物理化学教学范文10篇

1讲授重要知识点，注重知识点之间的衔接，引导学生融会贯通

物理化学包含了热力学、动力学、电化学、表面现象、胶体化学等方面的知识，内容覆盖面广、知识点多。对冶金专业本科生而言，学习物理化学主要以应用为目的。因此，在讲授冶金专业物理化学课程时，主要是讲授重要知识点、要少而精，理论联系实际，不用在理论深度上过多扩展。胡英院士指出：“教学内容一定要少而精，这样才能为今后博而通打下坚实的基础”。教学过程中，重点讲解物理化学的基本概念，使学生深刻理解其物理意义。重点讲解基本原理，使学生理解物理量之间的内在逻辑关系。此外，注重向学生展示重要知识点之间的衔接关系，引导学生在这方面进行思考与理解，从而帮助学生构建物理化学知识框架。这点对于学生而言至关重要，是其在后续课程《冶金原理》、《炼铁学》、《炼钢学》、《有色冶金学》等的学习中应用物理化学规律认识与理解专业知识、解决专业技术问题的关键基础。同时，引导学生进行相类似规律定理之间的对比、相类似知识点的总结与归纳，加强学生对重要知识点的理解，从而达到融会贯通的目的。

2理论知识的讲授联系日常生活，引发学生对物理化学的学习兴趣

由于物理化学是以数学、物理工具来剖析化学问题，建立的公式形式复杂、种类繁多，容易显得知识内容枯燥乏味，致使学生对物理化学的学习兴趣不浓厚。如何提升学生的学习兴趣，也是物理化学教学过程中需进行改革之处。通过实践发现，在讲授理论知识时，利用知识点解释日常生活中的相关物理化学现象，能极大地提升学生的学习兴趣。比如，在讲解稀溶液依数性时，提及人们在雪地上撒盐以防止结冰路滑的行为。以提问的方式，引导学生思考人们这种行为的原因、是利用了什么物理化学原理，让学生领悟如何利用理论知识解决日常生活问题。同时，让学生列举出日常生活中利用稀溶液依数性的例子，分析该例子中的物理量分别对应于相关理论公式中的什么物理量。再比如，在讲授毛细现象时，诱导学生思考与联想在医院体检化验指血时为什么将透明玻璃细管放在手指扎破处即可让血流入玻璃管而没有施加任何负压。引导学生进一步联想日常生活中遇到的什么问题可以利用毛细现象原理加以解决。通过这样的教学互动方式，一方面提高了学生学习物理化学的主观能动性与学习兴趣，另一方面培养了学生善于观察、善于思考与分析问题的良好习惯，为进一步培养创新能力奠定基础。

3理论知识的讲授联系生产实践，培养学生对专业知识的学习兴趣

由于物理化学是冶金专业本科生的第一门专业基础课程，因此在讲授物理化学时，除了要引发学生对物理化学的学习兴趣、使掌握物理化学知识框架外，还需要让学生了解物理化学在冶金专业知识体系中的作用、培养学生对冶金专业知识的学习兴趣。为达此目的，在物理化学理论知识的讲授过程中，需对应用性强的知识点进行扩展讲解，介绍相关的冶金生产技术。比如，在讲授完毕表面活性剂的相关知识点时，扩展介绍利用表面活性剂的特性而发展的浮选技术。引导学生查阅书籍与文献资料，通过阅读了解浮选的目的、浮选工艺过程与主要设备等；结合所讲授的表面活性剂的相关知识点，理解如何根据矿物性质选用表面活性剂进行浮选。再比如，在讲授固相完全互溶的二组分相图关于区域熔炼的原理后，给学生列举目前常用区域熔炼技术提纯的材料种类，让学生分析这些体系中杂质与待提纯物质分别是什么、并指导学生设计实现区域熔炼的装置。通过将理论知识联系生产实践，充分调动学生主观能动性，让学生了解冶金技术的由来，初步体验如何利用理论知识解决实际生产问题，逐步培养学生对冶金专业知识的学习兴趣和乐趣。

摘要：物理化学是化学学科的一个重要分支，是从物理变化与化学变化的联系入手，运用物理学的理论和手段，研究化学变化的基本规律。物理化学是高等农林院校中生物工程、食品科学与工程、环境科学及环境工程、农药、兽药等专业学生的必修专业基础课。由于该课程理论性强、概念抽象难懂，公式定律相对较多，学生普遍感到比较难学。本文针对该课程的特点和要求，对物理化学的课堂教学进行了积极的探索和尝试。

关键词：物理化学；教学改革；实践

物理化学是化学学科的一个重要分支，是化学中的哲学，没有学过物理化学知识的人不能说懂化学。物理化学课程中公式概念多、内容抽象、难度大，学生难免产生畏难和抵触情绪，学习的积极性和信心不够，甚至产生厌学情绪［1］。作者十几年从事物理化学基础课的教学实践体会到需要想方设法不断改革教学内容与教学方法，调动学生的学习积极性、提高课堂效率。

1充分了解学生因材施教

由于不同专业的学生在物理和数学方面的基础不同，加上学生来自全国各地，同学们在进入大学时由于高中选课不同造成入学时各门学科的知识存在很大差别，学生各学科知识水平的差异给教师的教学带来了问题。在物理化学的授课中，教师要注意了解学生的基础知识和接受能力，根据不同情况，提出不同要求，采取不同措施，做到因材施教。了解每一个学生的具体情况成为教师的必修课，只有全面了解学生的具体情况，针对学生的个体差异，具体情况具体对待，才能使每个学生都能在原有的基础上得到发展。每次上课时提前20min到达教室，利用正式上课前的这段时间与学生交流，询问他们大学期间物理和数学知识的学习情况，以及对将要学习的物理化学课程有什么看法，学生的看法基本上是从他们的学长那里听来的，大多数同学认为物理化学课程中公式要用到高等数学中的知识，比较难学。课前有了初步了解，在接下来的教学中会想办法深入浅出，慢慢化解同学们的畏难情绪［2］。教师根据调查结果给同学们建档分类，在以后教学过程中对不同层次的同学有不同的目标和要求，每个阶段不同层次学生是否达到自己的目标及时总结预警。充分利用手段调查了解学生对已学内容的掌握情况，及时发现问题并解决问题。根据学生作业、阶段测验、随堂测验情况等了解同学对所学知识的掌握情况、学习中存在的问题等，及时根据调查情况调整教学进度、教学计划等。对学习中问题比较多的同学及时采取各种形式的帮扶措施使之能跟上进度，避免自暴自弃，树立学习信心，增强学生学习动力［3］。

2爱护学生构建亦师亦友师生关系

[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：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轻化工程专业物理化学实验教学中存在的问题

1．1实验内容陈旧、与专业知识结合少。物理化学实验课程中的相关原理和方法是轻化工程专业理论和实践的基础。但现有的物理化学实验任在沿用几十年前制定的旧体系，内容陈旧，验证性实验多、研究性综合实验少，实验内容重复且简单，导致学生学习兴趣不大，学习积极性不高。同时，由于传统的物理化学实验没有从轻化工程专业的角度去设计，缺乏与轻化工程专业知识的关联，不能反映轻化工程的发展现状，使学生难以将物理化学实验的原理和方法与轻化工程的专业知识技能融会贯通。1．2实验仪器设备落后，缺乏信息技术的应用和现代化教学手段。随着现代科学技术的进步，高灵敏度、高选择性、自动化、智能化和微型化的实验仪器层出不穷。如果能在物理化学实验中引入相关仪器，不但能加深学生对现代仪器设备的认识，提高学生的知识技能水平，也能调动学生的学习兴趣。但由于实验经费不足，物理化学实验的仪器设备常年无法更新换代，从而影响实验技术水平和教学质量的提高。此外，物理化学实验后需要处理的数据量较大，但数据处理仍多采用计算器计算、坐标纸绘图等传统方法，容易产生人为误差并影响实验结果的准确性［7］。

2物理化学实验教学改革探索

2．1更新实验内容，突出专业特色。物理化学实验课程的目的是让学生掌握所学实验的原理、仪器和方法。因此，可以从实验内容设计上着手，引入化学和材料领域的新仪器、新方法;同时与轻化工程的专业知识和实验方法相结合，突出了轻化工程的专业特色，有利于学生对物理化学实验以及轻化工程专业知识的学习。丝绸是轻化工程专业生产中常见的高档染整面料，丝绸原料—蚕茧(丝素蛋白、丝胶蛋白)的化学结构、性能、加工和染整方法都是轻化工程专业本科生需要掌握的知识和技能［8］。为了加深学生对蚕丝的认识，我们在现有的物理化学实验教材基础上重新进行了设计和调整，将蚕茧的脱胶、丝胶蛋白和丝素蛋白的结构和性能、蚕丝的染色等专业知识和实验贯穿于整个物理化学实验中，并共同构成一个研究性的综合实验。在该实验中，学生首先需使用中性盐脱胶、高温蒸煮、酶脱胶等不同方法处理蚕茧，获得丝胶蛋白和丝素蛋白，并考察其结构和性能差异，使学生对蚕茧的构成产生初步认识，如在“液体粘度和密度的测定”［9］实验中使用乌氏粘度计测量不同脱胶方法制备的丝胶蛋白以及丝素蛋白特性粘度的差异;在“溶胶和乳状液的制备及其性质的实验”［9］中通过电泳的方法比较不同脱胶方法制备的丝胶蛋白、丝素蛋白分子量的差异;在“差热分析和热重分析”［9］实验中，通过差示扫描量热仪和热重分析仪比较不同脱胶方法制备的丝胶蛋白和丝素蛋白热稳定性的差异，并从其结构特点上给予解释。再通过后续实验比较不同种类染料对蚕丝的上染效果，加深学生对蚕丝染整过程和染整方法的认识，如在“动力学实验”［9］中比较阴离子型、阳离子型等不同类型染料对蚕丝的上染速率，并从蚕丝表面化学结构特点入手，对实验结果进行解释;在“表面张力的测定”［9］实验中比较染色前后蚕丝亲水性的差异，并从染料的性能和蚕丝的结构上对实验结果进行解释。2．2更新实验仪器设备，引入信息技术和现代化教学手段。随着科学技术的发展，物理化学实验仪器也在不断更新。近年来，笔者所在学院也投入了大量经费更新实验仪器。如购置了万分天平、数字电导率仪、数显恒温槽等常规仪器，以及紫外分光光度计、红外光谱仪、荧光光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、表面张力仪等大型分析测试仪器，满足了物理化学实验的仪器需求。同时，随着信息技术的发展，笔者还在物理化学实验中推广Origin、Excel等数据分析软件。通过这些数据处理软件，学生可以方便地进行数据批量处理、作图和拟合，减少实验数据处理中的工作量，还能避免传统数据处理方法带来的人为误差。此外，在物理化学实验教学中也引入了多媒体，充分发挥了多媒体教学形象直观和信息量大的优势，调动了学生学习的积极性和主动性。

3结论

通过对轻化工程专业物理化学实验教学中所存在问题的初步分析，对其进行了改革:更新了仪器设备，结合专业背景调整了实验内容，突出了专业特色，引入了信息技术和现代化教学手段。这些改革措施不但可以调动学生在物理化学实验课程学习中的积极性和主动性，也使学生在物理化学实验学习中掌握了轻化工程的相关专业知识，有利于学生将物理化学原理和方法与轻化工程专业知识技能融会贯通。

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】物理化学实验是一门理论性与实践性都很强的高校化学实验课程体系中的重要课程，在高校开设物理化学实验，既有助于学生理解、掌握物理化学基础理论、基本研究方法和基本操作技能，也有助于培养学生的科学思维、分析解决问题和创新能力，提高学生的科学素养。本文在分析当前物理化学实验教学存在问题的基础上，提出理论与实践相结合的物理化学实验教学改革策略，指出实施理论与实践相结合的物理化学实验教学模式的优点，为深化物理化学实验教学改革提供参考。

【关键词】物理化学；教学改革；策略

物理化学实验是一门多学科交叉、理论性与实践性都很强的课程，是理工科高校化学实验课程体系中的重要课程之一，是化学实验学科的一个重要分支。物理化学实验综合运用化学和物理的原理、方法、仪器及技术，研究和探讨物质体系的物理化学性质与化学反应规律[1-3]。物理化学实验课的开设不仅有助于学生掌握物理化学基础理论、基本研究方法和基本操作技能，更有助于培养学生的科学思维、分析解决问题和创新能力，提高学生的科学素养[4,5]。但目前传统的物理化学实验教学存在诸多问题，实验教学与理论脱节，不能很好的激发学生的学习兴趣，难以实现应有的教学目标。理论与实践相结合的教学是一种良好的实验教学模式，该法将物理化学理论知识恰当地应用到实验中，注重理论联系实践，可突出理论指导下的实验教学。鉴于此，提出理论与实践相结合物理化学实验教学改革策略，为深化物理化学实验教学改革提供参考。

1物理化学实验教学中存在的问题

1.1实验内容陈旧。当前的物理化学实验内容多为传统、经典的验证性实验，对于学生基本操作技能训练虽具有一定的意义，但随着学生学习的深入以及知识面的扩展，这些验证性的实验内容就显得有点单一陈旧[6,7]。导致学生学习兴趣不高，起不到培养学生分析问题、解决问题能力的功能，更谈不上培养学生的创新能力。1.2教学方法单一老套。物理化学实验教学多采用传统的实验教学方法，即由教师讲解实验内容，帮助学生熟悉实验中所使用的仪器后，由学生按照课本上的步骤进行实验操作，得出实验结果。这种单一的教学方法虽然可使学生基本在规定的课时内完成实验任务，基本实验操作技能得到一定的训练，但是难以拓展学生的思维、培养学生的兴趣和活跃课堂氛围，从而导致实验课堂教学枯燥乏味，学生对实验缺乏好奇心和探索欲[8，9]。1.3实验开展与理论教学不同步。长期以来，物理化学实验教学与理论教学相分割，实验课教师与理论课教师分别由不同的教师担任，不能很好地交流教学情况。而且，每个教师的教学进度不一，常常理论知识的学习已过去很久才开展实验教学，大部分同学对相应实验所涉及的理论知识都已淡忘。由于课时有限，实验教师仅能简单讲解理论知识，主要关注点放在实验仪器的正确使用、实验步骤和注意事项等上。理论知识与实验不能有机联系，学生只会“照猫画虎”，整个实验过程是一个机械过程，缺乏理论指导，学生少有学习兴趣，得过且过，降低了教学效果。1.4成绩考核制度不完善。物理化学实验考核主要考查预习报告和实验报告。这种方式忽视了对学生学习态度和实验过程的考核，不能充分反映学生对实验的掌握情况。反而导致多数学生为获取高分仅在预习报告和实验报告书写的整齐度上下功夫，不思考实验中所遇到的问题，部分学生的实验数据还存在抄袭情况，不利于学生的自我成长。这种考核方式忽略了对学生操作能力的考核，起不到考核方式正确引领学生学习方向的作用，也不利于培养学生严谨的科学态度和团结协作精神，更不能客观反映学生的学业成绩。

2理论和实践相结合的物理化学实验教学改革策略

摘要：《材料物理化学》是材料科学与工程专业方向中一门重要的专业基础课，该课程注重理论理解与公式推导。该课程的学习将为学生学习材料成形原理提供理论基础。本文从教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节对《材料物理化学》课程进行教学改革实践与探索。

关键词：材料物理化学;教学改革;教学质量

《材料物理化学》是材料科学与工程专业重要的专业基础课程，该课程主要包括物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容。《材料物理化学》课程意在使学生从理论角度掌握材料传输与成形过程的特性，进而能够通过理论计算预测材料在特定条件下所表现出的行为，这一课程将为后续材料成形原理的学习奠定理论基础。

《材料物理化学》课程为材料成形理论的学习提供重要的理论基础。然而，现有的教学模式与考核方式往往无法充分调动学生学习的主动性，间接降低了学生对材料成形原理相关理论的理解能力。目前，广泛运用的教学方式主要以教师课堂讲授为主，成绩考核由试卷分数和平时成绩两部分来评定学生对课程内容的掌握情况。这种教学与考核方式导致学生被动、机械地学习理论知识，阻碍了学生对理论的理解及运用能力，也使教学质量处于较低水平。

本文通过对《材料物理化学》课程中教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节进行教学改革，推行课堂讲授、启发、互动型教学和多媒体立体、形象型教学，结合课内实验环节，优化考核环节，强化学生对《材料物理化学》课程的理论理解和运用能力。

一、教学方法改革

[摘要]疫情下，各高校纷纷启动了线上教学。本文探索了物理化学课程线上教学模式的形成，包括教学平台的选择，教学过程的重组，考核方式的调整，互动方式的多维组合，以及对在线教育的思考，为线上教学的实施提供有益的参考。

[关键词]线上教学；物理化学；教学模式

2020年初，由于疫情的蔓延，春季开学被迫推迟。根据教育部关于“停课不停教、停课不停学”的宗旨，各高校积极响应，迅速组织教师进行在线授课的培训、学习和实施工作，有序开展线上教学，并保证教学质量，完成教学任务，实现教学目的[1]。短期内开展大规模的线上教学，对高校和教师都提出了新的要求与挑战，本文结合物理化学课程线上教学实践，探讨教学平台的选择，教学内容的重组，考核方式的调整，以及对线上教学的一些思考，为相关课程教学提供参考与借鉴。

1选择教学平台，改变教学模式

疫情期间大规模的在线教学，改变了原本的教育形态与模式，选择合适的教学平台是开展线上教学的第一步。线上教学模式大致可分为录播、直播、视频点播三种，可供选取的线上平台课程有几十种，任课教师可根据自身需求，结合课程与学生特点，选择合适的教学平台[2]。我们所在学校，沈阳理工大学将大学慕课、雨课堂等学习平台直接与教学管理系统对接，为教师在线教学提供支持和保障。物理化学课程组经综合考量选择了慕课＋直播授课＋雨课堂及微信群等多维度的线上教学形式。中国大学MOOC平台在疫情期间对全国高校免费开放，为教学提供了更多选择。MOOC平台有制作精良的视频课程，指导学生进行线上自主学习，可充分调动学生学习的积极性和主动性。直播授课可根据教学需要，分别选用腾讯会议、雨课堂和腾讯课堂等，雨课堂和腾讯课堂的优势是可以生成课堂视频供学生课后回放，腾讯会议则方便师生交流和讨论。此外，利用长江雨课堂对学习动态进行管理，包括接收上课通知、进行上课签到、线上小测验以及提交课后作业等，这样便于与学校的教学管理系统对接，以生成统计结果进行教学评价。再者，根据学校要求，任课老师与上课班级都建立了微信或QQ学习群，老师通过学习群把课程的学习资料分享给学生，与学生进行课后的沟通、辅导和答疑。实际教学过程中，物理化学课程组的教师经常交流教学经验和体会，根据具体的教学内容、教学方式和学生的反馈，对教学平台和教学方式及时作出调整，保证教学目标的达成。

2重组教学过程，以学生为中心

在大学有机化学课程的初始阶段，学习者需要迅速建立起分子空间结构物理化学是医药类院校大学本科生的一门重要基础课，对医学、药学其他主课的学习和理解起着基石的作用，就像对一个建筑而言，基础未打牢就无法盖出参天的大厦，因此非常有必要学好物理化学这门课。物理化学理论深奥抽象、结构庞杂、公式多且应用的条件要求严格。因此学生们普遍感觉概念和理论难学难记、授课的内容单调而枯燥。而物理化学的独特研究思路和研究方法，严密的逻辑推理，可以说对后续课的学习和将来的工作实践都将起着重要的指导作用。正如国家自然科学基金委员会在自然科学学科发展战略调研报告物理化学卷中指出：“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”。多年的教学实践启示我们：对医药学知识的深入钻研离不开扎实的物理化学基础，没有很好的基础就无法进入到医学、药学领域的前沿。就无法真正搞懂疾病发病的过程和机理，也无法明白药物设计的原理和治疗的机理。因此，为了进一步提高物理化学的教学效果，我们对物理化学教学改革进行了初步探索。下面就介绍教学改革中的一些感悟。

1介绍相关领域的最新研究进展

物理化学是一门理论性强、逻辑性严密的重要基础课，如果我们授课只知道照本宣科，对学生采取添鸭式的“满堂灌”教学，就无法将学生的学习积极性调动起来。学生就会感到讲授的课程枯燥乏味，学习内容单调冗长。长久下去，学生们就会对物理化学的学习产生畏难的心理，抵触相关部分的学习。适当地介绍物理化学相关领域的最新研究进展，并将教员最近的研究成果展示给学生，可以有效地提高学习的积极性，激发学生的学习热情，收到较好的教学效果。类似于纳米材料在生物医学中的应用，金属有机框架材料（MOFs）的制备及其对各种阳离子、阴离子、溶剂分子和危险爆炸物分子的荧光检测，一直是研究物质荧光性质的物理化学家所关注的一个热点研究方向。教员首先引入MOFs材料的概念：作为结点的金属离子被作为桥联基团的刚性共轭有机配体连接而组装成三维孔道的结构称为金属有机框架材料。因其具有大的孔径和比表面积，被广泛应用于气体的吸附与分离、催化反应以及荧光检测探针等领域。但是，传统的荧光检测探针都是以各种刚性有机配体和发光中心稀土元素Eu或Tb配位后形成配合物MOFs再被用来进行荧光检测。然而由于稀土元素的高配位数和可变的配位环境，使得形成MOFs材料特别是稳定可控的材料遇到了很大的困难，许多合成的MOFs材料无法在水中甚至空气中稳定存在，因此样品合成的重现性和样品组成的控制遇到了相当大的困难，荧光检测数据的重现性和可操作性面临着巨大的挑战。为了制备性质稳定且组成可控的MOFs材料，在借鉴法国拉瓦锡研究所Ferey课题组以MIL命名的Al-MOF系列稳定金属有机框架材料的研究成果[1]，以及挪威奥斯陆大学Lillerud课题组以UiO命名的Zr-MOF系列稳定材料的研究成果后[2]。我国课题组率先提出了用后合成方法（PSM）来负载稀土离子Eu3+或Tb3+等具有特征发射谱带的元素：即先按照文献合成性质稳定的MIL系列Al-MOF或UiO系列Zr-MOF，再用这些材料作为前驱体，将它们分别与过量的（约10倍）EuCl3或TbCl3在乙醇体系中搅拌回流，然后离心真空干燥以获得性能稳定的负载Eu3+或Tb3+的后合成材料。在这些材料中，由于骨架的组成物质是Al或Zr和刚性共轭的有机配体，而Al或Zr与配体中羧基氧形成的配位键很强，因此后合成（PSM）得到的母体材料很稳定。再进一步将Eu3+或Tb3+负载在这些母体材料中，就能够获得稀土搀杂比恒定的后合成材料。这种材料在空气中和水中都能稳定存在，由于配体对稀土离子的“天线效应”，因此它还具有特征发射强、光谱性质稳定且光谱重现性好的优点，作为先前非后合成材料的理想替代品，很有成为商业化荧光探针的潜力。教员讲授到这里，将自己后合成得到的一种负载Eu3+的MOF材料展示给大家，发现在水中Cu2+对它有很强的淬灭作用，因此这种材料在Cu2+检测中显示了极强的选择性和敏感性，是一种潜在的Cu2+荧光探针。讲授过程中，辅助鲜明的用diamond和ChemBio3D绘制的各种MOF结构图，以及Origin导出光谱滴定图和检测机理（光电子能谱）图。原本枯燥乏味的理论灌输，变成生动有趣的研究进展介绍，将学生们物理化学学习的积极性调动起来了，教学效果也有了明显的提高。

2引入有针对性的案例式授课

物理化学是一门重要的基础课，教员在讲授的时候要引导学生用逻辑严密的推理方式来说明各种现象，比如热力学第三定律所表述的“0K时，任何纯物质完整晶体的熵值等于零。”或“不可能用有限的手段使一物体冷却到热力学温度的绝对零度。”。然后教员就提问：“这个结论是如何得到的？”。为了激发学生们的学习热情，我们在授课的过程中引入了案例式教学[3]。这就是对绝对零度与超低温探索的案例：1837年，马格努斯和勒尼奥精确测定出了气体的定压膨胀系数，并由此进一步反推出最低温度是-273.15℃，即绝对零度。在绝对零度时，纯物质各原子都停止了一切运动而静止下来，因此处于完全有序的排列，混乱度也达到了最小，熵值也最小为零。为了验证热力学第三定律的正确性，各国科学家发起了向绝对零度的冲刺：英国科学家法拉第首先液化了氯气，获得了-78℃的低温。到了1845年，科学家几乎液化了所有的气体，但O2、N2、He、CO、NO等气体却难以液化。德国科学家林德等人经过努力，采取压缩-绝热膨胀和抽除液面蒸气法制得了液态氧和氮。荷兰物理学家翁内斯采用五级串联抽除液面蒸气法制得大量液氢。1908年，他再用液氢和液态空气预冷，继续用压缩-绝热膨胀的方法使温度下降到-268.95℃，将氦气液化。当翁内斯获得液氦后，曾进一步想用减压降温的方法使液氦固化，没有获得成功。但通过这种方法，他已经达到了-272.11℃的低温。真正逼近了绝对零度，因此翁内斯也被称为“绝对零度”先生。如何才能更逼近绝对零度？采用中性原子的激光冷却技术被证明是有效的办法：通过调谐激光的波长，使得只有在特定方向运动速度最快的原子可以吸收迎面飞来的光子，从而使原子在此方向的运动速度减慢。这种“光学黏胶”可以延缓几百万原子的运动，从而使其等效温度降到接近绝对零度几百万分之几的开氏温度，即10-8K。如果在上述实验中加上磁场就可以俘获原子，并使温度进一步降低到更接近绝对零度，甚至达到10-9K。因此绝对零度不能达到的理论被再一次获得了证实。通过引入有针对性的教学案例，抽象枯燥的教学内容变得更加生动有趣了，教学效果也得到了显著的提升。

3开展启发式教学