鄭云，楊衛(wèi)華，陳亦琳，翁建新(華僑大學 材料科學與工程學院，福建 廈門 361021)

1 物理化學課程教學現(xiàn)狀

當前，國家正在建設“新工科”，更加重視創(chuàng)新型、實用型、綜合型人才的培養(yǎng)[1]。物理化學課程是是材料科學與工程、功能材料、制藥工程、生物工程等工科專業(yè)的基礎課，其知識體系與能源、材料、生命、環(huán)境等新工科產(chǎn)業(yè)密切相關[2]。然而，物理化學課程的理論性、邏輯性、抽象性較強，學生學習難度大。傳統(tǒng)的教學模式是以知識傳授為主，導致許多學生被動地接受知識，被動地完成教師安排的任務，抑制了學生的好奇心和想象力，不能有效地培養(yǎng)高素質的專業(yè)人才[3]。因此，發(fā)展新的教學模式，在物理化學課程教學中注重培養(yǎng)學生的科學思維方法、創(chuàng)新能力和工程意識，對塑造適應未來社會發(fā)展的“新工科”人才大有裨益。

2 多案例“翻轉”課堂的優(yōu)勢

翻轉課堂是一種“先學后教”、變被動學習為主動學習的教學模式，能大大提高學生的自主學習能力以及解決問題的能力[4]。案例教學法采用生動的具體案例，通過情境再現(xiàn)的方式，使學生的洞察力得以訓練，知識得以檢驗，分析能力得以發(fā)展[5]。將數(shù)量多、獲取渠道多、思政結合點多、新興前沿多、交叉學科多的多樣化案例融入物理化學的翻轉課堂教學中，可以有效縮短理論教學與實踐的差距，在保持學術性的同時兼顧多樣性、時效性和趣味性，提高教學質量和育人效果[6]。

3 多案例“翻轉”在物理化學理論教學中的實施途徑

3.1 形成多案例的教學資源

教師從多渠道找出與知識點密切相關的生活生產(chǎn)、實驗實踐、思政教育、新聞熱點、科學前沿、跨學科問題等諸多案例，并將案例有機地融入到整個教學布局和過程中[7]。通過提供化學史和科學家經(jīng)歷等相關視頻，使學生感悟科學家們?yōu)榱丝茖W研究全力以赴、不懈努力、拼搏奮斗、勇于奉獻的精神，吸取科學家們在實驗和科學研究中的經(jīng)驗和教訓，培養(yǎng)辯證唯物主義思想[8]。

例如在學習催化章節(jié)知識時，可向學生介紹“中國光催化之父”—付賢智院士的經(jīng)歷故事。福州大學付賢智院士在從事博士后工作后拒絕了國外優(yōu)越的科研條件和生活環(huán)境，毅然回國開啟我國光催化領域的研究，致力于世界一流學科建設高校的發(fā)展，以滿腔的愛國情懷為國家能源戰(zhàn)略、環(huán)境保護、高等教育事業(yè)的發(fā)展努力奮斗。付賢智院士領導的光催化團隊開發(fā)了印染廢水深度凈化與回用設備、光催化空氣凈化器、光催化抗菌口罩、建筑外墻涂料、防污閃絕緣子，將光催化技術應用于廢水治理、空氣凈化、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑材料、電力輸運等領域中，研發(fā)的多項技術和產(chǎn)品達到國際領先水平，給國內的社會民生工業(yè)帶來極大的便利。

廈門大學孫世剛院士在法國從事博士后工作后，回國從事電化學研究。當時國內的科研條件與國外相比落差很大，為了能建設固體表面物理化學研究實驗，他迎難而上；設備陳舊落后，他就想辦法改善和克服；科研經(jīng)費欠缺，他就能省則省。秉承著“為自己的祖國搞科研，再苦再累也值得”的信念，孫世剛院士帶領團隊成員在我國能源、催化、材料、化工等領域作出重大貢獻。30多年來孫世剛院士始終堅持在第一線從事教學、科研和人才培養(yǎng)工作；長期主講物理化學，主編出版“十一五”和“十二五”國家規(guī)劃教材，建設國家精品課程，從事化學的公益科普宣傳，為青少年人才的培養(yǎng)作出貢獻。

在講授腐蝕章節(jié)時，通過視頻短片的方式介紹中國腐蝕電化學領域的開拓者與領導者—曹楚南院士的成長經(jīng)歷，講述他在逆境中鉆研電化學阻抗譜的故事，培養(yǎng)學生在逆境中不屈不撓的科研精神和勤奮刻苦的治學態(tài)度。通過展示我國物理化學先輩們的經(jīng)歷故事，讓學生感受到科學家熱愛祖國、忠于祖國和人民、不怕困難、迎難而上、勤奮學習的崇高精神。

在學習可逆電池時，通過引入電池發(fā)展史、我國電池行業(yè)發(fā)展狀況和“能源危機”的實況，使學生認識到物理化學知識的應用價值，認識到在黨領導下國家的飛速發(fā)展以及人們物質生活水平的提高，增強民族自豪感和愛國之情；在學習電化學電動勢產(chǎn)生的原因時，適當介紹太陽能、風能、潮汐能、相變能等綠色可再生能源的發(fā)展動態(tài)等內容，使學生深刻認識國家大力發(fā)展新能源汽車政策的內在原因，增強環(huán)境保護意識；在學習化學動力學時，可通過決速步引申到個人與集體的關系。如果個人能力太差，會影響團隊的進步，督促學生努力學習，掌握扎實的專業(yè)技能，不能成為集體的短板；能力太強了，但是沒有合作，其他成員的積極性就不能調動，集體還是不能成長。只有每個成員充分發(fā)揮自己的最大能力，才能使團隊利益最大化，個人得到最快的發(fā)展。在表面物理化學中，借助近年來冬季嚴重霧霾的現(xiàn)象，設計“霧霾中的表面物理化學”研究課題供學生討論。從霧霾的表面物理化學原理出發(fā)，讓學生從內心深處樹立環(huán)保理念[9]。

3.2 建立以學生為中心、先學后教的教學模式

課前，教師從互聯(lián)網(wǎng)和MOOC平臺上篩選出合適的教學視頻，為學生制定相應的學習任務。學生自主觀看教學視頻和案例資料，與小組成員完成典型案例的初步探討，制作學習內容PPT。通過網(wǎng)絡平臺、微信和QQ實現(xiàn)師生之間的互動，教師督促學生及時完成課前學習，密切關注學生從平臺提交的問題，及時給予針對性的指導。在課堂上，學生以小組形式圍繞案例進行深入地探究和討論，合作解決問題；教師引導學生進行討論和辯論，并及時提供個性化的指導和建議，鼓勵學生全面了解物理化學課程的相關知識。然后老師對各組的報告內容進行個性化點評，回答討論中常見的問題，梳理知識點，強調重點內容。課后，學生通過做練習題、測試題、專題研究、課程論文等方式，實現(xiàn)知識的內化吸收與靈活運用。在此過程中如有疑問，學生仍可利用互動平臺進行小組或教師之間的交流，共同推動知識的內化和吸收[10]。

3.3 構建多維度評價機制

教師將課堂討論、小組探究、網(wǎng)絡測試、作業(yè)等納入評價結果，結合期末成績得出學生的綜合成績。教師從學生在課前、課中、課后的表現(xiàn)動態(tài)評價學習效果，并結合考試成績分階段表揚、批評、總結。學生通過學校網(wǎng)絡平臺、QQ和微信向教師提出教學建議，有利于后續(xù)課程建設和教學過程的實施。

4 結語

為解決物理化學課程中存在的知識點抽象、理論難以聯(lián)系實際、學生學習積極性低等問題，將多案例“翻轉”教學模式應用于物理化學課程的教學中。通過引入生活生產(chǎn)、新聞軼事、前沿熱點的案例，將抽象深奧的概念理論與具體案例相結合，幫助學生理解基本概念和原理，提升學生的學習興趣。通過引入蘊含正確世界觀、人生觀、價值觀的課程思政教育案例，對學生的科學精神、道德修養(yǎng)、思想品質、理想信念產(chǎn)生實質性的影響，實現(xiàn)教育“立德樹人”的根本任務。這種教學模式不僅能夠提高學生的學習興趣，增強理論聯(lián)系實際和分析解決問題的能力，還能夠在教學過程中有機地融入課程思政教育，培養(yǎng)學生端正的學習態(tài)度、嚴謹求實的科學精神、良好的團結合作精神，提高學生的綜合素質，以培養(yǎng)出“新工科”背景下具有扎實知識技能和創(chuàng)新意識的復合型人才。