時間：2022-04-03 03:28:34
序論：在您撰寫物理化學論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要:科技為人類帶來幸福的同時也帶來了嚴重的環(huán)境污染問題，學生的化學實驗也對環(huán)境產生著危害。保護環(huán)境必須深入人心。作為教育工作者，我們需要在教學過程中注重環(huán)境保護措施的實施，對學生進行綠色化學理念的教育和滲透，培養(yǎng)學生環(huán)境保護意識。物理化學實驗教學過程中，我們從各不同角度進行綠色化學理念的實施和滲透，培養(yǎng)學生良好的環(huán)境保護意識。
關鍵詞:物理化學實驗;綠色化學;環(huán)境保護
科技將人類帶入一個全新的時代，化學制造悄然的豐富著我們的生活用品、改變著我們的生活條件，我們生活在化學產品的世界。但是，化學在給人類帶來幸福的同時，也為人類提出了一個嚴峻的問題－化學制造產生的環(huán)境污染:空氣污染、水污染、核污染、白色污染等等這些同時也在威脅著人類的生存，因此，保護環(huán)境刻不容緩。綠色化學又稱“環(huán)境友好化學”，是美國環(huán)保局于1991年首次提出，是指在制造和應用化學產品時應有效利用原料，消除廢物和避免使用有毒有危險的試劑［1］。其宗旨是“利用現(xiàn)代化的相關方法與技術，從根源上減少以至消除在化學產品設計、制造與應用等一系列過程中伴隨使用和產生的有害物質，使整個化學產品及其生產過程能最大程度的對環(huán)境友好”。社會的不斷發(fā)展給環(huán)境帶來越來越嚴重的污染，我們每個人需要盡自己最大的努力教育每一位學生從身邊小事做起，這既是品德的教育，又是實施可持續(xù)發(fā)展的需要，更是對我們每個人的生命和健康負責。高校實驗項目廣，所用試劑繁多，很多重要實驗都會使用有毒試劑，在這種情況下，只有將綠色化學觀念融入到實際實驗教學中，加強學生環(huán)境保護意識才能盡可能的減少污染源［2－3］。在藥學等各專業(yè)學生的物理化學實驗中，我們多角度的加強綠色化學理念的滲透和影響，培育學生的綠色化學和低碳環(huán)保意識，使學生在潛移默化中感受到綠色化學教育，降低對環(huán)境的污染。
1進行綠色化學教育的措施
1.1規(guī)范實驗流程操作教育
在化學實驗中，從實驗的準備到實驗完成，我們都需要使用化學藥品，如學生不能自覺遵從相關規(guī)定和要求，如隨意傾倒藥品或廢棄物，回收分類敷衍，則會對后續(xù)處理增加難度，因此，整個實驗過程教師對學生進行實驗室和實驗操作規(guī)范教育非常重要。學生實驗過程中，很多實驗操作流程存在不規(guī)范的現(xiàn)象，例如做實驗時儀器的潤洗、洗滌等，學生往往易于用大量的溶液或水沖洗或潤洗儀器，造成化學藥品和水的大量浪費，排入下水道后污染水資源。因此，在每一個實驗開始之前，教師需要對學生強調規(guī)范的操作過程，合理的用藥量，這樣既規(guī)范了學生的實驗操作水平也提高了實驗結果的準確性，培養(yǎng)了學生良好的實驗習慣。
1.2合理改變實驗條件，減少藥品排放
微型實驗具有儀器裝置微型化和試劑少量化兩個基本特點，是一種以盡可能少的試劑來獲取所需化學信息的實驗原理和技術［4］。結合我校的物理化學實驗室施資，我們對部分實驗進行微量化改變。藥學專業(yè)所開設的電導測定實驗是測定兩個不同濃度0.1mol/L和0.01mol/L醋酸溶液的電導率，我們以往在實驗中往往使用的是50mL的小燒杯，學生潤洗燒杯、電極往往隨意的使用較多溶液，然而在本實驗中，測定的溶液量只需要浸沒電極即可進行電導的測定，過多的溶液造成了浪費，本著綠色化學的理念，我們采用規(guī)格更小的燒杯進行實驗，這樣同樣可以很好的完成實驗，同時可以減少學生對實驗藥品的過度浪費。溶解熱測定實驗中，一定量的硝酸鉀或者氯化鉀溶解在300mL水中進行實驗，所用水和藥品量較多。實驗使用的測溫裝置是數(shù)字式貝克曼溫度計，該溫度計比一般的水銀溫度計具有更高的精度，只需要把感應探頭端部插入溶液中即可進行溫度的測定，不需要把整個感應探頭都浸沒在被測液中，我們調整實驗測定藥品的比例，減少用水量，同時保證實驗的正常進行。
1.3進行藥品的回收利用
化學實驗過程中產生的廢棄物如果直接排放會對空氣、水、土壤等造成嚴重的污染。對廢棄物的處理我們應該盡量變廢為寶、化害為利，采用不同的處理方法。固－液吸附實驗是一定量的活性炭對不同濃度溶液中醋酸分子的吸附，本實驗中，大家往往把實驗用后的活性炭輕易的丟掉垃圾桶，或倒入下水道，造成污染。實際上，活性炭是一種具有多種功能的藥品，由于其具有強的物理吸附和化學吸附作用，常用于凈水、脫色、過濾凈化液體和氣體等。活性炭可以反復使用，因為活性炭吸附到一定程度就會飽和，不再吸附，經過再次活化即可激活其吸附性能。本實驗中，溶液中醋酸濃度比較低，吸附后過濾出來的活性炭，我們用水進行凈化，然后再高溫烘干即可重復使用或用作實驗室的干燥劑。
1.4進行實驗藥品的循環(huán)使用設計
化學實驗所產生的廢氣、廢液等會對環(huán)境產生污染，隨著高校招生規(guī)模的擴大，化學試劑的用量和實驗室廢物的排放量增大，培養(yǎng)學生的綠色化學意識，對我們環(huán)境保護具有重大意義。根據(jù)不同的實驗特點，有些實驗所使用的藥品可以重復使用。如最大泡壓法測溶液表面張力實驗中，我們目前的學生實驗中，實驗室老師將不同濃度乙醇溶液配好，學生分取溶液進行實驗操作，并在測完一個樣品后即將測定液倒入下水管，在這個過程中，其實存在著很大的藥品浪費。實際上，已用過的不同濃度的乙醇溶液可以重復使用。如果我們把每一組學生做完實驗后的乙醇溶液進行回收，按不同的濃度收進不同的回收瓶中，后面做實驗的學生可用這些溶液潤洗毛細管和測定管，這樣藥品可以重復使用，減少浪費。在兩組分氣－液體系相圖繪制實驗中，需要測定不同組成的環(huán)己烷－乙醇體系的沸點，如果各實驗小組每一次測定后的藥品均倒入廢液缸中，則會增加廢液處理成本，增加水的污染和浪費。我們采用由實驗室老師預先配置好不同組成的環(huán)己烷－乙醇體系，學生實驗時直接由試劑瓶中取樣進行測定，測完一個體系后再倒回試劑瓶中進行重復使用，由于該體系沒有水，所以不存在測定藥品被污染的現(xiàn)象，這樣直接減少了廢液的生成和藥品的浪費及環(huán)境的污染。在化學平衡常數(shù)的測定試驗中，反應體系水層含有碘化鉀、碘、三碘化鉀等藥品，由于水與四氯化碳不互溶，因此，實驗體系中四氯化碳層只含有碘單質，結合實驗，我們可以把四氯化碳層溶液回收循環(huán)利用，通過改變濃度，當其它組做該實驗時可以用回收的四氯化碳層溶液進行各不同實驗體系分溶液的配置，從而減少四氯化碳溶液的排放。
1.5學生回收廢液的實驗設計
學生實驗中，往往會存在大量藥品排放，造成環(huán)境的污染，因此，我們在實驗教學中，要注意教導學生節(jié)約藥品，減少排放，降低對水及環(huán)境的污染。但是，說教并不能使學生在內心產生共鳴，只有親自參與，認識才會深刻。提倡學生在預習實驗內容階段，思考如何減少廢液的排放和藥品的浪費，并在每一個實驗的初始階段作為題目讓學生進行思考。例如化學平衡常數(shù)的測定中，我們要求學生思考并回答如何處理實驗中使用的四氯化碳廢液，學生可以根據(jù)自己認識，把自己的答案寫在實驗報告中，這個過程雖然看似無關緊要，但是可以起到減少浪費的警醒作用，并可促使學生在實驗過程中注意各個環(huán)節(jié)對藥品的合理使用。鼓勵學生自主設計化學藥品的循環(huán)回收利用流程，有利于提高學生的自主性，同時可以使節(jié)約環(huán)保觀念及減少污染的理念深入學生內心，產生深刻的環(huán)境保護意識。
2結語
《21世紀議程》中明確指出:“教育是促進可持續(xù)發(fā)展和提高人們解決環(huán)境與發(fā)展問題的能力的關鍵”?？沙掷m(xù)發(fā)展的關鍵問題是生態(tài)環(huán)境保護，而環(huán)境保護大計，環(huán)境教育為本［5］。在實驗過程中，一個小小的實驗環(huán)節(jié)的改變或許即可為環(huán)境減少一些被污染的壓力。面對著日益嚴重的環(huán)境問題，我們每一位教師在抓教育知識的同時也要注重環(huán)境保護意識教育，向學生滲透綠色化學理念，使環(huán)境保護上升為一種素養(yǎng)。
作者:惠華英 雷志丹 范習之 張曉青 黃鶯 李紅 單位:湖南中醫(yī)藥大學
一、多媒體在大學物理化學學科中的發(fā)展背景
物理化學是以實際的物理化學為原理，并以科學實驗為基礎，對產生的物理化學反應進行探索與歸納，并且對物理化學規(guī)律與理論進行研究的過程。多媒體教學是指現(xiàn)代化技術及手段在教育領域的擴展，現(xiàn)代化教學技術就是利用投影儀、攝像機及計算機多媒體設備的網絡教學技術，多媒體教學改變了傳統(tǒng)教學的面貌，使教學方式與教學結構發(fā)生了質的飛躍。在信息技術高速發(fā)展的時代，多媒體教學已引起了各大教育機構的高度重視，而且已經普遍應用于教學課堂之上，多媒體教學改變了以往教學中“學生難學，老師難教”的現(xiàn)象，并且利用動態(tài)形式將課本枯燥、規(guī)范的內容以動態(tài)的形式形象地展現(xiàn)在大家面前，改變了傳統(tǒng)的“一支粉筆、一本教科書”的教學方式。多媒體教學為課堂教學增添了想象的空間，同時激發(fā)了學生對學習的興趣，但是多媒體教學也是一把雙刃劍，多媒體教學雖然提高了教師的教學效率，但是也存在一定的弊端，因為傳統(tǒng)教學可以根據(jù)學生對知識的吸收情況隨時調整學生的學習進度，更改教學計劃，但是多媒體卻具有高效率、高吸收的特點，降低了學生學習的興趣。如何把學生對學習突發(fā)的靈感運用到教學中去，注意教學質量的同時提高教師的教學效率是我們亟待解決的問題。
二、多媒體教學是時展的必然趨勢
物理化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學質量的好壞直接影響著整個教學過程。而采用多媒體教學是實現(xiàn)現(xiàn)代教學的必然趨勢，能夠使教學程序向多樣化及科學化發(fā)展，為教學事業(yè)帶來質的變革。（一）多媒體教學更新了實驗書本教學的理念。傳統(tǒng)教學以鞏固與掌握知識為出發(fā)點，對理論進行分析與探討，書本教學學習氣氛枯燥，讓學生產生了逆反的心理。而多媒體教學能夠利用視覺輕松的文字效果繪聲繪色地在多媒體上勾畫教學理念，把握教學重點，能夠在教學的同時輕松愉快地與學生進行交流，增加了物理化學教學的生機與活力，大大提高了教學效果，同時也提高了老師的教學效率。（二）多媒體動態(tài)教學也可以形象地表現(xiàn)物理反應過程及物理外壓變化系統(tǒng)內部分子變化的規(guī)律，讓學生深刻地認識到事物反應產生內部空間變化的密切關系，建立了學生的空間想象力，為鞏固研究結果奠定了理論基礎。多媒體教學打破了書本知識抽象難懂的理論模式，為教學提供了有力的教學模式保障。（三）多媒體教學讓物理化學理論數(shù)據(jù)更加準確，同時使數(shù)據(jù)處理層面更加簡單化。多媒體教學加強了學生實驗操作的規(guī)范性，解釋了物理化學的探索研究性。實驗帶有失敗及危險的元素，而多媒體技術的模式實驗工程，可以更加深刻地讓學生正確理解實驗操作的流程與重要性。
三、多媒體教學發(fā)展的不足
多媒體教學解釋了物理化學的探索研究性，分解并簡化了物理化學實驗的可操作性，但由于多媒體教學的多樣復雜性，多媒體教學也存在一定的弊端。（一）傳統(tǒng)教學可以根據(jù)學生對知識的吸收情況隨時調整學生的學習進度，更改教學計劃，書本理論知識對于物理化學公式的推理要求必須具有嚴密的邏輯理論性，對教學的實際反映情況進行有效反饋，但是多媒體卻具有高效率、高吸收的特點，讓學生與知識溝通之間產生了溝壑，容易讓學生產生逆反的心理。（二）多媒體教學不利于青年教師的全面發(fā)展，青年教師通過網絡實現(xiàn)了教育知識的共享，但忽略了對傳統(tǒng)科學技術知識的鉆研與探討。
四、多媒體教學的注意事項
（一）多媒體教學課件制作中需要花費大量的時間對圖形顏色及版面動畫的渲染效果進行修改，在實際教學中，教師應根據(jù)教學實際情況決定是否利用多媒體，做到因課制宜，不能過分依賴多媒體技術，而忽略了實際教學中對理論知識的探討與研究。（二）多媒體教學只是輔助教學的一種手段，教學中必須遵循教師為主導，學生為主體的教學方式，多媒體必須在符合教學下使用。
五、如何發(fā)揮多媒體教學優(yōu)勢
（一）教師要明確多媒體教學的目的及意義，將多媒體使用與傳統(tǒng)課本相結合。多媒體教學是教學現(xiàn)代化手段，但是它只是輔助教學的一種手段而已，教師在教學中必須全面掌握教材、教學的實際情況，結合多媒體教學，將教學中的難重點充分展現(xiàn)到多媒體教學中，讓學生在享受課堂氣氛的同時也能夠掌握知識的重點。（二）注意教學進度，關注學生參與的互動性。由于多媒體教學課堂容量大、教學進度快的特點，容易造成學生的學習壓力，使教師忽略了其對知識的掌握程度。所以教師必須在教學的同時加強學生的互動操作能力，滿足學生學習各層次的需求。多媒體教學以圖文并茂、生動形象的形式將教學帶入了一個全新的領域，不但提高了學生對知識的興趣與渴望，而且為傳統(tǒng)教學增添了新的光彩，將傳統(tǒng)教學與多媒體教學相結合，推動了可持續(xù)教學事業(yè)的發(fā)展。由于教師在多媒體教學中起著主導與決定性的作用，應采取依據(jù)教學的實際情況以書本知識為主、多媒體教學為輔的教學方針，調動學生的學習積極性，同時提高教師的教學效率?？傊?，多媒體教學是一項輔助教學手段，不但提高了教學質量，而且為教育事業(yè)奠定了堅實的師資技術基礎。
作者:李錦蓮 于連生 單位:佳木斯大學藥學院
[摘要]本文結合物理化學的課程特點和近幾年教學經驗，從多方面探討了物理化學的課堂教學改革。實踐證明：學生對課程的重視和興趣，多種教學手段并用，師生課堂互動和理論聯(lián)系實際應用可明顯提高物理化學的課堂教學效果。
[關鍵詞]物理化學；課堂教學改革；教學手段
物理化學是在物理和化學兩大學科基礎上發(fā)展起來的。它以豐富的化學現(xiàn)象和體系為研究對象，大量采納物理學的理論成就與實驗技術，探索、歸納和研究化學的基本規(guī)律和理論，構成化學科學的理論基礎，也是本科教學中四大基礎化學之一[1]。物理化學的形成與進步得力于數(shù)學、物理學兩大基礎科學的基本理論與技術，同時反過來也推動了它們的發(fā)展，豐富了它們的內涵。物理化學的水平在相當大程度上反映了化學發(fā)展的深度。對于非化學相關專業(yè)本科生，例如：建筑工程、環(huán)境專業(yè)，物理化學也是這些專業(yè)的必修課程之一，并且我校安排的授課學時為48學時，授課時間為一學期。目前各化學基礎課的學時在縮減，而對學生創(chuàng)新能力和素質的要求則在提高，這就要求對基礎課教學內容大膽改革，與時俱進，不斷地進行整合與更新。由于該課程是一門概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性都很強的學科，涉及的公式多，應用條件嚴格，且比較抽象，因而對于本科初學者感覺《物理化學》難學難懂，就連教師也感覺難教難講。在這種情況下，如何使得教師講好此門課程，充分帶動學生的主觀能動性，提高教學質量？通過《物理化學》課程的學習，培養(yǎng)學生新的思考問題，解決問題的能力，培養(yǎng)學生獨立工作能力，培養(yǎng)學生更多、更好地掌握新的理論、新技術的能力。因此，主要在以下幾個方面做了些有益的嘗試。
1強調學習物理化學的重要性
對于非化學化工專業(yè)的學生來說，物理化學不屬于本專業(yè)的基礎課程，所以學生會有只要考試考及格就可以的想法。面對這種局面，教師在上課的時候就要首先強調物理化學課程的重要性以及與學生專業(yè)的相關性，以期改變學生的這種想法，這對以后的上課是非常有益的。目前對化學分為“無機化學、有機化學、分析化學、物理化學”四個分支，有人比喻說：無機化學、有機化學是化學的軀體，分析化學是化學的眼睛，物理化學是化學的靈魂，可見物理化學的地位有多重要。這些學生雖然沒有接受化學專業(yè)學生系統(tǒng)的各種化學基礎課的學習，但是大部分學生都學習過無機化學或者工程化學基礎，這些課程里面已經包含了簡單的物理化學基本知識，特別是熱力學的一些基本知識[2]。物理化學的任務是把化學領域中各種現(xiàn)象聯(lián)系起來，對其中的一般規(guī)律予以更深刻、更本質的探討，所以學生學習起來會有種看不見、摸不著、抽象難理解的感覺。所以，教師的第一堂課是非常重要的[3]，根據(jù)學生手中的課本，簡單介紹各章節(jié)內容之間的聯(lián)系，使學生對整個課程安排有個基本的了解。同時，由于物理化學概念多公式多，學生按照以往死記硬背的學習方法達不到較高的學習效率。所以，第一堂課中教師要幫助學生建立正確的學習方法，使學生盡快地進入物理化學的學習狀態(tài)。
2多種教學手段并用
隨著近年來多媒體教學在課堂教學中的普及，從小學到大學，多數(shù)教師上課時會使用多媒體教學[4]。多媒體教學的關鍵是課件制作。每個教師都有自己獨特的教學風格，因此教師自己編制課件也會體現(xiàn)自己的教學風格，使課件具有自己的特色。這在教師備課的過程中尤為重要，通過自己制作課件，可以有意識地突出課程的重點、難點，并將各種知識按照自己的習慣連貫起來，這樣在講課的時候才會得心應手。目前，各門課程在網上的課件都有很多，很多教師會直接下載網上的課件或拷貝其他教師的課件，這對于課程整體的把握沒有幫助，因此教師自己制作課件也是對課程系統(tǒng)性和連貫性的把握。任何新生事物有利也有弊，多媒體教學也不例外。經過大量的教學實踐，多媒體教學的弊端也顯現(xiàn)了出來。例如，信息量過大，導致學生對文字、公式的印象不深；課件講解太快，不利于學生理解和簡化晦澀難懂的數(shù)學公式，縮短了學生的思考時間。同時，這門課程的內容又較多較難，48學時僅僅夠教師按照課件快速講解。如果多些板書或者講解再深入些、和學生互動多些，那么這些學時就完全不夠了。為了盡量避免這些弊端，作者在授課時會采用多媒體和板書相結合的方式，特別是一些難點、重點，邊講邊板書可以放慢講解速度，使學生有足夠的時間思考，有助于學生對各知識點間的邏輯關系有清楚的理解。按照學校的教學大綱要求，在教學時所有知識點都要涉及，但是可以選擇性的將一些重點、難點課上詳細講解，而一些易懂易學的內容留待學生自己學習，教師講課時可以盡快的一帶而過，這也鍛煉了學生自學的能力。
3活躍課堂氣氛，提高學生的興趣
課堂教學中，師生之間除了知識信息的傳遞外，情感的交流與互動也是很重要的一個方面。如果一個學生喜歡這個教師，也會“愛屋及烏”的喜歡這個教師所上的課，在課堂中就會積極主動的按照老師的要求去完成，變被動學習為主動學習。那么，如何增加課堂的吸引力呢？興趣是最好的老師，尤其對物理化學這種理論性強，抽象難懂公式多的課程更是如此。學生在上課時往往很難長時間集中注意力和保持較高的興趣。因此，教師在講課時要通過一些技巧來增加課堂的吸引力。例如，講課時聲音洪亮，音調抑揚頓挫，語速適中，語氣親切。使用富有感染力、豐富多彩的語言來提高學生的興趣。其次，注重課堂提問與討論。將“教為中心”的課堂轉變?yōu)椤皩W為中心”的課堂，讓課堂真正成為學生學習的場所，讓學習成為課堂活動的核心。許多教師會發(fā)現(xiàn)隨著學生年級的增長，學生的課堂活躍性越差。長久以往，教師在課堂上不再提問，學生不再回答，完全變成了“教師講，學生聽”的模式。往往低年級的學生對于老師的課堂提問都非常踴躍的回答，但是高年級的學生就不是這樣。作者在課堂上也遇到這種問題的時候沒有氣餒，而是繼續(xù)鼓勵學生積極討論和回答問題。采取了讓學生主動回答或者坐在座位上回答問題，而不是選擇某個同學站起來回答問題，這樣可以摒棄學生心理上害怕回答問題出錯而覺得丟臉的想法。通過多次課堂實踐，這樣的方式確實會起到提高課堂教學氣氛的效果，學生也能接受這樣的方式，同時在學習新知識的時候也復習了舊知識。
4理論和實踐相結合
由于物理化學學科的特點，學生在學習過程中很難有直接的感官認識，認為物理化學知識只是書本上的知識，與日常生活無關，導致學生在學完課程后除了應付考試，好像不知道這門課到底有什么用處。因此，教師除了講授書本知識之外，還要結合生活生產中的各方面介紹應用，真正讓學生做到學為所用。例如講解稀溶液的依數(shù)性時，公式講完后順便介紹依數(shù)性的應用，加深學生印象[5]。利用凝固點下降原理，將食鹽和冰(或雪)混合，可以使溫度降低到252K，所以，北方的下雪天會在地上撒些食鹽。溶液的滲透壓在生物學中有很重要的作用，為什么土壤中的水分可以運輸?shù)街参锏捻敹?？為什么海水中的魚不能在淡水中生活？為什么人類靜脈注射生理鹽水的濃度一般都是0.9%？這些都與滲透壓有關。再比如，新房裝修后使用活性炭來除甲醛，荷葉上的小水滴近似呈球形并且能夠滾來滾去，日常生活中各種表面活性劑(洗滌、農藥噴灑)的使用，人工降雨，納米材料等都離不開界面現(xiàn)象的知識。在講授物理化學基礎理論知識的同時，也可以將物理化學基礎知識與教師自身的科研內容相結合，進一步鞏固課堂上所學的知識，鼓勵學生培養(yǎng)自己的科研興趣。例如，催化是物理化學中很重要的一個分支，在化學、化工生產、能源、環(huán)境、醫(yī)藥、生命科學等領域都有及其重要的意義。實現(xiàn)一個化學反應需要兩方面的因素—熱力學可行性和動力學可行性。一個熱力學上可行的反應如果反應速度太慢也是不能實現(xiàn)的。催化劑在化學反應中的作用不僅可以加快反應速度，也可以提高反應的選擇性。目前大部分催化劑都屬于納米材料，納米材料巨大的比表面積，以及大量表面原子的過高表面張力使納米材料與常規(guī)材料表現(xiàn)出性能的差異。因此，催化劑可以加快反應速度主要因為催化劑可以改變反應的路徑，降低反應的活化能。由此可以看出，催化研究包含了物理化學中熱力學、動力學、界面等多方面知識的應用。通過簡單的講解，讓學生認識到枯燥、難懂的物理化學基礎知識在生產生活中的應用也有如此之多，從心里上消除這門課程無用的想法，重新燃起學習物理化學知識的興趣。
5結語
經過幾年的物理化學教學工作，事實證明：要上好這門課，就要不斷的進行物理化學教學改革的嘗試和探討，努力培養(yǎng)學生對這門課程的學習興趣和學習熱情，充分調動學生學習物理化學積極性和主觀能動性，通過學習物理化學訓練學生的邏輯思維能力，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。為今后學習其它學科打下堅實的理論和實踐知識基礎。
作者:徐紅 范果紅 葉明富 單位:安徽工業(yè)大學
摘要:
目前網絡和智能手機已在大學生中被廣泛應用，并影響著他們的生活和學習。本文主要探討了在物理化學教學中引入網絡和手機的教學新方法，即利用網絡資源，將微課作為第二課堂，讓學生參與課堂講解以及利用社交軟件進行溝通交流。通過以上四種新方法的嘗試，課堂教學效果得到提升，學生學習積極性增加，課堂學習效率提高，有效促進了物理化學“教”與“學”的效果。
關鍵詞:
教學方法;網絡;積極性;參與度
物理化學是化學、化工、食品、生物、制藥等專業(yè)重要的基礎課之一，學好物理化學對學生后續(xù)專業(yè)課的學習至關重要。同時，物理化學又是一門理論性、抽象性、邏輯性非常強的學科，學生學習難度較大［1］。目前，物理化學教學主要采取多媒體方式，以教師課堂教授為主。在這種模式下，學生主要負責“聽”和“記錄”，缺乏對問題本身的思考，對知識的理解也多數(shù)是接受式，學生思維的創(chuàng)造性、發(fā)散性得不到發(fā)揮，容易對課堂失去興趣，所以，出現(xiàn)很多的“低頭族”，這些學生或者自己看書、或者玩手機、或者做其它與課堂無關的事情。另外，由于物理化學課程本身的特點以及課時的限制，部分學生學習吃力，通常在聽不懂之后就干脆放棄了該門課程的學習，對后續(xù)的學習造成較大壓力。因此，努力調動學生學習積極性，幫助學生建立學習信心，創(chuàng)建以教師為主導、學生為主體的教學模式，在物理化學教學中尤為重要。近年來，網絡和智能手機的廣泛應用改變著人們生活、學習、工作的方方面面，這樣的改變同樣影響著大學生，他們更加普遍的應用手機交流，利用手機網絡了解信息、進行學習等［2］。筆者在教學中關注到了學生的這種改變，將網絡、微課等電子資源引進物理化學教學，并且在課堂中充分發(fā)揮學生的主動性，調動了學生的學習積極性，提高了教學效果。
1利用網絡資源，豐富教學
現(xiàn)代社會，網絡早已滲入到生活、工作和學習的方方面面，教學也不例外。為了使課堂教學更加生動，教師經常利用網絡資源，比如圖片、視頻、課件、文件等來豐富課堂，利用視覺、聽覺、觸覺等多種感官促進學生對課堂產生興趣，提高教學效果［3］。但是，網絡資源絕不僅限于此。目前，網絡上有很多關于物理化學教學的免費課程，比如網易公開課中的可汗學院講述了很多關于熱力學、電化學和動力學的內容，加利福尼亞大學和麻省理工學院開設的《熱力學和功力學》課程，國家級精品資源共享課愛課網中的《身邊的物理化學世界》以及很多大學的《物理化學》MOOC課程(比如大連理工大學、天津大學、南京大學等)。這些課程每個視頻的課時較短(大多15～20分鐘)，一般每個視頻只講解一個知識點，針對性強，可以在手機中下載APP進行學習，學習方式靈活，能夠反復觀看學習。網絡課程的這些特點使它成為傳統(tǒng)課堂教學的有利補充。教師在講到某些知識點時，可以隨時將相關的網絡課程介紹給學生，由學生自愿在課后學習。這樣不但可以作為課堂學習的補充，給予不同層次的學生多次學習的機會，而且使學習方式多樣化，調動學生的學習興趣，還擴充了學生的視野，使學生可以接觸國內和國際名校的教育，提升了學生的學習效果。
2將微課輸入手機，建立第二課堂
隨著教學改革的進行，《物理化學》課程的課時被縮減，為物理化學教學帶來了一定困難。微課的出現(xiàn)為克服這一困難帶來了希望。微課的特點是內容少、時間短、針對性強、使用方便、易于傳播［4］。教師將部分知識點制作成微課，并由學生輸入手機隨時學習，微課就成為了課堂的延伸———師生的第二課堂。這種“微課”的學習方式靈活，可以只占用學生的碎片時間，并且使個性化教育成為可能，受到學生的喜歡。筆者所錄制的微課主要分為三類:(1)對重點概念、重點公式的講解［5］。比如公式ΔU=Cv(T2－T1)，針對不同系統(tǒng)，使用范圍不同，那么，教師就可以將公式的推導過程及應用單獨錄制成一個專題供學生反復學習;(2)章節(jié)內容的概況總結。熱力學是物理化學的核心，概念多、公式繁雜，學生在學習時通常不能很好的將知識點鏈接，為了讓學生對熱力學知識有個整體的了解，教師可將熱力學知識以思維導圖的形式進行總結并錄制成微課，供學生學習;(3)典型例題的講解。由于學時的限制，課堂上講解例題的時間幾乎沒有，而練習對于物理化學的學習是必不可少的［6］。因此，教師將例題的講解錄制成微課，讓學生在課后學習，并輔助一定的練習起到事半功倍的效果。
3適度交出課堂，提高學生參與度，幫助學生建立信心
課堂教學是教學活動的重要環(huán)節(jié)，課堂教學的質量關系著整個教學效果的好壞。教師除了改進教學方法，提高學生學習興趣，還要想方設法提高學生的課堂參與度，而由教師適度將課堂時間交給學生是一個有效的方法。筆者在教學中做了一些嘗試。首先將學生進行分組，5～6人一組;然后教師梳理教學中的知識點，挑選適合學生講解的內容并分成不同模塊，比如，典型習題、難度較小的知識點等;其次，安排合理的教學計劃，將少量課堂時間交給學生;最后，由學生擔任教師角色講解知識點。這樣的課堂安排可以幫助學生徹底消化吸收所學知識，提高學生對課堂的參與意識，幫助學生樹立自信心，有效提升學習效果。下面就以膠體化學一章的溶膠制備、光學性質、動學性質、電學性質為例，講解如何交出課堂，讓學生化身“教師”。(1)學生分組。筆者所教班級人數(shù)較多，由四個班級組成。在課程之初，將每個班級的學生分為5個組，每組6人，這6個人每次選取一個代表在課堂上進行講解，其他五人可以分工進行資料搜索、制作PPT、閱讀教材梳理知識點等，每組學生的分工可以輪流進行，比如甲同學在第一次時負責搜集資料，第二次時制作PPT。(2)分配講解內容。教師將所要講解的四個知識點，即溶膠的制備、光學性質、動學性質、電學性質以自愿和隨機結合的形式分配給不同班級的小組同學，并告訴學生大綱對所講知識點的要求，及講解和制作PPT時需注意的問題。(3)小組同學準備。小組同學課后搜集資料，制作PPT(PPT制作好后要先發(fā)給教師，由教師修改PPT，把握知識的正確性)，梳理講解思路，然后負責講解的同學要在小組同學和老師面前進行試講，并且由教師和同學給出建議，根據(jù)建議對PPT和講解內容以及思路再次進行調整。(4)課堂講解。由于所講內容對每個學生均為新知識，因此，教師在學生講解時要給予鼓勵，聽講的同學也要給予一定的包容。負責講課的同學在全體學生面前進行講解，聽課的同學認真聽講。為了鼓勵學生的參與，教師可以將課堂講解作為“獎勵分”計入平時成績。(5)教師點評。學生講解難免會出現(xiàn)各種各樣的問題，因此，教師在講解后要進行適當?shù)狞c評，可以是講解內容方面的補充，也可以是對學生講解的肯定等。
4利用社交軟件，建立溝通、展示和分享平臺
教師和學生間的溝通在教學中非常重要，好的溝通可以事半功倍，有效促進教學效果，促進師生間的感情。師生間的溝通交流，不應僅僅局限于課堂，課后也應建立一定聯(lián)系，多加溝通。由于教師和學生都有自己的工作和學習安排，因此，建立方便、有效的溝通平臺是實施良好溝通的前提。通過調查了解［2］，絕大多數(shù)學生使用QQ和微信軟件進行同學間的聯(lián)系，并且很多班級建有自己的QQ群和微信群。因此，教師在教學中也可以利用這兩個軟件建立與學生間的溝通平臺。比如:通過QQ軟件，教師將制作的微課傳至物理化學學習群，供大家學習，而學生可以在群里暢所欲言，進行對知識點的交流學習;學生也可以將網絡資源傳至平臺，供彼此學習，還可以分享自己制作的視頻、ppt等。微信主要以手機為媒介，更適宜溝通、交流。教師可以通過微信群及時了解學生的學習動態(tài)，發(fā)現(xiàn)學生在學習中遇到的問題給予實時的幫助，了解學生對課程的意見、建議等。教師和學生利用社交軟件進行溝通，可以是多對一的形式，也可以是一對一的形式。通過網絡溝通可以拉近師生間的距離，有效消除學生的緊張情緒，避免面對面溝通帶來的尷尬，使溝通更加接近學生的內心。當然，溝通不能僅限于網絡，師生間面對面的溝通是必不可少的，也是必須的。
5結語
隨著時代的進步，網絡和智能手機成為教師和學生日常工作學習中必不可少的部分。因此，順應時代潮流，將網絡、微課等電子資源引入物理化學教學可以滿足學生的學習需求，迎合學生的學習特點，掃除學困生的學習障礙，并且通過學生熟悉的網絡溝通方式進行交流，可以拉近師生間的距離，增強師生間的感情。另外，讓學生參與課堂講解可以提高學生的課堂參與度，有效發(fā)揮學生的主動性，增強學生自信心。
[摘要]
物理化學實驗教學是高?；A化學實驗教學的重要組成部分。為提高物理化學實驗教學質量，文章對近十年來高校物理化學實驗教學存在的主要問題進行了系統(tǒng)梳理和歸納，并針對這些問題提出相應的解決措施，從而充分激發(fā)學生學習興趣，深入挖掘學生學習潛力，促進學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
[關鍵詞]
物理化學；創(chuàng)新能力；實驗教學；教學改革
物理化學是高校化學工程與工藝、食品科學與工程、應用化學和制藥工程等本科專業(yè)的必修基礎課程，它是以物理學原理和實驗技術為基礎，借助于數(shù)學運算工具來探究物質體系的化學反應規(guī)律的一門科學[1]。實驗教學是物理化學學科教學中不可或缺的教學環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、實踐動手能力和綜合素質起著舉足輕重的作用。但是，隨著時代的進步和現(xiàn)代科技水平的快速發(fā)展，高校物理化學實驗教學逐漸凸顯出一系列問題[2-3]。本文對近十年來高校物理化學實驗教學過程中主要存在的問題進行了梳理和總結，在此基礎上提出了相應解決措施，對培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力人才有重要意義。
1物理化學實驗教學中主要存在的問題
目前，普通高等學校物理化學實驗教學中普遍存在一些共性問題，現(xiàn)歸納總結如下：
1.1實驗教學內容陳舊，反映不出學科發(fā)展新趨勢
近十年來，物理化學學科發(fā)展迅速，但實驗教學部分內容較為陳舊，在實驗安排上通常以驗證性實驗為主，對提升培養(yǎng)學生的學習興趣和探究事物現(xiàn)象背后科學規(guī)律的好奇心不足，且對學生實驗技能的培養(yǎng)不夠重視[4]。綜合性實驗開設則較少[5]，尤其設計性、探究性實驗更是微乎其微。因此，實驗教學內容無法反應物理化學學科發(fā)展的現(xiàn)狀。
1.2實驗教學方法單一，未能有效激發(fā)學生的學習興趣
傳統(tǒng)的物理化學實驗教學大多數(shù)采用“灌輸式”的教學方法，即教師講解實驗目的、實驗原理、操作步驟和實驗注意事項，然后學生根據(jù)實驗教材按部就班地進行實驗操作，再對實驗結果進行數(shù)據(jù)處理，最后完成實驗報告[6]。近年來，大多數(shù)高校普遍采用多媒體教學，教師將黑板變成了屏幕，但大多數(shù)并沒有改變傳統(tǒng)“灌輸式”教學方法，多媒體教學信息量大，甚至灌輸?shù)馗鼮閲乐豙7]。在整個“灌輸式”實驗教學過程中缺乏啟發(fā)式引導，學生缺乏積極主動思考問題，學生在實驗過程中積極性不高。
1.3理論與實驗教學嚴重脫節(jié)，造成部分學生存在厭學心理
物理化學的理論教學和實驗教學在相當長時間內分別由不同任課教師擔任，再加上理論課與實驗課教學教師之間沒有溝通，造成實驗課已經開課了，但理論課程卻尚未講到，亦或理論課講到該部分內容時，學生已經忘記相應實驗內容，從而導致理論教學與實驗教學出現(xiàn)嚴重脫節(jié)現(xiàn)象[8]。實驗課脫離了理論課的指導，學生難以全面、深刻理解實驗教學內容，嚴重打擊學生通過實驗探索科學規(guī)律的學習積極性，長期以往滋生學生的厭學心理，難以達到實驗教學過程中理論與實踐相結合的目的。
1.4實驗考核評價體系較為簡單，未能全面客觀評價學生實際實驗能力
傳統(tǒng)物理化學實驗教學主要采用教師評價的考核方式[9]，其考核評價體系相對較為單一，其考核缺乏層次性和多樣性[6]，未能充分調動學生的學習主動性和創(chuàng)造性，不利于學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2物理化學實驗教學改革措施
2.1更新實驗教學內容，構建多層次實驗教學新體系
根據(jù)學生所學專業(yè)的特點和需要，教師在實驗教學過程中不斷更新物理化學實驗的基本內容，依據(jù)物理化學領域的最新研究成補充物理化學的前沿理論、新方法和新應用，構建“基礎性-綜合性-設計性-研究性”四層次的實驗教學體系。第一層次為基礎性實驗，主要訓練學生掌握物理化學的“三基”，即基本原理、基本知識和基本技能，規(guī)范操作得出正確的實驗數(shù)據(jù)和結論。通過基礎性實驗的系統(tǒng)訓練，讓學生較好地掌握物理化學的基礎知識和實驗操作技能，為后續(xù)綜合性實驗打下扎實基礎。第二層次為綜合性實驗，主要培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，進一步鞏固。綜合性實驗是在第一層次的實驗基礎上開設，如設計常見鉀鹽對水比熱容的影響[10]，先檢測量熱計的熱容，再采用不同電熱發(fā)測定不同鉀鹽水濃度的比熱容。通過綜合性實驗，一方面可以幫助學生鞏固前面學習的基礎性實驗知識，另一方面提高學生綜合運用所學基礎知識的能力以及提出問題、分析問題和解決問題的能力。第三層次為設計性實驗，主要綜合訓練學生的實驗設計、數(shù)據(jù)處理和綜合運用所學基礎知識的能力。教師作為主導，學生作為主體。在教師的引導下，充分發(fā)揮學生自身的主觀能動性，學生提出問題，查閱相關資料，獨立進行實驗方案的設計，執(zhí)行實驗，處理實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結論，且學生盡可能自行解決實驗過程中碰到的技術問題。學生通過設計實驗，靈活運用所學知識研究新問題，必將大大激發(fā)學生的學習興趣和內在潛能。第四層次為研究性實驗，主要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。研究性實驗內容可源自教師申請的科研課題，也可以是在教師的指導下，學生根據(jù)自己的專業(yè)特長和興趣愛好申請的大學生創(chuàng)新實驗計劃(校級、自治區(qū)級、國家級)或挑戰(zhàn)杯項目，學生須通過查閱國內外跟課題相關文獻資料，撰寫申報書并獨立進行科學實驗。學生通過課題申報、中期考核和結題答辯等系列過程，使學生經過系統(tǒng)嚴格的科研訓練，逐漸形成勇于創(chuàng)新、科學嚴謹、求真務實的科學品質，進而學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得以顯著提升。
2.2建立問題為核心的教學模式，采用多元化教學方法
問題式教學法是一種以問題為核心，教師為主導，學生為主體的教學模式，其中問題的設計是關鍵[11]。實驗教學過程中，教師可以科學設計“系列問題”。根據(jù)問題的覆蓋范圍，問題可分為普遍性問題和特殊性問題。普遍問題是面向全班大多數(shù)學生的問題，涵蓋實驗中要求全體學生要掌握的基本知識、基本操作和技能；特殊性問題是針對少數(shù)學生實驗過程中碰到的問題，引導學生積極思考，分析問題的原因，激發(fā)學生探究問題的好奇心和求知欲。實驗開始前，學生寫好預習報告后進行談論實驗過程中可能出現(xiàn)的問題，探討問題出現(xiàn)的原因，避免問題出現(xiàn)的措施。實驗過程中，學生應注意觀察實驗現(xiàn)象，鼓勵學生靈活運用所學知識解釋實驗過程中碰到的現(xiàn)象，深入探究實驗現(xiàn)象背后隱藏的化學機制。實驗結束后，全班同學積極討論實驗過程中遇到的難題，結合啟發(fā)式教學方法，鼓勵學生踴躍發(fā)言，培養(yǎng)學生的分析、歸納和表達能力。項目教學式教學法是以實驗項目為對象，學生為中心，在教師的引導下，學生對項目進行處理，從資料收集、方案設計和項目執(zhí)行到項目的結束都由學生討論協(xié)作完成的一種新型教學方法[3]。與傳統(tǒng)灌輸式教學法相比，該方法特點在于以項目為主線，學生為主體，教師為引導，教師不僅是知識的傳播者、引導者，同時也是項目的共同參與者和監(jiān)督者。項目教學法中項目的設計是關鍵，根據(jù)學生的認知水平和知識結構，采取由簡單到復雜，由淺入深設計實驗項目，充分調動學生學習的積極性，讓學生去發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題。開放式教學法是將實驗室對外開放的一種教學方法。開放式實驗教學允許學生選擇自己感興趣的實驗項目，開放式實驗室為學生提供開放、寬松、自由的學習環(huán)境，讓學生充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學生實驗過程中關注重要實驗細節(jié)，養(yǎng)成科學、嚴謹?shù)赜涗泴嶒灁?shù)據(jù)的好習慣，同時為學生從事研究性項目打下良好基礎。
2.3理論與實驗教學相對接，使學生喜歡理論愛做實驗
物理化學實驗對深入理解物理化學基礎理論具有重要作用，而物理化學基礎理論對解釋物理化學實驗現(xiàn)象有指導作用。因此，物理化學實驗課和理論課是有機結合、密不可分的有機結合整體。為達到理論課和實驗課相結合的目的，擔任物理化學理論課教學的教師盡量擔任物理化學實驗課的教學；若理論課和實驗課分別由不同教師擔任，那么理論課教師和實驗課教師之間應及時溝通，以保證理論課在和實驗課相對接。當開設物理化學理論課后應緊接著開設實驗課，以加強學生對物理化學基礎理論的深入理解；教師在物理化學實驗教學過程中采用多媒體教學結合黑板板書，可以使抽象的物理化學基礎理論變得生動有趣，學生通過物理化學實驗課，可以激發(fā)學生學習理論知識的興趣，充分挖掘學生的學習潛力，使學生喜歡理論愛做實驗，以達到理論和實驗相結合的目的。同時為了讓學生較多地接觸物理化學發(fā)展的前沿，掌握先進的實驗技術，學校不斷加大投入更新物理化學實驗試備，讓學生接觸和使用更多先進的實驗儀器。如在“凝固點降低法測定葡萄糖的摩爾質量”實驗中采用數(shù)字式精密溫差測量儀代替了貝克曼溫度計；在“氨基甲酸銨的分解平衡”實驗中用數(shù)字式低真空測壓儀代代替了U形管水銀壓力計。這些儀器采用新型傳感技術，精確度高、穩(wěn)定性好、操作簡單、使得整個物理化學實驗的測溫測壓手段更加先進，從而提高學生做實驗的興趣。
2.4建立綜合考核評價體系
傳統(tǒng)的實驗教學考核方法，通常注重物理化學實驗理論要點的考查，將實驗報告作為考核的主要依據(jù)，這樣的考核方式側重筆試，忽視了對學生實驗操作能力的考核，具有單一性和片面性，很難如實地反應出學生的真實水平。因此對物理化學實驗課成績的考核做了改革，制定了“物理化學實驗學生成績考核細則與評分標準”，明確實驗成績考核的具體內容為平時操作(含預習情況、操作的熟練程度、紀律、安全)、實驗報告、期末實驗考核(含實驗操作考試、理論考試)七部分。其中平時操作成績(含預習、操作的熟練程度、紀律、安全)占30%、實驗報告成績占30%、期末實驗考試成績40%。重點增加了期末實驗考試，主要對基本原理、基本操作、數(shù)據(jù)計算及處理進行現(xiàn)場抽題考試，抽題是由學生本人隨機抽簽，一人一題，考試內容含物理化學實驗儀器的使用、物理化學參數(shù)的測定、實驗數(shù)據(jù)的計算及處理。通過以上改革，避免了以往只憑實驗報告評定成績的弊端，使實驗教學的考核趨向科學化，提高學生學習的興趣和競爭性。同時為了更加客觀全面評價學生的實際情況，我們擬將學生引入考核主體，在平時操作成績的評定中，采用學生自評(權值10%)、學生互評(權值30%)和教師評價(權值60%)的多元評價評價體系，突破傳統(tǒng)的單一教師評價方式，以體現(xiàn)以教師為主導、學生為主體，提高學生對實驗成績的認可度，激發(fā)學生的學習興趣。
3結語
綜上所述，物理化學實驗教學改革是一個長期不懈努力的過程。物理化學實驗教學只有通過不斷更新教育理念，緊跟現(xiàn)代科技水平的步伐，不斷更新自身實驗教學內容，同時實現(xiàn)理論教學和實驗教學的有效對接，綜合運用多種教學方法、手段，構建科學合理的綜合考核評價體系，考核實驗過程與實驗結果并重，建立學生在實驗過程中的主體地位，激發(fā)學生的學習興趣，充分調動學生學習的主動性和創(chuàng)造性，深入挖掘學生的學習潛力，才能真正意義上提高學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
作者：劉純友 程謙偉 田玉紅 單位：廣西科技大學生物與化學工程學院
摘要：
為滿足學術型和應用型研究生以及交叉學科研究生培養(yǎng)的需要，對我校研究生全校公選課“表面物理化學”進行了教學改革和實踐。建立了滿足研究生分類培養(yǎng)的課程內容體系，基于不同類型研究生的學習需求和本科基礎來組織實施教學和考核，教學中注重教學與科研相結合、理論與實踐相統(tǒng)一，使課程適應兩類研究生和交叉學科研究生人才培養(yǎng)的需要。
關鍵詞：
全校公選課；碩士研究生；表面物理化學；分類教學
2007年，哈爾濱工業(yè)大學(哈工大)開始在一級學科進行碩士研究生分類培養(yǎng)的改革試點工作[1,2]。2009年，哈工大化工學科開始實施碩士研究生培養(yǎng)模式改革，確定了學術型和應用型研究生培養(yǎng)方案，其中“表面物理化學”既是學術型研究生的學位課程，也是應用型研究生的學位課程。同時由于表面、界面科學在化學、化工學科和其他交叉學科研究中作為共性的基礎理論支撐作用，“表面物理化學”在研究生院統(tǒng)一協(xié)調下確定為全校公選課，除化學、化工學科外，還服務于其他交叉學科研究生的培養(yǎng)。那么，“表面物理化學”成為全校公選課后，針對各種類型學生的學習需求和研究生分類培養(yǎng)的需要，如何確定課程內容體系？如何組織和實施教學？以及如何在教學過程中實現(xiàn)教學與科研、理論與實踐的有機結合？這些問題則成為“表面物理化學”課程建設和改革的關鍵。針對以上問題，我們基于“表面物理化學”課程特點，從學術型和應用型人才培養(yǎng)以及交叉學科研究生培養(yǎng)的具體要求出發(fā)，進行了全校公選課“表面物理化學”分類教學改革和實踐。
1“表面物理化學”分類教學內容體系的確立
表面科學因其學科交叉特色突出，越來越受到人們的重視。國內外各理工科類高校一般都為研究生(材料、化學、化工學科居多)開設了表面科學類課程。從課程內容看，主要是講授表面科學基本原理及應用和表面科學分析方法，并有針對性地對表面科學不同應用領域(如催化、納米材料等)進行深入介紹。各個學校講授的內容側重各不相同，課程名稱也不一致。我?；W科從20世紀80年代起就為化學、化工學科研究生開設了“表面物理化學”課程，在長期的課程建設和發(fā)展過程中形成了適于(學術型)研究生培養(yǎng)的課程體系。
1.1分類教學的必要性
研究生分類培養(yǎng)是教育發(fā)展過程的必然選擇[3,4]，它涉及研究生培養(yǎng)的各個方面和環(huán)節(jié)，其中也包括課程內容體系的確定及教學的組織和實施。雖然2009年制定的培養(yǎng)方案中“表面物理化學”作為全校公選課，供化學、化工學科以及其他交叉學科的研究生選修。但是，在開始的教學實施過程中仍然為各類學生集中上課。在教學過程中，注重表面物理化學原理的講授以強化基礎，還注重將基本原理與能源、材料、生物、環(huán)境等國際熱門領域和學術前沿相結合，啟發(fā)學生的科研思路和創(chuàng)新意識。在教學過程中，采用了多種教學方法(設立討論課、自學報告和課程作業(yè)等)，針對不同類型的研究生提出不同的學習要求：如學術型研究生在討論課中要求講述表面物理化學在當今學術前沿領域的研究成果和進展，應用型研究生要求講述表面物理化學基本原理在工程實際中的具體運用，而交叉學科的研究生則要求講述表面物理化學基本原理與本學科的交叉實例。在自學報告和課程作業(yè)方面也根據(jù)學生類型的不同而提出了不同的要求。這樣，一定程度上滿足了學生分類培養(yǎng)的要求。然而，從前期的教學實踐效果看，該課程教學中存在如下問題：(1)這種統(tǒng)一集中上課的教學模式，存在著教學追求全面性與不同類型研究生學習需求不同的矛盾，使得分類培養(yǎng)的針對性不強。(2)從學生反饋來看，學術型研究生認為表面物理化學基本原理的學習過于簡單，而交叉學科的研究生由于化學基礎薄弱而認為理論介紹難度過大，內容偏多。這一問題還導致學生成績分布不合理，交叉學科學生選課的積極性不高。因此，“表面物理化學”課程切實的分類教學改革勢在必行。
1.2適應分類教學的“表面物理化學”課程內容體系的確立
“表面物理化學”分類教學要依據(jù)研究生培養(yǎng)目標所需要的知識結構，統(tǒng)籌考慮本科已有的基礎和不同授課對象的需求。在研究生分類培養(yǎng)的新形勢下，“表面物理化學”課程作為全校公選課，在教學內容上既要滿足化學、化工學科學術型和應用型這兩類人才培養(yǎng)模式的需要，又要滿足非化工學科研究生選修本課程的新需求。在教學過程中，既要滿足學術型研究生對表面/界面科學知識的深度和系統(tǒng)性的需求，又要滿足應用型研究生將表/界面科學知識有效運用于工程實際的需求，還要使得其他交叉學科研究生能夠建立界面觀點、掌握表/界面基本原理并能運用于自身的科研工作中。此外，本課程還要為不同研究方向的研究生奠定理論基礎?；W科目前有9大具體研究方向(表面與界面化學，高分子復合與改性，化學電源，金屬電沉積與化學沉積，功能材料制備與性能，催化劑與催化反應工程，生物合成與分離工程，生物分子工程，新能源化工)，涉及到能源、材料、生物、環(huán)境四大國際熱門領域和學術前沿。這些領域都需要從分子水平上研究材料、能源、生命中的相界面物理化學變化規(guī)律，這里涉及界面的共性知識和理論是本課程重要的內容體系。因此，本課程以表面/界面的物理化學原理和規(guī)律為基礎，以界面科學及應用新進展為前沿，以拓展科研思路與方法、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力為目標，把各具體學科研究方向要求的知識結構細化為知識點，用知識點間的邏輯關系，協(xié)調界面物理化學原理、規(guī)律、應用及前沿進展的內容，進行分類教學內容體系的構建。本課程從化工學科9大研究方向中，凝練出3個共性的表面科學知識和理論方向，即表面熱力學基礎、固體表面與界面以及表面活性劑。在此基礎上，針對化學、化工學科的學術型研究生的需要，重點介紹固/液界面的電化學熱力學與電結晶過程中成核與長大的影響因素及潤濕規(guī)律等；針對化學、化工學科的應用型研究生及食品、航天、材料等交叉學科的研究生，重點講授固體表面態(tài)和鍵合、表面層結構性質及表面改性技術，以及潤濕現(xiàn)象的應用等內容?；谏鲜鏊悸罚薷牧嘶W院的研究生培養(yǎng)方案，取消了原來的“固體表面與鍵合”課程，將其有關內容納入“表面物理化學II”，作為應用型研究生的學位課程及非化學、化工學科研究生的全校公選課；原“表面物理化學”改為“表面物理化學I”，作為學術型研究生的學位課。
2“表面物理化學”課程分類教學的組織和實施
在課堂教學組織與實施中，首要考慮的是學術型和應用型這兩類研究生培養(yǎng)目標的不同及交叉學科研究生的學習需求?！氨砻嫖锢砘瘜WI”是針對化學、化工學科的學術型研究生開設，重點在于基本理論的深度理解和掌握。在教學過程中偏重于演繹法，從解釋表面現(xiàn)象開始，深入到基本原理的推導過程和基本規(guī)律的理論分析，注重知識體系的系統(tǒng)性和完整性；將表面科學的學術前沿與表面科學基本理論結合起來，提高學生對學術前沿中表面科學問題的認識深度；同時，在教學過程中注重培養(yǎng)學生的科研意識、科研興趣和科學思維習慣?！氨砻嫖锢砘瘜WII”是針對化學、化工學科的應用型研究生和交叉學科的研究生開設的。其教學過程中偏重于采用歸納法，從各類表面現(xiàn)象及工程實際應用入手，在物理化學知識的基礎上介紹表面科學的基本知識和理論，注重基本理論與工程應用實踐的結合，加強培養(yǎng)學生在工程應用過程中發(fā)現(xiàn)表面科學問題和運用表面科學原理的能力，突出表面科學原理在工程實際中的應用創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新。其次，在教學過程中還要考慮研究生原本科階段的表面化學以及物理化學課程的知識基礎。我?；W科為本科生開設了表面化學類課程“應用表面化學與技術”，化學學科開設了“表面化學”，還有服務于全校本科生的創(chuàng)新研修課“應用表面化學基礎”。但是化學、化工學科每年招收的碩士研究生有相當一定比例的學生在本科階段沒有學過表面化學類課程，而交叉學科的研究生學習過此類課程的人數(shù)更少。為解決這一類研究生表面化學基礎薄弱的問題，我們建議有條件的學生選修相關的表面化學類本科生課程。另外，由于本課程對本科生的物理化學知識要求較高，因此針對沒有物理化學基礎的學生(主要是來自交叉學科的研究生)，要求課外自學由授課教師指定的相關內容，或利用緒論課適當補講相關內容。再次，通過累加式考核的導向作用，細化各項考核的要求，加強不同類型研究生的分類培養(yǎng)?！氨砻嫖锢砘瘜WI”針對學術型研究生對系統(tǒng)的基礎理論和學術前沿知識要求高的特點，確定考核內容如下：閉卷考試，占60分，考核基本理論和原理等；討論課每名學生以PPT方式講述與本人課程相關的表面科學前沿問題，占20分；以理論推導和討論為主的開卷考試，占10分；以教材為藍本自學其中的第二章固體表面的自學報告，占10分?！氨砻嫖锢砘瘜WII”針對應用型研究生和交叉學科研究生注重理論與工程實際相結合的特點，采用如下考核方式：閉卷考試，占50分，考核基本理論和原理等；討論課每名學生以PPT方式講述表面科學問題或表面分析方法在工程實際的應用，占20分；作業(yè)占20分，包括運用表面基本原理對某一表面現(xiàn)象和問題進行解釋和綜述某一固體材料表面或界面的幾何結構和電子結構兩個方面；隨堂開卷測驗2次，共10分。
3通過教學與科研相結合、理論與實踐相統(tǒng)一，服務于兩類研究生人才培養(yǎng)
研究生的課程教學不僅是傳授基礎理論和專業(yè)知識，也是拓展科研思路與方法、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力的有效途徑。表面物理化學內容的學科交叉特色突出，使得該課程具有教學與科研、理論與實踐相結合的優(yōu)勢。本課程在滿足教學基本要求的前提下，利用界面化學涉及面廣的特點，引導學術型研究生從界面的物理化學原理和規(guī)律走向學術前沿、應用型研究生將表面化學基本理論應用到工程實際，使“表面物理化學”課程教學有效地服務于研究生的分類培養(yǎng)。
3.1教學過程中注重教學與科研相結合
本課程在長期的建設和發(fā)展過程中形成了課程組，建立了適合于研究生培養(yǎng)，特別是學術型研究生培養(yǎng)的課程體系，在教學與科研相結合方面也進行了大量卓有成效的工作。本課程組的授課教師利用自身的科研優(yōu)勢，將自己與表面科學相關的研究成果運用于教學之中，啟發(fā)學生的科研思路、培養(yǎng)科研興趣；課程組成員的部分研究成果直接轉化為與課程內容對應的實驗項目，納入學院的研究生實驗平臺[5]之中，建立學院層面的“表面物理化學”課程實踐環(huán)節(jié)；此外，課程組教師在研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)上，服務于科研方向與表面科學密切相關的研究生導師，對研究生學位論文中與表面科學相關的內容進行把關和理論指導，反饋于科研工作。
3.2加強理論與實踐相統(tǒng)一，強化應用型研究生工程實踐能力培養(yǎng)
針對我國研究生人才培養(yǎng)和實際需求脫節(jié)的問題，2009年起教育部即宣布研究生培養(yǎng)將從過去的學術型為主轉變?yōu)閼眯蜑橹?，現(xiàn)在應用型研究生招生比例逐年增加[6]。為提高我?；瘜W、化工學科應用型研究生的工程實踐能力，化工學科在研究生院的支持下建立了校內外實踐基地[7]，并與“表面物理化學II”有機結合起來，工程實踐活動成為課程的生動實例。如在課程組成員參與建立的“化工學科應用型研究生校內實踐基地”，研究生可以在生產線上進行鋰離子電池制造各個環(huán)節(jié)的實踐活動，包括材料合成、電極制備、電池組裝及電池性能檢測，全面系統(tǒng)地掌握鋰離子電池的制造技術，培養(yǎng)化工學科研究生的工程實踐能力，提高其對產品設計、產品制造的系統(tǒng)觀、全局觀，特別是使學生體會到了本課程的基本原理和規(guī)律在電池制備中的理論指導作用，真正做到了理論與實踐的統(tǒng)一。再如在化工學科的“上海山富數(shù)碼噴繪復合材料有限公司校外實踐基地”，研究生可以進行從膠水、涂料、涂布、貼合、分切，到產品包裝的一條龍生產實踐，使應用型研究生能真實了解企業(yè)生產和研發(fā)的基本過程，又深刻體會到界面問題的重要性。
4“表面物理化學”課程分類教學實踐效果
全校公選課“表面物理化學”課程的分類教學在我校研究生院支持下正式實施以來，本課程的學生成績分布更趨合理，學生選課情況和學習興趣都呈現(xiàn)了良性的發(fā)展態(tài)勢。從學習效果看，此前本課程閉卷考核中成績優(yōu)秀的學生都集中在化學、化工學科，并以學術型研究生居多；現(xiàn)在由于分類教學中基于不同類型學生的學習需求，調整了教學內容和考核要求，使得學術型和應用型研究生各出現(xiàn)一定比例的優(yōu)秀生，特別是來自交叉學科的研究生成績也出現(xiàn)了優(yōu)秀。其二，分類教學實施后，選“表面物理化學II”課的交叉學科研究生從航天、食品、材料學院又增加了機械、電子和能源等學院，表明分類教學法的實施符合交叉學科研究生對表面化學類課程的學習需求。因此，可以預期“表面物理化學”全校公選課會吸引更多的交叉學科研究生選課，選課波及面也會進一步加大。其三，由于課程學習內容與各類研究生的培養(yǎng)目標更為一致，從而使得研究生的學習興趣提高，學生主動學習的意識明顯增強。特別是課間學生找老師討論問題的現(xiàn)象明顯增多，既有對課堂上課程學習內容的討論，也有把自己課題方向中與表面科學相關的問題與授課教師交流。學生反饋結果表明，選修此課的研究生對“表面物理化學”分類教學普遍認可。另外，我院應用型研究生在培養(yǎng)上增加了校內外實踐基地的實踐與考核環(huán)節(jié)，從學生對校內外實踐基地實踐活動的總結報告中可以發(fā)現(xiàn)，有相當一部分學生將表面科學問題與具體的工程實踐結合起來，將在“表面物理化學”課程中學習的知識原理直接運用到具體實踐之中。在教學過程中設置的討論課上，有一定比例的研究生將自己將要進行的碩士研究課題中的表面物理化學問題在課堂上與老師和同學直接交流，這樣授課教師可以直接進行理論指導，使教學更好地服務于研究生的學位論文工作。
5結束語
我國高校研究生階段人才培養(yǎng)的全校公選課一般為英語、數(shù)學或思想政治理論課等。而理論性較強的“表面物理化學”課程如何發(fā)揮其全校公選課的作用、有效地服務于研究生的分類培養(yǎng)，是“表面物理化學”課程建設的首要問題。哈工大化工學院“表面物理化學”課程組在我校研究生院和化工學院的支持下，對“表面物理化學”分類教學改革進行了有益的探索。但是要真正實現(xiàn)從原來單一地服務于學術型研究生培養(yǎng)到服務于學術型和應用型兩類研究生的分類培養(yǎng)，還需要進一步的理論研究和實踐。
作者：姚忠平 姜兆華 黃玉東 岳會敏 安茂忠 韓曉軍 尹鴿平 單位：哈爾濱工業(yè)大學化工學院
摘要：
西南石油大學培養(yǎng)以“油”和“氣”為特色和優(yōu)勢的安全工程專業(yè)本科生。長期的教學實踐證明，《物理化學》是安全工程專業(yè)必不可少的課程。本論文圍繞我校安全工程專業(yè)特色對《物理化學》課堂教學進行了針對性的改革和探索。
關鍵詞：
物理化學；安全工程；課堂教學；改革和探索
物理化學是化學學科的一個重要分支，被譽為化學中的“哲學”。物理化學綜合運用化學、物理、數(shù)學等基礎知識，剖析化學反應等過程的本質，并分析和解決化學變化和部分物理變化過程中遇到的理論問題，并上升為一般規(guī)律，為后續(xù)課程奠定堅實的理論基礎[1]。絕大部分高校將物理化學作為安全工程專業(yè)本科生必修的一門基礎課程。各個學校根據(jù)自身發(fā)展方向和特色，針對安全工程專業(yè)制定了不同培養(yǎng)方案。例如，西南石油大學及中國石油大學，以石油天然氣為發(fā)展特色，因此，在制定安全專業(yè)培養(yǎng)方案時，主要圍繞石油與天然氣采輸、油氣化工生產等行業(yè)制定培養(yǎng)方案，力求培養(yǎng)出具備油氣化工生產、石油與天然氣采輸?shù)葘I(yè)背景知識的安全工程與技術、安全設計與控制、安全教育與評價以及安全監(jiān)察與管理等方面的適應我國發(fā)展的人才，能在企事業(yè)單位進行安全管理，能在政府部門進行安全監(jiān)察，能從事安全工程與管理方面的研究、設計、評價和咨詢等工作的高素質復合型專業(yè)人才。南京理工大學主要圍繞燃燒、爆炸的理論及防治技術制定安全工程專業(yè)培養(yǎng)方案，力求培養(yǎng)出能從事危險源辨識與評價、安全技術研究與設計、安全檢測與控制、安全管理等方面的高素質人才。中國地質大學（北京）主要圍繞地礦、建筑、煤炭、化工、交通、民航等行業(yè)制定培養(yǎng)方案，力求培養(yǎng)出從事安全管理、監(jiān)察和科研的“管理+技術”的綜合性高級人才。從上述這些學校的培養(yǎng)方案可以看出，物理化學基本理論，如相平衡、電化學、化學動力學、表面物理化學、膠體化學等，在安全工程與技術領域有廣泛應用，有的甚至是實際安全生產中的應用，比如燃燒、爆炸等等。因此，物理化學在安全專業(yè)課程教學中占有很高的地位。我們針對服務于油氣行業(yè)的安全工程專業(yè)，針對物理化學課程，在教學內容和方法等方面做了一些思考和探索。
一、針對性的改革和探索
（一）教學內容的“舍”與“得”
我校安全專業(yè)注重定位培養(yǎng)，主要是培養(yǎng)具備石油與天然氣采輸、油氣化工生產等專業(yè)背景知識的安全工程專業(yè)本科生，就業(yè)單位主要去往中國石油化工集團公司、中國石油天然氣集團公司、中國海洋石油總公司以及殼牌等企業(yè)，主要從事油氣采輸、油氣化工生產過程中的安全管理、安全評價等工作。為達到培養(yǎng)目標，主要設置了以下課程：無機及分析化學、有機化學、物理化學、工程制圖、化工原理、鉆采概論、燃燒與爆炸學、工程熱力學、油氣加工工藝學、工程流體力學、電氣安全工程、安全人機工程、安全原理及安全管理學、安全檢測與監(jiān)測、安全評價和安全法學、安全系統(tǒng)工程、機械及特種設備安全技術。我們通過調研每個課程并結合與其他課程老師的交流，發(fā)現(xiàn)很多課程跟物理化學理論聯(lián)系緊密，如表1，我們列出了部分課程章節(jié)涉及的物理化學理論。因此，我們對安全工程專業(yè)物理化學的教學內容進行了取舍，將多相平衡、催化反應動力學作為講解的重點，減少了統(tǒng)計熱力學、界面現(xiàn)象和膠體化學的學時數(shù)，舍去了量子力學基礎的講解。物理化學與其他化學（如燃燒與爆炸、化工原理、無機及分析化學）重疊的知識點讓學生自學或者采用課堂討論等方式減少不必要的重復，并注意與其他課程教學聯(lián)系起來[2]。經過幾年的教學表明，這種教學內容的“舍”與“得”取得了較好的教學效果。
（二）教學方式和教學手段的改革
物理化學是用物理學結合數(shù)學研究化學運動中最具有普遍規(guī)律的一門學科，內容相對其他化學課程枯燥乏味，知識點難于理解。課堂上學生經?！霸评镬F里”，很容易開小差，甚至產生厭學的狀態(tài)。因此，如何將學生的“心”留在課堂，成為物理化學教師必須攻克的難關。
1.理論聯(lián)系實際，提高學習興趣
引導學生通過現(xiàn)象看本質，將物理化學理論與生活中常見的實際現(xiàn)象聯(lián)系起來，激發(fā)學生的學習熱情和學習興趣，使枯燥乏味的理論變得豐富生動。例如，在講熱機效率的知識時，提問法拉利汽車的極限速度能達到多少；在講卡諾定理時，提問空調制熱或制冷的工作原理是什么；結合前沿研究方向，提問海洋溫差能、地熱能利用了什么理論；在講電化學的知識時，提問土豆也能當電池是真的嗎；在講膠體化學的知識時，提問為什么用鹵水點豆腐；為什么不同顏色的墨水不能混用；在講到界面現(xiàn)象的知識時，提問為什么小草上水珠、雨后荷葉都呈球形；在講到催化的理論的時候，結合前沿學科發(fā)展方向，講解我國大連化學物理研究所在國際上的聲望，列舉李燦院士在光催化領域提出的異質結和異相結、包信和院士提出的限域效應、申文杰研究員提出的納米催化形貌效應，鼓勵和引導學生熱愛科學研究。引導學生關注學科前沿，提高學習興趣，鼓勵學生去聽一些報告，參加一些論壇，如我?；ぴ航M織的“西油證道”論壇。讓學生真正的體會到物理化學理論學習的重要性和實用性，激發(fā)學生的學習熱情和學習興趣[3]。
2.通過講解代表人物講授理論
物理化學理論其實質是不同時期科學家科研成果的集合，每一個理論背后都有科學家的故事。通過講解歷史人物來講解理論，一是可以提高學生的興趣，二是可以讓學生記憶深刻。例如，在講解熵的引出的時候，通過理論代表人物將知識點串聯(lián)起來。同時講解各個科學家的生平以及如何得出這些理論的過程，講授他們成為偉大科學家的成長經歷，激發(fā)學生探索科學真理的欲望，培養(yǎng)科學素養(yǎng)。同時講解一些做人做事的道理。例如在講化學熱力學定律的時候，講解“物理化學三劍客”：范特霍夫、阿倫尼烏斯、奧斯特瓦爾德的生平事跡，以及他們研究什么理論獲得了諾貝爾化學獎。如在講電化學的時候，講解法拉第通過自學成為偉大的科學家的事跡。在講催化知識點的時候，重點講在催化領域獲得諾貝爾化學獎的科學家，如因在手性催化氧化反應做出巨大貢獻而獲獎的三位科學家（Knowles，Noyori，Sharpless）；因在固體表面化學與催化領域做出巨大貢獻而獲獎的GerhardErtl。在講相平衡萃取時，講解我國2015年獲得諾貝爾醫(yī)學獎的科學家屠呦呦。激發(fā)學生的求知欲望，把學生的“心”留在課堂。
3.多渠道引導學生自主學習
我們在物理化學考核方面也進行了嘗試，進行多樣化考核，將課前問答、課堂問答、課堂紀律表現(xiàn)、課堂作業(yè)、課后作業(yè)都作為平時成績的一部分，平時成績比例提高到30%。從而引導學生課前預習，帶著問題來學；課后復習，溫故而知新。經驗表明，講解物理化學理論應用于科學前沿的熱點案例可激發(fā)學生對物理化學理論的學習興趣[4]。因此，我們圍繞“油氣”特色，設定項目。讓學生探討項目所涉及的物理化學知識，充分調動學生的自主性，發(fā)揮學習的主體性。比如設定項目《三次采油中聚合物驅油所涉及的物理化學理論》，讓學生知道在合成及表征聚合物過程中涉及的相態(tài)和在使用過程當中涉及的表面現(xiàn)象、靜電現(xiàn)象、膠體化學等物理化學知識，讓學生通過老師提示、自主學習的課本知識和查找的資料，來用物理化學理論解釋現(xiàn)象。比如設定項目《海底天然氣水合物的開采所涉及的物理化學理論》，讓學生知道主要涉及多相平衡、化學熱力學等相關理論。以項目為中心展開教學，使學生有興趣，目的明確，給學生探索的機會。加強期末考試的客觀性、科學性和公平性。教研室老師一起出題，統(tǒng)一閱卷，教考分離。增加小論文、小報告在總分中的比例，讓學生的精力放在“學”而不是“考”，轉變目前為考而學的應試模式，最終達到為解決問題而“學”的終身學習的方式。
二、結論
隨著科學技術的發(fā)展和社會對人才質量需求的變化，各專業(yè)對物理化學課程的要求也不斷改變，這就要求對物理化學課程的教學內容、教學方法及體系進行不斷地完善與改革。在保留現(xiàn)有體系主干完整性的基礎上，適當增加與專業(yè)緊密相關的物理化學知識，適當減少應用較少的或與專業(yè)聯(lián)系不緊密的物理化學知識，優(yōu)化課程體系。同時，根據(jù)不同專業(yè)，強化物理化學在該專業(yè)領域方面應用的知識，適當引入案例教學內容，才能提高學生學習物理化學的興趣，激發(fā)學生的主觀能動性。
作者：陳永東 朱元強 賴南君 單位：西南石油大學化學化工學院
【摘要】
針對目前的物理化學實驗教學的現(xiàn)狀，討論了在物理化學實驗課程教學改革中如何激發(fā)學生興趣，拓寬學生視野，構建多樣化的實驗教學模式，以期達到培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才目標。
【關鍵詞】
物理化學實驗；教學改革
物理化學實驗課程是理工科化學專業(yè)教學計劃中一門重要的基礎實驗課程，它既與物理化學課程有密切聯(lián)系，又形成獨立的教學體系。它綜合了化學專業(yè)領域所需要的基本研究方法和技術，其目的是使學生了解物理化學實驗的研究方法，掌握物理化學的實驗技能，培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力。隨著2l世紀科技飛速發(fā)展，社會對人才素質要求不斷提高，不僅是要讓學生掌握豐富的理論課知識，更要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。要實現(xiàn)這個目標，各學科就要根據(jù)其特點提出新要求，想出新辦法。因此，物理化學實驗的教學十分重要，必須予以高度重視。為此，本文首先剖析了在目前實驗教學中存在的一些不利因素，結合本校的實際情況，在初步試行物理化學實驗教學改革的基礎上，談談自己的一些體會和做法。
1物理化學實驗教學的現(xiàn)狀和弊端
首先，傳統(tǒng)的物理化學實驗教學，教師常常從實驗目的、原理、儀器的使用到實驗的方法步驟進行逐一講解，學生只需按實驗教材上的步驟完成操作即可。只是重復學習的知識，少有真正的探索與創(chuàng)新，其次，從教學內容看，傳統(tǒng)的物理化學實驗項目以驗證性實驗居多，應用性、設計性和綜合性實驗占的比例很少。而教師對驗證性實驗的評價往往是“輕過程，重結果”，對那些動手能力很強但實驗結果不理想的學生來說，無形中打擊了他們的積極性，這樣不能激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)造熱情，更不利于學生思維能力和創(chuàng)新能力的提高。為此，我們將重點分析討論在教學過程中教師如何有效地改進教學方法以提高教學質量，從而使物理化學實驗的教學適應時展的要求，為學生學習創(chuàng)造良好的學習環(huán)境，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
2重視實驗理論課的講座，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度
物理化學實驗課的目的之一，就是培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。因此，為了加強學生的操作規(guī)范性，以及數(shù)據(jù)處理的準確性及嚴謹性，激發(fā)學生積極參與的熱情，使學生能夠很好地融入物理化學實驗教學中，在實驗課之前開設一定學時的理論課。通過理論課的學習，第一，使學生了解物理化學實驗和其他實驗課程的不同之處，要嚴格遵守實驗中的各種規(guī)范。在理論課上還要告訴學生，要正確對待實驗失敗，對于實驗中遇到的挫折，應該坦然面對，不應該畏懼或者逃避，正是由于這些問題的出現(xiàn)，才能鍛煉我們獨立處理問題的能力，通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題才能真正意義上提高大家的實驗能力；第二，要強調實驗預習的重要性，要求學生在進入實驗室之前要對所做的實驗充分預習，仔細閱讀實驗教材的有關內容，了解實驗目的和所依據(jù)的原理，明確需要測量的物理量和應該記錄的數(shù)據(jù)，并據(jù)此寫出預習報告，做到心中有數(shù)，有備而來。第三，強調利用計算機軟件進行數(shù)據(jù)處理的重要性。物理化學實驗中，大部分實驗不僅數(shù)據(jù)繁多，計算量大，而且一些實驗要求作圖、擬合及求斜率等。采用手工繪圖不僅費力費時，而且在曲線擬合或求斜率時造成較大的主觀誤差。為此我們利用理論課時間，結合實例，講解Origin軟件的使用方法及作圖技巧。
3加大設計性實驗比例，著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力
現(xiàn)行物理化學實驗課程體系仍沿用“化學模式”。因此實驗內容多為驗證性實驗，缺乏設計性和綜合性實驗，而驗證性實驗難以真正體現(xiàn)出物理化學的原理、技術在專業(yè)和實際中的應用，實驗能力的培養(yǎng)應分為三個階段或層次：首先是掌握基礎知識、基本技能和基本方法；其次是能將“三基”融會貫通、綜合運用的能力；第三是從實驗過渡到研究及生產實踐。因此，在選擇實驗時，使實驗內容與代表科技前沿的現(xiàn)代科學技術和科研成果相結合。通過開設綜合設計型實驗，可以引導學生接觸學科發(fā)展的前沿，開拓學生的視野，在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力及實踐能力方面十分有利。結合我校的資源環(huán)境，我們實驗室可以選擇與教師科研相關的一些前沿課題，比如，我們在做膠體制備的實驗時，可設計利用水熱或者共沉淀法制備磁性納米材料，通過掃描電子顯微鏡觀察納米材料的形貌，還可利用X-射線衍射儀來測定納米材料的結構，還可以讓學生利用用磁鐵吸附分離，觀察納米顆粒的磁性分離情況。根據(jù)實驗結果，比較兩種合成方法的優(yōu)缺點。
4全面開放實驗室，鼓勵和引導學生自主設計科研性實驗
實驗室面向學生全面開放。在專業(yè)教學計劃規(guī)定的有限實驗學時數(shù)中，要達到既培養(yǎng)學生實驗技能和動手能力，又要培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目標是困難的。但我校每年都有大學生創(chuàng)新項目，再結合開放實驗室，對于一些學有余力的同學，展開第二課堂教學，可充分利用學?，F(xiàn)有的教學資源，發(fā)揮學生的主觀能動性，提高其創(chuàng)新能力和自主意識。開放教學可以通過教師根據(jù)課程要求和自己的科研課題提出課題，也可以結合生產、實際生活中的問題，在探究中讓學生試著用自然科學方法論為依據(jù)進行研究。這類實驗由老師給出實驗目的及要求，鼓勵學生通過查閱資料，自行制定實驗步驟，獨立完成實驗，并進行實驗結果的討論，最終實驗報告以論文形式提交，通過這樣一個比較完整的研究過程訓練，使學生能夠了解設計型實驗的的基木過程和方法，從而對科學研究有感性認識。開放實驗室需要學生靈活地和運用所學的物理化學基礎知識和基本技能，需要學生掌握各種科學方法。具有嚴肅認真和敢于創(chuàng)新的精神，這不僅有利于學生科學方法的訓練和科學態(tài)度的培養(yǎng)，而且給學生提供了充分的獨立思考的空間，激發(fā)了學生的學習興趣，極大的調動了其主觀能動性，充分發(fā)揮其創(chuàng)造力，有利用培養(yǎng)創(chuàng)新人才。激發(fā)學生對該實驗課程的興趣，保證大部分同學的參與進來。
5結語
從我校的教學改革實踐與探索過程的實效看，基本達到了預期設計的目的和要求。學生通過物理化學實驗課程的學習，鞏固了物理化學的基礎理論知識，熟練地掌握了物理化學實驗的基本技能，對培養(yǎng)良好的科學創(chuàng)新精神和獨立的科研能力奠定了一定的基礎。當然，物理化學實驗教學的探索與改革是一項長期而艱巨的工作，還有很多有待研究的內容及發(fā)展的空間，也會出現(xiàn)一些新的問題。如何更深入的加大物理化學實驗課程教學的改革力度，提高物理化學實驗課教學水平，還需要我們運用先進的教育教學理念，不斷地探索、研究、總結和實踐。
作者：崔榮靜 權英 陳夢玲 翟春 單位：常熟理工學院化學與材料工程學院
摘要:
在科技不斷發(fā)展的當代社會，只有具備綜合能力和創(chuàng)新思維的人才才能適應社會的快速發(fā)展。高等院校在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合能力的過程中起著十分重要的作用，文章指出了目前在物理化學實驗教學中普遍存在的一些問題，并提出了一些改革方案，重點強調動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過教改培養(yǎng)學生的綜合能力，提高物化實驗教學效果。
關鍵詞:
物理;化學實驗;綜合能力;創(chuàng)新能力;改革
在化學教育中，化學實驗是將理論轉化為實踐、激發(fā)學生的學習興趣、培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維最有效的教育方式。物理化學實驗在物理化學課程的教學中占有十分重要的作用，物理化學實驗是研究化學基本理論和問題的重要手段和方法［1－2］。其運用基本物理方法和技術，鍛煉學生合理設計實驗的能力，培養(yǎng)學生分析及解決問題的能力以及建立科學思維方法，培養(yǎng)學生用理論知識來解釋實驗現(xiàn)象，并通過實驗得出合理的、精確的數(shù)據(jù)，訓練學生對實驗數(shù)據(jù)的正確處理，培養(yǎng)學生對實驗誤差進行分析的能力［3－4］。當今社會的快速發(fā)展對人才培養(yǎng)提出了更高的要求，傳統(tǒng)教育培養(yǎng)出來的被動型人才已經不能適應社會的發(fā)展，現(xiàn)代教育的目的是要以培養(yǎng)綜合能力為主的主動型人才［5－6］。因此該課程內容和教學方法的改革愈發(fā)顯得迫切、重要。
1目前物理化學實驗教學中存在的主要問題
物理化學是一門有著悠久歷史的基礎課程，物理實驗教學在我國高等學校教育中已經走過60多年的歷程，課程體系雖然經過幾次改革［7］。但由于實際情況，在目前的教學中還存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1．1物理化學理論教學內容與實驗內容不同步，不利于學生實驗思維能力的提高
在高校物化實驗教學中，普遍存在著實驗內容陳舊，更新速度緩慢，實驗內容落后于教學內容的情況。按照傳統(tǒng)的實驗教學安排，學生在開始做實驗的時候，連基本的理論知識都沒有學習，這樣導致學生在做實驗的過程中只是簡單的照葫蘆畫瓢，盲目的完成實驗，草率的處理實驗數(shù)據(jù)。這樣既不能達到理論指導實踐的作用，不利于培養(yǎng)學生科學思維能力，也不利于激發(fā)學生學習的積極性和創(chuàng)造性，更不能將所學理論知識通過實驗進一步消化理解。這樣也導致了學生對實驗的熱情大大降低，對知識的片面了解。
1．2物理化學實驗的目標定位較低
當前高等學校教育里面，物理化學實驗內容陳舊、大多以驗證性實驗為主，缺乏和現(xiàn)代科學技術的結合，缺乏與現(xiàn)代物理化學發(fā)展的前沿知識相接軌［8］。實驗課的教學方法單一，學生多半只按照講義被動式進行實驗操作，缺乏對實驗原理和實驗內容的理解。不利于培養(yǎng)本科生在以后的工作崗位中解決實際問題的能力，也不利于其在工作中有所創(chuàng)新和突破。
1．3物理化學實驗與其他學科交叉較少，忽略了物理化學的基礎作用
物理化學屬于化學四大基礎課程之一，足以體現(xiàn)物理化學在化學學科中的重要地位，同時物理化學中的相關原理和藥學等也有著密切的關系［9］。物理化學實驗是將物理化學的基本原理以實驗的方式體現(xiàn)出來，一方面可以進一步鞏固學生有機化學實驗、分析化學實驗、無機化學實驗的基本實驗技能，另一方面也能讓學生熟悉研究物理化學的方法，也可以進一步讓學生鞏固學習物理化學的基本理論。但是，目前在高校的物理化學實驗課程設置和其他實驗課程相關聯(lián)的內容極少，忽略化學實驗的整體性。
1．4物理化學實驗內容設置缺乏靈活性與開放性，不利于提高學生的學習興趣
傳統(tǒng)的物理化學實驗大都按照教學計劃進行，授課方式大部分以老師板書講解實驗原理、實驗過程以及儀器操作，然后學生按照實驗講義來完成實驗［10］。同時，實驗課時設置嚴重偏少，大部分學校為了完成教學計劃，大都安排一些簡單的驗證性實驗，幾乎沒有安排綜合性實驗和設計性試驗。結果造成:一方面不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，導致學生缺乏自主學習的能力;另一方面也不利于展示學生個性，大大降低了學生對實驗的興趣。綜上所述，隨著素質教育的不斷改革，新世紀對人才的要求也越來越高，只有具有創(chuàng)造性思維、自主學習能力的綜合性人才才能適應科技的不斷發(fā)展。傳統(tǒng)的物理化學實驗課程設置已經跟不上時展的腳步，因此必須對傳統(tǒng)的物理化學教學實驗進行改革。
2對物理化學實驗教學改革與探索
2．1提高實驗前預習要求
實驗前預習質量的高低是順利完成整個實驗關鍵之一。如果預習不好，對實驗原理和儀器使用不夠了解，很容易損壞儀器或者造成實驗失敗。為了提高同學們的實驗興趣、順利完成教學實驗，應該加強實驗前預習要求。首先，要求學生認真寫好實驗預習報告，畫好記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)的表格，將實驗原理以個人理解的方式描述出來并畫出整個實驗的流程圖;其次，為了讓學生更快理解實驗原理及過程，可以將與實驗相關的教學資源共享在班級群里，如實驗原理及儀器操作相關的動態(tài)圖等。
2．2提高學生的動手能力
現(xiàn)代教學理念越來越重視學生的主體性，因此在實驗教學中應當讓學生參與到實驗中去，培養(yǎng)學生的動手能力。這樣不僅能提高學生的實驗興趣，也能使得學生在以后的工作崗位上能較快的適應工作要求。通過讓學生認真理解實驗原理以及儀器操作注意事項，使得學生獨自完成整個實驗，在整個實驗過程中教師應當以旁觀者的身份來指導學生。例如，我院第一個物理化學實驗就是燃燒熱的測定，在學生獨自完成燃燒絲的纏繞、壓片、裝氧彈、點火等步驟之后，通過實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象的分析讓學生明白在實驗過程中哪些步驟會對實驗結果造成較大的影響，如壓片太緊時，會造成燃燒物燃燒不夠充分，測得實驗數(shù)據(jù)偏小。在此過程中不僅培養(yǎng)了學生的動手能力同時也使得學生對實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的分析能力得到了提高。
2．3增加設計性實驗，提高學生的創(chuàng)新能力及意識
創(chuàng)新能力是當今社會參與競爭最重要的技能之一，也是當代大學生必須掌握的重要能力之一。因此，大學教師有必要也有義務重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在學生基本掌握原理以及動手能力得到一定提高的基礎上，教師可根據(jù)實驗室已有的條件，讓學生通過查閱文獻等方式自行設計實驗或者對原有實驗方案進行改革創(chuàng)新。學生通過查閱文獻、設計實驗方案、完成實驗以及數(shù)據(jù)處理和分析等過程，能較好的培養(yǎng)學生的綜合能力與創(chuàng)新能力，激發(fā)學生對科學研究的興趣。增加設計性實驗，提高學生的創(chuàng)新能力及意識是本次教學改革的重點。
2．4建立科學的考核方法
考試是教學過程中很重要的一步，通過考試可以了解學生對基本知識的掌握，也有利于檢查并改正實驗教學中存在的問題。本次教學改革對以往的考核模式進行了較大的改革，考核成績分布為平時成績占80%和期末筆試成績占20%，其中平時成績的考核包括實驗預習情況、實驗操作能力、數(shù)據(jù)處理及分析等部分，對于設計性實驗有重大創(chuàng)新點的同學給與酌情加分。本次考核方式的改革重在強調實際操作能力、綜合能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3展望
物理化學實驗教學是一項長期又艱巨的任務，以上是我們對目前實驗教學中存在問題的認識以及一些初步的改革方案。在改革中，我們將認真總結經驗，制備出一套比較完善的教改方案，提高物理化學實驗教學質量，提高學生綜合素質。
作者：蒙君榮 單位：百色學院化學與環(huán)境工程學院
[摘要]
物理化學是一門理論性和實踐性都很強的課程，是化學和其他相關學科的理論基礎。文章從學生的思想上、啟發(fā)式教學的運用、教學形式上對物理化學教學方法改革進行一些初步探索，提高學生的學習興趣，以達到提高課堂教學質量的目的。
[關鍵詞]
物理 化學教學 方法啟發(fā)式教學
物理化學是高等教育化學化工類專業(yè)的主干基礎課程之一，但由于物理化學所包含的教學內容多，概念抽象，公式多，計算多，邏輯性很強，推理十分嚴謹，而且還涉及數(shù)學、物理及其它化學的一些相關知識，對于化學化工類專業(yè)的學生，在物理化學課時量較少，而需要掌握的內容較多的情況下，如果前期沒有奠定良好的基礎化學知識，要想學好物理化學難度就更大了[1]。因此，采用何種教學方法讓課堂教學內容引起學生的興趣，激發(fā)興趣，進而提高學習的效率是課堂教學的關鍵。在幾年的物理化學教學實踐中，筆者對課堂教學方法不停的進行改進，并取得了一定的成效，現(xiàn)將相關經驗分享如下。
1思想上要重視物理化學的學習
物理化學是化學學科的四大理論基礎之一，又稱為理論化學，被譽為化學中的“哲學”，在高等教育課程中對化學、材料化學、制藥工程等專業(yè)后續(xù)課程的學習起著承上啟下的作用，而且在大部分的考研中，物理化學是化學化工類專業(yè)的必考科目，因為學習物理化學不僅能鍛煉學生的邏輯思維，還會訓練學生的思維方式，統(tǒng)計資料表明，從20世紀以來在132位獲得諾貝爾化學獎的科學家中，有85位是物理化學工作者，約占64%，而在近49年中，這個比例增加到72%，可見物理化學不僅對學生今后專業(yè)課的學習起著至關重要的作用，也對學生今后的科研工作起著重要的作用，甚至影響其一生。通過這樣的教育讓學生了解物理化學的重要性，從思想上去重視他，去克服對物理化學的恐懼和厭學，從而變被動學習為主動學習。
2啟發(fā)式教學在物理化學教學中的運用
物理化學概念多且抽象，邏輯性強，對數(shù)學和物理知識要求高，如果教師在課堂上只是單純的按照“概念→公式→例題”進行講解，很容易就會使學生覺得枯燥乏味，難于理解，或者即使理解了，面對不同的例題時，也無從下手，解決此問題的一個重要措施就是適當?shù)匾肱c知識點相關的日常生活案例，拉近理論與生活的距離，將抽象的知識與生動具體的生活實例聯(lián)系起來，調動學生學習的積極性，讓學生體會到物理化學在現(xiàn)實生活中的重要性和實用性，激發(fā)學生的好奇心和學習的興趣，實現(xiàn)“教學互動”，提高授課效率。
2.1將物理化學名人事跡引入課堂
我校位于貴州省黔東南苗族侗族自治州，學生以苗族、侗族為主，基礎教育薄弱，而且學生自信心不強，所以在課堂教學中引入著名的物理化學科學家的奮斗史，一方面可以充實課堂教學內容，引起學生的注意，緩解學生學習的疲憊和緊張的課堂學習氣氛；另一方面，通過了解科學家的經歷，讓學生明白成功離不開其自身堅持不懈的努力奮斗，從而增強學生的自信心。比如在介紹化學平衡的時候，可以介紹范特霍夫出身于荷蘭的一個普通家庭，一生癡迷化學實驗，因為當時選擇化學研究作為職業(yè)的人，還要兼做其他工作才能夠維持生活，面對父母的反對，范特霍夫仍然堅持學習化學，一點也沒有放松，使其不僅在化學反應速度、化學平衡和滲透壓方面取得了驕人的研究成果，還開創(chuàng)了以有機化合物為研究對象的立體化學，并且于1901年獲得諾貝爾化學獎，是第一位獲得諾貝爾化學獎的科學家，在他50多歲時，還經營著一家鄉(xiāng)村牧場，每天清晨堅持親自送牛奶，被譽為“牧場化學家”。范特霍夫沒有顯赫的家庭背景，僅是憑著對化學的狂熱和對科學的執(zhí)著，在物理化學領域取得了舉世矚目的成就。
2.2將日常生活與物理化學知識相聯(lián)系
由于物理化學理論性強，內容抽象枯燥，而且概念多、公式多、計算多，讓許多學生對其望而生畏，缺乏學習的興趣和積極性，并且學生普遍認為學習物理化學沒有任何用處，從而對其產生厭學的心理，因此，從生活實例出發(fā)，在課堂上簡單的穿插一些生活中常見的實例，引導學生思考，讓學生體會物理化學在現(xiàn)實生活中的重要性，進而提高學習興趣，同時也能讓枯燥的知識變得靈活起來，讓難以理解的概念變得通俗易懂，下面筆者就重點介紹一下在課堂中引入的一些生活實例。
2.2.1稀溶液的依數(shù)性
在學習“熱力學第二定律”章節(jié)的“稀溶液的依數(shù)性”時，可以引導學生思考，“北方冬天吃凍梨前，先將凍梨放入涼水中浸泡一段時間，取出來后凍梨表面會結一層薄冰，但是梨子里邊卻解凍了，這是為什么”[2]？等學生思考討論后，提示梨中的水不是純水，而是溶有糖和其他物質的溶液，然后公布答案當把凍梨放在水中浸泡時，涼水溫度比凍梨溫度高，凍梨就從水中吸熱。使凍梨解凍。因為凍梨內含有糖分，是大量的糖水溶液，根據(jù)冰點下降規(guī)律凍梨內的溫度必定低于零攝氏度，故其凝固點低于純水的冰點，當凍梨內部解凍時，雖然要從周圍吸收熱量，但是解凍后的溫度仍略低于純水的冰點，所以凍梨內部解凍了而表面上凝結一層薄冰。這就是我們要學習的“稀溶液的依數(shù)性“中的“溶液的凝固點比純溶劑的凝固點低”。“在大雪過后，環(huán)衛(wèi)工人為什么在大街上灑鹽，以及在化工生產中為什么經常用鹽水溶液做冷凍液”？也是運用“稀溶液的依數(shù)性”中的“溶液的凝固點比純溶劑的凝固點低”的性質，因為融化的雪與鹽形成鹽水，鹽水的凝固點比純水的凝固點低，所以加入鹽可以使雪融化。而用鹽水溶液做冷凍液也是因為鹽水凝固點比純水的凝固點低，相對純水而言不容易凝固。
2.2.2相平衡
在講到“相平衡”在藥學中的應用時，舉例說明“為什么用氯霉素與尿素形成低共熔混合物可以改善氯霉素的溶解和吸收”？因為低共熔混合物的熔點比純氯霉素和純尿素的熔點都低。
2.2.3化學動力學
在講“化學動力學”時，可以先讓學生思考為什么有的藥一天吃三次，而有的藥卻一天只需要吃一次?有的藥為什么需要常溫保存，而又的要卻必須在低溫下保存？藥廠生產的藥品是如何預測藥物的有效期(藥劑學中的有效期是指制劑中的藥物降解10%所需的時間)?人體內藥物的濃度是如何隨著時間而變化的?這些問題既與教學內容有關又與日常生活密切聯(lián)系，學生非常好奇，想了解但又回答不上來原因，這就激起學生強烈的求知欲，讓他們的思維一下子就活躍起來，此時再不失時機地轉入“化學動力學”內容的學習。
2.2.4表面現(xiàn)象和膠體
在物理化學所有章節(jié)中，“表面現(xiàn)象和膠體”是離我們日常生活最近的一章內容，許多日常生活中看到的、遇到的現(xiàn)象都能用這一章的理論來解釋，比如鹵水點豆腐，因為豆腐的原料是含蛋白質豐富的黃豆，經水浸、磨漿、除渣、加熱等一系列程序后，得到帶負電荷的蛋白質膠體，由于負電荷之間互相排斥，導致蛋白質膠體互相分散在水中。而鹵水學名鹽鹵，主要成分是氯化鎂，屬于帶正電荷的電解質溶液，可以與帶負電荷的蛋白質膠體發(fā)生中和反應，得到中性的蛋白質分子，使蛋白質分子因變成中性分子排斥力消失而互相凝聚起來得到豆腐。點豆腐就是設法消除蛋白質表面的負電荷，使其變成中性分子發(fā)生凝聚而與水分離。比如為什么防毒面具具有防毒功能，因為防毒面具里面含有活性炭，活性炭可以吸附有毒物質，從而引入物理吸附和化學吸附的概念問題[3]。再比如洗衣液為什么可以起到清洗衣物的作用，這是因為洗衣液的主要成分是由親水的極性基團和憎水的非極性基團所組成的表面活性劑，能使污垢從衣物表面分離而進入水中，并且能使污垢分散在水中，以免這些污垢重新聚積到潔凈衣物的表面，還有我們日常使用的化妝品、食品及藥品也是使用表面活性劑的原理。這也是“物理化學”所涉及的內容。在江河入海處三角洲的形成也是“物理化學”現(xiàn)象，屬于膠體的聚沉現(xiàn)象。在河流的入海處經常會有由隨著河水長驅入海的泥沙形成的三角洲，因為這些泥沙顆粒細小能形成膠體狀態(tài)懸浮于河水中，所以沒有在中途沉降下來，但這些泥沙微粒帶有陰離子，在與含有許多食鹽、硫酸鎂等帶陽離子的電解質海水相遇時，微粒中的陰離子被海水中的陽離子所中和，微粒的膠體狀態(tài)被破壞，變成了中性分子，從而結成較大的粒子沉淀下來。還有應用鋪展與潤濕的知識介紹軟膏劑基質、片劑輔料的選擇和應用開爾文公式介紹制藥工藝常用的噴霧干燥法等等。除此之外在文物遺產保護領域，比如紙質檔案保護，照片、底片和電影膠片等影像檔案保護，文物彩繪病害治理等方面[4]，界面現(xiàn)象都起到了至關重要的作用。
3將課程內容與就業(yè)聯(lián)系
就業(yè)問題是學生重點關注的首要問題，對自己將來可以去什么崗位工作，就業(yè)前景如何非常關心，因此教師在課堂上可以適當?shù)慕榻B一下近幾年國內外知名企業(yè)在崗位招聘時，對筆試科目的要求。比如在講到“電化學”這一章內容時，可以簡單介紹一下電池和電瓶生產企業(yè)比如理士國際技術有限公司和福建南平南孚電池有限公司在招聘時的要求，不僅能增加學生的興趣，更能讓學生認識到學好物理化學的重要性。
4采取板書與多媒體教學相結合的教學形式
隨著多媒體課件的廣泛使用，越來越多的教師依賴多媒體課件，導致傳統(tǒng)的板書教學鮮少有人使用，也使許多教師產生懶惰的情緒，比如使用的多媒體課件是以前上課使用過的或直接從網上下載的，課前沒有認真的備課，導致上課時思維混亂，知識點重點不突出，并且一味的使用多媒體課件會使課堂教學單調，學生思想容易走神，加上多媒體課件內容較多，學生一旦思想走神就不容易再跟上教師的教學思路。采用板書教學，可以將重要的知識點寫在黑板上，由于知識點在黑板上的停留時間比多媒體教學放映的時間長，即使學生思想走神，也可根據(jù)黑板上的知識點摘要重新跟上教師的思路，還可以將重要計算例題的求解過程用板書進行演算，因為板書教學會降低授課的速度，可以讓學生有足夠的時間去思考，加深學生對所授相關知識的回憶和理解，通過例題去理解、記憶理論概念，降低學習物理化學的難度。但需要注意的是，多媒體課件具有形象直觀的特點，在講授比較抽象的概念時，可以讓生硬難懂的理論，通過多媒體演示變得通俗化，易于理解，讓人一目了然。因此板書與多媒體教學相結合起到互補的作用，可以使課堂教學變得生動活潑。
5總結
物理化學已經深入到我們生活的方方面面，在不知不覺間，對我們的生活方式產生巨大的影響，但在教學過程中教師很少將生活中的實例與物理化學聯(lián)系起來，導致其脫離實際，失去了其真正的意義，因此在教學過程中教師要根據(jù)不同的教學內容將物理化學知識與生活實例聯(lián)系起來，讓學生認識到物理化學在我們生活中的重要作用，使枯燥乏味的教學內容變得豐富多彩，提高學生學習物理化學的興趣，從而達到提高教學質量的目的。
作者：鄭璇 單位：凱里學院化學與材料工程學院
1教學基本對象
以本校藥學院2013級制藥工程專業(yè)學生為對象，以多媒體及板書結合的教學模式進行教學。
2教學基本組織方式
教師課前做好充分備課，做好教學設計，制作合適的課件,做到課件脈絡分明，前后連貫。在課程講解過程中堅持多媒體與板書結合，①板書要進行設計，便于學生歸納記憶，比如在講解熱力學第一定律的一些基本概念時，系統(tǒng)與環(huán)境，系統(tǒng)的分類：孤立系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和敞開系統(tǒng)，系統(tǒng)的性質：強度性質和廣度性質，狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)，過程和途徑，功和熱，這些重要的基本概念不妨將它們設計好寫在黑板上，方便學生在課后再次梳理知識點，有利于總結復習。②對于課程中一些容易混淆的內容，用板書清楚地羅列出來，能使學生印象深刻。比如在講幾種熱效應時，利用生成熱和燃燒熱這兩個概念來計算化學反應熱效應的公式，同學們經常記混淆，那么將兩個公式板書出來，對照講解，就會一目了然。③對于物理化學中一些重要公式的推導，教師板書的同時和學生共同推導，使學生的邏輯思維能力得到鍛煉。再加上教師恰當?shù)胤磫枌W生，形成了良好的師生互動，這樣不僅活躍了課堂氣氛而且提高了學生學習的積極性。最終學生更好地理解了公式推導過程及使用條件。比如在講述反應的動力學方程時，二級反應的動力學方程分為兩種情況，其中對于反應物A和B初始濃度不同的情況，需要分離變量積分才能得到最終結果，如果引導學生利用數(shù)學中分離變量積分的知識將公式推導出來，那么學生對公式的理解就會更加深刻，容易識記。④遇到重點、難點內容,單純的放映幻燈片效果不良，若輔以板書對比將會收到良好效果。比如在學習相平衡這一章中二組分液-固平衡系統(tǒng)，采用熱分析法繪制相圖時，以Bi-Cd系統(tǒng)為例，板書出Bi-Cd系統(tǒng)的步冷曲線，然后根據(jù)步冷曲線的溫度和濃度數(shù)據(jù)繪出Bi-Cd的相圖，兩者對比，將使學生更深刻地理解步冷曲線法，以達到掌握并靈活運用的目的。
3教學結果反饋
通過對學生的調查,絕大多數(shù)同學認為,多媒體與板書結合的教學方法,能更好地幫助他們學習物理化學,激發(fā)學習興趣，提高課堂教學效果。
4結語
板書作為傳統(tǒng)的教學方式，可以突出教學內容的重點和系統(tǒng)性，便于學生對課堂講授的重點知識的領悟和掌握。同時，黑板粉筆黑白樸素的對比排除了無關誘因，書寫的內容能在黑板上保持相當長的時間，方便學生做筆記。多媒體教學具有能夠綜合處理文字、圖像、聲音、動畫的功能，能夠培養(yǎng)和激發(fā)學生學習積極性；能使抽象問題形象化，便于學生理解和運用知識；抽象難懂的概念可借助多媒體插入圖像、視頻和動畫，使教學深入淺出，便于學生理解和掌握。另外，多媒體教學還能節(jié)約傳統(tǒng)的板書時間，增加信息量，擴充知識面，提高學生的學習效率。但在多媒體課件教學實踐過程中，由于知識容量易于過大，教師為完成教學任務加快播放速度，學生沒有足夠的時間記筆記和思考，造成學生的思維跟不上教師講課的步伐，不利于重、難點的理解和掌握。此外整節(jié)課下來，也會造成學生眼酸、頭暈、倦怠等不適。同時，課程一些系統(tǒng)的知識也會被打亂，不利于學生歸納總結，最終使教學效果受到影響?？傊?，多媒體和傳統(tǒng)板書二者各有優(yōu)缺點，根據(jù)物理化學課程的特點，我們將多媒體課件和板書進行有機地結合。在使用多媒體課件時，適當?shù)亟Y合板書，方便學生做筆記的同時也促進了學生對知識的理解和消化，經對學生調查表明教學效果良好。因此只要制作出優(yōu)質的多媒體課件，做到多媒體與板書有機結合，充分發(fā)揮二者的優(yōu)點，取長補短，既能提高物理化學教學效率，獲得良好教學效果。
作者：程迪 劉艷菊 單位：河南中醫(yī)學院藥學院
1改善教學方法，提高學生學習興趣
傳統(tǒng)的教學方法多以教師講為主，偏重于灌輸，忽略和限制了學生學習的主動性和積極性，引起學生厭學和逆反心理，導致教學效果不理想。因此，必須對教學方法進行改進。教學過程中，以啟發(fā)式，討論式教學方法為主，激發(fā)學生的學習興趣，加深學生對所學內容的理解和掌握。比如，在講克克方程時提出“在高原上煮雞蛋能煮熟嗎？為什么？”，在講膠體分散系時，可以提出“江河入?？谔幍娜侵奘侨绾涡纬傻?？”以及“明礬凈水的原理是什么？”。在講化學動力學時，提出“不同的藥品為什么每天吃的次數(shù)會不同呢？”等問題。學生會給出不同的答案，教師就可以結合課堂內容，與學生一起分析并找出答案。此外，教師要對教材充分了解，深入分析，區(qū)分重難點內容，加深教學內容與醫(yī)學專業(yè)之間的聯(lián)系，這樣不但教學重點突出，教學內容也更具有針對性。比如在講熱力學定律的時候，這部分內容與藥學專業(yè)的聯(lián)系不大，那么我們如何來提高學生的學習興趣呢？可以將熱力學內容和藥物反應聯(lián)系在一起，以藥物為例，設計幾道計算題，這樣就達到了學以致用的效果。在講授動力學內容時，可增加藥物儲存期，有效期的測定相關內容。同時，教師要引領學生學會歸納總結。由于物理化學課程知識點多，公式多，看似雜亂無章，其實各知識點之間存在著一定的邏輯關系。比如自發(fā)過程的判據(jù)包括三個，熵，吉布斯自由能，赫姆霍茲自由能，但是適用條件不同，在教學中，教師就可以鼓勵學生自己總結，這樣有利于調動學生學習的積極性。啟發(fā)式，討論式教學方法的運用，激發(fā)了學生的學習興趣，調動了學生學習的積極性，培養(yǎng)了學生分析問題，解決問題的能力，提高了教學效果。
2理論聯(lián)系實際
雖然物理化學這門課程理論性比較強，但也是從大量實踐基礎上總結出來的，因此，在教學中，盡可能地把物理化學中的抽象的概念，理論與實際生活中的現(xiàn)象聯(lián)系在一起，加深學生對這門課程內容的理解，提高教學效果。比如，在講滲透壓的時候，可以介紹臨床使用的0.9%生理鹽水，以及與血漿滲透壓的關系。在講電解質使膠體聚沉的機制時，可以介紹“鹵水點豆腐”，鹵水中主要含有MgCl2,豆?jié){中含有大量蛋白質，蛋白質具有膠體的性質，膠體遇到電解質會發(fā)生聚沉，所以豆?jié){遇到鹵水會變成豆腐。在講開爾文公式的時候，可以解釋土壤含水保濕的機制。在講表面張力的時候，可以和學生一起做肥皂膜的實驗，讓學生自己發(fā)現(xiàn)表面張力和力的方向。物理化學實驗作為理論教學的重要組成部分，不僅實現(xiàn)了理論知識的具體應用，還培養(yǎng)了學生的動手能力和獨立思考能力。比如在講到多組分相圖的時候，內容比較抽象，學生不能直觀的理解這章內容，但是通過實際操作雙液系相圖的實驗，加深了學生對這章內容的理解，使教學效果更加完善。比如在講到燃燒熱時，在強調只有1mol物質完全燃燒時放出的熱量才是燃燒熱，以及根據(jù)各物質的燃燒焓求算反應焓以外，還可以在課堂上播放《燃燒熱測定》實驗的視頻，使學生更直觀地理解課堂內容，加深知識點的理解。在物理化學教學中，將基礎理論和實際生活聯(lián)系在一起，能夠充分激發(fā)學生的學習興趣，達到學以致用的效果。
3教學與科研緊密結合
隨著現(xiàn)代科技逐漸發(fā)展，教師在教學過程中不能只局限于課本的內容，應將教學知識擴展，將課內與課外知識有效結合在一起，把學科發(fā)展前沿的新技術和新成果滲透進來，充分激發(fā)學生的學習熱情，讓學生對物理化學這門課程不再敬而遠之，而是自發(fā)地想要學好這門課。例如超臨界流體萃取這一高新技術結合了物理化學中的溶解度定律，分配定律以及焦耳-湯姆生效應等理論；現(xiàn)代文明離不開磁性材料，如家用電器，磁懸浮列車，發(fā)電機等，目前得到廣泛應用的銣鐵硼永磁材料是利用凝固點降低原理和二組分體系相圖等技術設計的。在介紹表面活性劑時，引入學生比較感興趣的石油開采過程，簡單介紹一次開采，二次開采等概念，使學生更加輕松地吸收新的知識點。學生還可以根據(jù)自己的專業(yè)和興趣參與到教師的科研中，比如，在講到催化反應動力學時，就可以介紹教師的關于催化劑制備的科研項目，學生也可以參與到其中，從查閱文獻開始，設計實驗方案，最后進行實驗。充分調動了學生學習的積極性。
4結束語
實踐證明，通過初步的改善教學方法，增加與學生的互動，將理論知識與生活實際相結合等方式，充分提高了學生的學習興趣，調動了學習的積極性，提高了教學效果。今后我們會繼續(xù)根據(jù)學生的反應，進一步對教學方法進行優(yōu)化，完善教學方法和內容。
作者：薛瑩雪 單位：吉林醫(yī)藥學院藥學院
1教學內容改革
1.1所學內容緊扣學生專業(yè)特點
物理化學課程涉及的公式約有150個，教學時，要求學生掌握基本公式的推導和證明，能用基本公式去解決一些實際性問題．提倡學生平時自學，上課前復習鞏固學過的知識，強調數(shù)學和物理基礎知識的重要性，培養(yǎng)學生對所學知識進行綜合應用的能力．利用高等數(shù)學知識，幫助學生掌握、理解物理化學公式．如從卡諾循環(huán)可以推導出可逆熱溫商之和為零；從理想氣體發(fā)生PVT變化，可以求焓變、熵變、吉布斯函數(shù)變和吉布斯函數(shù)判據(jù)等參數(shù)；從肥皂可以了解潤濕和乳化等概念．將現(xiàn)實生活中的某事件引入學習中，與物理化學緊密聯(lián)系，加深學生對知識概念的理解，提高學生實際運用知識的能力．
1.2引入物理化學科學家的故事進行勵志教育
在學習物理化學課程時，會涉及到很多著名的物理學家和化學家，講到相關內容時，教師會講解他們的個人簡歷和趣聞逸事．一方面，可以提高學生學習的積極性，集中他們的注意力，緩解課堂的學習氣氛；另一方面，每一位科學家的成功都離不開其自身不斷努力奮斗的過程，通過了解他們的經歷，不僅豐富了課堂教學內容，而且學生對科學的發(fā)展也產生了興趣，對科學家產生了崇拜，成為學生學習的榜樣．如首次提出物理化學這個概念的是1901年和1909年先后獲得諾貝爾化學獎的兩位化學家：荷蘭的范特霍夫和德國的奧斯特瓦爾德，正是他們的研究促成了物理化學學科的誕生．其中范特霍夫是首位諾貝爾化學獎的獲得者，他50多歲時還經營著一家牧場，親自送牛奶，被譽為“牧場化學家”．在講到稀釋定律時，介紹奧斯特瓦爾德的生平事跡，他出身普通家庭，求學時對化學產生濃厚的興趣，1884年在博士論文中提出了電離假設，1888年提出了以他名字命名的奧斯特瓦爾德稀釋定律，1909年因在催化作用、化學平衡和氨制硝酸等方面的杰出貢獻而獲得諾貝爾化學獎．
2教學方法與考核方式改革
2.1多媒體教學與傳統(tǒng)教學相結合
傳統(tǒng)教學采用粉筆板書的方式，書寫需要一定時間，導致學生接受知識量較少．而利用PPT課件，結合Flash動畫，能使教學內容生動、信息量大，給學生更直觀的印象，提高課堂效率．物理化學課程公式多，邏輯性強，有些問題比較抽象，單純采用多媒體呈現(xiàn)，導致學生思維跟不上文字顯示的速度，因此不能僅用多媒體一種教學方式．結合教學實際，采用多媒體教學與板書相結合的方式授課，學生能充分地消化吸收所學的知識，教學速度適中，從而提高教學質量和效率．
2.2考核方式的改革與創(chuàng)新
物理化學課程考核方法普遍采用平時成績加期末考試兩大塊的組合，存在期末考試成績在總評成績中比例偏重的問題．考核方式改革前，平時成績占20%，期末考試成績占80%．這種考核方式可能導致學生平時學習不認真，期末考試前突擊，因而不能起到督促學生平時學習的作用．考核方式改革后，采取平時成績占20%，階段考試或考核成績占30%，期末考試成績占50%的形式．在原有基礎上，降低了期末考試的比例，規(guī)定小于等于48學時的課程，期間加一次階段性考試或考核；大于48學時小于等于64學時的課程，期間加兩次階段性考試或考核．雖然教師的工作量比改革前增加了，但學生學習的主動性和積極性得到了提高．學生要想取得優(yōu)秀的成績，就不能忽視階段性成績．另外，也嘗試在總評成績中增加其它一些（如課堂討論、課程論文等）考核方式，從而促進學生積極學習．
3設計實驗教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
實驗教學是物理化學教學中不可缺少的組成部分，是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要手段．結合物理化學課程內容構建實驗課程體系，該體系包括四部分：（1）基本操作和基本技能的訓練．包括實驗教學目的、要求、有效數(shù)字、相關實驗技術、誤差分析和實驗數(shù)據(jù)的處理表達方法等．（2）驗證實驗訓練．如燃燒熱、液體飽和蒸氣壓測定，一級蔗糖水解反應速率常數(shù)測定等18個實驗．通過實驗訓練，使學生對物理化學理論知識有更深入的理解和掌握，著重提高學生的實驗技能，增強動手能力．如學生通過測定一定質量的蔗糖的燃燒熱，將測試數(shù)據(jù)輸入計算機，利用Origin或Excel軟件繪雷諾溫度校正圖，計算蔗糖的燃燒熱，研究系統(tǒng)與環(huán)境熱交換的關系，從而理解摩爾恒容燃燒熱和摩爾恒壓燃燒熱的差別．（3）綜合及設計實驗．結合化工企業(yè)生產的典型案例和教師的科研成果凝練實際項目，讓學生能夠發(fā)揮主觀能動性，把所學的理論知識加以綜合運用，增強獨立解決實際問題的能力．如指導專業(yè)基礎好、操作動手能力強的學生參加全國大學生化工設計大賽，通過參賽鍛煉學生的實驗思路和實驗技能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力．（4）物理化學實驗中常用的數(shù)據(jù)表．物理化學的教學改革是一項長期而復雜的工作，需要不斷地學習和改進．作為林業(yè)院校，在物理化學教學中已經做出一些嘗試性的改革與創(chuàng)新，并取得了一定成果，但仍有一些工作需要做．如結合專業(yè)課程設置和專業(yè)培養(yǎng)目標來提高專業(yè)學生就業(yè)能力．物理化學課程的教學是一個需要長期研究的課題，只有不斷地創(chuàng)新和改革，結合東北林業(yè)大學的發(fā)展，把不同專業(yè)的物理化學課程教學工作做好，才能培養(yǎng)出具有較強實踐能力的實用型專業(yè)人才．
作者：方濤 王玉峰 孫墨瓏 劉本才 張秀成 單位：東北林業(yè)大學理學院
1轉變實驗教學觀念
傳統(tǒng)的教學模式，整個實驗按教材或教師預先設計的步驟和方案進行，學生被動參與，這樣不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。物理化學實驗是一門理論性、實踐性和技術性都很強的課程，其實驗內容更側重于定量地解釋化學過程的規(guī)律，提高運用其技術與方法去分析和解決實際問題的能力，從而形成科學嚴謹?shù)乃季S方法，使綜合能力得到提高。物理化學實驗在培養(yǎng)未來化學工作者的教育中，占有特別重要的地位，對培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和實踐能力起著理論教學無法替代的作用。
2構建實驗課程體系及優(yōu)化教學內容
俗話說“萬丈高樓平地起”，扎牢基礎，利于提高學生的創(chuàng)新能力。我們構建了循序漸進型的物理化學實踐課程體系“基礎實驗→綜合性→設計性實驗和開放性實驗”，利于提高大學生的自主學習和創(chuàng)新能力。基礎實驗，按照已擬定的實驗方案測得實驗數(shù)據(jù)，用數(shù)學原理和方法科學地處理實驗數(shù)據(jù)，使學生對理論知識有一個較直觀和深刻的理解;綜合實驗主要培養(yǎng)學生自主學習和獨立思考的能力;設計性實驗、開放性實驗及研究創(chuàng)新實驗以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。學生掌握不同層次的實驗要求及實驗技能，初步建立起研究科學問題的方法和態(tài)度。物理化學實驗是南昌航空大學的應用化學專業(yè)、應用化學專業(yè)春曉班及材料化學專業(yè)等的基礎課程。以春曉班為例，物理化學實驗課程學時為64學時，分兩個學期進行，是一門單獨設立的實驗課。實驗內容由熱力學、動力學、界面現(xiàn)象、設計性實驗(表面活性劑的臨界膠束濃度的測定及影響分析)、探索研究創(chuàng)新型實驗(B－Z振蕩反應的影響因素分析、不同體系鈍化曲線的繪制及其鈍化劑的影響、高聚物分子量的測定研究)等組成。其中基礎性、綜合性實驗為40學時，設計性、開放探索性實驗24學時。此外，為提高學生的興趣，南昌航空大學組織學生可以申請“三小項目”即“小發(fā)明、小創(chuàng)作、小制作”，這些小項目具有一定的難度，使學生有機會了解本學科發(fā)展的前沿，激發(fā)學生的求知欲望和探索精神，提高實踐創(chuàng)新能力。例如:結合物理化學光、電、磁及吸附等方面的知識，在2013年，2011級應用化學專業(yè)春曉班26名學生中有8名學生作為第一申請人申報第八屆南昌航空大學“三小項目”成功，占30.8。其題目有:“去除水體中汞的選擇性石墨烯—胸腺嘧啶復合物的合成與性能研究”“一種石墨烯復合納米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光電催化處理裝置”等。
3改革實驗教學模式及教學方法
向學生開放物理化學實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的重要舉措之一。開放物理化學實驗室的教學模式，鍛煉學生分析問題和解決問題的能力，讓學生接觸到科研前沿的很多最新的成果，從而從根本上引起學生對實驗課的興趣和重視。傳統(tǒng)的灌輸式教學過程中，教師對實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理都進行了詳細講解，學生的積極性和創(chuàng)造性得不到充分發(fā)揮。為此，我們將實驗的順序調整為:“基礎實驗→綜合性→設計性→開放性實驗”。在第一次實驗時給定設計性和開放性實驗題目，隨后學生先做基礎實驗，在課后根據(jù)自己選定的實驗項目積極地查找文獻，尋找合適的方法在實驗室進行，如果在課內沒有完成實驗項目，可以與老師預約時間來進行未完成的實驗。逐步推行開放式實驗教學模式，重在吸引學生主動參與科研實踐活動。還充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術在實驗教學中的作用。將一些儀器設備的操作、基礎實驗制成多媒體視頻;鼓勵學生用計算機來完成實驗數(shù)據(jù)的處理，利用Excel或Origin軟件進行數(shù)據(jù)處理不但速度快而且準確性高，規(guī)范物理化學實驗數(shù)據(jù)處理過程，為學生將來從事實驗或科學研究奠定基礎。
4完善實驗課程考核體系
為了較為客觀全面地評價學生實驗的真實水平，必須完善實驗課成績評定方式?？己藘热莅A習、操作、紀律、實驗報告和實驗結果等;將考核的形式多樣化，主要從操作前的提問、操作是否規(guī)范、是否有原始記錄、對自己方案的可行性進行論證及可視化總結等方面進行綜合考核?？陀^全面的考核評價體系有利于調動學生的學習積極性，培養(yǎng)其綜合能力，養(yǎng)成良好的實驗習慣和科學態(tài)度。
5學生培養(yǎng)成果
近年來我院本科生在國家級科研創(chuàng)新大賽中屢創(chuàng)佳績，例如:在2012年第十二屆全國“挑戰(zhàn)杯”比賽中，聶珊珊等同學《磁性銅離子印跡聚合物的合成與性能研究》獲得三等獎;在2013年第十三屆全國“挑戰(zhàn)杯”比賽中，冷樂輝等同學《新型復合光催化劑的合成及光催化降解有機染料性能研究》獲得一等獎;李蕾等同學《廢棄鋰離子中鈷酸鋰的高效浸出技術研究》獲得三等獎。這些成果大部分都與物理化學的知識息息相關，基礎與創(chuàng)新并重的實驗教學模式對學生科研興趣的激發(fā)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極的作用。
6結束語
加強物理化學實驗教學的改革，更新教育理念，從物理化學實驗課程體系優(yōu)化、教學方法的改革及考核體系的完善等方面入手，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，實驗教學內容實行“基礎實驗→綜合性→設計性→開放性實驗”循序漸進教育模式，基礎與創(chuàng)新并重，重視實驗過程，建立科學的全面的考核評價體系，改善教學效果，利于把基礎扎牢，提高學生學習興趣和科研創(chuàng)新能力。
作者：陳萍華 蔣華麟 舒紅英 鄒建平 鐘勁茅 吳美鳳 王芊 單位：南昌航空大學環(huán)境與化學工程學院
摘要:傳統(tǒng)講授法在物理化學教學中難以激發(fā)學生的學習興趣，嚴重影響教學效果。為了提高教與學的質量，本文結合筆者自身實踐教學經驗，闡述了情景教學在物理化學課程教學中的應用。采用情景教學法，可有效調動學生學習積極性，充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用，提高學生分析問題、解決問題的能力，適應培養(yǎng)高素質應用化學化工專業(yè)特色人才的現(xiàn)實需求。
關鍵詞:情景教學;物理化學;課程教學
從2013年開始我國進入產業(yè)結構調整優(yōu)化和轉型升級的新階段，產業(yè)結構的轉型升級在數(shù)量、層次和結構上增加了對既具備扎實理論基礎，又有實踐操作能力的應用技術型人才的多樣需求［1］。有研究表明:目前我國高級工、高級技師和高級工程師等技術應用型人才求人倍率分別高達2.34、2.25、2［2］。為滿足新形勢下對應用技術型人才的需求，我國對高等教育做出了新的部署，提出采取試點+示范引領等方式引導一批普通本科高等學校向應用技術類型高等學校轉型。面對轉型發(fā)展這個現(xiàn)實問題，地方高校以培養(yǎng)高素質應用型人才為目標，積極推進人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，逐步改革和完善人才培養(yǎng)體系。課程教學在人才培養(yǎng)過程中具有至關重要的作用，為切實提高應用型化學化工專業(yè)特色人才的培養(yǎng)質量，適應當前地方高校應用技術轉型發(fā)展人才培養(yǎng)模式改革的需求，各位教育工作者在教學方面都在認真貫徹教學內容、教學方法和教學手段的改革［3］，不斷提高學生理論與實踐相結合的能力，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，強化學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。物理化學作為化學化工專業(yè)的核心課程，其與物理學、高等數(shù)學和化學基礎理論具有緊密聯(lián)系，互相滲透。與其它專業(yè)課程相比，物理化學的理論性強，公式繁瑣，模型抽象，內容枯燥，是一門公認的難教難學的課程。在傳統(tǒng)的物理化學教學中，主要以課堂講授為主，機械式地向學生灌輸大量抽象的理論和復雜的公式，致使學生產生厭學情緒，嚴重影響物理化學課堂學習效果。如何通過物理化學課堂教學方法的改革，激發(fā)學生學習興趣，提高學生分析問題，解決問題的能力是物理化學課程教學中亟待解決的問題。情景教學主要是教師圍繞教學內容，有目的地引入或創(chuàng)設一個真實或虛擬的情景，讓學生參與到教學過程中，激發(fā)其主動學習的興趣，通過分析問題、解決問題和掌握問題能力的培養(yǎng)，提高學生的思考能力和實踐能力，最終實現(xiàn)教學目標的一種教學方法［4］。筆者在物理化學課堂教學實踐中廣泛采用情景教學法，調動學生學習的積極性，充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用?，F(xiàn)就筆者在實踐教學中通過問題設置、實驗探究、化學史實、多媒體技術、生活實際及社會熱點等方法創(chuàng)設教學情境的應用作簡要介紹。
1創(chuàng)設問題情景，激發(fā)學習興趣
學生學習行為的開展是以其學習心理為基礎的，抓住學生學習心理特點，合理開展課堂教學活動，有助于提高學生學習效果［5］。在化學化工專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案中，物理化學課程基本開設在第五、六學期，此階段學生平均年齡在21歲左右，不僅具有對未知事物強烈的探索欲望，而且具有較強的學習能力和理解能力。在課堂教學中引入積極有深度的問題，能夠引發(fā)學生探求新知的積極性，培養(yǎng)學生自主學習能力。問題情景的創(chuàng)設不僅需要與教學目標相符，緊密聯(lián)系教學內容，還需要基于學生已有的認知水平，具有啟發(fā)性、條理性，同時符合循序漸進的認知規(guī)律才能逐步引導學生啟發(fā)思維、探求新知。例如，熱力學第一定律的應用是化學熱力學基礎內容中的重點，其包含功、熱、焓、熱力學能、熱容等量值計算，涉及到簡單的P/V/T過程、相變化過程和化學變化過程等。該部分內容抽象、枯燥，理論性強，如何引起學生對該部分內容的學習興趣至關重要。鑒于現(xiàn)階段學生好奇心強烈的特點，可以合理設問，引導學生自主探索知識，解決問題。在本學時內容講解時，筆者首先向學生介紹科普知識，例如，近年來我國科學技術的發(fā)展突飛猛進，尤其是航空航天技術的發(fā)展可謂是日新月異，火箭主要依靠攜帶的推進劑(燃料和氧化劑)發(fā)生燃燒反應，釋放大量熱氣從火箭發(fā)動機噴射出，產生推動力，直到火箭達到極高的運行速度。此時學生對航天技術的神秘性產生了情感升華，對航天技術和化學的聯(lián)系產生了濃厚的探知興趣，借此向學生設置問題:火箭這一龐然大物究竟要攜帶多少推進劑才可以完成預定的飛行計劃?引發(fā)學生思考。隨后向學生介紹熱容、相變熱、相變焓、標準摩爾反應焓、標準摩爾生成焓、標準摩爾燃燒焓以及蓋斯定律等定義，協(xié)助學生逐步探討化學反應焓變和熱力學能變、溫度的關系，最后逐步掌握化學反應過程中焓變和熱力學能變的計算，破解火箭飛行需要攜帶多少推進劑的問題。在該過程中，通過科普知識設問，調動了學生學習的積極性，有助于引導學生自主學習，使學生掌握學習的重點，具備解決問題的能力，獲得學習的成就感，提高學習效果。
2設計探究實驗，分析解決問題
物理化學是一門實踐性很強的學科，其學習目的不僅是理解和掌握物理化學的概念和原理本身，更重要的是將所學的知識應用于實踐中，分析和解決實際問題，創(chuàng)造出新成果。教師可以設計與教學內容相關的探究實驗，通過實驗前的科學假設、實驗現(xiàn)象和實驗結果的分析，讓學生在實驗的情景中發(fā)現(xiàn)問題，獲得科學理論、規(guī)律和事實。通過設置探究實驗，既讓學生在增強科學體驗的過程中掌握了科學知識，又激發(fā)了學生探究科學和知識規(guī)律的興趣。美國心理學家杰羅姆?布魯納認為，在教學過程中，學生是一個積極的探究者，教師的作用是要形成一種學生能夠獨立探究的情境，而不是提供現(xiàn)成的知識［6］。在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力及實踐能力的同時，培養(yǎng)學生通過實驗方法分析理論和解決問題的能力亦具有重要意義。例如，精餾分離是有機化學實驗中常見的分離方式，其分離原理是物理化學相平衡相關章節(jié)的重點學習內容。在課時內容學習前，讓學生通過精餾的方式分別分離甲苯－苯混合溶液、乙醇－水混合溶液、氯仿－丙酮混合溶液，利用阿貝折射儀檢測精餾塔頂、塔底餾分的組成。餾分組成差異性的結果致使學生對精餾原理產生濃厚的探知欲，引導學生繪制三種混合溶液的沸點－組成圖，結合沸點－組成圖分析得出精餾是一個部分冷凝和部分汽化過程的連續(xù)過程。通過對比甲苯－苯、乙醇－水、氯仿－丙酮三種組成的沸點－組成圖得出混合溶液沸點組成圖有無極大和極小值類型在精餾過程中塔頂、塔底餾分組成的規(guī)律。探究實驗的引入使學生主動去思考，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，通過實踐的方法獲取抽象的理論知識，做到知識的融會貫通。
3結合化學史實，啟發(fā)學生思維
理論知識體系的建立是科學家們不斷發(fā)現(xiàn)、推測、實踐與驗證的過程，化學的發(fā)展史實際上就是一部運用物理和化學實驗方法進行實驗探究，以獲取化學實驗事實，進而建立學科理論的發(fā)展史?；瘜W史料生動地向學生展現(xiàn)了科學家探知理論的艱辛過程。利用化學史實創(chuàng)設教學情境，可以使學生從發(fā)展的高度，以開闊的視野全面深刻地理解知識理論的演變過程，以辯證和發(fā)展的眼光去看待理論成果，激發(fā)學生完善和發(fā)展科學的興趣和動機［7］。例如，人工降雨技術的發(fā)展，可以追溯到1920年南非科學家開展的“給云注射催化劑”的初步試驗，后經全球各國近50年的實驗，探索出利用強吸水性鹽進行人工降雨解決干旱問題或降低冰雹災害的有效方法。通過向學生播放“人工降雨”紀錄片，使學生深入了解人工降雨的原理，利用強吸水性鹽進行人工降雨的利與弊，人工降雨技術發(fā)展的前景。將表面物理化學理論與科技緊密聯(lián)系起來，使學生直觀地體會到所學理論知識的科學價值，啟發(fā)思維，深化理論學習效果。
4利用多媒體技術，變抽象為具體，洞悉重點知識
多媒體技術的發(fā)展充實了課堂教學，其在教學中的應用，對教育教學改革起到了巨大的推動作用。多媒體輔助教學具有傳統(tǒng)教學無法取代的優(yōu)勢，它能結合圖、文、聲、像、景等，創(chuàng)設逼真的教學情景，化抽象為直觀，化靜止為運動，將知識生動形象地展現(xiàn)在學生面前，使學習變得生動有趣，幫助學生理解抽象的物理化學概論及原理，啟發(fā)學生思維，提高學生的探究能力［8］。例如，在中學化學及大學無機化學中均涉及到電解池的相關原理，相應課本內容均較簡單。由于電解池相關知識點的重要性，物理化學在電化學反應的平衡與速率章節(jié)中再次重點介紹了電解池。心理學研究表明，人們對世界的感知認識總是首先注意那些新的信息，因為它們具有刺激性和吸引力，同樣學生對學習的興趣也在于它是否能提供新的信息［7］。筆者在教學實踐中首先向學生展示電解鋁工作車間的照片、生產過程的錄像，然后推動學生猜測電解鋁槽的結構，隨后結合電解槽的側面剖析圖引導學生了解電解鋁的原理，最后在此基礎上概括總結電解池的相關知識內容。筆者通過利用多媒體技術，將電解池的工作原理具體到化工生產車間應用中，通過計算機模擬化學實驗原理，不僅可以提高實踐教學的質量，同時無形中調動了學生的學習興趣，提高了學生的探究能力。
5聯(lián)系生活實際，結合社會熱點，做到學以致用
學習知識的最大價值在于能夠應用所學知識解決其生活中遇到的實際問題，做到知識的遷移與應用。物理化學知識在實際生活和生產中具有重要應用，在環(huán)境問題、能源問題、食品安全和藥品安全等方面與教學內容相關的教學情境比比皆是。在教學實踐過程中聯(lián)系生活實際，結合社會熱點，創(chuàng)設真實的教學情景，有助于使學生了解所學知識的價值意義。例如，2016年山東警方破獲案值5.7億元非法疫苗案，涉案疫苗未經嚴格冷鏈存儲運輸銷往全國18個省市，引起社會一片恐慌。疫苗是一種脆弱的生物制劑，對溫度的要求敏感，溫度的高低直接關系到疫苗的保質期。筆者在化學反應速率與溫度的關系相關學時內容講授過程中結合該教學情境，引導學生學習阿倫尼烏斯方程，利用阿倫尼烏斯方程的不定積分和定積分形式剖析速率系數(shù)與溫度的關系，再結合已學的化學反應速率方程，計算出不同保存溫度下疫苗的保質期。在該學習過程中，學生清晰地了解了疫苗冷藏儲存的重要性，綜合掌握了化學反應速率方程和阿倫尼烏斯方程的應用，學習目標得到明確，學習效果得到提高。
6結語
物理化學是一門重要的理論課程，傳統(tǒng)教學模式已經不能滿足當下應用技術轉型教育的需求，如何進一步提高教與學的質量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應用型人才，需要授課教師不斷的探索、改革和實踐。在物理化學實踐教學中，通過創(chuàng)設豐富多彩的教學情景，有助于激發(fā)學生的學習興趣，促使學生主動學習，提高教學效果。同時，在不同的情景教學中可以提高學生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生的探究能力和創(chuàng)新能力。情景教學的形式多樣化，如何創(chuàng)設與教學內容緊密聯(lián)系的教學情景，做到有目的地組織教學，有目標地培養(yǎng)人才，對一線教育工作者提供了新的挑戰(zhàn)和機遇。
