南开大学物理化学课程建设及成果展示

朱志昂，1939年6月出生，江苏江都县人。南开大学化学学院化学系教授、博士生导师，曾任化学系系主任。2005年9月1日退休。2009年获国家级教学成果一等奖，2002年教育部和国家自然科学基金委国家基础人才培养基地先进工作者，天津市教学名师，获得宝钢教育基金优秀教师特等奖、国家教委科技进步二等奖、天津市自然科学三等奖。享受国务院政府特殊津贴，南开大学优秀共产党员，“百年南开大讲坛”主讲人。1984年被教育部聘为理科化学教材编委会物化组编委。1990年至2000年被国家教委聘为高等学校化学指导委员会物理化学及结构化学指导组成员。曾任天津化学会理事、南开大学教学指导委员会委员、《中国化学》（英文版）（Chinese Journal of Chemistry）杂志编委、全国危险化学品管理标准化技术委员会委员、全国教学仪器标准化技术委员会委员、中国化学会物理化学专业委员会委员。

物理化学课程是化学、环境化学、材料化学、分子科学与工程等专业的专业基础课，基本原理应用广泛。该课程理论性、逻辑性强，数学公式多，难讲、难学。

南开大学的物理化学课程最初是南开大学化学系创始人之一邱宗岳教授讲授的，邱老一直讲到20世纪50年代初；接着由国外归来的知名教授朱剑寒讲授；后来是陈荣悌院士。他们培养了一批物理化学教师，例如，梁正熙、贾同文、姚允斌等。“文革”后，姚允斌等将老一辈严谨的教学态度、教学风范传承发扬。朱志昂教授从1984年至2005年一直在主讲物理化学。朱志昂教授自1984年起被聘为教育部理科化学教材编审委员会物理化学编审组成员，后为高等学校理科化学指导委员会委员。经历了“文革”后高等教育改革的各个阶段，朱志昂教授带领课程组传承老一辈治学严谨的传统，积极参与了全国的物理化学课程体系及教学方法的改革，承担、完成多项教改项目，并将教改成果付诸教学实践，编写教材，不断提高教学质量。所讲物理化学课程于1989年6月、1998年6月被评为南开大学校级优秀课程。1998年9月被评为南开大学优秀示范课程。多功能综合性高等化学试题库的研制和应用，1997年获国家教委国家级教学成果二等奖，课程组朱志昂、阮文娟为该项目主要研制人员，1998、2000、2002年度分别列为教育部“国家理科基地创建名牌课程”。物理化学课程获2004年校级精品课，物理化学课程建设获2004年天津市级教学成果二等奖。成果第二完成人阮文娟教授从1998年起一直主讲物理化学。朱志昂虽于2005年9月1日退休，但退休后一直参加课程组的活动，担任指导工作，传承物理化学课程的优良传统。现课程组组长阮文娟教授带领物化课程组不断进取，物理化学课程2008年被评为天津市精品课。物理化学系列课程教学团队2013年获天津市教学团队奖，2017年获南开大学教学成果一等奖，2021年6月申报天津市一流课程建设项目。物理化学课程组所取得的一些成果是南开几代人辛勤努力的结晶。在此，我们不仅总结2004年获奖前的成果，而且总结2005年以来物理化学课程组教学改革的成绩，使优良传统代代相传，将南开大学物理化课程建设成一流课程。

一流的课程必须有一流的教师队伍。南开大学化学学科老一辈十分重视本科教学，许多老教授亲自讲授基础课物理化学。其中有些已经仙逝，有的亦己退休，但他们讲课的风采、严谨认真的教学态度代代相传。年轻教师不断成长，不断补充新鲜血液。物理化学课程组现有11名教师。分布情况如下：

知识结构：教授7人，副教授4人；其中博士生导师7人，硕士生导师4人；杰青1人；青年长江1人；优青1人；天津市教学名师2人；具有博士后学历3人、博士学位9人、硕士学位10人、学士学位1人。

年龄结构：60岁以上2人，40岁以上7人，40岁以下2人。

学缘结构：从具有硕士学位的角度看，5人来自南开大学，其他5人分别来自吉林大学、中国科技大学、山东师范大学、辽宁石油化工大学和山东曲阜师范学院等。

从具有博士学位的角度看，9名具有博士学位的教师中，8位为南开大学的博士，1位来自中国科技大学。3名博士后分别在以色列巴伊兰大学（1人）、日本东京大学（2人）。

师资科研背景强：课程组教师中，有9人具有博士学位。课程组的每位教师除讲授物理化学外，还分别承担着各种教学、科研等工作，如开设选修课、带物理化学实验等。课程组教师积极从事教学研究，共发表教学论文31篇。同时，承担了国家863、国家自然科学基金、天津市自然科学基金等20余项科研项目，国内外刊物发表400余篇科研论文。有1人获国家级教学成果一等奖、1人获国家教委科技进步二等奖、2人获天津市自然科学一等奖、3人获天津市自然科学三等奖、1人获天津市科技进步二等奖。本课程组教师素质优秀、科研背景强、教学科研水平高，为切实提高教学质量、培养创新型人才提供了有力的保障。

在改革开放的浪潮中，高等教育如何为强国、富国培养创新型人才需要探索研究，不断进行教学改革。课程组主持完成16项省部级教改项目，发表31篇教学论文，并把教改成果融入编著出版的教材，融入课堂教学。以下是2004年获奖前的项目、论文，和2004年获奖后课程组与时俱进、不断进取的教改项目及论文目录。

教学教改项目目录：

（1）南开大学校级示范精品课程建设项目，南开大学（2008）

（2）物理化学多媒体网络课件，南开大学教材建设资助立项（2007—2008）

（3）非化学专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学手段的改革，南开大学2007年度教育教学改革项目（2008年1月—2010年1月）

（4）理科基地创建名牌课程项目，教育部（1998—2004）

（5）面向21世纪教学内容和课程内容改革，国家教委（1996—2000）

（6）面向21世纪物理化学课程体系及课程内容改革，天津市教委（1996—2000）

（7）面向21世纪物理化学课程体系及课程内容教学改革，南开大学（1996—2000）

（8）作为主要研制人员，参加并完成“多功能综合性高等化学试题库”，国家教委（1986—1997）

（9）环境科学系化学类课程教学内容及教学体系的改革，天津市面向21世纪教学改革立项项目（1997—1999）

（10）学生的主动性和创新能力的培养，南开大学教改项目（2012—2014）

（11）《物理化学导读》，南开大学教材建设重点资助项目（2012—2014），该教材已于2016年6月由科学出版社出版

（12）《物理化学》（第五版），南开大学教材建设重点资助项目（2012—2014），该教材已于2014年3月由科学出版社出版

（13）物理化学基础课中理论教学与实验教学的结合，南开大学教改项目（2012—2014）

（14）在物理化学教学中引入计算化学内容，南开大学教改项目（2014—2016）

（15）“讲一练二考三”模式建设面向实际应用的计算化学课程，南开大学教改项目（2015—2017）

（16）非化学专业物理化学课程多媒体教学内容的改革，南开大学教改项目（2009—2010）

发表的教学论文目录：

（1）树立以学生为主体，以教师为主导的人性化教育理念，朱志昂，阮文娟.宁夏大学学报（自然科学版），2007，28，41

（2）主讲基础课21年的体会，朱志昂.中国大学教学，2006，5，15

（3）在物理化学中如何讲授热力学函数规定值及热力学标准态，朱志昂，阮文娟.2007年第二届大学化学化工基础课程报告论坛论文，2007，武汉大学

（4）主讲基础课21年的一些体会，朱志昂.2006年首届大学化学化工基础课程报告论坛论文集，高等教育出版社，2006

（5）以学生为主体，推进教学改革——物理化学基础课教学改革浅谈，张智慧.2006年首届大学化学化工基础课程报告论坛论文集，高等教育出版社，2006

（6）强化创新理念，培养创新型人才，张智慧，宁夏大学学报，2007，28（2），195

（7）由中美部分大学教学的比较谈教学改革，张智慧.2007年第二届大学化学化工基础课程报告论坛论文，2007，武汉大学

（8）结合生物和医学类学科特点开好物理化学课，王春明，张智慧.南开教育论丛，1997，38

（9）在物理化学中如何讲授化学反应进度这一概念，朱志昂*，张智慧.大学化学教学论文集，北京大学出版社，1990

（10）化学平衡教学中的某些问题，朱志昂，化学通报，1987，7，38

（11）关于电池反应方向判据的讨论，朱志昂*，张智慧.教材通讯，1989，1，39

（12）热力学标准态和化学反应的标准热力学函数，朱志昂.物理化学教学论文集（二），高等教育出版社，1991

（13）改变教育思想，更新教育观念，朱志昂*，阮文娟，张智慧，杨秀檩.南开大学思想讨论文集，南开大学出版社，1999

（14）物理化学教学改革与21世纪人才培养的研究，朱志昂，化学类专业教学内容和体系改革研究论文集，1998

（15）深化教学改革必须以转变教育思想和更新教育观念为先导，朱志昂，阮文娟，张智慧，杨秀檩.全国化学教学与改革研讨论文集，1998

（16）物理化学教学如何少而精，朱志昂，阮文娟.全国化学教学与改革研讨论文集，1998

（17）关于电动势（ζ-电势）计算公式的讨论，张智慧，杨秀檩，朱志昂.大学化学，1998，13（5），48-50

（18）面向21世纪深化教学改革，提高物理化学教学质量，梁新义，白正晨，朱志昂.1999年天津首届科技论坛集萃，1999

（19）在物理化学教学中注重能力的培养，杨秀檩，张智慧，朱志昂.1999年天津首届科技论坛集萃，1999

（20）采取有力措施搞好物理化学基础课教学，王淅临，朱志昂.南开教育论丛，1999，1-2，81

（21）分散度对物质化学活性影响的热力学分析，杨秀檩，张智慧，朱志昂*.全国化学教学与改革研讨论文集，1998

（22）化学实验教学体制与管理改革的若干措施，郑书良，朱志昂.实验室科学，1999，1，35

（23）教学内容和课程体系的改革总结报告——面向21世纪化学专业教学内容和课程体系改革的研究和实践，袁满雪，吴世华，朱志昂，裴利民.理科03-8项目总结报告和论文，高等学校化学教育研究中心编，2000

（24）物理化学讲授如何“少而精”，胡珍珠，朱志昂*.北师范学院学报，2000，2（20），87

（25）讲授物理化学中热力学第二定律的讨论，胡珍珠，朱志昂*.高等理科教育，2001，2，75

（26）加强基地建设，培养高层次优秀化学人才，吴世华，朱志昂，袁满雪，阎世平，裴利民，郑书良.大学化学，2000，4（15），13

（27）面向二十一世纪，深化教学改革，提高物理化学教学质量，杨秀檩，张智慧，朱志昂*，阮文娟.内蒙古大学学报（自然科学版），2001，7，249

（28）培养创新型化学人才的探索，程鹏，吴世华，刘双喜，裴利民，朱志昂.大学化学，2003，18（4），15

（29）物理化学课程教学内容和教学方法的改革，朱志昂.大学化学，2012，5（27），9-13

（30）关于反应分子数定义的讨论，阮文娟，朱志昂*.大学化学，2018，33（12），96-99

（31）物理化学课程中如何讲授二学时的统计力学，朱志昂，第六届全国高等学校物理化学（含实验）课程教学研讨会论文集，科学出版社，2016

教材是教学质量的基石。课程组十分重视教材建设。朱志昂教授在“物理化学教程”基础上重新编撰了《近代物理化学》，2004年发行第三版，2008年发行第四版，列入“十一五”国家级教材规划。该教材以百年有关物理化学诺贝尔奖获奖项目为相关部分的讲述背景，融汇了近代物理化学学科前沿知识以及作者多年科学研究的成果和教学的经验，注重宏观与微观的结合，具有鲜明的创新特色，反映了学科的新进展。与该教材配套的还有《物理化学学习指导》。这两套教材作为“南开大学近代化学教材系列”获2009年国家级数学成果一等奖。朱志昂不断研究探索物理化学教材的改革，不断压缩经典内容，讲透物理化学基本原理，适当增加学科前沿内容。2014年出版了第五版教材，为普通高等教育“十二五”国家级规划教材。第六版《物理化学》教材列入科学出版社“十三五”规划教材，已于2018年出版。与教材配套的《物理化学学习指导》已出版三版。这两套教材长期在南开大学及部分兄弟院校使用，是一部享有盛名的高水平的教材。课程组阮文娟教授于2016年出版《物理化学课程导读》，这是作者将多年讲授物理化学课程的经验不断进行归纳总结和提炼的结晶。2017年至2018年，朱志昂录制了10个物理化学难点讲解视频（挂在中科云网站平台）、100个知识点讲解小视频，在2018年出版的第六版《物理化学》教材中直接扫描二维码即可观看。在2020年上半年新冠肺炎疫情期间，朱志昂不仅为物理化学课程教学团队的网上授课提供电子版教材，还提供亲自讲授的10个课程难点讲解视频、57个知识点讲解视频，为抗疫作出积极贡献。

目前课程组研发的与纸质教材配套的还有《物理化学多媒体网络课件》，其中有院士、专家专题报告的视频，有物理化学基本原理在科研中应用的案例库（已有18个视频资料），有大部分章节主讲教师讲授的视频。这是一套在国内居领先水平的立体化教材。

课程组编著出版的教材目录如下：

（1）姚允斌、朱志昂，物理化学教程（上册），1984年4月，第一版，49万字，长沙，湖南教育出版社

姚允斌、朱志昂，物理化学教程（下册），1985年1月，第一版，40万字，长沙，湖南教育出版社

（2）姚允斌、朱志昂，物理化学教程（上册）（修订本），1991年8月，第二版，44万字，长沙，湖南教育出版社

朱志昂、姚允斌，物理化学教程（下册）（修订本），1991年8月，第二版，47万字，长沙，湖南教育出版社(www.xing528.com)

（3）朱志昂，近代物理化学（上册），2004年9月，第三版，50万字，北京，科学出版社，为南开大学近代化学教材系列的教材，获2009年国家教学成果一等奖

朱志昂，近代物理化学（下册），2004年9月，第三版，47.7万字，北京，科学出版社，为南开大学近代化学教材系列的教材，获2009年国家教学成果一等奖

（4）朱志昂、阮文娟，近代物理化学（上册），2008年6月，第四版，47.5万字，北京，科学出版社，“十一五”国家级规划教材，为南开大学近代化学教材系列的教材，获2009年国家教学成果一等奖

朱志昂、阮文娟，近代物理化学（下册），2008年8月，第四版，48.6万字，北京，科学出版社，“十一五”国家级规划教材，为南开大学近代化学教材系列的教材，获2009年国家教学成果一等奖

（5）朱志昂、阮文娟，物理化学，2014年3月，第五版，95万字，北京，科学出版社，“十二五”国家级规划教材

（6）朱志昂、阮文娟，物理化学（上册），2018年3月，第六版，48万字，北京，科学出版社，“十三五”规划教材。2021年4月被评为首批天津市高校课程思政优秀教材

朱志昂、阮文娟，物理化学（下册），2018年3月，第六版，49万字，北京，科学出版社，“十三五”规划教材。2021年4月被评为首批天津市高校课程思政优秀教材

（7）朱志昂、阮文娟，物理化学学习指导，2006年6月，第一版，64.3万字，北京，科学出版社，为南开大学近代化学教材系列的教材，获2009年国家教学成果一等奖

（8）朱志昂、阮文娟，物理化学学习指导，2012年8月，第二版，70.7万字，北京，科学出版社

（9）朱志昂、阮文娟，物理化学学习指导，2018年3月，第三版，73.5万字，北京，科学出版社

（10）朱志昂译、姚允斌校，化学弛豫基础（英译汉），1985年12月，13万字，长沙，湖南教育出版社

（11）阮文娟，物理化学课程导读，2016年6月，69万字，北京，科学出版社

坚持立德树人，课程目标坚持知识、能力、素质有机融合，培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维，突出创新性。课堂教学是提高教学质量的核心。课程组教师转变教学观念，以学生为本，以使学生掌握牢固的基础知识和培养学生创新思维与创新能力为目标。深化教学内容改革，贯彻少而精的原则，常教常新。压缩经典内容，课时由原来的144学时压缩到讲课119学时（含习题课）。增加学科交叉和前沿内容，例如非平衡态热力学、分子反应动力学、化学振荡等的简介。在讲授物理化学原理时特别强调物理化学将复杂问题简单化和用可测物理量求算不能直接测量的物理量的思维方式与解决问题的方法。在课程教学中，物理化学第一课以诺贝尔化学奖的182位获得者中，约61%是物理化学家或从事物理化学领域研究的科学家为线索，展现物理化学对人类的巨大贡献和重要作用。通过学科前沿典型案例视频，院士、专家的报告，学科前沿内容展讲及网站资源，为学生学习物理化学助力，拓宽学生视野，培养创新思维。

课程组采用讨论式的教学方式。为培养学生自学能力，激发学生的学习热情，从1996年起，每年组织学生撰写学习物理化学小论文，每个学生就与物理化学有关的自己感兴趣的问题，查阅文献，写成论文。并从中选出10名学生（一般一个教学大班学生人数约为90人）的论文制成多媒体上台宣讲，组织课堂讨论，锻炼了学生文献查阅、归纳总结、表达和团队协作能力。还组织学生主讲习题课的翻转课堂使学生的学习更加深入。通过课堂互动、随堂测验和小组讨论及时考查学生学习情况。学生小论文还让每位学生参审7篇匿名论文，这锻炼了学生进行研究性学习的能力。总之，课程组用一切可能的方法调动学生的积极性和主动性。

严字当头：教师为人师表，严格要求自己，认真备课。对学生严格要求，上课经常抽查点名。每次课布置5道作业题，百分之百批改。20世纪八九十年代，物理化学课是一章一考，后仍坚持期中、期末考试和平时小测验。课程成绩由平时成绩、期中考试和期末考试三部分组成，平时成绩包括课程小论文、专题展讲、测验（＞5次）、平时作业四部分。允许学生查看试卷、查看自己的成绩记录。学生成绩做到公开、公平、公正，在分数面前人人平等。对学生严格要求，才能使其打下扎实的基础。历届毕业生校庆返校时，纷纷称赞物理化学课程带给他们的深刻印象，以及对他们工作的指导作用，作为主讲教师倍感欣慰。

早在1985年、1986年暑期，以课程组为核心分别在无锡轻工业学院、南开大学主办了全国物理化学讨论班，交流研讨了编写的教材《物理化学教程》，南开大学的朱志昂、姚允斌及北京大学的高盘良、中国科技大学的罗瑜然等分别作了报告。1987年暑期，物理化学教研室的姚允斌、赵学庄、朱志昂应邀在黑龙江大学化学系举办的物理化学讨论班上讲课，其中朱志昂讲授20学时的“统计力学”，为提高全国物理化学课程教学质量作出了积极贡献。2004年暑期，在教育部举办的西部地区青年教师培训班上（兰州大学），朱志昂教授讲授物理化学20学时。此外，课程组培养了4名进修教师，有湖北师范学院的胡珍珠、山西师范大学的延玺、包头师范学院的周毅和天津第二医学院的邵迎。其中有两位已晋升为教授。课程组发挥了很好的示范辐射作用。

从2007年起，以物理化学课程组为核心，在化学院领导支持下，由朱志昂策划组织，南开大学化学学院和科学出版社联合主办了全国物理化学课程教学研讨会。此后每两年举办一届，至今已举办八届。在研讨会上，课程组介绍了本课程组教学改革和教材建设的成果，讲授了自编物理化学教材中的一些难点内容。在2014年7月举行的第五次研讨会上，朱志昂和阮文娟教授应邀分别作了题为“热力学基本原理的应用”和“化学动力学基本原理的应用”的专题报告，并介绍了非平衡态热力学的课堂教学经验。在2016年7月举行的第六次研讨会上，朱志昂和阮文娟教授应邀作了题为“物理化学课程中如何讲授两学时的统计力学”和“物理化学教学方法改革的尝试——激发学生的学习兴趣和热情”的大会报告。在每届会上，朱志昂均有大会报告。

成果完成人：朱志昂、阮文娟、张智慧、章应辉、李瑞芳

朱志昂教授在历届物理化学教学研讨会上报告的题目如下：

（1）第一届2007年烟台大学

①纳米粒子

②热力学标准态及热力学函数规定值

③高等教育如何培养创新型人才

（2）第二届2008年新乡师范学院

①物理化学课程中如何介绍非平衡态热力学

②物理化学课程中如何讲授统计热力学

（3）第三届2010年山东大学

①在教学中如何培养学生创新能力

②物理化学教学内容整合与更新的几点思考

（4）第四届2012年陕西师范大学

①热力学标准态、标准热力学函数及热力学函数规定值

②浅谈物理化学课程教学方法及教学内容的改革

（5）第五届2014年浙江师范大学热力学基本原理的应用

（6）第六届2016年四川大学物理化学课程中如何讲授两学时的“统计力学”

（7）第七届2018年吉林大学

①关于反应分子数定义的讨论

②热力学判据中的“自发发生”和“平衡”的由来

③64学时物理化学讲授内容及课时安排

（8）第八届2021年7月华中师范大学

谈谈如何建设一流物理化学课程

2015年以来，课程组朱志昂教授仍活跃在全国物理化学教学领域，他近几年来参加全国教学研讨会所作报告题目如下：

（1）高等教育出版社主办2015年4月全国物理化学教学研究会第一次会议（青岛）

①化学平衡教学中化学反应的ΔG，ΔrGm，Δr，Δr和（∂G/∂ξ）T，p的区别与联系

②浅谈自发过程

（2）2016年8月全国物理化学教学研究会第二次会议（威海）

①如何培养学生素质和能力

②如何在物理化学教学中引入新知识

③物理化学课程中如何讲二学时的统计力学

（3）2019年7月全国物理化学教学研究会第五次会议（苏州）：物理化学课程教学内容更新的几点建议

（4）高等教育出版社主办2019年8月在兴义召开新时期化学类专业教学改革研讨会：以物理化学为例谈谈如何打造一流课程

（5）2018年6月在北京理工大学召开的物理化学教学研讨会：

①热力学判据中的“自发发生”和“平衡”的由来

②关于反应分子数定义的讨论

（6）2018年4月南开大学化学学院物理化学学科研讨会：在双一流建设中教师的作用

（7）2019年4月南开大学化学学院物理化学学科研讨会：

①物理化学教学改革的几点意见

②关于反应分子数定义的讨论

（8）2021年8月，高等教育出版社举办物理化学教学研讨会腾讯会议，探讨物理化学课程的思政建设

课程组朱志昂教授在2017年秋季及2018年秋季应西安交通大学钱学森学院邀请为本科生分别讲授一学期的“物理化学”，受到一致好评。在西安期间还为西安科技大学本科生讲授4学时的“统计力学”，为陕西师范大学化学学院物理化学教师作了有关“物理化学”教改及如何讲授“统计力学”的报告，发挥了基地名牌课的辐射作用，扩大了南开大学化学的影响力。

物理化学课程组发挥了很好的示范辐射作用，推动了全国物理化学课程的教学改革，为提高全国物理化学课程教学水平作出了积极的贡献。课程组全体教师将以提高教学质量、培养创新性人才为核心，不断努力不断创新，为再创南开化学新百年的辉煌而奋斗。

成果完成人：朱志昂、阮文娟、张智慧、章应辉、李瑞芳

【注释】

[1]申泮文先生的生平在本书《氢化物化学》和《〈化学元素周期系〉多媒体教科书软件及教学成果》二文中有介绍，此处不再重复。

[2]申泮文先生的生平在本书《氢化物化学》和《〈化学元素周期系〉多媒体教科书软件及教学成果》二文中有介绍，此处不再重复。