淺議多媒體技術(shù)在工科物理化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

李林剛，鐘煜，劉傳芳

（皖西學(xué)院材料與化工學(xué)院，安徽六安 237012）

淺議多媒體技術(shù)在工科物理化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

李林剛，鐘煜，劉傳芳

（皖西學(xué)院材料與化工學(xué)院，安徽六安 237012）

根據(jù)工科物理化學(xué)的特點，結(jié)合各相關(guān)專業(yè)實際，提出將多媒體技術(shù)應(yīng)用于工科物理化學(xué)教學(xué)過程中，并與傳統(tǒng)教學(xué)方式有機結(jié)合起來，以解決該課程的抽象性強、內(nèi)容多、公式多、邏輯推理嚴密以及學(xué)時少的問題，從而達到了培養(yǎng)應(yīng)用型人才，提高物理化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的。

工科；物理化學(xué)；多媒體；教學(xué)

物理化學(xué)是用物理實驗的手段研究化學(xué)變化的規(guī)律的科學(xué)，是物理學(xué)和化學(xué)相互滲透的一門邊緣學(xué)科，其教學(xué)和實驗對于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力、自學(xué)能力、分析解決問題能力，具有非常重要的作用[1]。物理化學(xué)課程是高等學(xué)校涉及化學(xué)相關(guān)工科專業(yè)的主干課程，由于該課程內(nèi)容多，公式多，邏輯推理嚴密，理論性強，比較抽象，學(xué)時數(shù)少，傳統(tǒng)的黑板加粉筆教學(xué)方式已不能滿足教學(xué)需要。隨著社會的發(fā)展，為適應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展的要求和教學(xué)改革的需要，多媒體教學(xué)已經(jīng)在高校廣泛應(yīng)用起來，計算機已成為教學(xué)與科研工作的一個強有力工具[2]。正如第12屆國際化學(xué)教育會議中所說：“化學(xué)課程的演變應(yīng)從學(xué)科導(dǎo)向到職業(yè)導(dǎo)向；教育方法的演變應(yīng)從教師為主到學(xué)生為主；輔助教學(xué)應(yīng)從黑板加粉筆到視聽設(shè)備、計算機軟件和多媒體?！盵3]利用多媒體教學(xué)手段能使抽象概念形象化、微觀圖像宏觀化，同時可以加大課堂的信息量，提高教學(xué)效率，把教師在課堂上空泛的描述過程改為有效演示，使學(xué)生易于理解消化，使原本難教難學(xué)的東西變得易教易學(xué)，學(xué)生也減少了學(xué)習(xí)的負擔(dān)。但是，多媒體教學(xué)手段不能拋棄粉筆和黑板，不能僅僅使用多媒體大屏幕微機教學(xué)設(shè)備，而應(yīng)該是傳統(tǒng)的“粉筆＋黑板”與現(xiàn)代多媒體技術(shù)的結(jié)合。本文結(jié)合筆者幾年來對我校工科專業(yè)開設(shè)《物理化學(xué)》課程教學(xué)采用多媒體的實踐經(jīng)驗，談?wù)劧嗝襟w技術(shù)在工科物理化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

1 利用各種資源做好課件

教學(xué)逐漸采用多媒體技術(shù)進行授課，將抽象的概念蘊含于一些簡單明了的動畫之中，使學(xué)生一目了然，同時也促進了學(xué)生對物理化學(xué)這門課程本身的學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課件的制作過程中，教師不僅可以參考許多版本的教材，還要充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，搜集別人做好的課件、圖片、視頻、動畫最新研究進展等，通過各方面的融合充實到自制的課件中來。目前可用的網(wǎng)絡(luò)資源很多，比如常見的教學(xué)網(wǎng)站有：國家精品課程網(wǎng)、各高校建的精品課程、中國高等學(xué)校教學(xué)資源網(wǎng)、化學(xué)教育網(wǎng)；數(shù)據(jù)庫有：中國期刊網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、外文數(shù)據(jù)庫；論壇有小木蟲、西祠胡同等。

課件資源雖然豐富，但對工科學(xué)生來說，由于學(xué)時較少，上課內(nèi)容不能面面俱到，在課件制作上一定要精選內(nèi)容，不可將大量的文字照搬進教學(xué)屏幕，也不可將大量的圖片、視頻等全放在課件上，這樣易分散學(xué)生的注意力，影響教學(xué)效果。要結(jié)合各工科專業(yè)特點，抓住重點，有的放矢，只有充分利用了多媒體輔助教學(xué)集文本、圖像、聲音、影像和交互性為一體的特點，將傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)有機的結(jié)合起來，才能調(diào)動廣大學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，從而達到提高物理化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的。如在用步冷曲線法繪制相圖的教學(xué)中，以Bi-Cd合金系統(tǒng)為例采用動畫形式展示（圖1）純Bi、純Cd及不同組成的合金在高溫熔融狀態(tài)自然冷卻時溫度隨時間的變化情況，繪成步冷曲線，在曲線的每一階段均展示系統(tǒng)的相態(tài)和分析自由度情況；最后將不同組成的步冷曲線上各個特征溫度標注在T-X圖上，連接起來即構(gòu)成了固-液二組分體系相圖。這一思路雖然仍是教材上的，但通過比書本和黑板更直觀更生動的方式表達出來，學(xué)生更容易將各種知識聯(lián)系起來，建立自己的認識，從而達到較好的課堂教學(xué)效果[4]。

2 結(jié)合工科專業(yè)特點，注重教學(xué)效果

2.1 突出教學(xué)目的，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

針對工科《物理化學(xué)》課程課時少，內(nèi)容多的特點。多媒體教學(xué)的應(yīng)用，可以減少教師的板書量，從而節(jié)省了很大一部分時間，加快了教學(xué)進度，也擴大了授課信息量。但是上課時決不能只管放映幻燈片而不考慮學(xué)生是否學(xué)會。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，傳授的知識要由學(xué)生加以理解、吸收，能力的培養(yǎng)要靠學(xué)生的實踐。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)盡量創(chuàng)造讓學(xué)生參與的機會。講課過程中，要密切注意學(xué)生的反應(yīng)。從學(xué)生的眼神、表情中揣摩他們是否理解，邊講邊問，從學(xué)生回答問題的情況了解他們對知識的掌握程度。如果發(fā)現(xiàn)他們不太明白，馬上通過舉例子，或者聯(lián)系以前學(xué)過的知識，或從不同的角度分析，直到他們明白了才往下進行[3]。在教學(xué)內(nèi)容選取上，要避免與其他基礎(chǔ)課重復(fù)，比如熱力學(xué)的一些基本知識，能斯特方程及應(yīng)用，電化學(xué)中原電池、電解池等方面與基礎(chǔ)化學(xué)相關(guān)部分重復(fù)。在多媒體教學(xué)過程中要盡量簡化，避免重復(fù)，將有限的時間用在一些新的、重要的內(nèi)容上。

2.2 針對專業(yè)特點，理論聯(lián)系實際

對工科物理化學(xué)來說，在制作多媒體課件過程中一定要注意結(jié)合專業(yè)特點，選取和專業(yè)相關(guān)的實例，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深他們對理論知識的理解。比如化學(xué)動力學(xué)內(nèi)容的講解，如果給制藥工程專業(yè)上課時，完全可以列舉具體藥物來闡述藥物貯存期預(yù)測方法，選用具體藥物來講解其在水解、氧化、光化等反應(yīng)中的穩(wěn)定性及體內(nèi)代謝動力學(xué)。如果是給食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生上這部分內(nèi)容時，可舉這樣一個例子：某乳品在4度時保質(zhì)期為7天，估計在常溫下可保存多久？在給化學(xué)工程與工藝專業(yè)同學(xué)上課時，可舉醋酸乙酯與NaOH的皂化反應(yīng)求反應(yīng)速率常數(shù)的例子?？傊枚嗝襟w課件給不同專業(yè)學(xué)生上課時，一定要根據(jù)實際情況，有的放矢，不可千篇一律，這樣才能使學(xué)生易于接受。

3 多媒體教學(xué)必須要與板書相結(jié)合

在工科物理化學(xué)的教學(xué)過程中不能拋棄粉筆和黑板，不能僅僅使用多媒體大屏幕微機教學(xué)設(shè)備，而應(yīng)該是傳統(tǒng)的“粉筆＋黑板”與現(xiàn)代多媒體技術(shù)的結(jié)合[4]。對于物理化學(xué)課程中的理論和公式推導(dǎo)，由于知識比較抽象，學(xué)生理解困難，我們一般采用傳統(tǒng)的板書講授，這種方法的教學(xué)效果較好，學(xué)生思維能跟上教師講課的節(jié)奏，理解深入，記憶深刻。如在熱力學(xué)一些公式的推導(dǎo)過程中，若采用板書，將推導(dǎo)的思路，一步一步清晰地展現(xiàn)出來，并隨時擦掉一些整理過程或為便于推導(dǎo)回顧的以前的知識點，最后黑板上只剩下有用的、簡潔的幾步，讓學(xué)生思路更清晰，未嘗不是一種好的方法。

而對于一些實驗現(xiàn)象或?qū)嶒炘O(shè)備單純靠老師的口頭描述和粉筆是難于表達清楚的，如化學(xué)熱力學(xué)的可逆過程、卡諾循環(huán)的卡諾熱機、化學(xué)動力學(xué)中的勢能面的立體圖等很難用傳統(tǒng)板書講授清楚。而多媒體教學(xué)聲、文、圖、像并茂，有效克服了傳統(tǒng)教學(xué)單調(diào)乏味的不足，有助于提高學(xué)生理解能力，提高學(xué)習(xí)效率。如在講授諸如熱力學(xué)中的可逆過程，電化學(xué)中的電遷移以及動力學(xué)中的過渡狀態(tài)理論等內(nèi)容時，如采用多媒體教學(xué)則可以使得原本十分抽象的問題直觀化，便于學(xué)生理解和接受；在講授表面張力的課堂上，利用多媒體技術(shù)，將水滴滴在荷葉上形成球形的過程以動畫形式展現(xiàn)，與在黑板上用粉筆畫圓形相比，學(xué)生的興趣會提高很多，注意力也比較集中。在講授諸如潤濕現(xiàn)象、表面活性劑的功能、溶膠的電泳現(xiàn)象等內(nèi)容時，多媒體教學(xué)能夠化靜為動，把枯澀的問題趣味化，便于學(xué)生深入了解物理化學(xué)知識。對一些難以理解的內(nèi)容，可以嘗試制作動畫，例如將過渡態(tài)理論的“勢能面”制作成3D動畫，可以從三維立體圖直接反映勢能面的具體形狀，使學(xué)生很容易認識“鞍點”、“能壘”與“反應(yīng)的最低能量途徑”等概念。又例如將固液系統(tǒng)平衡相圖與冷卻時的析晶過程相結(jié)合，制作成FLASH動畫，使學(xué)生對步冷過程及相圖應(yīng)用建立起形象而直觀的理解。

4 結(jié)束語

在工科物理化學(xué)教學(xué)過程中，合理利用多媒體課件，不僅能克服課時少，學(xué)生多，教學(xué)資源不足的問題，豐富教學(xué)內(nèi)容，還能提高教學(xué)質(zhì)量，促進教學(xué)改革與進步。當(dāng)前，多媒體技術(shù)在教學(xué)實踐中已經(jīng)顯示出了巨大的優(yōu)勢和生命力，但在課件制作和應(yīng)用過程中還存在的一些問題和不足，仍然需要廣大高校教師和科技工作者不斷探索、改進和完善多媒體制作技術(shù)和授課方式，以更好地培養(yǎng)出一批又一批國家需要的高素質(zhì)人才[5]。

[1]陳文瑾.物理化學(xué)課程教學(xué)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].科教文匯，2008，（1）

[2]鄧斌.試論多媒體技術(shù)在物理化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009，（4）

[3]尹剛強.《物理化學(xué)》多媒體教學(xué)幾個值得注意的問題[J].廣東醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2008，26（3）：353-354

[4]張生芹.冶金工程本科專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)改革的思考[J].中國冶金教育，2009，（4）：33-35

[5]黃宏妙，程世賢，戴航等.藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)體會[J].廣東中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2008，11（2）：108-109

Study on the application of multimedia technology in teaching of engineering physical chemistry course

LI Lin-gang，ZHONG Yu，LIU Chuan-fang

Based on the characteristic of engineering physical chemistry course and the fact of different speciality，the application of multimedia technology combined with the traditional teaching method in the teaching process was propounded.This teaching method can solve the problem of strong abstract、more content、more formula、strict logic and little period，thus，the purpose of developing versatile and practical management talents and raising the quality of teaching.

engineering；physical chemistry；multimedia；teaching

G642

A

1009-9530（2011）03-0105-02

2011-03-20

安徽省教育廳教研項目（2008jyxm535）

李林剛（1978-），男，安徽霍邱人，皖西學(xué)院材料與化工學(xué)院講師，碩士研究生，研究方向：納米材料。