工科材料類專業物理化學課程的教學思考

汪鵬飛，吳國志

（池州學院 材料與化學工程系，安徽 池州 247000）

物理化學是研究所有物質體系的化學變化、行為的原理、規律以及方法的科學。其內容包括從宏觀體系到微觀體系性質的關系規律、化學變化過程的機理及其控制，是在分子層次上研究物質變化的理論基礎。物理化學是國內外很多高?；瘜W、化工、材料等專業重要的專業基礎課程。作為化學學科的二級學科，物理化學知識體系相對于其他的二級學科、其理論基礎相對較難、內容較為枯燥，同時需要學生具備較為扎實的數學、物理學基礎。對于我院目前唯一的材料類本科專業——高分子材料與工程，物理化學是一門非常重要的專業基礎課程，其中的化學熱力學、化學動力學等知識對于后續專業課程（高分子化學、高分子物理和流變學）尤為重要。教師如何教好、學生如何學好這門課程是值得思考的問題。由于目前的教學大綱對物理化學的課時安排相對較少，而課程內容相對較多，如何協調好這個矛盾對今后其他化學材料類工科專業物理化學課程的教學安排具有借鑒意義的。本文結合自己兩年來授課的一些實際情況以及教學反思從教師的教學和學生的學習兩個方面進行討論。

1 教師在教學過程中存在的問題及應對策略

1.1 教師課前準備情況

由于本課程需要較為扎實的高等數學（特別是微積分）、經典物理學知識背景，同時需要較強的邏輯推理能力，如果授課教師具備這些能力，能夠站在更高的角度將知識內容講解給學生，那么，教學效果肯定很好的，大部分學生都能夠掌握所教內容，同時學習能力也會得到提升。但是，從實際情況來看，目前很多高校物理化學教師都是剛剛進入工作崗位，大部分教師本身水平較高，在教學過程中，能夠對大部分知識進行深入的講解，但是在一些難點、重點的知識點，例如，熱力學第一、第二定律中一系列熱力學參數之間的關系，如果不能深入運用數學知識進行詳細的推導和講解，那么學生就很難真正理解這些知識點，如果不能完全理解這些知識點，對后面的內容的學生就感覺力不從心。物理化學中很多公式都是通過高等數學進行推導，很多公式有一定的適用范圍，這樣就使學生在學習過程中產生很多困惑，所以，如何對這些知識的講解是需要授課教師課前進行充分的準備和思考的。

1.2 多媒體教學手段運用

目前很多授課教師使用多媒體進行常規教學，根據本人兩年來的授課經驗來看，長期使用多媒體教學并不適合本課程教學，或者說不適合本專業現在學生的學習。多媒體教學有其自身的優點，比如信息量大、方便、直觀，但是其缺點也是很明顯的，特別是對于本課程，很多時候需要進行公式的推導和講解，不僅是讓學生理解知識，更重要的是讓學生也參與思考，這樣經過一段時間的訓練，學生的思維能力也將得到極大的提高。通過一段時間的對比教學來看，板書的信息量確實不如多媒體教學，但是，從實際效果來看，學生對板書的教學內容更掌握。

1.3 習題課的安排情況

要想使學生對所學知識能夠進一步的掌握，一定量的習題練習是非常有必要的。而本課程課時量的不足又不能要求學生在課堂上進行大量的習題訓練，所以，授課老師合理的選擇一定量經典題目是完全有必要的，這就要求教師自己必須做大量的習題，從中選擇合適的題目布置給學生獨立完成，再根據學生完成的情況來進行及時有針對性的講解，這樣就可以使用相對較少的時間使學生得到充分的訓練，從而提高學生對知識的掌握程度。

1.4 運用所學知識解釋生活當中的一些實例

本課程的教學內容很多與我們日常生活中很多自然現象有關系，對于這些現象運用所學知識進行合理的解釋，不僅增長學生運用書本知識解決實際問題的能力，也增強了學生的學習興趣，使學生養成獨立思考問題能力。例如，為什么人們在冬季感覺氣候干燥，夏季感覺天氣悶熱，這就需要用蒸汽壓和相對濕度去解釋。通過學習熱力學第二定律內容，我們知道不可能單純地從大氣、海洋這些熱源吸收能量解決目前的能源危機。通過學習滲透壓知識，讓學生了解目前反滲透技術在污水處理方面的應用。自然界中荷葉上的水珠為什么為球形，這就需要界面物理化學的內容解釋。

2 學生學習過程中存在的問題及解決方法

2.1 學生對本課程的學習興趣不高

興趣是最好的老師，這句話用在學生學習物理化學非常貼切的，正因為本課程需要學生具備良好的數理知識以及較強的邏輯推理能力，而部分學生恰恰缺乏這些能力，從而造成學習的困難，久而久之對本課程的學習興趣大為降低。如何提高學生的學習興趣，是非常困難但又非常有必要的。我們可以從學生所學的專業入手，介紹本專業的一些專業特點、培養目標、發展前景等知識，因為學生對自己所學的專業還是比較感興趣的，畢竟以后可能終生從事這項工作，但是又不是很了解，我們給學生說明本課程對他們后續專業課程的重要性，從而讓學生變被動學習為主動學習，這樣的學習效果會慢慢得到改善的。另外一方面，適當地介紹與物理化學相關的科學史，例如，諾貝爾化學獎屬于物理化學的研究內容占了近三分之一，更加說明物理化學在化學學科中的重要性。在物理化學中很多公式是使用人名來命名的，可以適當地對這些科學家進行適當地介紹、例如，在化學熱力學教學中，我們可以想學生介紹美國著名的物理化學家J.W.Gibbs的一些生平事跡，因為他是化學熱力學的創始人，提出了Gibbs自由能、偏摩爾量等概念，從理論上解釋了化學平衡、相律的知識，是化學熱力學的創始人。

2.2 課堂師生互動性相對較差

通過兩年的教學來看，很多同學課前很少對所學知識進行預習，這樣課堂上進行師生互動較為困難，而良好的師生互動不僅增進課堂氣氛而且還可以增加學生的學習興趣，所以，一方面要對學生強調課前預習的重要性，另一方面，在課堂上要適當地鼓勵學生進行互動，讓更多的學生參與課堂教學以不斷適應課程學習的需要。

2.3 課后習題的完成情況一般

很多同學基本只會完成教師布置的作業，很少自己主動增加習題的訓練，同時在完成作業的過程中還出現學生之間相互抄襲的不良現象。如何處理這些問題這就需要授課教師對不同的學生采取不同的方法，一方面注意引導學生自己獨立完成習題、獨立思考問題，另一方面要批評態度不端正的學生，讓學生知道沒有正確的學習態度不僅不能取得良好的學習成績的，同時也是一種非常不好的習慣，對以后的工作、學習會產生不利的影響。

3 結論

總之，對于如何提高物理化學課程的教學質量是所有授課教師面臨的共同難題，欲善其事，先利其器，這樣就需要教師自己要不斷提高業務水平，需要加強自己數理知識以及邏輯推理能力。同時，在教學過程中根據學生反饋的學習情況及時調整教學內容與方法，從而加強學生的知識水平，更好地為社會培養出高素質的應用型專門人才。

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