《物理化學》與《無機化學》課程優化與整合的研究*

傅　麗，梁紅蓮，趙　娣，張素玲，王東升，馬麥霞

(廊坊師范學院化學與材料科學學院,河北　廊坊　065000)

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《物理化學》與《無機化學》課程優化與整合的研究*

傅麗，梁紅蓮，趙娣，張素玲，王東升，馬麥霞

(廊坊師范學院化學與材料科學學院,河北廊坊065000)

為適應地方本科院校轉型發展，培養具有創新精神的高素質人才，高等院校面臨的緊要任務就是要進行多方面的教學改革，包括教學方法與手段、課程建設、專業建設及實踐教學等多環節，其中課程改革是是實施創新教育的重中之重。我們對化學學科兩門主干課程《物理化學》和《無機化學》教學進行改革，通過教師集體備課研討，整合、優化授課內容，精簡講課學時，以期為今后其他課程建設提供一些改革思路。

課程建設；整合優化；創新增效

對于高等院?；瘜W、環境科學、藥學等專業來說，《無機化學》是很多學校開設的第一門基礎課程，它涵蓋了化學的基本原理、物質結構基礎和化學元素三大部分內容，具有承上啟下，提綱挈領的作用?，F代無機化學是應用現代物理技術及物質微觀結構的觀點來研究和闡述化學元素及其無機化合物的組成、性能、結構和反應的科學；《物理化學》一般是繼《無機化學》、《分析化學》、《有機化學》等課程之后開設的基礎課程，它主要運用物理的實驗方法與數學的演繹方法闡述化學變化過程中的基本規律與原理。物理化學基本原理在無機化學教學中的應用有離子極化理論、薛定諤方程式、勢能原子軌道理論等。應用離子極化理論較全面、系統地解釋了無機化學中有關離子晶體晶型反常的現象、無機化合物的顏色變化規律、無機含氧酸鹽熱穩定性等具體問題。由此可見，雖然兩大基礎課程各有不同特點，但又相互聯系，授課知識點有部分重疊情況，占用了一定量的重復授課學時。基于此，我們提出并實施對《物理化學》和《無機化學》課程優化整合的改革，通過整理與合并授課內容，以期優化學生的知識結構，兩大基礎課程也逐漸能夠形成各自新的知識體系和新的授課理念，從而為建立培養創新型、應用型人才的特色課程體系提供改革思路。

1　課程優化整合

1.1課程內容

傳統的《物理化學》和《無機化學》授課知識點有較多重合內容，包括以下幾大部分：(1)化學熱力學：物理化學課程(熱力學第一定律、第二定律)學時數24；無機化學課程(化學基礎知識， 化學熱力學基礎)學時數10。涵蓋的知識點內容有：狀態函數的概念，熱力學第一定律，功，焓，等壓熱效應，等容熱效應，熱容，自發過程；熱力學第二定律，熵增加原理；熱力學第三定律；熱化學，化學反應熱效應，反應進度，蓋斯定律，熱化學方程式，燃燒熱，生成熱，化學反應熵變的計算，吉布斯函數，吉布斯判據，化學反應等溫式等。(2)化學動力學：物理化學課程(化學動力學基礎一、基礎二)學時數20；無機化學課程(化學反應速率)學時數4。涵蓋的知識點內容有：化學反應速率，反應級數，化學反應速率方程，Arrhenius方程；碰撞理論，過渡態理論；反應機理，催化劑等。(3)化學平衡：物理化學課程，學時數6；無機化學課程，學時數4。涉及的知識點有：化學平衡常數與|Gr|的關系，濃度、溫度、壓強對平衡常數的影響等。(4)電化學：物理化學課程(可逆電池的電動勢及應用， 電解與極化作用)學時數24；無機化學課程(氧化還原反應)學時數6。包含的知識點有：原電池的結構，正負極符號，原電池的電動勢，電極電勢，Nernst方程，化學電源與電解等。(5)價鍵理論：結構化學(共價鍵理論和分子結構，晶體結構)學時數16；無機化學課程(化學鍵理論概述)學時數8。涉及的知識點內容：價鍵理論，價層電子對互斥理論，雜化軌道理論，分子軌道理論，金屬鍵理論，離子鍵理論等。(6)晶體場理論：結構化學(配位場理論和絡合物結構)學時數4；無機化學課程(配位化合物)學時數6。涉及的知識點有：晶體場理論，晶體場理論與分子軌道理論的區別等。這些內容雖然在呈現方式、知識點的重點難點程度和研究目的上有所不同，但是在教學過程中，仍然避免不了兩門課程在這些知識點上的簡單重復[1]。

1.2優化后的課程內容

優化整改后，物理化學課程中：(1)化學熱力學內容總學時不變，但對不同條件下體積功的計算增加了練習和總結，對的計算做了歸納，對作為化學反應的方向判據做了比較；(2)化學動力學部分增加4學時，突出了對零級、一級、二級反應的特點及判斷方法以及過渡態理論，反應機理的講解；(3)化學平衡增加2學時，強化影響化學平衡因素的講解，以及在實際生產中的調控應用；(4)電化學部分增加4學時，著重對電極電勢，Nernst方程進行重點講解；(5)在價鍵理論內容上，無機化學相應簡化講解這一部分的內容，減少了2學時，而在結構化學的講授內容上增加了8學時；(6)在晶體場理論部分，無機化學課程對此也進行了弱化處理，相應減少了2學時，而在結構化學的講授內容上增加4學時。

2　優化整合的宗旨與措施

2.1培養學生自主學習的能力

優化整合后的課程，課堂講授時間少了，相應地學生自學的時間多了。為此，在教學過程中一定要加強對學生自學能力的培養。指導學生自學，不僅是教學活動的必要手段，而且對學生在大學階段乃至終身學習能力的培養，都有著積極的作用[2]。因此，授之以魚不如授之以漁，使他們體會“發現”的樂趣，體會自己學習能力上質的飛躍就顯得尤為重要。這就要求教師要根據不同類型學生出現的不同問題，順勢引導。指導缺乏主動學習習慣的被動型學生，學會預習、認真探索和復習；指導懶惰型學生要自己按時獨立完成作業，忌抄襲，杜絕考試作弊；而指導具有良好自主學習習慣的學生閱讀參考書和相關文獻，擴展知識面。使不同類型的學生都處于對知識的不斷追求之中。而且也讓學生們明白，自學是大學學習的一種基本方法和能力，也是終身學習能力的基礎，增強他們的自學信念和動力。

2.2改變傳統教學方法 提高教學質量

改革的形勢迫使我們改變傳統的教學方法，必須精講。講清重點和難點，介紹學科的最新發展，使學生感到聽每一堂課都有新收獲。

學生要有比較寬的知識面，才能提高今后的適應性和創新能力。要拓寬學生的知識面,就要求教師具備淵博的知識，所以教師要不斷提高自身素養，更新授課內容，密切關注科研新動態。在教學中適當介紹本學科的最新成就及發展前景,并將它與我們學習的理論知識聯系起來,通過設問、講解，激發學生學習物理化學的興趣。興趣是最好的老師，是學生學習的原動力[3]。我國古代思想家、教育家孔子就曾說過“知之者不如好知者，好之者不如樂知者”。學生只有喜愛上了物理化學，才能被這個抽象的世界所吸引，才能對它產生強烈的求知欲，才能開啟對它進行研究的興趣，鉆研的行動。因此，課堂教學方法要不斷改進，培養學生主動學習是關鍵。在無機化學和物理化學中，有許多原理在實際生產和生活中都有廣泛的應用[4]，教學中若能注意理論聯系實際，引導學生用所學理論知識去解答，就可以使學生感到學有所用，從而激發他們的學習熱情[5]。

比如：我們在講到稀溶液的凝固點降低時提問：你如何用我們今天學習的內容解釋下雪時在路面上撒鹽？在講到Clapeyron方程時，讓學生用此方程解釋雪崩現象。

滑冰運動員的冰刀與Clapeyron方程又有什么關系呢？在傅獻彩，沈文霞等編著的《物理化學》(第五版)336頁第7題有所體現。

又如，在講熱力學第二定律時，可以引入非平衡態熱力學知識，簡介耗散結構理論，提出以下問題:生命體的熵怎么計算? 熵與生命有何關系? 發燒和中暑與熵有何關系? 從熱力學角度看，怎樣治療發燒和中暑? 再比如，在講到潤濕問題時，列舉荷葉具有“出污泥而不染的特性，即具有自清潔功能，為什么它具有這種功能呢? 具有這種超疏水結構的產品能給我們帶來什么好處?在講電化學時,先簡介燃料電池,設問有沒有完全綠色、環保的電池? 怎樣使電池源源不斷地對外放電,而且容量不受體積和質量的限制? 它的工作原理是什么?[6]特斯拉汽車的充電效率問題又如何解決？這就要求老師平時要注意搜集素材,在適當時候在課堂上引入生產生活實例或學科前沿,通過設問、類比等方法,運用生動的語言,激發學生學習興趣,培養學生的創新意識和解決實際問題能力,提高課堂教學效果。

3　結　語

《無機化學》和《物理化學》重復授課內容的優化整合，既可以縮減教師授課的學時，又可以避免學生重復聽課。要培養創新型人才，教師就要提高授課功效，壓縮客觀性內容，減少重復性內容，補充熱點、動態、規律等內容，并把先進理論與研究成果轉化為教材。打破傳統是困難的，但作為高校老師，一定要擔當起人才培養這個根本責任，要敢于嘗試變革并勇于創新。

[1]王小兵, 盧文貫, 任健敏.無機化學和物理化學課程整合與優化初步探討[J].大學化學, 2014, 29(2): 23-25.

[2]沈文霞, 姚天揚, 傅獻彩. 努力提高物理化學課的教學質量[J].大學化學, 1991, 6(2): 11-13.

[3]鄧斌.物理化學課程教學與創新能力的培養[J].中國西部科技,2008,7(34):56-57.

[4]趙東江,馬松艷,樊鐵波,等.物理化學課程建設和教學改革的探索[J],2006,26(5):167-169.

[5]姚秋萍,伍丹.藥學專業無機與物理化學課程的教學改革與探索[J].科技信息,2010(23):667-668.

[6]楊鳳霞, 連照勛. 提高物理化學課堂教學效果的幾點體會[J].大學化學, 2012, 27(4): 23-26.

Study on Integration and Optimization between Physical and Inorganic Chemistry Curriculums*

FULi,LIANGHong-lian,ZHAODi,ZHANGSu-ling,WANGDong-sheng,MAMai-xia

(School of Chemistry & Material, Langfang Teachers University, Hebei Langfang 065000, China)

For adapting to the transformation and development of local colleges and training high-quality personnels with innovate, reform between two main curriculums Physical and Inorganic Chemistry was carried out, and expected results were achieved. Meanwhile some methods such as collective lesson preparation, discussion and the integration and optimization of content were used to provide ideas for other courses’ reform and construction.

curriculum construction; integration and optimization; innovation synergy

河北省高等教育教學改革研究項目(2015GJJG163)；廊坊師范學院教學改革研究項目(K2014-15)。

傅麗(1971-)，女，副教授，主要從事物理化學教學和分子光譜的研究工作。

O64

A

1001-9677(2016)07-0178-02