浅议多媒体技术在工科物理化学教学中的应用

李林刚，钟煜，刘传芳

（皖西学院材料与化工学院，安徽六安 237012）

浅议多媒体技术在工科物理化学教学中的应用

李林刚，钟煜，刘传芳

（皖西学院材料与化工学院，安徽六安 237012）

根据工科物理化学的特点，结合各相关专业实际，提出将多媒体技术应用于工科物理化学教学过程中，并与传统教学方式有机结合起来，以解决该课程的抽象性强、内容多、公式多、逻辑推理严密以及学时少的问题，从而达到了培养应用型人才，提高物理化学教学质量的目的。

工科；物理化学；多媒体；教学

物理化学是用物理实验的手段研究化学变化的规律的科学，是物理学和化学相互渗透的一门边缘学科，其教学和实验对于培养和发展学生的思维能力、自学能力、分析解决问题能力，具有非常重要的作用[1]。物理化学课程是高等学校涉及化学相关工科专业的主干课程，由于该课程内容多，公式多，逻辑推理严密，理论性强，比较抽象，学时数少，传统的黑板加粉笔教学方式已不能满足教学需要。随着社会的发展，为适应现代教育发展的要求和教学改革的需要，多媒体教学已经在高校广泛应用起来，计算机已成为教学与科研工作的一个强有力工具[2]。正如第12届国际化学教育会议中所说：“化学课程的演变应从学科导向到职业导向；教育方法的演变应从教师为主到学生为主；辅助教学应从黑板加粉笔到视听设备、计算机软件和多媒体。”[3]利用多媒体教学手段能使抽象概念形象化、微观图像宏观化，同时可以加大课堂的信息量，提高教学效率，把教师在课堂上空泛的描述过程改为有效演示，使学生易于理解消化，使原本难教难学的东西变得易教易学，学生也减少了学习的负担。但是，多媒体教学手段不能抛弃粉笔和黑板，不能仅仅使用多媒体大屏幕微机教学设备，而应该是传统的“粉笔＋黑板”与现代多媒体技术的结合。本文结合笔者几年来对我校工科专业开设《物理化学》课程教学采用多媒体的实践经验，谈谈多媒体技术在工科物理化学教学中的应用。

1 利用各种资源做好课件

教学逐渐采用多媒体技术进行授课，将抽象的概念蕴含于一些简单明了的动画之中，使学生一目了然，同时也促进了学生对物理化学这门课程本身的学习，激发了学生的学习兴趣。在课件的制作过程中，教师不仅可以参考许多版本的教材，还要充分利用网络技术，搜集别人做好的课件、图片、视频、动画最新研究进展等，通过各方面的融合充实到自制的课件中来。目前可用的网络资源很多，比如常见的教学网站有：国家精品课程网、各高校建的精品课程、中国高等学校教学资源网、化学教育网；数据库有：中国期刊网、万方数据库、外文数据库；论坛有小木虫、西祠胡同等。

课件资源虽然丰富，但对工科学生来说，由于学时较少，上课内容不能面面俱到，在课件制作上一定要精选内容，不可将大量的文字照搬进教学屏幕，也不可将大量的图片、视频等全放在课件上，这样易分散学生的注意力，影响教学效果。要结合各工科专业特点，抓住重点，有的放矢，只有充分利用了多媒体辅助教学集文本、图像、声音、影像和交互性为一体的特点，将传统教学方式与多媒体教学有机的结合起来，才能调动广大学生学习的主动性和积极性，从而达到提高物理化学教学质量的目的。如在用步冷曲线法绘制相图的教学中，以Bi-Cd合金系统为例采用动画形式展示（图1）纯Bi、纯Cd及不同组成的合金在高温熔融状态自然冷却时温度随时间的变化情况，绘成步冷曲线，在曲线的每一阶段均展示系统的相态和分析自由度情况；最后将不同组成的步冷曲线上各个特征温度标注在T-X图上，连接起来即构成了固-液二组分体系相图。这一思路虽然仍是教材上的，但通过比书本和黑板更直观更生动的方式表达出来，学生更容易将各种知识联系起来，建立自己的认识，从而达到较好的课堂教学效果[4]。

2 结合工科专业特点，注重教学效果

2.1 突出教学目的，优化教学内容

针对工科《物理化学》课程课时少，内容多的特点。多媒体教学的应用，可以减少教师的板书量，从而节省了很大一部分时间，加快了教学进度，也扩大了授课信息量。但是上课时决不能只管放映幻灯片而不考虑学生是否学会。学生是学习的主体，传授的知识要由学生加以理解、吸收，能力的培养要靠学生的实践。在教学过程中，教师应尽量创造让学生参与的机会。讲课过程中，要密切注意学生的反应。从学生的眼神、表情中揣摩他们是否理解，边讲边问，从学生回答问题的情况了解他们对知识的掌握程度。如果发现他们不太明白，马上通过举例子，或者联系以前学过的知识，或从不同的角度分析，直到他们明白了才往下进行[3]。在教学内容选取上，要避免与其他基础课重复，比如热力学的一些基本知识，能斯特方程及应用，电化学中原电池、电解池等方面与基础化学相关部分重复。在多媒体教学过程中要尽量简化，避免重复，将有限的时间用在一些新的、重要的内容上。

2.2 针对专业特点，理论联系实际

对工科物理化学来说，在制作多媒体课件过程中一定要注意结合专业特点，选取和专业相关的实例，以提高学生的学习兴趣，加深他们对理论知识的理解。比如化学动力学内容的讲解，如果给制药工程专业上课时，完全可以列举具体药物来阐述药物贮存期预测方法，选用具体药物来讲解其在水解、氧化、光化等反应中的稳定性及体内代谢动力学。如果是给食品质量与安全专业学生上这部分内容时，可举这样一个例子：某乳品在4度时保质期为7天，估计在常温下可保存多久？在给化学工程与工艺专业同学上课时，可举醋酸乙酯与NaOH的皂化反应求反应速率常数的例子。总之用多媒体课件给不同专业学生上课时，一定要根据实际情况，有的放矢，不可千篇一律，这样才能使学生易于接受。

3 多媒体教学必须要与板书相结合

在工科物理化学的教学过程中不能抛弃粉笔和黑板，不能仅仅使用多媒体大屏幕微机教学设备，而应该是传统的“粉笔＋黑板”与现代多媒体技术的结合[4]。对于物理化学课程中的理论和公式推导，由于知识比较抽象，学生理解困难，我们一般采用传统的板书讲授，这种方法的教学效果较好，学生思维能跟上教师讲课的节奏，理解深入，记忆深刻。如在热力学一些公式的推导过程中，若采用板书，将推导的思路，一步一步清晰地展现出来，并随时擦掉一些整理过程或为便于推导回顾的以前的知识点，最后黑板上只剩下有用的、简洁的几步，让学生思路更清晰，未尝不是一种好的方法。

而对于一些实验现象或实验设备单纯靠老师的口头描述和粉笔是难于表达清楚的，如化学热力学的可逆过程、卡诺循环的卡诺热机、化学动力学中的势能面的立体图等很难用传统板书讲授清楚。而多媒体教学声、文、图、像并茂，有效克服了传统教学单调乏味的不足，有助于提高学生理解能力，提高学习效率。如在讲授诸如热力学中的可逆过程，电化学中的电迁移以及动力学中的过渡状态理论等内容时，如采用多媒体教学则可以使得原本十分抽象的问题直观化，便于学生理解和接受；在讲授表面张力的课堂上，利用多媒体技术，将水滴滴在荷叶上形成球形的过程以动画形式展现，与在黑板上用粉笔画圆形相比，学生的兴趣会提高很多，注意力也比较集中。在讲授诸如润湿现象、表面活性剂的功能、溶胶的电泳现象等内容时，多媒体教学能够化静为动，把枯涩的问题趣味化，便于学生深入了解物理化学知识。对一些难以理解的内容，可以尝试制作动画，例如将过渡态理论的“势能面”制作成3D动画，可以从三维立体图直接反映势能面的具体形状，使学生很容易认识“鞍点”、“能垒”与“反应的最低能量途径”等概念。又例如将固液系统平衡相图与冷却时的析晶过程相结合，制作成FLASH动画，使学生对步冷过程及相图应用建立起形象而直观的理解。

4 结束语

在工科物理化学教学过程中，合理利用多媒体课件，不仅能克服课时少，学生多，教学资源不足的问题，丰富教学内容，还能提高教学质量，促进教学改革与进步。当前，多媒体技术在教学实践中已经显示出了巨大的优势和生命力，但在课件制作和应用过程中还存在的一些问题和不足，仍然需要广大高校教师和科技工作者不断探索、改进和完善多媒体制作技术和授课方式，以更好地培养出一批又一批国家需要的高素质人才[5]。

[1]陈文瑾.物理化学课程教学与创新能力的培养[J].科教文汇，2008，（1）

[2]邓斌.试论多媒体技术在物理化学教学中的应用[J].中国现代教育装备，2009，（4）

[3]尹刚强.《物理化学》多媒体教学几个值得注意的问题[J].广东医学院学报，2008，26（3）：353-354

[4]张生芹.冶金工程本科专业物理化学课程教学改革的思考[J].中国冶金教育，2009，（4）：33-35

[5]黄宏妙，程世贤，戴航等.药学专业物理化学课程教学体会[J].广东中医学院学报，2008，11（2）：108-109

Study on the application of multimedia technology in teaching of engineering physical chemistry course

LI Lin-gang，ZHONG Yu，LIU Chuan-fang

Based on the characteristic of engineering physical chemistry course and the fact of different speciality，the application of multimedia technology combined with the traditional teaching method in the teaching process was propounded.This teaching method can solve the problem of strong abstract、more content、more formula、strict logic and little period，thus，the purpose of developing versatile and practical management talents and raising the quality of teaching.

engineering；physical chemistry；multimedia；teaching

G642

A

1009-9530（2011）03-0105-02

2011-03-20

安徽省教育厅教研项目（2008jyxm535）

李林刚（1978-），男，安徽霍邱人，皖西学院材料与化工学院讲师，硕士研究生，研究方向：纳米材料。