化学课程范例

[摘要]食品化学课程实验是高等学校食品类相关专业重要的专业实验课程之一。针对食品化学课程实验教学现状及存在问题，围绕课程内容调整、实验场地及设备的改进、教学模式的改革、考核方式的改进四个方面对食品化学课程实验进行了探索与研究。

[关键词]食品化学；课程实验；教学改革

食品化学课程实验是高等学校食品类专业非常重要的专业实验课程，是食品化学课程的有机组成部分[1]。食品化学实验教学是东莞理工学院2017级食品质量与安全专业新增教学环节，其中2017、2018级以理论课实践学时教学，自2019级起设立独立的食品化学实训环节。通过理论学习配合实践操作，以期强化学生对基础理论的掌握，培养学生实事求是的科学态度，增强学生的创新意识与实践能力[2]。

1食品化学课程实验教学现状

1.1实验内容设置较为单一。食品化学实验课教学过程中以总酸的测定(滴定法)、食品中还原糖的测定、淀粉含量的测定、美拉德反应(羰氨反应)、可溶性蛋白质的测定五个实验(18学时)为主。实验内容多为验证性实验，由任课教师根据实验内容做好预实验确定各主要试剂的添加量，学生实验课时仅需按照操作步骤进行即可，对学生实践创新能力的锻炼十分有限。许多同学，课程实验结束后，仅仅对单元操作印象深刻，不具备根据实际需求微调实验方案的能力，甚至部分同学对实验原理及操作缘由仍不甚了解。

1.2实验场地有限设备落后。因课程实验场地所限，现有食品化学课程实验仅能采取分组(三人一组)的形式完成，并不能保证每人都能得到同等程度的锻炼。此外，食品化学课程实验所用设备多停留在分析天平、紫外-可见分光光度计、水浴锅等基础设备水平，一些食品化学研究中必备的高端设备例如：圆二色光谱仪、三重串联四极杆气相色谱质谱联用仪、超高压液相色谱-超高分辨四级杆-飞行时间串联质谱仪等并未向本科教学开放。

1.3学生独立实验能力较差。包括食品化学课程实验在内的基础实验、专业实验课程等，均是由任课教师准备好当次实验所需试剂、耗材与设备，并当场演示实验操作过程后，学生再进行实验，对于部分学生而言，实验课仅是重复操作，并未主动思考。很多学生进入毕业论文环节的时候，仍不能够按照给定的实验方案独立实验，甚至部分同学溶液配制都无法独立进行。1.4考核方式单一现有教学大纲评价食品化学课程实验的主要方式为实验报告与出勤情况。因受实验场地所限，现有食品化学课程实验仅能采取分组(三人一组)的形式完成，因此，存在小组成员共享实验数据借鉴实验报告内容的情况，仅凭借实验报告无法客观真实的反映各个同学参与实验及具体操作情况，评价结果不够客观真实，同时，养成了部分同学实验过程中的依赖性，不利于其后续的学习。

作者：德格吉呼 单位：内蒙古师范大学化学与环境科学学院

目前，材料化学专业培养出的学生也不能完全适应社会和市场对人才的需求。这就要求材料化学专业课程体系必须充分体现以就业为导向的思想，提高学生的专业技能，强化学生的就业意识，使学生在考研、就业方面具有较强的竞争力。因此，材料化学专业课程体系的改革迫在眉睫。

现行课程体系存在的问题及其成因

1．办学特色不明确。自我校材料化学专业招生以来，在办学过程中发现在专业建设上存在一些薄弱环节，如专业学科定位不确定，专业人才培养目标不够明确、课程体系中基础课平台不够规范，课程设置不够科学、合理等。究其原因，主要由于材料化学专业建立时间短，办学经验不足。

2．课程设置理念滞后。合理的课程设置理念是让每一位学生不仅受到严格的专业训练，而且还应受到广泛的通识教育，把学生培养成有专业知识、有爱心、有责任心、有雄心的智者。在材料化学专业课程设置中，由于受传统观念的影响，侠义专业概念的限制，只要求知识的传授，对学生独立思考能力、自学能力、动手能力和生存能力方面的培养没有足够的重视。同时，在课程设置中存在对社会需求、学生就业、市场前景等考虑不周等问题。

3．实践、实验教学条件欠缺。实践、实验课程是培养学生的动手能力、分析问题和解决问题能力必不可少的教学环节。起初，我们以三、四十人组成的实习队伍进入企业、经济实体实习。而今，大型企业自动化程度很高，实习生很难进入车间进行实践操作，另外，经济欠发达地区的大型企业为数不多，小型企业又没有能力接收大量的实习生，加上实习经费的短缺等原因，无法实现“大部队”形式的实习。在实验教学方面，由于条件所限，只能开出部分专业课的实验。

4．专业教师缺乏。师资队伍是优化课程体系的执行者，也是人才培养的主导者。先有优秀的教师，后有优秀的学生，再有品牌专业［2］。我校材料化学专业建立以来，虽然引进了固体材料化学、无机功能材料、催化材料、分子生物学等领域的数名博士研究生充实本专业的教师队伍，但是由于地域和待遇的局限，专业教师数量有限，还是不能完全满足教学的需求，目前正在通过各方努力引进高水平的教师，以加强本专业的师资队伍建设。

食品化学是建立在基础学科如无机化学、有机化学和生物化学基础之上的一门涉及食品中各种成分结构和特性，以及在食品加工、贮藏和利用过程中食品的化学变化，对食品质量和加工性能起至关重要作用、在食品类专业的课程体系中处于核心地位的专业基础理论课程，建议的课时理论教学为36～54学时，实验教学为36～42学时[1]。在食品化学教学中，应适时将基础理论与某些食品化学的进步及成果相联系，引导学生理论联系实际，培养学生应用基础理论解决实际问题的思维习惯和创新能力[2]。通过本课程的教学旨在拓宽学生的食品专业基础知识，为今后学习专业课打好坚实专业基础的同时，引导和培养学生理论联系实际及创新能力。为借鉴国外食品化学先进的教学理念和教学内容、教学模式，培养一批教学理念先进、教学方法合理、教学水平高的双语（全英语）教学师资，形成与国际先进教学理念与教学方法接轨的、符合中国实际的、具有一定示范性和借鉴意义的课程教学模式，培养学生的国际竞争意识和能力发挥重要作用，并兼顾上海海洋大学为二本院校，学生生源来自全国各地，英语水平参差不齐，因此采用分级授课、因材施教的教学模式。食品科学与工程及食品质量与安全专业的学生选拔优秀的学生（控制在20人左右）采用全英语授课，其余学生采用双语授课；而食品经济管理和食品物流工程专业的学生化学基础较差，采用中文授课。根据精品课程的含义及其建设目标，从师资队伍建设、教材建设、教学内容整合、教学方法改革、实践教学改革等方面进行了一系列课程建设，取得了一定成绩，但也面临一些突出的问题和疑惑，现总结如下，供借鉴和参考。   1课程建设实践   1.1师资队伍建设   食品化学采用英文原版教材授课在上海海洋大学已有20余年的历史，由在美国留学多年的教师主讲该课程，并培养了一批年轻教师，能够比较深入地掌握英文原版教材各章节所阐述的主要内容，为采用双语和全英文教学奠定了良好的基础。在各高校大力提倡有条件的课程进行双语和全英文示范性教学建设的前提下，该课程由于具有良好的基础条件，整合优势资源，采取引进与培养相结合、教学与科研相结合、学历层次提高与教学实践相结合等多种形式，形成一支整体业务素质强的高水平教师队伍。引进长期在美国从事食品科学与营养教学和研究工作的“东方学者”主讲全英文课程，将年轻科研成果丰硕的本校“海燕学者”吸收入教学团队。目前，食品化学课程教学队伍完整，共有6名教师参与教学工作、并配有实验师1名。6位教师中有教授1名、副教授4名、讲师1名；其中，4位拥有博士学位，另有1位正在攻读在职博士学位。6位教师年富力强，学术思想趋于成熟，对教学富有强烈的事业心和责任心，除东方学者外，5位主讲教师都具有在国外不同高校或研究所6个月以上的访问学者工作经历或进行了国家留学基金委“基础课双语教师研修项目”培训。   1.2教材建设   选用王璋等编写的由中国轻工业出版社出版的《食品化学》教材，获全国普通高等学校优秀教材一等奖，为美国OwenFennema主编的《FoodChemistry》第3版翻译简装本。由于上海海洋大学属于二本院校，仅食品科学与工程专业按一本招生，通过多年的教学实践，学生反映教学内容太深，学习上存在一定难度，因此将中文版教材改用汪东风主编的普通高等教育“十一五”国家规划教材《食品化学》（化学工业出版社出版）。食品经济管理及食品物流工程专业学生选用刘树兴主编的《食品化学》教材（中国计量出版社出版）。对食品科学与工程以及食品质量与安全专业采用双语授课的学生英文参考教材选用较浅显的《FoodChemistry：PrinciplesandApplications》（ChristenandSmith）。而全英文班每人配发权威的食品化学原版教材《Fennema′sFoodChemistry》。将王璋等编写的《食品化学》教材作为推荐参考教材。由于实践教学环节只有15学时，共有5个实验，为该课程的一部分，若选用现成的《食品化学实验》教材，由于很多实验内容和《食品分析实验》重复，学生未必能够接受。笔者教研室编写了《食品化学实验讲义》作为配套教材使用，每年根据实验教学内容的调整及时修订。   1.3教学内容整合   食品化学教学基本内容包括：水分、碳水化合物、脂类、蛋白质、酶、维生素与矿物质元素、色素和着色剂、食品风味、食品添加剂以及食品中有害成分[3]，食品化学和多门食品专业课程内容有交叉，比如食品营养学、食品酶学、食品添加剂和食品风味化学等。而国内本科教学改革过程中，不断缩短理论课学时，目前上海海洋大学食品化学理论课授课学时仅安排40学时，再加上双语和全英语教学的压力，必须对授课内容进行进一步整合。通过借鉴国外权威的食品化学原版教材和先进教学经验，比如大量直观、精美的图表，简洁的PPT授课方式配备完善的网络教学资源和大量的教辅辅导答疑工作，力争做到授课内容既能与美国同类高校教学内容相接轨，重点和难点突出，又能使教学内容简练而丰富，需要不断对课程教学内容进行整合和优化。由于有机化学和生物化学对碳水化合物、蛋白质和脂类相关物质结构、性质等及酶学讲述较为详细，因此食品化学相关内容采用直观、生动的PPT演示只做简要复习和重点学习相关专业词汇。因为另开设有食品酶学、食品添加剂等课程，所以酶和食品添加剂2个章节省略不讲，而维生素与矿物质元素和食品中有害成分这2个章节分别放到食品营养学和食品安全学课程中讲授。积极调动各种多媒体和网络教学资源，保证在规定的学时内能完成预期的教学内容。   1.4教学方法改革   1.4.1采用分级授课，因材施教。食品经济管理和食品物流专业的食品化学课程由专任教师中文授课，由于学生未学习过生物化学，所以课程内容设置需兼顾二者，并适当降低难度。对于食品科学与工程及食品质量与安全专业的双语授课学生，每章节制作相对应的全英文PPT，采用以中文为主穿插主要英语专业词汇的授课方式。由于学生来自全国各地，英语水平差异非常大，教师对于如何提高教学质量花费了大量心血。课堂上采取各种方式积极鼓励学生学习，课后及时布置小练习、答疑等加强和学生的互动，强化学习效果。如将学生分成4人一组的学习小组，由英文基础较好的学生带动基础较差的学生共同完成作业。再以小组为单位课后与教师交流，及时掌握学生学习动态，调整授课方案。全英语授课班采用全英文PPT，英文为主的授课方式，重要专业词汇用中文解释，各种实例用中文讲授，便于学生理解所学的理论知识，并能巩固英文专业词汇。为提升学生专业英语的阅读、听、说能力，上课经常采用讨论的形式。每次上课先用英文总结上一次课讲授主要内容，每章节授课完成后抢答做几道练习题，考察授课效果。邀请美国华盛顿州立大学食品化学教授给学生讲授脂质这个章节内容，让学生充分感受美国课堂的授课方式。期末时让学生上讲台宣讲选定内容，充分展示学生的英语水平。因为抓得比较紧，平时经常有讨论和提问加分，所以大部分学生每堂课前都做了充分预习，和教师互动效果较好。#p#分页标题#e#   1.4.2充分发挥现有师资力量，分段授课。食品化学教研梯队各位教师在学术研究中各有所长，因此通过分段教学，让每位教师分担不同的教学章节，可以发挥每位教师的专业所长，使每个章节教学内容的讲授不仅理论扎实，而且教师可以结合自己的研究工作，把每个领域的最新研究成果、动态更好地体现在授课内容中。但是在实际授课中，教学效果并不理想。主要原因为食品化学课程授课内容涉及面非常广，具有一定深度和难度，不仅讲授食品各组分的相关概念、结构和特性，还涉及到许多非常复杂的化学反应和变化，且学时数有限。因为每位教师主要准备1~2个章节内容，所以有充裕时间进行准备，授课量也比较大，授课内容较丰富，学生觉得学习比较吃力，难以跟上教师的教学进度。此外，各位教师授课英语讲授也存在口音问题，教学风格也存在差异，特别是对于双语和全英语授课，较难以适应多位教师同时授课的教学方式。因此，采取何种教学模式比较能适应学生的教学需求，还需要进行总结和探索。   1.4.3分段考核与期末考核结合，督促学生学习。食品化学的学习本身难度较大，其中需要记忆的内容较多，包括食品组分的化学结构、特性以及所发生的化学反应、变化等，采用双语和全英语授课时还需要同时掌握专业词汇，如果全部集中在期中和期末进行测试，一方面不利于学生复习，另外也使学生平时的学习比较松懈。为了督促学生平时抓紧时间学习，分段掌握所学知识点，对课程考核部分采用分段考核，减少期末考试所占比例。因为平时每个章节已经进行过测试，学生知道需要重点掌握哪些知识点，对掌握的薄弱环节也有时间再进一步学习，并且对适应英语考试题也是有一定帮助，此措施效果较好。   1.5实践教学改革   食品化学实验共15学时，分为5个实验，采用性质实验、定量分析实验与食品制作相结合的形式，对上课理论知识的传授通过实践环节进一步巩固。因为学时数有限，所以选择合适的实验是每年实验课程安排需考虑的重点。蛋白质这一章节蛋白质变性为知识难点，可逆和不可逆变性理论较抽象，通过“蛋白质沉淀及变性”实验，让学生在各种条件下直观感受到蛋白质变性的可逆和不可逆，再从理论上探讨原因。果胶凝胶的形成机理也是重要知识点，综合性试验“果胶的提取和果冻的制作”，从桔子皮中提取果胶，然后学生用自己提取的果胶制作果冻，将食品化学的理论知识与专业知识相结合，学生自己动手制作果冻，在一定条件下凝胶形成，加强了对理论知识的学习，兴趣非常浓厚。将“植物色素的提取及性质实验”和“叶绿素含量的测定”合并为一个大实验，增加了“食用植物油的过氧化值测定”实验，脂质氧化问题是食品化学非常重要的知识点，设计分别测定植物油及在烘箱加速氧化实验后油脂的过氧化值，通过比较进一步加深对脂质氧化理论的理解。新增了美拉德反应综合性实验，在实验室条件下，设计不同的糖和氨基酸之间进行反应，以及改变反应条件，考察对美拉德反应速度的影响，进一步巩固对上课理论知识的理解。通过多年实践教学的不断改革，各章节筛选出反映重要知识点的实验[4]，达到实验内容少而精。   2课程改革存在的问题及对策   笔者经过努力并采取了一些措施和方法进行食品化学教改，取得了一定效果，但也带来一些困惑，如食品化学课程在食品类专业的课程体系中处于核心地位，本身授课内容涉及面广、有难度，是否适合采用双语或全英语授课。总结今后需要再进一步努力的方面如下：目前该课程已经挂在学校的网络教学平台上。学生可以浏览教学大纲、教学日历、多媒体课件、参考文献、相关网站、实验教学大纲、作业习题等内容。上传到平台上的多媒体课件，可以让学生课前预习和课后及时复习和查漏补缺。在网络平台上各章节的习题作业，可以帮助学生巩固和加强对相关知识的掌握和记忆。但是平台上的讨论、答疑等与学生互动环节使用频率并不高，需要教师腾出时间，多与学生进行互动，以便进一步调动学生的学习积极性。在教学思想和教学理念上，要与时俱进，并适应大众化教育的要求。学生学习课程的积极性偏低，专注度也不够高。因此，教师应转变观念，从“以教师教为中心”，关注教师教多少授课内容、转变为“以学生学为中心”，关注学生到底学到了多少知识。一方面要严格要求学生，另一方面也需要从多方面鼓励学生学习，激发他们学习的兴趣。让他们多一点“我要学”，少一点“让我学”。   美国本科生每周的平均课时为10~15h，每上1h的课，学生一般需花3h学习消化其内容。而目前我国的本科生教学仍然是以课堂讲授为主，学生每周的平均课时为20~25h，学生课后学习消化所学的内容的时间非常有限，这种以课堂教学为主的模式不仅不适合食品化学这类授课内容涉及面广且有一定难度的课程，而且对于培养学生独立思考及应用基础理论解决实际问题的思维创新能力非常不利。如何大幅度提高食品化学课程的教学质量已不是单门课程的教学问题，而是关系到整个教学体制的改革问题，这需要各位高校工作者的共同努力。   采用英文原版《食品化学》教材，实行双语或全英文教学，尽管对教师和学生来说，都还存在很多困难，短期很难看出效果，但是从学生将来的发展来说，且有相当积极的意义。因实行因材施教的方法，选修全英文的学生都是英文程度高、成绩较好的学生，这些学生本科毕业后绝大多数将读研或出国继续深造，将要阅读大量的英文文献，而比起英文科技文章来说，英文教材要简单易懂，让学生尽早接触英文教材，为学生将来从事具有国际前沿的研究工作打下基础。

[摘要]随着工业4.0时代的来临，“新工科”建设的深入推进，急需加快人才培养模式、课程体系和课程教学改革。本文在分析了“新工科”建设要求的基础上，结合多年教学经验，提出从课程内容回归解决实际工程问题、利用多媒体技术和互联网技术以及课程论文着手，强化培养学生的创新意识、科研能力、科学精神，从而培养出具有责任心、创造力的复合应用型优秀化学化工人才。

[关键词]新工科；物理化学；课堂教学；教学改革

进入新世纪以来，以智能制造为核心，数字化、网络化、智能化技术的应用为标志的工业发展进入4.0时代。工业4.0时代，世界高等教育正在发生革命性变化，并呈现出了“大众化、多样化、国际化、终身化、信息化”的趋势，高等工程教育面临新的挑战迫使人才培养模式必须做出调整。在此背景下，我国高等工程教育积极推进“新工科”建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，全力探索满足我国工业发展需求的人才培养模式。2017年2月底，教育部了《关于开展新工科研究与实践的通知》，倡导高校开展新工科的研究与实践活动。“新工科”要求树立工程教育的新理念、塑造学科专业的新结构、探索人才培养的新模式、提高教育教学的新质量、建立分类发展的新体系[1-2]。物理化学作为化工、材料、医药、生物工程等专业的一门重要的基础理论课程，通过该课程的学习，学生在有效理解化学过程中的能量变化过程的同时，其解决相关实验和生产中的实际遇到的问题的能力也能得到很好的培养。由于物理化学内容抽象、公式繁多、逻辑性强造成教师难教、学生难学，不断压缩的教学课时更是加剧了物理化学教学的难度，如何使学生能够在有限的学习时间内领会物理化学的精髓、掌握物理化学的学习方法并开拓其创新能力则是当前物理化学改革的指导思想。尤其，在新工科背景下，改革传统物理化学课程教学模式，在提升学生工程意识、专业兴趣和科学素养上下功夫尤为重要。笔者根据自身和课程组老师物理化学课程多年教学经验和感悟，从以下几方面探讨新工科背景下如何有效提升物理化学课程教学效果，以期供同行们参考。

1让课程内容回归解决实际工程问题，培养学生的工程意识

工程意识不仅是学生在大学阶段受教育期间，即使走出校门在工程实践中乃至一生都是自我不断修炼的内容。因此，在大学阶段结合专业学习将工程意识作为培养、教育学生的内容至关重要。在物理化学课程教学中引入工程实例，从具体的工程问题中提炼出科学模型，并对模型进行分析，进而总结出解决问题可供参考的思路，这样一方面可增强学生的工程意识，另一方面也可使枯燥的理论易于理解进而可提升学生对知识点的理解激发学习兴趣。在讲解单组分系统相变热力学克劳修斯-克拉佩龙方程时，教师可以引入“高压锅设计使用原理”的实例，向学生介绍高压锅主要是利用气压不同而对于水的沸点不一样的原理设计的，在高压锅内通过对水加热形成的水蒸气在密封环境下形成高温高压，使气压大于一个大气压，使水要在高于一百度时沸腾。在介绍的过程中剥离出具体的分析模型，明确其本质是计算饱和蒸气压和沸点关系的模型公式即克劳修斯-克拉佩龙方程。再举一反三，让学生分析实验室常用仪器旋转蒸发仪工作原理以及速滑运动员冰刀的设计原理等。在课程其余章节的讲解中最好也能都结合一个工程实例进行讲解，并引导学生进行分析。例如在讲解气体性质的玻意耳定律时结合“压井”工作原理进行讲解；在讲解稀溶液依数性时结合海水淡化-反渗透技术、宇航员吸氧排氮的科学原理；在讲解电化学时结合汽车蓄电池、手机锂离子电池的组成与工作原理。实践表明，在教学过程中引入工程实例可有效加深学生对知识点的理解，强化培养学生的工科思维，还可活跃课堂氛围。此外，教师还可将自己及同事的科研发现引入到教学中，在提高学生的学习积极性和培养学生的创新意识和创新能力也有很好效果。

2利用多媒体技术和互联网技术，有效提升学习效果

物理化学具有知识内容抽象、深奥、逻辑性强、公式繁多、推导困难等特点。传统口述加板书的教学方式已无法满足现代大学生对知识的获取。因此教师需要积极学习和运用互联网技术以及多媒体技术，将一些晦涩难懂的定律、原理和公式推导转变成比较生动形象的图像、影像和动画，通过运用投影仪、音响等多媒体资源，运用动画、图像演示等多种方式对枯燥晦涩的定律和公式进行诠释，使学生能够通过多种感官的相互配合在较短时间内，加深对物理化学知识的理解和掌握。另外，在“互联网+”背景下，学生的学习方式还可由课堂延伸到课余，学生可以通过慕课、云课堂、雨课堂等多种形式进行物理化学课程的学习，从而进一步提升物理化学课程学习效果。

摘要：随着国家经济水平的不断发展，对高校应用型人才培养的要求越来越高。传统的教学模式已经逐渐不能适应社会的需求，尤其是对操作性和实践性要求较高的石油工程专业，传统教学方式捉襟见肘。面对社会发展的情况，为了满足国家社会对应用型人才的需求，本论文对目前基础化学课程在石油工程专业教学过程中存在的问题进行了剖析，并根据实际情况给出了相应的改革方案，为今后的应用型人才教学改革打下了理论基础。

关键词：应用型人才；石油工程；基础化学课程；教学改革

一、学生的学习现状

石油工程专业所开设的化学类课程均以四大化学（无机化学、有机化学、物理化学、分析化学）为基础。基础化学课程可以加深学生对石油工程专业课程的理解，提高学生对专业的认识。目前各大石油高校对这些课程的授课课时都进行了压缩。通过针对这些课程对相关学生的不记名问卷调查得出结论，课程涉及复杂的化学反应、复杂的计算公式等内容，学生掌握该课程相对比较难，且学生的学习效果差别比较大。随着国家社会对应用型人才培养需求越来越大，该课程对学生实践能力的要求越来越严格，现有的教学过程不能保证学生充足的实践时间与实践过程。对于相当一部分的实验课程学生只能通过教师的讲解获得部分相关的知识，但是缺乏实践机会，因此造成学生更难学好本门课程，难以适合社会应用型人才的需求。

二、中国社会发展阶段对学生的培养目标

人才培养的目标一般分为法定、部定和校定三个层面。目前，我国高等学校的培养目标主要从专业的角度来确定，虽然也包含素质，但主要强调的是专业素质，应用型本科院校的培养计划也不例外。随着我国改革开放程度的不断深入，为了实现高校人才与社会实际生产之间的接轨，国家指定了培养应用型人才的人才培养目标。高校教育的目标无疑是不断提高学生或是国民的素质，这里的素质既包括专业素质也包括文化素质。面对国家提出的培养应用型人才的教育目标，目前多数高校只重视学生专业素质提升的培养方式已经不能满足这一教育目标的实现，高校教育方式必须进行改革，从专业素质和文化素质等多个方面提高学生的综合素质，真正实现应用型人才的培养目标。个人需要和社会需要也是应用型人才发展的一大因素。尤其是在石油生产的过程中，生产规模一般比较大，好的生产过程需要各个部门、各个优秀人才的通力合作，这就要求工作人员能够处理好个人与团体之间的利益关系。如果太重视个人利益，就不能很好的考虑集体利益，造成集体力量薄弱、战斗力不强，如果太强调集体利益，就会造成自己的付出与自己的收获不相匹配，随着时间的推移，会造成个人对自己工作能力的否定，产生工作懈怠，从而影响整体的战斗力。所以在高校培养的过程中，我们教师应该注重对学生该方面的培养，为他们以后顺利融入工作环境不断提高自我价值，为国家创造财富打下基础。

三、教学过程中存在的问题及解决方案

【摘要】基于培养科学素养的中学化学课程改革，应充分认识科学素养的多元化的内涵和传统课程知识本位观的矛盾，树立建构主义和STS（科学、技术、社会）的化学课程观，注重以“科学探究”组织内容和教学，重视科学本质的理解、科学过程的体验和科学方法的训练。

【关键词】科学素养；中学化学；新课程改革

新的中学化学课程标准提出化学教育要以培养学生的科学素养为本，并力求通过革新课堂教学方式来实现这一目标。[1]任何的教育改革都是课程先行，课程理念和课程内容的构建和组织形式决定着课程实施的方式，所以新课改下化学教育改革的关键是化学课程内容构建理念的更新。而传统化学课程以学科知识为中心组织知识内容，难以实现新课程标准三个维度教育目标的实现，不利于培养广大公民的科学素养，仅仅有利于培养科学精英，与基础化学教育的根本目标背道而驰。这样的课程内容在联系生活和社会实际方面显得平淡苍白，在呈现形式上趋于学科中心化，与科学知识呈现方式的本来面目不符，现代科学的发展要求学科相互融合而不是对立，这样的课程价值目标单一。新的课程标准核心理念是明确提出以培养公民的科学素养为本，注重学生情感态度和价值观的变化，注重知识和过程的统一。这样与新课程改革要求契合的广泛、多元化的课程目标显然传统的学科中心和知识本位的课程难以达到。

一、科学素养的多元化的内涵和传统课程知识本位观的矛盾

随着科技发展和时代变迁，人们越来越离不开科学带来的福祉，科学与普通大众的日常生活关系日益密切，科学的发展对社会变迁和社会意识形态带来了全新的变化，科学素养的内涵也在不断的变化。贺德说：“理科教育目标是抚育一个优秀公民，这一公民具有能够应用科学的智力资源和激情去创造一个人类发展的美好环境。”使科学这把双刃剑最大的限度服务于人类社会的发展。所以科学知识的社会文化内容的建构显得非常重要。[2]科学知识是静态概念和动态过程的统一体，科学是科学知识和科学过程的统一。注重科学知识的过程性，在学习科学知识的过程中让学生体验科学过程，进行科学方法教育以及对学生施加情感、态度和价值观的影响显得尤为重要。科学素养蕴涵了智力因素和非智力的协调发展，所以培养学生的科学素养，不仅是理科教学的要求，也是世界日益激烈竞争的必然趋势。传统的知识观认为知识是一种关于外部世界的表征，强调知识的客观性和真理性。[3]这种知识观用在教育中，就势必让我们把知识当成定论，看成无须理解和记忆的绝对真理，课本就是至高无上和毋庸质疑的圣经，忽略了知识的情景性、知识的动态性和过程性以及知识的客观隐性价值，这就势必造成知识的“惰性”，去情景化，这样获得的知识迁移能力不强，无法形成稳定的知识结构和认知结构，只有在情境中产生或者获得的知识才能更好的满足“为迁移而教”的原则。显然以传统知识观为载体的课程无法满足化学教育以培养科学素养为本的要求。

二、基于建构主义的化学课程观

建构主义理论主张情境、协作、会话和意义建构与新课程提出的探究、合作、自主学习有一致性。建构主义的理念包涵了探究教学的一般要素，建构主义承认知识的暂时性和相对性和可批判性，正因为这种科学知识观的变化，使人们对科学知识和理科教学产生了重新认识，从而也必导致理科课程理念与理科课程实践的变化与更新。建构主义的知识观是动态的，是学生自己建构的。教师应为学生创造有利于创造的情景，注重化学知识的实践性和对科学现象的解释。这种化学知识观是对传统化学课程和教学观的巨大挑战。根据建构主义课程观，科学知识或技能是学生构建他自己学习的工具。在建构主义看来，课程设计的核心是理解，而不是接受，课程内容的焦点是思想内容，而不是逻辑运用。因此课程并不是知识技能的集合体，而是一系列活动目标。[4]传统的化学教材是不适于进行建构主义教学的。作为一种学习的材料，传统的化学教材存在很大的局限性，传统的化学教材是一种非常有限的经验主义科学知识观，忽视了人们对科学性质的认识的变化。而建构主义的化学课程观，注重化学课程知识内容的情景性，探究性和社会性、以及各种学科知识的综合性和学科知识的融合，还原了知识本身的存在形式，建构主义的课程观把显性和隐性课程的价值融合在一起，对提高学生的科学素养有及其重大的意义。建构主义课程观主张在学生的“最临近发展区”构建知识体系，课程呈现方式生活化、综合化、个性化和多样化，课程设计直接指向培养学习者，课程设计的是为了培养学生的探究意识和探究能力，激起学生的探究欲望和探究兴趣，能够让学生更好的理解科学本质和体验科学探究的过程，在课程实施和组织中，它主要通过紧密联系日常生活和学生现有的生活经验，创设问题情境，挖掘教材中适合探究的情景素材，组织学生学习和探究活动，满足学生科学发现的兴奋感和成就感，在课程评价上，主要是趋于过程性和发展性评价。课程基本目标的达成可以最大限度的促进学生科学素养的形成，这些目标包括获得亲身参与科学探究的体验，学会合作和分享，提高学生的问题解决与发现能力，培养科学态度和科学道德，培养对社会的责任感和使命感。建构主义注重“情境”“协作”“会话”和意义建构，注重知识的过程性，情境性和建构性，所以建构主义的课程观作为知识内容的载体能更好体现新课程标准提倡的自主学习，探究学习和合作学习的理念。建构主义课程观认为能力不仅是智力，还包括操作能力、交往能力和信息获取与处理能力等等，这样不仅仅是注重为所学知识的基础性，而是注重为学生形成各项素质的基础，即基础学力的养成。

［摘要］在推进新时代思想政治工作改革攻坚时期，课程思政创新改革也在逐步推进。项目组结合化学专业基础必修课物理化学的课程思政优质课程改革，探讨了物理化学知识体系中的思政元素，介绍了物理化学课程思政教学改革的具体措施和特色。初步改革效果表明，物理化学课程思政创新改革可以促进物理化学教学、提高教学效果和加强学生的思想政治修养。

［关键词］物理化学；课程思政；教学改革

指出：“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”[1]物理化学是高等院校与化学相关的专业基础必修课，已经进行了一些课程改革探索[2-4]。同时，在新形势下，进行了一些创新性教学探索[5-7]。在推进新时代思想政治工作改革攻坚时期，课程思政创新改革也在逐步推进[8]。为了深入推动新时代中国特色社会主义思想进教材、进课堂、进头脑，物理化学课程也要发挥其与思政课同向同行的协同效应。因此，我们启动了物理化学课程思政建设工作[9-11]。在物理化学日常课堂教学中，在物理化学知识传授中强调价值引领，凝聚知识底蕴，隐性地将思想政治教育融入课堂教学中。结合我们的教学实际和物理化学课程思政教学改革实践，本文探讨了物理化学知识体系中的思政元素，介绍了课程思政改革的一些措施和效果，分析了物理化学课程思政创新改革的可行性和重要意义。

一、物理化学知识体系中的思政元素

物理化学学科是经过无数科学家的艰苦付出，一点一滴从无到有逐步建立起来的，是目前比较完善的学科体系。物理化学虽然是一门典型的大学化学专业基础必修课，但在其知识体系中蕴含着一些思政元素。为了达到教书育人的目的，教师应结合课上相关教学内容，挖掘思政元素。如结合对物理化学知识体系贡献比较大的科学家的科研经历和人生经历激发学生的学习兴趣、奋斗精神和爱国情怀。对物理化学学科发展做出巨大贡献的科学大家主要包括范霍夫、范德华、卡诺、焦耳、麦克斯韦和玻尔兹曼等人[12]，此外，还包括我国胶体科学主要奠基人、著名物理化学家傅鹰先生，我国物理化学的奠基人之一北京大学的黄子卿教授等。在相关章节给学生们介绍他们的贡献、人生经历和科研历程，这些都是蕴含在物理化学知识体系中的思政元素。近年来物理化学学科不断发展，知识体系不断更新。物理化学与多学科交叉，扩展了学科领域，又与当代新技术的发展紧密相连。因此，通过与物理化学适当章节讲授相结合，介绍与物理化学学科相关的现代科学技术发展现状，如“天眼”大射电望远镜、神威太湖之光超级计算机、横跨零丁洋的港珠澳大桥等，让学生开阔眼界，了解我们国家取得的巨大科技进步和成果，增强学生的民族自豪感，达到爱国主义教育的育人教学目的。物理化学课的学习，既要使学生学到物理化学的知识，又要对学生的思想有所启迪和影响，达到思想政治教育的目的。教师也可在适当教学环节中介绍邓稼先、郭永怀、朱光亚、南仁东等国内杰出科学家的经历和对国家的巨大贡献，告诉学生要像这些为了民族和国家做出杰出贡献的科学家一样，要爱祖国，要有家国天下的情怀和民族担当。

二、物理化学教学与课程思政改革协调推进具体教学案例

在挖掘物理化学知识体系中的思政元素的基础上，要找到与物理化学课程知识点相结合的切入点，将思政教育以有效方式融入理论课课堂教学中。例如，在介绍描述实际气体行为的状态方程知识点时，主要介绍范德华气体状态方程。范德华由于社会等级和阶级地位所限，几次中断学业，但他凭着坚韧和执着，在36岁时终于取得博士学位，提出了著名的范德华方程，并由此在73岁时获得诺贝尔物理学奖。课堂教学中教师以范德华对知识的渴求、对科研的执着精神，既隐性地教育学生要有不畏困难、坚忍执着的精神，同时又加深了学生对范德华气体状态方程的理解。表1列举了部分教学知识点与思政相结合的具体教学案例。另外，我们也可以介绍学生身边的一些自强不息、积极进取的典型，用身边人和同龄人的事教育学生效果会更好。这样可以端正学生的学习态度，激发学生的学习兴趣和乐观向上的精神，达到提高物理化学课程教学效果的目的。

一、教学目标的多元化

以学生为本是教学改革的根本目的，由于学生都有个性和需要等千差万别，只有设置多元化的课程，体现课程的个性化，人本化，才能满足不同学生的发展需要．新课改的教学课标提出，化学教学不仅要提高学生的知识技能，也要培养能力和方法，同时情感态度等教育也不能缺失．从美国、德国、英国等发达国家的中学化学课程设置看，为了满足学生的不同需要而开设不同形式的化学课程供学生选修，已成为一种趋势．例如，美国虽然1993年颁布了《国家科学素养基准》，并在1996年制定了《国家科学教育标准》，但它们只是起了指导性的作用，具体采取何种形式和怎样实施，就由各学校自己决定了．从化学课程的设置来看，在美国不仅不同的中学各有特点，而且同一中学也有开设几种不同要求的化学课程，从而最大范围地满足了学生在化学知识方面的不同需要．英国很多学校的化学课程和教学形式的设置也都由学校自己制定，因此各学校的化学课程设置也各有特点．日本在教育上虽然实施全国统一课程标准，但设置化学课程也是根据学生的不同需要设置几种课程，其中有必修课，也有选修课．

二、学习方式多样化

纯粹的接受式学习已经落后，多种多样的学习方法慢慢地发挥了其优点．看课本、看视频、听教师讲解学习等是接受式学习的形式，这一直都是最基础的．通过对自然、社会现象、文字材料、科学实验等进行研究，获得数据，发现问题，学习知识，这是另一种发现式学习，它重在培养学生的自主学习以及创新思维等能力，也是可持续发展观的一部分．美国在1993年出版的教科书《社会中的化学》，全书共有8个单元，其中就有21个“你决定”的探究性内容，等于说平均每个单元就有2．5个;学生通过自己的研究活动对每个问题都可以提出自己的解决方案．然后就是动手实践、亲身体验和感受的体验式学习．在实践生活中，人们通过对事物情感以及问题的反复研究与探索，反复练习实践与亲身感受，发现事物的内部知识，从而能从中学习和体会到某些不能用语言讲解而得到的知识，然后掌握某些技能，养成某些习惯，并形成某些情感．近年来网络化学课程开始在一些国家盛行，利用技术上的优势，学生可以自选学习内容，自定学习进程，选择自己认为合适的学习方法．这些化学课程都体现了多样化的改革趋势．

三、课堂教学开放化

轻松融洽的课堂气氛，不仅能带动学生的学习兴趣，也能鼓励学生敢于表现与表达，还能给学生一个自主的学习空间，让他们能在思维和探讨、合作与学习中学习知识．即可以结合学校教学资源、自然教学资源和网络教学资源等，以实践讲解和感受等多功能形式教育学生，使教育质量最优化．同时也能在学习过程中促进学生之间的交流与合作，以及学生和老师之间的思想碰撞，这都对学生的学习有重要作用．如果在课堂营造一个真实化的情境，对生活中的实际问题进行设计模拟，让学生在真实的情境里进行学习和探究，能有效地促进他们对知识的掌握．例如，在教科书《社会中的科学和技术》第三单元里，关于“食盐的电解及有关化学产品”的学习内容，给学生提供了一个工厂实际生产的真实情境，学生要通过探究的方式学习．学生在这真实问题解决的探究环境中更乐意去融入和研究，更容易在生活中的实际问题里应用．

四、网络教学普及化