谭 芳 张道海 宝冬梅 李小红

（贵州民族大学，贵州 贵阳 550025）

一、物理化学课程在本科教育中的重要性及目前存在的问题

人类在对物质系统的化学行为的原理和规律进行总结概况形成了物理化学学科，该课程的重点在于使用物理学的理论和实验方法来研究化学变化过程中的热、光、电、磁等的变化。物理化学课程是多个专业的必修或选修课程，对这门课程的学习有助于让本科生更深入地认识自然世界中的现象规律，在当今时代也是学习掌握现代前沿技术的理论支撑。然而，物理化学课程逻辑性强、概念抽象、定理公式繁多、推理过程复杂，使得这门课程在实际教学过程中存在一些普遍问题。一是现在纯公式化和理论化的讲授方式掩盖了物理化学知识在日常生活和科学技术应用中的体现，导致学生觉得书本内容难以消化理解。二是目前大部分物理化学课程只采用教师在课堂上讲课的授课方式和试卷测评的考核方式，授课形式和评价方式相对枯燥单一，使得学生的学习兴趣不高。三是目前教师对于物理化学课程的授课内容与各专业学生的培养方案的结合性有待加强，各物理化学教材版本内容和教师的授课内容大同小异，学生缺乏对所学专业中物理化学知识的重要性和应用前景的认识[1]。

培养应用型技术人才是当今时代对本科教育模式的要求，这一神圣职责与教师的授课成效息息相关。如何才能让看着枯燥复杂的理论知识与实际生活中的前沿技术生动结合，让每一个定理公式都展现其存在的意义和价值？如何才能通过更丰富的教学形式提高学生的学习兴趣和积极性，将重点从 “以教为主”向“以学为主”转变？如何才能在不同专业的学生在学习这门课程的理论知识的同时能够结合自己所学的专业思考实际案例中的应用，全面提高学生的科学思维能力和实践能力？这些都是作为一名高校教师应时刻思考、不断探索的问题。

二、更新教学理念、联系生活与前沿技术

在教学过程中，教师必须改变重理论轻实践的教学理念，将物理化学中的理论公式从“死记硬背”式教学转变为注重启发学生多思考，从发展和应用的角度理解理论知识的来龙去脉。例如，在讲授热力学知识时，从历史上曾有很多人想制造一种既不消耗燃料和动力，本身也不减少能量的永动机的故事引导。一直到十九世纪，焦耳和迈耶从大量研究中得出结论：能量可以从一种形式转变为另一种形式，但在转变过程中能量的总值保持不变，这就是热力学第一定律。从后面大量生产实践和科学研究中都证实了第一类永动机只能以失败告终。让同学们意识到今天我们理所当然作为常识的东西可能也是经过无数次探索总结出的规律，而在今天我们所未知的空白，还有待自己参与其中进行摸索思考、实践总结。

在热力学基础知识中对于化工专业的课程重点在于讲授物理化学基本定律的同时，联系与化工生产过程的相关性，在20世纪末人们试图用石墨制造金刚石的实验经历了无数次失败，后来通过化学热力学的计算得知，只有当压力超过大气压力15000倍时，石墨才有可能转变成金刚石。对于药学方向的学生，在讲述化学热力学三大定律时，突出化学热力学在药学中有大量应用，如药物在油水两相间的分配对指导剂型设计有实际意义。近年来科学家使用微量量热计测量细菌生长、种子发芽等缓慢过程的微量热效应，绘制出其代谢过程中的热谱图，为提供动植物生长发育和新陈代谢等过程中有关生命现象提供重要信息，这都是热力学在现代科学中的指导意义。通过专业内容作为实例，产生了很强的说服力，使学生看到了专业中物理化学知识的重要性和应用前景。教师有计划、有方法地加入目前的研究热点、高新技术，充分体现物理化学与其他学课的交叉、增加边缘学课的内容和关联性[2]。

此外，物理化学是一门与日常生活紧密关联的学科，生活中有趣的现象多处可以用物理化学原理解释。如在讲授稀溶液的依数性这部分内容时，夏天或运动大量出汗之后为什么要喝稀盐水而不能和白开水？因为细胞膜是天然的半透膜，可以选择性透过分子或离子，人类需要维持正常的渗透压水平。如果喝白开水，水会往细胞中渗透使得细胞胀大甚至破裂；如果喝浓盐水会使细胞中的水进一步往外渗透而萎缩。根据每节课的教学内容，精心设计合适的导入，让学生带着问题从课堂思考答案。只有鲜活的理论知识才能在学生的思维土壤中孕育扎根，结出实践能力和智慧输出的果实。通过该教学体系，明显提高了学生的学习积极性和代入感，全面提高了学生对课本物理化学理论知识的接受能力和实践综合应用能力。

三、调动学生主动性，丰富教学模式和评价方式

自2015年国家颁布《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》以及互联网技术的应用普及，掀起了全国高校对改革传统教育模式的热潮。将多媒体课件、多媒体教学相关设备、视频音频形式等引入课堂是增大有限课堂时间内的教学信息量、增加传统单一课堂的趣味性的有效方式。尤其是近年来慕课、网易云课堂、QQ课堂等网上课堂资源，极大地丰富了教学模式。通过理论和应用“两个方面”，准备、实施、反馈这“三个维度”，设计、开发、实施、评价这“四个环节”实施的混合式教学改革已经日渐成熟和形成体系。以天津大学为例，通过打造课内、课外、校内、校外以及网络，“五位一体”的创新教学模式，打破传统教师在课堂教学的界限，将慕课等在线课程作为学分认定的机制，对促进学生学习成效的改进具有显著成果[2]。

我们根据物理化学课程教学要求，利用“慕课”平台及腾讯QQ平台的功能特点，设计以学生为课堂中心，以学习成效为目标，老师以多启发多引导为理念，将传统课堂与网络多媒体化学习进行互补融合。首先通过“慕课”平台选取适合于本校学生的物理化学精品课程资源，教师申请开通后台管理权限，完成物理化学SPOC课程的建设。通过平台上的视屏、课件、单元测试、作业、考试等环节，此外，将知识点视频化、音频化、明显地增加了学生对该课程的学习兴趣和课堂专注度。同时，教师通过发布讨论话题，学生可以分享视屏学习截屏的方式与教师互动，进一步加强课程中的重点难点和深化学生对内容的理解掌握。

此外，多次开展课堂讨论和小组汇报等形式作为评价方式，鼓励学生利用网络资源搜索学习。在讲授相平衡的内容时开展小组汇报相平衡在科学技术中的应用。有同学以二氧化碳的相图为例，因为二氧化碳临界点对应的温度、压力条件为304.2K，7.38 MPa，由于这个条件在工业上相对比较容易达到，在超临界流体萃取中应用广泛，从海洋鱼类的鱼油和海豹油中提取20个碳的五烯酸和22个碳的六烯酸（DHA）用于治疗心血管，并展示了该技术的相关视频和图片。将重点从“教师教了什么”转移至“学生学到了什么”。考试分数并不能全部代表学生对知识的掌握程度，以课堂讨论、知识点视屏分享、小组调查报告等多种评价形式并用对学生的学习自主性和学习成效具有促进作用。

四、因材、因人施教，结合专业特殊性

物理化学课程是化学、化工、生物、材料等多个理工科专业基础课。从不同专业教材的使用和授课情况来看，教师针对物理化学在不同专业中应用差异性的授课内容区别并不明显。目前所使用的物理化学教材主要包括化学专业普遍采用的傅献彩等编著的第五版、药学专业使用的李三鸣等编著的第七版、生物工程方向印永嘉等编著的第四版，教材内容总体相差不大。然而，不同等级本科和不同层次学生对知识的深度和广度接受能力存在差异，不同专业的培养方案、学时设置、知识侧重点都不相同。因此，教师应充分分析所授课班级的特点，与所授课班级的其他老师进行教学交流和学习研讨。

本校化学工程学院有应用化学专业班级、化工专业专升本班级、过程装备与控制专业班级。对于应用化学专业的开课时间为大二上学期和下学期，共128学时，该专业的培养方案中对物理化学知识的要求相对较高，该专业准备考研的学生中部分会将物理化学作为专业考试科目。因此，在授课过程中对重要的公式会进行详细推理，对重点和难点会在深度和广度上有所延伸，考试的内容难度系数相对较大。对于过程装备与控制专业的学生来说，该课程的课时为64，由于授课时间有限，授课内容的深度和广度都较应用化学专业的授课内容有所下降，侧重点在于基本定律公式的掌握，对于电化学和胶体分散系统等部分内容仅做简单介绍，考试难度系数一般。而对于化工专业专升本班级的学生，该课程着重从知识点简化，放慢讲解速度，只推到简单易懂的公式，测试内容难度系数较低。

结语

提高本科教学质量是创建一流本科教学的基础，人才培养质量是高等教育的核心任务。在二十一世纪背景下培养适应时代需求的人才，需要紧密结合时代背景和科学技术发展。只有适应当代学生需求的创新的教育模式，才能培养科学素养高、实践引用能力强、服务第一线的高等技术应用型人才。通过以上对于物理化学教学的思考，更新教学理念、丰富教学模式、应用化教学内容，培育能够判断和解决实际工程问题、具有跨学科合作等能力的新时代人才。