从“物理化学”教学谈高校教师的教学成长

戴肖南，赵红霞，马万勇，陈彤彤

（齐鲁工业大学〔山东省科学院〕 化学与化工学院，山东 济南 250353）

高等教育的主要目的是为我国社会发展培养高素质的创新人才，而高校教师则是提高教学水平、提升人才培养质量的根本保障。伴随着社会的进步和高等教育的发展，对高校教师素质的要求也逐步提高。我国高校教师多是毕业后直接步入教学领域，在教学理念、教学目标、教学方法及教学研究等方面缺乏经验。笔者作为具有二十年教龄的高校教师，拟从高校化工类专业基础课程“物理化学”的教学出发，从以下几个方面谈谈高校教师的教学成长。

一、教学目标

物理化学是化学的理论基础，是从物质的物理现象和化学现象的联系入手，来探求化学变化基本规律的一门学科。随着学科发展，物理化学不断向更多的科学领域渗透、融合，目前已成为化学化工类专业的主干基础课程。例如，我校“物理化学”课程面向化工、应用化学、制药、药剂、材料工程、材料化学、高分子、造纸、皮革、食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程、生物技术、环境工程、环境科学、酿酒等多个专业开设，课程目标如图1所示。

图1 课程目标

由于面向多个专业开设，在教授“物理化学”课程之前，教师需要熟悉专业的培养方案，按照专业人才培养目标的要求和本课程对知识、能力、素质的要求，完成课程教学大纲（或课程标准）规定的任务。

不同专业对学生的培养要求不同，因此即便同一门课程，在内容的讲解上侧重点也应不同。在讲授“物理化学”课程时，首先要求课程中的基本知识点都要讲解，其次要求联系学生专业特点进行讲解。例如，许多天然或人工合成材料都是重要的多相系统，开发并利用这些资源，需要具备有关相平衡的知识。因此面对材料专业的学生，教师可以侧重对《相平衡》一章进行深入详细的讲解。而在实际的化工生产中，人们最关心的莫过于如何控制反应条件、反应进行得快慢、产物的最大产率等问题，因此对于化工专业的学生，在讲授《化学平衡及化学动力学》章节时，可以利用问题式或启发式教学，引导学生从生产实际出发，将理论知识与生产实践相结合，激发学生的学习兴趣，使学生牢固掌握基础理论知识。

二、教学理念

“物理化学”是一门内容抽象、逻辑性强的课程，相对于“无机化学”“有机化学”及“分析化学”等先行课程来说，公式复杂繁多，并涉及物理知识及数学推导过程，学生往往会产生畏难情绪，这也使得“物理化学”成了大学理工科专业中比较难学、难教的一门课程。

（一）学生为本

在教学这个双边活动中，作为“教”一方的教师要教好“物理化学”这门课，首先应端正教育观念。在多年的教学工作中，笔者发现在教师中存在这样一个较为普遍的现象：许多教师认为，只要自己认真备课、认真教课，对得住自己的良心就行了，学生学好学坏是他们自己的事。持有这种观念的人很难成为一名合格的高校教师！教师的职责不仅在于“教”，更在于“教好”！评价一个教师教得好不好，应以学生的学习效果为主要标准。

（二）因材施教

要教好“物理化学”这门课，应该明确学生是教学的主体，教学应该以学生为本，因材施教，充分重视学生的学习基础、学习需求及学习效果，根据学生的特点进行教学，才能达到事半功倍的效果，而不是千篇一律采用一种方式，或者直接生搬硬套别人的教学方法。对学习主动性高、理解能力强的学生，教师可更多关注如何拓展学生的知识面，如何引导学生提升自学能力。对学习主动性不高、理解能力较差的学生，教师应慢讲、细讲，让学生掌握基本内容，学会理论知识的基本应用。

不同层次的学校，招收学生的层次不同。教师在哪个层次的学校工作，因材施教地教好这个层次的学生就是教师的职责，不管他们的学习基础如何、学习能力如何。树立正确的教学理念，是教师教学的基础。

（三）以情育人

师者，所以传道授业解惑也。教师的职责不仅仅是简单的授业解惑，更重要的是要肩负起育人的重任。课上教书育人，课下也要走近学生，真诚地与学生交流。

目前，学生面临的课程内容越来越多、要学的科目越来越多、就业的压力越来越大、对学生掌握知识和技能的要求越来越高。因此，若想在众多课程中脱颖而出，让学生喜欢你的课，达到良好的教学效果，一是做到让学生尊敬你：尊敬你为人正直、做事认真、态度严谨、尊重学生。二是佩服你：佩服你知识丰富、内容熟练，讲课脱稿、富有激情；佩服你科研工作突出，授课时将学科前沿信息与教学内容相结合。三是喜欢你：喜欢你的教学方法，使学生有兴趣、爱学；喜欢你和蔼可亲，和学生打成一片。

三、教学方法

教育部发布的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》指出，高校教学应突出学生中心，注重激发学生的学习兴趣和潜能，创新形式、改革教法、强化实践，推动本科教学从“教得好”向“学得好”转变。

（一）“物理化学”传统课堂教学面临的困境

“物理化学”内容抽象、公式繁多、逻辑性强，是大学理工科专业中比较难学、难教的一门课程。随着课程改革的进行，许多理工科院校“物理化学”课程学时都进行了缩减，如我校由88学时缩减为64学时。学时的缩减客观上给“物理化学”教学造成了一定的困难，在有限的课时内不得不缩减习题课的内容，而这样做的结果恰恰不利于学生对知识的掌握和运用。因此，若想要学生学好“物理化学”课程，教师在教学方法上就必须多动脑筋，克服上述困难。

（二）多元教学方法的应用

在“物理化学”课程教学中，教师使用多元化教学方法（见图2），有利于提高教学效率。

图2 多元化教学方法体系构成

1.“实例+问题”式教学法。“实例+问题”式教学法是笔者比较推崇的在实际教学中应用效果良好的教学方法之一。学生往往认为课本知识枯燥无味，而通过引入生产或生活中的实例，启发学生思考，可使其深层次地分析问题，探究如何利用理论知识解决实际问题。通过将理论知识与生产实践相结合，引导学生从生产实际出发，激发学生的学习兴趣，使学生牢固掌握基础理论知识。以工业氨的合成反应为例，利用“物理化学”中的热力学第一定律、第二定律、化学平衡及化学动力学的基本原理，可以解决工业合成氨生产中的诸多问题，比如如何确定反应进行的限度、如何确定反应的最佳反应及工艺条件、如何确定实际生产工艺的能耗等。引导学生结合“物理化学”基本理论深入思考、分析以上问题，探讨解决上述问题的方法，既能够激发学生强烈的求知欲，也能培养学生的工程应用能力。

2.在线开放课程的建设与应用。在线开放课程的建设与应用是提高“物理化学”课堂教学效率行之有效的方法。传统的“物理化学”教学以课堂讲授为主，复杂抽象的教学内容遇上枯燥的教学方式，自然无法吸引学生的学习兴趣。学时的缩减使得授课教师在有限的课时内不得不缩减课程内容，尤其是缩减习题课学时，而这样做的结果恰恰不利于学生对知识的掌握和运用。MOOC的建设与应用可以在一定程度上解决上述问题，下面以我校“物理化学”在线开放课程的建设与应用为例加以说明。

我校“物理化学”在线开放课程于2018年8月建设完成，并上线山东省课程联盟平台。在MOOC背景下，“物理化学”采用线上线下混合式教学（线下学时∶线上学时=1∶3），对于系统性、逻辑性强的内容，如热力学三大定律，主要由授课教师主讲；较易掌握的内容，如气体的pVT性质、电化学概念及表面活性剂的应用等内容，则应用MOOC+翻转课堂的教学模式，以达到事半功倍的教学效果。另外，课外阅读、知识拓展等内容，则以学生线上自学为主。同时，线上课程的建立更加有利于学生对课程内容的预习与复习，为学生提供了一条可深入思考的课后复习途径，帮助学生夯实知识基础。

在教学实践中，基于自建的在线开放课程，我校“物理化学”教师团队积极探索应用问题式、启发式、案例式、讨论式及翻转课堂等多种先进实用的教学方法，充分调动学生的学习积极性，着眼于构建学生自主学习和师生互动相结合的教学模式，全面培养学生的职业素养和科创精神。

丰富的教学内容、灵活的教学方法，增强了课程吸引力，调动了学生参与课堂的积极性，促进了学生自主学习，满足了学生个性化学习需求。此外，由于许多内容在线自学，因此线下课程可以留出更多的时间，指导习题的解题思路与方法，以便学生在练习中掌握重点知识，有效提高教学质量。由于教学成果突出，我校“物理化学”课程于2020年获批山东省首批线上线下混合式一流课程，2021年获批山东省首批课程思政示范课程。

“物理化学”在线开放课程的建设与应用，为有效提高教学质量提供了良好的契机。但是，多媒体设备及网络技术等现代教学手段不能也不应该完全取代传统的教学模式，例如最为传统的“黑板板书教学”看似原始，但在公式推导方面有着电子设备无法取代的优势。现代教学手段与传统教学模式是相辅相成的，不能够相互取代。

四、教学研究

教学研究是高校教师提高个人业务水平的有效手段，是提高高校教学质量的必要途径。通过总结教学规律、提炼经验感悟，获得对教育教学实践进行再认识、再思考，获得对教学理念、教学目标、教学内容及教学方法新的认知，从而提升教学质量和业务水平。

进行教学研究，不仅仅是发表教研论文、申请教研项目，更重要的是通过归纳教学案例与总结教学心得，提炼教学经验，将教研成果加以推广，促进先进教学经验的传播应用，助力高校课程改革，进一步提高高校教学质量。我校“物理化学”在线开放课程建设完成后，于山东省课程联盟平台上线，至今已有西北大学、安徽建筑大学、新疆大学等12所高校选择使用，助力省内外兄弟高校课程建设及人才培养。

五、科研辅助教学

教学与科研，如鸟之双翼，相辅相成，缺一不可。一方面，教学能使教师对理论知识体系的理解更为准确、深刻，促进科研水平的提高；另一方面，科研对教学的促进也是不可或缺的，除了可以开阔学生的知识面，促进学生对当前科研前沿的了解，提高学生的学习兴趣，还可以提升教师在学生心目中的地位。教师在学生心目中的地位对学生学习非常重要，学生敬佩这个老师，就喜欢这个老师的课，这门课就会学得好；学生对科研工作充满了好奇，对做科研的教师也尊敬有加。

以我校“物理化学”团队为例，团队教师共10人，其中有8人具有博士学位，在承担课程教学任务的同时，还进行科学研究工作。为培养学生的创新思维和实践能力，他们开放各自的科研实验室，鼓励本科生走进科研，申请开放实验、大学生创新创业计划等，有效提升人才培养质量。如笔者将自己的科研项目转化为国家级大学生创新创业训练计划项目“I型胶原的提取、结构表征及分散体系流变性研究”。该项目涉及热力学、动力学、胶体与表面化学等物理化学学科的主要分支。在项目实施过程中，既可以帮助学生掌握“物理化学”课程基础理论知识，又可以激发学生的求知欲，培养学生的科学素养，为今后的发展奠定基础。此外，团队教师充分利用区域和行业优势资源，把企业单位的教育资源“融进来”，让学生“走出去”，校企合作，产学结合，培养学生的工程实践能力和创新精神。

高校作为高素质创新人才的培养基地，理应重视科研、鼓励创新，以科研带动教学，以教学检验科研，从而提升人才培养质量。

作为一名“物理化学”课程教师，要不断提高自身素质，改革教学模式，积极挖掘课程资源，不断丰富教学内容，在课堂上引入生产生活实例或学科前沿，通过MOOC辅助教学，激发学生的创新思维，培养学生的创新和实践能力，提高“物理化学”教学效果，做到教师教得好，学生学得好！