物理化学论文范文10篇

摘要：物理化学课程是化工技术类专业必修的一门重要的专业基础课。因其内容抽象，故老师难教，学生难学，笔者结合教学实践，提出了一些改革措施，激发了学生学习兴趣，提高了学生学以致用的能力。

关键词：物理化学；改革；结合

物理化学是物理学与化学交叉的边缘学科，是化学学科的一个重要分支，是化学学科的理论基础。该课程是化工技术类专业一门必修的重要的基础课，它在化学与化工人才培养中有负有极其重要的作用，对学生科学世界观和综合素质的培养、动手能力和创造思维能力的培养起着至关重要的作用。因此必须加强物理化学课程建设，不断深化教学改革，提高教学质量，创建精品课程，才能完成时代赋予我们的使命。

物理化学教学改革包括教学内容(即教材)改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理(包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等)改革。

1教学内容改革。即教材改革

我们先后使用了天津大学王正烈主编的《物理化学》第一版、第二版，教学过程中，不断选用新教材，对老师来说要加重负担，要不断写新的备课笔记。但我们体会到，写备课笔记可以加深对内容理解，提高教学效果。近些年来由于量子力学、微电子技术、波谱技术的发展，新材料、新催化剂、纳米材料的出现，促进了物理化学的发展。因此在教学内容上就不能局限于教材，要把物理化学的新知识、新成果介绍给学生。

1充分利用启发式教学方法，调动学生积极性

教师可利用启发式教学方法把物理化学中比较抽象，不容易被学生接受、理解的知识，巧用生活中的实例，言简意赅解决问题。既能激发学生的学习兴趣，又能吸引学生听课时的注意力。如，讲稀溶液依数性时，提出问题，为什么冬季下雪时，城市道路路政人员在路面撒食盐？学生讨论归纳，是应用依数性的凝固点降低原理。医院输液用生理盐水浓度0.9%，葡萄糖注射液浓度5%，高于或低于这个浓度是否可以？会出现什么症状？最后用渗透压原理说明生理盐水和葡萄糖注射液，是人体血液中红细胞和血浆正常渗透压维持平衡而配制的等渗溶液。

2充分使用标准简洁普通话教学，增强师生互动

少数民族学生多数汉语基础差，听课有一定难度，教师在授课过程中必须顾及这些民族学生，授课中要控制好合适的语速。少数民族学生先把汉语转化为自己的民族语言再进行思维和分析。理解记忆需要一个过程，用标准普通话讲授，授课内容深入浅出，避免个人的方言，避免冗长的句子和生僻词语，以及文言文和歇后语。这样才能有助于学生对课本知识理解，有利于少数民族学生吃透教材，掌握知识点。另外，在讲授临界状态时，CO2临界温度与压力对应关系，即P-V图，让学生提前预习，课上师生互换角色，少数民族学生充当“小老师”，充分发挥学生的主体作用，既促进物理化学专业课的学习，同时提高少数民族学生的汉语言表达能力，增加其锻炼机会。

3综合利用板书教学与多媒体教学，提高课堂听课效率

少数民族学生汉语水平不高，教学过程中，完全依赖多媒体这种教学手段，学生会觉得是在“看电影”过眼烟云，热力学公式特别多，公式推导这个环节，切不可图省时省力，离开传统的板书演示。一定要在黑板上认认真真地详细推导和讲解，让学生紧跟教师的思度，掌握推导的技巧和技能。当讲授Bi-Cd相图，用步冷曲线绘制相图时，用动画flash将课本中的文字和简单的插图转化为生动、有趣的视听语言展现在学生面前，可起到事倍功半的效果。

【关键词】教育，药学；物理化学；教学

物理化学是研究化学体系行为最一般规律的学科，在培养创新能力方面有其他课程无法替代的作用。由70多位专家参与撰写的自然科学学科发展战略调研报告《物理化学》卷中指出［1］，实践表明，凡是具有较好物理化学素养的大学本科毕业生，适应能力强，“后劲”足。由于有较好的理论基础，他们容易触类旁通、自学深造，能较快适应工作的变动，开辟新的研究阵地，从而有可能站在国际科技发展的前沿。随着大学基础课程的改革，药学专业物理化学所安排的内容多，课时少，如何提高教学质量就成了很大的难题。笔者现介绍药学专业物理化学教学的一些体会。

1理论联系实际，激发学生的学习兴趣

很多学生认为物理化学是非常难学的一门课程，都是抽象的、枯燥的理论，从而产生厌学心理。“兴趣是最好的老师”，作为教师要从兴趣入手，引导他们喜欢并且学好这门课程，教师应更多地介绍物理化学与药学的联系，激发学生学习的积极性。例如讲授“相平衡”时，介绍超临界二氧化碳提取药物的知识，它是利用了物质在临界点附近的奇异性，利用无毒、不残留的二氧化碳代替水或有机溶剂作为萃取介质，将高压下萃取的物质经降低压力分离出来的一种把萃取与分离两个过程合为一体的新型提取分离方法。对于那些热不稳定或易被破坏活性成分的药物，采用这种方法提取优于传统的方法，然而这一高新技术是物理化学中临界状态、两相平衡的知识。在介绍相图时，结合药剂型改良的知识。比如，难溶于水的药物溶解后不易被吸收，药效慢，如果与尿素或其它溶于水并且无毒的化合物共熔，用快速冷冻的方法制成低共熔混合物，则尿素在胃液中能很快溶解，剩下高度分散的药物，从而利于吸收。例如，在讲授“稀溶液依数性”内容时，可以列举“北方冬天吃冻梨前，先将冻梨放入凉水中浸泡一段时间。发现冻梨表面结一层薄冰，而里边却解冻了。这是什么道理呢？”实际上，如果能清楚梨中的水不是纯水，而是溶有糖和一些物质的溶液，利用稀溶液中凝固点降低的规律就很容易解释这一问题了。在“胶体”这一章中，医药上用于胃肠造影的硫酸钡合剂，其中就含有足够量的一种高分子化合物——阿拉伯胶对硫酸钡溶胶起保护作用，当患者服用后，硫酸钡胶浆能均匀地粘附在胃肠道壁上形成薄膜，从而利于造影检查。

把理论知识与实际联系起来，让学生感觉到物理化学知识跟我们的生活息息相关，不再是一门枯燥乏味的课程，而是让学生感兴趣的课程。

2有效地组织课堂教学

【摘要】为适应本校人才培养的目标，培养具有良好应用能力的人才，并结合本校各个专业的专业特点，针对本校物理化学课程课堂教学中存在的各种问题，进行物理化学理论教学内容和教学方法的改革。将这些改革措施应用到具体的实际教学中，从而达到良好的物理化学课堂教学效果。

【关键词】物理化学；教学方法；教学内容；改革

1引言

物理化学是四大基础化学之一，同时该课程是材料、化工、环境和生物等专业必修的一门重要的专业基础课。物理化学的学习是为后期专业课程的学习奠定基础，该门课程学的好坏直接影响到学生对专业知识的理解和应用能力。由此可见物理化学课程的重要性。同时，物理化学也是一门理论性较强的课程，教学内容比较多，理论性较强，概念性比较抽象，公式较多较难，相对繁琐，而且应用条件也相对复杂。这就导致学生对物理化学课程的学习信心不足，学习的积极性不高，严重影响学生对该门课程理论知识的理解和掌握，更不利于学生用已掌握的物理化学基础知识和方法，用于提出问题、分析问题和解决问题的能力的培养，从而就达不到学校培养具有实用技术能力的应用型人才的培养目标。我校是一所应用型本科院校，遵循我校人才培养目标，所有课程的教学大纲都在不断地修改完善。物理化学课程的大纲也已经经过多次修改，总体的趋势是教学课时不断在压缩，这就要求物理化学课程的教学内容必须精简。虽然教学课时数在减少，但还不能影响学生对物理化学理论知识点的理解和掌握程度，这必然要求对物理化学教学内容进行精选优化，采用有效的教学方式和方法，能够保质保量的完成预期的教学目标。鉴于以上问题，笔者从教师自身素质和知识水平，教学内容和教学方法三个方面进行了改革。

2不断提升教师的自身素质和知识水平

物理化学是一门理论性较强的课程，概念比较抽象，公式复杂，这就要求物理化学教师具有良好的知识储备。在教学过程中，一旦发现学生存在知识的盲点时，能够及时讲解补充，保证教学顺利有效地进行[1]。对于物理化学教师的整体素质和水平的提升，可以采用以下几种方式：2.1开展教研活动，建立学习和交流机制。目前我校从事物理化学课程教学的老师共有十人，十人定期开展教研会议，主要是针对具体的教学中存在的各种问题，例如各个章节讲授的知识点，重难点的确定，教学的方法，确定案例分析。对于较难的、理论性特别强的教学内容，相互交流，各抒己见，确定最佳的教学方式和方法。同时年轻的教师会走进资深教师的课堂，一方面学习资深教师的教学方法，另一方面还能够从学生的角度去感受课堂氛围，为进一步深入的交流探讨奠定基础。通过这种相互学习交流的方式，不但提高各位老师自身的知识水平和素质，而且还能提升整个教学团队的水平，必然能够达到良好的教学效果。2.2校外进修课程，促进学校间的交流合作。除了本校教研室间开展物理化学课程的研讨和交流外，还可以组织一到两名物理化学主讲教师走出去，前往优秀学校进修该门课程，听取国家物理化学精品课程示范课和相关学科前沿进展的讲座，或是参与优秀教师的科研项目，进一步充实教师的职业技能和拓展教学知识面。例如本校教师就到武汉理工大学进修物理化学的课程，向该校物理化学优秀教师学习教案的书写，教学内容的选择，教学方法的改革，考评考察等方面的学习。通过校外的进修学习，大大提高了教师的知识水平和综合能力，收益匪浅。进修过的老师回到本校再开展教研活动，集体学习外校先进的教学理念和教学方法，从而提高本校整个物理化学教学团队的教学水平。这势必会进一步提升物理化学课程的教学质量。2.3深入相关企业中，提高教师的实践能力。为了培养具有良好工程实践能力的应用型人才，必须加强师资队伍建设，提高教师教学水平，尤其是实际生产的认识水平。定期组织教师进厂进行集中培训，提高教师自身能力。鼓励教师积极同企业联系，申请与企业合作的横向项目[2]，这样既能提高教师的实践能力，同时还能够引导学生积极参与到企业的生产和研发过程，培养学生解决企业生产中遇到的实际问题，真正做到学以致用。

摘要:物理化学实验在高等院校化学专业实验教学中占有重要地位，物理化学实验教学是培养学生创新能力的重要途径。分析我院物理化学实验教学中存在问题，提出物理化学实验教学改革措施，实现“以教为中心”向"教学相长"的转变，培养学生创新能力。

关键词:物理化学实验;教学改革;创新能力

物理化学实验是高等师范院校化学专业继无机化学实验、分析化学实验及有机化学实验后开设的一门专业基础实验课程，它综合了化学领域中各分支学科所需的基本研究技术和研究方法，在化学实验课程中占有重要地位，在培养学生创新能力中具有独特的作用［1］。通过物理化学实验的学习，不但能加深学生对物理化学理论知识的理解，使学生掌握一些相应的基本操作技能，培养学生科学思维和综合、分析解决问题及科学探究能力，而且能培养学生创新能力，以适应时代对未来中学化学教师的要求。然而目前我院物理化学实验教学，学生学习缺乏主动性和积极性，极易阻碍学生学习中思维的拓展，不利于创新能力的培养［2－3］，尚难以满足时代对未来中学化学教师培养的需要，改革物理化学实验教学势在必行。本文以忻州师范学院化学专业物理化学实验教学为例，在分析目前物理化学实验教学现状及存在问题的基础上，以培养学生创新能力为目标，探索物理化学实验教学改革，培养合格的中学化学教师。

1物理化学实验教学存在问题

随着我国物理化学研究深入发展，各类应用技术层出不穷，发展前景广阔。但物理化学实验教学依然是以教为中心，开设的实验缺乏创新，不能符合社会对人才培养的要求，就我院而言，物理化学实验教学主要存在问题有以下几方面:1．1实验教材落后，内容陈旧，更新速度缓慢。物理化学实验内容多为经典验证性实验，缺乏自主创新设计性实验和综合性实验，不能满足学生的需求，不利于拓展学生的知识面。经典验证性实验虽然一定程度上可以锻炼学生基本操作能力，加深理论课程中的一些基本概念，但在实际意义上，其实验原理及步骤在教材中已有详解，削弱了学生对实验的兴趣，抑制了学生的求知欲和探索精神，同时限制了学生自由思考问题的空间，不利于培养学生创新能力。1．2实验仪器设备落后，数量无法满足学生的实验需求。受限与设备经费，仪器更新速度缓慢，学生不能很好地掌握仪器的构造及使用方法。而且实验室容纳学生人数较多，没有相应扩充实验仪器，多为几人共用一台仪器，不能使每个学生都亲自动手操作，个别同学可能都没有参与其中，学生的动手能力不能得到有效锻炼。1．3实验教学课时数有限，实验室对学生开放不足。在教学过程中，由于仪器和场地的限制，学生只能在限定时间做规定的实验，导致多数实验不能给学生留下深刻印象，只是大致了解实验过程。而且实验室经常处于关闭状态，学生不能进行提前预习或练习，不利于提高教学质量和效率。1．4实验教学方法单一落后。实验教学依然采用传统的灌输式讲授方式，学生与老师之间缺乏沟通和讨论，学生的学习缺乏主动性，削弱了学生的积极性，不利用教学质量的提高。1．5实验考核方式简单，不能充分反映学生对实验的掌握情况。实验多作为考查课，老师根据学生的实验报告及预习报告情况对其实验成绩进行单一打分，学生的关注点只局限于书写实验报告，忽视了实验中发现问题，思考问题和分析问题的思维，不利于学生的创新能力的培养，而且学生抄袭实验报告情况较多。

2物理化学实验教学改革措施

摘要：本文介绍了物理化学实验教学改革——物理化学实验教学和本科生科研训练相结合方面所做的尝试。改革通过两种方式进行，一是将科研活动中基础的测试实验与理论教学内容相结合，设计合适的实验内容补充到综合实验中；二是对物理化学基础实验中的方法进一步拓展应用，融入到校级的本科生训练计划中。通过两种方式的训练培养了本科生学生科研能力和综合素质，为本科生的今后工作和学习打下了良好的基础。

关键词：物理化学实验，科研性实验，本科生

科研训练物理化学实验是一门综合性的基础化学实验[1-2]，在本科生的教学工作中备受关注，其将分析化学的手段和数学分析方法综合运用的一门化学学科。传统的实验课程模式通常是老师讲解、学生照做，并且每个实验只做一次，对大部分学生来讲难以留下深刻印象[3-5]。这种模式不利于学生创新模式的培养，物理化学实验教学体系的改革也因此成为被关注的重要教研问题之一，其主要目标在于使学生更好地了解物理化学的研究方法和技能，加深对物理化学基本概念和理论的理解，进一步培养和提高学生的科学能力和创新能力[6-7]。我们进行了大胆的尝试——将科研活动与教学内容相结合，结合教学计划中的本科学位论文工作以及推行的本科生科研训练计划，开展多种形式、多层次的开放实验教学：将实践证实适合本科生教学的科研实验内容，先通过本科论文的形式对内容进行优化，然后补充到现有的物理化学教学体系中；物化实验中的基本实验拓宽到应用领域，赋予明确的、鲜明的专业特色的教学目标，并借助于学校的科研训练项目，设计研究性实验供学生进行科研训练。

1.从本科生毕业论文到的物理化学实验中的综合实验

在日常的教学和科研工作中，有意识地将科研工作中涉及到的所属专业的共性和基础的内容与本科教学中相关知识相结合。首先合理选择实验内容，并将这些内容融合到本科毕业论文中。之后对实验结果进行总结和升华，转化为物理化学实验中的综合实验。目前，我们选择的物理化学实验中的综合实验之一——“化学电源基本性能的测定”便是我们总结了科研工作中的一些基础内容并与物理化学课程中的电化学部分内容相联系进行设计的。“化学电源基本性能的测定”实验的目的在于使学生了解化学电源基本性能的评价指标以及设计相应的测试方法，同时加深理解极化作用对化学电源性能产生的影响。其所用设备均为物化实验室中的常用设备，如：电流表、电压表、稳压电源等；具体测试的性能指标主要有：电动势、开路电压、工作电压、容量、能量、功率等；所测试的电池也是我们日常生活中常用的锌锰电池、镍氢电池、铅酸电池等。实验对象为化学和化工专业大学三年级学生，实验是以开放实验的形式展开的。实验通常由4-5人组成的小组完成，实验由学生自己设计，独立操作，教师在其中只起到引导作用。通过开展这样的综合实验，学生兴趣浓厚、乐于动手，勤于思考，通过观察实验现象，记录和分析实验数据，获得丰富的关于电池性能的感性认识，达到对理论概念深刻理解和熟练掌握的目的。另外通过这个实验，学生们了解了不同类型的电池在性能上的差别，拓宽了物理化学的知识面，增加了对电化学知识的学习兴趣。在整个实验实施过程中，我们组织学生学习了有关设计性实验的要求，查阅电池相关的文献，并安排学生根据本实验所提供的仪器，完成一下工作两方面的工作：1)设计实验测定给定电池的基本性能。2）设计实验考察电池极化行为对电池性能的影响。物理化学实验课程作为化学专业教学计划中一门重要的课程，它对于学生理解化学学科的基本理论,掌握和运用化学中基本的物理方法和技能，以及培养学生科学思维和综合分析解决问题的能力等方面都起着重要的作用。将科研中一些基础的、经典的测试方法引入物理化学实验课程，对该课程的内容进行了一个良好的补充。

2、物理化学实验中的基本实验与本科生的科技训练结合

【摘要】本文简述在物理化学课程中融入化学史教学的重要性，并以实例论证化学史可以激发大学生的学习兴趣，培养科学素养和进行爱国主义教育。

【关键词】化学史；物理化学教学；学习兴趣；核心素养

1引言

物理化学是从化学现象和物理现象的联系入手，探索化学基本规律的一门学科[1]。物理化学是四大化学之一，与无机化学、有机化学、分析化学联系密切，相互交叉融合，也是四大化学中知识体系理论性最高、系统性最强的基础课程。物理化学课涉及的概念、定律、公式多，学生普遍反映学习吃力[2]，而在物理化学教学中融入化学史教学是解决这一现状的可行选项之一。化学史是人类对在长期的实践过程中形成的化学知识系统的历史描述。著名化学家傅鹰曾指出：“化学教育给学生以知识，化学史教育给学生以智慧”[3]。化学史介绍科学发现过程、人物传记等奇事轶闻，不仅能够培养学生的批判性思维和科学素养，还有助于学生完整知识架构的形成。研究化学史主要有三种目的[4]：（1）历史的目的，即展现化学发现过程和历史的本来面目；（2）化学学科的目的，即为当前的化学研究与科学创新提供历史借鉴；（3）教育的目的；即在化学专业教学中介绍化学史。把化学史融入物理化学课堂教学、提高物理化学教学质量已经由来已久。早在1984年，刘业程[5]就提出在物理化学教学中介绍点化学史，认为化学史不仅可以帮助学生理解抽象概念，还能让学生懂得物化理论的诞生不是偶然的；2015年，张永民[6]举例论证了化学史在物理化学课堂教学中的数个重要作用；2017年，楚希杰等人[7]再次讨论了化学史在物理化学教学中的重要作用。当前，随着高等教育的发展，实践教学内容的不断增加而专业课学时不断压缩，在少课时情况下保持物理化学教学体系的完整性成为目前亟待解决的问题[8]。并且，随着高等教育规模的继续扩大，生源质量有所下降，特别是春季招生的大学生缺少化学基础，来自采用3+X高考改革省份的部分学生在高中甚至没有选修化学。随着3+X高考改革的推进，高校课题可能会面对越来越多的“零起点”学生。得益于素质教育的完善和学生学习能力的提高，在高校物理化学课程中引入化学史教育，保持物理化学知识架构和课程体系的完备性成为当前的有效手段。

2物理化学教学中引入化学史的作用

在有限的学时中介绍化学史知识，看似浪费了宝贵的理论课时间，但厘清了物理化学基本理论或基本概念，促进了学生对知识的理解，将起到事半功倍的效果。在课堂教学中融入化学史内容，培养学生的科学素养和人文情怀，可以使物理化学课堂教学的内容丰满充实，教学方式生气盎然，课堂效果更有魅力[9]。2.1激发学习兴趣。在讲解物理化学基本理论时，教师可以列举生活实例，丰富课堂教学内容，增加课堂的趣味性。在讲解开尔文公式时，介绍人工增雨和“爆沸”现象的基本原理；用稀肥皂水可以有效灭蚊，原因在于肥皂水不仅吸引蚊子，而且会使蚊虫身体表面的绒毛由不润湿变成润湿，蚊虫因无法呼吸而被“淹死”，以此解释液体的润湿和铺展；用毛细管现象解释农民“锄地保墒”的道理；在介绍表面活性剂时，介绍经一次采油和二次采油后，用水和表面活性剂把仍留在地下的大约60%原油驱离出来，称为三次采油。2.2进行爱国主义教育。在近代物理化学学科发展中，中国科学家也做出过杰出贡献。例如，著名的物理化学黄子卿教授提出了盐效应理论，阐明了盐析和盐溶与离子性质的关系；测定了水的三相点的精确数值（0.00980±0.00005）℃，这一数据成为了1984年国际实用温标的基准之一[10]。特别进入新世纪，我国化学学科得到迅速发展，优秀成果不断涌现，一些领域已经走在了世界的前面并引领专业的发展。例如，在介绍水热法制备胶体时，介绍我国钱逸泰、谢毅课题组在700℃下将四氯化碳与金属钠反应生成金刚石，这一成果被美国《化学与工程新闻》誉为“稻草变黄金”[11]；在授课过程中，穿插介绍我国在C60和富勒烯[12]、纳米技术、催化、石墨烯以及金属有机框架（MOF）和共价有机框架（COF）材料等研究领域的科学贡献。2.3培养科学素养。用科学家奋斗的实例来培养学生的探索精神和核心科学素养。第一、培养学生的毅力和坚持不懈的精神。例如，在讲授热力学第一定律时，介绍没有接受良好教育的焦耳用了40多年时间、进行了400多次实验才最终获得了热功当量的精确数值。第二、创新过程是一个艰苦的过程，甚至可能遭受非议和指责。众所周知，道尔顿是著名的物理学家，也是一位红绿色盲患者，他不仅创立了现代原子论，还发表了世界上第一篇有关色盲的论文。意大利人阿佛加德罗也是一位伟大的科学家，他提出了现代分子论，然而，他的理论遭到包括道尔顿等“大牛”的嘲讽，在生前未得到认可，因此，他的分子学说远没有道尔顿的原子论更广为人知。因此，现代科学容忍、提倡科学概念创新，即使它目前还是不完善的。第三、科学创新需要合作与分享。在历史上，团队合作做出创造性成果的例子比比皆是，例如导电塑料的发现和产业化应用[13]。吉布斯是美国伟大的数理学家，他提出的吉布斯自由能是最重要的热力学判据，然而他不擅长交际而沉湎于物理公式的推导中，他的有关热力学的三篇经典论文在被麦克斯韦看到之后才引起科学家的重视。他的开创性成果完全可以授予诺贝尔奖，只可惜没有人推荐。

摘要：课程思政是素质教育的重要举措,本文对物理化学课程中体现能力培养与素质教育相融合的课程思政进行了理论分析,对思政元素进行了深入挖掘,发现物理化学课程能够培养师生的科学观、创新精神、家国情怀、民族自信、人文素养、责任担当。以本文作者参与编写的《物理化学》为依托,阐述了物理化学课程中能力培养与素质教育的切入点以及实施的手段和模式,指出了物理化学课程思政可持续发展的实践策略为“至简至趣、润物无声”。

关键词：课程思政；能力培养；知行合一；可持续发展

建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程。2016年12月总书记在全国高校思想政治工作会议上明确提出,用好课堂教学主渠道,各门课程都要“守好一段渠、种好责任田”,各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。用好课程思政改革的红利,推进能力培养与素质教育融合,实现第二个百年目标,是新时代赋予我们教育工作者的使命。“知行合一、润物无声”是物理化学课程思政改革者的共识,也是保证课程思政永续发展的动力源泉。“物理化学”课程是培养高素质化学化工专门人才的学科基础课,是一门无处不在的学科,也是通往科学之巅的学科。如何守住“物理化学”这段渠?本文进行了深入的探索和实践。

1“物理化学”课程思政的理论分析

“课程思政”的内涵丰富而有生命力,在提高教师和学生专业能力和思想素质方面发挥着重要作用。“物理化学”课程思政包含社会主义核心价值观、唯物主义辩证法、科学伦理以及创新精神。正确的价值观和科学观与知识体系的构建和解决问题能力是学生成为国家栋梁的关键。“物理化学”课程是用物理学、数学的方法研究化学中最基本规律的学科,它遵循自然科学研究问题的一般原则:归纳大量事实,得出经验规律,思维加工提出假说,实践检验形成理论。也就是按照“实践、认识、再实践、再认识”的过程,符合辩证唯物主义的认识论。“物理化学”课程是课程思政的“原住民”,它的知识理论体系的建立和发展符合事物发展的一般规律,助力学生科学观的养成。

2“物理化学”课程中能力培养与素质教育的实践

[摘要]分析物理化学教学现状，探讨将科学研究与物理化学教学有机融合的教学模式，初步培养学生创新意识和科研素养，激发学生学习兴趣，有效提升物理化学教学质量。

[关键词]科学研究；物理化学；教学质量

在本科阶段，人才培养不但要让学生学会书本知识，更要的通过教与学的实践过程培养和提高学生应用所学知识解决现实问题的能力，着力培养本科学生的学习能力与创新意识。以科研实践为牵引提升物理化学教学的质量对于培养创新应用型人才显得尤为重要。钱伟长院士曾说：“大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学如果没有科研做底蕴，那就是一种没有观点和灵魂的教育”[1]。我们的前辈戴安邦院士也曾精辟地指出：现代的教学，既传授科学知识和技能；还训练学生的思维方法；更培养学生的科学精神和品德！这充分说明了教学活动与科研实践之间的密切关系：教学是高校科学研究的基础；科学研究则是提高办学质量和实现高校内涵式发展的关键。科学研究实践与物理化学教学有机结合，使任课教师在教学活动中从事科学研究，在研究背景下有针对性地实施物理化学教学，使教学和科研实现有机融合、互相促进[2]，取得良好的教学效果。物理化学是化学工程与工艺、应用化学、环境工程、制药工程、生物工程、材料成型、过程装备与控制、给水排水工程、材料科学等专业四年制本科生开设的一门专业基础课程。通过本课程的学习，其目的是使学生在已获得的数学、物理、化学等基础知识和实验技能的基础上系统地掌握物理化学的学习方法和基本原理，研究物质的性质特征和变化规律。对化学变化的一般规律性，能够从理论上给予更本质、更深刻的说明；培养学生理论思维能力，能定量地描述和处理化学运动的规律与问题。使学生了解物理化学一般研究方法与特有研究方法，树立正确的自然观，掌握和应用科学方法论，增强他们在学习、科学研究中分析问题与解决问题的能力。然而，物理化学涉及高等数学、大学物理和大学化学等学科，并且公式的使用条件严格。同时，现代科研的最新研究进展进一步丰富了物理化学内容，与环境化学、能源化学、材料化学等其他化学学科结合非常紧密[3]，出现了教学内容强度大、学时短、理解吃透难度大等问题，从而对物理化学的教与学增加了难度。因此，如何结合物理化学教师教学和科研实际，使物理化学的教与学变得高效、有趣和轻松，是任课教师始终努力的方向[4-6]。

1物理化学教学现状分析

物理化学理论性、系统性和逻辑性都很强，对高等数学相关知识要求高，初学者往往感到理论性强，抽象难于理解，很容易产生畏难情绪。同时，目前教师上课以教材内容为主，教学方法相对单一，枯燥乏味，基本上为上课而上课，使得很多学生认为理论知识学了没有用途，导致学生对物理化学课程学习兴趣不浓、学习积极性不高及学习效果不理想等问题。究其原因，主要存在以下几个方面：1.1引领物理化学教学的科研思想较为缺乏。在物理化学教学中，每讲到新的一章内容时，必须思考并让学生明白三个问题：为什么要教(学)这一章？教(学)什么？如何教(学)？。其中第一个问题尤为重要，使得学生在思想上就认为应该学好物理化学的内容，主动接受，积极学习。但在实际的物理化学教学过程中，由于只偏重于物理化学课本上所列举的学习该章知识的重要性，没有结合科学研究领域的新思想、新观念、新变化、新热点，特别是与该章知识相关的国际科学研究前沿的最新进展不能很好地介绍给学生，科研领域新思想的灌输较为缺乏，导致学认为只是为了学知识而学习，不能从思想上真正意识到学习物理化学知识对科技发展的重要性，也就无法积极主动学习物理化学知识。1.2融入物理化学教学的科研实践少之又少。在物理化学教学中，为了解决物理化学中抽象难懂的问题，教师讲课时通常列举一些与生活实践结合紧密的现象，并利用物理化学相关知识加以解决。如讲到多组分系统热力学这一章的水溶液的依数性，通常例举冰雪路面撒盐来说明凝固点降低，盐碱地庄稼长势不良是由于渗透压造成的等等。但这些只是对物理化学知识简单的应用，并且借助于教材或者互联网络都能查到且容易理解，对于大学本科生已经具有一定知识水平，这样的解释似乎显得过于简单，并不能有效地激发他们的学习热情和兴趣，解决他们对物理化学知识学习的困惑。同时，任课教师很少将自己所从事的科学研究工作，包括研究背景、原理、思路、研究方案以及创新之处与相关的物理化学教学内容有机结合，没有较好地将物理化学理论知识与科学研究和生产生活实践紧密结合，从而无法真正让学生感受到物理化学作为专业基础课的价值。1.3与物理化学理论知识相关的实验内容不够丰富。物理化学实验是面向化学工程与工艺、冶金工程、应用化学、材料科学、能源化工、环境工程等化学化工类相关专业开设的专业基础课实验。它是独立设课并且与物理化学课程内容相匹配的实验课程。物理化学实验教学内容主要涉及与理论课程同步的热力学、相平衡、电化学、化学动力学、表面化学等领域所涉及的基本研究工具和研究方法，在实验教学过程中引导学生应用物理化学相关知识，解决实验过程中出现的基本问题，培养学生基本的实验技能和初步的科研能力，同时对学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起到促进作用。虽然实验课程涉及的范围较广，但具体的实验内容较少，特别是实验课课时少(16学时)，导致真正做好的实验就更少了。很多物理化学理论课的内容本可以通过做实验得到验证，但由于实验内容不够丰富，导致无法很好的实现物理化学理论知识的有效验证。从而使学生不能很好地通过实验验证来理解物理化学的基本原理和掌握物理化学基础知识，也就激发不了学生学习物理化学的兴趣。因此，在物理化学实验课程之外，任课教师结合科学研究的实际，将部分科研实验的内容展示或者让学生参与进来，这样一定程度上能够填补物理化学实验内容不够丰富的不足，也能激发学生学习物理化学的热情。

2科教融合的途径与方法

[摘要]课程思政在实现价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体的高等学校人才培养目标中发挥着重要的作用。在工科物理化学教学中，以蕴含丰富思政元素的案例系统地进行了课程思政教学。内容包括个人成长篇、科学思维篇和工程应用篇三个部分。培养了学生的个人成长基本素养，创新性探索未知世界的科学思维方法，理论联系实际的工程思维能力。

[关键词]工科物理化学；课程思政；个人成长素养；科学思维方法；工程应用能力

高等学校人才培养必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，要在知识传授和能力培养之中融入价值观引导，帮助学生建立正确的世界观、人生观、价值观[1]，为民族复兴和国家崛起培养德才兼备的后备人才。2020年5月28日，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，进一步细化了理工类专业课程思政的要求。理学类专业的课程，要训练科学思维方法、加强科学伦理教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。工学类专业的课程，要强化工程伦理教育，培养精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当[2]。四川大学面向工科学生开设的《物理化学》课程，在大学二年级执行。经过一年的大学学习，有同学仍然没有明确大学的学习目标，出现了学习热情丧失、疲于应付学业的现象；有同学仍然沿用中学时期的题海战术，没有适应大学的学习方法。《物理化学》是化工类各专业本科生一门重要的主干基础课程，具有较强的理论性、系统性和逻辑性。由于学科公式繁多、概念严格及推导复杂，容易导致学生学习困难、理论与实际脱节等问题，不利于大化工类相关专业后续课程的学习。为了解决学生的学习动力与学习方法问题，长期以来，在教学过程中，经过反复锤炼，形成了一套较为完整的融合思政元素的教学内容。课程思政内容包括个人成长篇、科学思维篇和工程应用篇三个部分。目的是提升大学生创新意识和能力、工程应用能力及科学探索精神；在潜移默化中坚定学生实业兴邦的理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养，提升学生的综合素质；在教学中陶冶情操、温润心灵、激发创造创新活力。

1课程思政的主要内容

1.1个人成长篇

通过介绍杰出校友的成功案例及科学家的生平事迹，培养学生在个人成长中需要具备的基本素养，提升学生综合素质和能力，陶冶情操、温润心灵。1.1.1案例一：实业兴邦、规划和积累、技能和方法物理化学是所有其他化学课程共同的基础，需要学生一方面学会从理论的高度来认识精彩纷呈的化学现象的本质，另一方面又学会如何通过物理量的测量，来了解某些物理化学过程，从而能够有效地调控其中的关键步骤或整个过程。它对于学生科学思维、工程应用能力、综合素质的培养和提高起着至关重要的作用[3]。因此，要求学生在开始接触物理化学时，就要重视本课程的知识框架和学科的思想方法。在绪论中，以2011年四川大学的杰出校友海普瑞公司董事长李锂致我校校友会的书信开篇；从书信中的“一九八四年的春天，开始了对糖化学和肝素的兴趣和研究。”及李锂的简历推断，一九八四年的春天正值李锂大学一年级下期学习阶段，引出“规划与积累”思政元素；从书信中“系统地受学术思想的影响并且受到适当的技能的培训。”导出“技能与方法”思政元素；结合李锂个人的成长历程，引导学生重视个人能力的成长，并将自身的成长规划与国家的长远目标结合起来，融入自身的思想和行动中，激发科技报国、实业兴邦的家国情怀和使命担当。1.1.2案例二：如何让生命充满生机与活力？在学习吉布斯函数时，介绍对物理化学作出杰出贡献的物理学家吉布斯(GibbsWG)的生平故事。1836年他因为《几何学研究设计火车齿轮》的研究获得美国历史上第一个博士学位，同时也给他带来了巨大的名气和财富之后，不计名利地投身于基础科学问题“如何描述功与热量的关系？”的研究[4]。吉布斯研究的动力是什么？同时也给学生提出思考问题：如何让你的生命充满生机与活力？在课程结束时，分享本人的观点和方法。引导学生在困境中坚强努力、积极向上，陶冶情操、温润心灵、激发创造创新活力。本人观点如下：首先要发现美，介绍中国科学技术大学先进技术研究院和清华大学出版社联合出版的《美丽化学》视频[5]，发现化学中的美；进而发现物理化学的美，如逻辑之美、简约之美等。例如：统计热力学处理纷繁复杂的微观粒子组成的系统，用概率最大的玻尔兹曼分布代替平衡分布，进而根据粒子的能量得到系统的能量，方法之精妙而简洁。其次需要创造成就感，以肺炎爆发时钟南山院士被急招赴武汉动车餐车上的照片和总书记为钟南山院士颁发“共和国勋章”的照片为思政元素，体验成就感有助于享受学习的过程，激发生命的激情与活力。最后需要好的方法，大量时间精力的投入收获不到良好的效果会挫伤学生的积极性，产生学习懈怠与疲惫感。学生的学习需要有以下几个层次，首先向有经验的人学习，然后向书本系统地学习，最后在实践中学习，要向小马过河一样摸索着前进，并不断地自我总结与反思。此外，在讲解可逆过程的概念时，引申出秦始皇派徐福去寻找长生不老的仙药的历史故事，结合李白“君不见高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”的诗句，给出“人生就是一个不可逆过程”，规劝年轻的同学们，珍惜生命中的每一天。