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物理化學是一門借助物理的基本原理，揭示化學基本規律的學科，也是一門理論性、系統性、邏輯性很強的學科，具有理論公式多，推導復雜的學科特點。初學者往往感到抽象難懂，對數學知識要求高，容易產生畏難情緒，也往往認為理論知識學了沒有用途，導致失去學習的興趣。為了解決物理化學中抽象難懂的問題，通常采用的方法是在教師授課時列舉一些與生活實踐相關的現象，借助物理化學知識加以解決，但是這只是一些簡單的應用，并且借助于互聯網絡都能得到容易理解的結果，但是對于有一定知識水平的大學生似乎顯得過于簡單，并不能激發他們對物理化學學習興趣，解決他們對物理化學理論學習的困惑，展示理論知識與科學實踐和生產實踐的緊密聯系，從而體現物理化學作為基礎學科的價值。另外，物理化學中化學規律和數學公式都是從科學實踐總結出來的，能指導科學實踐活動。因而，在物理化學實際教學中，除了要結合生活實踐之外，教師應該適當闡述理論公式的實際科研來源以及這些理論知識在科學前沿研究和生產實踐的應用價值，才能引導學生逐漸認識到物理化學知識理論學習的重要性，同時也可以通過科研實例刺激學生的好奇心和求知欲，從而激發學生對物理化學學習的興趣。因此，教師科研能促進物理化學理論教學，也能促進學生對當前科研前沿的了解，激發學生的求知欲，培養學生的科學素養，為今后的發展奠定基礎。

1科研實踐對物理化學教學的促進作用

1．1物理化學理論在科研實踐中的應用

盡管物理化學科研實踐的實驗方法和手段比較復雜，但是常常使用了大學物理化學書本上的基本原理和基礎知識，因而，我們可以選擇一些合適的科研實踐活動將其應用到物理化學教學中，以提高學生對物理化學基礎理論重要性的認識，幫助他們更好地理解這些基礎知識，激發他們對物理化學學習的興趣。這里我們以原電池的基本原理在科研中的應用來闡述物理化學基礎理論知識學習的重要性。已有文獻報道具有缺陷的碳納米管浸入到一定濃度的氯鉑酸或者氯金酸溶液中，通過原子力顯微鏡能夠觀察到在碳納米管的邊壁缺陷上快速形成金屬鉑納米粒子或者金納米粒子［1］。這金屬離子自發還原沉積碳納米管上的現象歸因于金屬離子與碳納米管之間的原電池效應，電極反應分別是PtCl42－＋2e－＝Pt＋4Cl－，AuCl4－＋3e－＝Au＋4Cl－。根據電極電勢的數學公式計算出PtCl42－和AuCl4－的還原電勢以及碳納米管的氧化電勢，并比較它們的大小，從而能判斷出金屬鉑或者金粒子是否能沉積在碳納米管的邊壁上。更進一步地研究表明利用原電池效應可以在碳納米管的表面邊壁上沉積四氧化三鐵、氧化亞銅、二氧化釩等中間價態的金屬氧化物，計算這些金屬離子與碳納米管之間的電極電勢ΔE＝φ（Fe3＋／Fe2＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）、ΔE＝φ（［Cu（NH3）4］2＋／［Cu（NH3）2］＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）和ΔE＝φ（V5＋／V4＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs），通過控制溶液的pH值和碳納米管的結構等反應條件實現中間價態的金屬氧化物沉積在碳納米管的表面，關鍵是通過原電池效應合成的碳納米管－金屬氧化物復合材料在催化加氫反應、苯酚羥基化反應等催化反應中展示了比其他方法合成的該種復合材料更加優異的性能，體現了合理的使用電化學方法合成材料具有重要的應用價值［2－4］。盡管這些科研工作涉及的內容比較廣泛，考慮的因素復雜，但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化學中原電池電極電勢的相關基礎知識。實際上，物理化學中熱力學、溶液中的化學勢、物質的相圖、吸附脫附、動力學研究等基本知識在當前的科研都有廣泛的應用，利用這些基本知識來驗證過程的可行性或者借助它們推斷出物理化學及其相關學科中更深層次的機理或者原理［5－7］。因此，物理化學的基礎知識在當前的科學研究工作中仍然具有重要的價值，是學生為今后工作和學習所必須要掌握的。

1．2科研實踐對學生物理化學學習的促進作用

物理化學中的基礎知識都是比較抽象，數學公式比較多，這增大了學生學習的困難，但是這些基礎知識都是來自科學實踐，相應地能用來指導科學實踐活動，因而，學習物理化學基礎知識的時候借助于科研實踐來展示這些知識，能幫助學生更好了解和掌握這些知識。首先，科研實踐的學術論文為了更好地解釋相關原理往往都使用大量的圖表或者視頻，直觀地展示和支撐他們的實驗結果，幫助讀者理解論文的結論。教師可以根據物理化學相關章節的內容提煉這些學術論文，在教學中利用論文中直觀的圖片或者視頻給學生展示對應的知識點，使得抽象的知識圖像化、具體化，同時將枯燥無味的理論知識形象生動地呈現到學生的面前，加深學生對該知識點的印象，促進學生對該知識點的理解和掌握。其次，物理化學的教學過程中可以借助科研實踐論文生動地展示給學生，不僅能幫助學生理解這些知識點，更能讓學生意識到物理化學課程中基礎知識與生產實際有緊密的聯系，而不是為了學習抽象的知識而學習這些知識。它們能夠直接應用到實際科研和生產實踐中，并指導科學實踐和生產實踐活動，使得學生不再認為理論知識難學而沒有用途，更不會消極地學習和理解這些物理化學基礎理論知識。學生會更加積極主動理解和掌握所學知識點，甚至通過網絡數據庫等相關工具，更進一步地詳細了解與物理化學書本上相關知識內容，從而間接地提高他們的自學能力，培養他們積極主動學習的能力。最后，借助物理化學教學引入科研生產實踐的概念，讓學生接觸基礎知識應用到令人好奇的未知世界，從而提高學生學習物理化學基礎知識的興趣。既使學生學習到必須掌握的物理化學基礎知識，同時又接觸到物理化學方向科研和生產實踐的前沿，掌握當前物理化學科研和生產實踐的動態。讓學生從一開始學習基礎知識灌輸科研實踐的相關知識，引導學生關注本學科發展前沿和科研動態，使學生浸潤在科研的氛圍下，產生濃烈的科研傾向［8］。從而使學生尋找自身喜歡的學習方向和學習興趣，建立嚴謹的科研和學習態度，刺激學生對未知世界的求知欲望，并潛移默化地培養他們的科學素養，為今后的工作學習提供基礎。因此，物理化學教學中引進科研實踐，不僅將枯燥無味的理論知識形象生動化，而且能讓學生認識到物理化學理論知識學習的重要性，培養他們的基本科學素養，激發他們對未知世界的求知欲望。

1．3教師科研實踐對物理化學教學的重要影響

對于普通本科院校來講，無論什么樣的教學改革都是圍繞教學方式和手段在課堂教學過程中的運用，無法代替教師的角色，無法改變教師授課主體的本質，因而，教師在教學過程中起著重要的作用。只有通過教師的教導和示范作用才能使課堂教學變得更加生動鮮活，也對學生的學習和行為有直接地引導作用。因而，教師自身的專業水平決定了他的教學水平和教學能力，而科研實踐活動對教師有很大的鍛煉和啟發作用，增加了教師的業務知識水平，對課堂教學有非常大的促進作用，因而，要提高教師的專業水平應該鼓勵教師積極參與科研實踐工作［9］。首先，本學科專業教師開展科研實踐工作之前必須不斷查閱大量新的文獻資料，了解當前科技發展的動態，及時跟蹤本學科領域的最新進展，更新和豐富本學科的理論和知識。這個過程有利于提高教師發現問題、分析問題和解決問題的能力，并不斷更新和完善自己的知識體系，能更好地將當前本學科科技發展動態傳授給學生，同時隨著知識水平的提高教師將以新的高度去思考學科發展趨勢，自然而然地應用到教育教學和人才培養的模式，進而思考未來人才的發展趨勢和人才培養的最佳方法。其次，教師從事科研工作對該學科未知領域的探索研究是一個長期而艱苦的過程，能提高教師的邏輯思維能力和表達能力，能培養教師一絲不茍和勇于創新的嚴謹治學態度、頑強拼搏的精神以及良好的科研素質，激發教師的創新思想，迎合當前國家鼓勵創新創業的潮流。教師在科研中的鍛煉往往對學生起到表率作用，促進培養學生的創新能力、頑強拼搏精神以及嚴謹的科學作風，對學生成才起到推動作用。此外，教師的科研成果能讓學生直接感受到科研并非遙不可及，對學生有很大的引導和促進作用，同時可以激發學生對科研的興趣和求知欲望，主動參與到教師的科研實踐，激起他們對物理化學基礎理論學習的熱情［9］。因此，教師要實現物理化學教學的改革創新，適應當前形式下物理化學教學的發展，僅憑教學經驗是遠遠不夠的，必須從事科學研究去實踐、去探索、去創新，進一步提高本學科的知識結構，從而加快教育觀念的更替，逐步形成具有自身特色的教學方式，將新理論、新方法滲透到物理化學教學實踐中，才能改變多年從教的疲憊與困惑，同時也激發了自身潛在的創造力。

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中圖分類號：G643文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2018）09-0216-02

一、引言

研究生學位課常常為理論性較強的課程，過去常采用老師講學生聽的傳統“填鴨式”教育模式，教學過程中學生參與感不強，被動接受書本知識，缺乏主動性和積極性。為此，迫切需要對目前的教學方式進行改革和調整。Seminar源自拉丁文的Seminarium，原意為“苗圃”、“發祥地”，國內多將其譯為“討論課”、“研討課”、“席明納”或“習明納爾”，也有學者將其理解為“學者之間的對話”。歐美各大學普遍采用的Seminar，源于19世紀初期的柏林大學，以洪堡（W.VHumboldt）倡導的學術自由、教學與科研相結合教育思想為基礎。它具有教學與科研雙重職能，是以高深學問為研究內容、以討論和辯論為基本交流形式、師生平等交流的教學范式，其目的是探究高深學問，促進教學相長，以創新性研究為其精髓，以趨近和發現真理為最終目的[1]。國內清華大學、北京大學、浙江大學都有較為全面、較為成功的研討型課程教學[2]。從查閱的資料來看，深圳大學、浙江中醫藥大學、吉林大學、國防科技大學、中國科技大學、石河子大學、浙江工業大學、貴州財經大學等數十所高校都或多或少有人以seminar的方式開設專業課程，其中有的是全校性系統開設研討課，國防科技大學從2011年春季學期起在本科高年級學生中開設了21門專題研討課，全部以seminar的方式出現[3]。

二、Seminar教學組織過程

1.授課對象。授課對象為西南科技大學礦物加工工程專業學術型碩士研究生，所有學生經報送或通過全國碩士研究生招生統一考試錄取入學，學生學習成績較好，本專業理論基礎比較扎實。進行Seminar模式教學時，學生根據自己研究生期間可能遇到的研究課題，負責一個相近專題，以便提升學習的積極性，也能提高學生討論問題的興趣。

2.教材選擇和教師組織。在礦產資源開發利用過程中，由于礦物分離與富集的依據是有用礦物與脈石礦物之間的物理化學性質差異，表面物理化學的作用也不可替代[4]，因此，將《表面物理化學》作為礦物加工工程碩士點的學位課程之一；王中平等編著的《面物理化學》（同濟大學出版社，2015年）作為教材，內容包括界面和界面張力、表面化學三大經典公式、固-液界面的潤濕現象、固液界面電化學、范德華引力和膠體的穩定、固-固界面與粘附、氣-固界面的吸附、固體自溶液中的吸附、表面活性劑及其應用、常用表面分析技術、材料表面改性和制備應用[5]。其中界面和界面張力、表面化學三大經典公式和常用表面分析技術由教師主講，其余部分采用Seminar教學模式授課。教學團隊由1名主講教師、1名第二主講教師和1名助教組成，主講教師負責基礎理論授課，第二主講教師負責研討專題設置，助教負責成績評定表格設計以及成績統計。

3.授課內容。界面和界面張力、表面化學三大經典公式和常用表面分析技術由教師主講。其余內容結合學生研究課題設計研討專題，每次seminar完整教學過程包括理論課（2課時）—查閱研究文獻（教師指導課外完成，并制作PPT）—討論課（2課時）。三位授課老師緊扣教學大綱和培養方案，根據學生研究課題和當前研究熱點，討論確定專題方向，由第二主講教師引導學生查詢高水平文獻，初步判斷與課程內容的相關性和前沿性，選擇代表性論文，最終設置了“原子插層法測量石墨烯在石墨表面的粘附能”、“蒙脫石納米復合材料對Cr（VI）的吸附”和“三維石墨烯對水溶液中抗生素環丙沙星的吸附研究”等五個專題。學生仔細研讀論文，在指導老師探討相關問題過程中深刻理解論文研究內容的前提下，制作交流匯報PPT。介紹該論文與教材指導的相關性，如何將教材知識點應用于科學研究。

4.交流發言。與國外學生相比，中國學生受到傳統教育的影響，普遍不喜歡發表自己的意見，為此引導和調動學生發言的積極性和主動性是seminar教學模式成功與否的關鍵。要使學生踴躍發言，通常要做好以下三個方面的工作：（1）培養學生發言的品質，這種品質指的是發言者語言禮貌、態度大方，聽者虛心地學習和友好的幫助。對于正確的觀點見解，教師應加以贊同肯定，對于片面或錯誤的觀點，教師應進行修正和補充，課堂就會呈現出“百家爭鳴，百花齊放”的局面；（2）正確評價每位發言者，對科學問題每個同學都可以有自己的觀點，鼓勵不同的看法和見解，不主觀評價學生的對錯與否；（3）提高教師自身的親和力，我個人的習慣是多和學生交流，讓他們感覺和你討論問題是平等的，沒有任何壓力。討論結束后，教師應該對整個教學內容進行歸納總結，緊扣教材知識點，對各種觀點進行歸納點評。

5.成績評定。我們在《表面物理化學》Seminar教學模式中的成績考核主要包括三部分：文獻查閱（20%）、文獻閱讀探討（30%）、匯報交流（50%）。文獻查閱成績評定主要考慮時效性、針對性、論文質量等，文獻閱讀探討考慮閱讀熟練程度、問題認識深度、研究內容與教材知識關聯性認識、思考問題的深度等，匯報交流考慮PPT的質量、普通話水平、匯報邏輯性等。提前告知學生成績評定標準，各環節結束后，對學生表現進行成績評定。

三、結語

本文以西南科技大學礦物加工工程專業研究生學位課的《表面物理化學》教學過程中的授課對象、教材選擇和教師組織、授課內容、交流發言、成績評定進行了相關介紹。采用Seminar教學模式進行學位課授課，學生反響較好，覺得這樣的授課方式比“填鴨式”好，收獲更多，對基礎理論知識的認識更加深刻。但仍然存在些問題：（1）如何融合課程全部知識點，設置研討專題；（2）如何建立學生課堂表現的科學評講體系；（3）如何才能更好地培養學生探索問題和解決問題的能力；（4）如何科學合理評價學生學習成績等。我們將會在未來的教學中繼續探索和實踐，以期用Seminar教學模式進行學位課授課能成為可復制和推廣的模式。

參考文獻： 

[1]羅啟，高峰.Seminar教學范式的價值意蘊[J].長江大學學報（社會科學版），2011，34（10）：148-151. 

[2]張海燕.seminar教學法的應用模式探析[J].教育教學論壇，2014，（53）：170-172. 

[3]劉國福，楊俊，熊艷.本科生專題研討課教學的認識與實踐[J].高等教育研究學報，2012，35（3）：63-64. 

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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。

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中圖分類號：G642 424 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著科學技術的進步，教學手段得到不斷地更新，網絡技術和計算機技術應用于教學之中，使教學效果得到較大幅度的提高。當前，利用計算機技術進行實驗數據的采集和處理是化學實驗方法和手段改革的一個重要方向[1]-[2]。它將大幅度提高實驗教學效果，降低實驗勞動強度。因此，計算機技術應用于實驗教學是當今科學發展的趨勢。

我校基礎化學實驗數據采集和處理中心2012年立項，依靠中央地方共建項目資助，2013年9月建成使用。任課教師編寫《物理化學實驗指導》，該書后附實驗數據處理程序，在輔助物理化學實驗課的教學中發揮了重要作用。

1 計算機應用在基礎化學實驗當中的依據

基礎化學實驗，如：物理化學實驗由于實驗儀器使用量大，許多實驗裝置現在都具備了計算機數據采集條件，同時，物理化學實驗（個別無機與分析化學實驗）數據處理多數是作圖取直線的斜率、截距，學生一直是手工采集和繪制，既不準確，又費時費力。在一定程度上影響了學生學習實驗課程的積極性，也浪費了學生大量的寶貴學習時間。應用計算機進行繪圖、處理實驗數據，對學生也是另一種能力的培養。在學生的畢業環節、研究成果的學術論文的撰寫中都是有實際意義，可以說這方面的能力也是學生實驗技能中的重要部分之一。

由于我校每個學期學習無機與分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、化工原理實驗的學生有70多個班近2000余人，如果每個班的學生都浪費大量的時間進行實驗數據采集和數據處理，對學生學習將是一個較大的負擔，會花費掉學生大量的寶貴學習時間，也會影響其對學習其它課程的學習。因此，使用計算機進行數據采集和數據處理，使其在教學中發揮最大作用，變得十分重要。

1.1 硬件資源

依靠中央地方共建項目支持電腦六十臺，用于建設基礎化學實驗數據處理和采集中心。這些電腦一部分和實驗設備相連，用于數據采集；一部分作為學生處理實驗數據用。保證學生有足夠的電腦進行實驗操作和數據處理。

1.2 軟件資源

購買了南京大學應用物理研究所研制的合金相圖等軟件，支持數據采集系統。任課教師編寫《物理化學實驗指導》，并在該書后面附如何使用計算機進行數據處理的內容。簡便易懂的實驗操作和實驗處理方法，保證學生在實驗過程中快速而獨立完成。

2 計算機應用在基礎化學實驗當中的優越性

傳統基礎化學實驗，學生用于采集實驗數據和處理實驗數據的時間較長，且往往得出的數據準確性和可靠性也不高。因此，為了提高實驗數據的準確性和可靠性，我校建成基礎化學實驗數據采集和處理中心。這不僅改善了學生的實驗操作條件，還調動了學生動手操作實驗儀器的能力，為以后做專業實驗，以及做畢業設計論文，都有不小的幫助。

2.1 有無計算機操作環境下實驗數據處理對比

學生在計算操作環境下，Excel繪制實驗數據曲線和學生在無計算機操作環境下，采用手繪實驗數據曲線，見圖1-圖2。從圖中可以看出，有數據采集系統以后，學生只要按照指導老師的講解，做出數據，數據采集系統就會自動繪制出理想曲線，這樣，即降低了學生實驗操作難度，還大大提高了實驗準確性；而手繪的曲線有些實驗數據點不合理，學生也無法看出，導致最后整個實驗得出結論有很大偏差。因此，計算機繪圖，對學生的實驗操作顯得越來越重要。

2.2 提高學生實驗操作積極性

傳統基礎化學實驗操作時間長，學生在做完實驗以后還得進行手繪實驗數據圖，而且由于受實驗條件，以及操作不當等因素的影響，實驗數據往往很不準確，繪制出的數據圖形往往誤差很大，日積月累造成學生厭學的傾向。引進數據采集系統以及計算機處理實驗數據以后，大大調動了學生的實驗積極性。老師在對學生進行實驗指導，以及儀器操作以后，學生可以快速而準確地操作實驗儀器，并得出較理想數據。然后再到實驗數據處理中心進行數據處理，從而得出理想曲線。學生不僅節約了大量的實驗操作時間，還熟練了Excel軟件使用，使復雜而枯燥的化學實驗，變得既簡單又快捷。

2.3 提高學生的計算機應用能力

學生在進行實驗數據的處理時，要采用Excel2000和Origin6.0等軟件進行數據處理和繪制曲線。每個學期，學生的物理化學實驗項目均在4到8個，學生往往在掌握了前兩個實驗項目實驗數據處理的方法以后，后面幾個實驗的數據處理學生自己設計公式，主動上機處理實驗數據，從而能夠最短的時間內得到所求結果，在第一時間內學生了解自己實驗結果的優劣。這不僅提高了學生的計算機應用能力[3]，還增強了學生對處理實驗數據的樂趣和興趣，可謂一舉兩得。

3. 計算機應用在基礎化學實驗當中的推廣

2013年下半年開始，物理化學實驗就率先開始采用計算機處理和采集實驗數據。先后有12級、13級共計約70余個班級，近2000余名學生使用計算機處理和采集實驗數據。這些學生所在專業包括輕化工程、無機與非金屬材料、應用化學、食品科學與工程、生物工程等12個專業（見表1）。只要學習物理化學的學生，已經全部使用了計算機采集和處理實驗數據。

4. 展望

計算機應用到基礎化學實驗當中，是未來基礎化學實驗的大勢所趨。目前，我校的基礎化學實驗還未能做到，所有需要數據采集的實驗，均有數據采集設備。另外，計算機應用到基礎化學實驗，也為計算機應用到其他專業實驗提供了參考。更為學生今后做畢業設計論文打下了夯實的基礎。

計算機采集和處理數據，不僅可以應用到基礎化學的實驗當中，也可以應用到其他實驗課當中。學生有了基礎化學計算機操作的基礎，再做其他實驗，只要明白計算機操作原理，就能輕松而熟練的操作，并能準確得到理想數據。可以說，應用前景十分廣泛。

【參考文獻】

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中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（b）-0040-02

在傳統化學四大分支中，《物理化學》對學生的高等數學和物理知識要求比較高，也比較抽象，因此，被公認為比較難學的一門課。與此同時，對于非化學專業的學生而言，拼命理解、記憶到的那些枯燥的公式和定律，也并不見得就會在后續的專業課程中需要掌握得特別熟練。

本校《物理化學》課程面向超過20個專業進行學科教育基礎課授課，學生的知識基礎、課程期望以及專業培養方案對本課程的教學需求都不盡相同。如果不能給學生很有針對性地提供教學案例，在挖掘學生的學習興趣方面存在一定的困難。

面對這種狀況，從2013年上半年開始，課程組決定對本課程的教學和考核模式進行改革。改變以往課堂教學為主和以卷面考試定成績（卷面考試占70%）的方式，大膽引進案例研究型團隊學習模式，通過增加課外研討的成績比重，充分調動學生的主動性，實現因材施教。

1 教學與考核方案的制定

為了確保案例研究型團隊學習模式的順利實施，筆者在查閱兄弟院校研究論文[1～5]的基礎上，重點參考了萬里學院省級精品課程《免疫學》課程的實踐經驗，并通過書面問卷調查的方式廣泛征求了學生的意見，根據本校實際情況基本確定了具體實施方案。同時，通過對課程知識點進行精心篩選，并認真考察了該專業的一些情況，確定了30個知識點的近40個案例，供12個小組的同學自由選擇。

1.1 實施方案

1.1.1 研討小組分組規則

根據實際情況，每個小組組員人數控制在5人左右。在小組成員結構安排上，主要由學生自由組合。組長負責人任務分配、課后研討召集和書面材料的收集；主持人和記錄員分別負責課后研討的主持和記錄；發言人負責根據小組成員討論的結果撰寫小組學習報告，并在課堂討論中制作PPT進行工作匯報。

1.1.2 研討主題的確定

（1）由主講教師根據授課內容擬訂備選研討主題，再提交課程改革小組集體討論確定。主題選擇主要涉及授課內容中的一些重點、難點、熱點與前沿問題，以及一些理論授課無法展開而又需要學生掌握的問題。各小組在研討過程中，可根據實際情況對備選主題做適當調整，并與主講教師及時溝通。（2）主講教師提前2～3周向各學習研討小組分配研討主題，各研討小組組長進一步將本分組承擔的研討任務細分到每個小組成員，確保每個組員負責承擔一個研討主題下子題目的研討資料收集及研究報告的撰寫工作。

1.1.3 學習研討資料的收集與學習（課堂研討之前完成）

（1）在主講教師指導下，各小組及其成員應就其承擔的研討主題開展資料收集工作。（2）每一研討主題應制作一份學習研討資料清單，資料數量為5～10篇。（3）要求收集資料的組員認真閱讀并歸納總結所收集的資料。

1.1.4 各小組組長在本組資料收集工作結束后、課堂研討活動開展之前，召集本組成員就所承擔的各項研討主題進行課余自主研討（課堂研討之前完成）

該課余學習研討活動要由指定的記錄員做好相應的分組學習研討記錄，并及時提交給小組發言人。

1.1.5 學習研究報告的撰寫

（1）每一個分組成員應就其承擔的研究主題撰寫一份個人自主學習研究報告，并提交給本次學習研討活動的小組發言人。（2）小組發言人在綜合課余研討主要觀點、參考分組學習研討記錄和全體組員的個人自主學習研究報告基礎上，撰寫一份小組“學習研討”發言報告（規范格式文件略）。

1.1.6 自主學習小組課堂研討活動的開展流程

（1）發言人就《小組學習研討發言報告》中的核心內容做簡明扼要的發言。（2）其他小組的同學以及主講老師就該發言人的發言以及該發言人所在分組承擔的研究主題相關問題展開提問，發言人及其小組的其他成員予以做答。（3）主講教師就上述發言、提問及應答情況予以現場評分，并做簡短總結。

1.1.7 自主學習分組學習研討活動相關資料的匯集、整理與上交

各小組本次學習研討活動的發言人應于本次研討活動結束后，在小組組長、記錄員及其他組員的配合下，將本次活動中形成的各類書面資料與電子文稿按要求加以匯集整理，并制作本次《學習研討活動書面材料匯編》的封面與目錄（格式文件略），上交給主講老師。

1.2 考核方法

本課程主要從對課程理論知識的掌握程度（期末考試）、實驗（數據處理能力、儀器操作能力和實驗原理的掌握）和討論（應用本課程知識點解決本專業相關問題）三個方面對學生進行考核，詳細指標體系如表1所示。

2 實施效果

本學期第十四周的課程中，我們專門組織了這學期案例研究型團隊學習模式的論文答辯，請了教學經驗比較豐富的教師、課程組教師和工程專業教師各一名做評委。同學們的表現總體得到了評委老師們的一致好評，學生們對這種新的學習方式也給予了普遍肯定。

通過第一學期的探索，我們發現，這種教學模式比傳統的教學模式具有明顯的優勢，同時在具體實踐過程中也有一些需要不斷改進的地方。

2.1 相對傳統教學模式的優勢

一學期下來，除個別不盡如人意的現象外，大部分同學的表現還是很讓人感到欣慰的。主要表現在幾個方面：

（1）絕大多數同學都認真查閱了文獻，并撰寫了論文，部分論文已經投稿到學術期刊。大家實實在在地選擇了自己喜歡的案例并進行了廣泛而且比較系統的調研。相信這個過程對于開拓學生本人的視野、鍛煉他們主動查閱文獻、提高學習興趣會很有幫助。（2）部分在“應試型”學習方面表現不是很理想的同學在感興趣的案例資料檢索、材料組織、PPT制作方面充分展示了他們的才能。當然，原來表現比較突出的學生，在這次活動中也有表現非常出色的。這樣的對比告訴我們，單一的考核模式，確實很容易埋沒人才。

2.2 實踐工作中的不足

由于初次實施這種教學模式，本學期的項目實施過程中還是暴露了很多問題，值得我們吸取教訓。

（1）探討建立更多種類的教學考核模式，鼓勵學生自愿選擇研討，不能強迫。（2）任課教師應該充分跟進和掌握學生的學習進度。雖然我們邀請了圖書館有經驗的老師對學生專門進行了文獻檢索的講座，也通過QQ群進行了部分指導。但是從學生們交上來的論文來看，對于大學二年級的學生，還是應該給予更多的課后研討、資料整理和論文寫作方面的指導。

（1）增加案例研究型團隊學習模式所占學期成績的比例。考慮到前邊所述的部分不善于試卷考試同學在這方面有很好的表現，今后嘗試將實驗課單獨設課的同時增加案例研究型團隊學習模式的比重。（2）本學期本校同時開始了三個學時數、教學大綱和授課教師完全相同的物理化學授課班級。其中，A班進行案例研究型團隊學習模式的教學，B&C班采用傳統教學模式，其卷面考試難度基本相同。通過對三個班級的試卷進行目標達成度分析（另有論文專門討論）發現，A班學生在試卷考試方面的表現大幅低于另外兩個班級。究其原因，可能有以下兩種：

①A班學生的培養計劃中，物理化學課程是必修課，部分同學尤其是化學基礎不太好的同學從學期開始就表現出部分排斥感。而B&C班的學生是選修課，對本課程接受能力相對來說要一些。②考試成績后，有部分學生反映，“案例研究型團隊學習模式”的試行，使得一部分同學以為這部分成績（占學期總成績的30%）完全由任課教師隨意給分，應該很容易拿分。所以，沒有給予卷面考試足夠的重視（見表2）。

兩方面因素的綜合作用下，A班學生在出勤率、作業完成情況以及課后找老師問習題等方面表現都不盡如人意。應該說，學生的平時表現與卷面成績反映出的結果基本上是一致的。這也反饋給我們一個重要的信息，像“物理化學”這種難度比較大的課程，如何幫助學生養成正確的學習態度和習慣非常重要。

3 結語

我們對案例研究型團隊學習模式在《物理化學》課程中的應用進行了有效探索。實踐證明，只要能夠幫助學生養成正確的學習態度和習慣，這種教學模式不僅不會在學時數方面對傳統教學模式構成太大沖突，還能夠幫助學生從傳統填鴨式被動學習中解脫出來，通過提高學生主動學習能力在提高其對課程內容的學習興趣的同時增加研究能力的鍛煉。如果任課教師能夠比較恰當的選擇研討案例并給予學生較多的課外輔導，也能夠有效幫助學生克服對新教學模式的不適應感。

參考文獻

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篇（6）

    針對我校復合材料專業的特點,選擇的物理化學教材既要體現當前學科發展的概貌,同時又要使學生具備牢固的理論知識,為以后就業奠定一定的基礎。考慮以上因素,我們選擇了面向21世紀教材,由天津大學物理化學教研室編、高等教育出版社出版的《物理化學》教材(第五版)。同時結合復合材料專業的就業特點,精選了教學內容。該版教材中第一章氣體的PVT關系,由于高中階段已經講述過,所以可以省略。第八、九章的量子力學和統計熱力學都是從物質的微觀難度著手討論的,難度較大,可做簡單講授,若詳細探討可開設選修課單獨進行講授。其它章節的內容選擇重點內容,尤其是與本專業相關的內容詳細講解,例如第六章的相圖、第十章的界面現象內容等,并結合具體的實例,達到更好的授課效果。

    2物理化學課堂教學改革

    我校復合材料專業開設的物理化學課程是繼無機化學、有機化學之后的理論性化學專業知識,它的知識內容除涉及無機、有機化學知識外,還與大量物理和高等數學知識有關.概念抽象,公式原理多,推導過程繁瑣,內容難理解。因此學生普遍感覺物理化學課程更偏重理論,學習起來較難,從而導致對這門課程不抱有很大的熱情,學習動力不大[3]。針對以上問題,對物理化學課堂教學進行改革就顯得非常必要。具體的改革措施應遵循以下原則:整體設計課堂教學效果;教學方法和教學手段最佳;考核方法合理、科學。

    2.1課堂教學效果的整體設計

    (1)培養學生的學習興趣。學習興趣至關重要,學生若是對某些課程不感興趣,老師即使講授的再精彩,學生的學習效果也不會太好。因此培養學生的學習興趣就顯得十分必要了。開課伊始,教師就應該講好緒論部分,充分講述物理化學課程的重要性,課程內容的實用性,鼓勵學生努力學好物理化學,培養學習興趣。學生有了興趣,教師才能較好地進行指導。

    (2)提高知識的趣味性。知識的趣味性是主動學習的推動力。把理論性強、抽象而枯燥的內容變得生動有趣,是提高課堂教學效果的有效手段。在教學過程中穿插一些與生活實際密切相關的問題或是適當的趣例,則可以起到畫龍點睛的作用,使課堂富于趣味性。例如,在給學生介紹水的相圖時介紹了亞穩態這個概念,可以以人的健康狀況來類比說明。現代社會人們的生活節奏加快,整天忙于工作,鍛煉身體的機會很少,大多數人的身體狀況不佳,多屬于亞健康狀態。亞健康就是一種亞穩態,不穩定,不可能長時間存在,必須向穩定狀態轉變;人要從事正常的生產、生活需要健康的體魄,因此必須鍛煉身體,保持身體處于健康狀態,而不是亞健康狀態。又如,在講授界面化學的時候,可以提問學生在春天光滑的墻壁和粗糙的墻壁哪個更容易回潮。然后用彎曲表面上的蒸汽壓———開爾文公式解釋原因。這種理論與實際應用的結合,可激發學生的學習興趣,引起學生探求知識的欲望,是物理化學課堂教學獲得成功的關鍵一步。

    (3)理論教學與實踐教學相結合。物理化學雖然是一門理論學科,但許多定理都是建立在大量的實驗基礎上,所以物理化學的知識是理論和實驗相結合的。為了更好的理解課堂上的理論知識,開設對應的實驗課程,這樣既能鍛煉學生的動手能力,又能加深學生對相關知識的理解程度,而且還能夠建立學生對物理化學這門課程的實用性的信心,極大地提高了學生的學習動力。例如,我們講授化學動力學這一章的一級反應時,講完理論的同時,開設了“蔗糖水解反應速率常數的測定的實驗”,學生普遍反應通過實驗對課堂內容有了更深一層次的理解。

    2.2優化教學方法和教學手段

    (1)加強課前預習與課后復習。物理化學的公式推導過程繁瑣,為此非常有必要進行課前預習。課前預習要求學生對將要講述的內容先瀏覽一遍,不做具體推算,只要求對重點內容有個初步掌握,等老師講述時學生的思路能與教師同步,使以后教學活動更易開展。同時知識講授后還要要求學生經常復習,以免由于公式繁多而混淆或是遺忘,影響后面新知識的學習。在物理化學教學中,作業也是必不可少的教學環節,但作業太多學生疲于應付,太少達不到復習的效果。因此就要求精選習題,做到“少而精”,力求達到事半功倍的效果。同時為了彌補課堂教學時數少而教學內容較多的不足,可根據教學內容的安排,適當選留思考題,然后要求學生課后查資料,以論文格式上交,這樣既鍛煉了學生的寫作能力,又提高了學生的積極性。

    (2)改進教學方法和教學手段。在教學方法上,我們改進單一的講授法,采用啟發式、討論式、互動式教學方法,努力為學生營造一個寬松的學習環境。具體做法是教師精心設計問題,通過提問、回答及組織學生進行討論,在教師與學生之間形成一種良性互動式的教學模式。在教學手段上,我們采用多媒體教學與板書相結合的形式,使復雜抽象的問題簡單化。對于難以講解或表達的內容,可以運用動畫、影片等手段把難以理解的概念形象化,引起學生的興趣,加深學生的理解。但是多媒體教學也有它的不足之處,多媒體教學講課速度較快,學生不能及時接受教師講授的知識,更沒有更多的時間做課堂筆記,不利于課后的復習和考試。因此要根據教學內容來確定是否選用多媒體教學。對于那些有圖像,需要演示過程的教學內容,例如第六章相圖的演示,第十章界面現象的毛細管現象、潤濕現象等內容,多媒體教學能夠化靜為動,把枯澀的問題趣味化,便于學生深入地了解相關知識,能得到很好的教學效果;而對于重要公式的推導方面的教學內容采用板書的形式更合適。只有采用多媒體教學和板書相結合的形式,才能收到最佳的教學效果.

    3合理、科學的考核方法

篇（7）

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。

篇（8）

物理化學是學生在具備了高等數學、普通物理、無機化學、分析化學等基礎理論課后，一門必修的理論基礎課，是藥學院藥物制專業的一門主干基礎理論課程。現代物理化學是研究物質體系的化學行為的原理、規律和方法的學科，物理化學作為化學學科的一個重要分支，它所研究的內容主要包括三大塊：（1）化學的反應方向和限度問題，（2）化學反應的速率和機理問題，（3）物質的結構和性能之間的關系問題。特別是有關相平衡、化學動力學、膠體化學以及表面化學的知識，為后續專業課程如藥劑學、藥理學、藥物化學和藥物動力學等專業課程的學習提供理論指導和方法。因此物理化學在藥物制劑專業的基礎課和專業課之間起到了橋梁和紐帶的作用。

一、藥物制劑專業學生在學習物理化學課程存在的主要問題

吉林醫藥學院（我校）自2004年藥物制劑專業招生以來，經過了十多年的物理化學教學工作，我們的實踐經驗表明在藥物制劑專業的課堂上，針對物理化學的教學模式主要存在以下四方面的弊端。首先，教學內容上強調面面俱到，沒有注重精華素材的重點講解，忽視了物理化學與藥物制劑專業知識的聯系與銜接。其次，學生基礎參差不齊，基礎相對較差的學生失去了學習物理化學的興趣，從而導致對后續專業課的學習不夠深入。再次，實驗數據處理過于復雜繁瑣，理論教學與實驗內容存在脫節現象。最后，在考核方式上側重對理論知識的考核，弱化學生的平時表現和實驗操作成績。這些缺點，制約了學生綜合素質的提高，脫離了高校對藥物制劑專業人才的培養要求，限制了本學科的發展，因此，對于物理化學的教學改革勢在必行。

二、物理化學教學改革的初步探索

1.提倡知識的“少而精”、注重與專業課的聯系

正確的教育思想是課堂教學的靈魂，在教學活動中盡量減少與專業課程聯系不大的知識的講解，而應該側重構建物理化學與藥劑學相關的理論框架。物理化學所包括的公式較多而且公式推導繁瑣，可以有針對性地對相關內容進行刪減；無機化學中講過的知識點也可以略講，以學生自主學習為主。例如，針對多組分系統熱力學的這一章節，在無機化學中已經對稀溶液的四個依數性（蒸汽壓下降、沸點升高、凝固點降低和滲透壓）做了比較詳細的講解，只要安排幾道習題鞏固相關的知識，就能夠使同學們比較容易地掌握這部分內容；而應該把剩余的時間分配給新的知識-化學勢，因為它是后續課程的基礎，對藥物的配伍、新材料和納米藥物機理的研究起著重要的指導作用。采用少而精的教學方法，可以使教師更加靈活地合理分配學時，對于與藥物制劑專業結合密切的重點內容如果講授得越深入，那么學生對知識的理解就越透徹，他們在解決實際問題的時候才能夠舉一反三、觸類旁通。再比如，化學動力學這一章節一共包含二十多項教學內容，講授者應選擇與藥物制劑專業有緊密聯系的知識點進行詳細地講解。其中涉及反應級數的知識點很多，但只有對簡單級數反應掌握的比較熟練，同學們在解決其他復雜反應的時候才會更有信心。而且一級反應是必須重點講解的知識點，許多熱分解反應、分子重排反應、藥物在生物體內的吸收、分布、代謝和排泄過程，常常被看作一級反應或者準一級反應來處理。表面現象是自然界中隨處可見的現象，特別是從藥物的合成、提取、分析、制劑的準備、制劑的性質、藥物在體內的作用和代謝均與表面現象有關。而表面活性劑及其重要作用是藥劑專業應該重點掌握的內容，它們對藥物制劑的生產工藝及藥劑的質量都具有重要的指導作用。

2.重視理論聯系實際，激發學生學習興趣

美國心理學家和教育家布盧姆說過：“學習的最大動力，是對學習材料的興趣。”物理化學的原理枯燥難懂，單單講授物理化學中書本的知識，而缺少與實際生活的聯系，或者授課者忽視了物理化學與專業知識的聯系，學生們學習的興趣就不大。然而針對晦澀難懂的理論要點既要講清楚又要講透徹，因此為了激發學生的學習興趣，務必要注重理論聯系實際，通過物理化學知識的學習來解決本專業或者生活中常見的問題。比如，應用熱力學第一定律和第二定律是學好熱力學的基礎，講授者可以通過解釋人體能量的新陳代謝作用幫助學生理解內能與熱量和功之間的關系；熱力學第二定律引入熵的概念，對于孤立體系可以利用熵增加原理來判斷自發過程，實際上如果一個健康的生物體應該保持deS0的條件，才能夠維持生命的延續。表面上看這與熵增加原理存在相互矛盾的地方，但實際上生物體屬于一個熱力學開放體系，處于非平衡態，以攝取食物并加以分解為代價而成長，使生物體從無序進入有序的耗散狀態，這與熱力學學第二定律理論并不沖突。對于分歧較大的問題和較難的知識點，可以通過小組討論的方式，結合教師的最終講解，確定正確的理論觀點，使同學們加深對知識點的理解。為了激發學生的學習興趣，我們教研室也嘗試著通過學生主動參與科研課題的研究工作，幫助學生建立科研小組，讓他們在了解科學前沿的基礎上，通過主動學習與科研課題相關的知識來增加對物理化學的興趣。例如我們科研小組通過測定不同復合材料對廢水中的染料或者重金屬離子的吸附能力，對材料的最大吸附量、吸附等溫線和熱力學曲線等相關數據進行研究、分析和處理。要想對實驗結果做出比較合理地解釋，這就要求科研小組成員有主動學習的能力，能夠較好地掌握吸附等溫線以及熱力學函數的相關知識。通過理論與實踐的聯系，不僅培養了學生對學習物理化學的興趣，同時也提高了學生的動手能力、邏輯思維能力和解決實際問題的能力。

3.引入計算機軟件處理技術，優化物理化學實驗

物理化學實驗通常會產生大量的實驗數據，最常見的方法就是通過計算器處理非常復雜的實驗數據，然后將處理過的數據用坐標紙作圖，通過描點法確定線性或非線性關系。這種簡單的處理數據的方法受人為因素影響很大、重現性很差、浪費時間、獲得的實驗結果與理論值存在很大的偏差。采用傳統的數據處理方法使同學們產生很大的挫敗感，容易使學生失去對物理化學的學習熱情，因此在物理化學實驗課中引入計算機數據處理軟件顯得尤為重要。相對Excel、Powerpoint和Matlab等數據處理軟件，Origin具有功能強大、快速、靈活、使用方便等特點，在學術科研領域有著廣泛的應用。例如，物理化學實驗中的B-Z振蕩反應中求算振蕩反應的表觀活化能實驗：首先測定在一定的溫度條件下反應所用的振蕩時間t振，再根據阿倫尼烏斯方程ln（1/t）=-（E/RT）+lnA（式中E為表觀活化能，R=8.314J/Kmol，T為熱力學溫度，A為經驗常數），分別以1/T為橫坐標和ln（1/t振）為縱坐標，最后將獲得的具體數值輸入到Origin軟件里，選中數據在Plot菜單中選scatter選項得到散點圖，點擊Analysis菜單選擇FitLinear，就會得到經過計算機擬合后的直線。軟件會給出擬合直線的斜率、截距及相關系數，然后從已知直線的斜率求算出反應的表觀活化能E振=52.92kJ/mol，相關系數為R=0.9993。在物理化學實驗教學中也要注意與藥劑專業知識的聯系，例如將蔗糖水解速率常數測定的實驗改為同樣符合一級降解動力學的硫酸鏈霉素水解速率常數的測定，利用相似的教學方法也可以完成對硫酸鏈霉素水解反應速率常數的測定，以ln（αt-α∞]）對時間t作圖，可得一條擬合的直線，通過計算機直接得出的斜率求算藥物的半衰期。以上實例說明：將計算機數據處理軟件引入物理化學實驗課堂，簡化了數據處理過程，得出的實驗結果更具有科學性，這不僅能夠提高學生學習的主動性和積極性，同時也能夠激發他們的學習興趣，為今后從事論文的書寫和科研實踐打下良好的基礎。

4.改革考核方式，注重能力培養

良好的課程考核方式能積極、有效地引導學生形成良好的學習習慣，激發學生的學習興趣。傳統的知識記憶性考試在一定程度上制約了學生的創新思維，使學生對知識的學習缺乏主動性；加之物理化學的公式較多，計算題的難度較大，學生往往會具有畏難情緒和挫敗感。因此，單純以終結性考試為主要形式的考核方式，并不能夠全面反映學生對物理化學課程的學習質量，只有對考核方式進行革新，才能讓教育評價真正發揮導向功能。考核成績由平時成績、實驗成績和理論成績三部分組成，針對藥物制劑專業物理化學課程的考核方式，應緊密圍繞該專業特點，針對與專業知識有重要聯系的章節進行平時成績的考核，要求學生獨立完成，把成績計入總分，其比例可占總成績10%-20%。物理化學實驗成績主要由出勤率、實驗操作技能、實驗報告的書寫和實驗臺面的整潔程度來全面評定，每次實驗結束后都要進行綜合評價，直接給出本次實驗分數。實驗分數的透明化使他們不僅對每次成績具有知情權，也使他們認識到自身的不足，督促他們在后續的實驗中繼續改進和提高，物理化學實驗成績占總成績的20%～40%。期末采取閉卷考試形式，命題時應盡量減少套用公式的題目，避免與專業知識的脫節，適當增加一些與藥物制劑相關的知識點，這樣可以有助于提高學生綜合解決問題的能力，避免學生搞臨時突擊學習而不注重知識積累現象的發生。

三、結語

物理化學教學改革必須從根本上改變“重理論、輕實踐”和“重結果、輕過程”的單一而陳舊的教學模式。藥物制劑專業的物理化學課程建設只有從培養目標出發，以提高學生的專業技能為根本，結合藥物制劑的專業特點進行教學改革，才能夠培養出適應行業需要的高素質復合型專業人才。為此需要加強物理化學教學與藥物制劑專業相關知識點的聯系，提倡“少而精”的教授方法；在實踐中強調科學技能與先進技術的結合，激發學生的學習興趣；考核方式上采用能全面反映學生綜合素質的評價體系。建立物理化學課程與藥物制劑專業融合的教學模式是一個長期的教學實踐過程，需要廣大教師在日常教學中堅持、改進和不斷完善。

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篇（9）

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）43-0197-02

隨著經濟全球化的快速發展，文化、科技、教育的全球化趨勢也越來越明顯。作為國際大家庭的重要一員，中國隨著自身經濟實力的不斷提升，勢必要在科技、教育、文化領域發揮越來越重要的作用。這既需要我們走出國門，將科教文化領域的研究成果介紹給國際同行，又需要將優秀突出的國際同行請進國門，交流其先進的科教文化研究理念。因此，使用國際通用語言――英語，進行無障礙交流，顯得尤為重要。

然而，雖然改革開放后，我國在中小學和大學都開設了英語課程，但英語課程以語言學習為主，主要目的是考試過關，以英語進行專業教育的課程較少。目前，我國依然活躍于學術研究一線的“40后”、“50后”等老科學家，主要靠自主學習專業英語，實現自身科研成果的國際化交流，為我國的科技實力提升奠定基礎。中青年學者，由于具有較好的英語學習階段，加之國外留學經歷的歷練，具有比較好的國際交流能力，在國際舞臺上也發揮著越來越重要的作用。但這遠遠不能滿足我國科技文化教育快速發展對高端國際化專業人才的需求。加強高校各專業的英語教學，開展雙語教學或全英語教學已成為我國科技教育與國際接軌、迎接經濟全球化挑戰和教學改革發展的必然趨勢。教育部在2001年和2004年分別頒布《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》和《關于本科教育進一步推進雙語教學工作的若干意見》，從政策上推動高等學校專業課程的英語教學。

一、物理化學雙語教學研究現狀

化學學科作為一門重要的自然科學，在人類社會發展過程中發揮著非常重要的作用。近年來，我國的化學發展非常迅速，SCI數量自2008年之后已躍居世界第一，高質量、高水平的研究論文數目也在指數增長。英語在化學教學、科研、文化交流中也起著非常重要的作用。各大高校都在開展不同程度的化學雙語教學，關于化學雙語教學的教學研究近年來也呈現快速增長趨勢。根據中國知網的數據，從2001年的3篇到2011年的34篇關于化學雙語教學的研究，10年間增長10多倍。涉及的化學學科和專業也比較全面，有物理化學雙語、分析化學雙語、有機化學雙語、高分子化學雙語、生物化學雙語、天然產物化學雙語等。可以說，目前我國各高校都在嘗試開展不同專業的雙語教學，其正處于一個不斷探索和發展的階段。各個學校應根據自身的特點，抓住優勢學科，利用優秀教師資源，開展雙語教學活動，探索適合自己的教學方法和規律，創建獨特的教學模式和技巧。例如，楊雅麗等人提出可將“以問題為基礎的學習”和“分層互動”的教學模式應用于生物化學雙語教學中。

二、物理化學雙語教學實踐

1.物理化學雙語教學現狀。物理化學是化學的重要二級學科，對物理化學的雙語教學，有助于提高學生的化學專業素養，滿足新世紀高素質創新人才培養的需求。我校從2012年開始實施物理化學雙語課程教學，選修學生人數從20人逐年增加至40人、60人，到2015年激增至230人。這些學生的專業背景不僅有化學專業，還有物理專業、食品專業、材料專業。這從一方面說明學生對雙語授課的需求和重視程度在增加，另一方面也說明我校雙語課程開設較少，學生可選修課程不多。選修人數的增多，無疑有助于任課教師更好地了解學生的需求愿望，但也對教師教學提出更高的要求。

2.教學實施模式。我校物理化學雙語課程會在大二第二學期開設，主要考慮學生在大二第一學期開始物理化學的學習，有一定的物理化學知識背景，接受起來不是太難。考慮到學生接受全英語授課的困難，但又想增強學生用英語接受思考交流的專業能力，在授課時教師會采用交叉滲透式的教學方法，即采用全英文課件，用中英雙語并以英語為主的授課語言。教師會容首先用英語介紹課程內容，對重點概念、公式、理論進行英語介紹后會加強中文解釋，使學生不因無法理解而失去學習興趣。但整個授課過程要使英語授課的比例高于50%。隨著教學內容和學生適應程度，不斷調整并增加英語授課比例，使學生逐漸適應英語授課方式，養成用英語思考問題的習慣。

3.課堂教學方法。課堂教學主要以PPT講授為主，輔以板書教學。相比于傳統的板書教學，PPT講授課程具有很大的優勢，可以將課程內容以豐富多彩的形式呈現給學生。例如，舉例子時，不是簡單的口述或文字記錄，而是將各種例子以圖片的形式呈現，使學生一目了然，更加快速清晰地理解教學內容。再如，利用PPT的文字編輯功能，將重點部分用不同顏色和字體highlight（突出），以加深學生的印象。利用PPT的動畫功能，將邏輯性很強的概念、公式分步講解給學生，便于理解。然而，由于PPT是提前制作好的，失去一定的靈活性，而課堂教學是動態和變化的，因此，輔以板書教學可以彌補這一不足。

為了加強與學生的互動，課堂教學中常采用提問、小組討論的方式，來引導學生思考教學內容。提問以及小組討論盡量采用英語，學生對用英語回答問題在開始時并不適應，但教師堅持英語提問以及英語討論，會讓學生逐漸接納這種方式，并嘗試用英語回答、討論專業問題。

三、物理化學雙語教學的思考

1.如何調動學生的積極性。物理化學會引起較強的邏輯性和抽象性，是化學各專業中相對較難的一門課程。用英語講授該課程，無疑會進一步增加學生的接受難度。因此，如何調動學生物理化學雙語課程的學習積極性，顯得非常重要。經過幾年的教學實踐，教師可以從以下方面入手，會取得一定的效果。第一，任課教師的英語水平尤其是口語水平，在很多程度上決定學生對這門課的認同。因此，盡量選擇英語水平尤其是口語水平高的教師擔任雙語課程教師，增加學生對雙語課程的學習興趣。任課教師應注重自身英語口語教學能力的提高。第二，PPT課件承載主要的教學內容，其呈現形式也會影響學生的興趣和注意力。因此，對PPT課件的制作應格外重視，既要注意內容的邏輯性、準確性，也應注意課件的趣味性、豐富性和簡潔性，避免通篇文字，適當增加圖片、視頻等多媒體輔助材料，增強課程的可觀賞性。第三，教師應參與學生小組討論。小組討論是一種非常有效的增加學生課堂興趣的方式，但如果僅僅停留于小組討論，則會讓學生逐漸失去討論的興趣。因此，需要教師給予及時點評和分析等，助學生價值感的實現。

2.課程內容的設置。很多學校的物理化學雙語課程學時少，不可能將物理化學的全部內容引入課堂教學。因此，對雙語課程教學內容的設置，顯得非常關鍵。教學內容設置與教學目標、學生專業特點、學校特點等應掛鉤，各個學校和專業有不同的選擇。但課程內容不宜過分復雜，對于本科生，課程內容應以淺顯、易懂、概念清楚為宜。這才能有效地引導學生習慣雙語課程學習，逐漸增強專業英語思維方式。以“Phase Equilibrium”為例，其主要是在介紹相、相數、相轉變、相律、相圖等基本概念的基礎上，著重介紹單組份相圖和雙組份相圖。在介紹雙組份相圖時，將其與精餾過程一同介紹，既讓學生清楚地理解相圖的含義，又能感受到枯燥相圖的實際作用。

3.各種資源的充分利用。由于雙語課程課時少，可講授內容有限，在一定程度上會影響雙語教學的效果和質量。因此，為了充分發揮雙語課程的作用，使學生能有效地增強用英語學習物理化學的能力，應充分利用各種資源，尤其是網絡資源。涉及物理化學的網絡資源之一是視頻課程資源，例如，MOOC學院（）網站提供的物理化學導論（Introduction to Physical Chemistry），是全英文授課視頻，學生可利用課余時間觀看，反復學習，增強英語聽課學習能力。但這種專業性強的網絡視頻較少，學生還可觀看一些與化學相關的網絡視頻，如化學概論（Introduction to Chemistry）、普通化學（General Chemistry）等。觀看與學習這些化學專業視頻，有助于學生專業英語水平的大幅度提高。另一種資源是相關專業網站，學生可通過網絡搜索引擎查找相關專題的英文網頁內容，通過閱讀，增強專業英語閱讀和理解能力。

總之，開展物理化學等課程的雙語教學，既需要教師的精心設計和講解，又需要學生的積極努力和用心學習。教師教得好，會激發學生的學習興趣，提升習熱情高，而反之又會進一步促進教師教學熱情，二者相輔相成。因此，教師的教是關鍵，要從教學能力、教學方法、教材選擇、課堂設計等方面充分提高雙語教學水平，引導學生學習，真正實現雙語教學，增強學生用英語接受專業知識、交流專業知識的能力，為他們的進一步深造奠定良好基礎。

參考文獻：

[1]楊雅麗，陳徹，楚惠媛，李雪艷.“以問題為基礎的學習”和“分層互動”的教學模式在生物化學雙語教學中的應用[J].教育教學論壇，2014，（15）：90.

篇（10）

物理化學是高職化工工藝類專業的一門非常重要的核心專業課程，其學習效果直接影響到學生對后續專業課程（如化工原理、畢業論文與設計）的學習，更間接地影響到學生畢業以后的崗位適應能力和發展能力。從總體上講，高職學生數理邏輯能力是明顯的弱項，大部分學生對本課程存在不同程度的學習障礙。如何推動物理化學課程教學改變，一直是基礎化學課程授課教師面臨的一個懸而未決的老大難問題。

一、刪繁就簡

從教材與教學內容改革入手調動學生積極性。從內容上看，若干教材版本基本上由緒論、氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡、相平衡、膠體與表面化學、電化學、動力學基礎構成。教材理論色彩濃厚，缺少鮮活的行業實踐案例，對其進行增刪取舍是非常必要的。筆者的主要做法可概括為單元化、模塊化改革，突出實踐性教學內容。首先將教學內容劃分為五個單元：熱力學基礎單元、化學平衡單元、物質分離提純單元、電化學單元、動力學單元。五個單元按照由簡單到復雜的邏輯方式遞進，既遵循專業知識學習的內在邏輯規律，又考慮到刪繁就簡，以適應高職學生的偏好。每個學習單元設置數量多少不一的學習模塊或任務，這些學習模塊之間既有相互之間的內在聯系，又各具獨立性特點。對高職化工工藝類學生而言，重在如何應用所學到和掌握的專業知識、技能解決現實化工生產問題，而不應過于強調課程知識的系統性。因此，筆者對本課程內容刪減最多的要數熱力學基本定律。教學實踐表明，熱力學基本定律能解決兩個問題：能量衡算和方向判斷，而這一直是一個幾乎令所有課程師生傷腦筋的問題。解決的辦法是大幅刪減具有相當難度、師生都厭煩的理論內容，突出具有實用性、行業實戰性的內容。

二、高度重視案例教學和情境教學的巨大作用

物理化學是一門理論性很強的、比較枯燥乏味的專業基礎課程，教學過程與方法策劃不當，教學雙方的主體性均不可能得到充分發揮，效果不言自喻。通過案例的引入，開展研討式教學，充分調動學習的主動性，學生顯然能提高學習興趣。例如，在化學平衡單元教學中，筆者引入我院生產實訓裝置――乙苯脫氫反應案例，學生現場學習，迅速理解了溫度、壓力、催化劑、惰性氣體-水等工藝參數的重要性及原則性的操作步驟與方法，活躍了課堂氣氛，發展了發散思維能力和綜合能力。此外，從教學過程來看，企業鮮活現實再現于課堂，企業生產經營中現實的策劃、規劃、設計、作業管理決策的再現，能使學生掌握發現問題、診斷問題成因、解決現實問題的思路、方法技能，持之以恒，逐步養成創造性思維和靈活運用理論知識的習慣，提高分析、綜合能力和創造性，從根本上內化理論知識，鞏固學習效果。

三、注重引導好學生的研究性學習

所謂研究性學習，從廣義上理解，泛指學生主動探究的學習活動，是一種學習的理念、策略、方法，適用于學生對所有學科的學習。從狹義看，是指教學以問題為載體，創設類似科學研究的情境和途徑，讓學生通過自己收集、分析和處理信息實際感受和體驗知識的生產過程，進而學會學習，培養分析問題、解決問題的能力和創造能力。毫無疑問，研究性學習給老師留下了很大的創造空間，但也增加了課程實施中的大量的不確定因素：課程的實施模式、價值判斷、切入口、推行步驟、資料來源、研究結果及呈現方式，等等，幾乎每一個環節都需要因地制宜、因人而異、因現存條件而決定。針對物理化學課程，研究性學習中“問題”的呈現可以是多種多樣的。筆者主張這些問題來源于化工生產實際過程比較妥當，也可以與問題情境教學配合進行。在老師的引導下，學生通過課程知識整合，合作研究，逐步明晰了解決這一問題的邏輯思路，最終內化專業知識與技能。

四、充實反映科學前沿的內容，拓寬學生的知識面

例如：光化反應在動力學內容占很小比例，常被忽略，但光化反應與環境科學、生命科學、材料科學反應及信息科學緊密相關，在講課時結合科研內容介紹光催化在環境凈化的應用，開闊學生的視野，引起學生的興趣，同時鼓勵學生參與到部分科研工作中，調動學生學習積極性，爭取近年內開設若干高層次應用物理化學基礎理論的選修課程，如界面與膠體化學，表面活性劑物理化學、生物物理化學。這些課程不僅可以彌補課內學時的不足，加深學生應用與掌握物理化學的基本理論，而且與前沿科技均有密切關系，可以擴大學生的知識面。

五、提高實驗課起點，組織綜合型的實驗

第一，刪減部分和整合陳舊簡單的實驗，提高實驗課的起點。如恒溫槽與其性能測定這一實驗內容過于單一，應與以后涉及使用恒溫槽實驗整合，“化學平衡常數及分配系數測定”和“中和熱-電離熱測定”兩個實驗所用儀器設備和操作過于簡易，顯得落后陳舊，應當刪減，或與無機分析實驗整合，動力學章節涉及速率常數測定的實驗有3個，顯得重復，應刪減或增加新的內容，如增加流體黏度及表面張力的測定等內容。第二，擴充和加深實驗內容，組織開發性、綜合型的實驗。例如電化學實驗中“電動勢的測定和應用”實驗可與綠色化學結合，對含Cr+6廢水進行處理，不僅拓寬了基礎知識面，還讓同學們了解了學科間知識交叉與滲透，又如二元氣-液相圖實驗中可增加高難度非均相氣液平衡內容。同時準備開設綜合性實驗光催化氧化處理高濃度有機廢水，這一實驗不僅涉及物理化學中的光化反應，速率常數的測定，反應級數的求法，還涉及反應器的設計，催化劑的篩選和工藝改造，以及計算機對實驗數據的處理等多方面知識，可以充分發揮學生的創造能力，自行改造與設計。

教學改革是擺在我們面前的新問題，對許多問題的認識還很膚淺，有待進一步認真地研究和探討。

參考文獻：