摘 要: 文章指出,物理化學課程教師應將科技創新思想引入日常教學過程,在教學實踐中通過改革教學方法來培養大學生的自主學習能力和創新能力,從而培養和造就高素質的創新型人才。
關鍵詞: 物理化學 課程教學 教學方法 創新
物理化學是研究化學體系行為一般規律的學科,被稱為“化學的靈魂”,由此決定了物理化學課程是化學化工類專業學生學習過程中最需掌握的一門專業基礎課。事實上,多年的實踐教學表明,凡是具有較好物理化學素養的大學畢業生,工作中都具有適應能力強、后勁足的特點,因為他們有良好的理論基礎和較強的動手能力,遇事能觸類旁通、自學深造,能較快地適應工作環境的變動,開辟新的研究陣地,因此物理化學課程的教學地位在高等學校的日常教學中普遍得到了高度重視。然而,由于物理化學課程理論性強,概念、定律、公式多,學生一接觸就容易產生畏懼,缺乏信心,普遍感到困難。根據教育部2007年“質量工程”文件中關于“深化教育教學改革,全面加強大學生素質和能力培養”的要求,為了讓學生學好物理化學這門功課并發揮物理化學課的功能,筆者在教學實踐中做了一些初步嘗試。
一、與時俱進,在教學中加強對本學科前沿學術理論的介紹
物理化學長期發展形成的理論體系,既為化學學科的發展奠定了理論基礎,也為化學工業等實踐過程提供了解決問題的方法。然而就當今社會而言,科學技術飛速發展,推動著物理化學學科大步前進,因此物理化學教學也應與時俱進。具體而言,在講授每一章節的內容時,我們都會經常性地穿插介紹一些物理化學研究領域最活躍的內容、方向和成果。例如把當前最前沿的結構化學與分子譜學、分子動態物理化學(分子反應動力學、分子激發態光譜等)的相關研究成果介紹給學生,開闊學生眼界,豐富教學內容,使學生能及時了解物理化學發展的前沿,激發學生的學習興趣和求知欲。眾所周知,21世紀是一個注重多學科交叉發展的時代,高等學校培養出的學生不僅需要有扎實的理論基礎和專業素質,而且要有寬闊的知識面和創新意識。作為一名高校教師,在講授經典物理化學內容的同時,適當地延伸出一些現代化學知識,引導學生向“窗”外看一看精彩的科學世界,一定能起到開闊視野、啟迪思維、激發興趣、加深理解物理化學課程內容的作用。
二、采用現代教學手段,激發學生學習的主動性和積極性
上世紀90年代以來,隨著計算機多媒體技術的迅速發展,多媒體輔助教學在各類知識的傳授過程中得到了普遍的應用和推廣,對現代教育的發展起到了巨大的推進作用,現已成為教學改革的熱點。多媒體教學將圖、文、聲、像、動等各種因素有機組合在一起,使學生通過多種感官刺激全方位地獲取信息。利用靈活多變的教學手段以及網絡課程和網絡資源進行網絡環境教學,還可以實現課堂教學中教與學的交互以及課程的互動教學,有利于學生構建自己的知識體系,并且在教師的主導作用下,有利于發揮學生在學習中的主體作用,達到更好的學習效果。為適應現代教育技術發展的需要,基于我系《物理化學》省級精品課程建設的需要,我們就本課程進行了計算機輔助教學軟件和網絡多媒體課件的開發和研制工作,并獲得了學校的大力支持和幫助,作為教學改革的項目立項。經過不懈努力,我們已開發出基本能滿足物理化學的教學內容要求的《網絡環境下物理化學輔助教學系統》軟件,該平臺設有概念辨析、公式及應用、練習測試、動畫演示等欄目,可以幫助學生自學、自習和自測,起到輔教、輔學的作用。調查顯示,大多數學生認為這一平臺有利于自學,擴大知識面,對培養他們的學習興趣和獲取知識的能力很有幫助。
三、開發設計性實驗,加強學生創新能力的培養
實驗教學與理論教學是教學體系中彼此滲透、互相補充又各自獨立的兩大教學環節。理論教學是教師通過課堂講解,將前人系統化了的理性認識傳授給學生;實驗教學則是以學生為主體,自己動手操作,對實驗過程進行觀察和測量,將觀察到的現象和測量到的數據記錄下來,加以分析、歸納和整理。實驗教學是實現知識與能力、理論與實踐相結合的教學形式,具有培養學生素質、能力、創新思維和科學精神等多方面的功能。以往學生進行的驗證性實驗中,由于事先教師給選定了設備、規定了操作步驟、指出了實驗結果的范圍,故限制了學生的思維。我們在物理化學實驗教學中增加開放性、設計性、綜合性實驗,從而一改過去單純的“照方配藥”的教學方式,引導學生更多地自主進行。從資料查閱、方案設計、儀器調試、試劑配制到過程操作、數據記錄和整理,整個實驗放手讓學生自己做,教師只起指導作用。通過綜合性和設計性實驗,在啟迪他們的創造思維的同時,亦培養他們勇于開拓創新的精神。
四、編寫輔導教材,增設選修課,強化素質教育
物理化學所敘概念抽象,公式很多,而且在公式的推導及應用時,都有各種嚴格的限制條件,稍不注意,就會出錯,這就使學生學習時感到困難。為了解決這一問題,配合學生的學習,我們自編了《物理化學習題與解題指南》,該書的內容由各章的重點提要、例題解析、典型習題和參考答案四部分組成,可供學生參考選用,也有利于學生考研。此外,我們為應用化學、藥學及相關專業本科生開設了冶金物理化學、藥物物理化學等選修課程,使學生視野開闊,思維活躍,培養對跨領域問題綜合分析的能力和跨學科合作的潛力。另外,我們以寫讀書報告、科技綜述文章,組織討論課等方式,積極引導學生廣泛閱讀,拓寬學生的知識面,培養學生的自學能力。
高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專業人才,發展科技文化,促進社會主義現代化建設。作為一所新近升格的地方本科院校,人才培養的目標應著眼于培養應用型人才。為適應時代的要求,我們高校教師要充分利用各自學科專業的特點,在日常教學活動中有意識地實施對學生創新能力的培養,從而培養出適應時代發展的高素質人才。