從“物理化學(xué)”教學(xué)談高校教師的教學(xué)成長(zhǎng)

戴肖南，趙紅霞，馬萬(wàn)勇，陳彤彤

（齊魯工業(yè)大學(xué)〔山東省科學(xué)院〕 化學(xué)與化工學(xué)院，山東 濟(jì)南 250353）

高等教育的主要目的是為我國(guó)社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新人才，而高校教師則是提高教學(xué)水平、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本保障。伴隨著社會(huì)的進(jìn)步和高等教育的發(fā)展，對(duì)高校教師素質(zhì)的要求也逐步提高。我國(guó)高校教師多是畢業(yè)后直接步入教學(xué)領(lǐng)域，在教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法及教學(xué)研究等方面缺乏經(jīng)驗(yàn)。筆者作為具有二十年教齡的高校教師，擬從高?；ゎ悓I(yè)基礎(chǔ)課程“物理化學(xué)”的教學(xué)出發(fā)，從以下幾個(gè)方面談?wù)劯咝＝處煹慕虒W(xué)成長(zhǎng)。

一、教學(xué)目標(biāo)

物理化學(xué)是化學(xué)的理論基礎(chǔ)，是從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手，來(lái)探求化學(xué)變化基本規(guī)律的一門學(xué)科。隨著學(xué)科發(fā)展，物理化學(xué)不斷向更多的科學(xué)領(lǐng)域滲透、融合，目前已成為化學(xué)化工類專業(yè)的主干基礎(chǔ)課程。例如，我?！拔锢砘瘜W(xué)”課程面向化工、應(yīng)用化學(xué)、制藥、藥劑、材料工程、材料化學(xué)、高分子、造紙、皮革、食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、生物工程、生物技術(shù)、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、釀酒等多個(gè)專業(yè)開設(shè)，課程目標(biāo)如圖1所示。

圖1 課程目標(biāo)

由于面向多個(gè)專業(yè)開設(shè)，在教授“物理化學(xué)”課程之前，教師需要熟悉專業(yè)的培養(yǎng)方案，按照專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求和本課程對(duì)知識(shí)、能力、素質(zhì)的要求，完成課程教學(xué)大綱（或課程標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定的任務(wù)。

不同專業(yè)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)要求不同，因此即便同一門課程，在內(nèi)容的講解上側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)不同。在講授“物理化學(xué)”課程時(shí)，首先要求課程中的基本知識(shí)點(diǎn)都要講解，其次要求聯(lián)系學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行講解。例如，許多天然或人工合成材料都是重要的多相系統(tǒng)，開發(fā)并利用這些資源，需要具備有關(guān)相平衡的知識(shí)。因此面對(duì)材料專業(yè)的學(xué)生，教師可以側(cè)重對(duì)《相平衡》一章進(jìn)行深入詳細(xì)的講解。而在實(shí)際的化工生產(chǎn)中，人們最關(guān)心的莫過(guò)于如何控制反應(yīng)條件、反應(yīng)進(jìn)行得快慢、產(chǎn)物的最大產(chǎn)率等問(wèn)題，因此對(duì)于化工專業(yè)的學(xué)生，在講授《化學(xué)平衡及化學(xué)動(dòng)力學(xué)》章節(jié)時(shí)，可以利用問(wèn)題式或啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，將理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)。

二、教學(xué)理念

“物理化學(xué)”是一門內(nèi)容抽象、邏輯性強(qiáng)的課程，相對(duì)于“無(wú)機(jī)化學(xué)”“有機(jī)化學(xué)”及“分析化學(xué)”等先行課程來(lái)說(shuō)，公式復(fù)雜繁多，并涉及物理知識(shí)及數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程，學(xué)生往往會(huì)產(chǎn)生畏難情緒，這也使得“物理化學(xué)”成了大學(xué)理工科專業(yè)中比較難學(xué)、難教的一門課程。

（一）學(xué)生為本

在教學(xué)這個(gè)雙邊活動(dòng)中，作為“教”一方的教師要教好“物理化學(xué)”這門課，首先應(yīng)端正教育觀念。在多年的教學(xué)工作中，筆者發(fā)現(xiàn)在教師中存在這樣一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象：許多教師認(rèn)為，只要自己認(rèn)真?zhèn)湔n、認(rèn)真教課，對(duì)得住自己的良心就行了，學(xué)生學(xué)好學(xué)壞是他們自己的事。持有這種觀念的人很難成為一名合格的高校教師！教師的職責(zé)不僅在于“教”，更在于“教好”！評(píng)價(jià)一個(gè)教師教得好不好，應(yīng)以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為主要標(biāo)準(zhǔn)。

（二）因材施教

要教好“物理化學(xué)”這門課，應(yīng)該明確學(xué)生是教學(xué)的主體，教學(xué)應(yīng)該以學(xué)生為本，因材施教，充分重視學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)需求及學(xué)習(xí)效果，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，才能達(dá)到事半功倍的效果，而不是千篇一律采用一種方式，或者直接生搬硬套別人的教學(xué)方法。對(duì)學(xué)習(xí)主動(dòng)性高、理解能力強(qiáng)的學(xué)生，教師可更多關(guān)注如何拓展學(xué)生的知識(shí)面，如何引導(dǎo)學(xué)生提升自學(xué)能力。對(duì)學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高、理解能力較差的學(xué)生，教師應(yīng)慢講、細(xì)講，讓學(xué)生掌握基本內(nèi)容，學(xué)會(huì)理論知識(shí)的基本應(yīng)用。

不同層次的學(xué)校，招收學(xué)生的層次不同。教師在哪個(gè)層次的學(xué)校工作，因材施教地教好這個(gè)層次的學(xué)生就是教師的職責(zé)，不管他們的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)如何、學(xué)習(xí)能力如何。樹立正確的教學(xué)理念，是教師教學(xué)的基礎(chǔ)。

（三）以情育人

師者，所以傳道授業(yè)解惑也。教師的職責(zé)不僅僅是簡(jiǎn)單的授業(yè)解惑，更重要的是要肩負(fù)起育人的重任。課上教書育人，課下也要走近學(xué)生，真誠(chéng)地與學(xué)生交流。

目前，學(xué)生面臨的課程內(nèi)容越來(lái)越多、要學(xué)的科目越來(lái)越多、就業(yè)的壓力越來(lái)越大、對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)和技能的要求越來(lái)越高。因此，若想在眾多課程中脫穎而出，讓學(xué)生喜歡你的課，達(dá)到良好的教學(xué)效果，一是做到讓學(xué)生尊敬你：尊敬你為人正直、做事認(rèn)真、態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)、尊重學(xué)生。二是佩服你：佩服你知識(shí)豐富、內(nèi)容熟練，講課脫稿、富有激情；佩服你科研工作突出，授課時(shí)將學(xué)科前沿信息與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。三是喜歡你：喜歡你的教學(xué)方法，使學(xué)生有興趣、愛學(xué)；喜歡你和藹可親，和學(xué)生打成一片。

三、教學(xué)方法

教育部發(fā)布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》指出，高校教學(xué)應(yīng)突出學(xué)生中心，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，創(chuàng)新形式、改革教法、強(qiáng)化實(shí)踐，推動(dòng)本科教學(xué)從“教得好”向“學(xué)得好”轉(zhuǎn)變。

（一）“物理化學(xué)”傳統(tǒng)課堂教學(xué)面臨的困境

“物理化學(xué)”內(nèi)容抽象、公式繁多、邏輯性強(qiáng)，是大學(xué)理工科專業(yè)中比較難學(xué)、難教的一門課程。隨著課程改革的進(jìn)行，許多理工科院?！拔锢砘瘜W(xué)”課程學(xué)時(shí)都進(jìn)行了縮減，如我校由88學(xué)時(shí)縮減為64學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)的縮減客觀上給“物理化學(xué)”教學(xué)造成了一定的困難，在有限的課時(shí)內(nèi)不得不縮減習(xí)題課的內(nèi)容，而這樣做的結(jié)果恰恰不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用。因此，若想要學(xué)生學(xué)好“物理化學(xué)”課程，教師在教學(xué)方法上就必須多動(dòng)腦筋，克服上述困難。

（二）多元教學(xué)方法的應(yīng)用

在“物理化學(xué)”課程教學(xué)中，教師使用多元化教學(xué)方法（見圖2），有利于提高教學(xué)效率。

圖2 多元化教學(xué)方法體系構(gòu)成

1.“實(shí)例+問(wèn)題”式教學(xué)法?！皩?shí)例+問(wèn)題”式教學(xué)法是筆者比較推崇的在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)用效果良好的教學(xué)方法之一。學(xué)生往往認(rèn)為課本知識(shí)枯燥無(wú)味，而通過(guò)引入生產(chǎn)或生活中的實(shí)例，啟發(fā)學(xué)生思考，可使其深層次地分析問(wèn)題，探究如何利用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)將理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)。以工業(yè)氨的合成反應(yīng)為例，利用“物理化學(xué)”中的熱力學(xué)第一定律、第二定律、化學(xué)平衡及化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本原理，可以解決工業(yè)合成氨生產(chǎn)中的諸多問(wèn)題，比如如何確定反應(yīng)進(jìn)行的限度、如何確定反應(yīng)的最佳反應(yīng)及工藝條件、如何確定實(shí)際生產(chǎn)工藝的能耗等。引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“物理化學(xué)”基本理論深入思考、分析以上問(wèn)題，探討解決上述問(wèn)題的方法，既能夠激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，也能培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

2.在線開放課程的建設(shè)與應(yīng)用。在線開放課程的建設(shè)與應(yīng)用是提高“物理化學(xué)”課堂教學(xué)效率行之有效的方法。傳統(tǒng)的“物理化學(xué)”教學(xué)以課堂講授為主，復(fù)雜抽象的教學(xué)內(nèi)容遇上枯燥的教學(xué)方式，自然無(wú)法吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)時(shí)的縮減使得授課教師在有限的課時(shí)內(nèi)不得不縮減課程內(nèi)容，尤其是縮減習(xí)題課學(xué)時(shí)，而這樣做的結(jié)果恰恰不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用。MOOC的建設(shè)與應(yīng)用可以在一定程度上解決上述問(wèn)題，下面以我?！拔锢砘瘜W(xué)”在線開放課程的建設(shè)與應(yīng)用為例加以說(shuō)明。

我校“物理化學(xué)”在線開放課程于2018年8月建設(shè)完成，并上線山東省課程聯(lián)盟平臺(tái)。在MOOC背景下，“物理化學(xué)”采用線上線下混合式教學(xué)（線下學(xué)時(shí)∶線上學(xué)時(shí)=1∶3），對(duì)于系統(tǒng)性、邏輯性強(qiáng)的內(nèi)容，如熱力學(xué)三大定律，主要由授課教師主講；較易掌握的內(nèi)容，如氣體的pVT性質(zhì)、電化學(xué)概念及表面活性劑的應(yīng)用等內(nèi)容，則應(yīng)用MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，以達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。另外，課外閱讀、知識(shí)拓展等內(nèi)容，則以學(xué)生線上自學(xué)為主。同時(shí)，線上課程的建立更加有利于學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)，為學(xué)生提供了一條可深入思考的課后復(fù)習(xí)途徑，幫助學(xué)生夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)。

在教學(xué)實(shí)踐中，基于自建的在線開放課程，我?！拔锢砘瘜W(xué)”教師團(tuán)隊(duì)積極探索應(yīng)用問(wèn)題式、啟發(fā)式、案例式、討論式及翻轉(zhuǎn)課堂等多種先進(jìn)實(shí)用的教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，著眼于構(gòu)建學(xué)生自主學(xué)習(xí)和師生互動(dòng)相結(jié)合的教學(xué)模式，全面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和科創(chuàng)精神。

豐富的教學(xué)內(nèi)容、靈活的教學(xué)方法，增強(qiáng)了課程吸引力，調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與課堂的積極性，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，滿足了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。此外，由于許多內(nèi)容在線自學(xué)，因此線下課程可以留出更多的時(shí)間，指導(dǎo)習(xí)題的解題思路與方法，以便學(xué)生在練習(xí)中掌握重點(diǎn)知識(shí)，有效提高教學(xué)質(zhì)量。由于教學(xué)成果突出，我校“物理化學(xué)”課程于2020年獲批山東省首批線上線下混合式一流課程，2021年獲批山東省首批課程思政示范課程。

“物理化學(xué)”在線開放課程的建設(shè)與應(yīng)用，為有效提高教學(xué)質(zhì)量提供了良好的契機(jī)。但是，多媒體設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)手段不能也不應(yīng)該完全取代傳統(tǒng)的教學(xué)模式，例如最為傳統(tǒng)的“黑板板書教學(xué)”看似原始，但在公式推導(dǎo)方面有著電子設(shè)備無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)代教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)模式是相輔相成的，不能夠相互取代。

四、教學(xué)研究

教學(xué)研究是高校教師提高個(gè)人業(yè)務(wù)水平的有效手段，是提高高校教學(xué)質(zhì)量的必要途徑。通過(guò)總結(jié)教學(xué)規(guī)律、提煉經(jīng)驗(yàn)感悟，獲得對(duì)教育教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行再認(rèn)識(shí)、再思考，獲得對(duì)教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法新的認(rèn)知，從而提升教學(xué)質(zhì)量和業(yè)務(wù)水平。

進(jìn)行教學(xué)研究，不僅僅是發(fā)表教研論文、申請(qǐng)教研項(xiàng)目，更重要的是通過(guò)歸納教學(xué)案例與總結(jié)教學(xué)心得，提煉教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將教研成果加以推廣，促進(jìn)先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的傳播應(yīng)用，助力高校課程改革，進(jìn)一步提高高校教學(xué)質(zhì)量。我?！拔锢砘瘜W(xué)”在線開放課程建設(shè)完成后，于山東省課程聯(lián)盟平臺(tái)上線，至今已有西北大學(xué)、安徽建筑大學(xué)、新疆大學(xué)等12所高校選擇使用，助力省內(nèi)外兄弟高校課程建設(shè)及人才培養(yǎng)。

五、科研輔助教學(xué)

教學(xué)與科研，如鳥之雙翼，相輔相成，缺一不可。一方面，教學(xué)能使教師對(duì)理論知識(shí)體系的理解更為準(zhǔn)確、深刻，促進(jìn)科研水平的提高；另一方面，科研對(duì)教學(xué)的促進(jìn)也是不可或缺的，除了可以開闊學(xué)生的知識(shí)面，促進(jìn)學(xué)生對(duì)當(dāng)前科研前沿的了解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以提升教師在學(xué)生心目中的地位。教師在學(xué)生心目中的地位對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)非常重要，學(xué)生敬佩這個(gè)老師，就喜歡這個(gè)老師的課，這門課就會(huì)學(xué)得好；學(xué)生對(duì)科研工作充滿了好奇，對(duì)做科研的教師也尊敬有加。

以我?！拔锢砘瘜W(xué)”團(tuán)隊(duì)為例，團(tuán)隊(duì)教師共10人，其中有8人具有博士學(xué)位，在承擔(dān)課程教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，還進(jìn)行科學(xué)研究工作。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，他們開放各自的科研實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)本科生走進(jìn)科研，申請(qǐng)開放實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃等，有效提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。如筆者將自己的科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“I型膠原的提取、結(jié)構(gòu)表征及分散體系流變性研究”。該項(xiàng)目涉及熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、膠體與表面化學(xué)等物理化學(xué)學(xué)科的主要分支。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，既可以幫助學(xué)生掌握“物理化學(xué)”課程基礎(chǔ)理論知識(shí)，又可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。此外，團(tuán)隊(duì)教師充分利用區(qū)域和行業(yè)優(yōu)勢(shì)資源，把企業(yè)單位的教育資源“融進(jìn)來(lái)”，讓學(xué)生“走出去”，校企合作，產(chǎn)學(xué)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

高校作為高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地，理應(yīng)重視科研、鼓勵(lì)創(chuàng)新，以科研帶動(dòng)教學(xué)，以教學(xué)檢驗(yàn)科研，從而提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

作為一名“物理化學(xué)”課程教師，要不斷提高自身素質(zhì)，改革教學(xué)模式，積極挖掘課程資源，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，在課堂上引入生產(chǎn)生活實(shí)例或?qū)W科前沿，通過(guò)MOOC輔助教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，提高“物理化學(xué)”教學(xué)效果，做到教師教得好，學(xué)生學(xué)得好！