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谈高职院校物理化学课程教学改革

2013-04-12王春霖

关键词:实验报告物理化学热力学

王春霖

(兰州职业技术学院,甘肃兰州730070)

物理化学是利用物理学理论解释化学变化和化学现象的一门学科,理论性和实践性都很强,同时具有很严密的系统性和科学性。作为生物制药专业的必修课之一,物理化学在我国高职院校教学中存在许多问题,如:课程的学时安排较多,课程内容太广、太难,课程内容和深度很难界定,章节联系紧密,很难完全地分开,课程理论要求高,学生由于物理、数学基础差而不易接受,理论与实际相对脱节,等等。而学生在学习时又重结果轻视过程,重视公式本身而不注重公式的推导和公式使用的条件,公式记得多推导少,习题做得多悟得少。学生的知识和能力并没有得到应有的发展,即教学效益低下。要想改变以上教学现状,必须从以下几个方面入手。

1 培养学生的学习兴趣

用生活中常见的现象和身边与学科相关事件来进行教学设计,组织学生讨论,并利用学到的知识来解释。以日常生活中常见的现象为悬念,引出要讲授的相关内容。譬如:“压缩空气温度会升高怎么解释?”学生们会有各种答案。“同学回答可能各不相同,各有各的说法。到底正确与否呢?请看热力学第一定律——能量守恒定律。”“为什么常温常压下氧气和一氧化氮能反应生成二氧化氮,而在同样条件下二氧化氮不能分解为氧气和一氧化氮?请看热力学第二定律——化学反应的方向问题。”根据章节内容所包含的原理,让学生解释生活常识问题,学生在解释实际问题的过程中,首先能理解原理,其次能应用原理解释现象,再次能拓展思维,激发学习的兴趣,从而调动学生学习的积极主动性。

2 改革教学方法,提高教学质量

2.1 精心做好教学设计

高职高专“物理化学”教材内容繁多(尤其公式多),抽象难懂,教学任务量大。在教学过程中,要掌握章节所有内容,必须精心做好教学设计,以典型的案例,日常生活中常见现象和问题导入新课;案例之间要有联系,最好能够做到承上启下,达到既回顾总结上节内容,又导入本节内容的目的。要巧妙设置悬念,将书本知识与日常生产、生活紧密结合起来,让学生不觉得乏味,使教学过程集知识性和趣味性于一体。

2.2 充分利用多媒体教学

多媒体教学的应用会创造一个图文并茂、视听一体的教学环境,能充分调动学生学习的主动性,使学生在轻松愉悦的环境中接受知识,变“要我学”为“我要学”。多媒体教学代替板书和挂图等,可以增强学生的感性认识,更容易使学生从视频过程中突破重点和难点,使本来枯燥的原理和公式变得新颖有趣,学生容易理解,便于记忆,教学效果明显。但是多媒体课程容量大,速度快,对于差生来说可能会跟不上教学节奏,因此要注重多媒体教学和传统教学方法的结合。

2.3 抓住重点难点做到主次分明

每本教材和教材的每一章节都有重点难点,对于“物理化学”来说,无疑是热力学的第一、二定律,它们本身是物理化学的最基础最重要的内容,而热力学第二定律中卡诺热机效率的推导是重点也是难点,因为它是热力学第二定律、熵判据理解推导的基础。因此要把握重点章节和重点章节的重要内容,保证更多时间用到重点难点的讲解上,一些简单易懂的内容可以课外自学,这样既节省了时间,又提高了教学效率。

3 改革实验教学

实验教学是理论联系实际的必要环节,其目的是让学生能够将所学的基本知识技能熟练运用到实际工作当中,并具备一定的理科素质和基本的科学研究思路。

3.1 改革实验教学内容,明确教学目的

物理化学是一门理论性极强并兼有实践性的学科,其实验教学的目的是让学生掌握所学的基本实验技能、基本仪器的使用,并能用实验的方式验证所学的原理和知识。在讲热力学第一定律时,让学生自己动手去演示验证热力学第一定律的实验——焦耳实验,让学生亲眼观察在打开活塞的过程中温度计的示数是否会变,这有助于加强学生对热力学第一定律更深刻而扎实的认识。

3.2 开放实验室,加强学生操作能力的训练,注重学生动手能力的培养

高职院校培养的学生最重要的是满足企业的需要,必须具有很高动手操作的能力,但是目前鉴于实训条件的限制,学生动手机会少,造成学生基本操作技能差。因此,要利用课余时间开放实验室,为每位学生提供动手训练的机会。同时,在开放实验室时均安排一名教师随堂进行指导和现场答疑,这样有利于巩固所学的原理并提高学生实践操作能力。

结合高职高专院校培养技能型人才的培养目标,在实验教学中应注重对学生独立思考能力和团结协作精神的培养。将准备实验材料、仪器设备的工作变为由部分学生参加的工作,可让学生参与调试仪器、预做实验等。使每个学生都有亲自操作的机会,培养独立工作的能力及团结协作的意识。对于每项实验结果,由负责的教师亲自检查、分析和评价。要求每个学生写实验报告并对结果分析,对于失败的实验,应通过积极思考,分析找出失败原因,促使学生在实验中养成勤动手动脑的习惯。

3.3 改革实验报告形式,培养学生科研意识

高职院校培养模式是“产、学、研”的有机结合,培养的不单是会操作会生产的工人,同时要具有科研素养,只有通过科研才能提高生产效率。如在合成氨反应中,如何通过改变外界条件来缩短反应的进程,如何提高产物的转化率等,这些都建立在对化学动力学的基本原理的掌握基础之上,不是通过简单的机器操作就可以解决问题,必须通过反复试验,建立在一定科研实验上才能完成此项工作。通过培养学生的科研素养改变优化生产过程,进而提高生产效率。因此在教学过程中培养学生的科研意识显得尤为重要,传统的实验报告一般是写出实验目的、原理、过程和结果,这样的实验报告只是对本次实验的分析讨论,讨论范围较窄,学生发散的空间小。为此我们可以要求学生在查阅大量相关文献的基础之上,按科研小论文的形式完成实验报告。由于是以自己的实验为基础,参考查阅其他相关文献,达到了以点带面、迁移拓展的效果,有利于学生更好地掌握所学知识,及时更新所学知识,使所学的知识更具有前沿性和实用性。

3.4 实验考核体系的改革

实验教学是物理化学教学的重要组成部分,进行考核是十分必要的,考核是检验教学效果的重要手段。建立科学公正的考核体系,不仅能够及时了解学生在某方面的知识和能力的掌握情况,从而发现学生的不足和问题所在,以便为学生提供改进学习方法的信息和为教师提供改进教学方法的信息;同时考核成绩也是衡量教与学有效性的一个质量指标,可极大地激励学生及教师的积极性和上进心,达到教与学同步提高的效果。不完善的实验考核体系往往限制学生能力的发展,因此,构建和完善实验教学考核评估办法是实验教学改革中非常重要的一环。应制定科学合理的实验考核标准,真正实现对学生在实验课堂中综合表现进行全面评价的结果。

例如将物理化学期末考试成绩分为两部分:理论考试成绩占70%,实验考核成绩占30%。实验考核可以根据考勤、基本技能、课堂表现、实验报告的完成情况进行评分。

4 建立科学的课程评价体系,增加评价形式的多样性

传统教学以授课为主,配合适当的实验教学,以卷面成绩作为学生的最终成绩来判断学生学习的好坏。这种考核方式片面强调了学生的知识,不利于对学生实践能力和创新能力的培养,从而培育出一些企业所不欢迎的高分低能的学生。因此应当改革物理化学课程的考核方式,比如增加小测验、小论文、综合练习题、实验操作等评价形式,多角度、全方位地综合衡量学生的学习。

5 结语

长期以来,物理化学课程一直是我国高职院校科学类课程中最受人重视的一门课程。但是在教学实践中,也发现了一些问题。只有不断地探索总结教学中的经验,正确地将教学经验推广到物理化学课程教学中,才能有利于物理化学的教学推进与实用人才的培养。

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