劉 海
(北方民族大學(xué) 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
物理化學(xué)主要研究物質(zhì)變化及與化學(xué)變化相關(guān)的物理變化中所遵循的規(guī)律和基本原理,是化工類專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課,在整個專業(yè)人才培養(yǎng)體系中起到承前啟后的關(guān)鍵作用,它既是前期無機化學(xué)、有機化學(xué)等課程的延續(xù),又是后續(xù)化工原理、化工熱力學(xué)、反應(yīng)工程等專業(yè)核心課程的基礎(chǔ)[1-2]。通過它的學(xué)習(xí)進一步學(xué)會物理化學(xué)研究問題的一些特殊方法,使學(xué)生具備和掌握針對問題建立假設(shè)和模型并上升到理論的能力,同時,提高結(jié)合具體問題分析、解決的能力。學(xué)習(xí)它的基本理論和方法對鍛煉學(xué)生思維,開發(fā)學(xué)生智力,發(fā)展學(xué)生能力有著重要作用。筆者結(jié)合多年來從事該專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)的實踐經(jīng)驗,對化工類專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)模式淺談自己的實踐探索,幾點體會總結(jié)如下:
化工類專業(yè)人才的培養(yǎng)不能偏離工程教育的軌道,必須遵循工程教育的內(nèi)在規(guī)律和要求。應(yīng)注重強化學(xué)生的“工程”意識,培養(yǎng)“工程”思維,重視“工程”實踐,提高“工程”能力,因此,必須構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)模式。教學(xué)內(nèi)容是課程特點的關(guān)鍵與核心,是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的基本保證和具體體現(xiàn)。針對物理化學(xué)課程內(nèi)容與工程實際聯(lián)系少,工科特色不足的薄弱環(huán)節(jié),在物理化學(xué)課程的講授上要與工程相結(jié)合,使課程的工科特色更加突出。
基于上述原因,作為專業(yè)課基礎(chǔ)的物理化學(xué)課程,必須注重在教學(xué)中突出工程教育,理實結(jié)合則是必然的選擇。比如,在講述表面現(xiàn)象相關(guān)知識點時,教師在課堂上將內(nèi)容發(fā)散至表面活性劑的作用,結(jié)合工程教育,提出讓學(xué)生通過查閱相關(guān)資料提供洗手液、洗衣粉、洗衣液等生活中的洗滌用品的制備方法,工藝路線和條件,同時,給出判斷洗滌效果的方法和依據(jù)。通過對上述實驗的討論和分析,選用最佳方案在實驗室中實驗驗證。這樣的教學(xué)方式改革不僅讓學(xué)生強化工程概念,同時通過理論與實驗相結(jié)合,更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也不僅僅局限在對基本理論和概念的死記硬背,而是在充分理解的基礎(chǔ)上活學(xué)活用。
《學(xué)習(xí)手冊》是針對當(dāng)前課堂教學(xué)面臨的學(xué)生上課狀態(tài)不好,到課不積極,聽課不認真等具體問題,而實施的一項旨在引導(dǎo)學(xué)生全面參與教學(xué)過程的創(chuàng)新做法?!秾W(xué)習(xí)手冊》的主要欄目包括聽課筆記、課前提問、學(xué)習(xí)中的疑問、教學(xué)方面的建議和答疑等項目。學(xué)生可通過手冊與老師溝通交流,經(jīng)過兩年的探索、修訂和逐步完善,課堂教學(xué)氛圍得到了明顯改善,教學(xué)效果也得到了顯著提升。根據(jù)隨機調(diào)查顯示,學(xué)生對《學(xué)習(xí)手冊》作用的認可率達到85%以上。課堂教學(xué)氛圍直接關(guān)系到課堂教學(xué)效果,雖然各個高校都不乏有自己的所謂制度規(guī)范,但大多處在被動應(yīng)付之中。教師也往往顧忌于學(xué)生的個性及學(xué)評教等因素,陷入不好管、管不好、不想管也不敢管的無奈境地。自從實行《學(xué)習(xí)手冊》制度后,學(xué)生的到課率得到了保證,聽課熱情普遍提高了,課堂筆記明顯認真了,互動討論明顯積極了。
案例教學(xué)是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)方法,沒有特定的答案,教師在教學(xué)中扮演著設(shè)計者和激勵者的角色,鼓勵學(xué)生積極參與討論。例如,在引出熵的概念時,多數(shù)學(xué)生難以掌握,也很難通過與生活息息相關(guān)的現(xiàn)象或規(guī)律輔助理解,因此,筆者以“熵的前世今生為主題”,以講故事的形式,鼓勵學(xué)生查閱資料,獨立思考,發(fā)散思維,討論交流,案例總結(jié)。許多學(xué)生以此為題,不僅從自然科學(xué),還從社會科學(xué)等多角度、多維度地闡述了他們對于熵這個概念的理解及其應(yīng)用。通過這樣的教學(xué)方式改革,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生以這些過程相關(guān)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練提高分析、綜合及表達等技能,引導(dǎo)學(xué)生變注重知識為注重能力,同時,重視雙向交流,促使教師加深思考,不斷補充新的儲備知識。
物理化學(xué)注重強調(diào)邏輯性和系統(tǒng)性,公式多,概念多,定理多,使用條件非常關(guān)鍵,往往是學(xué)生在掌握相關(guān)知識點時的難點和容易忽略的內(nèi)容,因此,在章節(jié)結(jié)束時,將主要內(nèi)容,特別是重點和難點通過知識脈絡(luò)圖解加以總結(jié),使得知識前后聯(lián)系更加清晰,邏輯性和系統(tǒng)性更加突出,有利于學(xué)生記憶、掌握,達到舉一反三的最佳效果。例如,熱力學(xué)第一定律章節(jié)的知識脈絡(luò)圖解見圖1,通過歸納總結(jié),學(xué)生對知識點之間的邏輯關(guān)系可以深入掌握,既方便公式、概念和定理的記憶,也可以了解不同條件下熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用。通過章節(jié)總結(jié)的加強,學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)方法一目了然,學(xué)習(xí)效果不斷提高。
小班化教學(xué)相對于大班教學(xué)的好處是不言而喻的,由于同時聽課的學(xué)生較少,教師可在課堂上與學(xué)生充分溝通、交流,有利于形成探討、交互式課堂,鼓勵學(xué)生思考和表達。但是,實行小班教學(xué)對教師提出了更高的要求,需要授課教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,認真研究課堂教學(xué),并創(chuàng)新課堂教學(xué)。
筆者所在學(xué)院在師資和教室條件具備的前提下,積極推進小班教學(xué),物理化學(xué)課程從最初的一百多人一個教學(xué)班到現(xiàn)在一個班不到四十人,為小班化教學(xué)試點提供了保障。授課教師充分利用小班教學(xué),將上述理實結(jié)合,案例教學(xué)引入其中,課堂教學(xué)模式從傳統(tǒng)的填鴨式,過渡到啟發(fā)式、討論式和批判式,教學(xué)效果得到明顯改善,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,參與性大幅提高。
總之,物理化學(xué)課程作為化工類專業(yè)學(xué)生的一門核心基礎(chǔ)課程,需要我們結(jié)合化工類專業(yè)的特點,結(jié)合專業(yè)課程的設(shè)置、培養(yǎng)方案以及培養(yǎng)目標,積極推進教學(xué)改革,不斷加強課堂教學(xué)效果,從每一堂課做起,從每一節(jié)內(nèi)容做起,做細,做精,做好,才能使物理化學(xué)課程在化工類專業(yè)人才培養(yǎng)體系中發(fā)揮出它應(yīng)有的作用和功能。
圖1 熱力學(xué)第一定律章節(jié)知識脈絡(luò)圖解
[1]天津大學(xué)物理化學(xué)教研室. 物理化學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]姚思童,張 進,劉 利,等.工科物理化學(xué)課程教學(xué)改革實踐[J].化工高等教育,2010,112(2):29-31.