實驗操作的詳細過程制作成視頻文件，并將這些文件上傳到桂林理工大學的教育在線系統，以供學生網上觀看或下載，讓學生提前觀看和預習實驗教材，使學生明確實驗目的、了解實驗原理和實驗操作，教師在物理化學實驗授課時不再詳細講解實驗原理和演示實驗操作，為物理化學實驗教學節省了時間。無形之中，壓縮單個物理化學實驗項目的實驗用時，在整個物理化學實驗教學32學時不變的前提條件下，物理化學實驗的實驗項目數由原來的8個增加到11個，解決實驗教學課時少導致實驗項目少、學生實驗操作訓練不足的難題，同時，可以進一步提高學生的實驗操作技能和增強學生對實驗相關的物理化學理論基礎知識的理解，從而提高物理化學實驗的教學質量。
1.3強化和提高學生實驗數據處理和分析能力
提高學生的實驗數據處理和分析能力也是物理化學實驗教學的一個主要目的，加強學生數據處理和分析能力的培養，對學生實驗設計能力、獨立思考能力、誤差分析能力等綜合實驗能力的提高具有重要的意義。大部分的物理化學實驗數據處理比較復雜，通常需要經過復雜的公式計算、作圖、線性擬合、非線性擬合等復雜過程，只有借助數據處理和作圖軟件才有可能獲得精確的實驗結果。但傳統的物理化學實驗教學并不要求學生利用作圖軟件處理數據，因此，大部分學生只采用手工計算和利用坐標紙手工繪圖的粗略方法處理數據，在描點畫線和選取坐標比例時易引入較大的誤差，導致數據處理結果誤差較大，甚至不準確。針對這種現象，我們在新的物理化學實驗教學過程中，要求學生要利用常用的Origin作圖軟件處理比較復雜的實驗數據，并在物理化學實驗開課前對學生進行Origin軟件授課和培訓，使學生初步掌握Origin軟件的使用方法。學生采用origin軟件進行公式計算、數據作圖、數據擬合、相關性等分析，不僅簡化了數據處理的過程，提高了結果分析的精確度、準確度，而且還能培養對實驗現象和數據分析的科學嚴謹態度，同時，進一步提升學生的計算機應用能力，為學生今后的科研實驗打下良好的數據分析基礎。
1.4改革實驗考核方法
傳統的實驗考核方法主要是根據實驗報告確定學生的物理化學實驗成績，實驗報告只體現出學生的數據記錄及數據處理，難以體現學生的實驗態度、實驗操作技能以及綜合能力，因此，實驗報告難以準確判斷學生是否掌握實驗原理和實驗操作。針對傳統考核方法的不足，我們對傳統考核方法進行了改進，采用實驗成績包括平時成績和考試成績的考核方法。平時成績包括預習、實驗操作和實驗報告，占實驗總成績的40%。在課程結束后進行閉卷考試和實驗操作考試，考察學生實驗原理和技能的掌握情況，考試成績占實驗總成績的60%。采用新的考核方法，促使學生更加重視物理化學實驗原理、相關的理論知識以及實驗操作，有利于鞏固學生的理論基礎知識和熟練掌握相關的實驗操作，有利于提高學生的實驗綜合能力，為今后相關課程的學習及科研工作打下堅實的基礎。
2物理化學實驗教學改革的初步成效
改革后的物理化學實驗教學授課的對象為2008、2009、2010、2011級的化學工程與工藝、材料化學、無機非金屬材料工程、高分子材料科學與工程等專業的學生，這部分學生的物理化學實驗項目數量比同年級其他專業的學生多3個，實驗操作技能及數據處理和分析能力也明顯優于其他專業的學生。根據我們對桂林理工大學2012、2013屆的本科畢業論文優秀率以及廣西高校化學化工類論文及設計競賽獲獎率的統計數據來看，可以看出，通過改革后的物理化學實驗教學培訓的學生的實驗操作技能、數據處理和分析能力等綜合能力明顯高于采用原教學模式授課的學生。
專業學術之路
孫益民教授是恢復高考制度后首屆大學生，就讀于安徽師范大學化學系，畢業后的第一份工作是在母校的化學系物理化學教研室從事《物理化學》等專業課的教學工作，第二年起擔任了化學系的實驗室主任一職。
孫益民教授兢兢業業，教學和科研工作兩手抓，兩方面都作出了突出成績。由于精湛的專業技術和深厚的學術功底，1987年國家教委將他派往到四川外國語學院學習，隨后前往瑞典皇家工學院物理化學系學習，從事計算機在物理化學、物理化學分析、化學工程教學與研究應用的課題研究。在瑞典學習期間，進行了包括紅外、紫外可見光譜、質譜、核磁共振、X射線、化學分析電子能譜等多項內容在內的波譜學及波譜儀器的使用維修理論和技術研究工作，均取得了優異的成績。
回國之后的孫益民教授返回母校工作，擔任化學系物理化學教研室的講師、副教授，從事多門課程的教學事務，同時還承擔了學校的多個科研項目，與此同時，他也沒有停下自己在科研道路上不斷求索進取的腳步。自1994年起他在北京科技大學物理化學系攻讀工學博士學位，研究方向是“稀土金屬鹵化物相圖計算與模式識別評估”，在此期間參與了兩項國家重點自然科學基金研究項目，其中“冶金物理化學若干前沿問題探討”為重大項目，同時還在“無鉛焊料研究”課題項目中擔任了神經網絡計算焊料的表面張力研究工作。
1996年至1998年，孫益民再次出國深造，就讀于加拿大蒙特利爾大學工學院，主要攻讀方向為材料熱力學研究。1998年10月份返回北京科技大學，就讀于冶金學院，1999年6月份以優異成績通過了博士論文答辯，之后回到安徽師范大學，歷任有機化學研究所所長、化學與材料科學學院科研副院長、教授、博導等專業技術職務。
回首孫教授的求學歷程，扎實的學術功底和嚴謹的治學精神為他今時今日取得的成就奠定了堅實的基礎。
用心培育人才
孫益民教授在國內外的權威學術刊物上發表了數十篇各類學術論文，在材料科學、物理化學、稀有金屬有機化合物物理性質研究、超臨界流體提取技術系統研究等多個專業領域均有不凡的建樹，但是談及自己，他對自己的身份定位始終有著“大學教授”這一項，教書育人、為國家培養科技人才既是夢想，也是他從未曾偏離的堅持。
早在上世紀80年代大學畢業初期，那個時代的大學生是時代的驕傲、社會各行業都緊缺的人才，孫教授就已經選擇了留校任教，從事緊張繁重的科研實驗工作的同時還擔任了化學系“物理化學”和“物理化學實驗”等課程的教學工作。
在瑞典皇家工學院學成歸國之后，回到安徽師范大學的孫益民作為科研中堅力量承擔起多個縱向和橫向研究項目，同時他依然沒有放松教學工作，擔任了“化工儀表自動化”、“分析儀器使用及維修”，用英文開設“物理化學”等多門課程的教學工作。
雖然因為繼續求學的原因，孫益民有五年時間分別在北京科技大學和加拿大蒙特利爾大學度過，取得博士學位回到安徽師范大學后的他研究工作更加繁忙、研究任務也更重，但是教學工作始終在他的工作當中占了相當的比重。他堅持在教學的第一線培養青年一代的科技工作者，在化學與材料科學學院先后擔任研究生導師和博士生導師，多年來，已經為祖國培養出了多位在化學與材料科學領域學有所長的青年人才。
研究碩果累累
孫益民教授的研究方向包括了材料熱力學的優化與計算、天然產物提取的物理化學機制研究、金屬有機化合物物理性質計算的應用研究、多組分共存物系濃度同時測定計算應用研究、相圖模式識別構筑、新型結構材料改性研究、微波法制備納米材料、熔鹽化學與技術、中藥現代化研究、農作物脫農殘研究、醫用復合材料研究、生物質殺菌劑研究、超臨界流體提取有效成分群工藝系統研究、活性炭綠色生產工藝、重金屬同時檢測及脫除、農藥殘留快速同時測定、大米脫農殘研究等多個領域的項目，2010年提出室溫（常溫）瀝青概念，為節能減排二氧化碳做出貢獻。
研究項目當中，其中有國家自然科學基金研究項目和安徽省自然科學基金項目以及高校自然科學基金項目，不少已經獲得了發明專利或實用新型專利，其中的醫用復合材料已經開始了有規模的產業化生產。
累累的研究碩果為孫益民教授贏得了榮譽，先后獲得北京市科學技術進步二等獎，中國高?？茖W技術進步二等獎以及安徽省教育廳優秀教學成果獎等多個科研和教學獎項。
工業技術優化
孫益民教授集三十年從事高等教育經驗，二十多年的科研經歷以及十多年的工業實踐，在數據采掘、神經網絡應用、非線性科學、材料計算設計等領域的探究，以及在化學化工領域、工業技術等方面積累的經驗知識，在21世紀初自主研發了多因素多水平多目標可視化分析m³VA方法?？梢暂^為有效地解決實驗科學和工業技術優化的“多因素多水平多目標問題(m³)”這一世界性難題。2005年起被聯合國經濟及社會理事會聘為諮商專家，諮商領域為材料科學、天然產物科學、物理化學、計算化學。
M3VA方法在多個工業技術領域方面得到了成功應用，確實解決了很多困擾各類企業的技術難題。如常溫瀝青、瀝青混料研究、高分子材料改性研究、中醫骨傷外固定材料、大米脫農殘、超臨界二氧化碳提取植物有效成分群系統研究、化工工藝優化、多元物質混合焓神經網絡模型研究、重金屬同時測定研究等多個工業領域中的問題。孫益民教授多次出訪美國、加拿大，2011年1月又隨安徽省新能源團去德國進行技術學習交流。在國內，孫益民教授一直堅持免費為企業提供工藝優化設計。
目前列入推廣的工業化技術有：I²S-MH (中藥-保健品原料工業信息化系統)；TOMDO(新材料設計與優化技術)；TOSMAS(一步法瀝青混料技術)；I²S-C (化工工藝優化技術)；ACIP(活性炭精深加工產業化)；I²P-1 (高分子材料改性系統技術)。
關鍵詞：研究生；Seminar；教學模式；表面物理化學
中圖分類號：G643文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2018）09-0216-02
一、引言
研究生學位課常常為理論性較強的課程，過去常采用老師講學生聽的傳統“填鴨式”教育模式，教學過程中學生參與感不強，被動接受書本知識，缺乏主動性和積極性。為此，迫切需要對目前的教學方式進行改革和調整。Seminar源自拉丁文的Seminarium，原意為“苗圃”、“發祥地”，國內多將其譯為“討論課”、“研討課”、“席明納”或“習明納爾”，也有學者將其理解為“學者之間的對話”。歐美各大學普遍采用的Seminar，源于19世紀初期的柏林大學，以洪堡（W.VHumboldt）倡導的學術自由、教學與科研相結合教育思想為基礎。它具有教學與科研雙重職能，是以高深學問為研究內容、以討論和辯論為基本交流形式、師生平等交流的教學范式，其目的是探究高深學問，促進教學相長，以創新性研究為其精髓，以趨近和發現真理為最終目的[1]。國內清華大學、北京大學、浙江大學都有較為全面、較為成功的研討型課程教學[2]。從查閱的資料來看，深圳大學、浙江中醫藥大學、吉林大學、國防科技大學、中國科技大學、石河子大學、浙江工業大學、貴州財經大學等數十所高校都或多或少有人以seminar的方式開設專業課程，其中有的是全校性系統開設研討課，國防科技大學從2011年春季學期起在本科高年級學生中開設了21門專題研討課，全部以seminar的方式出現[3]。
二、Seminar教學組織過程
1.授課對象。授課對象為西南科技大學礦物加工工程專業學術型碩士研究生，所有學生經報送或通過全國碩士研究生招生統一考試錄取入學，學生學習成績較好，本專業理論基礎比較扎實。進行Seminar模式教學時，學生根據自己研究生期間可能遇到的研究課題，負責一個相近專題，以便提升學習的積極性，也能提高學生討論問題的興趣。
2.教材選擇和教師組織。在礦產資源開發利用過程中，由于礦物分離與富集的依據是有用礦物與脈石礦物之間的物理化學性質差異，表面物理化學的作用也不可替代[4]，因此，將《表面物理化學》作為礦物加工工程碩士點的學位課程之一；王中平等編著的《面物理化學》（同濟大學出版社，2015年）作為教材，內容包括界面和界面張力、表面化學三大經典公式、固-液界面的潤濕現象、固液界面電化學、范德華引力和膠體的穩定、固-固界面與粘附、氣-固界面的吸附、固體自溶液中的吸附、表面活性劑及其應用、常用表面分析技術、材料表面改性和制備應用[5]。其中界面和界面張力、表面化學三大經典公式和常用表面分析技術由教師主講，其余部分采用Seminar教學模式授課。教學團隊由1名主講教師、1名第二主講教師和1名助教組成，主講教師負責基礎理論授課，第二主講教師負責研討專題設置，助教負責成績評定表格設計以及成績統計。
3.授課內容。界面和界面張力、表面化學三大經典公式和常用表面分析技術由教師主講。其余內容結合學生研究課題設計研討專題，每次seminar完整教學過程包括理論課（2課時）—查閱研究文獻（教師指導課外完成，并制作PPT）—討論課（2課時）。三位授課老師緊扣教學大綱和培養方案，根據學生研究課題和當前研究熱點，討論確定專題方向，由第二主講教師引導學生查詢高水平文獻，初步判斷與課程內容的相關性和前沿性，選擇代表性論文，最終設置了“原子插層法測量石墨烯在石墨表面的粘附能”、“蒙脫石納米復合材料對Cr（VI）的吸附”和“三維石墨烯對水溶液中抗生素環丙沙星的吸附研究”等五個專題。學生仔細研讀論文，在指導老師探討相關問題過程中深刻理解論文研究內容的前提下，制作交流匯報PPT。介紹該論文與教材指導的相關性，如何將教材知識點應用于科學研究。
4.交流發言。與國外學生相比，中國學生受到傳統教育的影響，普遍不喜歡發表自己的意見，為此引導和調動學生發言的積極性和主動性是seminar教學模式成功與否的關鍵。要使學生踴躍發言，通常要做好以下三個方面的工作：（1）培養學生發言的品質，這種品質指的是發言者語言禮貌、態度大方，聽者虛心地學習和友好的幫助。對于正確的觀點見解，教師應加以贊同肯定，對于片面或錯誤的觀點，教師應進行修正和補充，課堂就會呈現出“百家爭鳴，百花齊放”的局面；（2）正確評價每位發言者，對科學問題每個同學都可以有自己的觀點，鼓勵不同的看法和見解，不主觀評價學生的對錯與否；（3）提高教師自身的親和力，我個人的習慣是多和學生交流，讓他們感覺和你討論問題是平等的，沒有任何壓力。討論結束后，教師應該對整個教學內容進行歸納總結，緊扣教材知識點，對各種觀點進行歸納點評。
5.成績評定。我們在《表面物理化學》Seminar教學模式中的成績考核主要包括三部分：文獻查閱（20%）、文獻閱讀探討（30%）、匯報交流（50%）。文獻查閱成績評定主要考慮時效性、針對性、論文質量等，文獻閱讀探討考慮閱讀熟練程度、問題認識深度、研究內容與教材知識關聯性認識、思考問題的深度等，匯報交流考慮PPT的質量、普通話水平、匯報邏輯性等。提前告知學生成績評定標準，各環節結束后，對學生表現進行成績評定。
三、結語
本文以西南科技大學礦物加工工程專業研究生學位課的《表面物理化學》教學過程中的授課對象、教材選擇和教師組織、授課內容、交流發言、成績評定進行了相關介紹。采用Seminar教學模式進行學位課授課，學生反響較好，覺得這樣的授課方式比“填鴨式”好，收獲更多，對基礎理論知識的認識更加深刻。但仍然存在些問題：（1）如何融合課程全部知識點，設置研討專題；（2）如何建立學生課堂表現的科學評講體系；（3）如何才能更好地培養學生探索問題和解決問題的能力；（4）如何科學合理評價學生學習成績等。我們將會在未來的教學中繼續探索和實踐，以期用Seminar教學模式進行學位課授課能成為可復制和推廣的模式。
參考文獻：
[1]羅啟，高峰.Seminar教學范式的價值意蘊[J].長江大學學報（社會科學版），2011，34（10）：148-151.
[2]張海燕.seminar教學法的應用模式探析[J].教育教學論壇，2014，（53）：170-172.
[3]劉國福，楊俊，熊艷.本科生專題研討課教學的認識與實踐[J].高等教育研究學報，2012，35（3）：63-64.
[4]馮博，汪惠惠.礦物加工工程專業表面物理化學教學改革研究[J].教育教學論壇，2016，（3）：117-118.
一、材料物理專業的特色
材料物理專業是“研究各種材料特別是各種先進結構材料、新型功能材料物理基礎、微觀結構以及與性能之間關系的基本規律，為各種高新技術材料發展提供科學依據的應用基礎學科，是理工融合的學科”[1，2]。材料物理是物理學與材料科學的一個交叉學科，主要通過各種物理技術和效應，實現材料的合成、制備、加工與應用。主要研究范圍包括材料的合成、結構、性質與應用；新型材料的設計以及材料的計算機模擬等[3]。材料物理將理科的知識傳授與工科的工程能力培養相結合，使傳統材料工藝學與以現代物理學為基礎的材料科學相融合，具有“亦工亦理，理工相融”的特點。
二、材料物理化學在材料物理專業中的作用和地位
材料物理化學是貴州大學材料物理專業本科生的學位必修課程，這門課程是從物理化學的角度研究材料科學與工程的基礎理論問題，從基礎的具有共性的原理及方法來論述各種材料的組成與結構、制備與合成、性能與應用的相互關系。該門課程的教學目的在于提高學生的專業知識水平，培養學生科學的思維方式和獨立的創新能力，以及綜合運用基礎理論來解決實際問題的能力。材料物理化學是材料物理專業非常重要的專業基礎課，它以高等數學、大學化學、大學物理等理論基礎課程為基礎。高等數學是學習物理化學的重要手段和工具，物理化學只有通過數學語言的表達才能成其為真正的科學。認識到大學物理和物理化學中熱力學內容的銜接，了解大學物理中原子結構知識的介紹，協調好與大學化學中原子結構部分內容的關系，突出重點，避免重復，講清難點，是材料物理化學教學中值得注意和認真對待的問題[4]。材料物理化學同時也是材料物理專業的后續專業課程（材料腐蝕與防護等）的基礎課程。材料腐蝕與防護課程中的金屬與合金的高溫氧化的熱力學部分，就要運用材料物理化學中諸多熱力學基本知識，如G-T平衡圖和克拉佩龍方程等。材料物理化學如同一座橋梁，將材料物理專業的前期基礎課與后續專業課聯接起來，以完善專業知識的系統與連貫性。同時，材料物理化學作為一門重要的專業基礎課，是許多高等院校研究生入學考試的必考科目。材料物理化學與材料科學與工程各專業相關的生產生活聯系緊密。新材料的設計、合成以及產物性能的提高與可控自由基聚合反應中所用的新型催化劑和引發劑息息相關。在材料表面改性過程中，界面效應是起理論指導作用的。電化學在材料領域應用廣泛，例如：熔鹽電解法制取金屬鋁、多種稀土金屬及其合金，金屬在使用過程中的腐蝕及防護等，新型的化學傳感器、燃料電池、鋰離子電池的研究和生成都要用到電化學理論。而對于發展迅速的前沿材料納米材料，如何制備具有規定尺寸和組成的納米顆粒、測量其性質、了解它們的特殊性質與顆粒尺寸的關系等很大程度上依賴于科學測量手段和化學化工技術，這也離不開材料物理化學基本原理的指導。
三、材料物理化學的教學難點
根據在以往的教學過程中的觀察與經驗，材料物理化學是一門老師難教、學生難學的課程。這首先是因為材料物理化學課程與數學物理聯系密切、抽象概念多、數理推導多、公式繁雜等特點。許多學生見到大段連篇的公式推導就會產生畏難心理，喪失學好該課程的信心，然后就逐漸厭學甚至放棄學習。再加上該門課程對于材料物理專業的學生來說，課時相對較少，要在有限的學時中掌握較多的內容，使得以往的教學出現點到為止，認識學習不夠深入的現象[5]。該門課程的授課對象是大學二年級上學期的學生，處于這個時期的學生學習興趣和學習熱情處于整個大學的全盛時期，求知欲強，精力充沛。面對這樣的學生，如何有效地利用他們的求知欲，激發起學習該課程的興趣，并針對他們的缺點，制定行之有效的方法及對策，使其通過該門課程的學習，培養起運用物理化學的方法進行科學研究和解決實際問題的能力，是值得我們教學工作者值得思考并認真對待的問題。
四、材料物理化學的教學改革
針對上述問題，為提高材料物理化學的教學質量，激發學生的學習興趣，培養學生能力，我們對材料物理化學課程教學進行了多方面的改革。
1.教學內容上的改革。（1）教學內容與材料物理專業特色相結合。針對材料物理專業“亦工亦理，理工相融”的特點，材料物理化學的教學思想與內容安排也要做到理工相融。既要把重點放在物理化學的基礎理論、基礎知識、基礎技能的教育上，比如要對基本概念有比較深的理解，對重要公式能夠熟練掌握，對課程作業有嚴格的要求等，以加強學生對理論知識的認識和理解[6]。同時，教師也要認識到工程教育是材料物理專業學生培養中不可缺少的重要組成部分，要徹底改變傳統物理化學教學模式下工程教育處于從屬地位的狀況。我們既要強調物理化學學科的理論性和科學性，又要從工程需求的實際出發進行考慮，不能重科學輕技術、重理論輕實踐，不能從理論到理論，而應注重相關結論的物理意義、適用范圍，注重科學理論與工程問題的結合。（2）教學內容與科研實踐相結合。材料物理化學課程應積極倡導科研與教學資源共享，以科研促進教學，適時地將最前沿的科研成果滲透到教材、教學和實驗中。將科研課題和教學相結合，實現科研對教學的帶動作用。如能實現教學和科研的互動，這將為本科生完成畢業論文，繼續讀研深造奠定堅實的基礎，并能大大提高學生分析問題解決問題的能力、實驗操作能力以及計算機軟件的使用能力。同時將教學與教師的科研實踐相結合，還有利于調動學生學習和進行實驗操作的積極性及興趣，啟發學生的思維，激發其探索精神。例如，可將材料物理系教師的科研課題“稀土氧化物納米顆粒的制備”與相關化學熱力學和界面現象的知識相結合來進行教學，將教師課題“激光熔覆制備生物陶瓷材料”與相關的熱力學知識相結合，如反應吉布斯自由能的計算及其作為反應判據的應用，等等。還可以鼓勵感興趣的學生參與到教師的科研實驗中來，學以致用，加強知識點理解的同時，拓寬視野，鍛煉科研及動手能力。
