摘"要：在理工科教育中，“物理化學(xué)”課程是化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的核心，既能夠奠定理論基礎(chǔ)，又是提升學(xué)生綜合能力的關(guān)鍵。本研究集中于“物理化學(xué)”的膠體化學(xué)部分，通過教學(xué)改革創(chuàng)新教學(xué)法與更新內(nèi)容，以提升教學(xué)和學(xué)習(xí)成效。采用案例教學(xué)、小組討論、實踐操作等現(xiàn)代教學(xué)手段，并結(jié)合對學(xué)生態(tài)度和成效的調(diào)查，評估教改對學(xué)生興趣、理論實踐融合、批判性思維和創(chuàng)新能力的影響。結(jié)果顯示，創(chuàng)新教法顯著提高了學(xué)生的專業(yè)理解和興趣，促進(jìn)了綜合素質(zhì)提升，證明教學(xué)改革有助于學(xué)業(yè)和全面發(fā)展。因此，該研究為理工科教育中教學(xué)創(chuàng)新提供了實證支持。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)；膠體化學(xué)；教學(xué)改革

Exploring"and"Mining"Innovative"Teaching"Methods"in"the

“Physical"Chemistry”Course

—A"Case"Study"of"Colloid"Chemistry"Teaching

Li"Zhen"Du"Chuanlai*

College"of"Food"Engineering，Anhui"Science"and"Technology"University"AnhuiFengyang"233100

Abstract：In"the"educationnbsp;of"science"and"engineering，the"\"Physical"Chemistry\""course"is"essential"for"chemistry"and"related"majors，both"laying"a"theoretical"foundation"and"key"to"enhancing"students'"comprehensive"abilities.This"research"focuses"on"the"Colloid"Chemistry"part"of"\"Physical"Chemistry\"，aiming"to"improve"teaching"and"learning"outcomes"through"educational"reform"by"innovating"teaching"methods"and"updating"content.It"utilizes"modern"teaching"techniques"like"case"teaching，group"discussions，and"handson"operations，combined"with"surveys"on"students'"attitudes"and"performance，to"evaluate"the"impact"of"these"reforms"on"student"interest，the"integration"of"theory"and"practice，critical"thinking，and"innovative"abilities.The"results"indicate"that"innovative"teaching"methods"significantly"improve"students'"professional"understanding"and"interest，promoting"the"enhancement"of"comprehensive"qualities，demonstrating"that"educational"reform"is"beneficial"to"academic"achievement"and"overall"development.Thus，this"study"provides"empirical"support"for"innovation"in"teaching"methods"and"content"in"the"education"of"science"and"engineering.

Keywords：Physical"Chemistry；Colloid"Chemistry；Educational"reform

在當(dāng)前高等教育的框架中，教學(xué)改革被視為提高課程質(zhì)量和優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)體驗的核心策略。在科學(xué)教育領(lǐng)域，通過創(chuàng)新教學(xué)策略和課程內(nèi)容，加強(qiáng)理論與實踐相結(jié)合，對于促進(jìn)學(xué)生的批判性思維和提升學(xué)生的問題解決技能至關(guān)重要。研究指出，這一過程不僅要求對教學(xué)模式和教材進(jìn)行現(xiàn)代化更新，還需要教師積極融入最新的科研成果，確保教學(xué)內(nèi)容不斷適應(yīng)時代發(fā)展的需求。隨著教育觀念的不斷演進(jìn)，強(qiáng)調(diào)通過教學(xué)創(chuàng)新來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，培養(yǎng)其終身學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力，以應(yīng)對未來社會的多樣化和復(fù)雜性挑戰(zhàn)，成為教育改革的重要方向［15］。此外，這種教學(xué)革新還包括了對教育評估方法的重新思考，推動以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，從而確保教育活動更加貼近學(xué)生的實際需求和職業(yè)發(fā)展趨勢，進(jìn)一步提升教育的實用性和有效性［68］。

在理工科教育領(lǐng)域，特別是在基礎(chǔ)課程如“物理化學(xué)”的教學(xué)中，采納與科技進(jìn)步同步的教育理念顯得尤為重要。課程設(shè)計者通過整合最新科技成果、科研發(fā)現(xiàn)及實踐案例，旨在促進(jìn)學(xué)生對學(xué)科知識的深入理解和興趣，同時強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實際問題的能力。此外，實施多元化教學(xué)法，包括翻轉(zhuǎn)課堂、小組討論和項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，能夠有效促進(jìn)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)態(tài)度，提升其團(tuán)隊協(xié)作和溝通技能。這些教學(xué)策略的實施，旨在構(gòu)建一種動態(tài)、互動的學(xué)習(xí)環(huán)境，培育具備深厚專業(yè)知識與高度社會責(zé)任感的復(fù)合型人才，滿足社會發(fā)展對高素質(zhì)人才的需求［911］。通過高等教育的教學(xué)改革，以及對教育模式、內(nèi)容及方法的持續(xù)創(chuàng)新，為學(xué)生的全面發(fā)展和終身學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)，同時也為社會的持續(xù)進(jìn)步貢獻(xiàn)了關(guān)鍵力量。

1"“物理化學(xué)”課程的特點

在理工科院校中，“物理化學(xué)”課程對于食品專業(yè)的學(xué)生是基礎(chǔ)且具挑戰(zhàn)性的重要學(xué)科。該課程覆蓋了烹飪與營養(yǎng)、食品科學(xué)與工程，以及食品質(zhì)量與安全等多個領(lǐng)域，每年吸引約160名學(xué)生參與學(xué)習(xí)。通過深入學(xué)習(xí)“物理化學(xué)”，學(xué)生們能夠建立堅實的理論和實踐基礎(chǔ)，這對于他們在食品化學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的深入理解和掌握整個食品產(chǎn)業(yè)鏈的科學(xué)原理至關(guān)重要?！拔锢砘瘜W(xué)”以其復(fù)雜的理論和公式，考驗學(xué)生的抽象思維和邏輯推理能力，使其成為一門具有較高難度的課程。

為了提高教學(xué)效果，該課程采用了包括案例研究和實驗在內(nèi)的多樣化教學(xué)方法。案例研究使學(xué)生能夠通過分析具體實例，理解理論在實際中的應(yīng)用，而實驗教學(xué)則直接讓學(xué)生在實驗室中操作和觀察，從而加深對“物理化學(xué)”原理的理解。這種綜合教學(xué)方法不僅增強(qiáng)了學(xué)生的實踐技能，也激發(fā)了他們對科學(xué)的興趣。課程旨在培養(yǎng)學(xué)生將專業(yè)知識應(yīng)用于實際工作的能力，為他們將來成為高素質(zhì)的專業(yè)人才打下堅實的基礎(chǔ)。

2"“物理化學(xué)”課程教學(xué)改革的調(diào)查與分析

在食品工程學(xué)院進(jìn)行的“物理化學(xué)”課程教學(xué)改革調(diào)查中，通過“問卷星”平臺向食品科學(xué)與工程及食品質(zhì)量與安全專業(yè)的學(xué)生發(fā)放問卷，共收集121份有效回復(fù)。調(diào)查旨在全面評估學(xué)生對教學(xué)方法和課程內(nèi)容的更新看法及其接受度，涉及教學(xué)改革的必要性、對提升學(xué)習(xí)興趣的影響，以及對專業(yè)學(xué)習(xí)的具體助益。調(diào)查結(jié)果顯示，大部分學(xué)生認(rèn)可教學(xué)改革在增強(qiáng)課程吸引力和深化專業(yè)理解方面的積極效果，超過80%的學(xué)生強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容與方法整合的重要性，超過90%的學(xué)生對新引入的教學(xué)元素表現(xiàn)出高度興趣，這些數(shù)據(jù)證實了教學(xué)創(chuàng)新在提高學(xué)生參與度方面的關(guān)鍵作用。

此外，超過80%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)改革顯著幫助他們的專業(yè)學(xué)習(xí)，這表明教學(xué)改革不僅提升了學(xué)生對“物理化學(xué)”的興趣和專業(yè)知識的理解，還助力于綜合素質(zhì)和專業(yè)能力的提升。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)新教學(xué)方法和內(nèi)容更新，能夠有效促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重要性。此結(jié)果展示了學(xué)生對各項改革措施的看法和反饋，進(jìn)一步支持在食品工程教育領(lǐng)域中推動教學(xué)方法和內(nèi)容的革新。

3"“物理化學(xué)”課程中教學(xué)改革的策略與實施

在“物理化學(xué)”課程的教學(xué)改革中，特別注重通過教學(xué)策略的創(chuàng)新來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和科研能力。膠體化學(xué)作為課程中的一個核心單元，探討了膠體粒子的性質(zhì)以及它們在多種介質(zhì)中的分散性，這一領(lǐng)域?qū)τ谑称房茖W(xué)、藥物制備、新材料開發(fā)等應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。教學(xué)中，我們強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，同時采用案例研究方法，將理論知識與科研實踐緊密結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生對科研的興趣和參與。

例如，課程中會介紹膠體在環(huán)境治理中的應(yīng)用，通過這一案例幫助學(xué)生理解科技在推動可持續(xù)發(fā)展方面的作用，以及科學(xué)家在社會責(zé)任方面的重要角色。此外，還將探討膠體化學(xué)在新能源和生物醫(yī)藥等前沿領(lǐng)域的應(yīng)用，突出科學(xué)理論與國家創(chuàng)新戰(zhàn)略之間的聯(lián)系。這種教學(xué)方法不僅深化了學(xué)生對膠體化學(xué)的理解，還強(qiáng)調(diào)了科研在技術(shù)創(chuàng)新和國家發(fā)展中的關(guān)鍵作用。通過這樣的教學(xué)改革，我們旨在鼓勵學(xué)生積極參與科研活動，探索科學(xué)前沿問題，從而在專業(yè)知識和綜合素質(zhì)上實現(xiàn)全面提升。具體要點如下表所示。

4"效果評估：“物理化學(xué)”課程教學(xué)創(chuàng)新

在對食品科學(xué)與工程及食品質(zhì)量與安全專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行“物理化學(xué)”課程教學(xué)創(chuàng)新之后，通過匿名問卷調(diào)查收集到的反饋結(jié)果表明，教學(xué)改革收到了積極的響應(yīng)。更新的課程內(nèi)容，尤其是關(guān)于科學(xué)家的貢獻(xiàn)、中國科學(xué)發(fā)展歷史以及科學(xué)知識與現(xiàn)代研究的聯(lián)系，得到了學(xué)生的高度評價。超過80%的學(xué)生表示，這些內(nèi)容增加了他們的知識面，并激發(fā)了對科學(xué)研究的興趣。此外，對實驗課程進(jìn)行的重大改革也顯著提升了學(xué)生對科研的熱情，超過90%的學(xué)生表示改革后的實驗課程增強(qiáng)了他們對科研領(lǐng)域的興趣，超過80%的學(xué)生加入了科研團(tuán)隊，超過85%的學(xué)生參與了創(chuàng)新項目。這些成績不僅顯示了教學(xué)創(chuàng)新的有效性，還表明了它在促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和實踐參與方面的重要作用。

這些教學(xué)改革的效果不僅限于增強(qiáng)學(xué)生對“物理化學(xué)”的理解，它們還在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、國家認(rèn)同感以及對社會責(zé)任的認(rèn)識方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的積極影響，這強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)新教學(xué)方法在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、提升其學(xué)術(shù)及研究技能以及在培養(yǎng)其綜合素質(zhì)方面的關(guān)鍵作用。這些結(jié)果凸顯了綜合教育在專業(yè)學(xué)習(xí)中的重要性，證明了教學(xué)創(chuàng)新對于學(xué)生綜合能力提升的積極貢獻(xiàn)。

5"在“物理化學(xué)”課程中實施教學(xué)改革遇到的挑戰(zhàn)

在實施“物理化學(xué)”課程的教學(xué)改革中，我們遇到了不少挑戰(zhàn)?！拔锢砘瘜W(xué)”作為一個涵蓋廣泛知識體系和密集理論的學(xué)科，在有限的課時內(nèi)進(jìn)行內(nèi)容整合尤其困難。這一問題在應(yīng)用于特定領(lǐng)域，如食品科學(xué)與工程時更為明顯。教師在課程設(shè)計時需要從眾多知識點中篩選出既充實又能激發(fā)學(xué)生思維活動的內(nèi)容，這一過程充滿了挑戰(zhàn)，加之“物理化學(xué)”的高理論性和計算復(fù)雜性，更增加了整合的難度。因此，教學(xué)改革需要采用創(chuàng)新策略，比如引入現(xiàn)代技術(shù)資源、科學(xué)家的故事和科研案例，以增強(qiáng)課程的吸引力和教學(xué)的實效性。

此外，“物理化學(xué)”的教學(xué)改革還處在初級階段，缺乏成熟的教學(xué)大綱和評估機(jī)制，這也是推進(jìn)教學(xué)改革時需要解決的一個重要問題。為了克服這些困難，需要對課程內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行深入理解，并對課程結(jié)構(gòu)和評價方式進(jìn)行全面改革，這不僅能促進(jìn)課程內(nèi)容的有效整合，還有助于學(xué)生能力的全面提升。同時，加強(qiáng)對教師的培訓(xùn)，提高他們利用新理念和技術(shù)的能力，是確保教學(xué)改革成功實施的關(guān)鍵。通過這些措施，我們期待能夠解決現(xiàn)有挑戰(zhàn)，實現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新與學(xué)生學(xué)習(xí)體驗的改善。

結(jié)語

融合新興教育理念到基礎(chǔ)科學(xué)課程，尤其是“物理化學(xué)”，對于高等教育中創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。針對食品科學(xué)與工程專業(yè)的“物理化學(xué)”課程改革，通過刷新教學(xué)內(nèi)容和方法，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深了理論知識的掌握，并促進(jìn)了思維能力和社會責(zé)任感的全面成長。這種改革不僅增進(jìn)了學(xué)生對“物理化學(xué)”基本原理的理解，而且加深了他們對科學(xué)精神的認(rèn)同與社會責(zé)任的感知，證明了結(jié)合創(chuàng)新教育理念的教學(xué)改革的可行性及其在培育復(fù)合型人才方面的重要價值。此外，這一改革也為其他課程提供了寶貴的改革經(jīng)驗，指示了新時代高等教育創(chuàng)新的方向，展示了通過實施這些創(chuàng)新策略，可以更有效地促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展和教育質(zhì)量的提升。

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基金項目：安徽省教育廳質(zhì)量工程項目“食品工程原理虛擬仿真實驗”（2021xnfzxm026）

作者簡介：李真（1994—"），男，漢族，安徽鳳陽人，博士，講師，研究方向為食品質(zhì)量與安全。

*通信作者：杜傳來（1968—"），男，漢族，安徽鳳陽人，碩士，教授，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。