“慣性力、熱力學定理、光柵衍射實驗、感生電場、密立根油滴實驗、狹義相對論、引力波……”
學院化學，這門理工科學生的選修基礎課，經常被中學生們親切地稱為“大物”，而一份份化學實驗報告，也成為學院生活中的精典追憶。學院數學構建起化學學的基本概念、基本思想、基本規律和基本技巧，成為學院專業課程學習和科技創新活動舉辦的基礎。
多年來，在北理工，時常提及“大物”，朋友們總會這樣分享自己的體會：“深入淺出的理論講解，生動直觀的演示實驗，豐富有趣的教學案例……”，在每一節精彩課堂的背后，似乎都離不開上海理工學院數學教學與實驗團隊為了培養一流人才的忘我拼搏。
“三求”的“大物”課
“物理我們學校就學過了，為何上學院還要再學呢？”雖然，還是熱學、熱學、光學、電磁學等，并且與小學數學相比，學院數學的深度與廣度極大拓展，囊括內容愈加全面和精確，因而，讓中學生們“似曾相戀”的學院數學，常常會“入門慢”“上手難”。“同學們早已習慣了小學學到的處理特殊或簡單數學問題的思路和技巧，來到學院，接觸到在高等物理、微積分、矢量運算為背景的學院數學時，才會倍感十分不適應。”北理工學院數學課程負責人胡海云院長一語道破其中的關鍵。
胡海云進行課堂講課
“雖然，這樣的轉變是一種挑戰，但只要合理地安排課程難度，述說邏輯性強，例題、習題配置到位，輔之以高匹配度的教材，快速入門學院化學也沒有這么困難。”作為學院數學教學團隊帶頭人，早已在北理工從教20余年的胡海云，除了教學經驗豐富，更具有國際視野和創新精神。在她的率領下，這支30余人的學院數學教學團隊仍然保持著一股團結拼搏的精神和創新寬容的活力，涌現出3位上海市高等中學教學名師獎獲得者和1位上海市高等中學青年教學名師獎獲得者，也是我校獲T-more課堂教學優秀獎等最多的團隊。
學院數學團隊的優秀，最終彰顯在的人才培養的成效上。如何以中學生為本，讓中學生快速闖進學院數學的世界？多年的教學實踐，北理工學院數學教學團隊的老師們，逐步淬煉出自己的“三求”教學理念，也就是求實、求活、求新。
求實，扎實嚴謹，聯系實際。“儲藏生產巧克力用的餅干原料的庫房，存在煙塵爆燃的風險，這是因為膠狀的原料通過加工、輸送、儲存過程中積累的靜電放電(火花)燃起而導致的。這么，靜電引起的餅干倉煙塵爆燃車禍中煙塵爆燃發生的位置到底在那里？來自工人的靜電放電(火花)才能引起爆燃嗎？”將場景具象化，從而構建模型，通過剖析估算管線輸送的奶油粉所帶靜電形成的電場硬度分布、電勢分布、人體存儲的靜電能等引出推論，這是學院數學課上，關于靜電場的教學案例。在這兒，具象的定律、公式被詮釋為實實在在的生活日常。
北理工的學院數學課除了扎實搞好數學概念和規律等基礎知識的教學，還積極建立以能力培養為宗旨的教學模式，探求從實際應用出發探討原理再回歸應用的教學實踐。“什么叫從實際中來，到實際中去？我們從生活中的案例出發，逐步講透原理，朋友們不僅把握化學知識，也明白了煙塵爆燃最容易發生在哪，以及怎樣防治。”大學數學青年講課班主任李軍剛介紹道。
求活，技巧科學，靈活多變。熱學與力學，震動、波動與光學，電磁學和近代化學，這是非數學專業理工類中學生的學院化學課的四大模塊。“我們不僅界定四大模塊，還按照知識點數目和難易程度將課程界定為A、B兩個層次，再結合多種時長搭配課程，這樣就可以為不同培養需求的專業提供靈活的選擇。”胡海云介紹說。
正是在“求活”理念的指導下，學院化學的考試也分為了兩個模塊分別進行考評，分模塊進行打分，這樣設計的本意是：假如那個模塊不及格了，中學生將來只須要重修單獨的模塊，另外模塊成績可以保留。這么一來，中學生既能取得學習實效，也增加了學習的壓力。
求新，轉變觀念，不斷創新。“大物”是一門普通的“老課”，并且在北理工卻飽含了創新的活力。自2008年被評為上海市精品課程以來，學院數學教學團隊除了承當完成各種教改項目20余項，還舉辦了基于的交互式教學系統，開辦全中文學院數學課程、MOOC、SPOC等，出版了學院化學新形態教材，在課堂教學上創新運用聯通APP。
構建“高科技”的學院數學“新課堂”
“如何培養中學生對化學的興趣，真正走入數學，是我們最重視的，所以我們仍然樂意嘗試最新鮮的教學方式，來教好這堂數學課。”胡海云老師說道。
2014年9月份，北理工“大物”開啟了自己的“互聯網+”時代，學院數學慕課（MOOC）即將上線，成為了北理工學子學習學院數學的好幫手。“MOOC上知識點面面俱到，還可以反復觀看大學物理實驗演示視頻，是我想要的高效學習方法。”信息大學的梅杰朋友說出了自己的心里話。
北理工《大學化學》MOOC主講班主任團隊
在128個學時、共計4555分鐘的學院數學慕課背后，卻是六位老師好幾個月高硬度鏖戰，課程錄制、后期剪輯、搭配字幕、視頻講義上傳等，這種技術她們一竅不通，憑著一股干事業的拼搏精神，夜以繼日，最終打贏了這場“戰役”。“我記得那一個月有好幾天都沒怎樣睡著，時間緊張，只能加班加點的趕。”電磁學和近代數學部份的慕課主講班主任繆雙井追憶道。以后，學院數學課程進一步推進對MOOC資源的使用，使之占有課程16%的計分考評，而對于重修的中學生，通過MOOC舉辦學習的比重達到50%。MOOC已經成為北理工學院數學教學中必不可少的一環。2016年暑期起，學院數學教學團隊又完成了配套MOOC《大學化學典型問題解析》的制做，共計455個視頻合計時長3150分鐘。
北理工新形態《大學化學》教材
從無到有，建設起完備的線上MOOC課程，北理工的“大物”老師們并未止步于此。怎么讓MOOC與課堂教學結合的更加緊密，提高人才培養質量，這個追求一直未變。此后，一套愈發創新的新形態教材又誕生了。“我們這一套四卷教材完全以MOOC為基準進行編撰，書里的題目邊和材料邊都印著二維碼，有疑惑的點只要掃碼就有老師的錄音解答。所以中學生不論在哪里，只要有書有網路，就可以隨時進行自學或則備考。”馮艷全老師說道。新形態教材除了趕超了通常的紙質教材，還防止了網路學習中可能會出現的碎片物理習問題，做到了真正讓教材“活”起來，以書本為媒介引導中學生借助網路資源自主學習。
“雨課堂”界面
創新“一而再，再而三”，北理工的學院化學還開啟了“翻轉課堂”“雨課堂”創新探求。在“翻轉課堂”實驗班上，中學生以MOOC學習為主，課堂成為她們主動分享學習成果的“舞臺”，極大釋放了MOOC的潛力。“為了完成我在課堂上的講解，我確實是主動投入了更多的精力到學習上，我對知識的理解顯得更深刻。”參加過“翻轉課堂”的徐晨朋友這樣追憶道。至今，兩屆翻轉班中學生的期終平均成績分別為84.8和86.1分，除了低于普通班的平均成績，但是高分段的中學生比列也遠低于普通班。而將聯通APP“雨課堂”引入教學，又是學院數學一項最新的創新探求。“老師課前通過‘雨課堂’把習題、課件推獻給我們預習，上課‘雨課堂’還可以掃碼簽到，課堂上‘雨課堂’能實時答題，反饋結果，我們能夠進行彈幕互動，這讓我感遭到了不通常的學習體驗。”使用過“雨課堂”學習的李靖朋友這樣分享了自己的體味。
拼搏耕耘，結出豐碩的成果。成都理工學院《大學化學》課程除了榮獲教育部愛課程“中國學院MOOC”平臺首批建設課程和“學堂在線”首批自主模式慕課，也得到了廣泛認可，該課程每位模塊在線選課人數，累計平均達到6萬余人次，涉及院校400余所。另外，《物理之妙里看“花”》也被評為國家精品視頻公開課，《大學化學（上、下）》被評為南京高等教育精品教材，由高等教育出版社出版的新形態教材，也是國外惟一一套配套學院數學慕課的新形態教材。
化學實驗，用啟迪培植創新的種子
化學是一門基于實驗基礎，忠于實驗數據的學科。理論來始于對實驗的總結，只學理論不做實驗相當于“紙上談兵”。說起北理工的“大物”，化學實驗不可或缺。
在北理工昌平學校，位于著作為上海省級實驗示范中心的校化學實驗中心，創立于1999年的中心現今由熱學實驗室、電磁學實驗室、光學實驗室、近代化學實驗室、演示化學實驗室和學院生創新開放實驗室六個實驗室組成，承當著全校理工各專業每年3000余名大專生“大學化學實驗”、應用數學學專業“近代化學實驗”等課程教學任務，再者還為大專生提供創新研究實驗平臺，每年完成中學生實驗時數22余萬學時。
化學實驗中心在教學過程中漸漸產生了既強化基本實踐動手能力訓練和科學素質培養，又注重拔尖人才創新能力和學術品質提高的“兩目標、三階段”一流人才培養新模式。“‘兩目標’就是培養中學生的學術品格以及學術能力，‘三階段’則是指課堂教學、創新能力的培養和深入科研一線鍛練提高科研能力。”物理實驗課程負責人劉偉老師這樣解釋道。
本學期開學，光學實驗組老師集體備課
作為從事實驗教學的學院數學老師，練好扎實的基本功是一項最基本的要求,在“上崗”前，老師們必需要對30多種儀器設備親自上手操作，熟練把握使用方式、特點及常見問題。每學期，實驗課程全體班主任們還會在開學、課程中期和結課前，根據不同模塊實驗分組進行三次集體全員備課，每次備課時都要進行說課，研討教學中碰到的問題，這也給青年班主任提供了最好的觀摩學習機會。“備課時，有著豐富經驗的老師也常指出，要把引導性的思路也帶入日常的實驗課中。”進入教學工作不久的青年班主任竇玲玉體會深刻。
化學實驗中心班主任隨團考察法國國立學院化學實驗課堂教學
為了甩掉仍然以來讓中學生們重復固定套路實驗的乏味，培養中學生們自主實驗的能力和創新的能力。化學實驗中心教學團隊還積極對標世界一流學院，開辦半開放性實驗項目，不事先設定實驗方案，只給出實驗器材和實驗課題，讓中學生自己進行實驗設計，再完成實驗。
2016年上海市學院生化學大賽王巨擘參展海報及主要實驗裝置
作為接受了化學實驗中心系統培養的“老同志”，化學大學2015級中學生王巨擘的經歷頗有代表性，化學實驗課程成績優異的她對實驗動手情有獨鐘，報考出席了2016年上海市學院生化學實驗大賽，在中心魯長宏老師的啟發下，王巨擘把激光巧妙地應用在傳統的轉動力矩實驗儀上，發明出一款才能檢測月球重力加速度的實驗儀，除了獲得上海市學院生化學實驗大賽銀獎，還在中心史慶藩老師的鼓勵和指導下大學物理實驗演示視頻，發表了一篇國外核心刊物論文。以后，她對水波的折射現象形成了濃郁興趣，史慶藩老師再一次鼓勵她深入探究，設計了“水波三棱鏡”的實驗，并將研究成果投稿到印度數學刊物AJP(of)，早已接收步入更改階段。“從大二開始，我就仍然在化學實驗中心做實驗項目，不管是大賽、‘大創’還是發表論文，都得到中心老師們特別多的支持。老師們啟發性的指導，讓我獲益頗豐。”王巨擘說道。
正是在中心老師們常年的辛苦付出與奮斗拼搏下，近些年來，化學實驗中心堪稱成果豐碩，獲準國家級虛擬仿真實驗教學中心，獲得“全國高等中學數學基礎課程（實驗課）青年班主任授課大賽”一等獎，“大學化學實驗課”被評為“北京市精品課程”，獲得上海市高等教育教學成果獎二等獎，指導大專生第一作者發表論文56篇，在國家級學院生創新大賽中得獎15項，上海省級得獎50項。
“《大學化學》和《大學化學實驗》是我校規模最大的公共基礎課程之一，對全校理工科人才培養具有舉足輕重的作用。學院數學和實驗教學團隊，常年以來秉持‘立德、擔當、愛崗、奮斗’的育人工作使命，以高度的責任意識和奉獻精神開拓創新、耕耘不輟，在三尺講臺上結出了累累碩果，為中學人才培養作出了重要貢獻！未來，大學將以‘雙一流’建設為目標，繼續加強工作力度，不斷凝聚和培養一流師資、不斷筑牢和構建一流成果，努力為中學一流人才培養作出更大的貢獻！”物理大學黨委主任姜艷說道。
1940年，自然科大學在漢中創建，數學課就成為創校的“開門”課程。歲月如梭，78載時光過往，學院數學為一代代北理工人的學習成長作出了不可取代的貢獻。
新時代，續作為，伴隨著中學的發展，學院數學教學與實驗團隊仍然固守品質，開拓創新，拼搏不輟！
我理“大物”，仍然在路上！