化工類專業(yè)《物理化學》教學模式的改革與探索

劉 海

(北方民族大學 化學與化學工程學院，寧夏 銀川 750021)

物理化學主要研究物質(zhì)變化及與化學變化相關的物理變化中所遵循的規(guī)律和基本原理，是化工類專業(yè)的學科基礎課，在整個專業(yè)人才培養(yǎng)體系中起到承前啟后的關鍵作用，它既是前期無機化學、有機化學等課程的延續(xù)，又是后續(xù)化工原理、化工熱力學、反應工程等專業(yè)核心課程的基礎[1-2]。通過它的學習進一步學會物理化學研究問題的一些特殊方法，使學生具備和掌握針對問題建立假設和模型并上升到理論的能力，同時，提高結合具體問題分析、解決的能力。學習它的基本理論和方法對鍛煉學生思維，開發(fā)學生智力，發(fā)展學生能力有著重要作用。筆者結合多年來從事該專業(yè)物理化學教學的實踐經(jīng)驗，對化工類專業(yè)物理化學課程教學模式淺談自己的實踐探索，幾點體會總結如下：

1 突出理實結合

化工類專業(yè)人才的培養(yǎng)不能偏離工程教育的軌道，必須遵循工程教育的內(nèi)在規(guī)律和要求。應注重強化學生的“工程”意識，培養(yǎng)“工程”思維，重視“工程”實踐，提高“工程”能力，因此，必須構建科學合理的教學模式。教學內(nèi)容是課程特點的關鍵與核心，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的基本保證和具體體現(xiàn)。針對物理化學課程內(nèi)容與工程實際聯(lián)系少，工科特色不足的薄弱環(huán)節(jié)，在物理化學課程的講授上要與工程相結合，使課程的工科特色更加突出。

基于上述原因，作為專業(yè)課基礎的物理化學課程，必須注重在教學中突出工程教育，理實結合則是必然的選擇。比如，在講述表面現(xiàn)象相關知識點時，教師在課堂上將內(nèi)容發(fā)散至表面活性劑的作用，結合工程教育，提出讓學生通過查閱相關資料提供洗手液、洗衣粉、洗衣液等生活中的洗滌用品的制備方法，工藝路線和條件，同時，給出判斷洗滌效果的方法和依據(jù)。通過對上述實驗的討論和分析，選用最佳方案在實驗室中實驗驗證。這樣的教學方式改革不僅讓學生強化工程概念，同時通過理論與實驗相結合，更能激發(fā)學生的學習興趣，學生的學習效果也不僅僅局限在對基本理論和概念的死記硬背，而是在充分理解的基礎上活學活用。

2 推行學習手冊

《學習手冊》是針對當前課堂教學面臨的學生上課狀態(tài)不好，到課不積極，聽課不認真等具體問題，而實施的一項旨在引導學生全面參與教學過程的創(chuàng)新做法?！秾W習手冊》的主要欄目包括聽課筆記、課前提問、學習中的疑問、教學方面的建議和答疑等項目。學生可通過手冊與老師溝通交流，經(jīng)過兩年的探索、修訂和逐步完善，課堂教學氛圍得到了明顯改善，教學效果也得到了顯著提升。根據(jù)隨機調(diào)查顯示，學生對《學習手冊》作用的認可率達到85%以上。課堂教學氛圍直接關系到課堂教學效果，雖然各個高校都不乏有自己的所謂制度規(guī)范，但大多處在被動應付之中。教師也往往顧忌于學生的個性及學評教等因素，陷入不好管、管不好、不想管也不敢管的無奈境地。自從實行《學習手冊》制度后，學生的到課率得到了保證，聽課熱情普遍提高了，課堂筆記明顯認真了，互動討論明顯積極了。

3 豐富案例教學

案例教學是一種以案例為基礎的教學方法，沒有特定的答案，教師在教學中扮演著設計者和激勵者的角色，鼓勵學生積極參與討論。例如，在引出熵的概念時，多數(shù)學生難以掌握，也很難通過與生活息息相關的現(xiàn)象或規(guī)律輔助理解，因此，筆者以“熵的前世今生為主題”，以講故事的形式，鼓勵學生查閱資料，獨立思考，發(fā)散思維，討論交流，案例總結。許多學生以此為題，不僅從自然科學，還從社會科學等多角度、多維度地闡述了他們對于熵這個概念的理解及其應用。通過這樣的教學方式改革，激發(fā)了學生的學習興趣，學生以這些過程相關環(huán)節(jié)的訓練提高分析、綜合及表達等技能，引導學生變注重知識為注重能力，同時，重視雙向交流，促使教師加深思考，不斷補充新的儲備知識。

4 加強章節(jié)總結

物理化學注重強調(diào)邏輯性和系統(tǒng)性，公式多，概念多，定理多，使用條件非常關鍵，往往是學生在掌握相關知識點時的難點和容易忽略的內(nèi)容，因此，在章節(jié)結束時，將主要內(nèi)容，特別是重點和難點通過知識脈絡圖解加以總結，使得知識前后聯(lián)系更加清晰，邏輯性和系統(tǒng)性更加突出，有利于學生記憶、掌握，達到舉一反三的最佳效果。例如，熱力學第一定律章節(jié)的知識脈絡圖解見圖1，通過歸納總結，學生對知識點之間的邏輯關系可以深入掌握，既方便公式、概念和定理的記憶，也可以了解不同條件下熱力學第一定律的應用。通過章節(jié)總結的加強，學生普遍反映學習方法一目了然，學習效果不斷提高。

5 試點小班教學

小班化教學相對于大班教學的好處是不言而喻的，由于同時聽課的學生較少，教師可在課堂上與學生充分溝通、交流，有利于形成探討、交互式課堂，鼓勵學生思考和表達。但是，實行小班教學對教師提出了更高的要求，需要授課教師轉變教學理念，認真研究課堂教學，并創(chuàng)新課堂教學。

筆者所在學院在師資和教室條件具備的前提下，積極推進小班教學，物理化學課程從最初的一百多人一個教學班到現(xiàn)在一個班不到四十人，為小班化教學試點提供了保障。授課教師充分利用小班教學，將上述理實結合，案例教學引入其中，課堂教學模式從傳統(tǒng)的填鴨式，過渡到啟發(fā)式、討論式和批判式，教學效果得到明顯改善，學生的學習積極性，參與性大幅提高。

總之，物理化學課程作為化工類專業(yè)學生的一門核心基礎課程，需要我們結合化工類專業(yè)的特點，結合專業(yè)課程的設置、培養(yǎng)方案以及培養(yǎng)目標，積極推進教學改革，不斷加強課堂教學效果，從每一堂課做起，從每一節(jié)內(nèi)容做起，做細，做精，做好，才能使物理化學課程在化工類專業(yè)人才培養(yǎng)體系中發(fā)揮出它應有的作用和功能。

圖1 熱力學第一定律章節(jié)知識脈絡圖解

[1]天津大學物理化學教研室. 物理化學[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]姚思童,張 進,劉 利,等.工科物理化學課程教學改革實踐[J].化工高等教育,2010,112(2):29-31.