物理化学教学改革在环境专业建设中的作用
时间：2020-09-04 07:57:48 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：阐述物理化学在环境专业建设中的地位和重要性，探讨如何把教学内容与专业特点相结合，以课程改革促进环境专业建设，实现教师引导下的学生自主学习，最终提高学生专业素质。
关键词：物理化学；教学改革；环境专业建设
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0059-03
当今高等院校对大学生的专业教育受传统教育思想与模式的影响，更多的是把学生当作教育的对象，而没有充分发挥学生的主动性。随着时代的发展，大学生的自我管理、自我教育、自我服务越来越显示出其必要性，国内外许多学者提出以学生为主体的自主性教育的理念也逐渐被教育者接受，但是在环境专业中的物理化学课却显示出枯燥无味、学生没兴趣去学、教师讲授难度太大等特点。
其实，物理化学是运用物理学的方法研究物质化学变化过程中普遍性规律的学科。它以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学和数学的理论成就、实验技术与研究方法，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学学科的理论基础。同时，环境科学是人类在认识和改造自然进一步深化的过程中，寻求人类社会与环境协同演化、可持续发展途径与方法的科学，它是一门由物理学、化学、生命科学、地质学、地理学、资源技术和工程、人口统计学、经济学、政治和伦理学等自然科学和社会科学的多学科到跨学科的庞大科学体系组成的新兴专业。
因此，作为探寻物质变化的基本原理和规律的化学课必然是环境科学研究的重要基础课程。大学生没有扎实的化学基础的话，学好环境专业课更是无从谈起，而物理化学更是化学的基础。其他的化学课程是实际应用的课程，它们的基本原理和规律需要在物理化学中去寻找，如果只学习其他化学课而不学好物理化学的话，学生会有知其然而不知其所以然的困惑。
对环境专业的学生来说，物理化学既是一门基础理论课程，又是在基础课程和专业课程如环境化学、生物化学、生态学、污染控制等之间起承上启下的枢纽课。因此，如何以提高学生专业素质为宗旨，通过物理化学课程建设和授课体系的改革，使环境学业的学生学好物理化学知识，不仅是物理化学教师必须思考的问题，也是环境专业建设者必须思考的问题。我们对我校近三年的环境科学专业学生通过调查问卷和访谈的形式得出如下结果（见表1）。
本教研组通过分析以上调查结果得出原因有如下几点。
1.许多院校环境专业的物理化学课程包含的实验环节只占到48学时或64学时，而教学大纲又覆盖到了教材上的绝大部分内容，教师要在相对很短的学时内将内容讲完、讲好的确有很大的难度。所以，课堂上必然出现教师认真讲、学生跟不上的现象。
2.物理化学理论推导和数学公式应用多、内容和概念抽象、实验现象解释少，一直被学生视为难以掌握的课程。再加上针对本课程的开放性实验开展不足或没有开展，学生不知道学了有什么用，学习兴趣不足，没动力去学。
3.许多授课教师沿用老的授课办法，教学过程中教师说了算、学生跟着转、一言堂、满堂灌的现象普遍存在。没有针对新时代学生的特点充分引导学生自主学习，注重了“教”而忽视了“学”的效果。
本教研组在多年的环境科学、环境工程等专业本科生的物理化学课程教学过程中，一直探索物理化学课程教学内容与教学方法的改革、创新，认为在环境专业建设中切实做好物理化学的教学改革是非常必要的。具体有以下几点思考。
一、确立物理化学在环境专业建设中的地位和重要性，进行环境类专业中物理化学课程的教学改革
当前，许多人在专业建设中认为学好环境专业的根本任务是学好环境化学、生态学和污染控制等应用性较强的课程。所以在课程设置时对基础课程不重视。课时少，实验条件满足不了学生的需要。但是，创新型人才的培养需要具备扎实的基础理论知识和对基础理论知识的灵活应用能力，所以，“求标不求本”的思想在专业设置中是不可取的。
因此，首先要从顶层设计上确立物理化学在专业中的重要性和地位，认清物理化学在环境专业中对其他课程的促进作用；其次要从制度上对物理化学教学进行改革，教研组制订适合新时期大学生学习特点的教学方案。
二、如何以课程建设为核心，以课程改革促进专业建设、推动专业建设可持续发展
专业建设的目的是优化专业结构体系，拓宽专业内涵，活化专业方向，增加培养人才的类型，扩大学校服务方向，增强毕业生的适应性，使高校的人才培养主动适应经济建设和社会发展的需要。课程是专业的基本构件，专业是课程的组织形式，课程是专业的基本结构单元，相对于专业，课程则是更基本的实体。一个特定的专业也是一些特定课程的一种组织形式。因此，把课程建设作为专业建设的核心，是推动专业建设可持续发展的必要理念，我们从以下几个方面进行物理化学的课程建设。
1.教材的选择和建设，注重内容与专业的结合。在学时较少的情况下，必须结合专业特点对内容进行取舍，例如：热力学部分是学好其他内容的基础，各专业都应该掌握。对环境科学专业来说，随着专业的不断发展，电化学、化学平衡、多相平衡、胶体和表面活性剂的应用越来越广泛，应适当地增加相应的内容，而物质结构、化学动力学、统计热力学等部分在保证知识点之间逻辑的严密性的情况下应做适当地删减。
同时，注重绪论课的讲授，帮助学生建立完整、清晰的知识框架，提前了解知识点相互之间的关联，从而获取逻辑结构连贯的知识内容。还要介绍本学科的学习方法和研究方法，使学生初步培养科学的思维方式。
2.关注学生对物理、数学等基础课程的学习，同时使学生确立方法学习的观念。学好物理化学在具备化学基础知识外，还要熟练掌握物理及数学的基础知识。调查结果显示：65.6%的学生认为物理化学课程难学，原因之一是物理及数学知识没有衔接起来造成的。因此，在开课前教师应该给学生列出一份课程所需的物理和数学的基础知识清单，要求学生温习。这样，学生的困难心理会大大克服。
物理化学的学习是一种研究方法的学习和总结，而不是学习枯燥的公式和理论。要引导学生确立方法学习的观念，学会归类学习，结合基本原理举一反三推导公式。这样，学生就不会在面对大量公式推导和抽象概念时望而却步。
3.重视实践教学对课堂教学的促进作用，加强实验教学环节的合理设置。实践教学可以有效地促进课堂教学，实践教学的效果关系到学生的学习质量、教师的教学水平和学生的综合素质。因此，要逐步改善实践教学的条件，为学生进行综合性、设计性实验提供更多的机会。
实验课具有理论教学不可替代的作用，在培养学生基本认知能力、创新能力、综合能力上起着非常重要的作用。但目前物理化学实验的教学与其他学科的实验教学相比，还是一个薄弱的环节，有的学校的环境专业甚至不开设物理化学实验。另外，在物理化学实验教学中存在教师讲实验步骤、仪器使用时，学生跟着做实验的方法。这种陈旧、单一的教学方式严重影响了学生积极参与实验的兴趣。因此，加强实验教学环节的合理设置，给学生足够的空间、时间和动手机会，使学生变被动为主动，充分调动青年人的主动性、创造性，就会提高学生对基础知识和基本原理的灵活应用能力和独立解决实际问题的能力。
4.针对新时期大学生的特点，教学方法向教师引导下的自主学习方面转变。在传统的教育过程中，教育者将自己作为教育主体、学生作为教育客体的教育理念是违背主体教育的精神的。它忽视了学生作为教育对象在教学活动实践中的主体积极性的发挥和教育效果的实现，从而压抑了学生的主动性、积极性，束缚了学生的个性、创造性，使我们培养的学生与社会主义事业所需要的合格建设者和可靠接班人的要求相距甚远。为了让学生把认为枯燥、难学、甚至没用的物理化学课程学得有意思，我们在教学中探索改进传统的灌输式教学方法，采用“启发式、研究式、讨论式”的教学方式，取得了良好的效果。学生的学习活动由被动地接受知识变为主动地建构知识，积极思考探索，从而拓宽了学习思路，激发了学习热情。
三、结语
教育是民族振兴和社会进步的基石。教育的根本任务是立德树人，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。任何一门学科的建设，都必须遵守事物内部的逻辑与规律。倘若脱离了客观实际条件，则可能使建设蜕变为一种众声喧哗式的浮躁而流于形式。所以课程的改革与创新是搞好专业建设的强劲推动力。物理化学课程的教学改革与不断创新必将为国家培养出更多高素质人才做出贡献。
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基金项目：山西省特色专业建设基金。
作者简介：丁庆伟（1975-），男，山西太原人，副教授，在读博士，环境污染控制。
