“物理化学”课程教学改革与实践

贾 瑛 王 红

【摘 要】本文从三个方面探讨了物理化学的教学改革实践,在教学过程中通过优化教学内容、改革教学方法以及改革传统考试模式等方法激发学员的学习兴趣,提高教学效果。实践结果表明,教学效果良好,教学改革对于提高学员的创新能力是有益的尝试。

【关键词】物理化学 教学内容 教学方法 考试方法

【中途分类号】G42【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2009)11-0-02

军队高等教育的主要目标是培养高素质的军事人才,其中创新能力是综合素质教育的重要组成部分。军队工科院校“物理化学”课程是军事化学以及相关专业的核心专业基础课程,根据物理化学课程的特点,教学改革本着以科学教育新概念为理论指导,以提高学员综合素质,培养学员的创新能力为目的,以适合教学内容需要的多种教学方法的有机结合为手段,注意处理好传授知识与培养能力的关系,把重点放在培养学员创新能力和提高科学素质上。

1 优化教学内容,培养学员创新能力

补充学科前沿知识。物理化学是一门重理论的化学课程,对化学和相关学科在教学、科研和生产上都具有至关重要的指导作用。要想让学员跟上时代的进步,学到先进和有用的知识,教员本身就必须是知识进步的带头人或追随者,所以,讲授《物理化学》课程中,及时跟踪本专业的前沿进展状况,及时补充新知识或新技术传递给学员,进行教学内容的优化。比如,在电化学应用部分可以介绍一些化学电源中的前沿领域,锂离子电池和燃料电池的原理、研究现状及发展趋势;在催化动力学部分可以从环境保护和可持续发展的角度出发,介绍一些清洁生产、绿色化学等新的概念和知识,提高学员对催化化学重要性的认识。

适当选取自学内容。在物理化学的教学中,根据内容的难易和重要程度,选取部分章节安排给学员自学,以充分发挥学员学习的主动性,培养学员自主获得知识的能力,达到提高教学效果的目的。例如,在学完热力学的基本知识后,可以将“化学平衡”一章留给学员自学,另外,将教材内容较简单的最后一章“胶体化学”作为自学内容。为了保证自学的效果,首先把本章的主要概念、公式和难点介绍给学员,使他们能抓住重点,避免自学的盲目性。在课外辅导时间因势利导,帮助学员理解教材内容,抓住自学的重点,完成自学任务。同时,通过课前抽题答辩以及讨论的形式检查自学效果,以引起学员对自学内容的重视。

2 改革教学方法,培养学员的创新思维

教学的目标不仅仅是传授知识,更重要的是培养和开发学员的分析研究问题和解决问题的能力,提高学员创新思维能力。

教学过程中既要遵循常规的教学方法,同时又要结合物理化学课程的特点,灵活地采取讲授、自学、课堂讨论、辅导答疑等教学形式,正确处理好教与学的关系,充分发挥学员的主观能动性,激发他们求知的欲望,培养他们创新的思维,从而提高教学质量。

注意理论联系实际,培养学员的学习兴趣。物理化学理论性较强,学员在学习过程中常会感到很枯燥,甚至认为学习它没用,解决不了实际问题,因此失去学习兴趣。实际上,物理化学的许多原理在实际生产和生活中都有广泛应用,教学中注意理论和实际结合,讲到相关理论时列举一些生活实例,采用启发式教学方式,引导学员用所学理论知识去解答,可以使学员感到学有所用,从而激发起他们的学习兴趣,有利于培养学员的应用能力。例如,在讲授“稀溶液依数性”内容时,列举了很多生活事例,比如注射液的浓度为什么为一定的值,太浓或太稀会产生什么结果?冬天野外行车水箱的水为什么不结冰?“北方冬天吃冻梨前,先将冻梨放入凉水中浸泡一段时间。发现冻梨表面结一层薄冰,而里边却解冻了。这是什么道理?”。又如,在讲授界面现象时,列举“待粘接的固体表面为什么常需粗化处理?”,“人工降雨的原理是什么?”,“农作物“锄禾保墒”的原因是什么?”等等。生活中很多类似的实例都可以应用物理化学的原理去解释。

利用课堂讨论,调动学员学习的积极性。在物理化学教学中,采用课堂讨论的形式对传统的讲授法进行改进,能够充分调动学员学习的积极性。例如,“理想溶液”一节的教学,采用课堂讨论方式进行。课前给学员拟定如下几个讨论题目:(1)理想溶液与理想气体的区别是什么?(2)理想溶液的组成有何特点?其微观特征是怎样的?(3)理想溶液的通性是什么?,等等。在课堂讨论过程中,教员深入学员中间,如果发现学员有独特的见解或新颖的观点,及时鼓励和肯定,启发与引导大家一起来研究问题。通过讨论,大部分同学对“理想溶液”一节的内容都能达到理解和掌握的程度,还澄清了一些模糊认识。

循序渐进采用双语教学,扩大专业词汇量。为了进一步激发学员学习物理化学的兴趣,并使学员能在掌握专业知识的过程中,提高其英语应用水平,通过精心准备,在教学过程中进行了物理化学中英双语教学的改革探索。

课程开始主要采用以中文教学为主,配以英语章节名称专业词汇和术语的教学方式。课程中间开始以及后期采用课前复习和课后小结采用全英文方式授课,重点授课内容采用中文讲授。就目前学员的现状而言, 不可强行强调所谓统一的模式和标准,而应该把双语教学是否取得效果作为最基本的衡量标准。

由于双语教学在军队院校教学实践过程中还处在一个起步阶段,但双语教学这种新的教学模式会是未来军队院校基础课教学的一个改革方向,因此在今后的教学实践,物理化学课程将继续进行双语教学探索,不断提高学员的学习兴趣,提高学员的综合能力。

加强习题训练,巩固学习成果。物理化学中的基本理论和基本公式只有进行反复的应用才能掌握,因此习题训练在教学中具有重要作用,可以培养学员独立思考问题和解决问题的能力。首先,重视例题的作用。结合教学内容精选例题,例题要具有代表性,能起到举一反三的作用。在例题讲授过程中,改变以往教员直接在黑板上演算,学员边听边记而很少思考的教学方法,而是显示完例题后不急于讲解,先提醒学员分析题意,找出所给条件、利用什么公式计算等,给学员一定的思考时间,再经过讨论确定正确的解题思路,然后教员再讲解答案,或者让一、二名学员到台上演算,教员进行总结,对学员演算的结果进行分析,指出错误所在,并给出正确答案。这样学员对这个例题会留下深刻的印象。其次,重视课外作业的作用。为了使学员加深和巩固对已学知识的理解,布置一些难易程度适当的思考题和习题是十分必要的。思考题应具有一定的启发性,有利于学员对基本概念和基本理论的理解,有利于训练严密的思维能力和逻辑能力;习题应具有一定的综合性,同时尽量减少与例题内容相似的习题,目的在于开拓学员的解题思路。最后,重视中期测试的作用,在内容进行到过半时进行一次综合性测试,有助于了解学员对所学知识的理解和掌握情况,对于共性问题可以进行集中辅导,而个性问题则可以进行答疑。总之,加强习题训练,有利于物理化学基本概念和基本公式的理解和运用,起到熟能生巧的作用。

3 改革传统考试方法,考察学员综合能力

往届的“物理化学”考试一般是采用闭卷的方式,“一卷定胜负”。为了切实考核学员的学习情况和综合能力,本期“物理化学”考试采用以笔试为主(占成绩60%),课前答辩情况以及课堂学习情况、期中测验成绩、作业完成情况等等(占成绩40%)的方法进行学员成绩的评估。这样做的优点是:能合理真实地反应学员的实际学习情况,也有利于调动学员平时的学习热情和积极性。缺点是:教员工作量加大,对课前答辩题目进行精心准备,既富有趣味性,有富有启发性,还要难易适中,作业和期中小考必须准确评分,对平时表现也要有记录,对平时成绩加权综合起来,公平地给出这40分的成绩。此种成绩评定方法不仅考查了学员对所学课程掌握的程度,更重要的是加入了评估学员的实际能力和素质水平的因素,有助于促进素质教育的纵深发展和复合型人才的培养。

在教学中,结合实际情况在课堂上合理安排教、学双向活动。例如:每次课给学员几分钟的时间安排学员上讲台抽题答辩或总结上次课的内容,教员对每一位学员的总结都给出简短但恰当的评价和鼓励, 这样可以提高学员对所学知识理解和掌握程度,提高他们的归纳总结和表达能力,让学员成为教学的主动参与者。学员的教学参与积极性非常高,学习效果也非常好。此外,重视批改作业环节,及时发现学员的特点和不足,写出合适的评语,提出适当的建议和鼓励,学员很重视针对他个人的评语和建议,并会努力去做得更好。这些对培养学员的分析问题、解决问题的能力有很大和直接的帮助。

4 教学效果分析

通过教改实践使学员在动手和动脑方面得到了很大的提高和锻炼,在分析问题、解决问题方面有了思路,在逻辑思维方面也有了长足的进步。平时作业完成情况良好,正确率较高,多数学员在实验课上的表现也比往届更加理性,遇到一些实际问题自己通过分析就可用相关理论合理解释。

学员反馈回来的意见认为,“课前抽题答辩”这种教学形式非常好。有助于学员多方面能力的培养和考核。通过课前答辩,每位学员平均有2-3次机会站在讲台面对大家进行答辩,教员及时追加问题,既锻炼了学员的胆识、表达能力,也锻炼了他们的应变能力,学员普遍反映喜欢这种教学形式。

通过期末闭卷考试情况看,本学期增设了综合能力考核题和论述题,难度加大,平均成绩却比往界有所提高,说明大部分学员能够认真学习,积极思考,对基本原理理解透彻,并较好地掌握了物理化学解题思路及方法,学会了用物理化学的基本观点、思路及方法去分析、解决一般性的化学问题,为今后进一步的专业学习打下了良好的基础。

参考文献

[1] 王新葵,石川. 物理化学教学方法的探讨.化工高等教育.2006(3):99-101.

[2] 李红兵.高校双语教学模式.理工高教研究.2003,(1):65-67.