非化學類本科生的物理化學課程多元化教學探索

◇貴陽學院食品與制藥工程學院 尚靜 孟慶龍 黃人帥

貴陽學院農產品無損檢測工程研究中心 張艷

物理化學是理工類本科生人才培養的重要基礎課程之一。本文以食品和藥品專業為例，介紹在非化學專業本科生的物理化學課程教學過程中的心得體會、教學反思、教學和學習情況等。基于前期的教學經驗，總結并提出更適合教學型、應用型高等院校本科生的物理化學課程的教學方法，進而培養學生運用物理化學知識分析和解決科研、生產中遇到的實際問題的能力。

1 食品和藥品專業進行物理化學課程改革的必要性

物理化學是借助數學、物理學等基礎學科的理論及其實驗手段來研究物質系統的化學行為原理、規律和方法的科學[1]。物理化學不僅是化學學科的核心課程，也是高等學校化學、化工、生物化工、制藥工程、食品科學等相關專業本科生的重要基礎課程，在理工科創新人才的培養中發揮著重要的作用。那么，對于食品科學工程與制藥工程專業的本科生來說，掌握物理化學知識尤為必要。而物理化學內容多、難度大、課時少，這就成為非化學專業的學生學好物理化學的障礙，故選擇具有針對性的內容以及探索適當的教學方法是解決這一教學難題的關鍵手段。本文將針對線上線下混合式教學對物理化學信息化課程的建設進行探索。

物理化學是高等學校食品與藥品專業的一門專業基礎課，其基礎知識在食品和藥品研究的很多環節中都有滲透[2]，對專業課程具有較強的理論指導性，比如溶液熱力學、表面化學、膠體化學等內容與這兩大類專業知識密切相關。物理化學課程概念抽象、公式繁難、知識點雜亂，這使得非化學專業的學生感覺到枯燥乏味，很難學懂[3]。在傳統的教學模式中，單純的線下教學，教學效果主要依賴于課堂，而課堂幾乎就是教師的一言堂，教師以講授為主，學生的專注力不夠，對于老師的口頭講解內容理解不到位，課堂效果不理想。課后學生自覺性差，自主學習能力較弱，不預習不復習，部分學生還會抄作業，傳統的教學很難做到實時監控，課后學習對于大部分同學來說基本是疲于應付。而且，隨著教育改革的推進，高校普遍在減少基礎課和專業基礎課的學時，當然物理化學在食品與醫藥專業的課時也在減少。比如筆者擔任的食品專業的物理化學課程只有36學時，理論課的課時雖在減少，但是教學內容不可大篇幅的刪減，那么尋找合適的教學方法和途徑去解決這一矛盾成為必然。

2 基于SPOC的多元化物理化學課程建設

SPOC（Small Private Online Course）[4-6]是指小規模限制性在線課程，實質上是慕課的延續和發展。SPOC教學模式是將MOOC的優質教學資源和傳統課堂教學的優點進行了結合，加上翻轉課堂和微課元素的點綴，從而實現了多元化教學。多元化物理化學課程教學模式能夠實現以學生為中心、師生互動多樣化、教師課后也能實時監管等教學效果。

多元化課程建設的實現離不開一個優秀的課程團隊，組建課程團隊就成為了物理化學多元化課程建設的首要任務。貴陽學院食品與制藥工程學院有多名化學專業畢業的教師，組成了一支有著豐富教學經驗的化學教學團隊，擔任本學院化學基礎課程的教學。團隊內分工明確，又緊密合作。比如，無機化學和物理化學課程中均有熱力學和化學平衡內容的教學任務，熱力學就分配在物理化學課程中講授，而化學平衡就由無機化學課程主要講授。另外，筆者畢業于物理化學專業，有較堅實的專業基礎知識儲備，并且已教授食品和藥品類專業的學生物理化學課程8輪，從教學反思和教學反饋中積累了一定的教學心得與經驗。

物理化學多元化課程的建設要從實際出發，我院對食品和藥品類專業學生的培養方向、物理化學課程的安排、學生的專業背景等就是該課程建設的依據。基于課時少、學生自主學習能力弱、應用型人才的培養方向以及學生情感的分析，將課程中的知識點分為“靜態知識”和“動態知識”。前者指課程中不再更新的內容，比如固定的概念、定律、公式等基礎知識點，我們將這部分內容精心準備，撰寫腳本，最終進行教學視頻的錄制，做成SPOC課程。開課前教師與學生進行約定，簽訂線上SPOC課程學習承諾書，這種鄭重的協議形式也是一種儀式感，能夠提升學生的學習自覺性。SPOC課程中多采用情景教學、直觀演示、設立問題等方法，參與式教學也能夠避免學生觀看視頻學習時注意力下降。在SPOC課程中要設置考核，比如上傳筆記或者進行測試，若考核不合格也有相應的懲罰，比如不能繼續參加本章內容的線下課堂學習。“動態知識”指需要不斷更新的內容，比如解決實際問題的案例、相關知識點的科普、時事課程思政等內容，我們把這些教學內容放在線下課堂教學中。合理地對教學內容做出安排，在課時不足的情況下保證了課程內容的完備性，使得學生在專業課的學習中能夠找到較全面的理論支撐。

3 物理化學課程多元化教學模式下的教學效果

在食品和藥品類專業開展的基于SPOC的物理化學多元化課程，取得了較好的教學效果。在課程的教學中，教師不僅注重知識的傳授，更為關注的在于對學生獲取知識能力的培養，提升學生自主學習的興趣，分析和解決問題的能力。學生能夠自由安排線上課程的學習時間，并且可以獲得豐富的學習資源。教師能夠及時地得到學生的反饋，及時解答學生提出的疑問，調整適合的教學計劃。線上線下混合式教學能夠解決非化學專業本科生開展的物理化學課程學時少、學生化學基礎薄弱、學生缺乏學習主動性、師生缺少互動溝通機會等問題，多元化物理化學課程的建設在很大程度上提升了教學效果。

4 結束語

物理化學課程的教學在非化學類專業（如食品和藥品類專業）與化學類專業間有著很多不同的地方，在非化學類專業開展這門課程的教學需要做出更多的改變。多元化的手段進行教學，能夠將線上線下教學模式一起進行，解決了課堂教學課時少的問題；對線上學習做科學的安排，既保證了學生學習的興趣，也避免了線上學習不便監管的缺點，這對培養創新型人才有著重要的意義。但是，任何課程的教學研究與改革都需要教師和學生一起做出大量的努力，也需要學校的大力支持，我們對物理化學課程進行的多元化教學研究還有很多不足之處，還有很長的探索之路要走。