时间：2022-04-03 03:28:34
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摘要:科技为人类带来幸福的同时也带来了严重的环境污染问题，学生的化学实验也对环境产生着危害。保护环境必须深入人心。作为教育工作者，我们需要在教学过程中注重环境保护措施的实施，对学生进行绿色化学理念的教育和渗透，培养学生环境保护意识。物理化学实验教学过程中，我们从各不同角度进行绿色化学理念的实施和渗透，培养学生良好的环境保护意识。
关键词:物理化学实验;绿色化学;环境保护
科技将人类带入一个全新的时代，化学制造悄然的丰富着我们的生活用品、改变着我们的生活条件，我们生活在化学产品的世界。但是，化学在给人类带来幸福的同时，也为人类提出了一个严峻的问题－化学制造产生的环境污染:空气污染、水污染、核污染、白色污染等等这些同时也在威胁着人类的生存，因此，保护环境刻不容缓。绿色化学又称“环境友好化学”，是美国环保局于1991年首次提出，是指在制造和应用化学产品时应有效利用原料，消除废物和避免使用有毒有危险的试剂［1］。其宗旨是“利用现代化的相关方法与技术，从根源上减少以至消除在化学产品设计、制造与应用等一系列过程中伴随使用和产生的有害物质，使整个化学产品及其生产过程能最大程度的对环境友好”。社会的不断发展给环境带来越来越严重的污染，我们每个人需要尽自己最大的努力教育每一位学生从身边小事做起，这既是品德的教育，又是实施可持续发展的需要，更是对我们每个人的生命和健康负责。高校实验项目广，所用试剂繁多，很多重要实验都会使用有毒试剂，在这种情况下，只有将绿色化学观念融入到实际实验教学中，加强学生环境保护意识才能尽可能的减少污染源［2－3］。在药学等各专业学生的物理化学实验中，我们多角度的加强绿色化学理念的渗透和影响，培育学生的绿色化学和低碳环保意识，使学生在潜移默化中感受到绿色化学教育，降低对环境的污染。
1进行绿色化学教育的措施
1.1规范实验流程操作教育
在化学实验中，从实验的准备到实验完成，我们都需要使用化学药品，如学生不能自觉遵从相关规定和要求，如随意倾倒药品或废弃物，回收分类敷衍，则会对后续处理增加难度，因此，整个实验过程教师对学生进行实验室和实验操作规范教育非常重要。学生实验过程中，很多实验操作流程存在不规范的现象，例如做实验时仪器的润洗、洗涤等，学生往往易于用大量的溶液或水冲洗或润洗仪器，造成化学药品和水的大量浪费，排入下水道后污染水资源。因此，在每一个实验开始之前，教师需要对学生强调规范的操作过程，合理的用药量，这样既规范了学生的实验操作水平也提高了实验结果的准确性，培养了学生良好的实验习惯。
1.2合理改变实验条件，减少药品排放
微型实验具有仪器装置微型化和试剂少量化两个基本特点，是一种以尽可能少的试剂来获取所需化学信息的实验原理和技术［4］。结合我校的物理化学实验室施资，我们对部分实验进行微量化改变。药学专业所开设的电导测定实验是测定两个不同浓度0.1mol/L和0.01mol/L醋酸溶液的电导率，我们以往在实验中往往使用的是50mL的小烧杯，学生润洗烧杯、电极往往随意的使用较多溶液，然而在本实验中，测定的溶液量只需要浸没电极即可进行电导的测定，过多的溶液造成了浪费，本着绿色化学的理念，我们采用规格更小的烧杯进行实验，这样同样可以很好的完成实验，同时可以减少学生对实验药品的过度浪费。溶解热测定实验中，一定量的硝酸钾或者氯化钾溶解在300mL水中进行实验，所用水和药品量较多。实验使用的测温装置是数字式贝克曼温度计，该温度计比一般的水银温度计具有更高的精度，只需要把感应探头端部插入溶液中即可进行温度的测定，不需要把整个感应探头都浸没在被测液中，我们调整实验测定药品的比例，减少用水量，同时保证实验的正常进行。
1.3进行药品的回收利用
化学实验过程中产生的废弃物如果直接排放会对空气、水、土壤等造成严重的污染。对废弃物的处理我们应该尽量变废为宝、化害为利，采用不同的处理方法。固－液吸附实验是一定量的活性炭对不同浓度溶液中醋酸分子的吸附，本实验中，大家往往把实验用后的活性炭轻易的丢掉垃圾桶，或倒入下水道，造成污染。实际上，活性炭是一种具有多种功能的药品，由于其具有强的物理吸附和化学吸附作用，常用于净水、脱色、过滤净化液体和气体等。活性炭可以反复使用，因为活性炭吸附到一定程度就会饱和，不再吸附，经过再次活化即可激活其吸附性能。本实验中，溶液中醋酸浓度比较低，吸附后过滤出来的活性炭，我们用水进行净化，然后再高温烘干即可重复使用或用作实验室的干燥剂。
1.4进行实验药品的循环使用设计
化学实验所产生的废气、废液等会对环境产生污染，随着高校招生规模的扩大，化学试剂的用量和实验室废物的排放量增大，培养学生的绿色化学意识，对我们环境保护具有重大意义。根据不同的实验特点，有些实验所使用的药品可以重复使用。如最大泡压法测溶液表面张力实验中，我们目前的学生实验中，实验室老师将不同浓度乙醇溶液配好，学生分取溶液进行实验操作，并在测完一个样品后即将测定液倒入下水管，在这个过程中，其实存在着很大的药品浪费。实际上，已用过的不同浓度的乙醇溶液可以重复使用。如果我们把每一组学生做完实验后的乙醇溶液进行回收，按不同的浓度收进不同的回收瓶中，后面做实验的学生可用这些溶液润洗毛细管和测定管，这样药品可以重复使用，减少浪费。在两组分气－液体系相图绘制实验中，需要测定不同组成的环己烷－乙醇体系的沸点，如果各实验小组每一次测定后的药品均倒入废液缸中，则会增加废液处理成本，增加水的污染和浪费。我们采用由实验室老师预先配置好不同组成的环己烷－乙醇体系，学生实验时直接由试剂瓶中取样进行测定，测完一个体系后再倒回试剂瓶中进行重复使用，由于该体系没有水，所以不存在测定药品被污染的现象，这样直接减少了废液的生成和药品的浪费及环境的污染。在化学平衡常数的测定试验中，反应体系水层含有碘化钾、碘、三碘化钾等药品，由于水与四氯化碳不互溶，因此，实验体系中四氯化碳层只含有碘单质，结合实验，我们可以把四氯化碳层溶液回收循环利用，通过改变浓度，当其它组做该实验时可以用回收的四氯化碳层溶液进行各不同实验体系分溶液的配置，从而减少四氯化碳溶液的排放。
1.5学生回收废液的实验设计
学生实验中，往往会存在大量药品排放，造成环境的污染，因此，我们在实验教学中，要注意教导学生节约药品，减少排放，降低对水及环境的污染。但是，说教并不能使学生在内心产生共鸣，只有亲自参与，认识才会深刻。提倡学生在预习实验内容阶段，思考如何减少废液的排放和药品的浪费，并在每一个实验的初始阶段作为题目让学生进行思考。例如化学平衡常数的测定中，我们要求学生思考并回答如何处理实验中使用的四氯化碳废液，学生可以根据自己认识，把自己的答案写在实验报告中，这个过程虽然看似无关紧要，但是可以起到减少浪费的警醒作用，并可促使学生在实验过程中注意各个环节对药品的合理使用。鼓励学生自主设计化学药品的循环回收利用流程，有利于提高学生的自主性，同时可以使节约环保观念及减少污染的理念深入学生内心，产生深刻的环境保护意识。
2结语
《21世纪议程》中明确指出:“教育是促进可持续发展和提高人们解决环境与发展问题的能力的关键”。可持续发展的关键问题是生态环境保护，而环境保护大计，环境教育为本［5］。在实验过程中，一个小小的实验环节的改变或许即可为环境减少一些被污染的压力。面对着日益严重的环境问题，我们每一位教师在抓教育知识的同时也要注重环境保护意识教育，向学生渗透绿色化学理念，使环境保护上升为一种素养。
作者:惠华英 雷志丹 范习之 张晓青 黄莺 李红 单位:湖南中医药大学
一、多媒体在大学物理化学学科中的发展背景
物理化学是以实际的物理化学为原理，并以科学实验为基础，对产生的物理化学反应进行探索与归纳，并且对物理化学规律与理论进行研究的过程。多媒体教学是指现代化技术及手段在教育领域的扩展，现代化教学技术就是利用投影仪、摄像机及计算机多媒体设备的网络教学技术，多媒体教学改变了传统教学的面貌，使教学方式与教学结构发生了质的飞跃。在信息技术高速发展的时代，多媒体教学已引起了各大教育机构的高度重视，而且已经普遍应用于教学课堂之上，多媒体教学改变了以往教学中“学生难学，老师难教”的现象，并且利用动态形式将课本枯燥、规范的内容以动态的形式形象地展现在大家面前，改变了传统的“一支粉笔、一本教科书”的教学方式。多媒体教学为课堂教学增添了想象的空间，同时激发了学生对学习的兴趣，但是多媒体教学也是一把双刃剑，多媒体教学虽然提高了教师的教学效率，但是也存在一定的弊端，因为传统教学可以根据学生对知识的吸收情况随时调整学生的学习进度，更改教学计划，但是多媒体却具有高效率、高吸收的特点，降低了学生学习的兴趣。如何把学生对学习突发的灵感运用到教学中去，注意教学质量的同时提高教师的教学效率是我们亟待解决的问题。
二、多媒体教学是时展的必然趋势
物理化学是一门以实验为基础的学科，实验教学质量的好坏直接影响着整个教学过程。而采用多媒体教学是实现现代教学的必然趋势，能够使教学程序向多样化及科学化发展，为教学事业带来质的变革。（一）多媒体教学更新了实验书本教学的理念。传统教学以巩固与掌握知识为出发点，对理论进行分析与探讨，书本教学学习气氛枯燥，让学生产生了逆反的心理。而多媒体教学能够利用视觉轻松的文字效果绘声绘色地在多媒体上勾画教学理念，把握教学重点，能够在教学的同时轻松愉快地与学生进行交流，增加了物理化学教学的生机与活力，大大提高了教学效果，同时也提高了老师的教学效率。（二）多媒体动态教学也可以形象地表现物理反应过程及物理外压变化系统内部分子变化的规律，让学生深刻地认识到事物反应产生内部空间变化的密切关系，建立了学生的空间想象力，为巩固研究结果奠定了理论基础。多媒体教学打破了书本知识抽象难懂的理论模式，为教学提供了有力的教学模式保障。（三）多媒体教学让物理化学理论数据更加准确，同时使数据处理层面更加简单化。多媒体教学加强了学生实验操作的规范性，解释了物理化学的探索研究性。实验带有失败及危险的元素，而多媒体技术的模式实验工程，可以更加深刻地让学生正确理解实验操作的流程与重要性。
三、多媒体教学发展的不足
多媒体教学解释了物理化学的探索研究性，分解并简化了物理化学实验的可操作性，但由于多媒体教学的多样复杂性，多媒体教学也存在一定的弊端。（一）传统教学可以根据学生对知识的吸收情况随时调整学生的学习进度，更改教学计划，书本理论知识对于物理化学公式的推理要求必须具有严密的逻辑理论性，对教学的实际反映情况进行有效反馈，但是多媒体却具有高效率、高吸收的特点，让学生与知识沟通之间产生了沟壑，容易让学生产生逆反的心理。（二）多媒体教学不利于青年教师的全面发展，青年教师通过网络实现了教育知识的共享，但忽略了对传统科学技术知识的钻研与探讨。
四、多媒体教学的注意事项
（一）多媒体教学课件制作中需要花费大量的时间对图形颜色及版面动画的渲染效果进行修改，在实际教学中，教师应根据教学实际情况决定是否利用多媒体，做到因课制宜，不能过分依赖多媒体技术，而忽略了实际教学中对理论知识的探讨与研究。（二）多媒体教学只是辅助教学的一种手段，教学中必须遵循教师为主导，学生为主体的教学方式，多媒体必须在符合教学下使用。
五、如何发挥多媒体教学优势
（一）教师要明确多媒体教学的目的及意义，将多媒体使用与传统课本相结合。多媒体教学是教学现代化手段，但是它只是辅助教学的一种手段而已，教师在教学中必须全面掌握教材、教学的实际情况，结合多媒体教学，将教学中的难重点充分展现到多媒体教学中，让学生在享受课堂气氛的同时也能够掌握知识的重点。（二）注意教学进度，关注学生参与的互动性。由于多媒体教学课堂容量大、教学进度快的特点，容易造成学生的学习压力，使教师忽略了其对知识的掌握程度。所以教师必须在教学的同时加强学生的互动操作能力，满足学生学习各层次的需求。多媒体教学以图文并茂、生动形象的形式将教学带入了一个全新的领域，不但提高了学生对知识的兴趣与渴望，而且为传统教学增添了新的光彩，将传统教学与多媒体教学相结合，推动了可持续教学事业的发展。由于教师在多媒体教学中起着主导与决定性的作用，应采取依据教学的实际情况以书本知识为主、多媒体教学为辅的教学方针，调动学生的学习积极性，同时提高教师的教学效率。总之，多媒体教学是一项辅助教学手段，不但提高了教学质量，而且为教育事业奠定了坚实的师资技术基础。
作者:李锦莲 于连生 单位:佳木斯大学药学院
[摘要]本文结合物理化学的课程特点和近几年教学经验，从多方面探讨了物理化学的课堂教学改革。实践证明：学生对课程的重视和兴趣，多种教学手段并用，师生课堂互动和理论联系实际应用可明显提高物理化学的课堂教学效果。
[关键词]物理化学；课堂教学改革；教学手段
物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为研究对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础，也是本科教学中四大基础化学之一[1]。物理化学的形成与进步得力于数学、物理学两大基础科学的基本理论与技术，同时反过来也推动了它们的发展，丰富了它们的内涵。物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度。对于非化学相关专业本科生，例如：建筑工程、环境专业，物理化学也是这些专业的必修课程之一，并且我校安排的授课学时为48学时，授课时间为一学期。目前各化学基础课的学时在缩减，而对学生创新能力和素质的要求则在提高，这就要求对基础课教学内容大胆改革，与时俱进，不断地进行整合与更新。由于该课程是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性都很强的学科，涉及的公式多，应用条件严格，且比较抽象，因而对于本科初学者感觉《物理化学》难学难懂，就连教师也感觉难教难讲。在这种情况下，如何使得教师讲好此门课程，充分带动学生的主观能动性，提高教学质量？通过《物理化学》课程的学习，培养学生新的思考问题，解决问题的能力，培养学生独立工作能力，培养学生更多、更好地掌握新的理论、新技术的能力。因此，主要在以下几个方面做了些有益的尝试。
1强调学习物理化学的重要性
对于非化学化工专业的学生来说，物理化学不属于本专业的基础课程，所以学生会有只要考试考及格就可以的想法。面对这种局面，教师在上课的时候就要首先强调物理化学课程的重要性以及与学生专业的相关性，以期改变学生的这种想法，这对以后的上课是非常有益的。目前对化学分为“无机化学、有机化学、分析化学、物理化学”四个分支，有人比喻说：无机化学、有机化学是化学的躯体，分析化学是化学的眼睛，物理化学是化学的灵魂，可见物理化学的地位有多重要。这些学生虽然没有接受化学专业学生系统的各种化学基础课的学习，但是大部分学生都学习过无机化学或者工程化学基础，这些课程里面已经包含了简单的物理化学基本知识，特别是热力学的一些基本知识[2]。物理化学的任务是把化学领域中各种现象联系起来，对其中的一般规律予以更深刻、更本质的探讨，所以学生学习起来会有种看不见、摸不着、抽象难理解的感觉。所以，教师的第一堂课是非常重要的[3]，根据学生手中的课本，简单介绍各章节内容之间的联系，使学生对整个课程安排有个基本的了解。同时，由于物理化学概念多公式多，学生按照以往死记硬背的学习方法达不到较高的学习效率。所以，第一堂课中教师要帮助学生建立正确的学习方法，使学生尽快地进入物理化学的学习状态。
2多种教学手段并用
随着近年来多媒体教学在课堂教学中的普及，从小学到大学，多数教师上课时会使用多媒体教学[4]。多媒体教学的关键是课件制作。每个教师都有自己独特的教学风格，因此教师自己编制课件也会体现自己的教学风格，使课件具有自己的特色。这在教师备课的过程中尤为重要，通过自己制作课件，可以有意识地突出课程的重点、难点，并将各种知识按照自己的习惯连贯起来，这样在讲课的时候才会得心应手。目前，各门课程在网上的课件都有很多，很多教师会直接下载网上的课件或拷贝其他教师的课件，这对于课程整体的把握没有帮助，因此教师自己制作课件也是对课程系统性和连贯性的把握。任何新生事物有利也有弊，多媒体教学也不例外。经过大量的教学实践，多媒体教学的弊端也显现了出来。例如，信息量过大，导致学生对文字、公式的印象不深；课件讲解太快，不利于学生理解和简化晦涩难懂的数学公式，缩短了学生的思考时间。同时，这门课程的内容又较多较难，48学时仅仅够教师按照课件快速讲解。如果多些板书或者讲解再深入些、和学生互动多些，那么这些学时就完全不够了。为了尽量避免这些弊端，作者在授课时会采用多媒体和板书相结合的方式，特别是一些难点、重点，边讲边板书可以放慢讲解速度，使学生有足够的时间思考，有助于学生对各知识点间的逻辑关系有清楚的理解。按照学校的教学大纲要求，在教学时所有知识点都要涉及，但是可以选择性的将一些重点、难点课上详细讲解，而一些易懂易学的内容留待学生自己学习，教师讲课时可以尽快的一带而过，这也锻炼了学生自学的能力。
3活跃课堂气氛，提高学生的兴趣
课堂教学中，师生之间除了知识信息的传递外，情感的交流与互动也是很重要的一个方面。如果一个学生喜欢这个教师，也会“爱屋及乌”的喜欢这个教师所上的课，在课堂中就会积极主动的按照老师的要求去完成，变被动学习为主动学习。那么，如何增加课堂的吸引力呢？兴趣是最好的老师，尤其对物理化学这种理论性强，抽象难懂公式多的课程更是如此。学生在上课时往往很难长时间集中注意力和保持较高的兴趣。因此，教师在讲课时要通过一些技巧来增加课堂的吸引力。例如，讲课时声音洪亮，音调抑扬顿挫，语速适中，语气亲切。使用富有感染力、丰富多彩的语言来提高学生的兴趣。其次，注重课堂提问与讨论。将“教为中心”的课堂转变为“学为中心”的课堂，让课堂真正成为学生学习的场所，让学习成为课堂活动的核心。许多教师会发现随着学生年级的增长，学生的课堂活跃性越差。长久以往，教师在课堂上不再提问，学生不再回答，完全变成了“教师讲，学生听”的模式。往往低年级的学生对于老师的课堂提问都非常踊跃的回答，但是高年级的学生就不是这样。作者在课堂上也遇到这种问题的时候没有气馁，而是继续鼓励学生积极讨论和回答问题。采取了让学生主动回答或者坐在座位上回答问题，而不是选择某个同学站起来回答问题，这样可以摒弃学生心理上害怕回答问题出错而觉得丢脸的想法。通过多次课堂实践，这样的方式确实会起到提高课堂教学气氛的效果，学生也能接受这样的方式，同时在学习新知识的时候也复习了旧知识。
4理论和实践相结合
由于物理化学学科的特点，学生在学习过程中很难有直接的感官认识，认为物理化学知识只是书本上的知识，与日常生活无关，导致学生在学完课程后除了应付考试，好像不知道这门课到底有什么用处。因此，教师除了讲授书本知识之外，还要结合生活生产中的各方面介绍应用，真正让学生做到学为所用。例如讲解稀溶液的依数性时，公式讲完后顺便介绍依数性的应用，加深学生印象[5]。利用凝固点下降原理，将食盐和冰(或雪)混合，可以使温度降低到252K，所以，北方的下雪天会在地上撒些食盐。溶液的渗透压在生物学中有很重要的作用，为什么土壤中的水分可以运输到植物的顶端？为什么海水中的鱼不能在淡水中生活？为什么人类静脉注射生理盐水的浓度一般都是0.9%？这些都与渗透压有关。再比如，新房装修后使用活性炭来除甲醛，荷叶上的小水滴近似呈球形并且能够滚来滚去，日常生活中各种表面活性剂(洗涤、农药喷洒)的使用，人工降雨，纳米材料等都离不开界面现象的知识。在讲授物理化学基础理论知识的同时，也可以将物理化学基础知识与教师自身的科研内容相结合，进一步巩固课堂上所学的知识，鼓励学生培养自己的科研兴趣。例如，催化是物理化学中很重要的一个分支，在化学、化工生产、能源、环境、医药、生命科学等领域都有及其重要的意义。实现一个化学反应需要两方面的因素—热力学可行性和动力学可行性。一个热力学上可行的反应如果反应速度太慢也是不能实现的。催化剂在化学反应中的作用不仅可以加快反应速度，也可以提高反应的选择性。目前大部分催化剂都属于纳米材料，纳米材料巨大的比表面积，以及大量表面原子的过高表面张力使纳米材料与常规材料表现出性能的差异。因此，催化剂可以加快反应速度主要因为催化剂可以改变反应的路径，降低反应的活化能。由此可以看出，催化研究包含了物理化学中热力学、动力学、界面等多方面知识的应用。通过简单的讲解，让学生认识到枯燥、难懂的物理化学基础知识在生产生活中的应用也有如此之多，从心里上消除这门课程无用的想法，重新燃起学习物理化学知识的兴趣。
5结语
经过几年的物理化学教学工作，事实证明：要上好这门课，就要不断的进行物理化学教学改革的尝试和探讨，努力培养学生对这门课程的学习兴趣和学习热情，充分调动学生学习物理化学积极性和主观能动性，通过学习物理化学训练学生的逻辑思维能力，培养学生发现问题和解决问题的能力。为今后学习其它学科打下坚实的理论和实践知识基础。
作者:徐红 范果红 叶明富 单位:安徽工业大学
摘要:
目前网络和智能手机已在大学生中被广泛应用，并影响着他们的生活和学习。本文主要探讨了在物理化学教学中引入网络和手机的教学新方法，即利用网络资源，将微课作为第二课堂，让学生参与课堂讲解以及利用社交软件进行沟通交流。通过以上四种新方法的尝试，课堂教学效果得到提升，学生学习积极性增加，课堂学习效率提高，有效促进了物理化学“教”与“学”的效果。
关键词:
教学方法;网络;积极性;参与度
物理化学是化学、化工、食品、生物、制药等专业重要的基础课之一，学好物理化学对学生后续专业课的学习至关重要。同时，物理化学又是一门理论性、抽象性、逻辑性非常强的学科，学生学习难度较大［1］。目前，物理化学教学主要采取多媒体方式，以教师课堂教授为主。在这种模式下，学生主要负责“听”和“记录”，缺乏对问题本身的思考，对知识的理解也多数是接受式，学生思维的创造性、发散性得不到发挥，容易对课堂失去兴趣，所以，出现很多的“低头族”，这些学生或者自己看书、或者玩手机、或者做其它与课堂无关的事情。另外，由于物理化学课程本身的特点以及课时的限制，部分学生学习吃力，通常在听不懂之后就干脆放弃了该门课程的学习，对后续的学习造成较大压力。因此，努力调动学生学习积极性，帮助学生建立学习信心，创建以教师为主导、学生为主体的教学模式，在物理化学教学中尤为重要。近年来，网络和智能手机的广泛应用改变着人们生活、学习、工作的方方面面，这样的改变同样影响着大学生，他们更加普遍的应用手机交流，利用手机网络了解信息、进行学习等［2］。笔者在教学中关注到了学生的这种改变，将网络、微课等电子资源引进物理化学教学，并且在课堂中充分发挥学生的主动性，调动了学生的学习积极性，提高了教学效果。
1利用网络资源，丰富教学
现代社会，网络早已渗入到生活、工作和学习的方方面面，教学也不例外。为了使课堂教学更加生动，教师经常利用网络资源，比如图片、视频、课件、文件等来丰富课堂，利用视觉、听觉、触觉等多种感官促进学生对课堂产生兴趣，提高教学效果［3］。但是，网络资源绝不仅限于此。目前，网络上有很多关于物理化学教学的免费课程，比如网易公开课中的可汗学院讲述了很多关于热力学、电化学和动力学的内容，加利福尼亚大学和麻省理工学院开设的《热力学和功力学》课程，国家级精品资源共享课爱课网中的《身边的物理化学世界》以及很多大学的《物理化学》MOOC课程(比如大连理工大学、天津大学、南京大学等)。这些课程每个视频的课时较短(大多15～20分钟)，一般每个视频只讲解一个知识点，针对性强，可以在手机中下载APP进行学习，学习方式灵活，能够反复观看学习。网络课程的这些特点使它成为传统课堂教学的有利补充。教师在讲到某些知识点时，可以随时将相关的网络课程介绍给学生，由学生自愿在课后学习。这样不但可以作为课堂学习的补充，给予不同层次的学生多次学习的机会，而且使学习方式多样化，调动学生的学习兴趣，还扩充了学生的视野，使学生可以接触国内和国际名校的教育，提升了学生的学习效果。
2将微课输入手机，建立第二课堂
随着教学改革的进行，《物理化学》课程的课时被缩减，为物理化学教学带来了一定困难。微课的出现为克服这一困难带来了希望。微课的特点是内容少、时间短、针对性强、使用方便、易于传播［4］。教师将部分知识点制作成微课，并由学生输入手机随时学习，微课就成为了课堂的延伸———师生的第二课堂。这种“微课”的学习方式灵活，可以只占用学生的碎片时间，并且使个性化教育成为可能，受到学生的喜欢。笔者所录制的微课主要分为三类:(1)对重点概念、重点公式的讲解［5］。比如公式ΔU=Cv(T2－T1)，针对不同系统，使用范围不同，那么，教师就可以将公式的推导过程及应用单独录制成一个专题供学生反复学习;(2)章节内容的概况总结。热力学是物理化学的核心，概念多、公式繁杂，学生在学习时通常不能很好的将知识点链接，为了让学生对热力学知识有个整体的了解，教师可将热力学知识以思维导图的形式进行总结并录制成微课，供学生学习;(3)典型例题的讲解。由于学时的限制，课堂上讲解例题的时间几乎没有，而练习对于物理化学的学习是必不可少的［6］。因此，教师将例题的讲解录制成微课，让学生在课后学习，并辅助一定的练习起到事半功倍的效果。
3适度交出课堂，提高学生参与度，帮助学生建立信心
课堂教学是教学活动的重要环节，课堂教学的质量关系着整个教学效果的好坏。教师除了改进教学方法，提高学生学习兴趣，还要想方设法提高学生的课堂参与度，而由教师适度将课堂时间交给学生是一个有效的方法。笔者在教学中做了一些尝试。首先将学生进行分组，5～6人一组;然后教师梳理教学中的知识点，挑选适合学生讲解的内容并分成不同模块，比如，典型习题、难度较小的知识点等;其次，安排合理的教学计划，将少量课堂时间交给学生;最后，由学生担任教师角色讲解知识点。这样的课堂安排可以帮助学生彻底消化吸收所学知识，提高学生对课堂的参与意识，帮助学生树立自信心，有效提升学习效果。下面就以胶体化学一章的溶胶制备、光学性质、动学性质、电学性质为例，讲解如何交出课堂，让学生化身“教师”。(1)学生分组。笔者所教班级人数较多，由四个班级组成。在课程之初，将每个班级的学生分为5个组，每组6人，这6个人每次选取一个代表在课堂上进行讲解，其他五人可以分工进行资料搜索、制作PPT、阅读教材梳理知识点等，每组学生的分工可以轮流进行，比如甲同学在第一次时负责搜集资料，第二次时制作PPT。(2)分配讲解内容。教师将所要讲解的四个知识点，即溶胶的制备、光学性质、动学性质、电学性质以自愿和随机结合的形式分配给不同班级的小组同学，并告诉学生大纲对所讲知识点的要求，及讲解和制作PPT时需注意的问题。(3)小组同学准备。小组同学课后搜集资料，制作PPT(PPT制作好后要先发给教师，由教师修改PPT，把握知识的正确性)，梳理讲解思路，然后负责讲解的同学要在小组同学和老师面前进行试讲，并且由教师和同学给出建议，根据建议对PPT和讲解内容以及思路再次进行调整。(4)课堂讲解。由于所讲内容对每个学生均为新知识，因此，教师在学生讲解时要给予鼓励，听讲的同学也要给予一定的包容。负责讲课的同学在全体学生面前进行讲解，听课的同学认真听讲。为了鼓励学生的参与，教师可以将课堂讲解作为“奖励分”计入平时成绩。(5)教师点评。学生讲解难免会出现各种各样的问题，因此，教师在讲解后要进行适当的点评，可以是讲解内容方面的补充，也可以是对学生讲解的肯定等。
4利用社交软件，建立沟通、展示和分享平台
教师和学生间的沟通在教学中非常重要，好的沟通可以事半功倍，有效促进教学效果，促进师生间的感情。师生间的沟通交流，不应仅仅局限于课堂，课后也应建立一定联系，多加沟通。由于教师和学生都有自己的工作和学习安排，因此，建立方便、有效的沟通平台是实施良好沟通的前提。通过调查了解［2］，绝大多数学生使用QQ和微信软件进行同学间的联系，并且很多班级建有自己的QQ群和微信群。因此，教师在教学中也可以利用这两个软件建立与学生间的沟通平台。比如:通过QQ软件，教师将制作的微课传至物理化学学习群，供大家学习，而学生可以在群里畅所欲言，进行对知识点的交流学习;学生也可以将网络资源传至平台，供彼此学习，还可以分享自己制作的视频、ppt等。微信主要以手机为媒介，更适宜沟通、交流。教师可以通过微信群及时了解学生的学习动态，发现学生在学习中遇到的问题给予实时的帮助，了解学生对课程的意见、建议等。教师和学生利用社交软件进行沟通，可以是多对一的形式，也可以是一对一的形式。通过网络沟通可以拉近师生间的距离，有效消除学生的紧张情绪，避免面对面沟通带来的尴尬，使沟通更加接近学生的内心。当然，沟通不能仅限于网络，师生间面对面的沟通是必不可少的，也是必须的。
5结语
随着时代的进步，网络和智能手机成为教师和学生日常工作学习中必不可少的部分。因此，顺应时代潮流，将网络、微课等电子资源引入物理化学教学可以满足学生的学习需求，迎合学生的学习特点，扫除学困生的学习障碍，并且通过学生熟悉的网络沟通方式进行交流，可以拉近师生间的距离，增强师生间的感情。另外，让学生参与课堂讲解可以提高学生的课堂参与度，有效发挥学生的主动性，增强学生自信心。
[摘要]
物理化学实验教学是高校基础化学实验教学的重要组成部分。为提高物理化学实验教学质量，文章对近十年来高校物理化学实验教学存在的主要问题进行了系统梳理和归纳，并针对这些问题提出相应的解决措施，从而充分激发学生学习兴趣，深入挖掘学生学习潜力，促进学生创新精神和创新能力的培养。
[关键词]
物理化学；创新能力；实验教学；教学改革
物理化学是高校化学工程与工艺、食品科学与工程、应用化学和制药工程等本科专业的必修基础课程，它是以物理学原理和实验技术为基础，借助于数学运算工具来探究物质体系的化学反应规律的一门科学[1]。实验教学是物理化学学科教学中不可或缺的教学环节，对培养学生的创新思维、实践动手能力和综合素质起着举足轻重的作用。但是，随着时代的进步和现代科技水平的快速发展，高校物理化学实验教学逐渐凸显出一系列问题[2-3]。本文对近十年来高校物理化学实验教学过程中主要存在的问题进行了梳理和总结，在此基础上提出了相应解决措施，对培养具有创新意识、创新精神和创新能力人才有重要意义。
1物理化学实验教学中主要存在的问题
目前，普通高等学校物理化学实验教学中普遍存在一些共性问题，现归纳总结如下：
1.1实验教学内容陈旧，反映不出学科发展新趋势
近十年来，物理化学学科发展迅速，但实验教学部分内容较为陈旧，在实验安排上通常以验证性实验为主，对提升培养学生的学习兴趣和探究事物现象背后科学规律的好奇心不足，且对学生实验技能的培养不够重视[4]。综合性实验开设则较少[5]，尤其设计性、探究性实验更是微乎其微。因此，实验教学内容无法反应物理化学学科发展的现状。
1.2实验教学方法单一，未能有效激发学生的学习兴趣
传统的物理化学实验教学大多数采用“灌输式”的教学方法，即教师讲解实验目的、实验原理、操作步骤和实验注意事项，然后学生根据实验教材按部就班地进行实验操作，再对实验结果进行数据处理，最后完成实验报告[6]。近年来，大多数高校普遍采用多媒体教学，教师将黑板变成了屏幕，但大多数并没有改变传统“灌输式”教学方法，多媒体教学信息量大，甚至灌输地更为严重[7]。在整个“灌输式”实验教学过程中缺乏启发式引导，学生缺乏积极主动思考问题，学生在实验过程中积极性不高。
1.3理论与实验教学严重脱节，造成部分学生存在厌学心理
物理化学的理论教学和实验教学在相当长时间内分别由不同任课教师担任，再加上理论课与实验课教学教师之间没有沟通，造成实验课已经开课了，但理论课程却尚未讲到，亦或理论课讲到该部分内容时，学生已经忘记相应实验内容，从而导致理论教学与实验教学出现严重脱节现象[8]。实验课脱离了理论课的指导，学生难以全面、深刻理解实验教学内容，严重打击学生通过实验探索科学规律的学习积极性，长期以往滋生学生的厌学心理，难以达到实验教学过程中理论与实践相结合的目的。
1.4实验考核评价体系较为简单，未能全面客观评价学生实际实验能力
传统物理化学实验教学主要采用教师评价的考核方式[9]，其考核评价体系相对较为单一，其考核缺乏层次性和多样性[6]，未能充分调动学生的学习主动性和创造性，不利于学生创新思维和创新能力的培养。
2物理化学实验教学改革措施
2.1更新实验教学内容，构建多层次实验教学新体系
根据学生所学专业的特点和需要，教师在实验教学过程中不断更新物理化学实验的基本内容，依据物理化学领域的最新研究成补充物理化学的前沿理论、新方法和新应用，构建“基础性-综合性-设计性-研究性”四层次的实验教学体系。第一层次为基础性实验，主要训练学生掌握物理化学的“三基”，即基本原理、基本知识和基本技能，规范操作得出正确的实验数据和结论。通过基础性实验的系统训练，让学生较好地掌握物理化学的基础知识和实验操作技能，为后续综合性实验打下扎实基础。第二层次为综合性实验，主要培养学生分析问题和解决问题的能力，进一步巩固。综合性实验是在第一层次的实验基础上开设，如设计常见钾盐对水比热容的影响[10]，先检测量热计的热容，再采用不同电热发测定不同钾盐水浓度的比热容。通过综合性实验，一方面可以帮助学生巩固前面学习的基础性实验知识，另一方面提高学生综合运用所学基础知识的能力以及提出问题、分析问题和解决问题的能力。第三层次为设计性实验，主要综合训练学生的实验设计、数据处理和综合运用所学基础知识的能力。教师作为主导，学生作为主体。在教师的引导下，充分发挥学生自身的主观能动性，学生提出问题，查阅相关资料，独立进行实验方案的设计，执行实验，处理实验数据，得出实验结论，且学生尽可能自行解决实验过程中碰到的技术问题。学生通过设计实验，灵活运用所学知识研究新问题，必将大大激发学生的学习兴趣和内在潜能。第四层次为研究性实验，主要培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。研究性实验内容可源自教师申请的科研课题，也可以是在教师的指导下，学生根据自己的专业特长和兴趣爱好申请的大学生创新实验计划(校级、自治区级、国家级)或挑战杯项目，学生须通过查阅国内外跟课题相关文献资料，撰写申报书并独立进行科学实验。学生通过课题申报、中期考核和结题答辩等系列过程，使学生经过系统严格的科研训练，逐渐形成勇于创新、科学严谨、求真务实的科学品质，进而学生的创新意识和创新能力得以显著提升。
2.2建立问题为核心的教学模式，采用多元化教学方法
问题式教学法是一种以问题为核心，教师为主导，学生为主体的教学模式，其中问题的设计是关键[11]。实验教学过程中，教师可以科学设计“系列问题”。根据问题的覆盖范围，问题可分为普遍性问题和特殊性问题。普遍问题是面向全班大多数学生的问题，涵盖实验中要求全体学生要掌握的基本知识、基本操作和技能；特殊性问题是针对少数学生实验过程中碰到的问题，引导学生积极思考，分析问题的原因，激发学生探究问题的好奇心和求知欲。实验开始前，学生写好预习报告后进行谈论实验过程中可能出现的问题，探讨问题出现的原因，避免问题出现的措施。实验过程中，学生应注意观察实验现象，鼓励学生灵活运用所学知识解释实验过程中碰到的现象，深入探究实验现象背后隐藏的化学机制。实验结束后，全班同学积极讨论实验过程中遇到的难题，结合启发式教学方法，鼓励学生踊跃发言，培养学生的分析、归纳和表达能力。项目教学式教学法是以实验项目为对象，学生为中心，在教师的引导下，学生对项目进行处理，从资料收集、方案设计和项目执行到项目的结束都由学生讨论协作完成的一种新型教学方法[3]。与传统灌输式教学法相比，该方法特点在于以项目为主线，学生为主体，教师为引导，教师不仅是知识的传播者、引导者，同时也是项目的共同参与者和监督者。项目教学法中项目的设计是关键，根据学生的认知水平和知识结构，采取由简单到复杂，由浅入深设计实验项目，充分调动学生学习的积极性，让学生去发现问题，分析问题和解决问题。开放式教学法是将实验室对外开放的一种教学方法。开放式实验教学允许学生选择自己感兴趣的实验项目，开放式实验室为学生提供开放、宽松、自由的学习环境，让学生充分发挥自己的想象力和创造力，培养学生实验过程中关注重要实验细节，养成科学、严谨地记录实验数据的好习惯，同时为学生从事研究性项目打下良好基础。
2.3理论与实验教学相对接，使学生喜欢理论爱做实验
物理化学实验对深入理解物理化学基础理论具有重要作用，而物理化学基础理论对解释物理化学实验现象有指导作用。因此，物理化学实验课和理论课是有机结合、密不可分的有机结合整体。为达到理论课和实验课相结合的目的，担任物理化学理论课教学的教师尽量担任物理化学实验课的教学；若理论课和实验课分别由不同教师担任，那么理论课教师和实验课教师之间应及时沟通，以保证理论课在和实验课相对接。当开设物理化学理论课后应紧接着开设实验课，以加强学生对物理化学基础理论的深入理解；教师在物理化学实验教学过程中采用多媒体教学结合黑板板书，可以使抽象的物理化学基础理论变得生动有趣，学生通过物理化学实验课，可以激发学生学习理论知识的兴趣，充分挖掘学生的学习潜力，使学生喜欢理论爱做实验，以达到理论和实验相结合的目的。同时为了让学生较多地接触物理化学发展的前沿，掌握先进的实验技术，学校不断加大投入更新物理化学实验试备，让学生接触和使用更多先进的实验仪器。如在“凝固点降低法测定葡萄糖的摩尔质量”实验中采用数字式精密温差测量仪代替了贝克曼温度计；在“氨基甲酸铵的分解平衡”实验中用数字式低真空测压仪代代替了U形管水银压力计。这些仪器采用新型传感技术，精确度高、稳定性好、操作简单、使得整个物理化学实验的测温测压手段更加先进，从而提高学生做实验的兴趣。
2.4建立综合考核评价体系
传统的实验教学考核方法，通常注重物理化学实验理论要点的考查，将实验报告作为考核的主要依据，这样的考核方式侧重笔试，忽视了对学生实验操作能力的考核，具有单一性和片面性，很难如实地反应出学生的真实水平。因此对物理化学实验课成绩的考核做了改革，制定了“物理化学实验学生成绩考核细则与评分标准”，明确实验成绩考核的具体内容为平时操作(含预习情况、操作的熟练程度、纪律、安全)、实验报告、期末实验考核(含实验操作考试、理论考试)七部分。其中平时操作成绩(含预习、操作的熟练程度、纪律、安全)占30%、实验报告成绩占30%、期末实验考试成绩40%。重点增加了期末实验考试，主要对基本原理、基本操作、数据计算及处理进行现场抽题考试，抽题是由学生本人随机抽签，一人一题，考试内容含物理化学实验仪器的使用、物理化学参数的测定、实验数据的计算及处理。通过以上改革，避免了以往只凭实验报告评定成绩的弊端，使实验教学的考核趋向科学化，提高学生学习的兴趣和竞争性。同时为了更加客观全面评价学生的实际情况，我们拟将学生引入考核主体，在平时操作成绩的评定中，采用学生自评(权值10%)、学生互评(权值30%)和教师评价(权值60%)的多元评价评价体系，突破传统的单一教师评价方式，以体现以教师为主导、学生为主体，提高学生对实验成绩的认可度，激发学生的学习兴趣。
3结语
综上所述，物理化学实验教学改革是一个长期不懈努力的过程。物理化学实验教学只有通过不断更新教育理念，紧跟现代科技水平的步伐，不断更新自身实验教学内容，同时实现理论教学和实验教学的有效对接，综合运用多种教学方法、手段，构建科学合理的综合考核评价体系，考核实验过程与实验结果并重，建立学生在实验过程中的主体地位，激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习的主动性和创造性，深入挖掘学生的学习潜力，才能真正意义上提高学生的创新意识、创新精神和创新能力。
作者：刘纯友 程谦伟 田玉红 单位：广西科技大学生物与化学工程学院
摘要：
为满足学术型和应用型研究生以及交叉学科研究生培养的需要，对我校研究生全校公选课“表面物理化学”进行了教学改革和实践。建立了满足研究生分类培养的课程内容体系，基于不同类型研究生的学习需求和本科基础来组织实施教学和考核，教学中注重教学与科研相结合、理论与实践相统一，使课程适应两类研究生和交叉学科研究生人才培养的需要。
关键词：
全校公选课；硕士研究生；表面物理化学；分类教学
2007年，哈尔滨工业大学(哈工大)开始在一级学科进行硕士研究生分类培养的改革试点工作[1,2]。2009年，哈工大化工学科开始实施硕士研究生培养模式改革，确定了学术型和应用型研究生培养方案，其中“表面物理化学”既是学术型研究生的学位课程，也是应用型研究生的学位课程。同时由于表面、界面科学在化学、化工学科和其他交叉学科研究中作为共性的基础理论支撑作用，“表面物理化学”在研究生院统一协调下确定为全校公选课，除化学、化工学科外，还服务于其他交叉学科研究生的培养。那么，“表面物理化学”成为全校公选课后，针对各种类型学生的学习需求和研究生分类培养的需要，如何确定课程内容体系？如何组织和实施教学？以及如何在教学过程中实现教学与科研、理论与实践的有机结合？这些问题则成为“表面物理化学”课程建设和改革的关键。针对以上问题，我们基于“表面物理化学”课程特点，从学术型和应用型人才培养以及交叉学科研究生培养的具体要求出发，进行了全校公选课“表面物理化学”分类教学改革和实践。
1“表面物理化学”分类教学内容体系的确立
表面科学因其学科交叉特色突出，越来越受到人们的重视。国内外各理工科类高校一般都为研究生(材料、化学、化工学科居多)开设了表面科学类课程。从课程内容看，主要是讲授表面科学基本原理及应用和表面科学分析方法，并有针对性地对表面科学不同应用领域(如催化、纳米材料等)进行深入介绍。各个学校讲授的内容侧重各不相同，课程名称也不一致。我校化工学科从20世纪80年代起就为化学、化工学科研究生开设了“表面物理化学”课程，在长期的课程建设和发展过程中形成了适于(学术型)研究生培养的课程体系。
1.1分类教学的必要性
研究生分类培养是教育发展过程的必然选择[3,4]，它涉及研究生培养的各个方面和环节，其中也包括课程内容体系的确定及教学的组织和实施。虽然2009年制定的培养方案中“表面物理化学”作为全校公选课，供化学、化工学科以及其他交叉学科的研究生选修。但是，在开始的教学实施过程中仍然为各类学生集中上课。在教学过程中，注重表面物理化学原理的讲授以强化基础，还注重将基本原理与能源、材料、生物、环境等国际热门领域和学术前沿相结合，启发学生的科研思路和创新意识。在教学过程中，采用了多种教学方法(设立讨论课、自学报告和课程作业等)，针对不同类型的研究生提出不同的学习要求：如学术型研究生在讨论课中要求讲述表面物理化学在当今学术前沿领域的研究成果和进展，应用型研究生要求讲述表面物理化学基本原理在工程实际中的具体运用，而交叉学科的研究生则要求讲述表面物理化学基本原理与本学科的交叉实例。在自学报告和课程作业方面也根据学生类型的不同而提出了不同的要求。这样，一定程度上满足了学生分类培养的要求。然而，从前期的教学实践效果看，该课程教学中存在如下问题：(1)这种统一集中上课的教学模式，存在着教学追求全面性与不同类型研究生学习需求不同的矛盾，使得分类培养的针对性不强。(2)从学生反馈来看，学术型研究生认为表面物理化学基本原理的学习过于简单，而交叉学科的研究生由于化学基础薄弱而认为理论介绍难度过大，内容偏多。这一问题还导致学生成绩分布不合理，交叉学科学生选课的积极性不高。因此，“表面物理化学”课程切实的分类教学改革势在必行。
1.2适应分类教学的“表面物理化学”课程内容体系的确立
“表面物理化学”分类教学要依据研究生培养目标所需要的知识结构，统筹考虑本科已有的基础和不同授课对象的需求。在研究生分类培养的新形势下，“表面物理化学”课程作为全校公选课，在教学内容上既要满足化学、化工学科学术型和应用型这两类人才培养模式的需要，又要满足非化工学科研究生选修本课程的新需求。在教学过程中，既要满足学术型研究生对表面/界面科学知识的深度和系统性的需求，又要满足应用型研究生将表/界面科学知识有效运用于工程实际的需求，还要使得其他交叉学科研究生能够建立界面观点、掌握表/界面基本原理并能运用于自身的科研工作中。此外，本课程还要为不同研究方向的研究生奠定理论基础。化工学科目前有9大具体研究方向(表面与界面化学，高分子复合与改性，化学电源，金属电沉积与化学沉积，功能材料制备与性能，催化剂与催化反应工程，生物合成与分离工程，生物分子工程，新能源化工)，涉及到能源、材料、生物、环境四大国际热门领域和学术前沿。这些领域都需要从分子水平上研究材料、能源、生命中的相界面物理化学变化规律，这里涉及界面的共性知识和理论是本课程重要的内容体系。因此，本课程以表面/界面的物理化学原理和规律为基础，以界面科学及应用新进展为前沿，以拓展科研思路与方法、培养创新精神和能力为目标，把各具体学科研究方向要求的知识结构细化为知识点，用知识点间的逻辑关系，协调界面物理化学原理、规律、应用及前沿进展的内容，进行分类教学内容体系的构建。本课程从化工学科9大研究方向中，凝练出3个共性的表面科学知识和理论方向，即表面热力学基础、固体表面与界面以及表面活性剂。在此基础上，针对化学、化工学科的学术型研究生的需要，重点介绍固/液界面的电化学热力学与电结晶过程中成核与长大的影响因素及润湿规律等；针对化学、化工学科的应用型研究生及食品、航天、材料等交叉学科的研究生，重点讲授固体表面态和键合、表面层结构性质及表面改性技术，以及润湿现象的应用等内容。基于上述思路，修改了化工学院的研究生培养方案，取消了原来的“固体表面与键合”课程，将其有关内容纳入“表面物理化学II”，作为应用型研究生的学位课程及非化学、化工学科研究生的全校公选课；原“表面物理化学”改为“表面物理化学I”，作为学术型研究生的学位课。
2“表面物理化学”课程分类教学的组织和实施
在课堂教学组织与实施中，首要考虑的是学术型和应用型这两类研究生培养目标的不同及交叉学科研究生的学习需求。“表面物理化学I”是针对化学、化工学科的学术型研究生开设，重点在于基本理论的深度理解和掌握。在教学过程中偏重于演绎法，从解释表面现象开始，深入到基本原理的推导过程和基本规律的理论分析，注重知识体系的系统性和完整性；将表面科学的学术前沿与表面科学基本理论结合起来，提高学生对学术前沿中表面科学问题的认识深度；同时，在教学过程中注重培养学生的科研意识、科研兴趣和科学思维习惯。“表面物理化学II”是针对化学、化工学科的应用型研究生和交叉学科的研究生开设的。其教学过程中偏重于采用归纳法，从各类表面现象及工程实际应用入手，在物理化学知识的基础上介绍表面科学的基本知识和理论，注重基本理论与工程应用实践的结合，加强培养学生在工程应用过程中发现表面科学问题和运用表面科学原理的能力，突出表面科学原理在工程实际中的应用创新和实践创新。其次，在教学过程中还要考虑研究生原本科阶段的表面化学以及物理化学课程的知识基础。我校化工学科为本科生开设了表面化学类课程“应用表面化学与技术”，化学学科开设了“表面化学”，还有服务于全校本科生的创新研修课“应用表面化学基础”。但是化学、化工学科每年招收的硕士研究生有相当一定比例的学生在本科阶段没有学过表面化学类课程，而交叉学科的研究生学习过此类课程的人数更少。为解决这一类研究生表面化学基础薄弱的问题，我们建议有条件的学生选修相关的表面化学类本科生课程。另外，由于本课程对本科生的物理化学知识要求较高，因此针对没有物理化学基础的学生(主要是来自交叉学科的研究生)，要求课外自学由授课教师指定的相关内容，或利用绪论课适当补讲相关内容。再次，通过累加式考核的导向作用，细化各项考核的要求，加强不同类型研究生的分类培养。“表面物理化学I”针对学术型研究生对系统的基础理论和学术前沿知识要求高的特点，确定考核内容如下：闭卷考试，占60分，考核基本理论和原理等；讨论课每名学生以PPT方式讲述与本人课程相关的表面科学前沿问题，占20分；以理论推导和讨论为主的开卷考试，占10分；以教材为蓝本自学其中的第二章固体表面的自学报告，占10分。“表面物理化学II”针对应用型研究生和交叉学科研究生注重理论与工程实际相结合的特点，采用如下考核方式：闭卷考试，占50分，考核基本理论和原理等；讨论课每名学生以PPT方式讲述表面科学问题或表面分析方法在工程实际的应用，占20分；作业占20分，包括运用表面基本原理对某一表面现象和问题进行解释和综述某一固体材料表面或界面的几何结构和电子结构两个方面；随堂开卷测验2次，共10分。
3通过教学与科研相结合、理论与实践相统一，服务于两类研究生人才培养
研究生的课程教学不仅是传授基础理论和专业知识，也是拓展科研思路与方法、培养创新精神和能力的有效途径。表面物理化学内容的学科交叉特色突出，使得该课程具有教学与科研、理论与实践相结合的优势。本课程在满足教学基本要求的前提下，利用界面化学涉及面广的特点，引导学术型研究生从界面的物理化学原理和规律走向学术前沿、应用型研究生将表面化学基本理论应用到工程实际，使“表面物理化学”课程教学有效地服务于研究生的分类培养。
3.1教学过程中注重教学与科研相结合
本课程在长期的建设和发展过程中形成了课程组，建立了适合于研究生培养，特别是学术型研究生培养的课程体系，在教学与科研相结合方面也进行了大量卓有成效的工作。本课程组的授课教师利用自身的科研优势，将自己与表面科学相关的研究成果运用于教学之中，启发学生的科研思路、培养科研兴趣；课程组成员的部分研究成果直接转化为与课程内容对应的实验项目，纳入学院的研究生实验平台[5]之中，建立学院层面的“表面物理化学”课程实践环节；此外，课程组教师在研究生培养环节上，服务于科研方向与表面科学密切相关的研究生导师，对研究生学位论文中与表面科学相关的内容进行把关和理论指导，反馈于科研工作。
3.2加强理论与实践相统一，强化应用型研究生工程实践能力培养
针对我国研究生人才培养和实际需求脱节的问题，2009年起教育部即宣布研究生培养将从过去的学术型为主转变为应用型为主，现在应用型研究生招生比例逐年增加[6]。为提高我校化学、化工学科应用型研究生的工程实践能力，化工学科在研究生院的支持下建立了校内外实践基地[7]，并与“表面物理化学II”有机结合起来，工程实践活动成为课程的生动实例。如在课程组成员参与建立的“化工学科应用型研究生校内实践基地”，研究生可以在生产线上进行锂离子电池制造各个环节的实践活动，包括材料合成、电极制备、电池组装及电池性能检测，全面系统地掌握锂离子电池的制造技术，培养化工学科研究生的工程实践能力，提高其对产品设计、产品制造的系统观、全局观，特别是使学生体会到了本课程的基本原理和规律在电池制备中的理论指导作用，真正做到了理论与实践的统一。再如在化工学科的“上海山富数码喷绘复合材料有限公司校外实践基地”，研究生可以进行从胶水、涂料、涂布、贴合、分切，到产品包装的一条龙生产实践，使应用型研究生能真实了解企业生产和研发的基本过程，又深刻体会到界面问题的重要性。
4“表面物理化学”课程分类教学实践效果
全校公选课“表面物理化学”课程的分类教学在我校研究生院支持下正式实施以来，本课程的学生成绩分布更趋合理，学生选课情况和学习兴趣都呈现了良性的发展态势。从学习效果看，此前本课程闭卷考核中成绩优秀的学生都集中在化学、化工学科，并以学术型研究生居多；现在由于分类教学中基于不同类型学生的学习需求，调整了教学内容和考核要求，使得学术型和应用型研究生各出现一定比例的优秀生，特别是来自交叉学科的研究生成绩也出现了优秀。其二，分类教学实施后，选“表面物理化学II”课的交叉学科研究生从航天、食品、材料学院又增加了机械、电子和能源等学院，表明分类教学法的实施符合交叉学科研究生对表面化学类课程的学习需求。因此，可以预期“表面物理化学”全校公选课会吸引更多的交叉学科研究生选课，选课波及面也会进一步加大。其三，由于课程学习内容与各类研究生的培养目标更为一致，从而使得研究生的学习兴趣提高，学生主动学习的意识明显增强。特别是课间学生找老师讨论问题的现象明显增多，既有对课堂上课程学习内容的讨论，也有把自己课题方向中与表面科学相关的问题与授课教师交流。学生反馈结果表明，选修此课的研究生对“表面物理化学”分类教学普遍认可。另外，我院应用型研究生在培养上增加了校内外实践基地的实践与考核环节，从学生对校内外实践基地实践活动的总结报告中可以发现，有相当一部分学生将表面科学问题与具体的工程实践结合起来，将在“表面物理化学”课程中学习的知识原理直接运用到具体实践之中。在教学过程中设置的讨论课上，有一定比例的研究生将自己将要进行的硕士研究课题中的表面物理化学问题在课堂上与老师和同学直接交流，这样授课教师可以直接进行理论指导，使教学更好地服务于研究生的学位论文工作。
5结束语
我国高校研究生阶段人才培养的全校公选课一般为英语、数学或思想政治理论课等。而理论性较强的“表面物理化学”课程如何发挥其全校公选课的作用、有效地服务于研究生的分类培养，是“表面物理化学”课程建设的首要问题。哈工大化工学院“表面物理化学”课程组在我校研究生院和化工学院的支持下，对“表面物理化学”分类教学改革进行了有益的探索。但是要真正实现从原来单一地服务于学术型研究生培养到服务于学术型和应用型两类研究生的分类培养，还需要进一步的理论研究和实践。
作者：姚忠平 姜兆华 黄玉东 岳会敏 安茂忠 韩晓军 尹鸽平 单位：哈尔滨工业大学化工学院
摘要：
西南石油大学培养以“油”和“气”为特色和优势的安全工程专业本科生。长期的教学实践证明，《物理化学》是安全工程专业必不可少的课程。本论文围绕我校安全工程专业特色对《物理化学》课堂教学进行了针对性的改革和探索。
关键词：
物理化学；安全工程；课堂教学；改革和探索
物理化学是化学学科的一个重要分支，被誉为化学中的“哲学”。物理化学综合运用化学、物理、数学等基础知识，剖析化学反应等过程的本质，并分析和解决化学变化和部分物理变化过程中遇到的理论问题，并上升为一般规律，为后续课程奠定坚实的理论基础[1]。绝大部分高校将物理化学作为安全工程专业本科生必修的一门基础课程。各个学校根据自身发展方向和特色，针对安全工程专业制定了不同培养方案。例如，西南石油大学及中国石油大学，以石油天然气为发展特色，因此，在制定安全专业培养方案时，主要围绕石油与天然气采输、油气化工生产等行业制定培养方案，力求培养出具备油气化工生产、石油与天然气采输等专业背景知识的安全工程与技术、安全设计与控制、安全教育与评价以及安全监察与管理等方面的适应我国发展的人才，能在企事业单位进行安全管理，能在政府部门进行安全监察，能从事安全工程与管理方面的研究、设计、评价和咨询等工作的高素质复合型专业人才。南京理工大学主要围绕燃烧、爆炸的理论及防治技术制定安全工程专业培养方案，力求培养出能从事危险源辨识与评价、安全技术研究与设计、安全检测与控制、安全管理等方面的高素质人才。中国地质大学（北京）主要围绕地矿、建筑、煤炭、化工、交通、民航等行业制定培养方案，力求培养出从事安全管理、监察和科研的“管理+技术”的综合性高级人才。从上述这些学校的培养方案可以看出，物理化学基本理论，如相平衡、电化学、化学动力学、表面物理化学、胶体化学等，在安全工程与技术领域有广泛应用，有的甚至是实际安全生产中的应用，比如燃烧、爆炸等等。因此，物理化学在安全专业课程教学中占有很高的地位。我们针对服务于油气行业的安全工程专业，针对物理化学课程，在教学内容和方法等方面做了一些思考和探索。
一、针对性的改革和探索
（一）教学内容的“舍”与“得”
我校安全专业注重定位培养，主要是培养具备石油与天然气采输、油气化工生产等专业背景知识的安全工程专业本科生，就业单位主要去往中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司、中国海洋石油总公司以及壳牌等企业，主要从事油气采输、油气化工生产过程中的安全管理、安全评价等工作。为达到培养目标，主要设置了以下课程：无机及分析化学、有机化学、物理化学、工程制图、化工原理、钻采概论、燃烧与爆炸学、工程热力学、油气加工工艺学、工程流体力学、电气安全工程、安全人机工程、安全原理及安全管理学、安全检测与监测、安全评价和安全法学、安全系统工程、机械及特种设备安全技术。我们通过调研每个课程并结合与其他课程老师的交流，发现很多课程跟物理化学理论联系紧密，如表1，我们列出了部分课程章节涉及的物理化学理论。因此，我们对安全工程专业物理化学的教学内容进行了取舍，将多相平衡、催化反应动力学作为讲解的重点，减少了统计热力学、界面现象和胶体化学的学时数，舍去了量子力学基础的讲解。物理化学与其他化学（如燃烧与爆炸、化工原理、无机及分析化学）重叠的知识点让学生自学或者采用课堂讨论等方式减少不必要的重复，并注意与其他课程教学联系起来[2]。经过几年的教学表明，这种教学内容的“舍”与“得”取得了较好的教学效果。
（二）教学方式和教学手段的改革
物理化学是用物理学结合数学研究化学运动中最具有普遍规律的一门学科，内容相对其他化学课程枯燥乏味，知识点难于理解。课堂上学生经常“云里雾里”，很容易开小差，甚至产生厌学的状态。因此，如何将学生的“心”留在课堂，成为物理化学教师必须攻克的难关。
1.理论联系实际，提高学习兴趣
引导学生通过现象看本质，将物理化学理论与生活中常见的实际现象联系起来，激发学生的学习热情和学习兴趣，使枯燥乏味的理论变得丰富生动。例如，在讲热机效率的知识时，提问法拉利汽车的极限速度能达到多少；在讲卡诺定理时，提问空调制热或制冷的工作原理是什么；结合前沿研究方向，提问海洋温差能、地热能利用了什么理论；在讲电化学的知识时，提问土豆也能当电池是真的吗；在讲胶体化学的知识时，提问为什么用卤水点豆腐；为什么不同颜色的墨水不能混用；在讲到界面现象的知识时，提问为什么小草上水珠、雨后荷叶都呈球形；在讲到催化的理论的时候，结合前沿学科发展方向，讲解我国大连化学物理研究所在国际上的声望，列举李灿院士在光催化领域提出的异质结和异相结、包信和院士提出的限域效应、申文杰研究员提出的纳米催化形貌效应，鼓励和引导学生热爱科学研究。引导学生关注学科前沿，提高学习兴趣，鼓励学生去听一些报告，参加一些论坛，如我校化工院组织的“西油证道”论坛。让学生真正的体会到物理化学理论学习的重要性和实用性，激发学生的学习热情和学习兴趣[3]。
2.通过讲解代表人物讲授理论
物理化学理论其实质是不同时期科学家科研成果的集合，每一个理论背后都有科学家的故事。通过讲解历史人物来讲解理论，一是可以提高学生的兴趣，二是可以让学生记忆深刻。例如，在讲解熵的引出的时候，通过理论代表人物将知识点串联起来。同时讲解各个科学家的生平以及如何得出这些理论的过程，讲授他们成为伟大科学家的成长经历，激发学生探索科学真理的欲望，培养科学素养。同时讲解一些做人做事的道理。例如在讲化学热力学定律的时候，讲解“物理化学三剑客”：范特霍夫、阿伦尼乌斯、奥斯特瓦尔德的生平事迹，以及他们研究什么理论获得了诺贝尔化学奖。如在讲电化学的时候，讲解法拉第通过自学成为伟大的科学家的事迹。在讲催化知识点的时候，重点讲在催化领域获得诺贝尔化学奖的科学家，如因在手性催化氧化反应做出巨大贡献而获奖的三位科学家（Knowles，Noyori，Sharpless）；因在固体表面化学与催化领域做出巨大贡献而获奖的GerhardErtl。在讲相平衡萃取时，讲解我国2015年获得诺贝尔医学奖的科学家屠呦呦。激发学生的求知欲望，把学生的“心”留在课堂。
3.多渠道引导学生自主学习
我们在物理化学考核方面也进行了尝试，进行多样化考核，将课前问答、课堂问答、课堂纪律表现、课堂作业、课后作业都作为平时成绩的一部分，平时成绩比例提高到30%。从而引导学生课前预习，带着问题来学；课后复习，温故而知新。经验表明，讲解物理化学理论应用于科学前沿的热点案例可激发学生对物理化学理论的学习兴趣[4]。因此，我们围绕“油气”特色，设定项目。让学生探讨项目所涉及的物理化学知识，充分调动学生的自主性，发挥学习的主体性。比如设定项目《三次采油中聚合物驱油所涉及的物理化学理论》，让学生知道在合成及表征聚合物过程中涉及的相态和在使用过程当中涉及的表面现象、静电现象、胶体化学等物理化学知识，让学生通过老师提示、自主学习的课本知识和查找的资料，来用物理化学理论解释现象。比如设定项目《海底天然气水合物的开采所涉及的物理化学理论》，让学生知道主要涉及多相平衡、化学热力学等相关理论。以项目为中心展开教学，使学生有兴趣，目的明确，给学生探索的机会。加强期末考试的客观性、科学性和公平性。教研室老师一起出题，统一阅卷，教考分离。增加小论文、小报告在总分中的比例，让学生的精力放在“学”而不是“考”，转变目前为考而学的应试模式，最终达到为解决问题而“学”的终身学习的方式。
二、结论
随着科学技术的发展和社会对人才质量需求的变化，各专业对物理化学课程的要求也不断改变，这就要求对物理化学课程的教学内容、教学方法及体系进行不断地完善与改革。在保留现有体系主干完整性的基础上，适当增加与专业紧密相关的物理化学知识，适当减少应用较少的或与专业联系不紧密的物理化学知识，优化课程体系。同时，根据不同专业，强化物理化学在该专业领域方面应用的知识，适当引入案例教学内容，才能提高学生学习物理化学的兴趣，激发学生的主观能动性。
作者：陈永东 朱元强 赖南君 单位：西南石油大学化学化工学院
【摘要】
针对目前的物理化学实验教学的现状，讨论了在物理化学实验课程教学改革中如何激发学生兴趣，拓宽学生视野，构建多样化的实验教学模式，以期达到培养具有创新意识和创新能力的人才目标。
【关键词】
物理化学实验；教学改革
物理化学实验课程是理工科化学专业教学计划中一门重要的基础实验课程，它既与物理化学课程有密切联系，又形成独立的教学体系。它综合了化学专业领域所需要的基本研究方法和技术，其目的是使学生了解物理化学实验的研究方法，掌握物理化学的实验技能，培养学生的分析问题、解决问题的能力。随着2l世纪科技飞速发展，社会对人才素质要求不断提高，不仅是要让学生掌握丰富的理论课知识，更要培养学生的创新能力。要实现这个目标，各学科就要根据其特点提出新要求，想出新办法。因此，物理化学实验的教学十分重要，必须予以高度重视。为此，本文首先剖析了在目前实验教学中存在的一些不利因素，结合本校的实际情况，在初步试行物理化学实验教学改革的基础上，谈谈自己的一些体会和做法。
1物理化学实验教学的现状和弊端
首先，传统的物理化学实验教学，教师常常从实验目的、原理、仪器的使用到实验的方法步骤进行逐一讲解，学生只需按实验教材上的步骤完成操作即可。只是重复学习的知识，少有真正的探索与创新，其次，从教学内容看，传统的物理化学实验项目以验证性实验居多，应用性、设计性和综合性实验占的比例很少。而教师对验证性实验的评价往往是“轻过程，重结果”，对那些动手能力很强但实验结果不理想的学生来说，无形中打击了他们的积极性，这样不能激发学生的积极性和创造热情，更不利于学生思维能力和创新能力的提高。为此，我们将重点分析讨论在教学过程中教师如何有效地改进教学方法以提高教学质量，从而使物理化学实验的教学适应时展的要求，为学生学习创造良好的学习环境，培养学生的创新精神和创新能力。
2重视实验理论课的讲座，培养学生严谨的科学态度
物理化学实验课的目的之一，就是培养学生严谨的科学态度。因此，为了加强学生的操作规范性，以及数据处理的准确性及严谨性，激发学生积极参与的热情，使学生能够很好地融入物理化学实验教学中，在实验课之前开设一定学时的理论课。通过理论课的学习，第一，使学生了解物理化学实验和其他实验课程的不同之处，要严格遵守实验中的各种规范。在理论课上还要告诉学生，要正确对待实验失败，对于实验中遇到的挫折，应该坦然面对，不应该畏惧或者逃避，正是由于这些问题的出现，才能锻炼我们独立处理问题的能力，通过发现问题、分析问题、解决问题才能真正意义上提高大家的实验能力；第二，要强调实验预习的重要性，要求学生在进入实验室之前要对所做的实验充分预习，仔细阅读实验教材的有关内容，了解实验目的和所依据的原理，明确需要测量的物理量和应该记录的数据，并据此写出预习报告，做到心中有数，有备而来。第三，强调利用计算机软件进行数据处理的重要性。物理化学实验中，大部分实验不仅数据繁多，计算量大，而且一些实验要求作图、拟合及求斜率等。采用手工绘图不仅费力费时，而且在曲线拟合或求斜率时造成较大的主观误差。为此我们利用理论课时间，结合实例，讲解Origin软件的使用方法及作图技巧。
3加大设计性实验比例，着重培养学生创新意识和创新能力
现行物理化学实验课程体系仍沿用“化学模式”。因此实验内容多为验证性实验，缺乏设计性和综合性实验，而验证性实验难以真正体现出物理化学的原理、技术在专业和实际中的应用，实验能力的培养应分为三个阶段或层次：首先是掌握基础知识、基本技能和基本方法；其次是能将“三基”融会贯通、综合运用的能力；第三是从实验过渡到研究及生产实践。因此，在选择实验时，使实验内容与代表科技前沿的现代科学技术和科研成果相结合。通过开设综合设计型实验，可以引导学生接触学科发展的前沿，开拓学生的视野，在培养学生的创新能力及实践能力方面十分有利。结合我校的资源环境，我们实验室可以选择与教师科研相关的一些前沿课题，比如，我们在做胶体制备的实验时，可设计利用水热或者共沉淀法制备磁性纳米材料，通过扫描电子显微镜观察纳米材料的形貌，还可利用X-射线衍射仪来测定纳米材料的结构，还可以让学生利用用磁铁吸附分离，观察纳米颗粒的磁性分离情况。根据实验结果，比较两种合成方法的优缺点。
4全面开放实验室，鼓励和引导学生自主设计科研性实验
实验室面向学生全面开放。在专业教学计划规定的有限实验学时数中，要达到既培养学生实验技能和动手能力，又要培养学生创新能力的目标是困难的。但我校每年都有大学生创新项目，再结合开放实验室，对于一些学有余力的同学，展开第二课堂教学，可充分利用学校现有的教学资源，发挥学生的主观能动性，提高其创新能力和自主意识。开放教学可以通过教师根据课程要求和自己的科研课题提出课题，也可以结合生产、实际生活中的问题，在探究中让学生试着用自然科学方法论为依据进行研究。这类实验由老师给出实验目的及要求，鼓励学生通过查阅资料，自行制定实验步骤，独立完成实验，并进行实验结果的讨论，最终实验报告以论文形式提交，通过这样一个比较完整的研究过程训练，使学生能够了解设计型实验的的基木过程和方法，从而对科学研究有感性认识。开放实验室需要学生灵活地和运用所学的物理化学基础知识和基本技能，需要学生掌握各种科学方法。具有严肃认真和敢于创新的精神，这不仅有利于学生科学方法的训练和科学态度的培养，而且给学生提供了充分的独立思考的空间，激发了学生的学习兴趣，极大的调动了其主观能动性，充分发挥其创造力，有利用培养创新人才。激发学生对该实验课程的兴趣，保证大部分同学的参与进来。
5结语
从我校的教学改革实践与探索过程的实效看，基本达到了预期设计的目的和要求。学生通过物理化学实验课程的学习，巩固了物理化学的基础理论知识，熟练地掌握了物理化学实验的基本技能，对培养良好的科学创新精神和独立的科研能力奠定了一定的基础。当然，物理化学实验教学的探索与改革是一项长期而艰巨的工作，还有很多有待研究的内容及发展的空间，也会出现一些新的问题。如何更深入的加大物理化学实验课程教学的改革力度，提高物理化学实验课教学水平，还需要我们运用先进的教育教学理念，不断地探索、研究、总结和实践。
作者：崔荣静 权英 陈梦玲 翟春 单位：常熟理工学院化学与材料工程学院
摘要:
在科技不断发展的当代社会，只有具备综合能力和创新思维的人才才能适应社会的快速发展。高等院校在培养学生创新能力和综合能力的过程中起着十分重要的作用，文章指出了目前在物理化学实验教学中普遍存在的一些问题，并提出了一些改革方案，重点强调动手能力和创新能力的培养。通过教改培养学生的综合能力，提高物化实验教学效果。
关键词:
物理;化学实验;综合能力;创新能力;改革
在化学教育中，化学实验是将理论转化为实践、激发学生的学习兴趣、培养学生创造性思维最有效的教育方式。物理化学实验在物理化学课程的教学中占有十分重要的作用，物理化学实验是研究化学基本理论和问题的重要手段和方法［1－2］。其运用基本物理方法和技术，锻炼学生合理设计实验的能力，培养学生分析及解决问题的能力以及建立科学思维方法，培养学生用理论知识来解释实验现象，并通过实验得出合理的、精确的数据，训练学生对实验数据的正确处理，培养学生对实验误差进行分析的能力［3－4］。当今社会的快速发展对人才培养提出了更高的要求，传统教育培养出来的被动型人才已经不能适应社会的发展，现代教育的目的是要以培养综合能力为主的主动型人才［5－6］。因此该课程内容和教学方法的改革愈发显得迫切、重要。
1目前物理化学实验教学中存在的主要问题
物理化学是一门有着悠久历史的基础课程，物理实验教学在我国高等学校教育中已经走过60多年的历程，课程体系虽然经过几次改革［7］。但由于实际情况，在目前的教学中还存在一些问题，主要体现在以下几个方面:
1．1物理化学理论教学内容与实验内容不同步，不利于学生实验思维能力的提高
在高校物化实验教学中，普遍存在着实验内容陈旧，更新速度缓慢，实验内容落后于教学内容的情况。按照传统的实验教学安排，学生在开始做实验的时候，连基本的理论知识都没有学习，这样导致学生在做实验的过程中只是简单的照葫芦画瓢，盲目的完成实验，草率的处理实验数据。这样既不能达到理论指导实践的作用，不利于培养学生科学思维能力，也不利于激发学生学习的积极性和创造性，更不能将所学理论知识通过实验进一步消化理解。这样也导致了学生对实验的热情大大降低，对知识的片面了解。
1．2物理化学实验的目标定位较低
当前高等学校教育里面，物理化学实验内容陈旧、大多以验证性实验为主，缺乏和现代科学技术的结合，缺乏与现代物理化学发展的前沿知识相接轨［8］。实验课的教学方法单一，学生多半只按照讲义被动式进行实验操作，缺乏对实验原理和实验内容的理解。不利于培养本科生在以后的工作岗位中解决实际问题的能力，也不利于其在工作中有所创新和突破。
1．3物理化学实验与其他学科交叉较少，忽略了物理化学的基础作用
物理化学属于化学四大基础课程之一，足以体现物理化学在化学学科中的重要地位，同时物理化学中的相关原理和药学等也有着密切的关系［9］。物理化学实验是将物理化学的基本原理以实验的方式体现出来，一方面可以进一步巩固学生有机化学实验、分析化学实验、无机化学实验的基本实验技能，另一方面也能让学生熟悉研究物理化学的方法，也可以进一步让学生巩固学习物理化学的基本理论。但是，目前在高校的物理化学实验课程设置和其他实验课程相关联的内容极少，忽略化学实验的整体性。
1．4物理化学实验内容设置缺乏灵活性与开放性，不利于提高学生的学习兴趣
传统的物理化学实验大都按照教学计划进行，授课方式大部分以老师板书讲解实验原理、实验过程以及仪器操作，然后学生按照实验讲义来完成实验［10］。同时，实验课时设置严重偏少，大部分学校为了完成教学计划，大都安排一些简单的验证性实验，几乎没有安排综合性实验和设计性试验。结果造成:一方面不利于培养学生的创造性思维，导致学生缺乏自主学习的能力;另一方面也不利于展示学生个性，大大降低了学生对实验的兴趣。综上所述，随着素质教育的不断改革，新世纪对人才的要求也越来越高，只有具有创造性思维、自主学习能力的综合性人才才能适应科技的不断发展。传统的物理化学实验课程设置已经跟不上时展的脚步，因此必须对传统的物理化学教学实验进行改革。
2对物理化学实验教学改革与探索
2．1提高实验前预习要求
实验前预习质量的高低是顺利完成整个实验关键之一。如果预习不好，对实验原理和仪器使用不够了解，很容易损坏仪器或者造成实验失败。为了提高同学们的实验兴趣、顺利完成教学实验，应该加强实验前预习要求。首先，要求学生认真写好实验预习报告，画好记录实验现象和实验数据的表格，将实验原理以个人理解的方式描述出来并画出整个实验的流程图;其次，为了让学生更快理解实验原理及过程，可以将与实验相关的教学资源共享在班级群里，如实验原理及仪器操作相关的动态图等。
2．2提高学生的动手能力
现代教学理念越来越重视学生的主体性，因此在实验教学中应当让学生参与到实验中去，培养学生的动手能力。这样不仅能提高学生的实验兴趣，也能使得学生在以后的工作岗位上能较快的适应工作要求。通过让学生认真理解实验原理以及仪器操作注意事项，使得学生独自完成整个实验，在整个实验过程中教师应当以旁观者的身份来指导学生。例如，我院第一个物理化学实验就是燃烧热的测定，在学生独自完成燃烧丝的缠绕、压片、装氧弹、点火等步骤之后，通过实验数据和实验现象的分析让学生明白在实验过程中哪些步骤会对实验结果造成较大的影响，如压片太紧时，会造成燃烧物燃烧不够充分，测得实验数据偏小。在此过程中不仅培养了学生的动手能力同时也使得学生对实验数据及现象的分析能力得到了提高。
2．3增加设计性实验，提高学生的创新能力及意识
创新能力是当今社会参与竞争最重要的技能之一，也是当代大学生必须掌握的重要能力之一。因此，大学教师有必要也有义务重点培养学生的创新能力。在学生基本掌握原理以及动手能力得到一定提高的基础上，教师可根据实验室已有的条件，让学生通过查阅文献等方式自行设计实验或者对原有实验方案进行改革创新。学生通过查阅文献、设计实验方案、完成实验以及数据处理和分析等过程，能较好的培养学生的综合能力与创新能力，激发学生对科学研究的兴趣。增加设计性实验，提高学生的创新能力及意识是本次教学改革的重点。
2．4建立科学的考核方法
考试是教学过程中很重要的一步，通过考试可以了解学生对基本知识的掌握，也有利于检查并改正实验教学中存在的问题。本次教学改革对以往的考核模式进行了较大的改革，考核成绩分布为平时成绩占80%和期末笔试成绩占20%，其中平时成绩的考核包括实验预习情况、实验操作能力、数据处理及分析等部分，对于设计性实验有重大创新点的同学给与酌情加分。本次考核方式的改革重在强调实际操作能力、综合能力以及创新能力的培养。
3展望
物理化学实验教学是一项长期又艰巨的任务，以上是我们对目前实验教学中存在问题的认识以及一些初步的改革方案。在改革中，我们将认真总结经验，制备出一套比较完善的教改方案，提高物理化学实验教学质量，提高学生综合素质。
作者：蒙君荣 单位：百色学院化学与环境工程学院
[摘要]
物理化学是一门理论性和实践性都很强的课程，是化学和其他相关学科的理论基础。文章从学生的思想上、启发式教学的运用、教学形式上对物理化学教学方法改革进行一些初步探索，提高学生的学习兴趣，以达到提高课堂教学质量的目的。
[关键词]
物理 化学教学 方法启发式教学
物理化学是高等教育化学化工类专业的主干基础课程之一，但由于物理化学所包含的教学内容多，概念抽象，公式多，计算多，逻辑性很强，推理十分严谨，而且还涉及数学、物理及其它化学的一些相关知识，对于化学化工类专业的学生，在物理化学课时量较少，而需要掌握的内容较多的情况下，如果前期没有奠定良好的基础化学知识，要想学好物理化学难度就更大了[1]。因此，采用何种教学方法让课堂教学内容引起学生的兴趣，激发兴趣，进而提高学习的效率是课堂教学的关键。在几年的物理化学教学实践中，笔者对课堂教学方法不停的进行改进，并取得了一定的成效，现将相关经验分享如下。
1思想上要重视物理化学的学习
物理化学是化学学科的四大理论基础之一，又称为理论化学，被誉为化学中的“哲学”，在高等教育课程中对化学、材料化学、制药工程等专业后续课程的学习起着承上启下的作用，而且在大部分的考研中，物理化学是化学化工类专业的必考科目，因为学习物理化学不仅能锻炼学生的逻辑思维，还会训练学生的思维方式，统计资料表明，从20世纪以来在132位获得诺贝尔化学奖的科学家中，有85位是物理化学工作者，约占64%，而在近49年中，这个比例增加到72%，可见物理化学不仅对学生今后专业课的学习起着至关重要的作用，也对学生今后的科研工作起着重要的作用，甚至影响其一生。通过这样的教育让学生了解物理化学的重要性，从思想上去重视他，去克服对物理化学的恐惧和厌学，从而变被动学习为主动学习。
2启发式教学在物理化学教学中的运用
物理化学概念多且抽象，逻辑性强，对数学和物理知识要求高，如果教师在课堂上只是单纯的按照“概念→公式→例题”进行讲解，很容易就会使学生觉得枯燥乏味，难于理解，或者即使理解了，面对不同的例题时，也无从下手，解决此问题的一个重要措施就是适当地引入与知识点相关的日常生活案例，拉近理论与生活的距离，将抽象的知识与生动具体的生活实例联系起来，调动学生学习的积极性，让学生体会到物理化学在现实生活中的重要性和实用性，激发学生的好奇心和学习的兴趣，实现“教学互动”，提高授课效率。
2.1将物理化学名人事迹引入课堂
我校位于贵州省黔东南苗族侗族自治州，学生以苗族、侗族为主，基础教育薄弱，而且学生自信心不强，所以在课堂教学中引入著名的物理化学科学家的奋斗史，一方面可以充实课堂教学内容，引起学生的注意，缓解学生学习的疲惫和紧张的课堂学习气氛；另一方面，通过了解科学家的经历，让学生明白成功离不开其自身坚持不懈的努力奋斗，从而增强学生的自信心。比如在介绍化学平衡的时候，可以介绍范特霍夫出身于荷兰的一个普通家庭，一生痴迷化学实验，因为当时选择化学研究作为职业的人，还要兼做其他工作才能够维持生活，面对父母的反对，范特霍夫仍然坚持学习化学，一点也没有放松，使其不仅在化学反应速度、化学平衡和渗透压方面取得了骄人的研究成果，还开创了以有机化合物为研究对象的立体化学，并且于1901年获得诺贝尔化学奖，是第一位获得诺贝尔化学奖的科学家，在他50多岁时，还经营着一家乡村牧场，每天清晨坚持亲自送牛奶，被誉为“牧场化学家”。范特霍夫没有显赫的家庭背景，仅是凭着对化学的狂热和对科学的执着，在物理化学领域取得了举世瞩目的成就。
2.2将日常生活与物理化学知识相联系
由于物理化学理论性强，内容抽象枯燥，而且概念多、公式多、计算多，让许多学生对其望而生畏，缺乏学习的兴趣和积极性，并且学生普遍认为学习物理化学没有任何用处，从而对其产生厌学的心理，因此，从生活实例出发，在课堂上简单的穿插一些生活中常见的实例，引导学生思考，让学生体会物理化学在现实生活中的重要性，进而提高学习兴趣，同时也能让枯燥的知识变得灵活起来，让难以理解的概念变得通俗易懂，下面笔者就重点介绍一下在课堂中引入的一些生活实例。
2.2.1稀溶液的依数性
在学习“热力学第二定律”章节的“稀溶液的依数性”时，可以引导学生思考，“北方冬天吃冻梨前，先将冻梨放入凉水中浸泡一段时间，取出来后冻梨表面会结一层薄冰，但是梨子里边却解冻了，这是为什么”[2]？等学生思考讨论后，提示梨中的水不是纯水，而是溶有糖和其他物质的溶液，然后公布答案当把冻梨放在水中浸泡时，凉水温度比冻梨温度高，冻梨就从水中吸热。使冻梨解冻。因为冻梨内含有糖分，是大量的糖水溶液，根据冰点下降规律冻梨内的温度必定低于零摄氏度，故其凝固点低于纯水的冰点，当冻梨内部解冻时，虽然要从周围吸收热量，但是解冻后的温度仍略低于纯水的冰点，所以冻梨内部解冻了而表面上凝结一层薄冰。这就是我们要学习的“稀溶液的依数性“中的“溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低”。“在大雪过后，环卫工人为什么在大街上洒盐，以及在化工生产中为什么经常用盐水溶液做冷冻液”？也是运用“稀溶液的依数性”中的“溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低”的性质，因为融化的雪与盐形成盐水，盐水的凝固点比纯水的凝固点低，所以加入盐可以使雪融化。而用盐水溶液做冷冻液也是因为盐水凝固点比纯水的凝固点低，相对纯水而言不容易凝固。
2.2.2相平衡
在讲到“相平衡”在药学中的应用时，举例说明“为什么用氯霉素与尿素形成低共熔混合物可以改善氯霉素的溶解和吸收”？因为低共熔混合物的熔点比纯氯霉素和纯尿素的熔点都低。
2.2.3化学动力学
在讲“化学动力学”时，可以先让学生思考为什么有的药一天吃三次，而有的药却一天只需要吃一次?有的药为什么需要常温保存，而又的要却必须在低温下保存？药厂生产的药品是如何预测药物的有效期(药剂学中的有效期是指制剂中的药物降解10%所需的时间)?人体内药物的浓度是如何随着时间而变化的?这些问题既与教学内容有关又与日常生活密切联系，学生非常好奇，想了解但又回答不上来原因，这就激起学生强烈的求知欲，让他们的思维一下子就活跃起来，此时再不失时机地转入“化学动力学”内容的学习。
2.2.4表面现象和胶体
在物理化学所有章节中，“表面现象和胶体”是离我们日常生活最近的一章内容，许多日常生活中看到的、遇到的现象都能用这一章的理论来解释，比如卤水点豆腐，因为豆腐的原料是含蛋白质丰富的黄豆，经水浸、磨浆、除渣、加热等一系列程序后，得到带负电荷的蛋白质胶体，由于负电荷之间互相排斥，导致蛋白质胶体互相分散在水中。而卤水学名盐卤，主要成分是氯化镁，属于带正电荷的电解质溶液，可以与带负电荷的蛋白质胶体发生中和反应，得到中性的蛋白质分子，使蛋白质分子因变成中性分子排斥力消失而互相凝聚起来得到豆腐。点豆腐就是设法消除蛋白质表面的负电荷，使其变成中性分子发生凝聚而与水分离。比如为什么防毒面具具有防毒功能，因为防毒面具里面含有活性炭，活性炭可以吸附有毒物质，从而引入物理吸附和化学吸附的概念问题[3]。再比如洗衣液为什么可以起到清洗衣物的作用，这是因为洗衣液的主要成分是由亲水的极性基团和憎水的非极性基团所组成的表面活性剂，能使污垢从衣物表面分离而进入水中，并且能使污垢分散在水中，以免这些污垢重新聚积到洁净衣物的表面，还有我们日常使用的化妆品、食品及药品也是使用表面活性剂的原理。这也是“物理化学”所涉及的内容。在江河入海处三角洲的形成也是“物理化学”现象，属于胶体的聚沉现象。在河流的入海处经常会有由随着河水长驱入海的泥沙形成的三角洲，因为这些泥沙颗粒细小能形成胶体状态悬浮于河水中，所以没有在中途沉降下来，但这些泥沙微粒带有阴离子，在与含有许多食盐、硫酸镁等带阳离子的电解质海水相遇时，微粒中的阴离子被海水中的阳离子所中和，微粒的胶体状态被破坏，变成了中性分子，从而结成较大的粒子沉淀下来。还有应用铺展与润湿的知识介绍软膏剂基质、片剂辅料的选择和应用开尔文公式介绍制药工艺常用的喷雾干燥法等等。除此之外在文物遗产保护领域，比如纸质档案保护，照片、底片和电影胶片等影像档案保护，文物彩绘病害治理等方面[4]，界面现象都起到了至关重要的作用。
3将课程内容与就业联系
就业问题是学生重点关注的首要问题，对自己将来可以去什么岗位工作，就业前景如何非常关心，因此教师在课堂上可以适当的介绍一下近几年国内外知名企业在岗位招聘时，对笔试科目的要求。比如在讲到“电化学”这一章内容时，可以简单介绍一下电池和电瓶生产企业比如理士国际技术有限公司和福建南平南孚电池有限公司在招聘时的要求，不仅能增加学生的兴趣，更能让学生认识到学好物理化学的重要性。
4采取板书与多媒体教学相结合的教学形式
随着多媒体课件的广泛使用，越来越多的教师依赖多媒体课件，导致传统的板书教学鲜少有人使用，也使许多教师产生懒惰的情绪，比如使用的多媒体课件是以前上课使用过的或直接从网上下载的，课前没有认真的备课，导致上课时思维混乱，知识点重点不突出，并且一味的使用多媒体课件会使课堂教学单调，学生思想容易走神，加上多媒体课件内容较多，学生一旦思想走神就不容易再跟上教师的教学思路。采用板书教学，可以将重要的知识点写在黑板上，由于知识点在黑板上的停留时间比多媒体教学放映的时间长，即使学生思想走神，也可根据黑板上的知识点摘要重新跟上教师的思路，还可以将重要计算例题的求解过程用板书进行演算，因为板书教学会降低授课的速度，可以让学生有足够的时间去思考，加深学生对所授相关知识的回忆和理解，通过例题去理解、记忆理论概念，降低学习物理化学的难度。但需要注意的是，多媒体课件具有形象直观的特点，在讲授比较抽象的概念时，可以让生硬难懂的理论，通过多媒体演示变得通俗化，易于理解，让人一目了然。因此板书与多媒体教学相结合起到互补的作用，可以使课堂教学变得生动活泼。
5总结
物理化学已经深入到我们生活的方方面面，在不知不觉间，对我们的生活方式产生巨大的影响，但在教学过程中教师很少将生活中的实例与物理化学联系起来，导致其脱离实际，失去了其真正的意义，因此在教学过程中教师要根据不同的教学内容将物理化学知识与生活实例联系起来，让学生认识到物理化学在我们生活中的重要作用，使枯燥乏味的教学内容变得丰富多彩，提高学生学习物理化学的兴趣，从而达到提高教学质量的目的。
作者：郑璇 单位：凯里学院化学与材料工程学院
1教学基本对象
以本校药学院2013级制药工程专业学生为对象，以多媒体及板书结合的教学模式进行教学。
2教学基本组织方式
教师课前做好充分备课，做好教学设计，制作合适的课件,做到课件脉络分明，前后连贯。在课程讲解过程中坚持多媒体与板书结合，①板书要进行设计，便于学生归纳记忆，比如在讲解热力学第一定律的一些基本概念时，系统与环境，系统的分类：孤立系统、封闭系统和敞开系统，系统的性质：强度性质和广度性质，状态与状态函数，过程和途径，功和热，这些重要的基本概念不妨将它们设计好写在黑板上，方便学生在课后再次梳理知识点，有利于总结复习。②对于课程中一些容易混淆的内容，用板书清楚地罗列出来，能使学生印象深刻。比如在讲几种热效应时，利用生成热和燃烧热这两个概念来计算化学反应热效应的公式，同学们经常记混淆，那么将两个公式板书出来，对照讲解，就会一目了然。③对于物理化学中一些重要公式的推导，教师板书的同时和学生共同推导，使学生的逻辑思维能力得到锻炼。再加上教师恰当地反问学生，形成了良好的师生互动，这样不仅活跃了课堂气氛而且提高了学生学习的积极性。最终学生更好地理解了公式推导过程及使用条件。比如在讲述反应的动力学方程时，二级反应的动力学方程分为两种情况，其中对于反应物A和B初始浓度不同的情况，需要分离变量积分才能得到最终结果，如果引导学生利用数学中分离变量积分的知识将公式推导出来，那么学生对公式的理解就会更加深刻，容易识记。④遇到重点、难点内容,单纯的放映幻灯片效果不良，若辅以板书对比将会收到良好效果。比如在学习相平衡这一章中二组分液-固平衡系统，采用热分析法绘制相图时，以Bi-Cd系统为例，板书出Bi-Cd系统的步冷曲线，然后根据步冷曲线的温度和浓度数据绘出Bi-Cd的相图，两者对比，将使学生更深刻地理解步冷曲线法，以达到掌握并灵活运用的目的。
3教学结果反馈
通过对学生的调查,绝大多数同学认为,多媒体与板书结合的教学方法,能更好地帮助他们学习物理化学,激发学习兴趣，提高课堂教学效果。
4结语
板书作为传统的教学方式，可以突出教学内容的重点和系统性，便于学生对课堂讲授的重点知识的领悟和掌握。同时，黑板粉笔黑白朴素的对比排除了无关诱因，书写的内容能在黑板上保持相当长的时间，方便学生做笔记。多媒体教学具有能够综合处理文字、图像、声音、动画的功能，能够培养和激发学生学习积极性；能使抽象问题形象化，便于学生理解和运用知识；抽象难懂的概念可借助多媒体插入图像、视频和动画，使教学深入浅出，便于学生理解和掌握。另外，多媒体教学还能节约传统的板书时间，增加信息量，扩充知识面，提高学生的学习效率。但在多媒体课件教学实践过程中，由于知识容量易于过大，教师为完成教学任务加快播放速度，学生没有足够的时间记笔记和思考，造成学生的思维跟不上教师讲课的步伐，不利于重、难点的理解和掌握。此外整节课下来，也会造成学生眼酸、头晕、倦怠等不适。同时，课程一些系统的知识也会被打乱，不利于学生归纳总结，最终使教学效果受到影响。总之，多媒体和传统板书二者各有优缺点，根据物理化学课程的特点，我们将多媒体课件和板书进行有机地结合。在使用多媒体课件时，适当地结合板书，方便学生做笔记的同时也促进了学生对知识的理解和消化，经对学生调查表明教学效果良好。因此只要制作出优质的多媒体课件，做到多媒体与板书有机结合，充分发挥二者的优点，取长补短，既能提高物理化学教学效率，获得良好教学效果。
作者：程迪 刘艳菊 单位：河南中医学院药学院
1改善教学方法，提高学生学习兴趣
传统的教学方法多以教师讲为主，偏重于灌输，忽略和限制了学生学习的主动性和积极性，引起学生厌学和逆反心理，导致教学效果不理想。因此，必须对教学方法进行改进。教学过程中，以启发式，讨论式教学方法为主，激发学生的学习兴趣，加深学生对所学内容的理解和掌握。比如，在讲克克方程时提出“在高原上煮鸡蛋能煮熟吗？为什么？”，在讲胶体分散系时，可以提出“江河入海口处的三角洲是如何形成的？”以及“明矾净水的原理是什么？”。在讲化学动力学时，提出“不同的药品为什么每天吃的次数会不同呢？”等问题。学生会给出不同的答案，教师就可以结合课堂内容，与学生一起分析并找出答案。此外，教师要对教材充分了解，深入分析，区分重难点内容，加深教学内容与医学专业之间的联系，这样不但教学重点突出，教学内容也更具有针对性。比如在讲热力学定律的时候，这部分内容与药学专业的联系不大，那么我们如何来提高学生的学习兴趣呢？可以将热力学内容和药物反应联系在一起，以药物为例，设计几道计算题，这样就达到了学以致用的效果。在讲授动力学内容时，可增加药物储存期，有效期的测定相关内容。同时，教师要引领学生学会归纳总结。由于物理化学课程知识点多，公式多，看似杂乱无章，其实各知识点之间存在着一定的逻辑关系。比如自发过程的判据包括三个，熵，吉布斯自由能，赫姆霍兹自由能，但是适用条件不同，在教学中，教师就可以鼓励学生自己总结，这样有利于调动学生学习的积极性。启发式，讨论式教学方法的运用，激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性，培养了学生分析问题，解决问题的能力，提高了教学效果。
2理论联系实际
虽然物理化学这门课程理论性比较强，但也是从大量实践基础上总结出来的，因此，在教学中，尽可能地把物理化学中的抽象的概念，理论与实际生活中的现象联系在一起，加深学生对这门课程内容的理解，提高教学效果。比如，在讲渗透压的时候，可以介绍临床使用的0.9%生理盐水，以及与血浆渗透压的关系。在讲电解质使胶体聚沉的机制时，可以介绍“卤水点豆腐”，卤水中主要含有MgCl2,豆浆中含有大量蛋白质，蛋白质具有胶体的性质，胶体遇到电解质会发生聚沉，所以豆浆遇到卤水会变成豆腐。在讲开尔文公式的时候，可以解释土壤含水保湿的机制。在讲表面张力的时候，可以和学生一起做肥皂膜的实验，让学生自己发现表面张力和力的方向。物理化学实验作为理论教学的重要组成部分，不仅实现了理论知识的具体应用，还培养了学生的动手能力和独立思考能力。比如在讲到多组分相图的时候，内容比较抽象，学生不能直观的理解这章内容，但是通过实际操作双液系相图的实验，加深了学生对这章内容的理解，使教学效果更加完善。比如在讲到燃烧热时，在强调只有1mol物质完全燃烧时放出的热量才是燃烧热，以及根据各物质的燃烧焓求算反应焓以外，还可以在课堂上播放《燃烧热测定》实验的视频，使学生更直观地理解课堂内容，加深知识点的理解。在物理化学教学中，将基础理论和实际生活联系在一起，能够充分激发学生的学习兴趣，达到学以致用的效果。
3教学与科研紧密结合
随着现代科技逐渐发展，教师在教学过程中不能只局限于课本的内容，应将教学知识扩展，将课内与课外知识有效结合在一起，把学科发展前沿的新技术和新成果渗透进来，充分激发学生的学习热情，让学生对物理化学这门课程不再敬而远之，而是自发地想要学好这门课。例如超临界流体萃取这一高新技术结合了物理化学中的溶解度定律，分配定律以及焦耳-汤姆生效应等理论；现代文明离不开磁性材料，如家用电器，磁悬浮列车，发电机等，目前得到广泛应用的铷铁硼永磁材料是利用凝固点降低原理和二组分体系相图等技术设计的。在介绍表面活性剂时，引入学生比较感兴趣的石油开采过程，简单介绍一次开采，二次开采等概念，使学生更加轻松地吸收新的知识点。学生还可以根据自己的专业和兴趣参与到教师的科研中，比如，在讲到催化反应动力学时，就可以介绍教师的关于催化剂制备的科研项目，学生也可以参与到其中，从查阅文献开始，设计实验方案，最后进行实验。充分调动了学生学习的积极性。
4结束语
实践证明，通过初步的改善教学方法，增加与学生的互动，将理论知识与生活实际相结合等方式，充分提高了学生的学习兴趣，调动了学习的积极性，提高了教学效果。今后我们会继续根据学生的反应，进一步对教学方法进行优化，完善教学方法和内容。
作者：薛莹雪 单位：吉林医药学院药学院
1教学内容改革
1.1所学内容紧扣学生专业特点
物理化学课程涉及的公式约有150个，教学时，要求学生掌握基本公式的推导和证明，能用基本公式去解决一些实际性问题．提倡学生平时自学，上课前复习巩固学过的知识，强调数学和物理基础知识的重要性，培养学生对所学知识进行综合应用的能力．利用高等数学知识，帮助学生掌握、理解物理化学公式．如从卡诺循环可以推导出可逆热温商之和为零；从理想气体发生PVT变化，可以求焓变、熵变、吉布斯函数变和吉布斯函数判据等参数；从肥皂可以了解润湿和乳化等概念．将现实生活中的某事件引入学习中，与物理化学紧密联系，加深学生对知识概念的理解，提高学生实际运用知识的能力．
1.2引入物理化学科学家的故事进行励志教育
在学习物理化学课程时，会涉及到很多著名的物理学家和化学家，讲到相关内容时，教师会讲解他们的个人简历和趣闻逸事．一方面，可以提高学生学习的积极性，集中他们的注意力，缓解课堂的学习气氛；另一方面，每一位科学家的成功都离不开其自身不断努力奋斗的过程，通过了解他们的经历，不仅丰富了课堂教学内容，而且学生对科学的发展也产生了兴趣，对科学家产生了崇拜，成为学生学习的榜样．如首次提出物理化学这个概念的是1901年和1909年先后获得诺贝尔化学奖的两位化学家：荷兰的范特霍夫和德国的奥斯特瓦尔德，正是他们的研究促成了物理化学学科的诞生．其中范特霍夫是首位诺贝尔化学奖的获得者，他50多岁时还经营着一家牧场，亲自送牛奶，被誉为“牧场化学家”．在讲到稀释定律时，介绍奥斯特瓦尔德的生平事迹，他出身普通家庭，求学时对化学产生浓厚的兴趣，1884年在博士论文中提出了电离假设，1888年提出了以他名字命名的奥斯特瓦尔德稀释定律，1909年因在催化作用、化学平衡和氨制硝酸等方面的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖．
2教学方法与考核方式改革
2.1多媒体教学与传统教学相结合
传统教学采用粉笔板书的方式，书写需要一定时间，导致学生接受知识量较少．而利用PPT课件，结合Flash动画，能使教学内容生动、信息量大，给学生更直观的印象，提高课堂效率．物理化学课程公式多，逻辑性强，有些问题比较抽象，单纯采用多媒体呈现，导致学生思维跟不上文字显示的速度，因此不能仅用多媒体一种教学方式．结合教学实际，采用多媒体教学与板书相结合的方式授课，学生能充分地消化吸收所学的知识，教学速度适中，从而提高教学质量和效率．
2.2考核方式的改革与创新
物理化学课程考核方法普遍采用平时成绩加期末考试两大块的组合，存在期末考试成绩在总评成绩中比例偏重的问题．考核方式改革前，平时成绩占20%，期末考试成绩占80%．这种考核方式可能导致学生平时学习不认真，期末考试前突击，因而不能起到督促学生平时学习的作用．考核方式改革后，采取平时成绩占20%，阶段考试或考核成绩占30%，期末考试成绩占50%的形式．在原有基础上，降低了期末考试的比例，规定小于等于48学时的课程，期间加一次阶段性考试或考核；大于48学时小于等于64学时的课程，期间加两次阶段性考试或考核．虽然教师的工作量比改革前增加了，但学生学习的主动性和积极性得到了提高．学生要想取得优秀的成绩，就不能忽视阶段性成绩．另外，也尝试在总评成绩中增加其它一些（如课堂讨论、课程论文等）考核方式，从而促进学生积极学习．
3设计实验教学环节，培养学生创新能力
实验教学是物理化学教学中不可缺少的组成部分，是培养学生实践能力和创新能力的重要手段．结合物理化学课程内容构建实验课程体系，该体系包括四部分：（1）基本操作和基本技能的训练．包括实验教学目的、要求、有效数字、相关实验技术、误差分析和实验数据的处理表达方法等．（2）验证实验训练．如燃烧热、液体饱和蒸气压测定，一级蔗糖水解反应速率常数测定等18个实验．通过实验训练，使学生对物理化学理论知识有更深入的理解和掌握，着重提高学生的实验技能，增强动手能力．如学生通过测定一定质量的蔗糖的燃烧热，将测试数据输入计算机，利用Origin或Excel软件绘雷诺温度校正图，计算蔗糖的燃烧热，研究系统与环境热交换的关系，从而理解摩尔恒容燃烧热和摩尔恒压燃烧热的差别．（3）综合及设计实验．结合化工企业生产的典型案例和教师的科研成果凝练实际项目，让学生能够发挥主观能动性，把所学的理论知识加以综合运用，增强独立解决实际问题的能力．如指导专业基础好、操作动手能力强的学生参加全国大学生化工设计大赛，通过参赛锻炼学生的实验思路和实验技能，培养学生的创新意识和创新能力．（4）物理化学实验中常用的数据表．物理化学的教学改革是一项长期而复杂的工作，需要不断地学习和改进．作为林业院校，在物理化学教学中已经做出一些尝试性的改革与创新，并取得了一定成果，但仍有一些工作需要做．如结合专业课程设置和专业培养目标来提高专业学生就业能力．物理化学课程的教学是一个需要长期研究的课题，只有不断地创新和改革，结合东北林业大学的发展，把不同专业的物理化学课程教学工作做好，才能培养出具有较强实践能力的实用型专业人才．
作者：方涛 王玉峰 孙墨珑 刘本才 张秀成 单位：东北林业大学理学院
1转变实验教学观念
传统的教学模式，整个实验按教材或教师预先设计的步骤和方案进行，学生被动参与，这样不利于学生创新能力的培养。物理化学实验是一门理论性、实践性和技术性都很强的课程，其实验内容更侧重于定量地解释化学过程的规律，提高运用其技术与方法去分析和解决实际问题的能力，从而形成科学严谨的思维方法，使综合能力得到提高。物理化学实验在培养未来化学工作者的教育中，占有特别重要的地位，对培养大学生的创新意识、创新精神和实践能力起着理论教学无法替代的作用。
2构建实验课程体系及优化教学内容
俗话说“万丈高楼平地起”，扎牢基础，利于提高学生的创新能力。我们构建了循序渐进型的物理化学实践课程体系“基础实验→综合性→设计性实验和开放性实验”，利于提高大学生的自主学习和创新能力。基础实验，按照已拟定的实验方案测得实验数据，用数学原理和方法科学地处理实验数据，使学生对理论知识有一个较直观和深刻的理解;综合实验主要培养学生自主学习和独立思考的能力;设计性实验、开放性实验及研究创新实验以培养学生分析问题、解决问题的能力。学生掌握不同层次的实验要求及实验技能，初步建立起研究科学问题的方法和态度。物理化学实验是南昌航空大学的应用化学专业、应用化学专业春晓班及材料化学专业等的基础课程。以春晓班为例，物理化学实验课程学时为64学时，分两个学期进行，是一门单独设立的实验课。实验内容由热力学、动力学、界面现象、设计性实验(表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析)、探索研究创新型实验(B－Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究)等组成。其中基础性、综合性实验为40学时，设计性、开放探索性实验24学时。此外，为提高学生的兴趣，南昌航空大学组织学生可以申请“三小项目”即“小发明、小创作、小制作”，这些小项目具有一定的难度，使学生有机会了解本学科发展的前沿，激发学生的求知欲望和探索精神，提高实践创新能力。例如:结合物理化学光、电、磁及吸附等方面的知识，在2013年，2011级应用化学专业春晓班26名学生中有8名学生作为第一申请人申报第八届南昌航空大学“三小项目”成功，占30.8。其题目有:“去除水体中汞的选择性石墨烯—胸腺嘧啶复合物的合成与性能研究”“一种石墨烯复合纳米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光电催化处理装置”等。
3改革实验教学模式及教学方法
向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一。开放物理化学实验室的教学模式，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，让学生接触到科研前沿的很多最新的成果，从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视。传统的灌输式教学过程中，教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解，学生的积极性和创造性得不到充分发挥。为此，我们将实验的顺序调整为:“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目，随后学生先做基础实验，在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献，寻找合适的方法在实验室进行，如果在课内没有完成实验项目，可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式，重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理，利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高，规范物理化学实验数据处理过程，为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。
4完善实验课程考核体系
为了较为客观全面地评价学生实验的真实水平，必须完善实验课成绩评定方式。考核内容包括预习、操作、纪律、实验报告和实验结果等;将考核的形式多样化，主要从操作前的提问、操作是否规范、是否有原始记录、对自己方案的可行性进行论证及可视化总结等方面进行综合考核。客观全面的考核评价体系有利于调动学生的学习积极性，培养其综合能力，养成良好的实验习惯和科学态度。
5学生培养成果
近年来我院本科生在国家级科研创新大赛中屡创佳绩，例如:在2012年第十二届全国“挑战杯”比赛中，聂珊珊等同学《磁性铜离子印迹聚合物的合成与性能研究》获得三等奖;在2013年第十三届全国“挑战杯”比赛中，冷乐辉等同学《新型复合光催化剂的合成及光催化降解有机染料性能研究》获得一等奖;李蕾等同学《废弃锂离子中钴酸锂的高效浸出技术研究》获得三等奖。这些成果大部分都与物理化学的知识息息相关，基础与创新并重的实验教学模式对学生科研兴趣的激发与创新能力的培养起到了积极的作用。
6结束语
加强物理化学实验教学的改革，更新教育理念，从物理化学实验课程体系优化、教学方法的改革及考核体系的完善等方面入手，以创新能力培养为核心，实验教学内容实行“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”循序渐进教育模式，基础与创新并重，重视实验过程，建立科学的全面的考核评价体系，改善教学效果，利于把基础扎牢，提高学生学习兴趣和科研创新能力。
作者：陈萍华 蒋华麟 舒红英 邹建平 钟劲茅 吴美凤 王芊 单位：南昌航空大学环境与化学工程学院
摘要:传统讲授法在物理化学教学中难以激发学生的学习兴趣，严重影响教学效果。为了提高教与学的质量，本文结合笔者自身实践教学经验，阐述了情景教学在物理化学课程教学中的应用。采用情景教学法，可有效调动学生学习积极性，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，提高学生分析问题、解决问题的能力，适应培养高素质应用化学化工专业特色人才的现实需求。
关键词:情景教学;物理化学;课程教学
从2013年开始我国进入产业结构调整优化和转型升级的新阶段，产业结构的转型升级在数量、层次和结构上增加了对既具备扎实理论基础，又有实践操作能力的应用技术型人才的多样需求［1］。有研究表明:目前我国高级工、高级技师和高级工程师等技术应用型人才求人倍率分别高达2.34、2.25、2［2］。为满足新形势下对应用技术型人才的需求，我国对高等教育做出了新的部署，提出采取试点+示范引领等方式引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型。面对转型发展这个现实问题，地方高校以培养高素质应用型人才为目标，积极推进人才培养模式创新，逐步改革和完善人才培养体系。课程教学在人才培养过程中具有至关重要的作用，为切实提高应用型化学化工专业特色人才的培养质量，适应当前地方高校应用技术转型发展人才培养模式改革的需求，各位教育工作者在教学方面都在认真贯彻教学内容、教学方法和教学手段的改革［3］，不断提高学生理论与实践相结合的能力，培养学生分析问题、解决问题的能力，强化学生创新意识和创新能力。物理化学作为化学化工专业的核心课程，其与物理学、高等数学和化学基础理论具有紧密联系，互相渗透。与其它专业课程相比，物理化学的理论性强，公式繁琐，模型抽象，内容枯燥，是一门公认的难教难学的课程。在传统的物理化学教学中，主要以课堂讲授为主，机械式地向学生灌输大量抽象的理论和复杂的公式，致使学生产生厌学情绪，严重影响物理化学课堂学习效果。如何通过物理化学课堂教学方法的改革，激发学生学习兴趣，提高学生分析问题，解决问题的能力是物理化学课程教学中亟待解决的问题。情景教学主要是教师围绕教学内容，有目的地引入或创设一个真实或虚拟的情景，让学生参与到教学过程中，激发其主动学习的兴趣，通过分析问题、解决问题和掌握问题能力的培养，提高学生的思考能力和实践能力，最终实现教学目标的一种教学方法［4］。笔者在物理化学课堂教学实践中广泛采用情景教学法，调动学生学习的积极性，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。现就笔者在实践教学中通过问题设置、实验探究、化学史实、多媒体技术、生活实际及社会热点等方法创设教学情境的应用作简要介绍。
1创设问题情景，激发学习兴趣
学生学习行为的开展是以其学习心理为基础的，抓住学生学习心理特点，合理开展课堂教学活动，有助于提高学生学习效果［5］。在化学化工专业本科人才培养方案中，物理化学课程基本开设在第五、六学期，此阶段学生平均年龄在21岁左右，不仅具有对未知事物强烈的探索欲望，而且具有较强的学习能力和理解能力。在课堂教学中引入积极有深度的问题，能够引发学生探求新知的积极性，培养学生自主学习能力。问题情景的创设不仅需要与教学目标相符，紧密联系教学内容，还需要基于学生已有的认知水平，具有启发性、条理性，同时符合循序渐进的认知规律才能逐步引导学生启发思维、探求新知。例如，热力学第一定律的应用是化学热力学基础内容中的重点，其包含功、热、焓、热力学能、热容等量值计算，涉及到简单的P/V/T过程、相变化过程和化学变化过程等。该部分内容抽象、枯燥，理论性强，如何引起学生对该部分内容的学习兴趣至关重要。鉴于现阶段学生好奇心强烈的特点，可以合理设问，引导学生自主探索知识，解决问题。在本学时内容讲解时，笔者首先向学生介绍科普知识，例如，近年来我国科学技术的发展突飞猛进，尤其是航空航天技术的发展可谓是日新月异，火箭主要依靠携带的推进剂(燃料和氧化剂)发生燃烧反应，释放大量热气从火箭发动机喷射出，产生推动力，直到火箭达到极高的运行速度。此时学生对航天技术的神秘性产生了情感升华，对航天技术和化学的联系产生了浓厚的探知兴趣，借此向学生设置问题:火箭这一庞然大物究竟要携带多少推进剂才可以完成预定的飞行计划?引发学生思考。随后向学生介绍热容、相变热、相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓以及盖斯定律等定义，协助学生逐步探讨化学反应焓变和热力学能变、温度的关系，最后逐步掌握化学反应过程中焓变和热力学能变的计算，破解火箭飞行需要携带多少推进剂的问题。在该过程中，通过科普知识设问，调动了学生学习的积极性，有助于引导学生自主学习，使学生掌握学习的重点，具备解决问题的能力，获得学习的成就感，提高学习效果。
2设计探究实验，分析解决问题
物理化学是一门实践性很强的学科，其学习目的不仅是理解和掌握物理化学的概念和原理本身，更重要的是将所学的知识应用于实践中，分析和解决实际问题，创造出新成果。教师可以设计与教学内容相关的探究实验，通过实验前的科学假设、实验现象和实验结果的分析，让学生在实验的情景中发现问题，获得科学理论、规律和事实。通过设置探究实验，既让学生在增强科学体验的过程中掌握了科学知识，又激发了学生探究科学和知识规律的兴趣。美国心理学家杰罗姆•布鲁纳认为，在教学过程中，学生是一个积极的探究者，教师的作用是要形成一种学生能够独立探究的情境，而不是提供现成的知识［6］。在培养学生创新能力及实践能力的同时，培养学生通过实验方法分析理论和解决问题的能力亦具有重要意义。例如，精馏分离是有机化学实验中常见的分离方式，其分离原理是物理化学相平衡相关章节的重点学习内容。在课时内容学习前，让学生通过精馏的方式分别分离甲苯－苯混合溶液、乙醇－水混合溶液、氯仿－丙酮混合溶液，利用阿贝折射仪检测精馏塔顶、塔底馏分的组成。馏分组成差异性的结果致使学生对精馏原理产生浓厚的探知欲，引导学生绘制三种混合溶液的沸点－组成图，结合沸点－组成图分析得出精馏是一个部分冷凝和部分汽化过程的连续过程。通过对比甲苯－苯、乙醇－水、氯仿－丙酮三种组成的沸点－组成图得出混合溶液沸点组成图有无极大和极小值类型在精馏过程中塔顶、塔底馏分组成的规律。探究实验的引入使学生主动去思考，发现问题，分析问题，通过实践的方法获取抽象的理论知识，做到知识的融会贯通。
3结合化学史实，启发学生思维
理论知识体系的建立是科学家们不断发现、推测、实践与验证的过程，化学的发展史实际上就是一部运用物理和化学实验方法进行实验探究，以获取化学实验事实，进而建立学科理论的发展史。化学史料生动地向学生展现了科学家探知理论的艰辛过程。利用化学史实创设教学情境，可以使学生从发展的高度，以开阔的视野全面深刻地理解知识理论的演变过程，以辩证和发展的眼光去看待理论成果，激发学生完善和发展科学的兴趣和动机［7］。例如，人工降雨技术的发展，可以追溯到1920年南非科学家开展的“给云注射催化剂”的初步试验，后经全球各国近50年的实验，探索出利用强吸水性盐进行人工降雨解决干旱问题或降低冰雹灾害的有效方法。通过向学生播放“人工降雨”纪录片，使学生深入了解人工降雨的原理，利用强吸水性盐进行人工降雨的利与弊，人工降雨技术发展的前景。将表面物理化学理论与科技紧密联系起来，使学生直观地体会到所学理论知识的科学价值，启发思维，深化理论学习效果。
4利用多媒体技术，变抽象为具体，洞悉重点知识
多媒体技术的发展充实了课堂教学，其在教学中的应用，对教育教学改革起到了巨大的推动作用。多媒体辅助教学具有传统教学无法取代的优势，它能结合图、文、声、像、景等，创设逼真的教学情景，化抽象为直观，化静止为运动，将知识生动形象地展现在学生面前，使学习变得生动有趣，帮助学生理解抽象的物理化学概论及原理，启发学生思维，提高学生的探究能力［8］。例如，在中学化学及大学无机化学中均涉及到电解池的相关原理，相应课本内容均较简单。由于电解池相关知识点的重要性，物理化学在电化学反应的平衡与速率章节中再次重点介绍了电解池。心理学研究表明，人们对世界的感知认识总是首先注意那些新的信息，因为它们具有刺激性和吸引力，同样学生对学习的兴趣也在于它是否能提供新的信息［7］。笔者在教学实践中首先向学生展示电解铝工作车间的照片、生产过程的录像，然后推动学生猜测电解铝槽的结构，随后结合电解槽的侧面剖析图引导学生了解电解铝的原理，最后在此基础上概括总结电解池的相关知识内容。笔者通过利用多媒体技术，将电解池的工作原理具体到化工生产车间应用中，通过计算机模拟化学实验原理，不仅可以提高实践教学的质量，同时无形中调动了学生的学习兴趣，提高了学生的探究能力。
5联系生活实际，结合社会热点，做到学以致用
学习知识的最大价值在于能够应用所学知识解决其生活中遇到的实际问题，做到知识的迁移与应用。物理化学知识在实际生活和生产中具有重要应用，在环境问题、能源问题、食品安全和药品安全等方面与教学内容相关的教学情境比比皆是。在教学实践过程中联系生活实际，结合社会热点，创设真实的教学情景，有助于使学生了解所学知识的价值意义。例如，2016年山东警方破获案值5.7亿元非法疫苗案，涉案疫苗未经严格冷链存储运输销往全国18个省市，引起社会一片恐慌。疫苗是一种脆弱的生物制剂，对温度的要求敏感，温度的高低直接关系到疫苗的保质期。笔者在化学反应速率与温度的关系相关学时内容讲授过程中结合该教学情境，引导学生学习阿伦尼乌斯方程，利用阿伦尼乌斯方程的不定积分和定积分形式剖析速率系数与温度的关系，再结合已学的化学反应速率方程，计算出不同保存温度下疫苗的保质期。在该学习过程中，学生清晰地了解了疫苗冷藏储存的重要性，综合掌握了化学反应速率方程和阿伦尼乌斯方程的应用，学习目标得到明确，学习效果得到提高。
6结语
物理化学是一门重要的理论课程，传统教学模式已经不能满足当下应用技术转型教育的需求，如何进一步提高教与学的质量，培养具有创新能力的应用型人才，需要授课教师不断的探索、改革和实践。在物理化学实践教学中，通过创设丰富多彩的教学情景，有助于激发学生的学习兴趣，促使学生主动学习，提高教学效果。同时，在不同的情景教学中可以提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的探究能力和创新能力。情景教学的形式多样化，如何创设与教学内容紧密联系的教学情景，做到有目的地组织教学，有目标地培养人才，对一线教育工作者提供了新的挑战和机遇。
