大学理化课范例

第一篇：高校化学教学实效性实践

【摘要】

为进一步落实新课改精神与加快课堂教学的改型增效，笔者在教学实践中经过多年的探索发现：通过更新当前的教学理念、激发大学生的学习兴趣、调整教学内容、革新教学方法实行分层教学，加强课堂内外相联系等途径，有利于提升高校化学教学的实效性。

【关键词】

化学教学；实效性；高校；探索；实践

前言

高校化学新课改明确指出，高校化学课程不仅要使大学生掌握扎实的化学理论知识，还要在情感教学目标，价值观念方面的培养与渗透，并能贴近生活，利用生活中的常见案例，利用教材中的知识来分析原因与解决问题，提高大学生的对化学学科的学习动机，引导大学生掌握与运用正确的学习方法，提高学习效率，并做到学有所用与学有致用。众所周知，大学生对化学学科的学习，离不开化学教师的引导，为此，笔者将个人在实践中所积累与探索的成功经验详陈如下，希望能带当前高校化学学科的教学改革提供一点有益的参考。

[摘要]

物理化学实验教学是高校基础化学实验教学的重要组成部分。为提高物理化学实验教学质量，文章对近十年来高校物理化学实验教学存在的主要问题进行了系统梳理和归纳，并针对这些问题提出相应的解决措施，从而充分激发学生学习兴趣，深入挖掘学生学习潜力，促进学生创新精神和创新能力的培养。

[关键词]

物理化学；创新能力；实验教学；教学改革

物理化学是高校化学工程与工艺、食品科学与工程、应用化学和制药工程等本科专业的必修基础课程，它是以物理学原理和实验技术为基础，借助于数学运算工具来探究物质体系的化学反应规律的一门科学[1]。实验教学是物理化学学科教学中不可或缺的教学环节，对培养学生的创新思维、实践动手能力和综合素质起着举足轻重的作用。但是，随着时代的进步和现代科技水平的快速发展，高校物理化学实验教学逐渐凸显出一系列问题[2-3]。本文对近十年来高校物理化学实验教学过程中主要存在的问题进行了梳理和总结，在此基础上提出了相应解决措施，对培养具有创新意识、创新精神和创新能力人才有重要意义。

1物理化学实验教学中主要存在的问题

目前，普通高等学校物理化学实验教学中普遍存在一些共性问题，现归纳总结如下：

[摘要]微课作为近年来一种新型的授课模式，已经成为教育领域较为热门的研究话题，微课以其短小精悍的特点受到众多教育工作者的欢迎。本文主要针对物理化学传统教学模式中存在的内容繁琐、学时不足，教学方法陈旧，实验数据处理落后等问题，分析在物理化学课程教学过程中应用微课的意义，并探究了具体的实施方法，希望为今后的物理化学教学改革提供一些意见和参考。

[关键词]微课；物理化学；教学改革

物理化学是化学学科的一个重要分支，是从物理变化和化学变化的联系入手，研究化学变化规律的科学[1-2]。物理化学的产生历史悠久，其发展又紧跟时代步伐，渗透到纳米材料、燃料电池、胶体化学等当前研究热点课题中。同时，物理化学也与生产和生活实践密切相关。因此，在物理化学教学中培养学生的综合能力至关重要。如今，随着科技的日益发展，互联网技术已逐渐成熟。将互联网技术与教学相互融合，不仅能够改善教学质量，而且也更贴合现代学生的学习方式，从而推进自主学习、自主探究学习模式的发展。其中，微课是近些年来兴起的一种新型授课模式，它以迅雷不及掩耳之势开始在教育行业蔓延[3]。微课就是教师通过录制短型的课堂教学视频，并且包含与教学主题相关的教学设计、教学课件、教学反思、课堂练习以及学生反馈、教师点评等众多内容。微课具有内容短小精悍、主题鲜明突出、形式多样的特点[4]。微课既包含了传统课堂所拥有的基本条件，又融合了新型的互联网技术，因此受到众多师生的青睐。本文主要探讨目前物理化学教学中存在的问题及微课在物理化学教学改革中的应用。

1大学物理化学教学中的现状分析

近年来，物理化学教学改革取得了一定的成效，无论教学模式、教学方法和教学理念都发生了很大变化。例如从教学内容上弱化对一些基本公式如麦克斯韦关系式、稀溶液的依数性等的推导过程，只强调公式的简单结论及适用条件，这样节约了大量的公式推导时间，增强保护了学生的学习兴趣。然而通过教学反馈发现，无论理论教学还是实验教学依然存在大量问题，学生理解和应用所学物理化学知识解决实际问题的能力还有待提高。(1)理论教学概念抽象、公式繁杂，教学环节环环相扣，逐步深入，如果前面知识点没搞懂，后面学起来就很困难[5]。由于物理化学是由物理学和化学相互交叉而发展的一门基础学科，具备很强的概念性、逻辑性和理论性，例如化学热力学基础理论中公式繁多、推导复杂、应用条件严格，晦涩难懂等等。而在后面章节比如多组分体系热力学，相平衡，化学平衡的学习中经常用到前面学过的一些公式和概念的进一步推导，知识的连贯性较强，环环相扣，因而在学生中物理化学一直被列为最难学的课程之一。(2)随着学校培养方案的不断调整，教学时数不断压缩，要在这样有限的时间内教学生学好物理化学是一个值得探讨的问题。(3)实验教学没有达到预期效果。物理化学实验是物理化学课程的重要组成部分，通过实验训练，不仅锻炼了学生的观察能力和常用测试仪器的实验动手能力，而且可以帮助学生更加形象生动地理解我们理论课上学过的概念和原理，培养学生理论联系实际的工作作风。物理化学实验较其他化学实验的理论性更强，实验数据处理量更大。而且要通过大量实验数据，探究和总结实验结论，分析实验数据与理论数据不同的原因。而我们学校的物理化学实验课是滞后理论课一学期开设的，这样学生对于上学期学过的基础理论印象已经不太深刻，尽管老师在实验课上课前一再强调学生预习，很多学生不愿花费时间回顾上学期学过的内容，依然没有真正理解实验原理，实验过程中通常都是机械的照着实验教材的步骤照猫画虎的进行，缺乏做实验的积极主动性。(4)实验数据处理手段落后，精确度不够。处理实验数据是撰写物理化学实验报告必经步骤。而物理化学实验的数据处理量通常比较大，而且处理步骤较多，学生如果不采用计算机软件进行处理，就要花费大量的时间去计算，而且很容易出错。这样就影响了实验对理论的验证结果，使学生产生畏惧心理，打击学习的积极性。因此，如何克服学生学习的畏难情绪，激发学生学习的兴趣和热情是今后物理化学教学改革实践过程中亟待解决的难题。

2微课在物理化学理论及实验教学中的应用

随着国内互联网技术的飞速发展，微课作为一种网络资源以其主题鲜明、短小精悍、便于随时随地学习等特点深受广大师生欢迎。目前，微课已被广泛应用于我校化学院各大专业课，以及物理化学实验课的教学中，效果显著。经过精心选题和教学设计，在物理化学常规教学的基础上，将一些知识点的讲解录制成短小的视频，并辅以学习材料，制成微课，将其上传于网络上，让学生可根据自己的学习层次随时通过视频进行预习、学习和复习，有效利用碎片化学习时间，提高学习效率。进一步改变千篇一律、枯燥无味的课堂，调动学生的学习积极主动性，明显提高物理化学的教学效果。在理论课的教学中，这些知识点主要包括：(1)对重要概念、公式的讲解，并将公式的推导过程及使用条件录制成一个微课，上传于网络，供需要的学生反复学习；(2)重点习题的讲解。特别是热力学和动力学部分的习题，由于公式的复杂性及使用条件有严格限制，因此，学生很难理解和掌握。只有结合具体实例和课后练习学生才能深刻体会。教师将公式在不同使用条件下习题的讲解录制成微课，这样学生在课后做作业时，遇到不太清楚的地方，通过观看相应的微课，就好像老师在专门辅导，达到事半功倍的学习效果；(3)把一些章节内容提纲挈领的概括总结制成微课。特别是相平衡一章里面讲到的双组分体系的相图，里面的情况非常多，同学们很容易混淆，而复杂的相图都是由简单相图变化或者组合而来。只有让学生对各种简单情况下的相图有分门别类的清楚了解，这样遇到复杂相图，学生才能从容的去化繁为简，切割分析；(4)将一些动态变化的概念采用动画的形式制成微课。如准静态过程，化学动力学中气体反应的碰撞理论及过渡态理论一节，采用动画的形式将变化的过程清晰的展现出来，便于学生能直观清晰地理解这些概念和原理；(5)老师在教学过程中还注重理论联系实际，将物理化学在生活中的应用制成微课，例如在胶体与表面化学一章，为什么在水面喷洒浓度为0.1%~0.25%的肥皂水就可以使蚊子和水黾等遭受灭顶之灾？此外人工降雨、洗涤剂去污的原理讲述等，这些生活实例不仅可以激发学生的积极性和学习兴趣，而且可以培养运用所学物理化学知识，解决实际问题的能力，使其更好地理解基本概念，对知识点的记忆更加深刻。在物理化学实验教学中引入微课，主要分为三个阶段：(1)在实验课前引入微课。由于我校物理化学实验课滞后理论课一个学期，学生对于前面学过的理论知识理解有些不够深刻，甚至已经忘记，学生在课前通过观看实验原理讲解的视频进行预习，并且教师能够将较难的知识点分开讲解，当学生发现自己不理解的知识点时，可以反复进行观看，从而提高学生的预习质量；(2)在实验课中引入微课。将老师演示实验的正确过程，往年在实验过程中容易出错的地方以及造成的后果录制成微课，学生通过观看，能够从传统课堂中跳脱出来，引发学习兴趣，同时提高课堂的趣味性。让学生能够进行更多的大胆尝试，有利于培养学生的创新思维；(3)在实验课后引入微课。教师将处理实验数据常用软件的教学视频制作成微课，学生通过自行学习，在处理繁琐的实验数据时，不仅节约大量时间，而且提高了数据处理的精度。即便有些学生学习结束后，时间长了会忘记，但是每当需要用到实验数据处理软件的时候，又可以花几分钟时间反复回顾，这样就能够从短时记忆转化为长期记忆。

[摘要]基于微信公众号与超星泛雅平台，以上海理工大学物理化学实验课为例，设计了线上与线下相结合的混合式教学模式，结合微信公众号和超星泛雅平台的优势，对学生的学习效果进行量化管理。实践表明，混合式教学模式提高了学生的积极主动性和实验技能，培养了学生的科学探索精神，从而进一步提高了物理化学实验的教学质量。

[关键词]混合式教学；物理化学实验；自主学习

1背景

“物理化学实验”是上海理工大学化学专业的必修课，是物理化学教学的补充和验证，对培养学生的科研思维和动手能力具有重要的意义。通过物理化学实验教学的实施，学生在理解物理化学理论知识的基础上，进一步掌握基本的实验原理和实验技能，在实验中逐渐掌握科学研究思维与数据分析处理能力，从而提高学生的科学素养。传统的物理化学实验教学模式培养出来的被动学习的学生已经不能适应社会的发展[1-2]，为提高物理化学实验教学的质量，提出了基于微信公众号和超星泛雅平台相结合的物理化学实验混合式教学模式并进行了初步探索。

2传统教学模式下物理化学实验存在的问题

2.1教学投入不足。化学是一门实验的学科，很多化学理论都是通过实验现象的观察与分析得出的，然而在实验课程是理论课的“附属”的传统观念影响下[3]，很多高校对物理化学实验教学内容、课时、学分认定等方面体现出物理化学实验课是相应理论课的依附。因此往往存在老师和学生对实验课的教学与实验操作练习的投入不足，学生很难熟练的掌握实验技能。

2.2教学内容更新较慢。大多数高校都是采用传统的物理化学实验教材，有的高校是根据教学内容与实验条件采用自编的物理化学实验教材。但是普遍存在着实验类型单一，以验证理论为主，学生根据教材上实验步骤一步一步操作完成，不利于培养学生分析问题的能力，也不利于培养学生的创新能力。在传统的物理化学实验教材中，很难了解到现代分析测试手段和接触到前沿的实验设备，不利于学生化学视野的开阔。2.3教学模式单一传统的物理化学教学模式是学生课前预习，写预习实验报告。在课堂上老师讲解实验原理和实验步骤，然后学生按部就班的按照实验步骤操作，记录数据并计算实验结果，撰写实验报告。因为学生数较多，老师在做实验演示操作的时候，很多学生并没有很好的观察到实验细节，在实际操作过程中，或多或少的存在操作不规范的现象，不利于培养学生的实验技能。

摘要:

目前网络和智能手机已在大学生中被广泛应用，并影响着他们的生活和学习。本文主要探讨了在物理化学教学中引入网络和手机的教学新方法，即利用网络资源，将微课作为第二课堂，让学生参与课堂讲解以及利用社交软件进行沟通交流。通过以上四种新方法的尝试，课堂教学效果得到提升，学生学习积极性增加，课堂学习效率提高，有效促进了物理化学“教”与“学”的效果。

关键词:

教学方法;网络;积极性;参与度

物理化学是化学、化工、食品、生物、制药等专业重要的基础课之一，学好物理化学对学生后续专业课的学习至关重要。同时，物理化学又是一门理论性、抽象性、逻辑性非常强的学科，学生学习难度较大［1］。目前，物理化学教学主要采取多媒体方式，以教师课堂教授为主。在这种模式下，学生主要负责“听”和“记录”，缺乏对问题本身的思考，对知识的理解也多数是接受式，学生思维的创造性、发散性得不到发挥，容易对课堂失去兴趣，所以，出现很多的“低头族”，这些学生或者自己看书、或者玩手机、或者做其它与课堂无关的事情。另外，由于物理化学课程本身的特点以及课时的限制，部分学生学习吃力，通常在听不懂之后就干脆放弃了该门课程的学习，对后续的学习造成较大压力。因此，努力调动学生学习积极性，帮助学生建立学习信心，创建以教师为主导、学生为主体的教学模式，在物理化学教学中尤为重要。近年来，网络和智能手机的广泛应用改变着人们生活、学习、工作的方方面面，这样的改变同样影响着大学生，他们更加普遍的应用手机交流，利用手机网络了解信息、进行学习等［2］。笔者在教学中关注到了学生的这种改变，将网络、微课等电子资源引进物理化学教学，并且在课堂中充分发挥学生的主动性，调动了学生的学习积极性，提高了教学效果。

1利用网络资源，丰富教学

现代社会，网络早已渗入到生活、工作和学习的方方面面，教学也不例外。为了使课堂教学更加生动，教师经常利用网络资源，比如图片、视频、课件、文件等来丰富课堂，利用视觉、听觉、触觉等多种感官促进学生对课堂产生兴趣，提高教学效果［3］。但是，网络资源绝不仅限于此。目前，网络上有很多关于物理化学教学的免费课程，比如网易公开课中的可汗学院讲述了很多关于热力学、电化学和动力学的内容，加利福尼亚大学和麻省理工学院开设的《热力学和功力学》课程，国家级精品资源共享课爱课网中的《身边的物理化学世界》以及很多大学的《物理化学》MOOC课程(比如大连理工大学、天津大学、南京大学等)。这些课程每个视频的课时较短(大多15～20分钟)，一般每个视频只讲解一个知识点，针对性强，可以在手机中下载APP进行学习，学习方式灵活，能够反复观看学习。网络课程的这些特点使它成为传统课堂教学的有利补充。教师在讲到某些知识点时，可以随时将相关的网络课程介绍给学生，由学生自愿在课后学习。这样不但可以作为课堂学习的补充，给予不同层次的学生多次学习的机会，而且使学习方式多样化，调动学生的学习兴趣，还扩充了学生的视野，使学生可以接触国内和国际名校的教育，提升了学生的学习效果。

[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。

[摘要]本文以长江大学石油工程专业大二某班为试点，以胶体系统为例针对应用导向的石油工程物理化学课程改革进行了初步探索与实践。笔者通过启发式教学方法引导学生思考、探索和自主学的方式开展了“教师引导，学生主体”的教学模式，努力做到让学生想“动”、会“动”，能“动”，培养学生自主发现规律，自主寻找方法，自主探索思路、自主解决问题的能力。同时基于此次实践存在的问题提出了优化时间安排、优化督促机制和及时更新教学理论等改进方法。

[关键词]胶体化学；物理化学；课程改革；启发式方法；自主学习

社会工业化及信息化的不断发展使对应用型人才的需求不断增加，应用型人才培养模式逐渐成为了大众化高等教育的重点发展方向。工科类高校以解决生产和工程需求为本，以应用和实践为重，承载着为社会主义建设培养和输送应用型工程技术人才的重要职责，在社会发展及经济建设中发挥着关键的作用，是“工程师的摇篮”。人才的培养离不开专业的教育。2020年9月，总书记在科学家座谈会上提到：“要坚持把创新作为引领发展的第一动力，加强创新人才教育培养。要加强数学、物理、化学、生物等基础学科建设……”。物理化学是四大基础化学之一，涉及热力学、电化学、胶体化学和动力学四大方面，主要是以物理学的理论成就为基础、实验技术为手段探索和归纳化学的一般规律及理论并应用于求解复杂工程问题，属于数学、物理和化学相交叉的边缘学科。该课程具有系统理论性强、逻辑变换复杂、抽象严谨、公式繁多等特点，但兼具启发后续课程学和培养化学理论素养两大功能[1]，在促进产教融合中发挥着举足轻重的作用。

1物理化学课程定位

工科类专业以工程需求为本，以应用和实践为重。工科物理化学课程的层次介于基础课程和专业课程之间，在多数工科类高校属于专业基础课程，主要起服务专业的作用。物理化学课程具有完整的体系化特点，包含知识源头的基本问题、概念、定律以及实际应用，主要是用数学和物理学的相关方法探究化学中最具有普遍性的一般规律的学科，涉及宏观、微观不同尺度，动、静不同状态，固、液、气不同相态，要求学生具备必要的高等数学、大学物理、普通化学等方面的基础知识。该课程的教学目标主要是让学生建立完整系统的物理化学基本理论和方法的框架，使其掌握热力学、动力学、电化学及胶体化学中涉及的实验及普遍规律，并养成求真、求实的优良品德，培养工程意识、科学思维和创新能力，为从事与化学有关的工作打下坚实的理论基础[2]。对于此类“绿叶型”课程，教学重点应放在基础知识学和基础技能培养等方面。实际课程内容的取舍不应以是否新颖前沿为依据作取舍，当以在工程实践中是否实际可用为标准进行优化和筛选。工科类物理化学课程教学现状主要呈现出以下几个问题：(1)教学模式单一：教学以基础知识灌输为主，多采用教师为主体、学科知识为导向、灌输式的程序化教学模式。讲课ppt以文字居多，以理论居上，课堂氛围过于死板，师生互动少；(2)学生重视程度不够：由于缺乏理论与生活化物理化学案例的结合，无法有效体现物理化学的重要性和实用价值，吸引力不够，易给学生造成“用处不大、多学无益”的错觉；(3)授课周期短：授课周期受限，课程连贯性变差，课上思考、消化时间严重受限，学难度增大；(4)考核方式有待创新：学生自我约束力不够，教师对学生又缺乏监督，课后作业存在明显抄袭、雷同和“作业帮”现象，不能做到举一反三，导致了“课后都会，考试都不会”的巨大落差。美国能源情报署(EIA))最新报告显示，2015年至2040年，石油和天然气等化石能源继续主导的全球能源消费预计将持续增长28%。石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法，经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称，其直接目标是以最小代价最大限度地开采地下油气资源，服务于国民经济。我国是油气进口第一大国，2020年对外依存度分别为73%和43%，而且一些关键核心技术和装备仍存在“卡脖子”的风险。国内高校石油工程专业的开设主要是为了培养能适应石油战略快速发展需要，专业理论基础扎实，实践能力强，能在石油工程领域从事工程设计、生产施工、技术创新与应用研究等方面的高级应用型技术人才。油气采收率是衡量油气开采技术高低的重要指标，提高采收率技术的发展与创新也是石油与天然气领域永不褪色的话题。以长江大学石油工程专业为例，作为该校的老牌专业，物理化学课程的开设主要是为了服务于等油田化学原理、提高采收率原理等专业核心课程，不仅为体系和技术的创新提供了重要的基础理论支持，也为油田化学用剂的研发和优化指明了方向。然而受传统教学模式及教学方法的限制，使物理化学这类“绿叶型”课程的教学目的无法很好达成，其服务性的作用无法得到充分体现，因此推行物理化学教学改革具有现实必要性。本文结合长江大学石油工程专业的专业目标、学生素质和教师水平，以胶体化学部分为例，“因地制宜”、“因材施教”地开展了物理化学改革探索与实践，取得了一定的效果也发现了一些问题。

2教学设计(90分钟)

2.1基本概念引入

摘要:本论文以黑龙江科技大学金属材料工程专业的教学改革为例探讨了应用型本科专业在工程教育专业认证背景下《材料物理化学》教学改革的研究。提出了以支撑毕业要求达成为目的确定《材料物理化学》的课程目标，围绕课程目标设计教学内容、引入思维导图等教学方法、采用多样化教学方式以及优化及考核方式以促进课程目标的达成，并坚持持续改进等方法从而实现培养应用型人才的培养目标。

关键词:材料物理化学;工程教育认证;教学改革

物理化学不仅为化学专业学生必修的专业基础课程，也被我校材料类专业设置为学科大类基础课程。作为金属材料工程专业专业知识结构中重要的一环，它综合了普通化学、高等数学、普通物理等课程的基础知识，是学生学习后续专业课程的基础。相应的概念、理论和分析方法十分有助于理解材料科学的应用领域和应用前景，无论是对学生今后在材料领域从事专业的工作，还是继续考研深造都有十分重要的基础性价值［1］。对于人才培养定位为应用型的本科院校，金属材料工程专业的人才培养模式主要是培养应用型金属材料工程师的工程类教育，培养目标是使学生在今后的职业中从事新材料的工艺设计、设备研制、技术创新、科学研究、生产及经营管理等工作。因此，如何紧密围绕培养应用型人才的培养目标及毕业要求确定《材料物理化学》的课程目标，围绕课程目标设计教学内容、教学方法以及考核方式和内容，成为材料类物理化学课程教改迫切解决的问题。

1以成果为导向，构建应用型课程内容体系

围绕专业培养目标确定《材料物理化学》对毕业要求支撑的观测点，根据观测点要求明确课程的教学内容。专业的毕业要求中要求通过《材料物理化学》课程的学习使学生具备工程知识和分析问题的能力，依据毕业要求观测点的能力要求设定课程目标为:(1)能够系统掌握热力学和动力学的基本原理和知识，对复杂金属材料工程问题中材料相变及化学反应过程进行表述，建立数学模型计算、求解;(2)能够应用热力学和动力学基本理论通过分析、计算，识别和判断材料相变方向、化学反应方向、限度与速率等复杂金属材料工程问题的关键环节。教师围绕课程目标确定各知识单元的知识点，设定学生学习后能够获得的能力要求，教学内容需突出应用的特色，注重把理论知识与金属材料工程实际工程问题有机结合起来。教学内容中，重点介绍《材料物理化学》应用于金属材料领域的知识，对化学公式的具体推导过程和定量计算等内容不必进行过深过细讲解。既要注重基础知识的传授，又要结合材料科学技术发展，掌握公式及理论推导过程中的各种条件、结论以及相关的物理意义、适用范围。注重理论与科学研究、生活实际及工程问题的结合，构建先进的课程内容体系，从而培养材料专业的学生利用《材料物理化学》基础知识分析、解决问题的能力。

2引入思维导图教学方法，帮助学生梳理知识结构

《材料物理化学》课程具有理论性强、概念多、公式多、内容抽象以及多学科交叉等特点，学生理解及记忆难度较大，经常混淆相似公式的应用条件，在正确应用公式解决工程问题上往往存在较大困难。在每个知识单元教学结束后，教师引导学生利用软件或自行独立绘制思维导图，利用简短的描述，形象的图画将易于混淆的知识点构建成知识网络，对知识体系进行逻辑梳理，可以有效的激发学生的发散思维，从而实现思维走向深入和扩散，为学生分析、解决具体问题打下坚实的基础［2］。例如，在热力学第一定律的知识单元教学结束后，教师引导学生在掌握基本的概念与术语的基础之上，从热力学第一定律的数学表达式作为一级分支，分别从功的计算以及热的计算进行展开，将封闭体系的体积功计算、定压热、定容热的计算作为二级分支，定容变温和定压变温过程热的计算，相变焓、化学反应进度和化学反应的标准摩尔焓计算等热力学第一定律在变化中应用作为三级分支，从而将热力学第一定律的理论构建完整的知识网络。在教学过程中引入思维导图的教学方法可以锻炼学生对知识的归纳总结能力、逻辑思维能力和创新思维能力。