化工類專業《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變化及與化學變化相關的物理變化中所遵循的規律和基本原理，是化工類專業的學科基礎課，在整個專業人才培養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，又是后續化工原理、化工熱力學、反應工程等專業核心課程的基礎[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，開發學生智力，發展學生能力有著重要作用。筆者結合多年來從事該專業物理化學教學的實踐經驗，對化工類專業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

化工類專業人才的培養不能偏離工程教育的軌道，必須遵循工程教育的內在規律和要求。應注重強化學生的“工程”意識，培養“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。教學內容是課程特點的關鍵與核心，是實現人才培養目標的基本保證和具體體現。針對物理化學課程內容與工程實際聯系少，工科特色不足的薄弱環節，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，在講述表面現象相關知識點時，教師在課堂上將內容發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。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新做法。《學習手冊》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。根據隨機調查顯示，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，多數學生難以掌握，也很難通過與生活息息相關的現象或規律輔助理解，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，激發了學生的學習興趣，學生以這些過程相關環節的訓練提高分析、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 加強章節總結

物理化學注重強調邏輯性和系統性，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容，因此，在章節結束時，將主要內容，特別是重點和難點通過知識脈絡圖解加以總結，使得知識前后聯系更加清晰，邏輯性和系統性更加突出，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的填鴨式，過渡到啟發式、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學生的一門核心基礎課程，需要我們結合化工類專業的特點，結合專業課程的設置、培養方案以及培養目標，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，從每一節內容做起，做細，做精，做好，才能使物理化學課程在化工類專業人才培養體系中發揮出它應有的作用和功能。

圖1 熱力學第一定律章節知識脈絡圖解

[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.