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第1篇

關鍵詞：物理化學；改革；結合

物理化學是物理學與化學交叉的邊緣學科，是化學學科的一個重要分支，是化學學科的理論基礎。該課程是化工技術類專業一門必修的重要的基礎課，它在化學與化工人才培養中有負有極其重要的作用，對學生科學世界觀和綜合素質的培養、動手能力和創造思維能力的培養起著至關重要的作用。因此必須加強物理化學課程建設，不斷深化教學改革，提高教學質量，創建精品課程，才能完成時代賦予我們的使命。

物理化學教學改革包括教學內容(即教材)改革、教學過程改革、教學方法手段改革、教學管理(包括教學時間、教學安排、考試內容、考試方法、評分標準等等)改革。

1教學內容改革。即教材改革

我們先后使用了天津大學王正烈主編的《物理化學》第一版、第二版，教學過程中，不斷選用新教材，對老師來說要加重負擔，要不斷寫新的備課筆記。但我們體會到，寫備課筆記可以加深對內容理解，提高教學效果。近些年來由于量子力學、微電子技術、波譜技術的發展，新材料、新催化劑、納米材料的出現，促進了物理化學的發展。因此在教學內容上就不能局限于教材，要把物理化學的新知識、新成果介紹給學生。

2教學過程改革中。采用“六個相結合”

①宏觀與微觀相結合。對于難理解的概念，先從微觀上解釋，說明其物理化學意義，再從宏觀上形象化。比如介紹熵的物理意義時，我們可以將紅墨水滴入水中，紅墨水不斷擴散。系統混亂度逐漸增大，來描述熵是系統混亂度的量度。

②理論與實際相結合。例如講孤立體系熵增加，而開放體系因為可以有負熵流，可使開放體系熵減少。教學中聯系生物體成長、壯大、死亡過程與熵的變化情況；還聯系我國的改革開放政策，孤立體系——“一個封閉的山村”，熵值會越來越大，發展的動力就越來越小，經濟落后，人民受窮，而要改變面貌。必須改革開放，把山村變成開放體系，“要想富先修路，少生孩子多種樹”，引進外資、引進先進科學技術，就是引進負熵流，使體系熵值減少，才能快速發展。這樣既加深了對熵定律理論的理解，又能從自然科學角度說明黨的改革開放政策是正確性。

③內容與方法論相結合。對物理化學中一些原理、定律的建立，除了要講清原理的內容外，還要說明該原理是采用何種研究方法得來的。例如講理想氣體、理想溶液、理想吸附時，向學生說明這是采用理想模型法得來的；講可逆過程時，說明這是采用科學抽象法得來的；講標準燃燒熱、標準生成熱、標準電極電位等時，說明這是采用相對數值法得來的。還結合教學內容向學生說明逆向思維、發散思維、類比思維方法的運用，教學中注意培養學生創造思維能力。

④基礎知識與前沿知識相結合。在教材的每一章末尾。或習題課上，介紹與本章內容相關物理化學前沿新知識、新理論、新成果、新技術。

⑤課堂教學與教學研究相結合。在課堂教學中，要把教學研究成果結合進去。例如在講熵判據時，結合教研論文“對化學熱力學熵判據的討論”，來討論“熵總是過程方向的判據嗎?”，在講化學平衡移動時，結合教研論文“反應組分濃度對化學平衡的影響”，來討論“增加反應的濃度平衡一定向產物方向移動嗎?”等等。

⑥理論教學與化工生產相結合。我們是職業院校，培養的大多數學生將來要到化工生產第一線，因此更要注重實驗環節，增強學生學習興趣，培養高技能，高水平的應用性人才。例如在講化學反應速率時，結合工業合成氨的具體狀況。探討如何提高反應速率，增加氨的產量。3習題課是提高教學質量的重要環節

物理化學課程是一門十分強調概念、定律和邏輯推理的理論課程。要學好它很不容易的，物理化學被認為是化工技術類專業中最難學的課程。難學的原因在于它有許多基本概念、基本定律，非常抽象不好理解，不好掌握，習題難解。我們在教學實踐中體會到，要化難為易。提高學生學習積極性，除了上好理論課外，習題課是一個重要的、必有可少的環節。學過物理化學的人都知道，必需多做習題。在解題過程中，加深對理論的熟悉與理解，培養分析問題、解決問題能力，解題過程是理論聯系實際的過程。上習題課要象上理論課一樣，認真備課、寫好教案。我們習題課的內容一般包括下列幾個部分：

①擴大知識面的新理論、新知識介紹。

②歸納總結一章中所學的知識。學生每節課所學的知識往往是“零碎”的感覺、片段的知識，只有把它們聯系在一起，形成相互關聯的知識系統，才能更深刻理解，更好掌握。為此，每一章學習后，我們幫助學生把一章中所學的知識點以“聯絡圖”形式進行歸納總結。

③總結學生作業中問題。對學生作業中的錯誤，特別是典型的有代表性的錯誤要及時指出，對有特色的解題技巧要介紹推廣。

④組織討論思考題。一般教材的每章后面，都有一些思考題。我們先布置給學生先思考、解答，習題課時進行討論講解。

⑤做一定數量的練習題。每章學習后，我們都印發給學生一些數量的練習題，其中選擇題20個左右，計算題5至8個。這些練習題都是歷年教學中精心挑選出來的，有代表性，有一定的難度。我們一般提前發給學生，要學生先做一遍，上習題課時，老師選擇其中典型試題講解。

4把現代化教學手段應用到物理化學教學中

20世紀90年代以來，計算機技術與網絡技術飛快發展，多媒體計算機集文字、聲音、圖形、圖像、動畫、影視等為一體，突破了時空限制，虛擬現實。多媒體計算機與網絡成為重要的教學手段、教學工具，把多媒體計算機應用到教學上，實現教學現代化。多媒體計算機在教學上應用，使教學的思想、教學的理論發生了變化，教學手段、教學方法、教學觀點與形式發生了變化，課堂教學的結構與內容、課外輔導的內容與形式、考試內容與方式、學生成績評定的標準與手段等發生了變化。國內外的大量實踐表明，進行計算機輔助教學，提高了教學質量，提高了學生的素質。把多媒體計算機和網絡技術應用到教學中，是教學改革的一個重要方向。計算機輔助教學有以下建議和思考

①編制課堂教學的電子教案與教學課件。

②對教材的思考題、練習題、習題進行詳細解答。并且輸入到計算機中，形成word文檔。

③編制計算機輔助教學課件(CAI)。

第2篇

像介紹表面張力時，就與學生一起做一個熟悉的肥皂膜游戲，邊做邊提問并講解，讓學生自己發現力的存在和力的方向，之后再讓學生畫出滴定管下端的液滴、水面下拉環或向下壓面時所形成的彎曲液面的表面張力的方向時，學生快速準確地畫了出來；在引出微小液滴的飽和蒸汽壓與平液面的蒸汽壓的關系，即開爾文公式時，就以冬天路邊的雪堆，環衛個人是怎么處理的為題，分析原因，得出結論，再從熱力學原理推導出開爾文公式，并和學生一起討論農民為何天旱時鋤地，“三北防護林工程”植樹利用了物理化學哪方面的原理。這樣在課堂教學中設置一些和生活實際相關的有趣的問題，讓學生帶著疑問和好奇去學習，使學生感到物理化學就在他們身邊，生動而具體，從而激發了學生的學習興趣。

二、使學科發展前沿的新技術和新成果滲透到課堂

物理化學作為一門化學專業的基礎課，在本科生的培養過程中，不僅具有為其它課程服務的作用，更重要的是培養學生的創新能力。這就要求物理化學的教學內容也需在原有課程體系的基礎上，精簡一些次要內容，而把學科發展前沿的新技術和新成果滲透進來，讓學生感受到物理化學課程不完全是一些枯燥乏味的概念和公式，而是活生生的現實。另外，物理化學與其他學科相互滲透、相互結合，形成了許多邊緣學科，拓寬了物理化學的研究領域。像光化反應與環境科學，生命科學，材料科學及信息科學的關系十分緊密，而光化反應在化學動力學中僅占很小比重，常被忽略，但在講課時介紹光催化在環境凈化和生命過程的應用，開拓學生的視野。在介紹表面活性劑時，引入學生比較關心的石油開采過程，扼要介紹一次開采、二次開采、三次開采等概念，使學生既掌握了表面活性劑的作用原理，又拓展了知識面；在講解電化學時介紹燃料電池，在講解真實氣體時介紹超臨界萃取技術等。教學大綱中雖然沒要求這些內容，但可以增加學生的信息量，引起學生學習的興趣，激發學生的學習積極性。

三、注重教學內容與教師科研的相互滲透

將教師的科研課題或成果直接轉化為教學資源或綜合性、設計性實驗的內容，學生根據自己的專業和興趣參加到教師的科研中，也可參加大學生創新創業項目，早期介入科研。例如，講到活度的概念時，就向學生介紹一位研究生的碩士論文的部分內容；講到接觸角時，又給學生介紹我們測定金屬溶液與不同種類固體接界時的接觸角的過程和結果；講到langmuir吸附和BET公式時，給學生推出了測定固體比表面的常用儀器-ASAP2020物理吸附儀，并給學生詳細講解測定分析過程。我們還將教師的科研項目二甲醚重整和甲烷重整用的催化劑的制備部分，轉化成綜合性、設計性實驗，要求學生從查閱文獻資料開始，自己設計全套實驗方案，經指導教師審核后即可進行制備，所得產品直接用于后續的重整反應。對于部分參與科研活動實驗結果較好的學生，我們積極鼓勵學生整理數據，撰寫論文并發表在國家級學術刊物上，曾先后在表面技術、天津化工、遼寧化工、化學工程師等期刊上5篇。這樣將教學內容與科研課題相互滲透，提高了學生的科研創新能力，還學到了科技論文寫作方法，增強了學生的自信心，激發了學生的學習興趣，調動了學生的學習積極性。

四、采用設問教學法活化物理化學課堂教學

所謂設問教學法，就是從人們公知公認的現象中提煉問題或困惑入手，設計一些與所講授課程內容相關的問題，引導學生仔細思考分析，展開廣泛討論等解決這些問題。在教學過程中，我們始終堅持一個原則，就是教學的目的絕非是向學生灌輸多少知識，學會推導多少個公式，完成多少種計算，而在于激發學生如何去思考與創造，授人以“漁”，而不授人以“魚”。精心設計問題成為物理化學課堂教學常用的組織形式。通過采用設問教學法，讓學生帶著問題學，不僅激發學生的學習興趣，積極參與教學,也讓學生學到有關的基礎知識,同時還培養了學生的科學思維能力、自學能力和運用所學知識解決實際問題的能力。例如，引出Kelvin公式時，先通過密閉容器中放置的大小不等的汞滴的變化情況，提問學生飽和蒸氣壓都與哪些因素有關？然后再從熱力學角度進行公式的推導，加深了學生對公式的理解，也調動學生積極參與到教學環節中，教師與學生互動，活躍了課堂氣氛。

五、建立物理化學教學的知識框架，注重學生的思路和知識點的銜接

第3篇

傳統的物理化學實驗大部分采用灌輸式教學方法，教師對實驗原理、實驗步驟、數據處理都進行詳細講解，學生的積極性和創造性得不到充分發揮。［2］重視學生實踐能力和創新能力的開發，培養創新型人才，已成為當今高校教育改革的核心。［3］實驗教學在培養學生實踐創新能力方面發揮著重要的作用。［4］因此，我們在總結實驗教學中經驗的基礎上，對“立足基礎知識培養創新思維能力面向科研實踐”的三層次進階型的物理化學實驗教學模式進行了探索和實踐。

（一）立足基礎知識

基礎性實驗的目的是培養學生掌握基本操作，正確使用儀器；能夠認真觀察、準確記錄實驗現象和科學處理實驗數據；初步具有查閱手冊、工具書及其他信息源的能力，以及實事求是的科學態度、勤儉節約的優良作風。環化學院“春曉班”是從應用化學和材料化學專業新生中選拔的優秀學生所組成的特色班級，以中國工程院曹春曉院士的名字命名。下面以“春曉班”為例介紹物理化學實驗立足基礎的教學內容。“春曉班”中一共開設了15個實驗（共64學時，分2個學期進行），其中10個實驗為基礎性實驗（共40學時），占總實驗學時的62．5％，學生如果基礎實驗部分做得不好，就不能通過物理化學實驗這門課程。在實際教學中，教師從嚴規范基本操作，嚴格把關，耐心指導，未掌握規范操作的學生必須重新進行實驗，直至合格。從嚴教學有利于培養學生準確觀察實驗的能力，掌握實驗的基本技能，同時也培養了學生實事求是的態度，學會了嚴謹的實驗方法。

（二）培養創新思維能力

物理化學實驗課第一個學期的最后一個實驗為設計性實驗。此實驗要求學生自己查閱文獻，設計方案，實施實驗，以提高實踐創新能力。學生沒有現成的實驗方案，需要自己動手設計方案。下面以設計型實驗“表面活性劑的臨界膠束濃度的測定及影響分析”為例介紹具體的實施過程：實驗中，學生可以根據自己的興趣選擇表面活性物質的種類、實驗測定的方法及影響因素（溫度、離子及醇的種類及醇的用量）。因此，在老師的指導選題下，每位同學選擇的實驗內容都不相同，這意味著每位同學要獨立進行實驗方案的設計，并根據自己的實驗內容查閱文獻資料，實施方案。教師在實驗前提供文獻檢索的途徑、一個主題或幾個關鍵詞，由學生自己檢索、篩選、閱讀相關的文獻，學生要在規定的時間段內根據查閱的資料，組織、總結前人的工作，然后設計自己的實驗方案。教師面對的學生的設計方案往往是五花八門的，這就需要教師做好足夠的預案。對于部分設計實驗能力欠佳，實在找不到相關文獻的同學，教師則會提供幾篇相關文獻供學生參考，但設計方案則必須由學生自己總結提出。實驗實施過程中，教師在場提供幫助，但不再手把手地指導，目的是培養學生獨立自主完成實驗的能力。實驗完成后同學們分組進行討論，如：選擇不同離子及醇的同學在一組討論，可以了解各種離子及醇對臨界膠束濃度的影響。這樣能提高大家的團結合作、共同討論的積極性，為后面的畢業設計及進行科研創新起到積極的作用。經過基礎性和設計性實驗的學習，第二個學期物理化學實驗的最后四個實驗為創新探索研究型實驗。我們開設了B－Z振蕩反應的影響因素分析、不同體系鈍化曲線的繪制及其鈍化劑的影響、高聚物分子量的測定研究、不同方法測定粉體的比表面積4個創新探索研究型實驗。選好創新探索研究型實驗項目后，同學們根據自己的選題方向搜集所需要的文獻資料，寫好實驗方案，由指導老師把關，方案可行才能進入實驗室進行實驗。實驗后如果發現問題或與原先預想的結果不一致，學生會積極地與老師探討，共同查找原因及重做實驗。同學因進度、實驗內容及儀器藥品不一樣，除了在規定的實驗時間內可以來進行實驗，還可以跟老師預約其他時間來進行實驗，直到實驗完成為止。該類實驗有可能成功也有可能失敗。實驗過程中，我們鼓勵同學由淺入深，先從自己熟悉的部分開始實驗，在此基礎上進行改進、探索，得出有益的結論。實驗方案的設計及實驗完成后均要求制作PPT進行答辯，對方案中可能碰到的問題，同學們共同探討解決的方法，實驗完成后將成果組織成論文格式的實驗報告，這樣學生的積極主動性及好奇心都大大地提高了。

（三）面向科研實踐

面向科研實踐方面所做的革新主要是打破原來物理化學實驗室只承接課程任務的局面。由于課時的限制，學生課程內在物理化學實驗室進行的實驗是有限的，然而他們在后繼的科研實踐如畢業設計、科學研究訓練及課外科技創新（如省級和校級大學生科技創新項目）等方面往往又會用到物理化學實驗相關的知識和操作，而這時的學生往往對以前課程內學習的知識會有所淡忘，如果能夠允許學生重新回到物理化學實驗室，結合自身正遇到的科研實踐問題進行物理化學實驗，不但能加深以前學過的知識的印象，而且對其今后的科研創新會有巨大的促進作用。但不可回避的問題是，這樣一來必然增加了物理化學實驗室管理的工作量。為了解決這一問題，我們采取的措施是預約制和指導教師負責制。那些課程外要來物理化學實驗室實驗的同學，必須先行預約。為此，我們正在構建網上預約系統，五臺基礎化學實驗網絡查詢及預約機也已經到位，不日即可投入使用。指導教師負責制是指來進行實驗的學生由其指導教師負責，所產生的儀器、藥品損耗等藥費一律由指導教師承擔。并且，該指導教師在學生進入實驗室之前，自身必須接受相關培訓，在得到物理化學實驗室管理教師認可的前提下才能使用物理化學實驗室。這對學生和教師的科研創新都起到了積極的促進作用。

二、改革實驗教學方法與手段，強化能力培養

傳統的基礎實驗采用“預習－實驗－總結實驗結果”，學生學多局限于教材，這不利于提高他們的自主創新性。在進階型的實驗教學過程中，我們結合具體的教學任務選擇合適的教學方法進行教學。如：在探索研究型實驗過程中，我們引導學生積極學會自主學習，即采用以學生自主探究為主，教師根據學生的需求加以引導為輔的主體性教學方式。［3］實驗完成后，要求學生將成果撰寫成論文格式的實驗報告及制作成幻燈片，并組織學生進行現場答辯。教師和參與整個項目的同學共同積極討論，根據答辯情況給出學生的成績，營造一個良好的師生互動、積極向上的氛圍。這樣，可以鍛煉學生的語言表達能力，對現場提問的思辨能力和綜合能力，增強自信心，提高學習、思考的積極性。“教學有法，教無定法”。新的教學模式應以現代信息技術，特別是網絡技術為支撐，能使學生選擇適合自己需要的材料和方法進行學習，并獲得學習策略的指導，逐步提高學習的能力。隨著現代教育技術的發展和應用，開展網絡化教學已是實驗教學的大勢所趨。基礎化學實驗中心為此建立了開放的網絡平臺，為實驗預習及實施提供幫助。我們鼓勵學生利用Excel、Origin、Chemoffice等軟件進行數據處理，同時規范了數據處理過程，為學生將來從事實驗或科學研究奠定基礎。

三、以人為本，創建“物理化學實踐教學大環境”，加強教學的平臺與團隊建設，達成“教學相長”