王瑞芳 王煦 何顯儒(西南石油大學材料科學與工程學院,四川成都610500)
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專業大基礎課教學中的總結與思考*
王瑞芳王煦何顯儒
(西南石油大學材料科學與工程學院,四川成都610500)
摘要:物理化學是材料科學與工程、高分子材料與工程新能源材料與器件等材料類專業的一門重要必修的基礎理論課程。這門課內容多、理論性較強、授課學時少,要保證學生學好而且不少學這是非常不容易的,通過幾年的教學實踐,我們總結了一些方法,在學生學習過程中取得了比較好的成績。
關鍵詞:物理化學;教學方法;經驗
王煦(1963,09-),男,漢族,四川省成都市人,博士,西南石油大學材料科學與工程學院教授,研究方向:物理化學教學及油田高分子材料開發及應用。
何顯儒(1971,03-),男,漢族,四川省南充市人,博士,西南石油大學材料科學與工程學院教授,研究方向:高分子材料。
Abstract:Physical chemistry is an important and compulsory basic theoretical course in the specialties of materials science and engineering,and polymer materials and engineering,etc,which have a large number of contents,strong theory and less teaching time.It is not easy to guarantee the students to learn itbetter and more.Through several years of teaching practice,we summarize some methods and have achieved good results in the process of students'learning.
Keywords:physical chemistry;teaching methods;experience
物理化學是理論性非常強的一門課程,尤其是材料類、化學化工類各專業的重要的專業基礎課,運用數學、物理學等基礎學科的理論知識、方法和手段,探究物質變化的基本規律,解決科學實驗和生產實踐中的實際問題,作為材料學科的理論基礎,同時也起著連接基礎學科和應用學科的紐帶作用,因此該課程對培養學生創造能力,提高學生素質有極其重要的作用[1]。
物理化學在本科教學中具有獨特的地位,它的特點是概念多、定律多、公式多,邏輯性強、抽象性強,歷屆學生都反映該課程難學。由于學科的迅速發展,需要介紹給學生的知識越來越多,但講課學時也越來越少,因此這對授課老師提出了更高的要求。傳統教學思想可以讓學生短時間內學到大量的系統知識,但容易忽視學生的主體性、積極性和個性;現代教學思想更加重視學生的主體性、積極性和個性以及學生已有的知識經驗,但容易導致學生學不到系統的基礎知識,容易學到零星的片面的知識[2]?;诒容^分析傳統教學思想與現代教學思想的優缺點的基礎上,下面將近幾年作者從事物理化學的教學經驗進行了總結:
物理化學的基礎理論在研究、建立和完善的過程中,都反映出很強的邏輯規律,教學中突出知識點之間的邏輯關系及整體系統結構,著重闡述關鍵內容及重要理論[3]。
教學方法包括講授法、案例法、探究法、演示法、練習法等;對于物理化學這門理論性較強的課程,各章節之間的聯系非常緊密。我們主要采取講授法、探究法結合案例法等方式進行課堂教學。講授法主要以板書授課方式兼顧少部分的多媒體教學的方式,優化教學內容,這樣既可以引導學生積極主動跟著老師的思路進行推理、理解及總結,對課程體系有更深的理解和掌握。
多媒體是一種現代化的教學手段,將其應用到教學中,不僅可以將抽象的枯燥無味的理論知識通過生動、形象、直觀的形式表現出來,調動了學生的學習興趣,為教師節省了大量板書繪圖等的時間,同時多媒體教學片還可以把書中沒有的知識內容拓展到課堂上來,使課堂教學的信息量大大增強[4]。利用多媒體的優點,課堂教學中將適當的以多媒體的方式引入一些生動的實驗動畫及一些知識拓展內容。這樣可以讓學生感性的理解所學的知識,達到舉一反三、觸類旁通的目的,進而提高學生學習的積極性。
教學過程中教師可根據課堂上學生的理解程度,對上課內容有所側重?;靖拍畹睦斫夂驼莆帐欠浅V匾?,課堂上要求教師們深入淺出的講解概念,對重要的公式進行嚴密的推導,有助于加深學生的學習印象。同時通過實例的引入,加上教師惟妙惟肖的語言,鼓勵引導學生在掌握基本概念的同時,運用掌握的規律和概念去解決實際問題;并啟發學生運用基本概念,發散思維,以例釋理,以例證理,從而獲得解決實際問題的能力。有了這些實例,學生對物理化學內容就有了很具體、生動的印象,引發他們學習物理化學的興趣,這些都有利于學生理解和記憶。比如說講動力學基礎這一章中有一部分內容就是講解反應速率方程的積分式,教師首先引入本次課,為什么要講這一節,學習這一節的重要性何在?教師采用的方法首先是上節課知識點的簡單回顧,而且強調速率方程直接給出的是它的微分式,但實際應用過程中主要用的是積分式,比如說“分析古尸的年齡,以及隕石的年齡”等等這些例子就可以引入說明,我們實際關心的是反應過程中濃度等主要因素具體是如何影響反應速率的。再有,簡述生活在北極的愛斯基摩人是如何獲取淡水資源的,通過簡單的冰水轉變,激發學生的興趣,進而引出相平衡這一章,自然的過渡引入。
另外,在課堂教學中,教師會對典型的例題進行精講并啟發學生思考,使學生對所學的理論有更加具體的了解及更好的應用。還可以就某些內容讓學生討論和現場提問以調動學生的積極性和參與意識,然后教師做總結;課堂上教師還要把學科前沿資訊提示給同學們,希望他們下來能有效地利用網絡資源,以得到更多的物理化學知識擴充。強調課前預習與課后復習的重要性。
實驗是物理化學教學中的一個重要組成部分,要求學生重視實驗,把實驗課看成是提高自己動手能力和獨立工作能力的一個重要環節,起著承前啟后的作用。
根據教學大綱的要求,物理化學的實驗包括燃燒熱的測定、液體飽和蒸汽壓的測定、二元液系相圖、乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定、氫氟酸電離常數測定及液體表面張力的測定等實驗,我們采取的教學方式是啟發式實驗教學及實踐相結合的方法。比如燃燒熱的測定實驗是熱力學方法中一個非常重要的實驗,我們采用讓學生先做,實驗結束后總結、思考、處理實驗數據,然后課堂上再結合實驗來講解熱力學中等壓熱效應與等容熱效應的關系,這樣學生的學習興趣將大大提高。像乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定及的實驗,實驗涉及化學動力學、電化學及化學平衡的理論知識的靈活運用,所以我們將在理論授課之后讓學生完成,通過實驗數據的總結和歸納,鞏固加深所學的知識。在此基礎上,實驗室將為學生準備更多的實驗素材,鼓勵學生自主完成一些大綱上規定外的實驗,通過實驗階段的學習,學生對知識的認識將會發生從感性到理性的飛躍。實驗能力是21世紀每一個化學工作者必備的基本素質[5]。高校學生的實驗能力課概括為基本能力和高級能力。前者主要包括實驗操作能力、觀察能力、思維能力、數據處理能力和儀器設備的應用能力;后者主要包括分析和解決問題的能力[6]。通過物理化學實驗培養學生基本的研究素養、掌握基本的科學研究方法。進而讓學生更好地體會“實踐-理論-實踐”的認知過程。
根據物理化學這門課程的特點,教師會布置一些典型的思考題和習題,并且會推薦較好的參考書供學生更好的學習。教師對所布置的作業進行仔細批改,下來將總結一下學生容易出錯的知識點,課堂上針對強調。除此之外,個別學生會對上課內容或者參考書中的內容以及作業完成的過程中都會存在問題和疑惑,因此我們安排每周一次的集體答疑,結合平時的個人網絡方式答疑,希望有問題的同學能及時問,并且針對習題有專門的評講,把同學們處理問題容易出錯的地方指出來,并分析弄錯的原因;有時也采取讓學生上來講解習題的方式,這種互動式學習也增強了學習的主動性;另外,有的學生不是很愿意當面問老師問題,對于這部分學生采取短信和郵件的方式答疑,幾方面結合,增進了學生對物理化學這門課的學習興趣,學生總體反映比較好。
師者,傳道授業解惑也。物理化學是材料方面各專業非常重要的基礎理論課之一,因此,正確積極地引導學生學習、成才,授課教師起到了至關重要的作用。對授課教師的要求也逐年提高。物理化學的授課教師都是通過課程團隊的精心培養之后,正式走上講臺的。課程團隊的教師都具有精深的專業知識、淵博的相關學科知識、并且具有較扎實的教育學、心理學知識;都具有很好的組織、管理教學的能力及語言表達和交往能力。要求授課教師語言清晰、簡練、準確、生動并富有感染力,語調抑揚頓挫、語速有快有慢;善于設問啟發思維活動;有很好的板書及多媒體制作能力。課后,教學團隊將組織教師進行教育、教學探討和交流,并強調示范課的作用。每次交流之后大家都會有很多收獲。
物理化學的教學旨在初步培養材料科學與工程學院各專業學生應用所學知識去分析和解決材料物理化學的理論和實際問題的能力。結合學生自學能力與團結合作能力,進而培養學生的科研能力和創新能力。
“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索”。每一門課程都有它的的特點,當然授課方式方法也有所不同,更何況就一門課而言,不同的授課對象也將會采用不同的方式,希望能在以后的教學實踐中能總結出更好的方法與同行分享。
參考文獻
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中圖分類號:G642
文獻標志碼:A
文章編號:2096-000X(2016)12-0103-02
*基金項目:西南石油大學材料科學與工程學院2015年“學科建設專項資金-開放基金”:兩用型改性聚丙烯酰胺的合成與評價(編號:X151515KCL01);四川省教育廳科研項目一般項目:兩用型PAM的制備及性能研究(編號15ZB0064)。
作者簡介:王瑞芳(1976,05-),女,漢族,黑龍江省海倫市人,碩士,西南石油大學材料科學與工程學院講師,研究方向:物理化學教學,水溶性聚合物的合成及改性。