Для студентов химико-технологических, инженерно-технических и лесохозяйственных специальностей факультетов ТОВ, ХТиТ, ПиМ, ЛХФ, ЛИД и ФЗО кафедра осуществляет преподавание следующих учебных дисциплин:

• аналитическая химия;
• аналитическая химия и физико-химические методы анализа;
• физико-химические методы анализа;
• физическая химия;
• физическая и коллоидная химия;
• поверхностные явления и дисперсные системы;
• общая и аналитическая химия;
• общая, неорганическая и физическая химия.

На кафедре в лабораторном практикуме используется современное химико-аналитическое, весовое и общелабораторное оборудование, что позволяет коллективу на высоком уровне проводить лабораторные занятия и научные исследования. Газовые хроматографы и полярограф в учебных лабораториях подключены к ПК через внешние модули ADC L-net. Регистрацию, обработку и хранение хроматографических и инверсионно-вольтамперометрических данных, а также создание протоколов измерений и отчётов студенты осуществляют с помощью современного программного обеспечения UniChrom. В учебный процесс кафедры внедряются современные методики обучения с использованием дистанционных образовательных технологий.

---

Современная физическая химия, наряду с неорганической и органической химией, является фундаментом химической технологии и дает количественный аппарат для расчетов химических процессов, протекающих при промышленном производстве неорганических, органических и биоорганических продуктов. Физическая химия является также научной основой разработок новых материалов с заданным комплексом свойств, без неё невозможно понимание физико-химических процессов, протекающих в естественных условиях в окружающей среде. Химические реакции, в том числе и твердофазные, приводящие к получению вяжущих материалов, стекла, керамики, огнеупоров, многих материалов электронной техники, а также реакции, протекающие при химической переработке древесины, получении и переработке пластмасс и эластомеров, различные электрохимические процессы, используемые как для получения промышленной продукции, так и для электрохимической очистки и утилизации промышленного сырья и вод, связаны с разнообразными физическими процессами: поглощением или выделением тепла, поглощением или выделением света, электрическими явлениями, тепло- и массопередачей и др. В химических реакциях всегда осуществляется тесная связь физических и химических явлений. Изучение этой взаимосвязи – одна из основных задач физической химии.

Главное внимание в физической химии уделяется исследованию законов протекания химических процессов, изучению состояния химического и фазового равновесия, строения и свойств молекул, жидких и твердых растворов, что позволяет решать основную задачу физической химии – предсказание хода химического процесса и его конечного результата. Это приводит к возможности управления технологическим процессом, т.е. к обеспечению наиболее быстрого и полного проведения реакций в нужном для потребителя направлении, в том числе с автоматическим контролем режима с помощью компьютера.

Все вышеперечисленные профессиональные задачи предстоит решать будущим инженерам, которые проходят подготовку в Белорусском государственном технологическом университете.

Основные законы физической химии являются обобщением всех известных опытных данных и носят всеобщий, фундаментальный характер. В частности, первый закон термодинамики занимает центральное место не только в химии, но и в механике, физике элементарных частиц, физике электромагнитных явлений, теории относительности и др., это основной принцип всей физики (как науки), техники и технологии. Методы термодинамики, одного из важнейших разделов дисциплины, позволяют исследовать любую материальную систему. Изучение физической химии показывает, что универсальные физико-химические понятия энергии и энтропии и теоретические закономерности, лежащие в основе этой науки, связывают воедино все области химии и естествознания независимо от объекта исследования и находят успешное применение для решения конкретных практических задач. Тем самым достигается цель формирования у студентов научного мировоззрения, представления о единстве Вселенной, о возможностях ее научного познания и применения полученных знаний на практике.

В настоящее время курс физической химии включает следующие составные части:

• Основы химической термодинамики.
• Термодинамика химического равновесия.
• Термодинамика фазового равновесия и растворы неэлектролитов.
• Электрохимия.
• Химическая кинетика и катализ.

Химия поверхностных явлений и дисперсных систем также является одной из теоретических основ химической технологии. Адсорбция, адгезия, когезия, смачивание, коагуляция, капиллярные и электрические явления на поверхности, структурообразование – все эти поверхностные явления широко используются в технологии. Роль и значение этой дисциплины сильно увеличивается в последние годы в связи с достижениями в химии наноразмерных частиц.

Кроме лекций по дисциплинам кафедры проводятся практические и лабораторные занятия. Лабораторные занятия по физической химии проводятся в специально оборудованных учебных лабораториях: 502, 503, 510 (корп. 3а). Лабораторные занятия по дисциплинам «Поверхностные явления и дисперсные системы» проводятся в лабораториях 501 и 509 (корп. 3а).

   

На кафедре проводится вся необходимая работа по методическому обеспечению учебной деятельности: разрабатываются программы коллоквиумов, запланированных учебными программами курсов; задания для контроля текущих знаний студентов по всем разделам изучаемых дисциплин (самостоятельные и контрольные работы, вопросы для допуска к лабораторным работам и для защиты лабораторных работ и др.); составляются индивидуальные задания для студентов, экзаменационные билеты и задачи.

Коллективом кафедры разрабатывается и издается учебно-методическая литература для студентов очной и заочной формы получения образования, в том числе с грифом Министерства образования и учебно-методического объединения учреждений высшего образования Республики Беларусь.

При подготовке учебной литературы преподаватели кафедры основываются на многолетнем опыте и традициях преподавания учебных дисциплин на кафедре. Особое внимание уделяется методическому обеспечению самостоятельной работы студентов и текущего контроля их знаний в семестре. Активизация самостоятельной работы студентов на кафедре проводится на основе принципов индивидуального и дифференцированного подхода к обучению, с учетом уровня подготовки студентов и их индивидуально-личностных качеств. Каждый преподаватель кафедры имеет комплекты разнообразных индивидуальных заданий (тестирующие вопросы и задачи разного уровня и разной тематической направленности) по всем темам изучаемого курса, которые ежегодно корректируются и обновляются. Наличие обширной учебно-методической базы обеспечивает необходимый уровень индивидуализации учебной работы и способствует активной учебно-познавательной деятельности учащихся.

Особое внимание уделяется организации самостоятельной работы иностранных студентов и ее учебно-методическому обеспечению. На кафедре разработаны специальные задания для работы с иностранными студентами, включающими в себя, помимо химической составляющей, базовые представления и понятия из курса математики, необходимые для усвоения учебного материала. Работа ведется на основе принципов максимальной индивидуализации и дифференциации учебного материала и с учетом личностных качеств и особенностей менталитета иностранных студентов.

---

С целью повышения эффективности учебного процесса преподаватели кафедры в своей работе используют современные образовательные технологии. Среди них можно выделить следующие.

• Методика индивидуализации и дифференциации учебных занятий используется при изучении дисциплины «Физическая химия» студентами химико-технологических специальностей. По всем основным темам и разделам курса разработаны индивидуальные задания, включающие расчетные задачи для самостоятельных и контрольных работ, вопросы и задачи теоретико-прикладного характера для коллоквиумов и защиты лабораторных работ. Задания являются многоуровневыми (дифференцированными) и предлагаются для выполнения с учетом уровня общеобразовательной и химической подготовки учащегося. Выполнение заданий контролируется на учебном занятии, которое по своей форме является живым диалогом «студент–преподаватель». Все без исключения задания являются многовариантными (каждый комплект заданий содержит не менее 30 различных вариантов) и требуют индивидуальной работы студента. Индивидуализация содержания заданий для самостоятельной (домашней) работы студентов, а также заданий для самостоятельных и контрольных работ, сдачи коллоквиумов и др. способствует более эффективному усвоению теоретического материала и развитию прочных навыков применения теории к решению практических физико-химических задач.

Методическое обеспечение - комплекты индивидуальных заданий и учебные пособия с грифом Минобразования, содержащие контрольные вопросы и контрольные задания для проверки степени усвоения материала.

• Диагностика начальных знаний по химии. Обеспечение преемственности образования.

Проводится у студентов II курса, приступающих к изучению физической химии. Диагностические задания включают в себя относительно простые вопросы по основным разделам неорганической химии, изучаемой в средней школе, и разделам дисциплины «Теоретические основы химии», изучаемой на I курсе университета (концентрация растворов, тепловые эффекты реакций и способы их расчета, представления о химическом равновесии, влияние различных факторов на смещение химического равновесия, свойства константы равновесия, кинетические закономерности, окислительно-восстановительные реакции и др.). Проводится на практических занятиях. Результаты обсуждаются со студентами в учебных группах и с преподавателями кафедры общей и неорганической химии. Данная методика необходима для определения уровня подготовки студентов и корректировки процесса обучения физической химии с учетом этого уровня, а также для обеспечения принципа преемственности и непрерывности химического образования на химических кафедрах университета.

• Технология преподавания физической химии с использованием системы управления обучением Moodle.

Разработаны многоуровневые многовариантные тестовые задания и методические указания в системе дистанционного обучения БГТУ на основе Moodle для сопровождения учебного процесса по дисциплине "Физическая химия" для студентов химко-технологических специальностей очной и заочной формы получения образования. Созданы электронные курсы, включающие тексты лекций по дисциплинам, справочные данные, примеры решения задач и другие средства, способствующие успешному усвоению учебного материала.

 

• Виртуальные лабораторные работы.

Разработанный виртуальный лабораторный практикум позволяет проводить лабораторные работы по изучаемым разделам учебных дисциплин "Физическая химия" и "Аналитическая химия и физико-химические методы анализа" и может использоваться для самостоятельной работы студентов.

  

---

В рамках учебных дисциплин "Аналитическая химия", "Аналитическая химия и физико-химические методы анализа", "Общая, неорганическая и аналитическая химия" подготовка специалистов ведется в соответствии с образовательными стандартами специальностей и включает в себя изучение методов качественного и количественного анализа простых и сложных веществ. Основными вопросами, рассматриваемыми в рамках учебных дисциплин, являются следующие.

• Теоретические основы аналитической химии. Аналитически важные равновесия: кислотно-основное и окислительно-восстановительное равновесие, комплексообразование, процессы осаждения-растворения.
• Химические методы анализа, их теоретические основы и аналитические возможности. Гравиметрические методы анализа. Титриметрические методы анализа: кислотно-основное, окислительно-восстановительное (перманганатометрия, иодометрия) и комплексонометрическое титрование. Химические методы разделения и концентрирования
• Физические и физико-химические (инструментальные) методы анализа, их теоретические основы и аналитические возможности. Электрохимические методы анализа (кондуктометрия, потенциометрия, вольтамперометрия, кулонометрия). Спектроскопические и другие оптические методы анализа (фотометрия, спектрофотометрия, турбидиметрия, нефелометрия, рефрактометрия, пламенная эмиссионная спектроскопия). Хроматографические методы анализа. Физико-химические методы разделения и концентрирования. Прямые и косвенные приёмы определения неизвестной концентрации по величине аналитического сигнала.

   

Используемое в учебном процессе и научной работе оборудование (учебные лаборатории и технические средства): 5 учебных лабораторий оснащены необходимыми приборами и оборудованием для проведения занятий по качественному анализу, химическим методам количественного анализа - гравиметрическому и титриметрическому, физико-химическим методам анализа – кондуктометрическому, потенциометрическому, вольтамперометрическому, фотоколориметрическому, спектрофотометрическому, турбидиметрическому, эмиссионной фотометрии пламени, рефрактометрическому, хроматографическому. 3 научные лаборатории оснащены необходимыми приборами и оборудованием для проведения научных исследований, а также необходимой оргтехникой.