高等院校物理化學課程教學實踐的研究

唐樹戈+牟林+鄭其格+卜平宇+夏泉

＼[作者簡介＼]唐樹戈（1971），遼寧沈陽人。副教授，博士，主要研究方向為化學教育工作。

＼[摘要＼]

物理化學是高等院校一些專業(yè)的重要課程，在學生素質(zhì)教育的過程中起重要作用。目前在教學中仍存在著很多深層次的問題需要解決。作者結(jié)合多年教學實踐，從精選教學內(nèi)容、改進教學方法、多種考核方式相結(jié)合等方面，探討如何改善教學中所面臨的問題，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，在教學過程中培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，提高物理化學課堂教學質(zhì)量。

＼[關鍵詞＼]高等院校;物理化學;改革;教學實踐

＼[中圖分類號＼]G642.0＼[文獻標識碼＼]A＼[文章編號＼]10054634（2015）0308103

0引言

物理化學是化學學科的一個重要分支，從研究化學現(xiàn)象和物理現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系入手來探求化學運動中具有普遍性基本規(guī)律的一門學科，被稱為“化學的靈魂”。事實上，多年的教學實踐表明，大部分具有較好物理化學素養(yǎng)的大學畢業(yè)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，較快地適應工作環(huán)境，開辟新的研究陣地，因此物理化學課程在高等學校的日常教學中普遍受到高度重視。在高等院校中《物理化學》是生物技術、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、食品科學、能源等專業(yè)的一門重要基礎課，一般在大學二年級開設，它雖然是基礎課，但其內(nèi)容可以輻射到專業(yè)基礎課甚至專業(yè)課，是基礎課中的前沿學科，通過該課程的教學可以為學生傳授科學思維和科學方法。

由于物理化學這門課理論性與邏輯性強，涉及的概念、定律和公式較多，學生一接觸就容易產(chǎn)生畏懼感、缺乏自信心，普遍感到困難。從全國農(nóng)林院校物理化學課程的教學現(xiàn)狀來看，仍存在很多亟待解決的深層次問題，迫切需要通過教學內(nèi)容、教學手段和方法的變革來解決。根據(jù)教育部2007年“質(zhì)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(zhì)和能力培養(yǎng)”的要求，為了讓學生學好物理化學這門課并充分發(fā)揮其作用，筆者在教學實踐中做了一些初步嘗試。本研究所取得的教學成果對國內(nèi)，尤其是農(nóng)業(yè)院校教學改革和師資隊伍建設能夠起到積極推動和輻射作用，為創(chuàng)新型國家農(nóng)業(yè)領域拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎。

1高等院校物理化學課程教學中存在的主

要問題

從教學的主導思想來看，陳舊的教育教學觀念是影響教學效果的主要障礙，教學過程中過于注重知識的傳授而忽視方法的傳授，學生缺少獨立思考的學習過程，考試成績雖然較好，但解決實際問題的能力較差＼[1＼]。

1.1教學內(nèi)容與專業(yè)知識脫節(jié)

物理化學包括熱力學、電化學、動力學與膠體化學等內(nèi)容，其中熱力學部分理論知識較深，所用學時也很多，學起來存在一定難度，學生對這門課的第一印象就是難學，不利于課堂教學的開展;另外教學中普遍存在著“重理論輕應用”的現(xiàn)象，教師不注重與農(nóng)業(yè)科學和生命科學的聯(lián)系，做不到理論聯(lián)系實際，容易讓學生產(chǎn)生錯覺，物理化學這門課用處不大。

1.2課程間存在重復現(xiàn)象

物理化學課中的熱力學部分，一些基本概念如系統(tǒng)、環(huán)境、狀態(tài)函數(shù)等在無機化學課中已經(jīng)講過，卡諾定理、熵的計算在物理課中也已講過，造成學時的浪費。

1.3內(nèi)容陳舊

教學內(nèi)容大多是經(jīng)典知識，與目前科學技術發(fā)展的速度不協(xié)調(diào)，沒有體現(xiàn)該學科的先進性，缺乏新知識、新理論和最新的科技動態(tài)。

1.4教學手段落后

在教學中現(xiàn)代化的教學手段沒有發(fā)揮其應有的作用，某些章節(jié)理論內(nèi)容非常抽象，學生很難理解，僅僅利用黑板不能達到理想的教學效果。

1.5考核方式單一

考核方式比較單一，期末考卷決定學生的成績，試題覆蓋面窄，題型老套，理論考試較多，實踐能力的考察較少，忽視學生個性化發(fā)展的要求，不能真實、客觀、科學地評價學生的學習情況，不利于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和應用能力;從另一方面講，考核方法不科學，不能很好的調(diào)動學生學習的積極性、主動性＼[2＼]。

2教學內(nèi)容的改革

2.1調(diào)整教學內(nèi)容

物理化學在培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面有其他課程無法替代的作用。因此，在重視基礎教育的同時，要把培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力放在首位，在有限的學時內(nèi)合理選擇和安排教學內(nèi)容。課程中公式多、條件復雜，學生記憶比較困難，根據(jù)這種實際情況并結(jié)合后續(xù)課程的要求，一些公式的邏輯推導過程對學生不做要求，只要能看懂理解即可，記住公式及其應用條件，達到靈活運用的目的。

2.2補充新知識

在物理化學課上要充分體現(xiàn)出該學科的迅猛發(fā)展，經(jīng)典傳統(tǒng)內(nèi)容當然不可或缺，同時還應不斷補充現(xiàn)代科學發(fā)展的新知識、新理論，修正不正確、不科學的概念、原理和規(guī)則。在授課時合理安排課堂時間，選擇與專業(yè)結(jié)合的新知識，深入淺出地進行概括性介紹，使學生有機會接觸科技發(fā)展的前沿，了解科學發(fā)展的新動態(tài)。例如，平衡移動原理，現(xiàn)在普遍講的是勒夏里規(guī)則，但近幾十年這個規(guī)則一直處于爭議之中，原因是存在與該規(guī)則相反的平衡移動反應，例如合成氨反應外加氮氣時，在某些濃度范圍中向氨分解的方向移動，因此在講解時需指出它是一個經(jīng)驗性的規(guī)律，雖然很方便，但不是普遍成立，原因是實際生產(chǎn)是一個敞開體系，不是該規(guī)則的應用范圍，只有在均相封閉體系，且只允許單一熱力學量改變時，勒夏里規(guī)則才能給出準確的平衡移動方向。因此，范特霍夫平衡移動原理更具普遍性。

長期以來，學生錯誤的認為物理化學離科學前沿很遠，但事實并非如此。基礎理論是高新技術的先導和源泉，一旦取得突破性進展，會帶動應用科學的發(fā)展。納米材料具有很多意想不到的功能，如此微小的材料是如何制成的？人們利用膠體化學中納米尺寸的油包水膠束作為納米反應器，從而合成了各種無機、有機、高分子納米材料＼[3＼]。

3教學方法的改革

3.1運用設疑啟發(fā)教學

在課堂教學中對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，筆者認為并不是課程內(nèi)容本身，而是學生在課堂上獨立思考的過程。物理化學課本身就比較難學，再加上很多同學有畏難情緒，課堂教學效果并不是很理想，針對這種現(xiàn)實情況，在教學方法上要有所改進，才能提高課堂效率。傳統(tǒng)的教學以教師為主、學生為輔，一般是“填鴨式”的滿堂灌，不能發(fā)揮學生的能動性＼[4＼]。這種方式對物理化學課堂教學非常不利，容易使學生處于被動接受知識的狀態(tài)，產(chǎn)生枯燥乏味的感覺。因此，教師首先應考慮如何調(diào)動學習的積極性，形成教、學互動的氛圍，課堂設疑啟發(fā)是一個非常簡單有效的手段，提出的問題可以激發(fā)學生積極思考，加深對所學內(nèi)容的理解和記憶。課堂上老師是導演，學生是演員，在老師的引導下學習，讓學生在這個過程中體會學習的快樂，同時記住學習的結(jié)果，獲得解決問題后的成就感。

教師所提問題是提高物理化學課堂教學效果的關鍵所在。提出的問題理論性要強，又要將抽象枯燥的知識變得生動有趣，經(jīng)過幾年的實踐，結(jié)合教學內(nèi)容選用學生熟悉的實驗事實和日常生活中的實例作為問題提出，學生積極思考，使其學習過程成為一個探索的過程，并從中受益。

例如，在講解附加壓力之前，先給出大家非常熟悉的實驗現(xiàn)象，將毛細管分別放在汞和水中，毛細管中的汞要下降而水要上升，這是為什么？在講動力學時，可以問不同的藥每天吃的次數(shù)為何不一樣？藥物的有效期是怎樣計算出來的？提出問題后，再做進一步講解，并啟發(fā)學生運用所學理論分析解釋實驗現(xiàn)象，從而激發(fā)學生極大的學習興趣＼[5，6＼]。

3.2合理運用各種教學手段，提高教學效果

在授課過程中多種教學手段相結(jié)合，不能一味的黑板加粉筆，也不能簡單的只用多媒體教學。多媒體教學通過生動、形象、直觀的形式將理論知識表現(xiàn)出來，調(diào)動學習興趣，為教師節(jié)省時間，增加了課堂的信息量。物理化學中有很多抽象的概念，可以通過直觀生動的圖片加以講解;另外有些內(nèi)容需要大量圖形進行輔助教學如相圖部分，利用多媒體教學更能顯示其優(yōu)越性;對于難以理解的內(nèi)容，如過渡態(tài)理論、固液平衡相圖與晶體的析出，都可以利用三維動畫進行教學。這種教學方式很大程度上解放了教師，給老師以很大的發(fā)揮空間，促進課堂教學效果的提高＼[7，8＼]。

但多媒體教學在物理化學課中起到輔助教學的作用，并不是在每一章、每一節(jié)都適用，在公式和推導較多的章節(jié)，就不適合利用多媒體教學，在黑板上將推導過程一步一步清晰的展現(xiàn)出來，便于學生理解及記錄。

另外，要充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢進行網(wǎng)絡教學，老師可以將上課的PPT放在網(wǎng)上供學生下載和瀏覽，同時每一章還應有一定數(shù)量的練習題，供學生課后復習，在網(wǎng)上開辦在線問答，及時解決學生復習過程中的問題，加深和鞏固課上的學習內(nèi)容。對某些特殊的內(nèi)容還可以使用更直觀的教具，讓學生一目了然。總之，教學手段因人而異、因內(nèi)容而異，不能一概而論，要多種教學手段相結(jié)合才能達到事半功倍的效果。

3.3多種考核方式相結(jié)合

考核是教學過程的非常重要環(huán)節(jié)，通過它可以檢查學生對教學內(nèi)容的掌握情況，也是評價課堂教學效果的一個重要方面，但同時考核方式本身要具有科學性、客觀性與可行性，好的考核方法可以促進學生的學習，提高教學效果，促進教師改進教學方法。首先，增加課堂提問，由于客觀原因，在大學課堂上提問比較少，但提問是檢驗學生聽課效果非常有效的手段，它可以集中學生的注意力，促進學生開動腦筋積極思考。其次，建立過程評價與總結(jié)性評價相結(jié)合的考核方式，完成一章或一部分進行一次階段性測驗，隨學隨考，使學生注重復習剛學習過的內(nèi)容，避免平時不學，期末考試臨時突擊的陋習。在成績組成上，按照階段性成績：期末成績=1∶1的比例計算。最后，加強期末考試的科學性和客觀性，考試內(nèi)容包括基礎知識（占60%）和綜合運用（占40%）兩部分，平時學習必須認真，能夠靈活運用理論知識的學生成績比較好，只靠死記硬背的成績較差。通過這些手段建立一個合理、客觀、能真實反映學習情況的考核體系。

總之，物理化學課在高等院校中是一門非常重要的基礎課，其教學要跟上時代的腳步，與時俱進，不斷的充實新內(nèi)容、新知識，改進教學方法，發(fā)揮該課程在培養(yǎng)創(chuàng)新人才上的作用。

參考文獻

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＼[7＼] 張開仕.應用化學專業(yè)物理化學教學改革于實踐＼[J＼].教學研究， 2005，11（6）：541544.

＼[8＼] 陳芳，胡珍珠，王衛(wèi)東.物理化學課程教學中學生素質(zhì)能力的培養(yǎng)＼[J＼].高等理科教育， 2005，（3）9799.

Teaching practice of Physical Chemistry in universities

TANG Shuge，MU Lin，ZHENG Qige，BU Pingyu，XIA Quan

（College of Science，Shengyang Agriculture University，Liaoning，Shengyang110866，China）

AbstractPhysical chemistry is a basis course and plays an important role in education for allround development in universities.There are many problems on physical chemistry.With regard to the aspects of selecting teaching content，teaching methods and reforming test form，this paper expounded the ways to solve problems in the teaching so as to improve the teaching quality of physical chemistry.

Key wordsuniversities;physical chemistry;reformation;teaching practice