非化学类本科生的物理化学课程多元化教学探索

◇贵阳学院食品与制药工程学院 尚静 孟庆龙 黄人帅

贵阳学院农产品无损检测工程研究中心 张艳

物理化学是理工类本科生人才培养的重要基础课程之一。本文以食品和药品专业为例，介绍在非化学专业本科生的物理化学课程教学过程中的心得体会、教学反思、教学和学习情况等。基于前期的教学经验，总结并提出更适合教学型、应用型高等院校本科生的物理化学课程的教学方法，进而培养学生运用物理化学知识分析和解决科研、生产中遇到的实际问题的能力。

1 食品和药品专业进行物理化学课程改革的必要性

物理化学是借助数学、物理学等基础学科的理论及其实验手段来研究物质系统的化学行为原理、规律和方法的科学[1]。物理化学不仅是化学学科的核心课程，也是高等学校化学、化工、生物化工、制药工程、食品科学等相关专业本科生的重要基础课程，在理工科创新人才的培养中发挥着重要的作用。那么，对于食品科学工程与制药工程专业的本科生来说，掌握物理化学知识尤为必要。而物理化学内容多、难度大、课时少，这就成为非化学专业的学生学好物理化学的障碍，故选择具有针对性的内容以及探索适当的教学方法是解决这一教学难题的关键手段。本文将针对线上线下混合式教学对物理化学信息化课程的建设进行探索。

物理化学是高等学校食品与药品专业的一门专业基础课，其基础知识在食品和药品研究的很多环节中都有渗透[2]，对专业课程具有较强的理论指导性，比如溶液热力学、表面化学、胶体化学等内容与这两大类专业知识密切相关。物理化学课程概念抽象、公式繁难、知识点杂乱，这使得非化学专业的学生感觉到枯燥乏味，很难学懂[3]。在传统的教学模式中，单纯的线下教学，教学效果主要依赖于课堂，而课堂几乎就是教师的一言堂，教师以讲授为主，学生的专注力不够，对于老师的口头讲解内容理解不到位，课堂效果不理想。课后学生自觉性差，自主学习能力较弱，不预习不复习，部分学生还会抄作业，传统的教学很难做到实时监控，课后学习对于大部分同学来说基本是疲于应付。而且，随着教育改革的推进，高校普遍在减少基础课和专业基础课的学时，当然物理化学在食品与医药专业的课时也在减少。比如笔者担任的食品专业的物理化学课程只有36学时，理论课的课时虽在减少，但是教学内容不可大篇幅的删减，那么寻找合适的教学方法和途径去解决这一矛盾成为必然。

2 基于SPOC的多元化物理化学课程建设

SPOC（Small Private Online Course）[4-6]是指小规模限制性在线课程，实质上是慕课的延续和发展。SPOC教学模式是将MOOC的优质教学资源和传统课堂教学的优点进行了结合，加上翻转课堂和微课元素的点缀，从而实现了多元化教学。多元化物理化学课程教学模式能够实现以学生为中心、师生互动多样化、教师课后也能实时监管等教学效果。

多元化课程建设的实现离不开一个优秀的课程团队，组建课程团队就成为了物理化学多元化课程建设的首要任务。贵阳学院食品与制药工程学院有多名化学专业毕业的教师，组成了一支有着丰富教学经验的化学教学团队，担任本学院化学基础课程的教学。团队内分工明确，又紧密合作。比如，无机化学和物理化学课程中均有热力学和化学平衡内容的教学任务，热力学就分配在物理化学课程中讲授，而化学平衡就由无机化学课程主要讲授。另外，笔者毕业于物理化学专业，有较坚实的专业基础知识储备，并且已教授食品和药品类专业的学生物理化学课程8轮，从教学反思和教学反馈中积累了一定的教学心得与经验。

物理化学多元化课程的建设要从实际出发，我院对食品和药品类专业学生的培养方向、物理化学课程的安排、学生的专业背景等就是该课程建设的依据。基于课时少、学生自主学习能力弱、应用型人才的培养方向以及学生情感的分析，将课程中的知识点分为“静态知识”和“动态知识”。前者指课程中不再更新的内容，比如固定的概念、定律、公式等基础知识点，我们将这部分内容精心准备，撰写脚本，最终进行教学视频的录制，做成SPOC课程。开课前教师与学生进行约定，签订线上SPOC课程学习承诺书，这种郑重的协议形式也是一种仪式感，能够提升学生的学习自觉性。SPOC课程中多采用情景教学、直观演示、设立问题等方法，参与式教学也能够避免学生观看视频学习时注意力下降。在SPOC课程中要设置考核，比如上传笔记或者进行测试，若考核不合格也有相应的惩罚，比如不能继续参加本章内容的线下课堂学习。“动态知识”指需要不断更新的内容，比如解决实际问题的案例、相关知识点的科普、时事课程思政等内容，我们把这些教学内容放在线下课堂教学中。合理地对教学内容做出安排，在课时不足的情况下保证了课程内容的完备性，使得学生在专业课的学习中能够找到较全面的理论支撑。

3 物理化学课程多元化教学模式下的教学效果

在食品和药品类专业开展的基于SPOC的物理化学多元化课程，取得了较好的教学效果。在课程的教学中，教师不仅注重知识的传授，更为关注的在于对学生获取知识能力的培养，提升学生自主学习的兴趣，分析和解决问题的能力。学生能够自由安排线上课程的学习时间，并且可以获得丰富的学习资源。教师能够及时地得到学生的反馈，及时解答学生提出的疑问，调整适合的教学计划。线上线下混合式教学能够解决非化学专业本科生开展的物理化学课程学时少、学生化学基础薄弱、学生缺乏学习主动性、师生缺少互动沟通机会等问题，多元化物理化学课程的建设在很大程度上提升了教学效果。

4 结束语

物理化学课程的教学在非化学类专业（如食品和药品类专业）与化学类专业间有着很多不同的地方，在非化学类专业开展这门课程的教学需要做出更多的改变。多元化的手段进行教学，能够将线上线下教学模式一起进行，解决了课堂教学课时少的问题；对线上学习做科学的安排，既保证了学生学习的兴趣，也避免了线上学习不便监管的缺点，这对培养创新型人才有着重要的意义。但是，任何课程的教学研究与改革都需要教师和学生一起做出大量的努力，也需要学校的大力支持，我们对物理化学课程进行的多元化教学研究还有很多不足之处，还有很长的探索之路要走。