工科材料类专业物理化学课程的教学思考

2012-08-15汪鹏飞吴国志

池州学院学报 2012年6期

汪鹏飞，吴国志

（池州学院材料与化学工程系，安徽池州 247000）

物理化学是研究所有物质体系的化学变化、行为的原理、规律以及方法的科学。其内容包括从宏观体系到微观体系性质的关系规律、化学变化过程的机理及其控制，是在分子层次上研究物质变化的理论基础。物理化学是国内外很多高校化学、化工、材料等专业重要的专业基础课程。作为化学学科的二级学科，物理化学知识体系相对于其他的二级学科、其理论基础相对较难、内容较为枯燥，同时需要学生具备较为扎实的数学、物理学基础。对于我院目前唯一的材料类本科专业——高分子材料与工程，物理化学是一门非常重要的专业基础课程，其中的化学热力学、化学动力学等知识对于后续专业课程（高分子化学、高分子物理和流变学）尤为重要。教师如何教好、学生如何学好这门课程是值得思考的问题。由于目前的教学大纲对物理化学的课时安排相对较少，而课程内容相对较多，如何协调好这个矛盾对今后其他化学材料类工科专业物理化学课程的教学安排具有借鉴意义的。本文结合自己两年来授课的一些实际情况以及教学反思从教师的教学和学生的学习两个方面进行讨论。

1 教师在教学过程中存在的问题及应对策略

1.1 教师课前准备情况

由于本课程需要较为扎实的高等数学（特别是微积分）、经典物理学知识背景，同时需要较强的逻辑推理能力，如果授课教师具备这些能力，能够站在更高的角度将知识内容讲解给学生，那么，教学效果肯定很好的，大部分学生都能够掌握所教内容，同时学习能力也会得到提升。但是，从实际情况来看，目前很多高校物理化学教师都是刚刚进入工作岗位，大部分教师本身水平较高，在教学过程中，能够对大部分知识进行深入的讲解，但是在一些难点、重点的知识点，例如，热力学第一、第二定律中一系列热力学参数之间的关系，如果不能深入运用数学知识进行详细的推导和讲解，那么学生就很难真正理解这些知识点，如果不能完全理解这些知识点，对后面的内容的学生就感觉力不从心。物理化学中很多公式都是通过高等数学进行推导，很多公式有一定的适用范围，这样就使学生在学习过程中产生很多困惑，所以，如何对这些知识的讲解是需要授课教师课前进行充分的准备和思考的。

1.2 多媒体教学手段运用

目前很多授课教师使用多媒体进行常规教学，根据本人两年来的授课经验来看，长期使用多媒体教学并不适合本课程教学，或者说不适合本专业现在学生的学习。多媒体教学有其自身的优点，比如信息量大、方便、直观，但是其缺点也是很明显的，特别是对于本课程，很多时候需要进行公式的推导和讲解，不仅是让学生理解知识，更重要的是让学生也参与思考，这样经过一段时间的训练，学生的思维能力也将得到极大的提高。通过一段时间的对比教学来看，板书的信息量确实不如多媒体教学，但是，从实际效果来看，学生对板书的教学内容更掌握。

1.3 习题课的安排情况

要想使学生对所学知识能够进一步的掌握，一定量的习题练习是非常有必要的。而本课程课时量的不足又不能要求学生在课堂上进行大量的习题训练，所以，授课老师合理的选择一定量经典题目是完全有必要的，这就要求教师自己必须做大量的习题，从中选择合适的题目布置给学生独立完成，再根据学生完成的情况来进行及时有针对性的讲解，这样就可以使用相对较少的时间使学生得到充分的训练，从而提高学生对知识的掌握程度。

1.4 运用所学知识解释生活当中的一些实例

本课程的教学内容很多与我们日常生活中很多自然现象有关系，对于这些现象运用所学知识进行合理的解释，不仅增长学生运用书本知识解决实际问题的能力，也增强了学生的学习兴趣，使学生养成独立思考问题能力。例如，为什么人们在冬季感觉气候干燥，夏季感觉天气闷热，这就需要用蒸汽压和相对湿度去解释。通过学习热力学第二定律内容，我们知道不可能单纯地从大气、海洋这些热源吸收能量解决目前的能源危机。通过学习渗透压知识，让学生了解目前反渗透技术在污水处理方面的应用。自然界中荷叶上的水珠为什么为球形，这就需要界面物理化学的内容解释。

2 学生学习过程中存在的问题及解决方法

2.1 学生对本课程的学习兴趣不高

兴趣是最好的老师，这句话用在学生学习物理化学非常贴切的，正因为本课程需要学生具备良好的数理知识以及较强的逻辑推理能力，而部分学生恰恰缺乏这些能力，从而造成学习的困难，久而久之对本课程的学习兴趣大为降低。如何提高学生的学习兴趣，是非常困难但又非常有必要的。我们可以从学生所学的专业入手，介绍本专业的一些专业特点、培养目标、发展前景等知识，因为学生对自己所学的专业还是比较感兴趣的，毕竟以后可能终生从事这项工作，但是又不是很了解，我们给学生说明本课程对他们后续专业课程的重要性，从而让学生变被动学习为主动学习，这样的学习效果会慢慢得到改善的。另外一方面，适当地介绍与物理化学相关的科学史，例如，诺贝尔化学奖属于物理化学的研究内容占了近三分之一，更加说明物理化学在化学学科中的重要性。在物理化学中很多公式是使用人名来命名的，可以适当地对这些科学家进行适当地介绍、例如，在化学热力学教学中，我们可以想学生介绍美国著名的物理化学家J.W.Gibbs的一些生平事迹，因为他是化学热力学的创始人，提出了Gibbs自由能、偏摩尔量等概念，从理论上解释了化学平衡、相律的知识，是化学热力学的创始人。

2.2 课堂师生互动性相对较差

通过两年的教学来看，很多同学课前很少对所学知识进行预习，这样课堂上进行师生互动较为困难，而良好的师生互动不仅增进课堂气氛而且还可以增加学生的学习兴趣，所以，一方面要对学生强调课前预习的重要性，另一方面，在课堂上要适当地鼓励学生进行互动，让更多的学生参与课堂教学以不断适应课程学习的需要。

2.3 课后习题的完成情况一般

很多同学基本只会完成教师布置的作业，很少自己主动增加习题的训练，同时在完成作业的过程中还出现学生之间相互抄袭的不良现象。如何处理这些问题这就需要授课教师对不同的学生采取不同的方法，一方面注意引导学生自己独立完成习题、独立思考问题，另一方面要批评态度不端正的学生，让学生知道没有正确的学习态度不仅不能取得良好的学习成绩的，同时也是一种非常不好的习惯，对以后的工作、学习会产生不利的影响。