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课题式教学法在高职物理化学课程中的应用
作者：钱清华
关键词：高职；物理化学；课题式教学
物理化学是高等化学教学的骨干课程，是化学、化工、材料、冶金、农林、医药、地质、生物等学科的理论基础，它借助数学、物理等学科的理论及其实验手段，研究化学体系行为的一般规律和理论。该课程内容庞杂，概念抽象，处理问题抽象化、理想化，使初学者不适应，给教与学都带来了一定的困难。同时，在有限学时内引入大量知识信息，给学生把握主要内容和知识点带来一定困难。尤其是对于高职学生来说，基础知识不够，课时少，要掌握的内容多，难度大。因此，如何做到因材施教，培养学生的创新意识和将物理化学知识应用于科研与实践的能力，一直是授课教师不断探索的问题。
高职物理化学课程的教学要求
传统的教学模式是把化学分为无机化学、分析化学、有机化学、物理化学四大基础课，形成先学无机化学和分析化学，最后学习物理化学的模式。这种课程结构暴露出诸如课程内容重复、各门课程自成体系、各自为政等不足，并且作为化工、环境、制药、商检、生物等技术专业的专业基础课程，对课程的设置、教材的优化、内容的选择以及教学手段的创新都提出了更高的要求。
理想的物理化学课程教学应该是继续发挥讲授式教学法对那些难点、重点内容进行处理的优越性，同时，以课题研究的形式，让学生进行自我学习和探索，培养学生正确思考和解决问题的能力。
课题式教学在物理化学课程中的实施
课题式教学的涵义教学方法的主体是学法，即学习方法的掌握和运用，尤其是在高校中，主要是引导学生掌握科学的研究方法和学习方法，学会自主学习，建立一种“提出问题—分析问题—解决问题”的思维方式，所以教师要注意运用启发式教学模式，使学生的学习能力得以锻炼和提高。另外，要求教师在讲授理论课的过程中，与学生所学专业相结合，突出每一项内容在实践中的应用性；适当增加讨论课的内容，培养学生自主思考、集思广益的能力，课题式教学正是体现了这种教学需求。
课题式教学就是教师在教学中针对教材内容设计出学习单元——课题。一个课题围绕一个问题展开，学生在教师的指导下进行研究性学习，在课题的解决过程中获得知识，培养能力，学会科学研究的方法，结合文献检索教学和物理化学实验教学，让学生查阅文献，写作有关物理化学研究性论文，这在一定程度上可以激发学生主动学习的积极性，获得积极的情感体验，使学生通过知识的“再发现”，展示思维过程，感悟科学研究的思维方式和研究方法，培养创新意识和实践能力，尤其适用于抽象、难以理解的物理化学内容。课题式教学能够将学习、设计、研究贯穿于课程教学的始终，是不同于注入式教学的一种新的教学形式，学生在教师指导下开展学习、研究、讨论和设计，将教、学、做三者结合起来。它重视方法传授、能力培养和学生主体作用与学习主动性的发挥。把课题研究创新的教育思想渗透在平时的课堂教学中，让学生在掌握知识的基础上重点把握科学的思维方式，突出学生在课堂上的主动行为。
课题式教学模式的应用在物理化学课程课题式教学的课题设计中，教师必须挖掘教材中的研究性内涵，精心设计课题；在实施过程中，适当调控、点拨和引导。它的基本策略是以学生为主体，以过程为线索，以活动为基础，以培养能力为核心。基本教学模式为提出课题、确定研究方案、解决问题、总结和评价。依据教学大纲和教学计划，教师应首先对所涉及的知识内容进行分析和分类，然后设计出一些供学生参考的研究课题，学生也可以自己设计课题。笔者选择该课程教学中的部分学习课题列于下表中。为了有效地实施该教学方法，确保教学质量，同时也为了师生各自明确自己在教学过程中的地位和作用，使探索活动有计划有目的地进行，按照科学研究的一般规律，参考论文写作规范，提出了基本要求和相应量化评分办法。教师适当给学生做出指导或启发，由学生单独或分组进行，学生既可在教室学习研究，也可走出教室在阅览室查阅资料，但要求必须按时写出课题研究报告。
深化物理化学课程实验教学改革课题式课堂教学是实验教学的改革。传统的物理化学实验很多都是局限于验证原理、单纯掌握操作技术以及依附于理论课程的情况，这样的实验给学生一种错觉，就是物理化学实验的单一性、验证性，极不利于培养学生的创新能力。实验教学是培养适应时代要求、能力强、素质高的人才的重要环节，其内容应该与理论教学相辅相成。近年来，我们大力充实和改革实验教学内容，实行“验证性实验+开放性实验+研究性实验+设计性实验”的实验模式。通过实验对学生进行实验思路、实验设计、实验技能、实验数据处理以及观察问题、发现问题、解决问题能力的全面训练，并在此基础上培养学生的创新意识和创新能力。
合理安排教学新的课程体系突破原有课程之间的壁垒，适当调整课程开设时间，在第二、三学期开设物理化学理论课及与理论内容相配套的实验课程，使得物理化学课程与高等数学、大学物理、无机化学、分析化学等课程的间隔缩小，内容限界紧密，加强了各门课程之间的联系和渗透，有利于学生的接受和掌握。
1.我校开设物理化学课程的专业较多，要根据其专业特色因材施教，进行教材优化。选择与专业相适应的理论教材和实验内容，突出与专业之间的联系，体现理论与应用相结合，在教材的使用方面做到合理优化。无机、有机、分析、物化四大化学课程之间有些内容具有重复性，所以，教师在理论讲授过程中应根据实际情况对内容进行配置优化，一些在无机、分析化学中已经有所了解的内容就不需长篇赘述，而只要对其进行深入和展开即可。例如，热力学中的基本计算，化学平衡的基本计算，电化学中有关Nernst方程的计算等。
2.要适应科技发展，更新教学内容。对物理化学的发展前沿也要做适当的介绍，开拓学生的知识面和增加对未来科学发展的认知，同时也能激发学生的求知欲。例如，纳米材料的研究、开发和广泛应用是物理化学知识在科学前沿领域的重要应用。
3.采用现代化教学手段，提高教学质量。由于物理化学内容日益丰富和现代科学技术的高速发展，必须采取配套的现代化教学手段制作、运用多媒体课件。多媒体教学技术能够融声、形、像、文字、动漫画、图片于一体，具有直观、形象、生动、内容丰富、信息量大、交互性强等特点，把难以理解的概念和应用形象化，能引起学生的兴趣，加深学生的理解，充分提高每节课的效率。活跃课堂气氛，提高教学水平和教学效果。
4.开放实验室，学生可以自主选择实验时间和实验项目。如果学生在规定时间不能完成实验或发现实验结果有问题，可以自己安排时间到实验室重新进行实验。在保证完成基础实验的基础上，进行我们所设置的与理论教学密切结合的综合性、研究性实验项目。参与这些实验项目的学生在教师指导下进行科研课题的研究，对科学素质、创新意识、科研能力的提高有很大的帮助。
教学效果传统教学法的最大弊端是学生被动学习，独立探索的时间太少，自我学习和自我培养欠缺，而课题式教学法旨在以学生为教学主体，发挥其主观能动性，创造更宽松的独立探索时间，将被动学习过程转化为集求知、探知和科学研究于一体的积极探索过程，调动了学生的积极性，激活了求知潜能，使学生走出课堂利用一切可利用的时间，在更广泛的知识海洋里去探索科学真理。学生不仅开阔了视野，学到了活知识，达到了探求知识、培养技能、研讨方法、陶冶情操的综合教学效果，而且在文献查阅、文字组织、思想表达、论文撰写等方面得到了锤炼和强化，取得了传统教学法无法取得的成效。在课题式教学中，学生为完成课题任务，必须观察、思考和实践，遇到问题就会向书本学习，向教师请教，与同学探讨，由此学生在完成课题的同时，除了获取知识外，工作能力也有很大提高。
经过这一系列的教学活动，学生学习的能力、观察和思考问题的能力、研究设计的能力、与人合作和交流的能力、收集整理资料的能力都会得到充分地锻炼、培养和提高。在谈到课题式教学对能力的提高是否有帮助时，学生的回答十分肯定。大多数学生认为自身能力都得到了不同程度的提高，巩固了理论知识，培养了实践技能、创新能力和综合素质。
高职物理化学课程教学改革是涉及教学内容、教学方法、考核方法、教学管理等多方面的全面改革。上述改革措施已经实施或正在实施，从学生、教师、用人单位的反馈意见来看，教学改革的成效显著。这种教学方法不仅是一种具体的教学方式，而且蕴含着现代教学理念。
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作者简介：
钱清华（1965—），博士，连云港职业技术学院副教授，研究方向为材料制备与表征。