APP下载

浅谈高校《物理化学》课程教学改革的实践与探讨

2021-01-02吴会杰柳红东

科教导刊·电子版 2021年15期
关键词:物理化学热力学任课教师

吴会杰 李 元 柳红东

([1]重庆文理学院材料科学与工程学院 重庆 402160;[2]西南大学材料与能源学院 重庆 400715)

0 引言

伴随着经济社会的飞速发展和科技的突飞猛进,高校不断地深化课程教学改革,大大提高课程教学质量和效果,全面提升人才培养水准,积极适应当代社会对大学生知识文化水平、动手能力、创新能力等综合素质不断提高的要求。在这样的背景下,《物理化学》课程作为材料科学与工程专业的一门基础课,不仅要求学生掌握该课程的基础理论知识,还要求掌握课程中相关的科学研究方法,并且将其运用于实际问题的分析、解决中。所以,通过《物理化学》课程的学习,对培养和提高学生的独立思考能力,动手能力,分析和解决实际问题的能力,及其创新能力等方面产生很重要的影响。但是,《物理化学》课程与大学物理、化学、高等数学等课程密切相关,牵涉到大量的物理、化学知识和数学推理公式,具有理论性、逻辑性强,概念抽象,公式繁多等学科特点,学生学起来普遍感到困难并且枯燥乏味,导致学习兴趣和学习积极性逐渐丧失。传统的教学模式已无法适应当前形势下《物理化学》课程的教学要求。因此,亟需推进《物理化学》课程教学改革,充实并更新教学内容,改进教学方法,完善教学手段和考核制度,进而逐步达到全面提高《物理化学》课程的教学质量和效果,为培养具有创新能力的应用型人才打下坚实的基础。

1 目前高校《物理化学》课程教学中存在的一些问题

1.1 课程教学内容较多,教学课时量却很少

《物理化学》是一门具有理论性、逻辑性强,概念抽象,公式繁多等特点的专业基础课程。本校选用的教材是印永嘉主编的第四版简明教程,总共十章。第一章是绪论,简要的介绍了物理化学的研究对象、物理化学的重要意义以及如何学好物理化学这门课。后面九章分别详细的讲述了热力学第一定律,热力学第二定律,化学势,化学平衡,多相平衡,统计热力学初步,电化学,表面现象与分散系统,化学动力学基本原理,以及复合反应动力学。《物理化学》课程教学内容较多,理论知识比较抽象、难懂,与学生所学专业相关的内容和知识介绍的较少,这就造成了课程理论知识与所学专业脱节的现象,使得学生的学习兴趣缺失和学习积极性大大降低,学生课堂注意力不集中,对教学内容不感兴趣。再加上该课程课时量比较少,只有48学时,这也造成了任课教师课堂上“满堂灌”,学生被动的接受学习,久而久之,产生厌学情绪。

1.2 教学手段比较单一,传统板书和多媒体不能有效结合

传统教学主要是指教师站在讲台上讲解知识要点并以板书为辅助,学生在课堂上听讲并做练习。传统教学法的特点是教师是整个课堂教学的主宰,是知识的传授者,学生是被动接受者,是知识的传授对象。黑板板书是传统教学不可或缺的一部分,教师把教学内容以及重难点用粉笔标注在黑板上,让学生学习并掌握。这种粉笔加黑板的单一的教学方式会使一些学生觉得知识的枯燥,从而思想开小差,注意力不集中,学习效率低。

多媒体教学拥有信息传递快,信息量传递大等优点,能在短时间内迅速播放所要学习的教学内容,节约了教学时间,提高了教学效率;多媒体教学图文声像并茂,活跃课堂气氛,能够多角度调动学生的学习积极性,激发学习兴趣,使学生能够主动地参与学习,感受到学习的乐趣;课间活动或休息时,利用多媒体播放一些搞笑视频或音乐等节目,使学生的身心得到调节和放松,做到劳逸结合,从而可以精力充沛的投入到下一堂课中;然而多媒体教学并不是完美无缺的,也存在着一些弊端,例如由于多媒体课件的播放速度较快,重难点不突出,就会使得一些学生遗漏一些知识点,跟不上课堂学习进度,对课堂教学内容掌握不够扎实。

《物理化学》课程教学内容较多,但课时量较少,所以任课教师大都利用多媒体课件进行课堂教学,从而忽略了与传统教学的有效结合。这样就致使教学速度较快,课堂知识点以及重难点不突出,学生对知识点掌握不扎实,课堂教学质量不高。

2 我校《物理化学》课程教学改革实践与探讨

2.1 教学方法多元化

2.1.1 启发式教学

由于《物理化学》课程本身具有一定的学习难度,所以任课教师在课堂上的知识讲授就显得至关重要。但一节课只有45分钟,教师在课堂上就不能够面面俱到,而应该突出重难点,传授学生正确的学习方法,循序善诱引导学生学会自主学习。课堂教学要做到重点知识讲透,难点知识使之变容易,有意识、有目的地采取提问或设疑的方式,正确引导学生独立思考,分析问题和解决问题。对于课本上难度较小的内容就放手教给学生自主学习,这样就培养和锻炼了学生的自主学习能力,从而达到较好的学习效果,提高了课堂教学效率。

2.1.2 合作性学习

合作性学习的目的就是在学习过程中让学生互相帮助、资源共享以及分工合作来提高学习乐趣和积极性,并对学生的情感、学习态度以及人生观、价值观等产生有利的影响,有益于学生发挥自身特点、扬长补短,进而形成并提高整体优势,达到较好的学习效果。在分组学习的过程中,教师在课堂教学中可以提出一些开放性课题供小组讨论,并要求每个组员给出自己的见解,教师负责协调小组间不同的意见,分析问题,并提出解决问题的正确途径,最终使问题得到有效解决。在小组讨论过程中,每个学生对相关知识有了深刻的理解,获取了知识,增强了自信心,提高了学习兴趣,形成了有效学习。在教学中穿插合作性学习,体现了以学生为主、教师为辅的教学理念,有利于培养学生分析问题、解决问题以及归纳总结的能力。此外,还能够培养和提高学生的沟通能力、人际交往能力以及团队合作能力。

2.2 重难点突出

《物理化学》课程共有十章,教学内容较多,教师要根据教学大纲要求,做到重难点突出。比如讲授第1章热力学第一定律,首先要详细讲授热力学概论,使学生对系统、环境、状态函数、热力学平衡等基本概念有准确的认识;重点讲授热力学第一定律,要求同学们熟练掌握不同条件下系统体积功、理想气体的热力学能和焓的计算以及理想气体定温可逆膨胀、理想气体定压可逆膨胀、理想气体绝热过程中功、热力学能、焓的计算;详细讲授化学反应的热效应,要求学生熟练计算反应的生成焓和燃烧焓。讲授第2章热力学第二定律,首先简单讲授自发过程的共同特点;详细讲授热力学第二定律的经典表达;重点讲授卡诺循环的四个过程和卡诺定理,要求学生掌握卡诺循环中四个过程中热量、功、热力学能以及卡诺热机效率的计算;详细讲授熵、吉布斯函数的概念和计算公式。讲授第3章化学势,详细讲授偏摩尔量、化学势的概念及计算;重点讲授理想液态混合物中物质的化学势的计算,使学生掌握拉乌尔定律和亨利定律的概念和计算公式,并能够根据不同的条件,准确计算溶液的化学势;最后简单介绍下不挥发性溶质理想稀溶液的依数性。讲授第4章化学平衡,先简单介绍化学反应的方向和限度;详细讲授反应的标准吉布斯函数变化及其计算公式;重点讲授范特霍夫等温方程,使学生掌握反应系统的标准吉布斯函数变化的计算,并准确判断反应进行的方向。

2.3 教师要提高自己的专业知识、科学素养

“台上一分钟,台下十年功”。教师要想上好课,就要在各个方面提前做好准备。首先,任课教师要正确、充分把握课程教学内容,仔细专研教材,对课程教学内容进行深入思考和研究,认真备课并写好教案,明确教学重难点;除了教材以外,任课教师还应结合自己的科研方向,上网或图书馆查阅国内外相关文献与资料,使物理化学教学内容与国际前沿科学研究相结合,提高教师的知识储备并扩大知识面。俗话说“穷则独善其身,达则兼济天下”,只有任课教师本身具有渊博的知识、较强的科研能力,才能培养出知识面宽,科研能力强的学生。另外,任课教师要努力提高自己的授课技巧,提高课堂教学效果。多和优秀的教师交流,多听听优秀教师的课,多与同行交流学习。学习别人的授课方法和技巧,使之转化为自己的教学特色。

2.4 考核方式多样化,全面评价学生

传统的课程考核主要是期末考试,这种考核方式过于注重期末成绩,从而造成了不少学生在平时不好好学习,对课程知识掌握不牢,等到期末考试前突击复习。等考完试,知识也基本忘光了。这种考核方式比较片面,不能全面评价学生,也不利于后续课程的学习。《物理化学》课程考试可由平时成绩、课堂讨论、期中考试和期末成绩四部分组成,其中平时成绩占20%,课堂讨论占10%,期中考试成绩占30%以及期末考试成绩占40%。平时成绩主要考察学生的出勤率和作业情况。课堂讨论主要采取课堂讨论的方式,开拓学生的创新思维,激发学生的学习兴趣,加深学生对课堂知识的理解和掌握。这种考核方式不仅重视学生的平时学习,全面考核了学生对该课程的掌握情况,而且开拓了学生的创新思维、激发了学习兴趣、提高了学习能力,促进了学生综合素质的发展。

3 结束语

《物理化学》是材料科学与工程专业的一门基础理论课程,由于课程特点,其教学改革任务仍然任重而道远。任课教师作为课堂教学的掌舵者,如何运用恰当的教学方法,合理编排教学内容,激发学生的学习兴趣,开拓学生的创新思维,提高学生的学习效率等,成为课程教学改革亟待解决的关键问题,需要广大任课师在课堂教学中不断实践探讨,进一步提高教学水平和教学质量。

猜你喜欢

物理化学热力学任课教师
物理化学课程教学改革探索
物理化学课堂教学改进的探索
Chemical Concepts from Density Functional Theory
班主任与任课教师合作发展的实践与思考
论高职班主任与任课教师的协作与沟通
Fe-C-Mn-Si-Cr的马氏体开始转变点的热力学计算
活塞的静力学与热力学仿真分析
要善于树立任课教师的威信
任课教师在班级管理中发挥的作用
一类非奇异黑洞的热力学稳定性