能源化學工程專業《物理化學》課程的教學探索

徐美玲，李風海

(菏澤學院 化學化工系，山東 菏澤 274015)

教育與培訓

能源化學工程專業《物理化學》課程的教學探索

徐美玲，李風海*

(菏澤學院 化學化工系，山東 菏澤 274015)

物理化學是能源化學工程專業所開設的重要專業基礎課。針對物理化學教學中存在的問題，本文主要從教學目標分析、教學內容改革、加強青年教師的培養等方面對物理化學課程的教學進行了探索。

能源化學工程專業；物理化學的教學；探索

能源化學工程專業是我系2012年新開設的專業之一，是學校為適應服務地方發展所需而申請成功的一門應用性強、技術含量高的一門專業[1-2]。物理化學是本專業所開設的重要專業基礎課之一，其教學質量直接影響到創新型人才培養的質量。同時也是化學、化工、冶金、材料等專業本科生必修的專業主干基礎課之一。它是從化學現象與物理現象的聯系入手，借助數學、物理學等基礎科學的理論及其提供的實驗手段，來探求化學變化中最具普遍性的基本規律的一門學科[3]?，F有物理化學的教學中存在很多問題，例如大二學生剛從繁忙的大一生活中走出來，還沒有將大一的高等數學、無機化學等知識完全消化，接下來的暑假生活又使他們將大一學習的許多知識點遺忘，因此在學習過程中容易形成"物理化學最難學"的假象。他們雖然知道物理化學的重要性，剛開始還滿腔熱情地學習，但隨著自己未能及時復習和預習進而跟不上老師的節奏便慢慢地沒有了學習的熱情和激情；教師面對學生持有的物理化學難學的抱怨，對教學進度的安排產生疑惑，不知道如何把握。再加上青年教師科研壓力大、教學經驗少等原因[4]，因而對物理化學教學的改革與探討具有重要意義。結合我系能源化學工程專業特點，主要從教學目標分析、教學內容改革、加強青年教師的培養等方面對物理化學課程的教學進行了探索。

1 教學目標的分析

依據“以學生為中心”的教育教學理念，對本課程進行了教學目標分析。主要達到以下目的：(1)使學生在已學過的一些先行課程(無機化學、有機化學、分析化學、高等數學、普通物理學)的基礎上，對化學運動作理論和定量探討。(2)使學生能系統地掌握物理化學的基本知識和基本原理，加深對自然現象本質的認識；(3)使學生學會物理化學的科學思維方法，培養學生提出問題、研究問題的能力，培養他們獲取知識并用來解決實際問題的能力。具體從以下三個方面的目標進行分析：

1.1 知識與技能目標方面

主要從三個層次分析：了解、理解、掌握。通過該課程的教學，使學生了解物理化學的內容、任務，研究方法和特點，了解物理化學的發展簡史，了解物理化學的學習方法。了解統計熱力學的初步知識，動力學方法的特點，了解反應速率理論。并使學生理解熱力學的基本原理,并能運用熱力學基本原理和方法處理溶液、相平衡、化學平衡等方面的一些基本問題，理解電現象與化學現象及熱力學的關系，理解催化作用的共同特征。最后讓學生初步掌握熱力學的研究方法特點，掌握化學動力學的基本內容以及濃度、溫度等因素對化學反應速率的影響。初步掌握鏈反應、光化學反應。

1.2 過程與方法目標方面

通過教師"引導·探究"的教學方法，使學生學會利用化學原理解釋日常生活中的現象。通過對日常生活及自然現象的分析，培養學生學會結合所學的物理化學基本知識，分析問題、解釋問題的能力。并提高學生運用比較、歸納等方法進行總結的能力。

1.3 情感態度與價值觀目標方面

通過本課程的學習，培養學生能夠樹立"透過現象看本質"的唯物主義辯證思想。瑞士教育家皮亞杰說過所有智力方面的工作都依賴于興趣。因此學生通過課后作業的練習、具體實驗操作、開放性實驗的實際，能夠培養學生參與實踐的能力，并激發學生的學習積極性，從而培養學生對物理化學學習的興趣。

2 教學內容改革

〗2.1 引入“案例教學”，教學內容與生活實際相結合[5-6]

教育即生活。能夠結合生活中的實際生活案例引出物理化學中的知識點，將抽象的專業知識具體化、形象化，更有利于學生去理解、掌握及應用。進而激發學生的學習興趣，提高學生的學習主動性。從而提高教師的教學效率，達到增強教學效果的目的。例如學習單組分相平衡那一章節時，精心設計克拉貝龍與生活實際結合的案例。在課的引入過程中，結合生活實際與媒體直觀演示相結合，激發學生的學習興趣。并提出生活中的實際問題：為什么雪球會越滾越大？為什么滑冰鞋下的冰刀越鋒利越好？為什么冰川會滑動？接下來推導克拉貝龍方程，并引導學生解釋雪球越滾越大的原因 ：標準大氣壓下，冰的熔點為0℃，而 ，隨著壓強的增大，冰的熔點降低。當雪球在地面上滾動時，被雪球壓著的雪片先熔化，再結冰，并黏附在雪球上。隨著雪球的滾動，在雪球經過的地面上，雪片就越來越多地黏附在雪球上，雪球便越滾越大。引導學生回答為什么滑冰鞋下的冰刀越鋒利越好，冰川為什么會滑動，引導學生思考生活中可以用Clapeyron方程解釋的自然現象。例如：雪山頂部的積雪不易熔化；海水總是表面先結冰等。

2.2 教學內容與實驗相結合，培養學生的創新意識

物理化學理論課與實驗課并不是孤立的，在教學中應安排理論課與實驗課均經驗豐富的“雙師型”教師擔任。在理論課的學習中，注重通過媒體演示實驗的過程，更易于學生直接地理解原理、掌握實驗操作及鞏固理論知識點的理解。在實驗課中，詳細講授跟實驗相關的物理化學的原理，通過實驗操作鍛煉，總結物理化學理論知識并指導實踐。另外，積極探索物理化學開放式實驗室[7]。教師將自己的科研與物理化學的教學結合起來，開創第二課堂。教師向學生展示物理化學前沿領域的科研進展及成果，提高學生的科學素養，培養學生的創新意識。

3 “一帶一”方案提升青年教師教學能力

教師面對學生持有的物理化學難學的抱怨，對教學進度的安排產生疑惑，不知道如何把握。再加上青年教師科研壓力大、教學經驗少等原因，探索實施“一帶一”方案，提升青年教師教學能力。

山東理工大學為幫助新進青年教師盡快勝任崗位工作，提升青年教師教育教學能力，實施了“三段一制”的青年教師發展方案[8]。我系結合本專業本課程特點，在我系青年教師中探索實施特色的"一帶一"方案。在青年教師剛入職的第一年，不予安排物理化學課程的教學，而是對其進行教師教學技能培訓。讓其進入具有講授物理化學課經驗豐富的老教師的課堂聽課，并與老教師進行雙向選擇。在老教師指導下，青年教師完成教師技能培訓。青年教師在入職的第一年完成物理化學的助教工作， 能夠具備獨立承擔物理化學課程教學的能力。經第一年專業技術考核合格，第二年才安排物理化學的教學任務。在從教的三年內，培養青年教師物理化學課程的教學能力。并對其進行教學質量評價，鼓勵青年教師參與青年教師大獎賽、多媒體教學設計大賽、慕課比賽等活動，培養青年教師合理運用教學方法和教學手段，提升教學能力，站穩講臺。從教五年內，培養青年教師物理化學課程和專業建設能力。鼓勵青年教師到企業進行業界鍛煉，培養"雙師"人才。督促青年教師參與物理化學課程教學改革，撰寫與物理化學教學的研究論文，探究教育教學規律，在專業教學中發揮更大作用。

4 結束語

物理化學是先行課程無機化學、分析化學、有機化學普適規律的理論歸納和定量探討，是后續專業知識深造和科研工作的理論基礎，也是連接化學與其它學科的橋梁。因此，我系會繼續探索物理化學其他方面的教學改革。如教學方法、教學手段等方面的改革。我國教育學家陶行知說過：先生的責任不在教，而在教學，教學生學，好先生，不是教書，而是教學生學，不僅教學生學會，更重要的是教學生會學。在教學中推廣啟發式、討論式等相結合的教育方法，引導學生學會為什么學，學什么，怎樣學。

[1] 徐美玲,李風海.能源化學工程專業無機化學教學改革的探索[J].山東化工,2015,44(17):150-151.

[2] 徐美玲,李風海.能源化工專業應用創新型人才培養方案構造的探索[J].山東化工,2015,44(15):153-154.

[3] 劉淑芝,王寶輝,陳彥廣.能源化工專業建設探索與實踐[J]. 教育教學論壇,2014, (6):209-210.

[4] 劉 燕,李文超,劉 茹,等.物理化學與生產生活應用實例[J].山東化工,2014,43(3):177-179.

[5] 宋江鋒,胡拖平,安富強,等.物理化學“實例化”教學模式的研究[J].廣州化工,2016,44(7):192-194.

[6] 徐美玲,李風海.精心設計克拉珀龍方程的教學過程[J].山東化工,2016,45(10):2-3.

[7] 許秀芳.物理化學理論課教學和實驗課教學相結合的一些探索[J].2016, 31 (3), 17-22.

[8] 山東理工大學:“三段一制”方案提升青年教師教學能力[EB/OL]. http://www.hezeu.edu.cn/info/1175/2165.htm.

(本文文獻格式：徐美玲，李風海.能源化學工程專業《物理化學》課程的教學探索[J].山東化工，2016，45(14)：108-109.)

Exploration of Energy Chemical Engineering Specialty on Teaching in Physical Chemistry course

XuMeiling,LiFenghai*

(Department of Chemistry and Chemical Engineering，Heze University，Heze 274500, China)

Physical Chemistry is an important basic course in the field of energy engineering specialty. In order to solve the problems in physical chemistry teaching, this paper exploreed the teaching of physical chemistry course from the aspects of teaching objective analysis, teaching content reform, and strengthening the cultivation of young teachers.

energy chemical engineering specialty;teaching of Physical Chemistry;exploration

2016-05-22

菏澤學院教改課題：應用創新型能源化工專業人才培養模式的構建及實踐(2014019)

徐美玲(1984—)，女，山東巨野人，菏澤學院化學化工系助教，碩士。通訊聯系人：李風海(1974-)，山東東明人，菏澤學院副教授，博士，碩士生導師，研究方向：能源化工。

G640

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1008-021X(2016)14-0108-02