新时期应用型本科物理化学的教学与实践

刘 建，高玉梅

(河南工程学院化工与印染工程学院，河南 郑州 450007)

应用型本科是为了适应新时期社会发展需要应运而生的教育发展方向。淡化纯理论教学，重视理论的转化与应用，是应用型本科的特征之一。物理化学是化学学科的一个重要分支，是用物理学的理论和实验方法，研究化学变化及其伴随的物理变化的本质与规律的科学。是开启探索大自然发展规律的“一把钥匙”，给化学工程与工艺、轻化工、高分子化学工程等与化学相关专业的学生提供“从理论到实践的方法”。在培养学生发散思维、创新能力方面有其它课程无法替代的作用[1]。实践表明，凡是具有较好物理化学素养的大学本科毕业生，或继续考研深造，或参加实践工作，适应能力比较强，在未来的工作中可能成为化学化工领域的“生力军”、“潜力股”。物理化学的原理原则充满“自然辩证法”，能为学生人生“扣上第一粒纽扣”，形成“辩证的、科学的人生观、价值观”打下基础[2]。

在智能化背景下，不断出现先进的教学手段，教师的教学方法，学生的学习方法，是物理化学课程顺利开展的重要内容。在教与学的过程中，我们重点抓住了以下几个方面。

1 根据专业需求，合理取舍教学内容，教学生“用心学习”

物理化学课程内容丰富，如何选择教材和讲授的内容非常重要，是决定着怎样将学生引进学习物理化学“门”的关键问题。“万事开头难”，任何一门学科的学习，都是从最基本的概念、原理及定律、公式开始的。大学阶段，学生学习主要是自主学习，自主学习的前提是先“入门”，学生如何“入门”，教师起到“引路”的作用。应用型本科院校，注重实践，理论课时偏少，所开设的与化学有关的专业有化学工程与工艺、轻化工、高分子材料、环境工程、印刷工程与工艺等。教学大纲是教师选择教材的依据，教材选定后，教师备课时，应根据不同专业的需求，兼顾学时数，合理取舍教学内容。教材的选择应该关注相关学科前沿的发展动态，尽量做到“同步接轨”，将积累的素材及时地充实到教学内容中去。同时，还要求教师了解学生所在专业的专业知识与物理化学链接程度，做到针对不同的专业有不同的侧重点，在适当的环节将物理化学的基本原理、科学方法与他们的专业知识相联系，充分发挥“桥梁”的作用，帮助学生建立有效的知识体系。物理化学课程主要特点是理论性、逻辑性强，所以单纯通过老师讲、学生死记硬背都是无法掌握物理化学的精髓。必须强调理解是学好课程的前提、感悟是根本。教师用心教学，学生用心学习，由学生“应该学习”，转为学生“我要学习”，使学生从内心深处爱上物理化学[3]。物理化学素有化学中的“哲学”之说，与自然规律紧密相连，响应习近平总书记的号召：“要把立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育各环节，心环节。”以沈文霞主编的《物理化学核心教程》[4]为依据，将物理化知识的传授与“课程思政”有机结合起来，润物细无声。

教师的授课过程，就是帮助学生逐渐建立起自己的知识框架，学生的学习过程，也是学生理清思路的过程。从物理化学最基础的知识入手，沿着从简单到复杂、从理想到非理想、从纯物质到混合物、从平衡态到非平衡态、从体相到表相、从静态到动态、从宏观到微观思路，让学生学习历经一个不断深入的过程。从而帮助学生建立科学的思维方式、方法和整体宇宙观。

2 注重绪论内容，传授物理化学有效的学习方法

“教学有法，但无定法”，同样，学习也没有一个“固定的学习方法”，应该因人而异，符合自己的学习方法就是最好的。实践证明，从古大德开始传承至今的学习方法是非常值得借鉴和运用的。“学而时习之，不亦说乎？” “温故而知新”(论语)。这些千古传承的圣人的教诲不但要牢记在心，更要明白其意，身体力行才能受益。首先要让学生明白本专业开设物理化学课程的目的，并让学生真正明白学习物理化学的目的不是单纯的、机械地掌握几个基本理论和公式，而是学习物理化学中提出的问题和解决问题的方法[5]。必须重视绪论课学习，传授物理化学的科学的学习方法。现在在校低年级的本科生，很多学生深受智能手机、网络游戏的吸引和困扰，熬夜上网现象普遍，生活不规律，身心疲惫。表现在课堂上就是“人来心不在”，精力不集中，只是听听课，笔记都懒得记，课后的作业应付了之，这类学生无暇顾及“学而时习之”、更谈不上“温故而知新”了。这样就增添了学好物理化学的“难度”。针对这部分学生，老师一方面要因材施教，另一方面要有足够的耐心进行引导。在他们“明理”之后，还必须有“可操作的监督步骤”。我们采取措施是“恩威并用”的方法。“恩”就是理解他们目前的学习“困境”，脱开了保姆式的“高中老师及父母的监督”，自律性差。应试教育模式下的学习方式，导致他们自觉学习能力差，所以，在一定条件下对他们放宽标准，比如适当延长他们交作业的时间，课后总结延后检查，从而达到心理减压的目的。“威”就是要求他们必须完成该课程的学习任务，实行“学习小组长”负责制，物理化学学习小组长由各寝室的寝室长担任，“学习小组长”负责“监督”本寝室的同学学习进度，学习小组长的主要任务就是检查课后思考题、概念题、每章总结的进展情况，并给出成绩。学习小组长给出的成绩，与老师批改作业的成绩、考勤情况一起合并为“期终的平时成绩”。一般情况下，我们要求学生在学习物理化学时必须做好以下五个环节：预习、听讲、课后复习、写作业、每章总结。所谓的预习不是自学，要求学生对即将学习的内容进行了解，做到心中有数。教师在课堂讲解时，一定要将授课理论内容紧密结合例题、习题和生产生活实际，不仅要让学生学会教材上的基本理论内容，还要学会怎样运用所学基本理论知识解决问题，举一反三。教师讲授时，不仅要掌握“浅者深入，深者浅出”的原则，还要注意对重要知识点进行深化、拓宽。但是，学生学习新知识的转化有一定的“滞后性”，所以老师对课后作业可以适当提示，甚至允许部分学生“先看参考答案，理清解题思路，再写作业”，使学生不至于知难而退。注重及时总结各章节内容，是帮助学生逐步深入学习物理化学的好方法，但是必须让学生明白，总结不是“抄书”，也不是补全“课堂笔记”，而是对所学内容的归类、提炼。前几章，老师对讲解内容要及时总结，并对章节之间的关系进行阶段性地总结，给学生做示范，使学生学会总结、归纳、巩固所学内容。引导学生学习“思维导图”总结方法，有利于培养学生逻辑思维、归纳总结、联想能力，帮助学生建立物理化学的知识体系。还要强调“理论联系实际”，学习利用物理化学的基本理论、基本观点观察生活，可以缓解物理化学的“单调枯燥”，增加学习的趣味性。并有意识的与自己已有的化学基础知识链接，解决“无机化学、有机化学”学习时，特别是无机化学、有机化学化学实验中留下的“为什么？”，比如：为什么无机制备晶体时不能直接“蒸干母液”，还要“陈化”？“陈化”的原理是什么？为什么有机合成时水蒸气蒸馏可以防止产物分解？合理解释“为什么细沙能雕塑成艺术品？”，“为什么一个篮球的材料不能改做成均等的四个小球？”等等。通过原型启发，培养学生对实际问题分析、解决的能力。

3 灵活运用不同的教学方法，因材施教

无论是单纯的粉笔板书传统教学，还是多媒体PPT加板书教学，课堂讲授都是教学的最基本形式。教师传授知识必然的最有效的途径。孔子说“中人以上，可以语上也；中人以下，不可以语上也”(《论语·雍也篇》)就是对于教育对象要实行“契理契机”的教学方式，不同根基的人应该讲不同的道理。孔圣人说的是为人处世之道。但对于具体的物理化学学科的教与学也有指导意义，就是“因材施教”。教师在备课和授课时，要做到因材施教，教师备课前，就必须做一定的准备工作——“备学生”，利用可能的渠道，比如前任基础课老师、辅导员(或班主任)等，真正了解学生大概的知识基础、知识转换能力、学习态度、对该课程的期待值等实际情况。教师在讲课时要充分发挥教师的主导作用，牢固树立教师教是为了学生学的理念。教师的主导作用发挥得越好，学生学习的积极主动性就越强。课堂教学的任务是根据教学大纲的内容和学生的实际情况制定的，主要包括知识的、智力和能力发展的、以及思想品德教育等三方面[6]。在上课过程中，根据物理化学课的特点，可以适当的插入实际生活中与所讲内容相关的实例，帮助学生学习用物理化学的原理原则观察生活、解释生活中的现象，达到学以致用的目的。教师要做到厚基础、多积累、多思考、多实验，积极寻找实例，积极参加有关的生产实践、科学研究，才有可能启发、激发学生的学习积极性，唤醒学生内在的“求知欲望”，师生内心达到“同频共振效应”，才能真正实现师生之间良好的知识传递，从而取得良好的教学效果。教师还要主动接近学生，了解学生课堂听课学习的真实情况，及时调整授课进度，多采用互动式、启发式授课，力争避免教师“自我陶醉”式单方面授课，更不能盲目追求使用“先进的教学手段”，师生之间有效的、合理的互动，增进师生心理上的呼应，有利于培养学生知识的转化能力、迁移能力。比如，当学生真正理解表面化学中的附加压力、毛细现象、毛细压力等概念时，就很容易明白“沙雕艺术”、“玻璃之间必须铺一张草纸”、厨房墙壁缝隙容易有污垢等等现象。再讲胶体结构时，以桃作为原型，启发式教学，桃仁——胶核；桃核(壳)——紧密层；桃肉——扩散层。桃仁+桃核(壳)构成桃核(胶粒：带电荷)+桃肉就是构成完整的桃(胶团：电中性)。这样的类比，使抽象的胶团结构变“有型”，有利于学生理解掌握。在学生掌握物理化学理论知识的基础上，走进实验室，进行相应的验证性实验，采取“资料查阅——预习报告——实验观摩——实际操作——数据处理——结果分析”几个环节，让学生从中体会到“理论—实践—再理论—再实践”的学习过程，培养学生学以致用，分析问题解决问题，及自主学习的能力。

4 结 语

实践表明，在新时期应用型本科物理化学教学中，必须强化全过程的科学规划及实施。在满足专业规范需求的基础上，结合各院校实际情况，制定合理的课程教学大纲和教学内容，选择合适的教材、认真备课、精心准备课件[7]。突出应用型本科教学的特点，强化教学中理论与应用的实例联系，注重启发式教学，合理利用现代教学手段，着力激发学生的学习兴趣和自主学习能力提升，能引起学生积极思考、讨论、全身心投入学习的教学方法，都是有效的好方法。当学生掌握自主学习，自觉听课后，教师加以点拨，然后总结归类、辐射，遇到问题，通过分析、解决问题，再提出新的问题，对知识点延伸，进一步寻求解决问题的途径，创造出路，绝处逢生，会让人兴奋，这种教学方法就是成功的。