以能力培养为目标的《物理化学》课程教学改革初探

谭瑶(重庆三峡学院环境与化学工程学院，重庆 404000)

0 引言

物理化学(Physical Chemistry)是化学及相关学科的理论基础，是化学、化工、冶金、材料等专业本科生必修的专业主干基础课之一。它是从化学现象和物理现象的联系入手，借助数学、物理学等基础科学的理论及其提供的实验手段，来探求化学变化中最具普遍性的基本规律的一门学科[8]。对于我校化学工程与工艺专业来说，该课程在整个化工人才培养计划里起着承上启下的作用，它是先行课程无机化学、分析化学、有机化学普适规律的理论归纳和定量探讨，是后续专业知识深造和科研工作的理论基础，也是连接化学与其他学科的桥梁。

从专业特点来看，化工专业化工与实际生产结合紧密，而物理化学为化工原理、分离工程、反应工程以及化工设计提供直接的理论依据[3]。然而作为一门基础课程，物理化学中的理论和定律多为19世纪早期提出，都是人类通过长期生产实践总结出来的经验定律，一般情况下不可更改和推翻，该课程中也涉及到很多公式的推导和计算。因此，在教学过程中会存在以下问题。(1)课程内容死板，缺乏新理论，新技术；(2)教师上课手段单一；(3)公式计算繁多学生难于理解掌握；(4)知识点与生产实际需要脱节等问题，鉴于以上问题，必须对物理化学课程教学进行深入研究和调整，通过对教学大纲，教学内容，教学手段等方面的改革，培养具有能够解决化工生产过程中实际问题的应用型人才。

1 教学大纲调整

近年来，我校逐步加大向应用型本科院校转型发展的力度，旨在培养术素结合，具有一定专业能力，解决相关实际问题的新型创新型人才。那么对于专业相关课程的改革也势在必行。课程的改革首先应从教学大纲入手，根据本课程在教学计划中的地位、作用以及课程性质、目的和任务而规定课程内容、体系、范围和基本要求。物理化学作为化工专业的一门重要的专业基础课，通过本课程的学习，不仅应使学生明确物理化学的重要概念及基本原理，牢固地掌握物理化学的基础理论知识，掌握物理化学的基本计算方法[3]。为后续课程的学习打下良好基础；而且应该培养学生分析和解决化学化工问题的能力，特别是使学生进一步具备根据具体条件应用理论知识解决实际问题的能力；同时也促进学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力。

物理化学之前的教学大纲是以教材为导向，根据教材章节安排教学内容和课时，在教学过程中，按照教材先后顺序千篇一律讲解课本内容，没有新意，学生学起来很乏味，在遇到难的知识点，理解困难的时候很多学生就选择放弃，周而复始，学习效果很差。新的教学大纲以提高学生能力为导向，将教材里的各个章节的重点知识点提炼出来，化繁为简。并且明确知识点在本课程中的权重，以及毕业要求。因此，在教学过程中，可以有的放矢，根据教学大纲可以将不重要或者与本专业无关的知识点去掉，将重难点知识着重讲解，大大提高了学习效率，使学生能更好的消化吸收重要内容。同时，每个知识点对应能够提高学生哪方面的能力，预测相应的学习结果，基于能力培养为目标，学生明白通过本知识点的学习可以解决实际生产中的哪些问题，从而，学生有了明确的学习目标，大大提高了学习兴趣。如表1所示，以电化学这章举例说明教学大纲的制定。

2 教学内容优化

表1“电化学”教学大纲

“四大化学”之一的物理化学，和其他三门理论课程比较有许多相同之处，作为化学、化工专业的专业基础课，课程内容偏向于基本定律和基本理论知识点，并且公式繁多；通过教学总结发现，物理化学中的一些理论与无机化学中的内容有部分重合，比如化学平衡，化学反应速率等。因此，在调研其他课程的基础上，应该对重复内容作精简，或者课堂讲解时应该减少这部分重复内容的课时时间。由于化工专业的特点，更偏向于实际应用，学生毕业后更多是进入工厂车间实际操作，服务于地方经济的发展，由此可见，在教学内容上对于理论性太强，或是繁琐的公式推导应加以减少或删减，对知识的掌握以适合、会用、够用为标准，把讲课重点放在科学思维方法和解决实际问题能力的培养上。

建立科学的教学内容体系，还可以与案例式教学结合。比如在讲解二元汽液平衡体系相图时，可以结合化工精馏操作单元分析，由汽液平衡理论可知，液体反复的部分汽化和部分冷凝，可以使混合物较为完全的分离；在讲解热力学第二定律吉布斯自由能判断过程和化学反应的方向时，可以结合实际案例让学生分析和判断，然后怎样计算ΔG。这样有针对性的选择教学内容，将所学知识与所具备的能力相对应，使教学内容简而精，提高了学生学习的主观能动性和学习效率。

3 教学模式改革

目前传统的教学方式为“PPT+板书”的模式，主要是教师讲，学生被动接受为主。在教学过程中也经常用到引导式、启发式、探究式教学，但学生的学习积极性却没有明显提高。单纯的课堂教学很难吸引学生集中精力进行学习。随着信息技术的发展，大数据时代引领传统课堂走向了一个新的领域，各种在线课堂应运而生。物理化学课程结合在线课程教学，可以大大增加学生的学习积极性。教师利用在线课程平台建立本课程教学视频、教学课件、电子教案、习题库等辅助学习资料，构建了整体教学体系，结合传统课堂教学模式，形成线上线下混合式教学，学生利用课余时间可以自主完成学习和预习。有疑问和难点再通过课堂讲授解决。在课堂教学环节中还可以设置讨论、提问、评分等环节，增加课程趣味性。课后教师向学生发布学习任务，推送与专业相关的知识、信息，与学生进行在线交流，答疑解惑。这样教师在教学中真正做到课前、课中、课后对学生学习进行把控，时时了解学生的学习情况。同时学生通过学习平台可以更好的与老师交流互动。通过师生互动营造出一个全方位立体的教学氛围，能够使学生感受一种活泼的教学氛围，大大地提高教学的效率。

但是，信息化是一种教学的辅助手段和方法，不能完全取代传统的教育。教师的深度讲解、示范、剖析、点评等在课堂中也是不可获取的元素，在课堂中要加强教学设计，充分利用好信息化平台，为教育所用[9]。

4 结语

针对目前物理化学教学中的不足，结合物理化学课程理论性、逻辑性和概括性强的特点，为了提高化工专业物理化学课程的教学质量，激发学生的学习兴趣，培养学生的应用型思维和实际应用能力，物理化学教学必须以化工专业特点为宗旨，从教学大纲的调整入手，着重培养学生的实际应用能力，不仅需要对教学内容进行优化，还要与时俱进，在教学方式和教学手段上，不断改革和创新，要系统掌握物理化学的学科体系，提高思辨能力，培养学生综合解决实际解决问题的能力，做到理论与实际相结合，才能得到理想的教学效果，才能培养出真正为地方经济发展出力的应用型人才。