基于应用型人才培养的物理化学课程教学的思考与实践

黄颖霞+薛斌+孙迎春

摘 要： 以培养应用型人才为目标，对物理化学课程教学进行思考和实践。采用与学科特色相结合、提高教师自身素质、建立网络教学平台等手段，全方位对学生进行初步创新实践能力训练，取得了良好的教学效果。

关键词： 应用型人才 物理化学 教学方法 教学效果

物理化学是高等院校化工类专业必修的一门重要的基础课程，它是从研究物理变化和化学变化的联系入手，探求化学变化基本规律的一门学科[1]。物理化学侧重理论研究，为日常生活、生产中的现象提供理论基础，并用抽象的理论解决实际问题。其应用体现在诸多领域，如化工、材料、农林、环境、冶金、电池等方面[2]。因此，搞好物理化学教学工作，提高教学质量，对应用型人才培养及后续课程学习至关重要。笔者自参加工作以来，一直从事物理化学教学方面的工作和研究，认为要培养适应现代社会的应用型人才，在注重传授知识的同时，更要注重加强综合素质、创新能力和竞争能力培养。本文结合物理化学教研室的教学经验及催化剂方面科研工作的实践，就如何培养应用型人才这个问题阐述观点，并简要介绍相应的教学实践活动。

1.与学科特色相结合，培养应用型人才

物理化学要适应现代发展的需要，其内容必须不断地更新、完善。作为我院化工本科专业的一门重要的基础课程，应该把握专业教育的培养目标，根据专业学习的需要、学科发展的趋势及化学知识在本专业培养人才中的作用开展教学；在传授基本原理、基本概念、公式等重要理论的前提下，注重结合学科发展现状、最新研究成果及远景等前沿性知识，以更好地激发学生的创新思维，提高学生的科学素养，使理工科物理化学教学内容的专业属性更加明显，时代特色更加突出。在具体操作上，一方面教师应认真考虑如何依据“少而精”的原则对教材和教学内容做出合理的取舍，使教学内容合理优化、重点突出，使其比较全面地体现基础理论性和科学创新性原则。以环境工程专业物理化学教学为例说明。在教学过程中我们充分了解环境工程专业的特点，相应地针对专业选择物理化学的教学内容，对与环境紧密相关的化学热力学、化学平衡、相平衡、化学动力学、电化学、表面和胶体等部分作重点讲授，对统计热力学等理论性较强的部分做一般性介绍，即有选择、有针对性地安排教学内容。另一方面要根据学科的特色及与相关专业的联系，对教学内容进行必要的拓展和延伸，同时适当介绍学科前沿领域的新知识，融汇基础与前沿，即加强教学内容的与时俱进。比如，在讲解化学反应热效应时，通过实例向学生展示热化学在污水处理过程、热污染控制等多方面的计算问题。这样可使物理化学更贴近专业教学，更贴近生活，使学生不仅具有扎实的基础知识，而且开阔视野，为创新人才的培养起到入门作用，也为其今后的专业发展打下良好的基础。

2.提高教师自身素质，努力形成自己的教学风格

知识创新在于教育，而培养应用型人才的关键是教师，教师的教学风格和教学艺术对教学效果起着至关重要的作用。所以，我们摆脱“你教、我学”一味灌输书本知识的教学模式，树立先进的教学理念，采用课堂互动式、启发式等教学方法，实现教师为主导、学生为主体的双向互动，促进教学质量的提高。

2.1采用启发式教学方法

启发式教学有助于调动学生思维，激发其学习热情，培养其独立思考能力，从而提高学生的学习效率。这就要求教师在准备工作中吃透教材，精心备课，恰当地将教学内容与一些学生遇到过的熟悉的实际生活、生产实例联系起来，遵循“提出问题——引入新内容——启发学生得出答案——归纳总结”的原则[5]，使学生感受物理化学知识的魅力。如介绍化学势这个概念时，可以借用诗句“黄河之水天上来，奔流到海不复回”为引，提问：“水为什么总是从高处流向低处？”聪明的学生会回答因为高处的水势能比较高，由此抓住时机引入我们要介绍的概念——化学势，并由老师总结得出化学势类似于物理学中的势能，即一定条件下，一切变化必然朝着化学势减小的方向移动，使学生对化学势有了初步了解。这时为了进一步加深学生对化学势的理解，可以继续提问“在373.15K、101.325KPa状态下的液态水和水蒸气的化学势的相对大小及其原因”，学生通过所学化学势的知识，自己总结得出结论：化学势作为判据应用于相变化过程，若两相平衡则两相的化学势必然相等，这就是化学势的物理意义，从而使原来干巴巴的教学过程变得生动有趣。此外，为避免教学中的灌输现象，我们重点讲清思路和基本方法，启发学生动手推导一些物理化学公式。如在化学动力学这章中，公式众多，推导过程繁复，若都通过老师上课一一讲授，则既浪费时间，又不能激发学生的学习兴趣。我们对简单级数反应的速率方程采用学生课后自学、上课抽签进行黑板推导，在此基础上加以指导、总结，然后通过例题和习题，使学生加深对概念、公式及其应用条件的理解。这样既提高了学生的学习兴趣，又训练了学生的思维能力，从而培养了学生发现问题和解决问题的能力，激发了他们的创新动机和创造思维能力。

2.2采用互动式教学方法

学生是学习的主体，也是教学活动的主体，因此，教师在教学中要充分发挥学生的主观能动性和积极性，与学生在教学中产生良性互动。采取互动的方式有很多。设置疑问是一个非常好的方法，在讲授一个知识点前，可以先向学生提出问题，引导学生思考，并启发学生提问，再根据学生的问题，展开这个知识点。课堂上既有讲授，又有讨论，让学生通过思考和提问，逐步领会和掌握所学内容。如在讲授稀溶液的依数性知识时，我们提问：“为什么冰棒越吸越不甜？”供学生讨论，通过教师对学生回答问题思路的引导，学生得出了如下结论：“冰棒在冰冻之前是饱和的糖溶液，随着温度的降低糖的溶解度随之降低，于是就会有一部分糖分子游离出来，分布在冰棒里。冰棒遇热融化糖分子随之溶解，被吸进口中，于是冰棒里的糖分子越来越少，感觉糖味愈来愈淡”。接下来，我们进一步让学生列举其他稀溶液依数性的实例。学生踊跃发言，列举了“腌咸菜的水冬天不易结冰”，“海洋中的动物不能在淡水中生活”，“经过霜打的白菜格外甜”，以及“点滴要用浓度为0.9%的生理盐水、5%葡萄糖水”等例子。通过这种互动式教学方法，尝试使物理化学知识围绕实际问题而展开，使问题不仅成为激发学生求知欲的前提，而且成为学生期盼、理解和吸收知识的前提，提高对物理化学课程作用和地位的认识，培养学生的自主意识，取得较好的教学效果。

3.建立网络教学平台

随着现代信息技术的迅猛发展和智能手机、平板电脑等的不断普及，移动学习成了一种新的发展趋势。微信是当前移动设备的热门应用程序之一，其丰富的功能可为移动学习的开展提供有力的支持。笔者所在的物理化学教研室建立了自己的微信平台，教师和学生可以通过微信的私信、朋友圈、群聊等功能与自己关注的对象或公众号进行同步或异步的便捷交流，实现与特定群体通过文字、图片、语音、视频等形式进行全方位的沟通与互动，从而达到课堂讲解无法达到的教学效果，更好地提高教学效率。例如通过微信教师可以群发功能推送消息，将有关教学的课程内容或问题随时上传，让学生自由讨论；学生可以实时通过语音或短信的形式向教师提出问题，请求帮助，教师在线回答学生的疑问，即使当时不在线，提问也会被记录下来，老师上线以后再进行答复。这样可以避免过多的课堂讨论占用有限的课时，并且能让更多的学生参与进来。另外，微信作为一种社会性软件进行辅助教学，具备全天候、便捷性、移动化、易沟通等特点，它不仅为学生的个人知识管理提供空间，而且能够通过建立学习群体，为师生间网上同步交流架设一座桥梁，在教师的组织和引导下，师生一起进行讨论和交流分享学习经验，共同解决学习上遇到的困难。

通过网络教学平台，不但实现了教学资源共享，而且把教与学的交互过程进一步延伸到了课堂以外，充分地体现了以学生为主体的互动化教学模式，使学生有更多自由思考的空间，进一步调动了学生学习的主动性和积极性，培养了学生的创新能力，同时扩大了学生的视野，取得了较好的教学效果。

总之，物理化学教师要在今后的教学实践过程中继续探索，不断思考与创新教学过程，在不断学习和探索的过程中与学生一起分享传授知识、获取知识和应用知识带来的快乐，以培养适应现代社会需要的应用型人才为目标，努力完善教学过程中的各个环节，激发学生学习兴趣，增强课堂活力，培养学生的创新意识和解决实际问题能力，强化课堂教学效果。

参考文献：

[1]傅献彩，沈文霞，姚天扬，等.物理化学（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]李学峰，赵艳茹.案例法在物理化学教学中的应用[J].大学化学，2012，27（5）：14-16.

[3]杨风霞，连照勋，王爱荣.物理化学课堂教学中的兴趣教育[J].化学教育，2011，8：28-31.