化工类专业《物理化学》教学模式的改革与探索

2018-05-24刘海

山东化工 2018年9期

刘海

(北方民族大学化学与化学工程学院，宁夏银川 750021)

物理化学主要研究物质变化及与化学变化相关的物理变化中所遵循的规律和基本原理，是化工类专业的学科基础课，在整个专业人才培养体系中起到承前启后的关键作用，它既是前期无机化学、有机化学等课程的延续，又是后续化工原理、化工热力学、反应工程等专业核心课程的基础[1-2]。通过它的学习进一步学会物理化学研究问题的一些特殊方法，使学生具备和掌握针对问题建立假设和模型并上升到理论的能力，同时，提高结合具体问题分析、解决的能力。学习它的基本理论和方法对锻炼学生思维，开发学生智力，发展学生能力有着重要作用。笔者结合多年来从事该专业物理化学教学的实践经验，对化工类专业物理化学课程教学模式浅谈自己的实践探索，几点体会总结如下：

1 突出理实结合

化工类专业人才的培养不能偏离工程教育的轨道，必须遵循工程教育的内在规律和要求。应注重强化学生的“工程”意识，培养“工程”思维，重视“工程”实践，提高“工程”能力，因此，必须构建科学合理的教学模式。教学内容是课程特点的关键与核心，是实现人才培养目标的基本保证和具体体现。针对物理化学课程内容与工程实际联系少，工科特色不足的薄弱环节，在物理化学课程的讲授上要与工程相结合，使课程的工科特色更加突出。

基于上述原因，作为专业课基础的物理化学课程，必须注重在教学中突出工程教育，理实结合则是必然的选择。比如，在讲述表面现象相关知识点时，教师在课堂上将内容发散至表面活性剂的作用，结合工程教育，提出让学生通过查阅相关资料提供洗手液、洗衣粉、洗衣液等生活中的洗涤用品的制备方法，工艺路线和条件，同时，给出判断洗涤效果的方法和依据。通过对上述实验的讨论和分析，选用最佳方案在实验室中实验验证。这样的教学方式改革不仅让学生强化工程概念，同时通过理论与实验相结合，更能激发学生的学习兴趣，学生的学习效果也不仅仅局限在对基本理论和概念的死记硬背，而是在充分理解的基础上活学活用。

2 推行学习手册

《学习手册》是针对当前课堂教学面临的学生上课状态不好，到课不积极，听课不认真等具体问题，而实施的一项旨在引导学生全面参与教学过程的创新做法。《学习手册》的主要栏目包括听课笔记、课前提问、学习中的疑问、教学方面的建议和答疑等项目。学生可通过手册与老师沟通交流，经过两年的探索、修订和逐步完善，课堂教学氛围得到了明显改善，教学效果也得到了显著提升。根据随机调查显示，学生对《学习手册》作用的认可率达到85%以上。课堂教学氛围直接关系到课堂教学效果，虽然各个高校都不乏有自己的所谓制度规范，但大多处在被动应付之中。教师也往往顾忌于学生的个性及学评教等因素，陷入不好管、管不好、不想管也不敢管的无奈境地。自从实行《学习手册》制度后，学生的到课率得到了保证，听课热情普遍提高了，课堂笔记明显认真了，互动讨论明显积极了。

3 丰富案例教学

案例教学是一种以案例为基础的教学方法，没有特定的答案，教师在教学中扮演着设计者和激励者的角色，鼓励学生积极参与讨论。例如，在引出熵的概念时，多数学生难以掌握，也很难通过与生活息息相关的现象或规律辅助理解，因此，笔者以“熵的前世今生为主题”，以讲故事的形式，鼓励学生查阅资料，独立思考，发散思维，讨论交流，案例总结。许多学生以此为题，不仅从自然科学，还从社会科学等多角度、多维度地阐述了他们对于熵这个概念的理解及其应用。通过这样的教学方式改革，激发了学生的学习兴趣，学生以这些过程相关环节的训练提高分析、综合及表达等技能，引导学生变注重知识为注重能力，同时，重视双向交流，促使教师加深思考，不断补充新的储备知识。

4 加强章节总结

物理化学注重强调逻辑性和系统性，公式多，概念多，定理多，使用条件非常关键，往往是学生在掌握相关知识点时的难点和容易忽略的内容，因此，在章节结束时，将主要内容，特别是重点和难点通过知识脉络图解加以总结，使得知识前后联系更加清晰，逻辑性和系统性更加突出，有利于学生记忆、掌握，达到举一反三的最佳效果。例如，热力学第一定律章节的知识脉络图解见图1，通过归纳总结，学生对知识点之间的逻辑关系可以深入掌握，既方便公式、概念和定理的记忆，也可以了解不同条件下热力学第一定律的应用。通过章节总结的加强，学生普遍反映学习方法一目了然，学习效果不断提高。

5 试点小班教学

小班化教学相对于大班教学的好处是不言而喻的，由于同时听课的学生较少，教师可在课堂上与学生充分沟通、交流，有利于形成探讨、交互式课堂，鼓励学生思考和表达。但是，实行小班教学对教师提出了更高的要求，需要授课教师转变教学理念，认真研究课堂教学，并创新课堂教学。

笔者所在学院在师资和教室条件具备的前提下，积极推进小班教学，物理化学课程从最初的一百多人一个教学班到现在一个班不到四十人，为小班化教学试点提供了保障。授课教师充分利用小班教学，将上述理实结合，案例教学引入其中，课堂教学模式从传统的填鸭式，过渡到启发式、讨论式和批判式，教学效果得到明显改善，学生的学习积极性，参与性大幅提高。

总之，物理化学课程作为化工类专业学生的一门核心基础课程，需要我们结合化工类专业的特点，结合专业课程的设置、培养方案以及培养目标，积极推进教学改革，不断加强课堂教学效果，从每一堂课做起，从每一节内容做起，做细，做精，做好，才能使物理化学课程在化工类专业人才培养体系中发挥出它应有的作用和功能。