程宏英 劉家輝 劉勇健

[摘要] 結(jié)合物理化學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐,闡述了在該課程教學(xué)改革中,加強(qiáng)教學(xué)教材建設(shè),教學(xué)方法改革和物理化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè),為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高本科教學(xué)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 物理化學(xué) 教學(xué)改革 實(shí)踐

物理化學(xué)是一門理論化學(xué),由于其嚴(yán)密的理論性、高度的概括性及廣泛的實(shí)用性,使其成為本科化學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一。本文結(jié)合物理化學(xué)課程教學(xué)改革的實(shí)踐,闡述了在教改過(guò)程中,加強(qiáng)教材建設(shè),教學(xué)方法和教學(xué)手段改革,同時(shí)大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的各種措施進(jìn)行探討和實(shí)踐。

一、優(yōu)化課程內(nèi)容,加強(qiáng)教材建設(shè)

物理化學(xué)是繼無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等課程后的又一門非常重要的基礎(chǔ)化學(xué)課程,它在數(shù)學(xué)、物理學(xué)及前述化學(xué)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步系統(tǒng)闡述化學(xué)的理論,為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)、知識(shí)應(yīng)用和科學(xué)研究提供更全面、更直接的基礎(chǔ),是鏈接基礎(chǔ)學(xué)科、應(yīng)用學(xué)科和科學(xué)研究的橋梁。因此,在物理化學(xué)的教學(xué)和學(xué)習(xí)中,選用或編寫適合學(xué)生特點(diǎn)的教材,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到極大的輔助作用。近年來(lái),理論教材一直選用南京大學(xué)主編的《物理化學(xué)》,并配套習(xí)題冊(cè)。在實(shí)際應(yīng)用中,針對(duì)學(xué)生的接受能力,靈活做好物理化學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)理論的銜接。實(shí)際教學(xué)中,在不影響知識(shí)系統(tǒng)性的情況下,學(xué)生在基礎(chǔ)化學(xué)中已學(xué)過(guò)的內(nèi)容。另外,針對(duì)物理化學(xué)課程主要內(nèi)容是理論及數(shù)學(xué)推導(dǎo)的特點(diǎn),在教學(xué)過(guò)程中,進(jìn)一步做好與實(shí)際應(yīng)用的銜接。例如,將有機(jī)中常見(jiàn)的蒸餾與二組分體系的相圖結(jié)合起來(lái),介紹蒸餾在天然有機(jī)產(chǎn)物和中草藥有效成分提取中的應(yīng)用等。物理化學(xué)理論知識(shí),也是后續(xù)課程專業(yè)課知識(shí)的鋪墊,因此,適當(dāng)做好物理化學(xué)與專業(yè)課知識(shí)和科學(xué)研究的連接,將極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生從事科學(xué)研究的熱情。例如,電化學(xué)的工作原理和方法與T iO₂ 超微粒納米材料的制備、表征及在廢水治理中的應(yīng)用和陽(yáng)極熔出微分脈沖極譜法連續(xù)測(cè)定人發(fā)中的銅、鉛、鎘、鋅等相結(jié)合,將有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也提高了本科教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

在理論課不斷優(yōu)化課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)配套實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè),根據(jù)學(xué)生接受和掌握知識(shí)的程度,編寫學(xué)生易接受和感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目列入教材,既做到了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的不斷更新,也能很好的融入學(xué)科內(nèi)外知識(shí)的聯(lián)系中, 加強(qiáng)學(xué)科與生活、社會(huì)、科學(xué)的聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心社會(huì)發(fā)展、關(guān)心生存環(huán)境、關(guān)心科技進(jìn)步。

二、改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量

在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中,物理化學(xué)課程以教師的講授法為主—講臺(tái)+粉筆+黑板,這種教學(xué)方法通過(guò)學(xué)生聽(tīng)課,可以使學(xué)生用較少的時(shí)間,吸收積累較多的知識(shí)。但是,這種方法以單向地灌輸為主,學(xué)生一直處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài),課堂氣氛較為沉悶,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),對(duì)于較為枯燥和乏味的概念推導(dǎo),學(xué)生更缺乏學(xué)習(xí)興趣。因此,如何引導(dǎo)、激發(fā)和指導(dǎo)學(xué)生由被動(dòng)的客體轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)、自主思維的主體是物理化學(xué)教學(xué)改革至關(guān)重要的問(wèn)題。

1.注重應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué),要讓學(xué)生獲得探求知識(shí)的主動(dòng)權(quán)。由于《物理化學(xué)》課程在教學(xué)中有一定難度,既要在較短的教學(xué)時(shí)間內(nèi)組織好教學(xué)內(nèi)容,把握適度的教學(xué)深度,同時(shí),在講授中更要注意引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)。例如,在主講熱力學(xué)第二定律時(shí)和過(guò)程方向的判據(jù)時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生把握整章的思路,使學(xué)生一開(kāi)始就在頭腦中形成總體思路,學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維自然就主動(dòng)了,再利用熱力學(xué)第二定律引出狀態(tài)函數(shù),通過(guò)計(jì)算狀態(tài)函數(shù)的變化值來(lái)判斷過(guò)程的方向和限度。這樣,整個(gè)課堂教學(xué)從過(guò)去的以“獲取知識(shí)”為主,轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴疤骄恐R(shí)”為主,使學(xué)生始終處于自覺(jué)的主動(dòng)狀態(tài),使學(xué)生思在前、想在點(diǎn),全局在胸,處于主動(dòng),達(dá)到較佳的學(xué)習(xí)效果。

2.適當(dāng)采用多媒體教學(xué),豐富課程內(nèi)容,提高教學(xué)效果。多媒體教學(xué)是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)的一種。作為一種現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),與以教材、黑板和粉筆為主的傳統(tǒng)教學(xué)技術(shù)相比,具有形象、省時(shí)、高效等優(yōu)勢(shì)。適當(dāng)采用多媒體授課增加了每堂課的內(nèi)容。簡(jiǎn)單的動(dòng)畫效果使教學(xué)內(nèi)容形象生動(dòng),這有利于豐富學(xué)生的視覺(jué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,在教學(xué)中將一些形象化、信息量大和學(xué)生易于接受的教學(xué)內(nèi)容制成多媒體,可以讓學(xué)生自學(xué)和反復(fù)翻閱,將一些物理化學(xué)習(xí)題編成軟件庫(kù),方便學(xué)生自由選答,對(duì)一些學(xué)生不易接受或較難的公式推導(dǎo)過(guò)程,則仍可以采用粉筆在黑板上反復(fù)推算和演練。因此,將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)模式靈活相結(jié)合,在課堂教學(xué)效率、教學(xué)效果及調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性方面有很大的提高。多媒體教學(xué)在保持原有教學(xué)模式連貫性的基礎(chǔ)上,靈活地改變教學(xué)方式,采用多種多樣的教學(xué)策略,創(chuàng)造更簡(jiǎn)潔的教學(xué)環(huán)境,提高課堂教學(xué)效果,促進(jìn)課堂教學(xué)的發(fā)展提供了教學(xué)手段的創(chuàng)新。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教改,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)

《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是與《物理化學(xué)》課程相配套的一門極為重要的基礎(chǔ)課?！段锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》課程對(duì)于學(xué)生理解化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)理論,掌握運(yùn)用化學(xué)中基本的物理方法和技能,訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法與動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和分析解決問(wèn)題的能力,引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)地樹(shù)立科學(xué)世界觀、方法論有著重要的作用。以前的物化實(shí)驗(yàn)教改中,曾采用擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法或裝置、提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性以及開(kāi)辟部分新的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)等幾個(gè)方面的課題。為了培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,并與社會(huì)發(fā)展的需求相適應(yīng),僅開(kāi)設(shè)上述課題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在綜合與創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)新體系中,要求開(kāi)設(shè)的綜合和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)盡可能反映材料、生命、環(huán)境、信息等學(xué)科的內(nèi)容。了解和學(xué)習(xí)化學(xué)研究方法與現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)在高新科技學(xué)科中的應(yīng)用,成為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新的建設(shè)目標(biāo)。因此,不僅要打破專業(yè)的界限,還要打破學(xué)科的界限,使綜合和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)成為跨學(xué)科、多技能的綜合訓(xùn)練。

因此,在所選好實(shí)驗(yàn),編寫實(shí)驗(yàn)教材的基礎(chǔ)上,開(kāi)設(shè)與材料相關(guān)的載體電催化劑的制備、表征與反應(yīng)性能;T iO₂ 超微粒納米材料的制備、表征及在廢水治理中的應(yīng)用等,與生命科學(xué)相關(guān)的天然藥物活性成分的測(cè)定與指紋圖譜研究等,與環(huán)境相關(guān)的有生物質(zhì)廢棄物熱解特性的熱重分析;反相懸浮法制備明膠/PVA球形吸附樹(shù)脂及其性能測(cè)試等。使學(xué)生通過(guò)這些知識(shí)型的綜合和創(chuàng)新性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),逐步培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),更新陳舊觀念,以適應(yīng)新時(shí)代的需求。

總之,《物理化學(xué)》課程,是一門基礎(chǔ)理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程,對(duì)化學(xué)和其他相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論的作用和影響是巨大的。因此,在深化物理化學(xué)教學(xué)改革的同時(shí),更注重傳授獲取新知識(shí)的方法和思想,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)品質(zhì),使學(xué)生成為素質(zhì)全面的、能適應(yīng)21世紀(jì)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代需求的應(yīng)用性人才。

參考文獻(xiàn):

[1]賈麗慧,劉安昌.淺談物理化學(xué)教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)[J].大眾科技,2006,(4):139-140.

[2]熊建軍.多媒體教學(xué)與教學(xué)創(chuàng)新思維[J].湖南輕工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2002,14(3):38-40.

本文系校級(jí)“物理化學(xué)精品課程建設(shè)”與“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系改革及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力研究探索”項(xiàng)目資助。