热力学第二定律教学中的思政元素挖掘

“工程热力学”是能源动力类工科专业的一门重要专业基础课程,而热力学第二定律是“工程热力学”课程的核心难点。基于热力学第二定律专业知识授课与思想政治教学相融合的经验,提出在传授基本专业知识的同时,从“培养爱国情怀、树立民族自豪感”“树立正确人生价值、努力奋斗实现梦想”“增强辩证思维能力、培养独立思考习惯”以及“增强节能意识、引导学生实践”四方面提高学生的思想政治认识水平。近三年的教学实践表明,在热力学第二定律教学中融入思想政治教育,有助于激发学生的学习兴趣,取得了良好的教学效果。

PBL教学法在热力学第二定律教学中的尝试

我们以基础化学中的两个常见例子——水的电离以及难溶盐的解离作为问题,进行了PBL教学法在物理化学课堂中的尝试,探讨了由此引申出的热力学基本概念如自发过程的方向和限度、化学平衡常数、标准态、化学平衡等问题。这对学生正确理解热力学第二定律、状态函数的概念、自发过程方向的判据以及可逆反应的定义具有很好的启发意义。

熵方程在热力学第二定律教学中的应用

以熵方程为主线,将热力学第二定律的数学表达式联系起来,使热力学第二定律部分内容系统化、简洁化,便于学生学习、理解和应用。

热力学第二定律教学体系的改革——兼谈熵的意义

近三年来,我们对热力学第二定律的教学体系进行了大胆地改革,冲破了工程热力学的传统教学体系,收到了较好的效果。一、为什么要改革热力学第二定律的教学体系在传统的工程热力学教材中,学生普遍感到熵参数抽象难懂,且对能量不但有量的多少,还有“质”的优劣之分也十分模糊。这是由于:1.传统的教学体系从两个叙述入手。

热力学第二定律教学过程中的两点疑惑及认识

新课标人教版高中物理选修3—3第十章为《热力学定律》，笔者在使用该教材的过程中遇到两个疑点，在实际教学中较难处理．

热力学第二定律教学新视域--基于方向性的视角

热力学第二定律既是学生学习热学知识的重要内容,也是高中热学教学的难点所在.分析发现,本节课的教材编写并未从真正意义上厘清教学逻辑、阐明物理本质.为此,基于方向性的视角,对热力学第二定律进行重新设计,以期为高中热学教学提供有益启示.

热力学第二定律教学刍议

热力学第二定律作为热学理论中不可或缺的内容 ,历来是热学教学的重点和难点。明确其重要性 ,分析学生学习时可能产生的困难 ,对教学中突出重点、化解难点是十分必要的。

热力学第二定律教学法探讨

热力学第二定律一章在基础物理化学教学中历来是一个重点同时也是一个难点。其重要性在于它是整个热力学的基础。其难点则主要集中在:(1)公式多;(2)从具有高度概括性的文字叙述推导出各种判据。其中的难点又集中在熵函数及熵判据的引出。 导出熵及熵判据的方法较多。其中选用卡诺法的物理化学教材为数最多。它是通过热机与热温商的概念,经推理引进熵函数并从卡诺定理导出克劳修斯不等式。由于这种方法所用的数学方法比较简单且逻辑思维性强。所以国内近期出版的物理化学教材基本上都选用此法。

热力学第二定律教学初探

热力学第二定律是热学教学的重点和难点，该定律自引入熵函数一百多年来，被广泛应用于热力工程、化工、气象、天体物理、信息论、控制论、甚至生命现象等各个领域。远近超出热力学与统计物理的范畴，成为人们认识自然改造自然前有力理论武器。但是对初学者来说，

热力学第二定律教学内容的佯谬和分析

从热力学第二定律的教学内容如克劳修斯不等式的推导等

热力学第二定律教学中两个问题的讨论

化学专业的学生学习热力学第二定律的主要要求是定量掌握过程方向、限度的判别和计算方法,核心问题是理解和运用熵函数.由于熵函授不象内能、压力、体积等状态函授那样具体,初学者往往不易理解和掌握.因此,如何采用较好的教学方法引出熵函数,历来就是物化教学中的难点.

基于耗散功的角度对热力学第二定律的教学探讨

热力学第二定律的本质是自然界中自发实现的与热现象相关的过程都是不可逆的,而不可逆过程总伴随着能量“质”的下降。文章通过引入耗散功来描述一般封闭体系的热力学第二定律,这是从能量的角度而不是像通常那样基于熵的视角去描述热力学第二定律。作者推导了耗散功所满足的关系,再通过三个简单的例子来说明对于非准静态等温过程其耗散功大于零。这些结论将有助于学生更好地掌握热力学第二定律。

BOPPPS教学模式下的《物理化学》课程思政初探——以“热力学第二定律”为例

在“课程思政”建设理念的指导下,如何在高校教学中融入思想政治理念,实现协同育人,是目前高校教师在开展教育教学工作时的基本任务。《物理化学》是我校本科生教学中一门重要的专业基础课,为后续专业课程奠定了基础,本文将以“热力学第二定律”为例,基于BOPPPS教学模式,将理论性较强的知识点与现实融合,挖掘各教学环节中蕴含的思政素材,帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观,达到“立德树人”的育人目标。

基于学科大概念“目标—问题—评价”一体化单元教学设计--以“热力学定律”单元为例

基于学科大概念的单元教学是落实学科核心素养培养的重要途径。构建基于学科大概念的“目标—问题—评价”一体化高中物理单元教学设计模式,并以“热力学定律”内容为例详细阐释了单元教学设计的过程。凝练学科大概念以构建单元核心素养目标,调整单元教学内容;构建一系列的驱动性问题,开发相应的学习活动;实施多元化评价,追踪单元教学效果。

PBL教学方法在物理化学课程教学中的应用探索——以热力学第一定律教学为例

随着基础科学的快速发展,传统的以教师讲授为主的授课方式已经不能很好地满足教师和学生的需求。为了更好地适应新发展趋势,提升教学质量,教师需要在教学过程中引进更为先进的教学方法。PBL教学方法是以问题为导向的新式教学法,它以学生为中心,可以提高学生在课程中的参与度,使其在课程中思维更加活跃,同时提高学生学习的主动性和目标性,做到有的放矢,激发学生的学习乐趣。本文以物理化学课程教学中热力学第一定律和热力学第二定律的“克劳修斯表述”教学为例,将教学目标和实际应用结合起来,阐述PBL教学方法的模式及优缺点。实践表明,PBL教学法降低了热力学第一定律和克劳修斯表述的理解难度,既便于学生理解和接受,也能激发学生的学习乐趣,使枯燥的课堂氛围变得更加生动有趣。

热力学第二定律课堂教学设计与实践

本文以公共基础课程“大学物理”中热力学第二定律为例,开展了以学生为主体的启发式教学设计与实践。通过对知识点进行梳理,构建新的知识逻辑框架:以自然过程的方向性问题为主线,从宏观与微观两个角度串联热力学第二定律及其数学表征,让学生理解并掌握热力学第二定律和熵的物理内涵,并建立二者之间的逻辑联系。同时融合当前热点话题,组织思政要素,从知识到思想逐层推进,开展了科学知识与人文素养、理论学习与实践认知相融合的闭环教学,实现了知识传授与课程育人的教学目标,为大学物理课程教学与课程思政设计与实践提供更多思路和参考。

基于理论归纳与逻辑梳理的物理化学教学改革研究——以绝热环境下热力学第一定律为例

针对学生在日常作业测试中对绝热环境下热力学第一定律公式计算的问题,提出一套关于绝热环境中热力学第一定律计算公式的总结。该文将绝热过程的功和方程式推导分成以下三部分进行阐述,即在绝热可逆过程中膨胀功关系式的计算、比较理想气体等温条件下的膨胀功与绝热可逆条件下的膨胀功、绝热功的求算,系统全面地阐述绝热环境中热力学第一定律计算时公式的运用,有效地提高学生对热力学第一定律的理解及应用。

药学专业物理化学课程“热力学第一定律”思政元素的挖掘及教学设计

物理化学是物理与化学的交叉学科,该学科以物理的原理和实验技术为基础研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中的特殊规律。物理化学课程是高校化学、材料、药学等专业的基础必修课,在开展课程思政方面具有得天独厚的优势。本文以“热力学第一定律”为例,梳理了与专业相关的思政元素,阐述了详细的教学设计思路及过程,以期为物理化学课程思政的实施提供教学案例和设计思路。

de Rham-Gabadadze-Tolley(dRGT)黑洞的热力学与弱宇宙监督假设

有质量引力理论作为修正引力理论之一,对探究宇宙加速膨胀,以及解释暗能量和暗物质问题等有重要意义.本文研究了在常规相空间中de Rham-Gabadadze-Tolley(dRGT)有质量引力下球对称黑洞的热力学第一定律、热力学第二定律与弱宇宙监督假设是否成立;并通过图像探究熵的微分变化量随事件视界r_(d)变化的影响,以及与dRGT黑洞无量纲自由参数α,β与引力子质量对该图像的影响.在研究过程中,通过引入标量粒子的能量G动量关系,来验证黑洞热力学第一定律是否成立,通过观察事件视界对熵的微分变化量的影响,来验证黑洞热力学第二定律是否成立.研究发现,黑洞在吸收粒子的同时,其视界半径始终存在,从而使奇点始终没有裸露出来.结果表明,在dRGT有质量引力下球对称黑洞的热力学第一定律,热力学第二定律与弱宇宙监督假设均成立.

以创新的理念搞好热力学第二定律及其工程应用的教学

热力学第二定律是化工热力学核心教学内容之一,是工业装置用能标定和评价的基础,因此如何在本科热力学教学中说清热力学第二定律,掌握其工程应用方法显得尤为重要。作者根据多年的实际教学经验,从熵的基本概念、定性与定量表达方法出发,引申出熵产、理想功、损失功和有效能等基本热力学量,并将其应用于评价实际化工单元过程和装置组合。