郭 暢，吳臘霞

（安慶師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，安徽安慶246133）

我校物理化學(xué)課程1999年經(jīng)安徽省教育廳批準(zhǔn)，確立為首批省重點(diǎn)建設(shè)課程；2004年，被評(píng)為首批省級(jí)精品課程。隨著學(xué)校的不斷發(fā)展壯大，物理化學(xué)課程覆蓋延展成為“物理化學(xué)”“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”“結(jié)構(gòu)化學(xué)”“統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)”“化學(xué)動(dòng)力學(xué)與催化”“界面與膠體化學(xué)”“配位化學(xué)”等系列課程，授課對(duì)象由原來的化學(xué)專業(yè)擴(kuò)展成應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、化學(xué)、環(huán)境工程、車輛工程、自動(dòng)化等多個(gè)專業(yè)。為了適應(yīng)新專業(yè)新形勢(shì)的需要，進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)校學(xué)科影響力，提升化學(xué)化工學(xué)院學(xué)科發(fā)展能力，不僅要細(xì)化物理化學(xué)課程在各專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)，還要保證物理化學(xué)知識(shí)點(diǎn)在各專業(yè)的延展和擴(kuò)充[1-2]。據(jù)此，課題組按照3個(gè)遞進(jìn)層次進(jìn)行了物理化學(xué)立體化課程體系的構(gòu)建和探索。第1層次是完善原有化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程“物理化學(xué)”，建設(shè)以多媒體課件為主體，精品課程網(wǎng)站為輔助，視頻教學(xué)、在線答疑、課堂研討、模擬實(shí)驗(yàn)、自編教材講義等多種手段為脈絡(luò)的物理化學(xué)課程教學(xué)體系。第2層次是在第1層次建設(shè)基礎(chǔ)上，立足于化學(xué)專業(yè)、化學(xué)工程與工藝專業(yè)、材料化學(xué)專業(yè)以及資源環(huán)境學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)的發(fā)展，參照國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)水平標(biāo)準(zhǔn)，致力于培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型“新工科”人才，改革各專業(yè)“物理化學(xué)”課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容，規(guī)范課程教學(xué)基本要求，形成適用于不同專業(yè)的物理化學(xué)課程體系。第3層次，在前兩個(gè)層次的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大物理化學(xué)學(xué)科課程群建設(shè)，這也是課題組課程建設(shè)的終極目標(biāo)。將第2層次建設(shè)的“物理化學(xué)”課程作為大立體化課程體系的主干課程，以物理化學(xué)的理論基礎(chǔ)即化學(xué)專業(yè)必修課“結(jié)構(gòu)化學(xué)”、物理化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于化工專業(yè)所衍生出來的“化工熱力學(xué)”、物理化學(xué)知識(shí)在材料化學(xué)專業(yè)的主要應(yīng)用“材料科學(xué)基礎(chǔ)”這3門課程構(gòu)建核心課程群。圍繞主干課程和核心課程群，設(shè)計(jì)立體化課程內(nèi)容體系與實(shí)踐項(xiàng)目開發(fā)，探索構(gòu)建大物理化學(xué)立體化課程體系。

1 制定、完善立體化課程體系教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容

目前，本校有4個(gè)專業(yè)將“物理化學(xué)”設(shè)置為專業(yè)基礎(chǔ)課，課題組針對(duì)各專業(yè)的相關(guān)單位和企業(yè)的崗位要求進(jìn)行了調(diào)研，堅(jiān)持以學(xué)生為本，致力于為各專業(yè)后續(xù)課程夯實(shí)基礎(chǔ)，結(jié)合2018版培養(yǎng)方案的要求，精心調(diào)整了不同專業(yè)“物理化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容，制定了相應(yīng)的教學(xué)大綱。

化學(xué)專業(yè)主要任務(wù)是培養(yǎng)中學(xué)化學(xué)教師，物理化學(xué)課程作為理論化學(xué)，對(duì)于中學(xué)化學(xué)重難點(diǎn)的深入理解至關(guān)重要。鑒于中學(xué)化學(xué)涉及平衡反應(yīng)移動(dòng)、電化學(xué)以及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，在化學(xué)專業(yè)的物理化學(xué)授課時(shí)，就要注重章節(jié)相關(guān)案例的羅列和解釋。化學(xué)化工學(xué)院一直學(xué)風(fēng)濃厚，化學(xué)專業(yè)大部分同學(xué)都愿意繼續(xù)深造，積極準(zhǔn)備研究生入學(xué)考試，而“物理化學(xué)”課程就是一門必考的專業(yè)基礎(chǔ)課。為了服務(wù)這一部分同學(xué)，在大三下學(xué)期專門開設(shè)了“高等物理化學(xué)”，主要目的是進(jìn)一步深化物理化學(xué)相關(guān)學(xué)習(xí)，除了介紹了統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)這部分內(nèi)容以外，還對(duì)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和電化學(xué)的重難點(diǎn)進(jìn)行了回顧和總結(jié)。

對(duì)于化學(xué)工程與工藝專業(yè)，仔細(xì)調(diào)研相關(guān)后續(xù)課程的內(nèi)容和要求，將其中物理化學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理和細(xì)化，發(fā)現(xiàn)“化工原理”涉及相平衡中精餾的知識(shí)點(diǎn)，“化工熱力學(xué)”涉及熱力學(xué)中卡諾循環(huán)，“化工工藝流程”之合成氨工業(yè)生產(chǎn)的原理中同時(shí)涉及化學(xué)平衡和表面動(dòng)力學(xué)，而“化學(xué)反應(yīng)工程”對(duì)動(dòng)力學(xué)中的簡單級(jí)數(shù)反應(yīng)和多相催化反應(yīng)的要求比較高。結(jié)合這幾門課程的具體要求，對(duì)“物理化學(xué)”課程中的熱力學(xué)、化學(xué)平衡、相平衡和動(dòng)力學(xué)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了強(qiáng)化和調(diào)整。考慮到國家對(duì)從事化工工程（包括化工、石化、化纖、醫(yī)藥和輕化）設(shè)計(jì)及相關(guān)業(yè)務(wù)活動(dòng)的專業(yè)技術(shù)人員實(shí)行執(zhí)業(yè)資格注冊(cè)管理制度，相關(guān)技術(shù)人員必須通過注冊(cè)化工工程師執(zhí)業(yè)資格考試。而“物理化學(xué)”正是專業(yè)基礎(chǔ)科目之一，是化工專業(yè)畢業(yè)生進(jìn)入化工行業(yè)的必備知識(shí)，所以，對(duì)化工專業(yè)的授課更注重應(yīng)用方面，強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，要求工科同學(xué)能獨(dú)立進(jìn)行公式推導(dǎo)和相關(guān)證明，要能學(xué)以致用，切實(shí)掌握相關(guān)物理化學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

材料化學(xué)專業(yè)突出熱力學(xué)、相平衡和表面化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，為后續(xù)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”“材料物理”等課程奠定基礎(chǔ)。因?yàn)槟壳盎瘜W(xué)化工學(xué)院的材料化學(xué)專業(yè)偏高分子方向，所以，在進(jìn)行表面和膠體的教學(xué)中，對(duì)高分子的相對(duì)分子量和各種粘度進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。

環(huán)境工程專業(yè)重點(diǎn)強(qiáng)化熱力學(xué)函數(shù)基本概念、平衡原理的實(shí)際應(yīng)用、溶液、反應(yīng)速率方程、電解表面現(xiàn)象、膠體化學(xué)等教學(xué)內(nèi)容，為后續(xù)“環(huán)境生態(tài)學(xué)”“大氣污染控制”等課程的學(xué)習(xí)提供方法和理論指導(dǎo)。

通過制定不同專業(yè)“物理化學(xué)”教學(xué)大綱，課程組對(duì)第3層次課程體系中的主干課程把握性更強(qiáng)，為大物理化學(xué)的立體化建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的思想基礎(chǔ)，有力保障了教學(xué)質(zhì)量。在立體化課程體系的核心課程群建設(shè)中，充分利用主干課程建設(shè)成果，拓展深化各核心課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，在總結(jié)近幾年教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，制定了三門相關(guān)核心課程的教學(xué)大綱?！敖Y(jié)構(gòu)化學(xué)”是通過了解微觀體系中微粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，獲得原子、分子和晶體結(jié)構(gòu)的基本理論和基本知識(shí)，為學(xué)生今后從事教學(xué)和科研或繼續(xù)深造打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。化學(xué)專業(yè)的結(jié)構(gòu)化學(xué)單獨(dú)開課，在2018年培養(yǎng)方案中，材料化學(xué)的結(jié)構(gòu)化學(xué)作為“物理化學(xué)(2)”開設(shè)?；I(yè)開設(shè)的“化工熱力學(xué)”和材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)的“材料科學(xué)基礎(chǔ)”也屬于核心課程，課題組打破按專業(yè)劃分教研室的格局，積極吸納化工和材化專業(yè)授課教師，互相學(xué)習(xí)，共同討論，將相關(guān)物理化學(xué)知識(shí)點(diǎn)深化細(xì)化到各門核心課程，鼓勵(lì)教師引入工科類別科研實(shí)踐和相關(guān)課題實(shí)例，教學(xué)效果明顯。

2 構(gòu)建物理化學(xué)立體化課程體系教學(xué)平臺(tái)

在第二層次課程建設(shè)中，通過集體備課，制定適用于不同專業(yè)的主干課程“物理化學(xué)”課件。積極利用新技術(shù)，結(jié)合ppt和Cam tasia Studio程序嘗試制作視頻課程，直接上傳至QQ教學(xué)群，學(xué)生可在線或下載觀看，遇到難點(diǎn)還可以重復(fù)學(xué)習(xí)，反復(fù)揣摩。在占有和整合大量資料的基礎(chǔ)上，建立第3層次大物理化學(xué)教學(xué)輔導(dǎo)網(wǎng)站。針對(duì)主干課程“物理化學(xué)”，上傳了各章節(jié)練習(xí)題和思考題，制作了各章節(jié)在線測(cè)試，提供了大量物化相關(guān)學(xué)習(xí)資料。同時(shí)將核心課程群相關(guān)資料，如教學(xué)大綱、課件、仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)視頻等上傳至網(wǎng)站，便于不同專業(yè)同學(xué)進(jìn)行發(fā)散性學(xué)習(xí)。

3 打造開放型、多元化、立體化物理化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)

物理化學(xué)教研室9名教師中博士6名，碩士3名，35歲以下教師占50%，一支充滿活力，教學(xué)特色鮮明，學(xué)術(shù)造詣高，教學(xué)能力強(qiáng)，學(xué)術(shù)研究背景互補(bǔ)，職稱結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理，開放型、多元化的教學(xué)團(tuán)隊(duì)已大體形成。項(xiàng)目組鼓勵(lì)年輕教師進(jìn)行教學(xué)研究，實(shí)行導(dǎo)師制和聽課制，不僅保證了教學(xué)質(zhì)量，也增強(qiáng)了凝聚力。吸收思想活躍的年輕教師，集體備課、集體討論，形成良性循環(huán)。課題組教師結(jié)合在研課題，先后在教學(xué)中引入有機(jī)電合成、鋰離子電池、光電催化、光解水、電子銅箔關(guān)鍵技術(shù)等多個(gè)新型課題實(shí)例，有機(jī)結(jié)合專業(yè)理論和科學(xué)研究，拓展本科教學(xué)資源，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，先后指導(dǎo)學(xué)生獲得安徽省“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品競賽一等獎(jiǎng)、安徽省大學(xué)生化學(xué)競賽一等獎(jiǎng)等多個(gè)省級(jí)競賽獎(jiǎng)勵(lì)。同時(shí)，為了緊密結(jié)合企業(yè)人才需求，積極安排專業(yè)教師到研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)頂崗實(shí)踐，提高技能水平，并專門聘請(qǐng)相關(guān)化工企業(yè)工程師作為兼職教師，參與制定人才培養(yǎng)方案，設(shè)計(jì)工科課程考核標(biāo)準(zhǔn)，提供生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)的相關(guān)指導(dǎo)，在人才培養(yǎng)方面給出寶貴建議。課題組還設(shè)想邀請(qǐng)物理化學(xué)方面的知名校友，定期為學(xué)生開設(shè)學(xué)術(shù)講座，介紹學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)。鼓勵(lì)師生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，注冊(cè)國外知名大學(xué)相關(guān)MOOC，在英語氛圍下進(jìn)行學(xué)習(xí)討論，培養(yǎng)國際化開放式思維。

4 變革教學(xué)組織形式，引進(jìn)新的教學(xué)方法，推行立體化考核方式

在第2層次的課程建設(shè)中，為了對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充、方便學(xué)生與教師的雙向溝通，課題組針對(duì)各專業(yè)不同年級(jí)建立了3個(gè)QQ教學(xué)群，專門用于課外輔導(dǎo)和交流。目前，群在線人數(shù)逾700人，群文件超過2G，教師擔(dān)任管理員，堅(jiān)持天天在線解答。課題組2018年成功申報(bào)安徽省大規(guī)模在線開放課程示范項(xiàng)目，正積極進(jìn)行物理化學(xué)MOOC錄制和制作，為結(jié)合在線教學(xué)，進(jìn)一步實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂提供有力支持。

為了探索物理化學(xué)課程的終結(jié)性評(píng)價(jià)模式，引入了形成性評(píng)價(jià)方式。在主干課程各章節(jié)結(jié)束之后，引導(dǎo)組織學(xué)生參與各種形式的測(cè)試、搶答和討論，設(shè)置學(xué)生感興趣的、難易程度適中的任務(wù)，提高學(xué)生參與度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[3-5]。充分利用MOOC平臺(tái)的在線評(píng)價(jià)功能，章節(jié)作業(yè)、課后問答、在線測(cè)試的動(dòng)態(tài)化評(píng)價(jià)結(jié)果都可作為最終評(píng)分的部分依據(jù)，真正做到形成性評(píng)價(jià)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

5 總結(jié)

通過三個(gè)不同層次的物理化學(xué)立體化課程體系的建設(shè)，本課題組2014年獲批安徽省重大教學(xué)改革研究項(xiàng)目“物理化學(xué)立體化課程體系建設(shè)”，2018年該項(xiàng)目通過結(jié)題答辯并評(píng)為優(yōu)秀，同期結(jié)題的284個(gè)省級(jí)重大教改項(xiàng)目中，只有6個(gè)被評(píng)定為優(yōu)秀等級(jí)。同年，主干課程“物理化學(xué)”成功申報(bào)省級(jí)大規(guī)模在線開放課程（MOOC）示范項(xiàng)目。目前，以第1層次和第2層次物理化學(xué)課程的立體化建設(shè)為輻射點(diǎn)，帶動(dòng)核心課程群建設(shè)，主干課程和核心課程群互相融合彼此促進(jìn)，第3層次的大物理化學(xué)立體化課程體系已經(jīng)初具規(guī)模，取得了較好的教學(xué)效果和社會(huì)反響。