工科材料類專業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)思考

汪鵬飛，吳國(guó)志

（池州學(xué)院 材料與化學(xué)工程系，安徽 池州 247000）

物理化學(xué)是研究所有物質(zhì)體系的化學(xué)變化、行為的原理、規(guī)律以及方法的科學(xué)。其內(nèi)容包括從宏觀體系到微觀體系性質(zhì)的關(guān)系規(guī)律、化學(xué)變化過(guò)程的機(jī)理及其控制，是在分子層次上研究物質(zhì)變化的理論基礎(chǔ)。物理化學(xué)是國(guó)內(nèi)外很多高校化學(xué)、化工、材料等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。作為化學(xué)學(xué)科的二級(jí)學(xué)科，物理化學(xué)知識(shí)體系相對(duì)于其他的二級(jí)學(xué)科、其理論基礎(chǔ)相對(duì)較難、內(nèi)容較為枯燥，同時(shí)需要學(xué)生具備較為扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理學(xué)基礎(chǔ)。對(duì)于我院目前唯一的材料類本科專業(yè)——高分子材料與工程，物理化學(xué)是一門(mén)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其中的化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)等知識(shí)對(duì)于后續(xù)專業(yè)課程（高分子化學(xué)、高分子物理和流變學(xué)）尤為重要。教師如何教好、學(xué)生如何學(xué)好這門(mén)課程是值得思考的問(wèn)題。由于目前的教學(xué)大綱對(duì)物理化學(xué)的課時(shí)安排相對(duì)較少，而課程內(nèi)容相對(duì)較多，如何協(xié)調(diào)好這個(gè)矛盾對(duì)今后其他化學(xué)材料類工科專業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)安排具有借鑒意義的。本文結(jié)合自己兩年來(lái)授課的一些實(shí)際情況以及教學(xué)反思從教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)兩個(gè)方面進(jìn)行討論。

1 教師在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略

1.1 教師課前準(zhǔn)備情況

由于本課程需要較為扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)（特別是微積分）、經(jīng)典物理學(xué)知識(shí)背景，同時(shí)需要較強(qiáng)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(shí)內(nèi)容講解給學(xué)生，那么，教學(xué)效果肯定很好的，大部分學(xué)生都能夠掌握所教內(nèi)容，同時(shí)學(xué)習(xí)能力也會(huì)得到提升。但是，從實(shí)際情況來(lái)看，目前很多高校物理化學(xué)教師都是剛剛進(jìn)入工作崗位，大部分教師本身水平較高，在教學(xué)過(guò)程中，能夠?qū)Υ蟛糠种R(shí)進(jìn)行深入的講解，但是在一些難點(diǎn)、重點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)，例如，熱力學(xué)第一、第二定律中一系列熱力學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系，如果不能深入運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo)和講解，那么學(xué)生就很難真正理解這些知識(shí)點(diǎn)，如果不能完全理解這些知識(shí)點(diǎn)，對(duì)后面的內(nèi)容的學(xué)生就感覺(jué)力不從心。物理化學(xué)中很多公式都是通過(guò)高等數(shù)學(xué)進(jìn)行推導(dǎo)，很多公式有一定的適用范圍，這樣就使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生很多困惑，所以，如何對(duì)這些知識(shí)的講解是需要授課教師課前進(jìn)行充分的準(zhǔn)備和思考的。

1.2 多媒體教學(xué)手段運(yùn)用

目前很多授課教師使用多媒體進(jìn)行常規(guī)教學(xué)，根據(jù)本人兩年來(lái)的授課經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，長(zhǎng)期使用多媒體教學(xué)并不適合本課程教學(xué)，或者說(shuō)不適合本專業(yè)現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)。多媒體教學(xué)有其自身的優(yōu)點(diǎn)，比如信息量大、方便、直觀，但是其缺點(diǎn)也是很明顯的，特別是對(duì)于本課程，很多時(shí)候需要進(jìn)行公式的推導(dǎo)和講解，不僅是讓學(xué)生理解知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生也參與思考，這樣經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的訓(xùn)練，學(xué)生的思維能力也將得到極大的提高。通過(guò)一段時(shí)間的對(duì)比教學(xué)來(lái)看，板書(shū)的信息量確實(shí)不如多媒體教學(xué)，但是，從實(shí)際效果來(lái)看，學(xué)生對(duì)板書(shū)的教學(xué)內(nèi)容更掌握。

1.3 習(xí)題課的安排情況

要想使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)能夠進(jìn)一步的掌握，一定量的習(xí)題練習(xí)是非常有必要的。而本課程課時(shí)量的不足又不能要求學(xué)生在課堂上進(jìn)行大量的習(xí)題訓(xùn)練，所以，授課老師合理的選擇一定量經(jīng)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(xí)題，從中選擇合適的題目布置給學(xué)生獨(dú)立完成，再根據(jù)學(xué)生完成的情況來(lái)進(jìn)行及時(shí)有針對(duì)性的講解，這樣就可以使用相對(duì)較少的時(shí)間使學(xué)生得到充分的訓(xùn)練，從而提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

1.4 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活當(dāng)中的一些實(shí)例

本課程的教學(xué)內(nèi)容很多與我們?nèi)粘Ｉ钪泻芏嘧匀滑F(xiàn)象有關(guān)系，對(duì)于這些現(xiàn)象運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理的解釋，不僅增長(zhǎng)學(xué)生運(yùn)用書(shū)本知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，也增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考問(wèn)題能力。例如，為什么人們?cè)诙靖杏X(jué)氣候干燥，夏季感覺(jué)天氣悶熱，這就需要用蒸汽壓和相對(duì)濕度去解釋。通過(guò)學(xué)習(xí)熱力學(xué)第二定律內(nèi)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(jī)。通過(guò)學(xué)習(xí)滲透壓知識(shí)，讓學(xué)生了解目前反滲透技術(shù)在污水處理方面的應(yīng)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(xué)的內(nèi)容解釋。

2 學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題及解決方法

2.1 學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣不高

興趣是最好的老師，這句話用在學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)非常貼切的，正因?yàn)楸菊n程需要學(xué)生具備良好的數(shù)理知識(shí)以及較強(qiáng)的邏輯推理能力，而部分學(xué)生恰恰缺乏這些能力，從而造成學(xué)習(xí)的困難，久而久之對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣大為降低。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是非常困難但又非常有必要的。我們可以從學(xué)生所學(xué)的專業(yè)入手，介紹本專業(yè)的一些專業(yè)特點(diǎn)、培養(yǎng)目標(biāo)、發(fā)展前景等知識(shí)，因?yàn)閷W(xué)生對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)還是比較感興趣的，畢竟以后可能終生從事這項(xiàng)工作，但是又不是很了解，我們給學(xué)生說(shuō)明本課程對(duì)他們后續(xù)專業(yè)課程的重要性，從而讓學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，這樣的學(xué)習(xí)效果會(huì)慢慢得到改善的。另外一方面，適當(dāng)?shù)亟榻B與物理化學(xué)相關(guān)的科學(xué)史，例如，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)屬于物理化學(xué)的研究?jī)?nèi)容占了近三分之一，更加說(shuō)明物理化學(xué)在化學(xué)學(xué)科中的重要性。在物理化學(xué)中很多公式是使用人名來(lái)命名的，可以適當(dāng)?shù)貙?duì)這些科學(xué)家進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟榻B、例如，在化學(xué)熱力學(xué)教學(xué)中，我們可以想學(xué)生介紹美國(guó)著名的物理化學(xué)家J.W.Gibbs的一些生平事跡，因?yàn)樗腔瘜W(xué)熱力學(xué)的創(chuàng)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(xué)平衡、相律的知識(shí)，是化學(xué)熱力學(xué)的創(chuàng)始人。

2.2 課堂師生互動(dòng)性相對(duì)較差

通過(guò)兩年的教學(xué)來(lái)看，很多同學(xué)課前很少對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行預(yù)習(xí)，這樣課堂上進(jìn)行師生互動(dòng)較為困難，而良好的師生互動(dòng)不僅增進(jìn)課堂氣氛而且還可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，所以，一方面要對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)課前預(yù)習(xí)的重要性，另一方面，在課堂上要適當(dāng)?shù)毓膭?lì)學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，讓更多的學(xué)生參與課堂教學(xué)以不斷適應(yīng)課程學(xué)習(xí)的需要。

2.3 課后習(xí)題的完成情況一般

很多同學(xué)基本只會(huì)完成教師布置的作業(yè)，很少自己主動(dòng)增加習(xí)題的訓(xùn)練，同時(shí)在完成作業(yè)的過(guò)程中還出現(xiàn)學(xué)生之間相互抄襲的不良現(xiàn)象。如何處理這些問(wèn)題這就需要授課教師對(duì)不同的學(xué)生采取不同的方法，一方面注意引導(dǎo)學(xué)生自己獨(dú)立完成習(xí)題、獨(dú)立思考問(wèn)題，另一方面要批評(píng)態(tài)度不端正的學(xué)生，讓學(xué)生知道沒(méi)有正確的學(xué)習(xí)態(tài)度不僅不能取得良好的學(xué)習(xí)成績(jī)的，同時(shí)也是一種非常不好的習(xí)慣，對(duì)以后的工作、學(xué)習(xí)會(huì)產(chǎn)生不利的影響。

3 結(jié)論

總之，對(duì)于如何提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)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(yè)務(wù)水平，需要加強(qiáng)自己數(shù)理知識(shí)以及邏輯推理能力。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)學(xué)生反饋的學(xué)習(xí)情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與方法，從而加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)水平，更好地為社會(huì)培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型專門(mén)人才。

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