高職物理化學課程教學改革實踐探索

陽鐵建

摘 要： 針對物理化學課程的特點，教師改革教學內容，運用案例化、問題情境化等教學方法，引導學生開展研究性學習，充實科學前沿的內容， 拓寬學生的知識面，提高實驗課起點，組織綜合型的實驗，深化教學改革，強化教學效果。

關鍵詞： 化工計算 教學內容 教學方法 改革實踐

物理化學是高職化工工藝類專業的一門非常重要的核心專業課程，其學習效果直接影響到學生對后續專業課程（如化工原理、畢業論文與設計）的學習，更間接地影響到學生畢業以后的崗位適應能力和發展能力。從總體上講，高職學生數理邏輯能力是明顯的弱項，大部分學生對本課程存在不同程度的學習障礙。如何推動物理化學課程教學改變，一直是基礎化學課程授課教師面臨的一個懸而未決的老大難問題。

一、刪繁就簡

從教材與教學內容改革入手調動學生積極性。從內容上看，若干教材版本基本上由緒論、氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡、相平衡、膠體與表面化學、電化學、動力學基礎構成。教材理論色彩濃厚，缺少鮮活的行業實踐案例，對其進行增刪取舍是非常必要的。筆者的主要做法可概括為單元化、模塊化改革，突出實踐性教學內容。首先將教學內容劃分為五個單元：熱力學基礎單元、化學平衡單元、物質分離提純單元、電化學單元、動力學單元。五個單元按照由簡單到復雜的邏輯方式遞進，既遵循專業知識學習的內在邏輯規律，又考慮到刪繁就簡，以適應高職學生的偏好。每個學習單元設置數量多少不一的學習模塊或任務，這些學習模塊之間既有相互之間的內在聯系，又各具獨立性特點。對高職化工工藝類學生而言，重在如何應用所學到和掌握的專業知識、技能解決現實化工生產問題，而不應過于強調課程知識的系統性。因此，筆者對本課程內容刪減最多的要數熱力學基本定律。教學實踐表明，熱力學基本定律能解決兩個問題：能量衡算和方向判斷，而這一直是一個幾乎令所有課程師生傷腦筋的問題。解決的辦法是大幅刪減具有相當難度、師生都厭煩的理論內容，突出具有實用性、行業實戰性的內容。

二、高度重視案例教學和情境教學的巨大作用

物理化學是一門理論性很強的、比較枯燥乏味的專業基礎課程，教學過程與方法策劃不當，教學雙方的主體性均不可能得到充分發揮，效果不言自喻。通過案例的引入，開展研討式教學，充分調動學習的主動性，學生顯然能提高學習興趣。例如，在化學平衡單元教學中，筆者引入我院生產實訓裝置——乙苯脫氫反應案例，學生現場學習，迅速理解了溫度、壓力、催化劑、惰性氣體-水等工藝參數的重要性及原則性的操作步驟與方法，活躍了課堂氣氛，發展了發散思維能力和綜合能力。此外，從教學過程來看，企業鮮活現實再現于課堂，企業生產經營中現實的策劃、規劃、設計、作業管理決策的再現，能使學生掌握發現問題、診斷問題成因、解決現實問題的思路、方法技能，持之以恒，逐步養成創造性思維和靈活運用理論知識的習慣，提高分析、綜合能力和創造性，從根本上內化理論知識，鞏固學習效果。

三、注重引導好學生的研究性學習

所謂研究性學習，從廣義上理解，泛指學生主動探究的學習活動，是一種學習的理念、策略、方法，適用于學生對所有學科的學習。從狹義看，是指教學以問題為載體，創設類似科學研究的情境和途徑，讓學生通過自己收集、分析和處理信息實際感受和體驗知識的生產過程，進而學會學習，培養分析問題、解決問題的能力和創造能力。毫無疑問，研究性學習給老師留下了很大的創造空間，但也增加了課程實施中的大量的不確定因素：課程的實施模式、價值判斷、切入口、推行步驟、資料來源、研究結果及呈現方式，等等，幾乎每一個環節都需要因地制宜、因人而異、因現存條件而決定。針對物理化學課程，研究性學習中“問題”的呈現可以是多種多樣的。筆者主張這些問題來源于化工生產實際過程比較妥當，也可以與問題情境教學配合進行。在老師的引導下，學生通過課程知識整合，合作研究，逐步明晰了解決這一問題的邏輯思路，最終內化專業知識與技能。

四、充實反映科學前沿的內容，拓寬學生的知識面

例如：光化反應在動力學內容占很小比例，常被忽略，但光化反應與環境科學、生命科學、材料科學反應及信息科學緊密相關，在講課時結合科研內容介紹光催化在環境凈化的應用，開闊學生的視野，引起學生的興趣，同時鼓勵學生參與到部分科研工作中，調動學生學習積極性，爭取近年內開設若干高層次應用物理化學基礎理論的選修課程，如界面與膠體化學，表面活性劑物理化學、生物物理化學。這些課程不僅可以彌補課內學時的不足，加深學生應用與掌握物理化學的基本理論，而且與前沿科技均有密切關系，可以擴大學生的知識面。

五、提高實驗課起點，組織綜合型的實驗

第一，刪減部分和整合陳舊簡單的實驗，提高實驗課的起點。如恒溫槽與其性能測定這一實驗內容過于單一，應與以后涉及使用恒溫槽實驗整合，“化學平衡常數及分配系數測定”和“中和熱-電離熱測定”兩個實驗所用儀器設備和操作過于簡易，顯得落后陳舊，應當刪減，或與無機分析實驗整合，動力學章節涉及速率常數測定的實驗有3個，顯得重復，應刪減或增加新的內容，如增加流體黏度及表面張力的測定等內容。第二，擴充和加深實驗內容，組織開發性、綜合型的實驗。例如電化學實驗中“電動勢的測定和應用”實驗可與綠色化學結合，對含Cr+6廢水進行處理，不僅拓寬了基礎知識面，還讓同學們了解了學科間知識交叉與滲透，又如二元氣-液相圖實驗中可增加高難度非均相氣液平衡內容。同時準備開設綜合性實驗光催化氧化處理高濃度有機廢水，這一實驗不僅涉及物理化學中的光化反應，速率常數的測定，反應級數的求法，還涉及反應器的設計，催化劑的篩選和工藝改造，以及計算機對實驗數據的處理等多方面知識，可以充分發揮學生的創造能力，自行改造與設計。

教學改革是擺在我們面前的新問題，對許多問題的認識還很膚淺，有待進一步認真地研究和探討。

參考文獻：

[1]金若水，吳性良，謝高陽.大學本科化學專業課程體系改革方案[J].大學化學，1998，（6）：12.

[2]蔡炳新，胡瑤村，高倩雷，張季爽.物理化學課程教材建設與實踐[J].大學化學，2001，（2）：29

[3]馬雪巖.與時俱進，勇于創新——高職院校化學課程改革芻議[J]化學工程與裝備，2010，（6）.