物理化学课程教学改革初探

摘要：在本科教学中，通过近几年对物理化学课程教学的初步探索，提出了教学改革思路：培养学生学习兴趣，提高学生创新能力；关注科学技术前沿中的物理化学，激发学生创新意识；建立多样化教学模式，提高课堂教学效果；加强开放性实践教学，提高学生综合能力；建立多形式的考核模式，全面考核学生综合素质。

物理化学是化学中重要组成之一，也是一门具有创新性和发展前途的学科。在《自然科学学科发展战略调研报告（物理化学卷）》中指出了它的重要性：“实践表明，凡是具有较好物理化学素养的大学本科毕业生，适应能力强，后劲足。由于有较好的理论基础，他们容易触类旁通、自学深造，能较快适应工作的变动，开辟新的研究阵地，从而有可能站在国际科技发展的前沿”[1]。由于物理化学涉及到的知识面广，应用条件严格紧密、使用灵活，且较难理解，使得教师感到难教，学生觉得难学。因此，为了使物理化学的概念、理论和公式不再枯燥乏味，让学生轻松又全面地掌握相关知识，提高物理化学的教学效果，全面提高学生的综合素质，几年来我们在课程教学改革中进行了大胆的尝试, 取得了较好的效果。

一、培养学生学习兴趣，提高学生创新能力

兴趣是最好的老师，也是学好一门课最有利的工具之一。孔子曾说过：“知之者不如好知者，好知者不如乐知者。”要提高学生对学习的积极性和主动性，就必需具有良好的学习兴趣。那么在课堂教学中，教师就应该把一些重点、难点的知识点通过设问的方式或引入一些生活中有趣的实例。例如为什么明矾可以净化水？是因为溶胶的聚沉现象。在冬天，为什么撒上盐可以防止路面结冰？可以用冰点下降原理来解释。为什么肾功能有缺陷的人血液中的糖分将进入尿液形成糖尿病？可用人体中肾具有反渗透作用来说明。通过举实例可以让学生感觉到物理化学在我们日常生活无处不在，而不会认为物理化学太抽象。同时也能帮助学生加深记忆及深入理解，激发学习兴趣，从而取得更好地教学效果。另外，可以增加定律公式背后的科学故事。每一个定律公式都凝结了无数科学家的辛劳，也往往伴随一些趣事[2]。如果授课时把这些故事穿插在课堂里讲，那么寥寥数语可在四十分钟课堂时间里充当着小精灵的角色。这样的授课不仅能激发学生的学习兴趣，还能拉近学生与老师之间的距离，更重要的是学生在自己兴趣爱好的基础上，能做到锐意进取，积极探索，开拓创新。

二、关注科学技术前沿中的物理化学，激发学生创新意识

在教学过程中将物理化学与前沿科学技术相结合，带领学生进入多姿多彩的物理化学世界，开阔他们的视野，加深对知识点的理解是提高物理化学教学效果的途径之一。网络是获取前沿科学的一个便捷的方法，在中国科学网中，每天都有新的科学前沿信息，其中就有很多物理化学方面的科研进展。例如，纳米材料―利用胶体化学中具有纳米尺寸的油包水胶束作为纳米反应器，从而合成了各种无机、有机、高分子纳米粒子。因此，物理化学原理是一些高科技的根与源，而物理化学教学则是打开了一扇窗户，让学生临窗眺望了高科技园区的无限风光[3]。另外，科普书籍和期刊也是获取科学技术前沿的一个便捷手段，通过多阅读与物理化学相关的书籍资料，如《环球科学》、《物理化学学报》和《中国学术期刊文摘》等，了解物理化学更多的前沿科技，提高学生的学习热情。目前，物理化学已在一定程度上指导实践,并在实践中不断得到丰富和发展。因此，引导学生关注物理化学的前沿领域，将会极大地激发他们的创新意识。

三、建立多样化教学模式，提高课堂教学效果

当今随着计算机技术的发展，多媒体技术的应用使原本枯燥无味的理论知识，通过生动、形象、直观的形式表现出来，它能调动学生的学习兴趣，为教师节省大量的板书绘图的时间,课堂教学的信息量大大增强[4]。多媒体教学使理论知识形象生动的表现出来，可以调动课堂气氛。在物理化学教学中，采用图文声色的课件可以使学生更容易理解知识要点，并且能提高教学效果。如：热传递过程、电解时电极上的反应过程、胶团的形成、燃料电池等内容都可以通过简单的动画来加以描述，构建一个绘声绘色的教学环境。因此，丰富教学手段和方法，构建和谐课堂环境是很重要的。当然，在构建多媒体教学的同时，也要综合使用板书。由于物理化学是一门逻辑性很强的科目，一些公式需要演绎推导，多媒体表达虽显示速度快，但学生的思维有时往往很难跟得上。而此时黑板上板书则更能让学生跟着教师的思维加以深刻理解，也能让学生有充分的时间去做笔记，同时架起了教师与学生之间互相沟通的一座桥梁。通过多样化教学模式，大大提高了学生的学习积极性和兴趣，教学效果显著。

四、加强开放性实验教学，提高学生综合能力

尽管物理化学的理论性较强，但它仍然是一门实践性的科学，所以重视实验和实践教学是十分必要的教学环节[5]。目前高校出现的普遍现象是学生进入实验室一般都是根据实验教材的要求开展一些验证性实验，这些实验对培养学生的实验操作技能起到一定的作用，但在培养学生综合思维能力、全面地分析问题、解决问题的能力等方面有一定的局限性[6]。学生在掌握了物理化学理论和基本实验技能的基础上，加强开放性实验教学，使学生在课余时间利用开放性实验室独立完成实验项目。每学期开学后学生会根据实验室给出的相关实验课题进行有针对性的选择，例如，乙酸乙酯皂化反应的动力学研究，循环伏安法定量测定苯甲酸钠等综合性实验，学生在指导老师的启发和引导下独立设计完成实验方案和具体的实验过程，这不仅有利于培养学生的创新意识，也锻炼了学生的综合思维能力和动手实践能力，更达程度上提高了学生的综合能力。

五、建立多形式的考核模式，全面考核学生综合素质

考试是教学过程的重要环节, 而不仅是评价教与学效果的一种手段, 它对整个教学活动有强化功能、检测功能和反馈功能[7]。目前大多数高校都把考试作为学生质量考核的一种重要手段, 但传统的一次性闭卷考试并不能反映学生是否真正掌握了本学科的内在规律及解决实际问题的能力。在实际物理化学教学中, 学生多反映该门课程涉及面广、公式太多, 难于记忆, 因此为了引导学生的学习方向, 避免死记硬背, 我们将传统的一次性闭卷考试转变为一套多形式、分阶段、闭卷与开卷相结合的综合考试模式。阶段性考试（占总成绩的40%）是在平时教学过程中每章节结束时随堂进行，采用闭卷考试形式主要考核学生对基础知识的掌握程度。综合考试（占总成绩的40%）是在学期结束时进行，采用开卷考试形式，试卷内容为4~5道综合应用题。学生需要通过查阅各种手册, 教材和参考书, 运用扎实的基础知识和解题技巧才能完成，这部分题有相当的难度, 主要考核学生对物理化学中化学热力学、化学动力学、电化学、表面物理化学、胶体化学等知识的综合运用能力。物理化学是化学学科中发展最快、应用最广泛的学科分支之一。为此，期中安排写应用小论文（占总成绩的20%）是让学生在较短的时间里掌握有物理化学方法的应用重要途径之一，考核时间放在期末综合考试前进行。学生通过查阅文献可以更好地了解物理化学在自己专业领域的最新科学技术及应用进展。同学们一致认为通过查阅文献, 可以主动学习知识, 增加了学习的兴趣和积极性, 扩展了自己的知识面。实践证明，该考核模式不仅激发学生学习积极性、主动性和创造性，还提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力，效果明显。

六、结语

物理化学这一门课程的教学不仅是传授知识，更重要得是传授获取知识的方法和思维、培养学生的创新意识和科学精神，提高学生的综合素质。在高速发展的现代社会，通过研究性、探索性教学，提高了学生的积极性和主动性，培养了本科生分析问题和解决问题的能力。因此，只有在教学过程中不断改革，探索新思路、新观念和新模式，才能培养出符合社会发展需求的综合性高素质人才。

参考文献：

[1]高盘良. 物理化学类课程的作用与定位[J]. 中国大学教学, 1999, (6): 24-25.

[2]曾义. 关于在物理化学教学中融入并传递人文精神的新思考―以物理化学的教学为例[J]. 高等教育研究(成都）, 2011, (2): 25-26.

[3]王明艳, 钱保华, 马卫兴, 等. 制药工程专业物理化学教学改革的实践与思考[J]. 甘肃科技, 2008, (24): 186-187.

[4]聂龙辉, 胡立新. 关于物理化学课堂教学的思考[J]. 广东化工, 2011, (1): 235-236.

[5]刘维桥, 尚通明, 朱雯. 物理化学教学改革的探索与实践[J]. 江苏技术师范学院学报（自然科学版）, 2009, (1): 23-26.

[6]夏璐, 韦贻春, 姚兴东. 加强实验教学示范中心建设 构筑创新人才培养平台[J]. 高教论坛, 2010, (12): 33-35.

[7]王春华, 曲荣君, 刘春萍, 等. 改革有机化学考试方法的探讨[J]. 化学教育, 2003, (9): 35-43.