本科应用型人才培养模式下物理化学教学改革

2016-03-29罗冬梅

赤峰学院学报·自然科学版 2016年7期

关键词：物理化学应用型人才

罗冬梅，阚　伟

（1.赤峰学院　化学化工学院，内蒙古　赤峰　024000；2.齐齐哈尔大学　化学与化学工程学院，黑龙江　齐齐哈尔　161006）

本科应用型人才培养模式下物理化学教学改革

罗冬梅1，阚伟2

（1.赤峰学院化学化工学院，内蒙古赤峰024000；2.齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006）

本文论述了在我校本科应用型人才培养模式下，物理化学教学改革的探索和初步效果.物理化学知识体系宽泛，内容偏难.与各个理工学科交叉渗透发展，又是培养学生科学素养和创新能力的基础.本文从教学内容、教师发展、教学方式和方法等方面，探讨应用型人才培养模式下的教学改革.培养学生的探索精神和科学素养、提高学生的应用能力，以适应现代社会发展的人才需求.

应用型人才；物理化学；教学研究；教学改革

应用型人才培养已经成为未来相当数量本科院校发展要务之一，弄清楚什么是应用型人才培养模式及其知识体系构架，结合化工学院的培养目标，从事物理化学教学和研究的人，很必要做出相应的思考和与之相适应的改革.

1　应用型人才培养模式

1.1应用型人才的概念和本质

应用型人才顾名思义，主要指在一定的知识理论规范和指导下，将抽象的理论内容转换成具体操作构思或产品构型，将知识应用于实践［2］的非学术研究性工作［1］.相对而言，应用型人才是区别于精于理论研究的学术型人才而是擅长实际操作的技能型人才，同时具有足够的专业理论基础和素养，并且能够理论联系实际将知识应用于实际的人才.学术型人才则主要致力于研究和揭示自然科学和社会科学领域中的客观规律，应用型人才主要是将科学原理直接应用于社会生活和生产实践，从而创造直接经济效益和社会效益［1］.

应用型人才的核心在于用，即学以致用.以掌握知识与能力作为用的基础，以社会实践作为用的对象，以社会需求和推动社会进步作为用的目的.新型工业化的要求科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥.为此必须有大量专业基础扎实、技术实力雄厚、实践能力突出、真正学以致用的高水平应用型人才.即理论技术实践、多专业知识交叉应用的技术集成创新人才；理论技术实践、创新设计的产品创意设计人才；理论技术实践创业市场能力的工程经营管理人才.应用型人才是科学技术转化为现实生产力的重要桥梁，是高等教育社会价值的直接载体，是智、力、物相互转化和促进的关键所在［2］.

1.2应用型人才的知识结构框架

应用型人才的知识结构框架应该具有专业性与通识性的共融特征，据此本科院校应用型人才培养的知识结构框架划分为专业基础知识、专业发展知识、综合性知识和工具性知识四个方面.专业基础知识是培养人才从事专业活动必备的基础知识，体现在大学生学科基础课程的知识体系中；专业发展知识是培养应用型人才发展能力和专业鉴别素质需要掌握的专业理论性知识或操作性知识，体现在大学生学科专业方向课程和专业选修课程的知识体系中；综合性知识是培养应用型人才公共能力！通用素质必备的理论或操作性知识，体现在专业、跨学科、跨院系选修课程的知识体系中；工具性知识主要包括文献检索知识、外语、计算机网络等技术性知识，以及学习方法！思维方法等知识，是指帮助大学生学习和掌握专业基础知识、专业发展知识以及综合性知识的方法性知识.工具性知识对于大学生公共能力、学习能力、发展能力、专业素养和综合素质的提升都至关重要［3］.

2　物理化学教学研究

2.1物理化学概况

物理化学是基于物理原理及其实验技术，研究化学反应体系的现象和性质，发现并得出化学反应中特殊规律的学科.即用物理方法研究和解决化学问题，物理化学一般包括以下三个方面研究内容：第一，化学反应体系的宏观平衡性质，其理论基础为热力学的三大定律，期研究内容为宏观化学体系各种平衡状态下的物理化学性质和规律.此平衡均在无线缓慢的时间条件下，因而时间不是一个变量，其分支学科为化学热力学、溶液、胶体和界面化学.第二，微观结构及其相应性质，其理论基础为量子力学，研究原子、分子和晶体的结构，及结构与性质和用途之间的关系，时间可以作为一个变量，其分支学科按层次分为结构化学和量子化学.第三，动态性质，研究化学反应的速率和反应机理，时间是一个重要变量，其分支学科为化学动力学、催化原理和电化学.进入新世纪，物理化学已经延伸到材料学、金属冶炼、能源开发、环境保护和生物学等领域，并且发挥着日益重要的作用，逐渐为纳米材料、反应控制、量子信息、表面催化等前沿科学领域的重要研究工具［4］.

2.2物理化学的教学进程

物理化学这一学科的形成，是以德文的《物理化学杂志》（Zeitschrift fur Physikasche Chemie）为标志的，该杂志在1877年由德国化学家F.W.Ostwald和荷兰化学家L.H.Vant’t Hoff创办.学科发展至今，已经不可能在有限的学时内将全部相关知识介绍给学生.只能通过理论知识的贯穿和实验技能的培养，帮助学生学会这门学科的研究方法，培养学生应用知识的能力，逐步建立起科学思维和时间模式.在此教学理念下，将本科物理化学的教学过程分为三个层面：第一：被动学习基本理论和实验技能.应逐渐培养并尽力保护学生的学习兴趣，可适当增加热力学第一定律的课时.第二：主动学习基本理论和实验技能.尽可能与理论课步调一致地安排实验课，有助于学生理论结合实践地理解和应用知识和实验技术［5］.适当选开综合性、设计性实验内容，既可加深学生对理论知识的理解，又能提高学生的应用能力，分组、分工协作，培养学生的团队精神和自主学习能力.第三：科研兴趣和创新能力的培养.鼓励有科研兴趣的进入物理化学科研工作，拓宽学生的视野，提升科研和创新能力，培养良好的科研品质.基于应用型人才培养相适应的物理化学课程，也要与时俱进进行必要的教学改革.

3　物理化学及其实验课教学改革

3.1教学思想的改革

教师首先要从思想上接受和理解应用型人才培养理念，才能真正进入应用型人才培养的教学进程.从而做好物理化学教学知识传授，激发学生学习兴趣、全面提升学生综合能力、提高学生应用能力［6］.因而教学过程中需融入新的教学思想，对学生思想正确引导，帮助学生形成科学三观.此外，引导学生从传统的看书、做题、听课向应用型人才素质养成转变.

3.2教师自我提高与进步

在各科知识体系日益更新加速和应用型人才培养要求下，教师自身的提高与进步也颇为紧迫，教师首先应该树立终生学习的理念并且坚定践行，备课不仅仅看教材，要看多部教材，选出最适宜的内容，而且要跟进相关领域科研前言动态，给学生以最新的知识信息，鼓舞学习的热情和兴趣.教师要不断地去学习来完提升知识结构和修养.教师对学生的影响，很大程度上取决于教师自身的综合素质，学生受益于先进的教学理念和精湛的教学技能，以及教师高度的责任心和对课程和学生倾注的爱.对于物理化学专业教师来说，应该不定期外出学习交流，掌握先进的教学方法和理念，紧跟学术科研动态，也可以开展教研室教师集体备课，及时相互交流和探讨，参加不同院校各种观摩课，创造机会参加物理化学大师们开展的教研专题活动，多途径优化专业知识结构、拓宽教学视野［7］.

3.3紧跟时代，更新课程内容

物理化学涉及领域广泛，与各理工学科领域相互交叉渗透发展，而各理工科专业对物理化学知识本身的需求也大相径庭，因而教学内容必须根据不同的专业进行取舍和侧重.突出理论联系实际，体现应用型人才培养特色.例如多组分系统热力学和相平衡这两章，是我校化工专业学生学习化工原理和化工工艺学的基础理论内容，不仅重点讲授，而且相关实验课程和技术，以及与化工生产实际的可能联系，都要有所渗透.有针对性地增减教学内容，使物理化学理论知识和实验技能更贴近应用，激发学生的学习积极性，也为其从事应用、创新工作做些准备.在表面化学与胶体化学课程中，简要介绍了当前热门的介观体系，如隐身纳米材料、膜技术和超分子自组技术等.在催化动力学中，增加简介工业生产中的节能减排和可持续发展，提及原子经济性反应、倡导绿色化学等新概念和知识.在相平衡中，提及超（近）临界流体、离子液体及其应用等新内容.对化学教育专业的本科生，物理化学课程要注意与中学教学内容的对接，比如高中常用到热化学、化学平衡和电化学的相关知识，并且是高考考点，相关章节要有所侧重，并且要适当增加各类习题量［8］.

3.4网络教学平台的建立和维护

网络教学消除了师生之间的时空距离，逐渐成为师生共享的课后交流平台，延伸和弥补了课堂教学［9］.我们将课程介绍、教学和备课相关内容、课后作业、知识点串接与习题和典型题解、参考书目及相关电子书等不断地放在教学网络上，增添了课程信息量，整合和扩展了教学资源.为学生复习提供了便捷的渠道.不仅物理化学课程建设本身取得了长足进展，而且丰富的教学资源和灵活的授课内容，学生喜爱、教学效果好.

3.5课后作业的改革

物理化学理论性和逻辑性强，公式多，且公式的适用条件也多，需要通过做一定量的习题以巩固理论知识［10］.我们既留作业，也安排习题课，或者课堂小测，或者请同学在黑板上现场做题、讲解，这对化学教育专业的学生尤为重要.最后老师来点评，对题目的理解、要求的物理量的确定、理论知识的定位和公式的使用，做系统的归纳和总结.这样做的结果是，学生发现考研题已经没那么难了.

3.6理实结合，改革试验教学

物理化学实验大致可分为基础验证性实验和综合性实验两大部分.前者要求学生熟悉掌握常用仪器的用途、原理及操作方法，并能熟练正确使用.后者可以指定几个实验任务，或者学生自选，学生分组分工查阅文献，进行初步实验设计，与教师交流过后，可以预作实验，需进行必要的辅导，再正式完成实验内容.实验结束后，老师综合给出评分，并召集同学自行总结，激发学生学习兴趣，培养学生的科研品质，受到学生的一致好评.我们建立了新的课程评价模式，实验操作和纪律加上实验预习占30%；实验报告的完成质量和出勤率成绩占40%，期末考试比例下降，只占30%.这样的效果是，学生重视平时的每一次实验课和相关任务，提升了全程参与意识，教学目标落到实处［11］.

3.7学校与企业结合做好实习、见习

虽然学生学习长期在学校进行，但应用型人才培养模式要求学生尽快与应用领域对接，安排学生分散见习，也可以将企业的项目分解、提炼和整合，转化为为课堂教学内容的一部分，定期模拟企业的工作方法和管理模式，有效分配任务、实时效果点评和快速整理实训室、准确填写交接班记录等形式，模拟职业环境，培养学生的合作敬业精神和责任感.到实习阶段，学生可以快速进入状态，能尽快提升各个方面能力［12］.

4　结语

应用型人才培养任重道远，物理化学课程偏难，涉及甚广，课程教学任务繁重，改革也一直在路上.物理化学因其自身特点，在培养和提高学生的科学素质和创新能力方面有着得天独厚的优势.在应用型人才培养模式要求下，以转型发展为契机，我们在物理化学教学中已经做了有成效的改革和探索，但仍然是路漫漫而修远，教学改革是一项系统的大工程，需要在教学实践中，代代相传不断的探索和总结，累寸不已地努力，真正提高教学质量.

〔1〕张士献，李永平.本科应用型人才培养模式改革研究综述［J］.高教论坛，2010（10）：5-8.

〔2〕吴中江，黄成亮.应用型人才内涵及应用型本科人才培养［J］.高等工程教育研究，2014（2）：66-70.

〔3〕宋克慧，田圣会，彭庆文.应用型人才的知识、能力、素质结构及其培养［J］.高等教育研究，2012 （7）：94-98.

〔4〕王军，杨冬梅，霍玉秋.创新型人才培养模式下的物理化学教学研究与改革［J］.大学教育，201 （5）：99-101.

〔5〕陈玉峰，庄志萍，左明辉，韩俊凤，刘素娟，王瑾.物理化学实验教改革与学生实验技能培养［J］.广东化工，2012（11）：216-217.

〔6〕吕丹，姚思童，张进，刘利，王威.物理化学教学过程中的改革与探索［J］.科技文汇，2014，4（上）：51-52.

〔7〕李兵，唐业仓，阚显文，张青.物理化学教学改革的探讨与思考［J］.广东化工，2015（10）：184-185.

〔8〕胡新根，胡茂林，放过用，李新华，王舜.以应用型人才培养为导向的物理化学教学改革［J］.广州化工，2012（22）：154-156.

〔9〕姚思童，张进，刘利，吕丹.工科物理化学课程教学改革实践［J］.化工高等教育，2010（2）：29-31.

〔10〕梁营，黄菊，郭鹏峰，韦卉.物理化学课堂教学模式改革的几点探索［J］.广东化工，2014（24）：132-133.

〔11〕方涛，王玉峰，刘本才，张秀成.物理化学教学改革的探索与思考［J］.化工时刊，2015（5）：42-44.

〔12〕尚秀丽，周翠文，高兰玲，白小春，杨汝婷.基于创新能力培养的物理化学教学改革与实践［J］.广州化工，2013（15）：247-249.