摘 要：分析了工科類物理化學教學現狀和存在的問題，結合地下水科學與工程專業物理化學課程的教學特點，從優化教學內容和改變教學方法兩個方面進行改革探索。

　　關鍵詞：教師職稱論文發表,物理化學,教學改革,教學方法,實踐

　　物理化學是一門運用物理的理論與實驗方法研究化學變化基本規律的學科，是化學、化工、冶金、材料、環境、生物、制藥等專業的重要基礎課程[1]，它在高等數學、大學物理及無機化學、有機化學、分析化學等課程的基礎上，進一步系統闡述化學理論，為后續專業課程學習提供基礎，在基礎課程與專業課程間起到橋梁作用[2]。物理化學課程體系龐雜、理論邏輯性強、概念新穎抽象、公式繁多且應用條件復雜多變[3]，所需數理基礎知識較多。教師難于教學，學生難于理解。物理化學是我院地下水科學與工程專業開設的專業基礎課，在學習該課程前，學生先期僅修了普通化學課程[4]，化學理論基礎薄弱。并且，隨著專業課程體系的改革，物理化學課時減少(現為64學時)，課程內容擴展，增加了該課程的教學難度。如何在有限的學時內完成大量知識的傳授?解決的途徑是優化、精簡教學內容、弱化理論推導、強化應用，做到“精講精導”，充分發揮教師的主動性和能動性，引導學生自覺學習、積極討論和研究，從而改變教師講、學生聽的低效教學模式。結合我院地下水科學與工程專業人才培養對物理化學知識的需求，筆者從優化教學內容、改革教學方法兩方面進行探索與實踐，取得了較好的教學效果。

　　1 教學內容的改革

　　根據物理化學課程強調課程系統性和應用性的要求，在教學過程中必須有選擇性地教學，精講課程的核心內容，選講部分前沿知識，突出應用，更好地引導學生把握物理化學課程的精髓，完成教學任務。

　　1.1 精選教學內容

　　在我院地下水科學與工程專業學生已修完的普通化學課程中，化學熱力學、化學動力學、化學平衡等內容與物理化學課程重復較多，因此，我們對教學內容進行了調整優化，不講或略講重復內容，注重基本原理的講解，抓住重點，突出難點，以點帶面，以便學生掌握各個知識點之間的內在聯系，學會物理化學的思維方式。例如：在化學熱力學部分，簡單介紹系統與環境、熱與功、熱力學能等基本概念以及利用標準摩爾生成焓和燃燒焓計算化學反應的焓變。在化學動力學部分，在闡述基本原理的基礎上，注意選取一些綜合實例，進行熱力學、動力學綜合分析。另外，弱化公式推導，根據專業需求強化應用。例如：在溫度對平衡常數的影響部分，我們沒有詳細推導吉布斯―亥姆霍茲方程及等壓方程，而是直接給出了這些方程，并結合例題讓學生掌握其具體應用。由于學時有限，我們刪除了理論性較強、應用性較差的知識，如真實氣體的節流膨脹、同時反應平衡組成的計算、真實氣體反應的化學平衡、極化作用、化學動力學中的鏈反應及反應速率理論等。

　　1.2 結合地下水科學與工程專業特點

　　根據我院地下水科學與工程專業培養高級應用型人才的辦學定位和學生需要掌握扎實理論化學知識的目標要求，我們在選取教學內容方面，重點講解了基本概念和基本內容，以期學生牢固掌握物理化學的原理以及相關的理論計算。我們充分考慮后續專業課對物理化學課程的需求，例如：若要研究地下水環境中礦物鹽的相互轉化或確定化學元素在地下水中的遷移形式[5]，均須應用化學熱力學中焓變、熵變、吉布斯函數變、平衡常數的相關計算，同時還會涉及活度、活度系數、離子強度的計算，因此，在授課過程中，適當引入地下水環境中的化學反應實例，引導學生綜合運用所學知識解決具體的應用問題。此外，這些知識點的掌握為后續水文地球化學課程的學習奠定了堅實的基礎。再如，在講授化學動力學時，可以引導學生利用反應速率與建立化學動力學方程計算地下水化學組分的演化機理等。另外，為了讓學生為今后的工作打下良好的基礎，在教學過程中，我們打破課本的局限，注重用物理化學原理解釋地下水中的有關現象及規律，結合廢水處理，講授水處理過程中的“絮凝過程”，由此引出表面現象，并擴展講解表面活性劑廢水的危害及處理技術，由此引入廢水處理過程中物理吸附和化學吸附的相關知識。

　　1.3 跟蹤課程前沿科技，拓展學生視野

　　為拓展學生視野，激發學生的學習興趣，大學教師需根據最新科研成果，及時更新原有知識體系，讓學生了解科技發展動態。例如：在物理化學教學中，可以融入超臨界萃取、界面自組裝、超分子、離子液體、環境敏感性水凝膠、LB膜、納米材料等新內容。此外，我們還注重培養學生將學到的物理化學基本理論與科學研究及生產實踐相聯系的能力。例如：學習臨界狀態理論時，補充講解超臨界CO2萃取技術在處理有機廢水方面的應用;學習稀溶液的滲透壓理論時，講解利用反滲透原理進行海水淡化;學習電化學原理時，講解氫電池、鋰電池及各種燃料電池等新能源電池在宇航、軍事、交通等領域的應用;學習表面現象和膠體知識時，鼓勵學生用這一章的理論解釋人工降雨、鹵水點豆腐、明礬凈水等在生活中常見的一些現象。通過基礎理論在科學研究以及生產實際中的應用，讓學生感悟物理化學的價值，并充分發揮學生的主觀能動性，培養他們將基礎理論用于生產實際的創新能力。

　　2 改進教學方法

　　教學方法包括教師教的方法和學生學的方法，以往的教學重在教師的“教”，而忽視學生的“學”，這與高校本科教學以學生為本的要求是矛盾的，因此，在實際教學過程中，我們十分注重以學生為中心組織教學活動，綜合運用“啟發式”“討論式”和“互動式”教學方法，培養學生的好奇心和獨立思考能力。另外，教師的主導作用還表現在指導學生養成自主學習的習慣，并發揮其創造性。這才是教學最本質的要求，也是教學的根本目的。

　　教學手段也是教學方法的重要組成部分。由于物理化學課程本身具有抽象性、概括性和邏輯性等特點，單一的教學手段很難滿足其要求。對較難理解的概念及結論，在推導過程中，宜采取傳統的板書教學方式，這樣有利于學生理解復雜公式的推導過程，培養學生的邏輯思維能力。

　　對于那些抽象的、單純用語言不易描述清楚的概念或復雜的動態過程，我們則采用多媒體教學，這樣可以形象、直觀地表達信息，也可以節省課堂教學時間，提高教學效率。例如：可逆過程做功的多少的講授，可采用多媒體教學形式，用動畫演示一次膨脹、二次膨脹、三次膨脹和多次膨脹過程所做的功，用圖形面積的大小描述做功的多少，通過對比，學生能很好地理解可逆做功的概念。但是，多媒體教學也存在很多不足，如使用多媒體輔助教學時，講課的速度一般比較快，信息量大，學生往往跟不上教師的節奏，更來不及做筆記，況且物理化學有些內容本身更適合傳統的教學方式。總之，我們采取了傳統教學與現代化教學手段相結合的教學模式，針對不同的教學內容，選擇適宜的教學方式，從而達到了最佳的教學效果。

　　3 結束語

　　立足于地下水科學與工程專業人才培養需要，促進物理化學課程的教學改革與創新，注重學生創新能力的培養，提高學生分析問題和解決問題的能力，為后續專業課程的學習奠定堅實的科學理論基礎，是我們不懈的追求。

　　參考文獻

　　[1] 楊亞提，馬海龍，馬亞團.農林院校物理化學課程體系的優化及教學實踐[J].大學化學，2012，27(1)：38-41.

　　[2] 教育部理科化學教學指導委員會.理科化學專業和應用化學專業化學教學基本內容[J].大學化學，1999，14(2)：10-19.