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[摘要]隨著工業(yè)4.0時代的來臨，“新工科”建設(shè)的深入推進(jìn)，急需加快人才培養(yǎng)模式、課程體系和課程教學(xué)改革。本文在分析了“新工科”建設(shè)要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出從課程內(nèi)容回歸解決實(shí)際工程問題、利用多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及課程論文著手，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、科研能力、科學(xué)精神，從而培養(yǎng)出具有責(zé)任心、創(chuàng)造力的復(fù)合應(yīng)用型優(yōu)秀化學(xué)化工人才。

[關(guān)鍵詞]新工科；物理化學(xué)；課堂教學(xué)；教學(xué)改革

進(jìn)入新世紀(jì)以來，以智能制造為核心，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)的應(yīng)用為標(biāo)志的工業(yè)發(fā)展進(jìn)入4.0時代。工業(yè)4.0時代，世界高等教育正在發(fā)生革命性變化，并呈現(xiàn)出了“大眾化、多樣化、國際化、終身化、信息化”的趨勢，高等工程教育面臨新的挑戰(zhàn)迫使人才培養(yǎng)模式必須做出調(diào)整。在此背景下，我國高等工程教育積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，全力探索滿足我國工業(yè)發(fā)展需求的人才培養(yǎng)模式。2017年2月底，教育部了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》，倡導(dǎo)高校開展新工科的研究與實(shí)踐活動。“新工科”要求樹立工程教育的新理念、塑造學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、探索人才培養(yǎng)的新模式、提高教育教學(xué)的新質(zhì)量、建立分類發(fā)展的新體系[1-2]。物理化學(xué)作為化工、材料、醫(yī)藥、生物工程等專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)理論課程，通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生在有效理解化學(xué)過程中的能量變化過程的同時，其解決相關(guān)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)中的實(shí)際遇到的問題的能力也能得到很好的培養(yǎng)。由于物理化學(xué)內(nèi)容抽象、公式繁多、邏輯性強(qiáng)造成教師難教、學(xué)生難學(xué)，不斷壓縮的教學(xué)課時更是加劇了物理化學(xué)教學(xué)的難度，如何使學(xué)生能夠在有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)領(lǐng)會物理化學(xué)的精髓、掌握物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法并開拓其創(chuàng)新能力則是當(dāng)前物理化學(xué)改革的指導(dǎo)思想。尤其，在新工科背景下，改革傳統(tǒng)物理化學(xué)課程教學(xué)模式，在提升學(xué)生工程意識、專業(yè)興趣和科學(xué)素養(yǎng)上下功夫尤為重要。筆者根據(jù)自身和課程組老師物理化學(xué)課程多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和感悟，從以下幾方面探討新工科背景下如何有效提升物理化學(xué)課程教學(xué)效果，以期供同行們參考。

1讓課程內(nèi)容回歸解決實(shí)際工程問題，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

工程意識不僅是學(xué)生在大學(xué)階段受教育期間，即使走出校門在工程實(shí)踐中乃至一生都是自我不斷修煉的內(nèi)容。因此，在大學(xué)階段結(jié)合專業(yè)學(xué)習(xí)將工程意識作為培養(yǎng)、教育學(xué)生的內(nèi)容至關(guān)重要。在物理化學(xué)課程教學(xué)中引入工程實(shí)例，從具體的工程問題中提煉出科學(xué)模型，并對模型進(jìn)行分析，進(jìn)而總結(jié)出解決問題可供參考的思路，這樣一方面可增強(qiáng)學(xué)生的工程意識，另一方面也可使枯燥的理論易于理解進(jìn)而可提升學(xué)生對知識點(diǎn)的理解激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在講解單組分系統(tǒng)相變熱力學(xué)克勞修斯-克拉佩龍方程時，教師可以引入“高壓鍋設(shè)計(jì)使用原理”的實(shí)例，向?qū)W生介紹高壓鍋主要是利用氣壓不同而對于水的沸點(diǎn)不一樣的原理設(shè)計(jì)的，在高壓鍋內(nèi)通過對水加熱形成的水蒸氣在密封環(huán)境下形成高溫高壓，使氣壓大于一個大氣壓，使水要在高于一百度時沸騰。在介紹的過程中剝離出具體的分析模型，明確其本質(zhì)是計(jì)算飽和蒸氣壓和沸點(diǎn)關(guān)系的模型公式即克勞修斯-克拉佩龍方程。再舉一反三，讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)室常用儀器旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀工作原理以及速滑運(yùn)動員冰刀的設(shè)計(jì)原理等。在課程其余章節(jié)的講解中最好也能都結(jié)合一個工程實(shí)例進(jìn)行講解，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。例如在講解氣體性質(zhì)的玻意耳定律時結(jié)合“壓井”工作原理進(jìn)行講解；在講解稀溶液依數(shù)性時結(jié)合海水淡化-反滲透技術(shù)、宇航員吸氧排氮的科學(xué)原理；在講解電化學(xué)時結(jié)合汽車蓄電池、手機(jī)鋰離子電池的組成與工作原理。實(shí)踐表明，在教學(xué)過程中引入工程實(shí)例可有效加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工科思維，還可活躍課堂氛圍。此外，教師還可將自己及同事的科研發(fā)現(xiàn)引入到教學(xué)中，在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力也有很好效果。

2利用多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有效提升學(xué)習(xí)效果

物理化學(xué)具有知識內(nèi)容抽象、深奧、邏輯性強(qiáng)、公式繁多、推導(dǎo)困難等特點(diǎn)。傳統(tǒng)口述加板書的教學(xué)方式已無法滿足現(xiàn)代大學(xué)生對知識的獲取。因此教師需要積極學(xué)習(xí)和運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及多媒體技術(shù)，將一些晦澀難懂的定律、原理和公式推導(dǎo)轉(zhuǎn)變成比較生動形象的圖像、影像和動畫，通過運(yùn)用投影儀、音響等多媒體資源，運(yùn)用動畫、圖像演示等多種方式對枯燥晦澀的定律和公式進(jìn)行詮釋，使學(xué)生能夠通過多種感官的相互配合在較短時間內(nèi)，加深對物理化學(xué)知識的理解和掌握。另外，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式還可由課堂延伸到課余，學(xué)生可以通過慕課、云課堂、雨課堂等多種形式進(jìn)行物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，從而進(jìn)一步提升物理化學(xué)課程學(xué)習(xí)效果。

3利用課程論文培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，課程論文無疑是重要的途徑之一。以O(shè)BE理念進(jìn)行課程論文設(shè)計(jì)，為避免固定題目難以滿足學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力，我們讓學(xué)生自主選題，將發(fā)現(xiàn)和提出有創(chuàng)意的問題作為論文水平評價的第一指標(biāo)，倡導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)有知識進(jìn)行對比、評論和批判，鼓勵他們挑戰(zhàn)書本、挑戰(zhàn)權(quán)威、敢于突破。為提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，要求學(xué)生提交的課程論文需體現(xiàn)出系統(tǒng)縝密的思考和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，課程論文的必須按照期刊論文的格式和規(guī)范進(jìn)行撰寫。強(qiáng)化課程論文的交流和借鑒，引導(dǎo)學(xué)生開展自我評價和互評，成績評定公開、公正、公平。成績評定時注重論文的創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性，強(qiáng)調(diào)撰寫的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和規(guī)范性，以此來培養(yǎng)學(xué)生思維的系統(tǒng)性、邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性，勇于質(zhì)疑、敢于批判，同時讓學(xué)生明確學(xué)術(shù)道德底線。

4結(jié)束語

在物理化學(xué)課程教學(xué)過程中不僅要注重學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和專業(yè)知識的掌握，更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、科研能力、科學(xué)精神，從而培養(yǎng)出具有責(zé)任心、創(chuàng)造力的復(fù)合應(yīng)用型優(yōu)秀化學(xué)化工人才。

參考文獻(xiàn)

[1]李麗，貝紹軼，倪彰，等．“新工科”背景下的汽車傳感器與測試技術(shù)課程優(yōu)化[J]．高教學(xué)刊，2019(7)：73-75．

[2]羅鈞，侍寶玉，付麗．新工科專業(yè)學(xué)位研究生應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探討[J]．中國現(xiàn)代教育裝備，2018(17)：75-77．

[3]李立國．工業(yè)4.0時代的高等教育人才培養(yǎng)模式[J]．清華大學(xué)教育研究，2016，37(01)：6-16．

作者:陳燕勤 李鋒 譚瑞康 單位:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)