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［關鍵詞］科研實踐；物理化學；教學
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。
2結論
關鍵詞：研究生；Seminar；教學模式；表面物理化學
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：
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[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.
[4]馮博，汪惠惠.礦物加工工程專業表面物理化學教學改革研究[J].教育教學論壇，2016，（3）：117-118.
關鍵詞：物理化學；貼近專業；細化教學
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）16-0055-02
一、引言
物理化學是用物理的理論及實驗方法來研究化學的一般理論問題[1]，它為了建立可以適用于各個化學分支的知識，采用了理想氣體、理想液體等在現實中不存在的物質作為研究對象，導致物理化學的內容抽象、不易與現實聯系起來的情況。
自2008年開始，作者承擔了本校建筑工程學院給水排水專業《物理化學》的教學任務。對于這門課的教學，從教師角度來講，課時數太少（其中理論教學32課時，實驗教學16課時），即使采用篇幅精練的《物理化學簡明教程》[2]，平均到每節課應完成的教學內容也不少，從學生角度來看，這門課屬于選修課，在專業課程較多、學習時間較緊張的情況下，利用課后時間來加深對物理化學理解的主動性并不高。因此，只有讓學生明白學好物理化學，可以準確認識給水排水過程所涉及現象的產生原因、能夠提供解決專業問題的實用思路和方法，才會讓學生與物理化學產生共鳴，引起他們的興趣，從而主動地自學，增加這門課的學習時間。
分析學生的專業，可以發現他們的課程體系是圍繞著“水”來安排的，在給水排水專業的課程設置中，名稱帶有“水”的課程共有23門。由于水是與人類生活和生產密切相關的液體，在水中發生的化學反應是最常見的化學變化，這使得“水”是物理化學知識逐漸形成和建立的主要載體之一。所以，“水”完全可以把學生的專業與《物理化學》聯系起來，如果恰當運用“水情景”來進行各知識點的教學，可以讓學生在較短的學習時間內對《物理化學》形成全面認識，進而掌握其中的基本規律和應用方法。
二、教學實例
《物理化學》中有很多與“水”相關的知識點和對應的習題，如熱力學第一定律的應用和相關的計算、熱量計的工作介質涉及溶液的內容、利用H2與O2反應生成H2O進行平衡常數的計算、水的相圖，電化學中各種現象和計算基本上是發生在水環境中的，溶膠的聚沉和絮凝也是較多地與水聯系在一起。
但在教學中，只是指出和強調這些知識點與水有關還不能讓學生掌握在給水排水專業上，應用物理化學知識來解決實際問題這一方法。因此，教師需要進行一些教學內容的細化講解，作者采用圖1所示的思路來實施課堂教學，以說明物理化學可以解釋日常生活，它的知識及內容已經融入到部分專業課程中，掌握物理化學知識能夠對將來從事的科研工作進行指導。
1.物理化學知識對日常生活的揭秘。教學實例一：近年來，我國南方地區經常發生大范圍的降雪，路面結冰導致交通受阻，融雪劑被大量使用，作者在課堂上適時進行習題演算，如：在某種情況下需要配制25kg的甘油水溶液（此溶液在-17.8C時才不致結冰），設此溶液為理想液態混合物，試計算最少需用甘油多少公斤？練習這種類型的習題，能夠直接讓學生感受到理想稀溶液依數性知識的實用性價值。
教學實例二：冰上運動給觀眾留下了靈活印象，人們大多認為這種靈活性來自于冰刀的銳利，而利用克勞修斯-克拉佩龍（Clausius-Clapeyron）方程對固態冰-液態水之間的相變過程進行定量研究后，發現冰刀的主要功用是通過顯著減小運動員對冰的作用面積，從而產生足夠大的壓強，使得冰刀下方的固態冰因凝固點下降而變成了液態水，這才讓運動員能夠靈活地滑動，這項運動的奧妙，原來是處于冰刀下的冰至水的相變所致。這些知識會讓學生體驗到物理化學在日常生活中的效用，有助于消除對《物理化學》是抽象性課程的認識，并對它產生親近感，樂于通過自學獲取更多的物理化學知識。
2.物理化學知識在給水排水專業的應用。教學實例三：給水排水系統要大量使用金屬管件，它們的腐蝕與防護是工程建設上必須要注意的問題。電化學腐蝕是導致金屬管件損壞的一種因素，而電化學保護是一種有效解決手段。發生腐蝕和產生保護現象，都是由所用材料與環境的電極電勢相對高低決定的，這會促進學生更深入地理解電極電勢概念，對安排的電極電勢測定實驗有著更強烈的動手欲望。教學實例四：溶液表面的吸附現象包括正吸附和負吸附，根據這兩種類型中的溶質分布特征，引導學生考慮是否可以根據不同污染物在水中的分布特性來開發相應的水處理方法，這項要求會引導學生深究正吸附和負吸附產生的原因，加深對表面能概念的理解和運用。通過這方面的教學，能夠引導學生主動地將物理化學內容與專業學習融合起來，在將來的職業發展中，他們有可能成為善于運用理論來解決實際問題的專家。
3.物理化學知識對科學研究的指導。教學實例五：在表面張力教學中，引入其他學科的研究實例。介紹具有不同表面張力的溶劑，如水和無水乙醇用于催化劑制備時，它們對催化劑結構和反應性能會產生明顯不同的影響[3]，通過對催化劑樣品的透射電鏡照片展示，學生可以直觀地認識液體表面張力對材料制備的影響，同時起到拓寬學生的知識面的作用。
教學實例六：向學生推薦給水排水的專業學術論文，讓他們對物理化學知識在專業科研工作上的應用有具體認識，如鄒衛華等[4]在脫除污水中的重金屬離子工作中，系統地運用了多項物理化學知識，其使用的確定吸附等溫式類型、反應級數的程序、熱力學函數的求算方法、活化能的計算等，這些內容在《物理化學》課本中都能找到。這種介紹能夠破除學生對科研工作的神秘感，建立起從事專業研究的信心。
展示這些具體的科研實例，有助于學生悟到物理化學并不是運用難度非常高的一門知識，表述簡潔的熱力學定律和方程能夠用于各種類型的研究中。
三、結論
通過采用上述方法來教學，可以讓學生逐漸形成物理化學在專業學習和工作上有著廣泛應用，并且易于運用的認識，消除他們對物理化學內容過于理論化的感覺。作者仍在繼續探索和完善這種細化的教學方法，以更好地激發學生的學習興趣，鼓勵他們將來能在專業上創造性應用物理化學知識，并對物理化學的進一步發展做出貢獻。
參考文獻：
[1]天津大學物理化學教研室.物理化學（第四版）（上冊）[M].北京：高等教育出版社，2001：1.
關鍵詞：物理化學課程 教學方法 職業教育
物理化學是冶金、材料各專業的一門基礎課程，物理化學學習的差與好影響到接下來專業理論課程的學習。作為一門必修課，相比其他高職高專中有機化學等化學課程，物理化學具有概念的抽象性、邏輯性強，規律的前后相關性強，學習過程中應用其他學科的知識面廣，計算公式繁多等特點。因此，學習者要想掌握好物理化學這門課程，不僅要具有良好的基礎化學知識，還必須具有一定的高等數學和普通物理學的基礎。物理化學課程作為材料專業與冶金專業學生學習的一門必修課、一門理論課、一門專業基礎課，教師怎樣教好、學生如何學好這門枯燥難學的課程，都存在困難。本文從物理化學課程教學的自身特點和逐步培養學生學習興趣方面入手，對這門主要的基礎課的教學方法進行一些粗淺的探討。
一、適當減少理論深度，加強應用
物理化學這門課理論性、系統性很強，內容較多而抽象，公式又多，每個公式有其特定的使用條件和范圍，所以學生接受起來感到有一定的困難，特別對于高職高專層次的學生，數學、物理和化學基礎比較薄弱，學起物理化學來倍感吃力，聽課很辛苦、作業很難做。這就對老師的課堂教學提出了更高的要求，作為教師應該因材施教，充分考慮到授課對象是基礎比較差的學生，對物理化學理論的獲得不應以大而多為目標，而是以夠用、能懂為標準，并且能滿足各專業學生學習專業課的需要，就可以了。對于大量的物理化學公式，推導過程復雜并且涉及到大量的高等數學的知識，要讓學生都記住和掌握是不可能的，也是沒有必要的。其實數學推導過程只是獲得結果的一種手段，不是目的，所以對于一般公式及其推導過程，要求理解就可以不要求掌握，對于特別重要的公式要掌握其使用條件和物理意義并且要牢記。物理化學理論性很強并且概念規律偏于抽象，授課過程中要適當加以淡化，并且多聯系一些簡單易懂的實例。如在熱力學第一定律和熱力學第二定律的講解中，遇到具體的計算時，重點關注化學反應過程的能量改變、反應的方向與限度以及反應的速率，而淡化對抽象物理的講述，方便學生理解和接受。
二、根據不同專業需要，側重不同教學內容
物理化學這門課程內容的覆蓋程度廣、綜合度高，它包括了熱力學、化學動力學、表面化學、溶液等知識內容。在實際的講授過程中，不同專業對同一課程有不同的要求。對于物理化學這門課程，不同的專業不能用同樣的講課方法講述同樣的內容。根據不同的專業的教學大綱要求，對教學內容進行刪減取舍。作為物理化學核心內容的熱力學第一定律和熱力學第二定律，是每個學習物理化學的學生必須學習的內容，可以不考慮是否與專業理論密切相關。而對于化學動力學應用部分，則可以根據實際教學情況，根據不同專業自身教學大綱和學時安排的要求，有選擇、有側重地講述。如材料成型與控制技術專業在熱力學應用部分要加大學時，重點講授。化學平衡、表面化學應是材料工程技術專業的重點內容，在該專業的濕法冶金中經常用到化學平衡原理、表面活性物質等概念。而化學反應速率應是冶金專業有色方向的重點內容，多項反應、擴散等內容出現在鋁電解的課程中，溶液應是冶金黑色方向專業的重點內容，而膠體化學、電化學和冶金技術專業相關很少，基本不用作為教學內容。應該特別指出的是，物理化學刪減教學內容不是刪減一些該講的內容，要綜合考慮教學大綱和整門課程體系的完整性，抓關鍵抓主要。
三、教學中恰當安排隨堂加強直觀教學
實驗教學在物理化學課程的教學中占有十分重要的地位，它與物理化學課程緊密配合，通過實驗教學，學生不僅可以鞏固和加深對物理化學原理的理解，提高學生對物理化學知識靈活應用的創新能力，還培養了觀察和分析問題的能力，加強學生動手能力，培養嚴肅認真、實事求是的科學態度和作風。例如，在講解多相平衡反應這一章節時，我們讓學生先做碳酸鈣熱分解的測定實驗，這是一個典型的多項平衡反應。在學生有了對多項反應感性認識的基礎上講授這部分內容。像這樣的做法還有很多，如實驗室用蒸餾水洗滌容器為什么要少量多次和分配定律相聯系，分離操作中的陳化原理和開爾文公式相聯系等。
總之，恰當地將教學內容與實驗操作聯系起來，遵循“實驗操作中的問題――引入講授新內容――給出答案”，可以培養學生的科學思維能力與解決問題能力，提高學習物理化學的積極性。
四、列舉實際生活實例，提高學生學習興趣
物理化學知識其實存在于我們生活中的方方面面，只要稍加留意，就會在衣食住行中找到和物理化學有關的現象。因此在組織教學內容時，特別注意恰當地將教學內容和生活中學生遇到的實例結合起來，使學生認識到理論學習可以幫助解決實際問題，以此激發學生對物理化學這門課程濃厚的學習興趣。將復雜的規律、原理、方法通過用熟悉、生動、簡單的生活實例進行講解，使學生容易接受，并且逐步培養興趣。如考古工作中怎樣根據動力學原理估算尸體的埋葬時間？根據一級反應的動力學方程，由于古尸上裹的碎布片中放射性元素碳14的衰變是一級反應，利用衰變半衰期及其活性可以計算出來。其他如陶瓷制品表面的結晶釉會產生富麗堂皇、光彩奪目的效果；打濕了的化纖衣服比全棉衣服易干，等等，這些奇妙的現象激起學生的興趣后，就能促使他們去學習，當學生最終恍然大悟時，會深感學以致用的無限樂趣，從而投入到積極主動的思維之中，激發濃厚的學習興趣，保證課堂教學效果。
五、貫穿人文教育，培養科學文化素養
物理化學中涉及的科學家很多，如蓋斯、范托夫、克勞休斯、能斯特、范德華、阿倫尼烏斯、吉布斯等。他們發現建立的物理化學定理的方法不同，個人成長、成功經歷也不同，在講課過程中根據內容讓學生去查閱科學家的生平、傳記，了解他們成長的經歷，寫出小論文，有助于科學文化素質的養成。同時，在講課過程中還可穿插一些科學家的小故事，把科學家觀念的創新和科學思維的動人情節引入課堂教學，啟發學生的創新激情，充分調動學生學習的積極性。比如發現了溶液中的化學動力學法則的荷蘭科學家范托夫是第一位諾貝爾化學獎獲得者，其他科學家像阿倫尼烏斯等等也曾獲得過諾貝爾獎，通過在課堂中穿插這樣的科學小故事，逐步培養學生的科學素養。同時，還可以講講我國物理化學的發展及作出貢獻的中國物理化學科學家，培養學生們的愛國熱情。
因此，物理化學的教學不應僅僅是向學生傳授綜合了數學化學的理論知識，培養其實驗操作能力，更應是一種課程文化、科學文化的熏陶。
物理化學課程是一門基礎理論性和實踐性都較強的課程，對其他相關學科的專業課基礎理論產生一定作用和影響。它在冶金與材料各專業教學中具有重要的基礎地位。通過對教材選擇、內容取舍、深淺把握、教學應用等方面多做思考研究，以取得更加良好的教學效果。
參考文獻：
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關鍵詞：案例研究型 團隊學習 物理化學
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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關鍵詞：高等物理化學；環境專業；教學內容；教學方法
浙江工商大學案例型《高等物理化學》課程改革研究 （xgy12105）項目。
【中圖分類號】G642
物理化學作為環境、化學、生物、化工、材料等專業本科生基礎課，由于概念多、公式多，學生在學習過程中普遍感到抽象、難學和難理解，厭學傾向比較明顯。然而，物理化學中的理論、方法和觀念在培養學生創新能力方面又具備其他課程無法替代的作用。高等物理化學作為物理化學的延伸，是研究生階段的核心基礎課之一。因此，根據具體研究方向，改革教學方法，避免滿堂灌輸式的傳統教學模式，重新點燃學生的學習興趣，對培養研究生科研創新能力至關重要，是未來高等物理化學課程改革的必然出路。
一、我校環境專業研究方向與物理化學的聯系
我校環境科學與工程專業具有一級學科碩士學位授予權，經過多年發展，已形成5個特色的學科方向：（1）廢水處理與優化控制技術；（2）廢物處置與資源化技術；（3）大氣污染控制理論與技術；（4）環境功能材料與友好過程技術；（5）環境生物與生態修復技術。這些特色研究方向與物理化學有著非常緊密的聯系，物理化學的理論和方法一直被運用到環境保護中。例如：（1）水處理過程、污泥消化處理、熱污染控制等許多方面都涉及熱化學模擬計算；（2）作為常用的高級氧化技術之一-電化學方法涉及電化學基本原理、內電解、電凝聚、電解氧化/還原及電滲析等物理化學知識；（3）環境功能催化材料涉及熱力學和動力學等多方面的知識；（4）吸附劑、表面活性劑等污染修復方法與物理化學中膠體與界面部分密不可分。因此，針對研究生高等物理化學課程改革，必須考慮如何體現課程特色、以何種模式實現研究生科研活動中基礎知識再認識以及創新性思維能力的提高等關鍵問題。
二、環境專業高等物理化學教學設計改革
1.教學內容改革
高等物理化學包括化學熱力學、化學動力學、統計熱力學、結構化學四大塊內容。作為環境專業研究生的基礎課程，各部分教學內容應注重突出特色，有所取舍，不能簡單重復本科階段的物理化學教學。針對本校環境專業研究方向和有限的課堂學時，筆者認為，選取化學變化的方向和限度問題、化學反應的速率和機理問題、催化劑結構與性能關系、電化學基本原理和應用作為核心教學內容，有利于吸引學生結合自己的研究課題進行深入的自主學習。
在理論教學的基礎上，適當增加1-2個具體實驗，通過實踐教學深入、形象地理解環境凈化技術應用時的物理化學基礎知識。
2.教學方法改革
大量的實踐表明： 傳統的以教師講授為主的教學模式已經不能適應時代的發展，尤其是抽象性、概括性、邏輯性很強的高等物理化學教學。要培養研究生的科研創新能力，必須激發學生的自主學習熱情。因此，改革教學方式，以學生為主體，教師講授為輔，進行前沿引導式教學為現代高等物理化學教學改革點亮希望。
具體課程安排過程中，可按教師講授（提出問題）學生互動（解決問題）教師總結點評（基本原理強化）順序展開教學。改變傳統的系統講授為重點講授，教師根據學科特色，有側重地突出物理化學專業知識點的應用和前沿，設置課程研討課題；學生根據興趣自主選者課題，課后進行文獻調研和歸納，并在課堂上展示學習心得；最后，教師根據學生自主學習情況進行點評，并提出改進的建議。此外，在課堂教學上，應經常以啟發式的語言、事例來激勵學生，引導他們積極主動進行學習。
三、物理化學教學改革初探
根據教學設計，筆者初步嘗試了教師主講3個專題，提供學生6個課題，輔助1個實驗的教學模式。教師主講內容包括：（1）物理化學在光催化環境凈化技術中的應用；（2）物理化學在環境電化學技術中的應用；（3）物理化學中的膠體界面化學。提供學生選擇自主學習的課題如下：（1）物理化學與環境保護；（2）光催化體系的反應機制及應用時的瓶頸突破；（3）電化學處理有毒難降解有機污染物的電子轉移機理；（4）污水處理中的熱力學過程；（5）吸附法處理環境污染物的動力學過程；（6）膠體表面/界面調控與環境污染治理。要求學生學會利用學校圖書館的Web of Science和google學術搜索工具，查閱自選課題相關的文獻，主要是主流TOP期刊的論文，在大量閱讀文獻的基礎上，寫出能體現課題核心內容和研究亮點的綜述。經過這兩階段的學習，學生已基本具備文獻查新、科學問題提煉的能力。最后筆者選取環境污染治理的新技術-太陽能光催化處理印染廢水為輔助實踐教學，通過改變反應條件，觀察廢水色度變化，既能給學生直觀感受，又能通過后續的數據處理，讓學生體會到物理化學基本理論的美妙。
本實驗中主要涉及物理化學中的阿倫尼烏斯公式：
（1）
其中k為反應的速率常數，可以通過不同時間染料降解動力學進行擬合得到；A為反應的頻率因子，對于確定的化學反應為一常數；Ea為反應活化能；R為理想氣體常量；T為熱力學溫度。通過對公式（1）進行對數轉換，可以得到公式（2）：
（2）
通過測定不同溫度下染料降解的速率常數k ，可以利用公式（2）計算得到反應的活化能Ea；進一步通過有無催化劑的對比實驗，可以計算出染料降解反應中添加催化劑對Ea的影響，預測反應過渡態的相關信息，直觀而深刻地體會到物理化學基礎知識點在實際環保技術中的應用，使理論與實踐完美結合，激發學生在各自研究領域重新學習物理化學的興趣。
四、結束語
總之，物理化學是一門基礎理論性和實踐性都很強的學科，加強物理化學知識的學習，特別是通過課程解析物理化學基本規律在現代環境保護研究前沿熱點的作用，將會有助于我校環境專業研究生從分子本質上加深對本專業和研究方向的認識，促進研究生更快地實現從知識學習到科學研究的角色轉變。
參考文獻：
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關鍵詞：物理化學；改革；結合
中圖分類號：O642.0 文獻標識碼：A 文章編號：167Z-3198(2009)05-0188-02
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。
③編制計算機輔助教學課件(CAI)。
關鍵詞：物理化學 藥物制劑 教學內容 教學方法
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。
參考文獻：
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[2]魏澤英，高慧，謝小燕，李樹全.藥物制劑專業物理化學課程教學的思考和探索[J].中國醫藥導報，2014，11（33）：136-139.
[3]呂翔，劉幸平，馬宏躍.Origin軟件在物理化學實驗繪圖中的應用[J].實驗室科學，2012，12（6）：94-96.
[4]郝智，伍玉嬌，羅筑，黃彩娟.高分子化學課程教學改革與實踐初探[J].高分子通報，2012，（5）：116-118.
[關鍵詞]小班研討 工科 物理化學 教學改革
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）05-0021-02
物理化學是大化工類各專業本科教學計劃中的一門專業基礎課程，是理論性、系統性、邏輯性都很強的一門課程。由于學科本身公式繁多、概念嚴格、推導復雜，容易導致學生學習困難，知識掌握不牢、理論與實際脫節等問題，對大化工類相關專業的后續課程的學習帶來不利影響。[1]長期以來，物理化學的學習一直是學生的難點。近年來，小班研討這種創新性的教學模式由于在激發學生的學習興趣和熱情、引導學生養成自主學習的習慣、培養學生的創新思維能力和知識交流的能力等方面具有優勢，逐漸被應用于許多學科的課堂教學。[2]
通過近幾年的教學實踐，我們認為，將小班研討應用于工科物理化學課堂教學時，教師要充分發揮在教學過程中的主導地位[3]，合理地選擇研討內容，這樣才能發揮小班研討的上述優勢，達到既定的教學目標。結合本校工科物理化學教學的實際情況，我們對工科物理化學小班研討的研討內容，提出下列的思考并進行了實際的探索。
本校使用的教材是科學出版社出版的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《物理化學教程》。在該教材的框架體系下，我們認為工科物理化學課程除了培養學生具有扎實的基礎知識、良好的邏輯思維能力，建立科學的思維方法外，還應當突出基礎理論與實際應用并重、注重聯系實際的工科特色；并能夠關注學科發展前沿，理解新興領域的研究思路。因此，在小班研討的研討內容選擇上，就要兼顧上述三個方面。
此外，本校本科學生在二年級上學期和下學期學習物理化學課程，這時學生正處在由基礎課程到專業課程學習的過渡期，學生的理論聯系實際的能力和創新意識都較薄弱；同時，多數學生的口頭表達能力尚需鼓勵和培養。在研討內容的選擇上也需要考慮這個問題。
一、基礎核心內容的研討
對于熱力學、動力學、化學平衡和相平衡這部分基礎核心內容，在教學過程中，為了讓學生形成完整的知識系統，教師要站在整個學科的高度向學生講述物理化學的主要框架和思想方法。
首先，研討內容中學生的陳述內容可選擇對每章的重點進行歸納總結，討論內容可以選擇學生易于混淆的概念、定理和基本原理進行辨析。對基礎核心內容的難點問題，教師可通過擬定思考題的形式由學生進行討論。這樣做一方面可以夯實基礎，強化學生的自主學習能力，為理論應用于實際打下基礎；另一方面，可以逐漸培養學生的口頭表達能力和學術交流能力，使研討能夠循序漸進地越做越好。
其次，在基礎理論建立的過程中，通過分析科學家的研究過程、研究方法，可以學習科學家的邏輯思維方法。因此，從物理化學發展的歷史中，選取某些知識的起源、發展和完善的歷史作為研討內容，通過學科發展和背景的討論能促進學生對理論和公式的深刻理解，讓學生掌握系統的學科思想方法。此外，科學家的生平介紹，研究方向的確立與變化，也可作為研討內容，這樣可以激發學生的學習興趣和熱情。
此外，融合章節間的研討內容可以讓學生對所學知識融會貫通，培養學生綜合分析問題的能力。例如：以某一具體實例，將熱力學和動力學結合起來，研究化工生產的反應條件。首先采用熱力學中化學反應的等溫方程判定反應的自發性，再采用等壓方程優化反應溫度，結合動力學中溫度對反應速率的影響，在綜合考慮平衡轉化率和反應速度的基礎上，確定最佳反應溫度，反應時間等參數。這類的研討內容可以提高學生分析問題的能力。物理化學課程中有許多相似的邏輯關系，這種相似的邏輯關系背后隱藏著更深刻的內在聯系。例如，基于熱力學的狀態函數方法獲得的相變焓與溫度的關系，與化學反應焓變與溫度的關系極其相似；在相變熱力學中純物質氣液或氣固兩相平衡中，飽和蒸氣壓與溫度的關系，在化學反應熱力學中，標準平衡常數與溫度的關系，在化學反應動力學中，速率常數與溫度的關系，三者極其相似。這些沒有現成答案的研討可以活躍學生的思維，培養學生探索未知領域的意識和勇氣。
二、擴展內容的研討
工科物理化學的擴展內容為電化學、膠體化學和表面化學，這部分內容與科學研究和生產實踐聯系緊密，學生既可以用基本原理來解釋自然現象，又可以用基本原理來解決實際問題。這部分的研討內容相當豐富，也是探討的重點。
例如：在電化學領域內，研討腐蝕產生的原因以及應對策略，如陽極保護、陰極保護、鈍化等措施的應用；研討玻璃電極、離子選擇性電極、化學電源、電化學合成的原理、裝置和應用。在表面化學的學習中，研討表面活性劑，從表面活性劑的結構到表面活性劑的性質，再到用途，如作為劑、去污劑、增溶劑和乳化劑等；研討膜分離技術，基于膜具有較大比表面的特殊的表面性質，被應用于化工、食品、醫療、衛生等領域；研討具有巨大比表面的吸附劑和納米材料，它們的結構、性質和在工業生產和人民生活中的用途；可研討毛細現象，解釋“鋤下有水”，“棉布吸水”等自然現象；研討潤濕現象，解釋眼鏡起霧的原理，并采取有效措施預防。學習膠體化學時，研討解釋膠體穩定性的DLVO理論，找到膠體穩定存在的原因，從而制定出破壞膠體的措施或者穩定膠體的對策；研討電泳的原理，在分析化學、生物化學、臨床化學、毒劑學、藥理學、免疫學、微生物學、食品化學等各個領域的應用。
這部分的研討著重從基本原理的應用，到實驗裝置或生產設備的建立，再到工藝條件的選擇，能訓練學生將基本原理用于解決問題的習慣和能力，有助于學生形成系統發現問題、分析問題和解決問題的能力。
三、與專業相結合的學科前沿的研討
本校每年學習物理化學的本科生有1000多名，專業涵蓋大化工的許多專業，如冶金、材料、化工、環境、輕工等專業。大化工的不同專業的后續課程對物理化學知識的延伸和應用存在差異。比如，冶金和材料類的專業對相平衡知識應用較多，制藥和紡織等專業對膠體化學的知識應用較多。針對這一特點，小班研討的內容可視學生的專業特點而定，由學生自主選題，著重于工程應用和學科前沿。
在小班研討的實踐過程中，這部分的研討尤其讓教師深刻地體會到學生自身的巨大潛力和可塑性。例如：學習了相圖中的臨界狀態，引出新興的超臨界流體萃取技術，食品專業的學生主要研討用于萃取啤酒花、香辛料、植物色素和動物油脂等超臨界流體萃取的原理、裝備和工藝條件等；制藥專業的學生主要研討將之應用于中藥有效成分的提取和中藥的現代化；化工專業的學生主要研討天然香精香料和天然色素等的提取；環境專業的學生研討萃取污水中的有毒物質，如有機氯、有機硫等。關于電化學的應用，對環境科學和工程專業的學生，研討將電化學氧化、電化學還原、電凝聚和電滲析等方法用于廢水處理；對化工專業的學生，討論燃料電池、新型海洋電池的設計原理、工作方式等；對生物化工專業的學生，研討生物電催化、微電極傳感器的原理及應用。當學習表面張力的時候，研討內容對冶金專業可選擇表面活性劑用于礦石的浮選原理與應用；對紡織專業，可選擇荷葉效應對材料制作的啟迪；對于生物化工專業，新型的生物表面活性劑又是研究的熱點，由于它與環境具有兼容性，既無毒又可被生物降解，隨著人們環保意識的不斷增強，生物表面活性劑越來越受到人們的關注，需要研討生物表面活性劑的結構、制備、應用以及與傳統表面活性劑的優缺點比較等。在膠體化學中，微乳狀液的制備和應用，雙向凝膠電泳的技術及應用也是目前研究的新方向，可以提供給高分子材料專業的學生作為研討內容。
四、結論
在知識更新迅速和信息爆炸的時代，迫切需要掌握扎實的基礎知識，具備將基礎知識應用于實際的能力，能夠客觀分析各行業的實際需求，創新性地解決問題的人才。在近幾年小班研討的實踐中，我們逐漸發現，只有通過多層次、全方位、針對專業特色地精選研討內容，才能循序漸進地培養人才的綜合素質。在夯實學科基礎知識的基礎上，培養學生理論聯系實際的能力，能進一步提升學生的創新性思維能力，最大限度地發揮小班研討的作用。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 肖琦，黃珊.物理化學教學改革探索[J].大學教育，2012（5）：81-82.
