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摘要：“物理化学”是东北电力大学应用化学、环境工程等专业的一门重要基础课程。结合学校实际及“物理化学”自身特点，从教学方法、教材内容、考核手段等几个环节探讨近几年在“物理化学”教学改革与实践方面的尝试与效果。
关键词：实验教学；教学改革；多媒体教学
作者简介：石月丹（1977-），女，吉林梅河口人，东北电力大学化学工程学院，讲师；刘春光（1976-），男，吉林省吉林市人，东北电力大学化学工程学院，副教授。（吉林 吉林 132012）
基金项目：本文系东北电力大学教学改革基金资助项目（项目编号：201014）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）09-0202-02
化学是一门应用广泛，极具创新性和发展前途的学科，而物理化学则是化学中最活跃的学科分支之一。[1]但是，“物理化学”理论性强，[2]历来被学生认为公式多、概念多、难理解，它综合了许多基础课程，如“无机化学”、“化工原理”等的基础知识，同时又是后续专业课的理论基础，在基础课和专业课之间起着桥梁和纽带的作用。[3]在“物理化学”的教学研究与实践中，如何提高学生的综合素质，培养学生的科学思维和创新能力是关键。而如何达到这一教学目标，不仅对“物理化学”教学来说是一种挑战，同时也是“物理化学”教学改革中最现实的核心问题。针对东北电力大学（以下简称“我校”）特色和相关专业及“物理化学”课程自身的特点，笔者所在教研室在“物理化学”课程的教学过程中不断探索，积累了一些经验和心得，并在实际教学过程中取得了较好的效果。本文将从激发学生的学习兴趣、培养学生的科学思维能力、提高学生的实践创新能力及教学内容和考核方式等方面谈一下近几年来对“物理化学”教学的认识和体会。
一、教学方法的改革
1.改革教学方法，激发学习兴趣，培养学生的科学思维能力
课堂教学以化学热力学和化学动力学为“物理化学”教学的两条主线来构建学生的“物理化学”知识框架，并贯穿到电化学、表面物理化学和胶体化学等全部教学中去。为了调动学生的学习积极性和主动性，我们采用了讨论式、互动式等教学方法为主，多种形式相结合的教学方法，实现了师生的双向互动，促进了教学效果的提高。
在教学中，强调理论与实际相结合，注重培养学生分析问题、解决问题的能力。例如，在化学热力学部分能量计算中教会学生采用状态函数法，即只要是状态函数的计算就根据状态函数的性质只看始态和终态而不用考虑中间过程。表面物理化学部分将所授理论知识与生活实际紧密联系，如“为什么水银压力计中水银面为凸面而酸碱滴定管中水面为凹面”、“雨伞为什么能防水”等，学生通过思考会做出不同的回答，教师再启发学生找到正确答案，使学生体会到学以致用的无限乐趣，激发了学生的学习积极性。再如化学动力学部分反应速率方程的推导，主要有稳态法、平衡态近似法和控制步骤法，向学生讲清楚每一种方法的适用范围，使学生理解、掌握并熟练应用。在教学中注重引导学生对科学思维、科学方法的学习和运用，启发学生由此及彼、融会贯通，使学生由被动接受转为主动参与、思考，发挥了学生的主体作用，培养了学生的发散性和创造性思维，把传统的以教师为中心单向传授知识的学习模式转变为以学生为主体、以教师为主导的教学模式。
2.加强实验教学，提高实验教学效果
根据课程教学大纲的要求，结合专业特色和本课程的特点，设计了由课内实验、课外创新实验和毕业论文等环节构成的由普遍到个别、由基础到创新的一体化实践教学模式，培养学生的实际操作能力和创新能力。
课内实验开设主旨是既反映“物理化学”主要内容，又体现其在电力行业应用的综合性实验和设计性实验，以培养学生的基本技能和实践创新能力。物理化学实验共32学时，其中，综合性实验24学时，占75%，设计性实验8学时，占25%。综合性实验有助于培养学生综合运用物理化学理论知识的能力和动手能力，设计性实验是学生通过查找资料，自己设计实验方案，这就大大激发了学生学习的主动性和积极性，提高了学生的创新能力。通过课内实验，使学生掌握基本的物理化学实验技能，学习各种物理量的测定，正确使用各种测量仪器，掌握测定方法和原理，并对测得数据进行科学、合理地处理、分析和评价。在教学过程中，由研究生辅助教师指导实验教学，以进一步提高实验教学效果。开展与“物理化学”密切相关的课外创新实验活动。课题组引导部分有兴趣的学生在“物理化学”知识框架下开展创新实验，突出个性化培养。例如，课程组教师指导学生进行了“高能铁电池的开发”、“超疏水表面结构的制备”及“人造肌肉的合成与应用”等课题的研究，这些研究涵盖了电化学、界面化学、胶体化学及光化学，并且和应用化学专业的“水处理”等课程相关知识有机结合起来。同时，指导学生开展了“差热分析仪的制作”，不仅从原理上紧扣物理化学理论思想，并使报废的分析天平得以利用。通过课外创新实验，不但培养了学生的实际操作能力和独立分析问题、解决问题的能力，也培养了学生的初步科学研究能力，为以后工作和继续学习深造打下坚实的理论和实践基础。在毕业论文中突出“物理化学”理论的运用，引导一部分学生开展科学研究，进一步突出学生创新能力的培养。
3.合理采用多媒体教学等现代化教学手段
根据“物理化学”课程内容特点，开发了“物理化学”多媒体课件。在课程安排上，根据教学内容选择性地使用多媒体进行教学，促进了创造性思维的发展，改变了传统的单一“黑板+粉笔”的教学方式。例如，在教学中将化学动力学过渡理论的势能面部分采用多媒体进行教学，使学生很清晰地理解“鞍点”、“能垒”等概念。但在使用课件时，教师必须认识到它只是一种辅助手段，在教学中只有合理使用，才能切实提高“物理化学”的教学效果。又如一些重要公式的推导就不适合使用多媒体课件进行教学，仍要采用“黑板+粉笔”的授课方式，这样在推导过程中，可以引导学生共同思考，以加深他们对所授知识的理解，掌握处理问题的方法。这不仅使课堂教学灵活生动，更增加了课堂信息量，受到学生的普遍欢迎，大大提高了教学效果，同时使传统的授课方式与现代化教学手段起到优势互补、相得益彰的效果。
二、教学内容的改革
对“物理化学”课程的教学内容进行了整合，压缩了陈旧内容，并注重“物理化学”与后续相关专业课知识的衔接。如与“无机化学”课程重复的内容（动力学、化学平衡、电化学部分等），在“物理化学”讲授中缩短讲解时间，并不断充实“物理化学”科学技术前沿的新理论、新思想、新成果及新应用。另外，在讲授理论知识的同时引入其在相关专业课程和生产实际中的应用。如在火力发电厂中使用的燃煤，其最重要的指标就是煤的发热量，这就与“物理化学”中的燃烧热测定实验密切相关。[4]
对“物理化学”中的公式尽可能用数学语言加以详细推导和描述，并重视例题、习题的讲解和课后答疑。每次课后布置一定量的作业，可以帮助学生及时理解、掌握所学知识。例如在热力学部分，边讲授边布置习题、作业并及时上习题课，在习题课上针对典型的例题采用讨论式教学方法，让学生找到多种解决方案。这样既可以培养学生的逻辑思维能力，也能使学生更加明确公式的使用条件及适用范围。
三、考核方法的改革
严格验收，建立多样化的考核手段。考核是检查学生对所学知识掌握的程度和存在的问题的过程，也是检验教师教学质量和教学效果的一种方法。为适应新的教学体系，本课程采用过程化考核和终结性考核相结合的方式，避免一张试卷定成绩的传统考核方式。首先，注重过程化考核。平时成绩占总成绩的20%，包括作业、出勤和各种方式的随机测验等，实验成绩占总成绩的20%，包括预习报告、实验操作和实验报告等，最后的期末终结性考试占总成绩的60%。这就减少了成绩的随机性因素，能更好地反映学生的综合能力和水平。其次，在期末闭卷考试中，要注意命题的多样性，体现记忆、理解和应用的全面考查，同时增加了一定比例的综合素质题，考查学生运用所学知识、原理来分析和解决实际问题的综合能力。最后，做好平时及实验成绩的考核和管理，加强期末考试的科学性、客观性和有效性。
四、小结
总之，通过近几年的“物理化学”教学改革与实践及各种教学方法、现代教育技术手段等的灵活应用，有效地激发和调动了学生自主学习的积极性，全面提高了“物理化学”课程的教学效果，为实现我校“一实两创”人才培养目标奠定了坚实的基础。
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]傅献彩,等.物理化学(第五版)[M].北京:高教出版社,2005.
[3]王明艳,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,(12).
[4]石月丹,等.对提高应用化学专业“物理化学”教学效果的探讨[J].中国电力教育,2010,(1).
（责任编辑：李海静）
关键词：实验教学；教学改革；多媒体教学
作者简介：石月丹（1977-），女，吉林梅河口人，东北电力大学化学工程学院，讲师；刘春光（1976-），男，吉林省吉林市人，东北电力大学化学工程学院，副教授。（吉林 吉林 132012）
基金项目：本文系东北电力大学教学改革基金资助项目（项目编号：201014）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）09-0202-02
化学是一门应用广泛，极具创新性和发展前途的学科，而物理化学则是化学中最活跃的学科分支之一。[1]但是，“物理化学”理论性强，[2]历来被学生认为公式多、概念多、难理解，它综合了许多基础课程，如“无机化学”、“化工原理”等的基础知识，同时又是后续专业课的理论基础，在基础课和专业课之间起着桥梁和纽带的作用。[3]在“物理化学”的教学研究与实践中，如何提高学生的综合素质，培养学生的科学思维和创新能力是关键。而如何达到这一教学目标，不仅对“物理化学”教学来说是一种挑战，同时也是“物理化学”教学改革中最现实的核心问题。针对东北电力大学（以下简称“我校”）特色和相关专业及“物理化学”课程自身的特点，笔者所在教研室在“物理化学”课程的教学过程中不断探索，积累了一些经验和心得，并在实际教学过程中取得了较好的效果。本文将从激发学生的学习兴趣、培养学生的科学思维能力、提高学生的实践创新能力及教学内容和考核方式等方面谈一下近几年来对“物理化学”教学的认识和体会。
一、教学方法的改革
1.改革教学方法，激发学习兴趣，培养学生的科学思维能力
课堂教学以化学热力学和化学动力学为“物理化学”教学的两条主线来构建学生的“物理化学”知识框架，并贯穿到电化学、表面物理化学和胶体化学等全部教学中去。为了调动学生的学习积极性和主动性，我们采用了讨论式、互动式等教学方法为主，多种形式相结合的教学方法，实现了师生的双向互动，促进了教学效果的提高。
在教学中，强调理论与实际相结合，注重培养学生分析问题、解决问题的能力。例如，在化学热力学部分能量计算中教会学生采用状态函数法，即只要是状态函数的计算就根据状态函数的性质只看始态和终态而不用考虑中间过程。表面物理化学部分将所授理论知识与生活实际紧密联系，如“为什么水银压力计中水银面为凸面而酸碱滴定管中水面为凹面”、“雨伞为什么能防水”等，学生通过思考会做出不同的回答，教师再启发学生找到正确答案，使学生体会到学以致用的无限乐趣，激发了学生的学习积极性。再如化学动力学部分反应速率方程的推导，主要有稳态法、平衡态近似法和控制步骤法，向学生讲清楚每一种方法的适用范围，使学生理解、掌握并熟练应用。在教学中注重引导学生对科学思维、科学方法的学习和运用，启发学生由此及彼、融会贯通，使学生由被动接受转为主动参与、思考，发挥了学生的主体作用，培养了学生的发散性和创造性思维，把传统的以教师为中心单向传授知识的学习模式转变为以学生为主体、以教师为主导的教学模式。
2.加强实验教学，提高实验教学效果
根据课程教学大纲的要求，结合专业特色和本课程的特点，设计了由课内实验、课外创新实验和毕业论文等环节构成的由普遍到个别、由基础到创新的一体化实践教学模式，培养学生的实际操作能力和创新能力。
课内实验开设主旨是既反映“物理化学”主要内容，又体现其在电力行业应用的综合性实验和设计性实验，以培养学生的基本技能和实践创新能力。物理化学实验共32学时，其中，综合性实验24学时，占75%，设计性实验8学时，占25%。综合性实验有助于培养学生综合运用物理化学理论知识的能力和动手能力，设计性实验是学生通过查找资料，自己设计实验方案，这就大大激发了学生学习的主动性和积极性，提高了学生的创新能力。通过课内实验，使学生掌握基本的物理化学实验技能，学习各种物理量的测定，正确使用各种测量仪器，掌握测定方法和原理，并对测得数据进行科学、合理地处理、分析和评价。在教学过程中，由研究生辅助教师指导实验教学，以进一步提高实验教学效果。开展与“物理化学”密切相关的课外创新实验活动。课题组引导部分有兴趣的学生在“物理化学”知识框架下开展创新实验，突出个性化培养。例如，课程组教师指导学生进行了“高能铁电池的开发”、“超疏水表面结构的制备”及“人造肌肉的合成与应用”等课题的研究，这些研究涵盖了电化学、界面化学、胶体化学及光化学，并且和应用化学专业的“水处理”等课程相关知识有机结合起来。同时，指导学生开展了“差热分析仪的制作”，不仅从原理上紧扣物理化学理论思想，并使报废的分析天平得以利用。通过课外创新实验，不但培养了学生的实际操作能力和独立分析问题、解决问题的能力，也培养了学生的初步科学研究能力，为以后工作和继续学习深造打下坚实的理论和实践基础。在毕业论文中突出“物理化学”理论的运用，引导一部分学生开展科学研究，进一步突出学生创新能力的培养。
3.合理采用多媒体教学等现代化教学手段
根据“物理化学”课程内容特点，开发了“物理化学”多媒体课件。在课程安排上，根据教学内容选择性地使用多媒体进行教学，促进了创造性思维的发展，改变了传统的单一“黑板+粉笔”的教学方式。例如，在教学中将化学动力学过渡理论的势能面部分采用多媒体进行教学，使学生很清晰地理解“鞍点”、“能垒”等概念。但在使用课件时，教师必须认识到它只是一种辅助手段，在教学中只有合理使用，才能切实提高“物理化学”的教学效果。又如一些重要公式的推导就不适合使用多媒体课件进行教学，仍要采用“黑板+粉笔”的授课方式，这样在推导过程中，可以引导学生共同思考，以加深他们对所授知识的理解，掌握处理问题的方法。这不仅使课堂教学灵活生动，更增加了课堂信息量，受到学生的普遍欢迎，大大提高了教学效果，同时使传统的授课方式与现代化教学手段起到优势互补、相得益彰的效果。
二、教学内容的改革
对“物理化学”课程的教学内容进行了整合，压缩了陈旧内容，并注重“物理化学”与后续相关专业课知识的衔接。如与“无机化学”课程重复的内容（动力学、化学平衡、电化学部分等），在“物理化学”讲授中缩短讲解时间，并不断充实“物理化学”科学技术前沿的新理论、新思想、新成果及新应用。另外，在讲授理论知识的同时引入其在相关专业课程和生产实际中的应用。如在火力发电厂中使用的燃煤，其最重要的指标就是煤的发热量，这就与“物理化学”中的燃烧热测定实验密切相关。[4]
对“物理化学”中的公式尽可能用数学语言加以详细推导和描述，并重视例题、习题的讲解和课后答疑。每次课后布置一定量的作业，可以帮助学生及时理解、掌握所学知识。例如在热力学部分，边讲授边布置习题、作业并及时上习题课，在习题课上针对典型的例题采用讨论式教学方法，让学生找到多种解决方案。这样既可以培养学生的逻辑思维能力，也能使学生更加明确公式的使用条件及适用范围。
三、考核方法的改革
严格验收，建立多样化的考核手段。考核是检查学生对所学知识掌握的程度和存在的问题的过程，也是检验教师教学质量和教学效果的一种方法。为适应新的教学体系，本课程采用过程化考核和终结性考核相结合的方式，避免一张试卷定成绩的传统考核方式。首先，注重过程化考核。平时成绩占总成绩的20%，包括作业、出勤和各种方式的随机测验等，实验成绩占总成绩的20%，包括预习报告、实验操作和实验报告等，最后的期末终结性考试占总成绩的60%。这就减少了成绩的随机性因素，能更好地反映学生的综合能力和水平。其次，在期末闭卷考试中，要注意命题的多样性，体现记忆、理解和应用的全面考查，同时增加了一定比例的综合素质题，考查学生运用所学知识、原理来分析和解决实际问题的综合能力。最后，做好平时及实验成绩的考核和管理，加强期末考试的科学性、客观性和有效性。
四、小结
总之，通过近几年的“物理化学”教学改革与实践及各种教学方法、现代教育技术手段等的灵活应用，有效地激发和调动了学生自主学习的积极性，全面提高了“物理化学”课程的教学效果，为实现我校“一实两创”人才培养目标奠定了坚实的基础。
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]傅献彩,等.物理化学(第五版)[M].北京:高教出版社,2005.
[3]王明艳,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,(12).
[4]石月丹,等.对提高应用化学专业“物理化学”教学效果的探讨[J].中国电力教育,2010,(1).
（责任编辑：李海静）