能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)《物理化學(xué)》課程的教學(xué)探索

徐美玲，李風(fēng)海

(菏澤學(xué)院 化學(xué)化工系，山東 菏澤 274015)

教育與培訓(xùn)

能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)《物理化學(xué)》課程的教學(xué)探索

徐美玲，李風(fēng)海*

(菏澤學(xué)院 化學(xué)化工系，山東 菏澤 274015)

物理化學(xué)是能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。針對(duì)物理化學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題，本文主要從教學(xué)目標(biāo)分析、教學(xué)內(nèi)容改革、加強(qiáng)青年教師的培養(yǎng)等方面對(duì)物理化學(xué)課程的教學(xué)進(jìn)行了探索。

能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)；物理化學(xué)的教學(xué)；探索

能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是我系2012年新開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)之一，是學(xué)校為適應(yīng)服務(wù)地方發(fā)展所需而申請(qǐng)成功的一門(mén)應(yīng)用性強(qiáng)、技術(shù)含量高的一門(mén)專(zhuān)業(yè)[1-2]。物理化學(xué)是本專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之一，其教學(xué)質(zhì)量直接影響到創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。同時(shí)也是化學(xué)、化工、冶金、材料等專(zhuān)業(yè)本科生必修的專(zhuān)業(yè)主干基礎(chǔ)課之一。它是從化學(xué)現(xiàn)象與物理現(xiàn)象的聯(lián)系入手，借助數(shù)學(xué)、物理學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的理論及其提供的實(shí)驗(yàn)手段，來(lái)探求化學(xué)變化中最具普遍性的基本規(guī)律的一門(mén)學(xué)科[3]?，F(xiàn)有物理化學(xué)的教學(xué)中存在很多問(wèn)題，例如大二學(xué)生剛從繁忙的大一生活中走出來(lái)，還沒(méi)有將大一的高等數(shù)學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)等知識(shí)完全消化，接下來(lái)的暑假生活又使他們將大一學(xué)習(xí)的許多知識(shí)點(diǎn)遺忘，因此在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易形成"物理化學(xué)最難學(xué)"的假象。他們雖然知道物理化學(xué)的重要性，剛開(kāi)始還滿(mǎn)腔熱情地學(xué)習(xí)，但隨著自己未能及時(shí)復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)進(jìn)而跟不上老師的節(jié)奏便慢慢地沒(méi)有了學(xué)習(xí)的熱情和激情；教師面對(duì)學(xué)生持有的物理化學(xué)難學(xué)的抱怨，對(duì)教學(xué)進(jìn)度的安排產(chǎn)生疑惑，不知道如何把握。再加上青年教師科研壓力大、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)少等原因[4]，因而對(duì)物理化學(xué)教學(xué)的改革與探討具有重要意義。結(jié)合我系能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，主要從教學(xué)目標(biāo)分析、教學(xué)內(nèi)容改革、加強(qiáng)青年教師的培養(yǎng)等方面對(duì)物理化學(xué)課程的教學(xué)進(jìn)行了探索。

1 教學(xué)目標(biāo)的分析

依據(jù)“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)理念，對(duì)本課程進(jìn)行了教學(xué)目標(biāo)分析。主要達(dá)到以下目的：(1)使學(xué)生在已學(xué)過(guò)的一些先行課程(無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、高等數(shù)學(xué)、普通物理學(xué))的基礎(chǔ)上，對(duì)化學(xué)運(yùn)動(dòng)作理論和定量探討。(2)使學(xué)生能系統(tǒng)地掌握物理化學(xué)的基本知識(shí)和基本原理，加深對(duì)自然現(xiàn)象本質(zhì)的認(rèn)識(shí)；(3)使學(xué)生學(xué)會(huì)物理化學(xué)的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、研究問(wèn)題的能力，培養(yǎng)他們獲取知識(shí)并用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。具體從以下三個(gè)方面的目標(biāo)進(jìn)行分析：

1.1 知識(shí)與技能目標(biāo)方面

主要從三個(gè)層次分析：了解、理解、掌握。通過(guò)該課程的教學(xué)，使學(xué)生了解物理化學(xué)的內(nèi)容、任務(wù)，研究方法和特點(diǎn)，了解物理化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史，了解物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。了解統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的初步知識(shí)，動(dòng)力學(xué)方法的特點(diǎn)，了解反應(yīng)速率理論。并使學(xué)生理解熱力學(xué)的基本原理,并能運(yùn)用熱力學(xué)基本原理和方法處理溶液、相平衡、化學(xué)平衡等方面的一些基本問(wèn)題，理解電現(xiàn)象與化學(xué)現(xiàn)象及熱力學(xué)的關(guān)系，理解催化作用的共同特征。最后讓學(xué)生初步掌握熱力學(xué)的研究方法特點(diǎn)，掌握化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容以及濃度、溫度等因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。初步掌握鏈反應(yīng)、光化學(xué)反應(yīng)。

1.2 過(guò)程與方法目標(biāo)方面

通過(guò)教師"引導(dǎo)·探究"的教學(xué)方法，使學(xué)生學(xué)會(huì)利用化學(xué)原理解釋日常生活中的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)日常生活及自然現(xiàn)象的分析，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)結(jié)合所學(xué)的物理化學(xué)基本知識(shí)，分析問(wèn)題、解釋問(wèn)題的能力。并提高學(xué)生運(yùn)用比較、歸納等方法進(jìn)行總結(jié)的能力。

1.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)方面

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生能夠樹(shù)立"透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)"的唯物主義辯證思想。瑞士教育家皮亞杰說(shuō)過(guò)所有智力方面的工作都依賴(lài)于興趣。因此學(xué)生通過(guò)課后作業(yè)的練習(xí)、具體實(shí)驗(yàn)操作、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)際，能夠培養(yǎng)學(xué)生參與實(shí)踐的能力，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

2 教學(xué)內(nèi)容改革

〗2.1 引入“案例教學(xué)”，教學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)際相結(jié)合[5-6]

教育即生活。能夠結(jié)合生活中的實(shí)際生活案例引出物理化學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)，將抽象的專(zhuān)業(yè)知識(shí)具體化、形象化，更有利于學(xué)生去理解、掌握及應(yīng)用。進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。從而提高教師的教學(xué)效率，達(dá)到增強(qiáng)教學(xué)效果的目的。例如學(xué)習(xí)單組分相平衡那一章節(jié)時(shí)，精心設(shè)計(jì)克拉貝龍與生活實(shí)際結(jié)合的案例。在課的引入過(guò)程中，結(jié)合生活實(shí)際與媒體直觀演示相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。并提出生活中的實(shí)際問(wèn)題：為什么雪球會(huì)越滾越大？為什么滑冰鞋下的冰刀越鋒利越好？為什么冰川會(huì)滑動(dòng)？接下來(lái)推導(dǎo)克拉貝龍方程，并引導(dǎo)學(xué)生解釋雪球越滾越大的原因 ：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為0℃，而 ，隨著壓強(qiáng)的增大，冰的熔點(diǎn)降低。當(dāng)雪球在地面上滾動(dòng)時(shí)，被雪球壓著的雪片先熔化，再結(jié)冰，并黏附在雪球上。隨著雪球的滾動(dòng)，在雪球經(jīng)過(guò)的地面上，雪片就越來(lái)越多地黏附在雪球上，雪球便越滾越大。引導(dǎo)學(xué)生回答為什么滑冰鞋下的冰刀越鋒利越好，冰川為什么會(huì)滑動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生思考生活中可以用Clapeyron方程解釋的自然現(xiàn)象。例如：雪山頂部的積雪不易熔化；海水總是表面先結(jié)冰等。

2.2 教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

物理化學(xué)理論課與實(shí)驗(yàn)課并不是孤立的，在教學(xué)中應(yīng)安排理論課與實(shí)驗(yàn)課均經(jīng)驗(yàn)豐富的“雙師型”教師擔(dān)任。在理論課的學(xué)習(xí)中，注重通過(guò)媒體演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，更易于學(xué)生直接地理解原理、掌握實(shí)驗(yàn)操作及鞏固理論知識(shí)點(diǎn)的理解。在實(shí)驗(yàn)課中，詳細(xì)講授跟實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理化學(xué)的原理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作鍛煉，總結(jié)物理化學(xué)理論知識(shí)并指導(dǎo)實(shí)踐。另外，積極探索物理化學(xué)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室[7]。教師將自己的科研與物理化學(xué)的教學(xué)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)創(chuàng)第二課堂。教師向?qū)W生展示物理化學(xué)前沿領(lǐng)域的科研進(jìn)展及成果，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3 “一帶一”方案提升青年教師教學(xué)能力

教師面對(duì)學(xué)生持有的物理化學(xué)難學(xué)的抱怨，對(duì)教學(xué)進(jìn)度的安排產(chǎn)生疑惑，不知道如何把握。再加上青年教師科研壓力大、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)少等原因，探索實(shí)施“一帶一”方案，提升青年教師教學(xué)能力。

山東理工大學(xué)為幫助新進(jìn)青年教師盡快勝任崗位工作，提升青年教師教育教學(xué)能力，實(shí)施了“三段一制”的青年教師發(fā)展方案[8]。我系結(jié)合本專(zhuān)業(yè)本課程特點(diǎn)，在我系青年教師中探索實(shí)施特色的"一帶一"方案。在青年教師剛?cè)肼毜牡谝荒?，不予安排物理化學(xué)課程的教學(xué)，而是對(duì)其進(jìn)行教師教學(xué)技能培訓(xùn)。讓其進(jìn)入具有講授物理化學(xué)課經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師的課堂聽(tīng)課，并與老教師進(jìn)行雙向選擇。在老教師指導(dǎo)下，青年教師完成教師技能培訓(xùn)。青年教師在入職的第一年完成物理化學(xué)的助教工作， 能夠具備獨(dú)立承擔(dān)物理化學(xué)課程教學(xué)的能力。經(jīng)第一年專(zhuān)業(yè)技術(shù)考核合格，第二年才安排物理化學(xué)的教學(xué)任務(wù)。在從教的三年內(nèi)，培養(yǎng)青年教師物理化學(xué)課程的教學(xué)能力。并對(duì)其進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)青年教師參與青年教師大獎(jiǎng)賽、多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)大賽、慕課比賽等活動(dòng)，培養(yǎng)青年教師合理運(yùn)用教學(xué)方法和教學(xué)手段，提升教學(xué)能力，站穩(wěn)講臺(tái)。從教五年內(nèi)，培養(yǎng)青年教師物理化學(xué)課程和專(zhuān)業(yè)建設(shè)能力。鼓勵(lì)青年教師到企業(yè)進(jìn)行業(yè)界鍛煉，培養(yǎng)"雙師"人才。督促青年教師參與物理化學(xué)課程教學(xué)改革，撰寫(xiě)與物理化學(xué)教學(xué)的研究論文，探究教育教學(xué)規(guī)律，在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中發(fā)揮更大作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

物理化學(xué)是先行課程無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)普適規(guī)律的理論歸納和定量探討，是后續(xù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)深造和科研工作的理論基礎(chǔ)，也是連接化學(xué)與其它學(xué)科的橋梁。因此，我系會(huì)繼續(xù)探索物理化學(xué)其他方面的教學(xué)改革。如教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面的改革。我國(guó)教育學(xué)家陶行知說(shuō)過(guò)：先生的責(zé)任不在教，而在教學(xué)，教學(xué)生學(xué)，好先生，不是教書(shū)，而是教學(xué)生學(xué)，不僅教學(xué)生學(xué)會(huì)，更重要的是教學(xué)生會(huì)學(xué)。在教學(xué)中推廣啟發(fā)式、討論式等相結(jié)合的教育方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)為什么學(xué)，學(xué)什么，怎樣學(xué)。

[1] 徐美玲,李風(fēng)海.能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的探索[J].山東化工,2015,44(17):150-151.

[2] 徐美玲,李風(fēng)海.能源化工專(zhuān)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案構(gòu)造的探索[J].山東化工,2015,44(15):153-154.

[3] 劉淑芝,王寶輝,陳彥廣.能源化工專(zhuān)業(yè)建設(shè)探索與實(shí)踐[J]. 教育教學(xué)論壇,2014, (6):209-210.

[4] 劉 燕,李文超,劉 茹,等.物理化學(xué)與生產(chǎn)生活應(yīng)用實(shí)例[J].山東化工,2014,43(3):177-179.

[5] 宋江鋒,胡拖平,安富強(qiáng),等.物理化學(xué)“實(shí)例化”教學(xué)模式的研究[J].廣州化工,2016,44(7):192-194.

[6] 徐美玲,李風(fēng)海.精心設(shè)計(jì)克拉珀龍方程的教學(xué)過(guò)程[J].山東化工,2016,45(10):2-3.

[7] 許秀芳.物理化學(xué)理論課教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)相結(jié)合的一些探索[J].2016, 31 (3), 17-22.

[8] 山東理工大學(xué):“三段一制”方案提升青年教師教學(xué)能力[EB/OL]. http://www.hezeu.edu.cn/info/1175/2165.htm.

(本文文獻(xiàn)格式：徐美玲，李風(fēng)海.能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)《物理化學(xué)》課程的教學(xué)探索[J].山東化工，2016，45(14)：108-109.)

Exploration of Energy Chemical Engineering Specialty on Teaching in Physical Chemistry course

XuMeiling,LiFenghai*

(Department of Chemistry and Chemical Engineering，Heze University，Heze 274500, China)

Physical Chemistry is an important basic course in the field of energy engineering specialty. In order to solve the problems in physical chemistry teaching, this paper exploreed the teaching of physical chemistry course from the aspects of teaching objective analysis, teaching content reform, and strengthening the cultivation of young teachers.

energy chemical engineering specialty;teaching of Physical Chemistry;exploration

2016-05-22

菏澤學(xué)院教改課題：應(yīng)用創(chuàng)新型能源化工專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建及實(shí)踐(2014019)

徐美玲(1984—)，女，山東巨野人，菏澤學(xué)院化學(xué)化工系助教，碩士。通訊聯(lián)系人：李風(fēng)海(1974-)，山東東明人，菏澤學(xué)院副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向：能源化工。

G640

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1008-021X(2016)14-0108-02