時(shí)間:2023-03-03 16:00:07
緒論:在尋找寫(xiě)作靈感嗎?愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇物理化學(xué)教學(xué),愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
物理化學(xué)是四大基礎(chǔ)化學(xué)之一,又被稱為理論化學(xué),譽(yù)為化學(xué)中的“哲學(xué)”,其重要性不言而喻。正因?yàn)樗婕暗墓蕉?,以工科教材為例,我們使用的是天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編寫(xiě)的《物理化學(xué)》,不完全統(tǒng)計(jì),涉及的公式大概有150個(gè)左右,學(xué)生死記硬背比較容易忘記,提倡理解記憶,這對(duì)學(xué)生的邏輯思維有一定的要求。我們要求學(xué)生掌握基本公式的推導(dǎo)和證明,能用基本公式去解決一些實(shí)際性的問(wèn)題,從而起到提高物化思維方式的能力。許多學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué),認(rèn)為比較難,一屆學(xué)生傳一屆,從思想就認(rèn)為物理化學(xué)比較難學(xué),從內(nèi)心深處是比較排斥的?;诖耍覀儚乃枷肷弦龑?dǎo)學(xué)生正確看待物理化學(xué)的學(xué)習(xí),再難學(xué),只要掌握好的學(xué)習(xí)方法和思維方式,學(xué)習(xí)物化也是很輕松。首先,提高物理化學(xué)學(xué)習(xí)重要性的認(rèn)識(shí)。物理化學(xué)比較難學(xué),在思想上就要認(rèn)真對(duì)待,不懼怕,并付出實(shí)際行動(dòng)。其次,提倡學(xué)生平時(shí)課前多預(yù)習(xí),上課時(shí)帶著問(wèn)題聽(tīng)講,目的性更強(qiáng),通過(guò)此舉,既能提高自學(xué)能力,又能掌握一部分知識(shí)的難點(diǎn)。記憶公式印象更深刻,要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,物化中的每一個(gè)公式都有其應(yīng)用條件,使用的時(shí)候尤其要注意。最后,課后復(fù)習(xí)鞏固學(xué)過(guò)的知識(shí),適當(dāng)?shù)淖鲆恍┝?xí)題,鞏固學(xué)過(guò)的知識(shí)要點(diǎn)和公式運(yùn)用的條件,培養(yǎng)物理化學(xué)思維方式。
2教學(xué)上要下功夫提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
教學(xué)是由老師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”共同組成一個(gè)有機(jī)的整體,兩者缺一不可[2]。好的教學(xué)能引導(dǎo)學(xué)生更好的學(xué)習(xí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率?,F(xiàn)行的多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的黑板板書(shū)教學(xué)方法相比,前者借助多媒體課件,講課的色彩更加豐富,形象逼真,信息量大,生動(dòng)直觀,在增強(qiáng)教學(xué)效果方面作用明顯。我們?cè)诮虒W(xué)中將講課PPT制作成精美的課件,在課件中穿插動(dòng)畫(huà),F(xiàn)lash和聲音,做到知識(shí)點(diǎn)和欣賞性兼顧的原則,從而使學(xué)生提高學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣。比如表面張力的概念,我們引入了動(dòng)畫(huà),很直觀的將液體表面張力的形成予以展示。為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,首先,我們努力將物理化學(xué)的知識(shí)與我們的日常生活緊密聯(lián)系。比如發(fā)生火災(zāi)時(shí),逃生用的防毒面具里面含有的活性炭,它可以吸附有害氣體,從而引入物理吸附和化學(xué)吸附的概念問(wèn)題。還有生活中,荷葉上的小水滴為什么是圓球狀的?洗衣服時(shí)加入含表面活性劑的洗衣粉,為什么能把衣服上的污物洗掉等問(wèn)題,都與我們的物理化學(xué)知識(shí)相關(guān)聯(lián)。其次,教學(xué)內(nèi)容與我們教師的科研內(nèi)容相結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生積極參加老師的科研訓(xùn)練項(xiàng)目和大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在參與的過(guò)程中,將書(shū)本理論知識(shí)與科研訓(xùn)練實(shí)際相結(jié)合,能起到學(xué)以致用的效果。最后,也要將教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。我們的學(xué)生都有實(shí)習(xí)的階段,教學(xué)過(guò)程中,有些章節(jié)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際講解,學(xué)生更能領(lǐng)會(huì)。如相圖這部分,精餾的過(guò)程,在化工企業(yè)生產(chǎn)上經(jīng)常用到,由雙液相液氣平衡理論可知,液體經(jīng)過(guò)不斷地部分冷凝和部分汽化,液相中的組成就無(wú)限接近于難揮發(fā)的物質(zhì),而蒸汽中的組成無(wú)限接近于易揮發(fā)的物質(zhì),從而使二組分得到較好地分離[3]。由于與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合,學(xué)生聽(tīng)課認(rèn)真,學(xué)得有興趣,收到了較好的教學(xué)效果。
3引入物理化學(xué)科學(xué)家故事闡述人生哲理
在學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程中,我們會(huì)接觸到很多著名的物理化學(xué)科學(xué)家。上課講到相關(guān)內(nèi)容時(shí),涉及到一些科學(xué)家,我們會(huì)講解他們的個(gè)人簡(jiǎn)歷和趣聞逸事,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。給學(xué)生講解科學(xué)家的一些故事,一方面可以提高學(xué)生的注意力,緩解一下課堂的學(xué)習(xí)氣氛,也給物理化學(xué)的學(xué)習(xí)增加一點(diǎn)調(diào)味劑;另一方面,每一位科學(xué)家的成功都離不開(kāi)其自身不斷努力奮斗的過(guò)程,通過(guò)了解他們的經(jīng)歷,不僅課堂教學(xué)內(nèi)容豐富了,而且學(xué)生對(duì)科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了濃厚的興趣,對(duì)科學(xué)家也產(chǎn)生了崇拜。鼓勵(lì)學(xué)生以這些科學(xué)家作為學(xué)習(xí)的榜樣,比如追溯物理化學(xué)這個(gè)學(xué)科的起源,我們不得不提到物理化學(xué)“三劍客”[4],他們?yōu)殚_(kāi)創(chuàng)物理化學(xué)而作出了重大的貢獻(xiàn)。他們是1901年、1903年和1909年先后獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的三位不同國(guó)籍的化學(xué)家:荷蘭的范特霍夫、瑞典的阿累尼烏斯和德國(guó)的奧斯特瓦爾德。他們?cè)凇翱茖W(xué)無(wú)國(guó)界”旗幟下,在以捍衛(wèi)電離學(xué)說(shuō)為中心的共同戰(zhàn)斗中,結(jié)成了化學(xué)史上一個(gè)新型的科學(xué)聯(lián)盟,正是他們的團(tuán)結(jié)協(xié)作促成了一門(mén)嶄新的化學(xué)分支學(xué)科物理化學(xué)的誕生。其中范特霍夫是第一位獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)獎(jiǎng),他50多歲時(shí),還經(jīng)營(yíng)著一家鄉(xiāng)村牧場(chǎng),每天清晨親自送牛奶,被譽(yù)為“牧場(chǎng)化學(xué)家”。阿累尼烏斯于1859年2月19日生于瑞烏普薩拉附近的維克城堡。他是電離理論的創(chuàng)立者,成功解釋了溶液中的元素是如何被電解分離的現(xiàn)象,研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響,得出著名的阿累尼烏斯公式。此外,他還提出了等氫離子現(xiàn)象理論、分子活化理論和鹽的水解理論。對(duì)宇宙化學(xué)、天體物理學(xué)和生物化學(xué)等也有研究。在講到稀釋定律時(shí),介紹了奧斯特瓦爾德的生平事跡,他出身普通家庭,求學(xué)時(shí)對(duì)化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣,1884年在博士論文中提出了電離假設(shè),1888年提出了以他的名字命名的奧斯特瓦爾德稀釋定律,1909年因在催化作用,化學(xué)平衡,氨制硝酸等方面的杰出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。這些科學(xué)家的共同點(diǎn)就是求學(xué)的道路上經(jīng)歷坎坷,有強(qiáng)烈的求知欲,經(jīng)歷了不同的幾所大學(xué),終身學(xué)習(xí),從而使他們?cè)谖锢砘瘜W(xué)領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就,這種精神值得我們后人學(xué)習(xí)。
4實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),理論結(jié)合實(shí)踐
物理化學(xué)課程具有理論抽象、推理復(fù)雜和計(jì)算繁瑣的特點(diǎn),是一門(mén)既難教又難學(xué)的理論課程。在課堂上學(xué)生只能學(xué)到書(shū)本上的理論知識(shí),只注重基本概念的講解、簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)和計(jì)算,學(xué)生感到枯燥無(wú)味,對(duì)學(xué)習(xí)沒(méi)有興趣。為了讓學(xué)生真正理解和掌握物理化學(xué)基本原理知識(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必不可少的環(huán)節(jié)之一。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使得理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理化學(xué)教學(xué)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)具有至關(guān)重要的作用。在傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中,教師按實(shí)驗(yàn)教科書(shū)先把實(shí)驗(yàn)所涉及的原理、儀器和具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行詳盡的講解,然后由學(xué)生按部就班地去重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[5]。實(shí)踐證明在這種以老師為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力培養(yǎng)上和獨(dú)立思考上都收獲不大?;诖?,我們對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了改革創(chuàng)新嘗試。把實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)兩大部分。在基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)部分,主要是要求學(xué)生熟悉物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用儀器的用途、使用原理和操作方法。在綜合性實(shí)驗(yàn)部分,指定幾個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù),要求學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)相關(guān)資料,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),交給指導(dǎo)教師審閱,再完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中,老師可以進(jìn)行必要的輔導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,老師結(jié)合整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、儀器操作、數(shù)據(jù)分析和研究報(bào)告等綜合給出評(píng)分。綜合性實(shí)驗(yàn)具有鮮明的研究型特點(diǎn),能更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和獨(dú)立的科研思考能力,受到學(xué)生的一致好評(píng)。
5建立課程過(guò)程考核評(píng)價(jià)體系
為了檢驗(yàn)教師教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,同時(shí)檢查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)掌握的程度和存在的問(wèn)題,必須建立一套完整的考核評(píng)價(jià)體系。物理化學(xué)課程考核辦法一般是由平時(shí)成績(jī)(20%)和期末考試成績(jī)(80%)兩部分構(gòu)成,存在的主要問(wèn)題是期末考試成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中的比例偏重。這種考核方式的弊端是學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)不認(rèn)真,期末考試前一周搞突擊,起不到督促學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的作用。因此,我們重新建立了課程過(guò)程考核評(píng)價(jià)體系,采取的是平時(shí)成績(jī)占10%,主要評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是課后作業(yè)的完成情況;出勤率成績(jī)占10%,督促學(xué)生平時(shí)認(rèn)真上課;增加一次階段考試或者考核占30%,可以采取卷面考試的方式,也可以采取隨堂考試或者課程論文的方式;期末考試比例下降,只占50%,期末考試全學(xué)期所學(xué)的內(nèi)容都在考核范圍內(nèi)。在原有基礎(chǔ)上,降低了期末考試的比重,不同學(xué)時(shí)的課程中間加上階段性考試或考核的次數(shù)也不同,規(guī)定小于等于48學(xué)時(shí)的課程,期間加一次階段性考試或考核;大于48學(xué)時(shí)小于等于64學(xué)時(shí)的課程,期間加兩次階段性考試或考核[6]。雖然教師的工作量比改革前增加了,學(xué)生的考試或考核次數(shù)也增加了,但學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)積極性得到了提高。學(xué)生要想取得優(yōu)異的成績(jī),階段性成績(jī)也不能馬虎。目前我們建立的這套過(guò)程考核評(píng)價(jià)方法,其實(shí)質(zhì)就是將考核貫穿于學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程,學(xué)生要適應(yīng)這種體系,就要不斷的學(xué)習(xí)。
6結(jié)束語(yǔ)
1.1所學(xué)內(nèi)容緊扣學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)
物理化學(xué)課程涉及的公式約有150個(gè),教學(xué)時(shí),要求學(xué)生掌握基本公式的推導(dǎo)和證明,能用基本公式去解決一些實(shí)際性問(wèn)題.提倡學(xué)生平時(shí)自學(xué),上課前復(fù)習(xí)鞏固學(xué)過(guò)的知識(shí),強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)知識(shí)的重要性,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用的能力.利用高等數(shù)學(xué)知識(shí),幫助學(xué)生掌握、理解物理化學(xué)公式.如從卡諾循環(huán)可以推導(dǎo)出可逆熱溫商之和為零;從理想氣體發(fā)生PVT變化,可以求焓變、熵變、吉布斯函數(shù)變和吉布斯函數(shù)判據(jù)等參數(shù);從肥皂可以了解潤(rùn)濕和乳化等概念.將現(xiàn)實(shí)生活中的某事件引入學(xué)習(xí)中,與物理化學(xué)緊密聯(lián)系,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)概念的理解,提高學(xué)生實(shí)際運(yùn)用知識(shí)的能力.
1.2引入物理化學(xué)科學(xué)家的故事進(jìn)行勵(lì)志教育
在學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程時(shí),會(huì)涉及到很多著名的物理學(xué)家和化學(xué)家,講到相關(guān)內(nèi)容時(shí),教師會(huì)講解他們的個(gè)人簡(jiǎn)歷和趣聞逸事.一方面,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,集中他們的注意力,緩解課堂的學(xué)習(xí)氣氛;另一方面,每一位科學(xué)家的成功都離不開(kāi)其自身不斷努力奮斗的過(guò)程,通過(guò)了解他們的經(jīng)歷,不僅豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,而且學(xué)生對(duì)科學(xué)的發(fā)展也產(chǎn)生了興趣,對(duì)科學(xué)家產(chǎn)生了崇拜,成為學(xué)生學(xué)習(xí)的榜樣.如首次提出物理化學(xué)這個(gè)概念的是1901年和1909年先后獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的兩位化學(xué)家:荷蘭的范特霍夫和德國(guó)的奧斯特瓦爾德,正是他們的研究促成了物理化學(xué)學(xué)科的誕生.其中范特霍夫是首位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的獲得者,他50多歲時(shí)還經(jīng)營(yíng)著一家牧場(chǎng),親自送牛奶,被譽(yù)為“牧場(chǎng)化學(xué)家”.在講到稀釋定律時(shí),介紹奧斯特瓦爾德的生平事跡,他出身普通家庭,求學(xué)時(shí)對(duì)化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣,1884年在博士論文中提出了電離假設(shè),1888年提出了以他名字命名的奧斯特瓦爾德稀釋定律,1909年因在催化作用、化學(xué)平衡和氨制硝酸等方面的杰出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng).
2教學(xué)方法與考核方式改革
2.1多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合
傳統(tǒng)教學(xué)采用粉筆板書(shū)的方式,書(shū)寫(xiě)需要一定時(shí)間,導(dǎo)致學(xué)生接受知識(shí)量較少.而利用PPT課件,結(jié)合Flas,能使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)、信息量大,給學(xué)生更直觀的印象,提高課堂效率.物理化學(xué)課程公式多,邏輯性強(qiáng),有些問(wèn)題比較抽象,單純采用多媒體呈現(xiàn),導(dǎo)致學(xué)生思維跟不上文字顯示的速度,因此不能僅用多媒體一種教學(xué)方式.結(jié)合教學(xué)實(shí)際,采用多媒體教學(xué)與板書(shū)相結(jié)合的方式授課,學(xué)生能充分地消化吸收所學(xué)的知識(shí),教學(xué)速度適中,從而提高教學(xué)質(zhì)量和效率.
2.2考核方式的改革與創(chuàng)新
物理化學(xué)課程考核方法普遍采用平時(shí)成績(jī)加期末考試兩大塊的組合,存在期末考試成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中比例偏重的問(wèn)題.考核方式改革前,平時(shí)成績(jī)占20%,期末考試成績(jī)占80%.這種考核方式可能導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)不認(rèn)真,期末考試前突擊,因而不能起到督促學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的作用.考核方式改革后,采取平時(shí)成績(jī)占20%,階段考試或考核成績(jī)占30%,期末考試成績(jī)占50%的形式.在原有基礎(chǔ)上,降低了期末考試的比例,規(guī)定小于等于48學(xué)時(shí)的課程,期間加一次階段性考試或考核;大于48學(xué)時(shí)小于等于64學(xué)時(shí)的課程,期間加兩次階段性考試或考核.雖然教師的工作量比改革前增加了,但學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性得到了提高.學(xué)生要想取得優(yōu)秀的成績(jī),就不能忽視階段性成績(jī).另外,也嘗試在總評(píng)成績(jī)中增加其它一些(如課堂討論、課程論文等)考核方式,從而促進(jìn)學(xué)生積極學(xué)習(xí).
3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
[關(guān)鍵詞]物理化學(xué);教學(xué)方法
在這幾年的物理化學(xué)的教學(xué)中,通過(guò)本身的了解以及多方的查詢資料。深知物理化學(xué)是藥學(xué)類專業(yè)的必修課程,其理論在藥學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用,是一門(mén)重要的藥學(xué)類基礎(chǔ)課程,并且對(duì)于其他的自然科學(xué)理論課程中而言,物理化學(xué)課程居于承上啟下的樞紐地位。因此,如何運(yùn)用好的物理化學(xué)教學(xué)方法,使學(xué)生更輕松、全面、系統(tǒng)地掌握物理化學(xué)知識(shí),并使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生善思、敢想、有創(chuàng)見(jiàn),是物理化學(xué)教學(xué)中必須面對(duì)和思考的問(wèn)題。在擔(dān)任物理化學(xué)教學(xué)的幾年里,鑒于本人自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及查詢資料組織總結(jié)了如下一些方法,希望與同行老師們能夠相互切磋,在教學(xué)中有所幫助。
一、注重學(xué)生推理能力的培養(yǎng)
物理化學(xué)中概念抽象,對(duì)于新學(xué)習(xí)本課程的學(xué)生而言,好多的概念不好記,也容易混淆,后期授課過(guò)程容易出現(xiàn)學(xué)生跟不上趟而厭學(xué)的現(xiàn)象。除此,物理化學(xué)中公式繁多,每個(gè)公式都是由物理化學(xué)的基本原理、基本概念和基本假設(shè)出發(fā),通過(guò)邏輯推理,可以得到物理化學(xué)的有關(guān)理論和數(shù)學(xué)的表達(dá)式得到的,所以都有嚴(yán)格的適用條件。學(xué)生往往是理解記住了公式,卻忽視了其適用條件。所以,必須經(jīng)過(guò)學(xué)生自己的反復(fù)推導(dǎo)才能熟練應(yīng)用。如在推導(dǎo)熱力學(xué)基本函數(shù)關(guān)系式時(shí),只要記住最基本的關(guān)系式:dU=TdS-PdV,知道H,F(xiàn),G的定義,就可以逐步推出其他三個(gè)熱力學(xué)基本關(guān)系式:dH=TdS+VdP;dF=-SdT-PdV;dG=-SdT+VdP;比如通過(guò)焦耳實(shí)驗(yàn)確定熱力學(xué)能是溫度的函數(shù)U=f(T),可以接下來(lái)讓學(xué)生嘗試自己去推理焓、熱容等與溫度的關(guān)系,只有親自推理印象才會(huì)更深。當(dāng)然,在授課過(guò)程中,還可結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況--制藥專業(yè)方向,有關(guān)一些繁冗的公式推導(dǎo)過(guò)程在教學(xué)中可以大膽地舍去,只需強(qiáng)調(diào)其適用條件,這樣既減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān),又更加突出物理化學(xué)在實(shí)際生產(chǎn)中的作用。
二、聯(lián)系與實(shí)際相結(jié)合
物理化學(xué)是理論性很強(qiáng)的一門(mén)學(xué)科,只有理論聯(lián)系實(shí)際,才能讓學(xué)生感覺(jué)到自己所學(xué)的東西具有實(shí)際意義,那些看似無(wú)用的理論推導(dǎo)和公式不單單是一些符號(hào)和字母,其中很多的理論知識(shí)不僅與大家熟悉的生產(chǎn)生活有關(guān)而,更是可以解決實(shí)際問(wèn)題的工具。通過(guò)例證將理論與實(shí)際相聯(lián)系,解釋實(shí)際現(xiàn)象和問(wèn)題,一方面可以增加學(xué)生對(duì)物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣,另一方面也可以提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。例如在講自發(fā)過(guò)程和非自發(fā)過(guò)程時(shí):水總是自發(fā)地從高處流向低處,氣體總是自發(fā)地從壓力高的地方向壓力低的地方流動(dòng)等等,而他們的相反過(guò)程雖然可以發(fā)生,但都是需要外力做功來(lái)完成的。在此處可以啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)并嘗試解釋生活中的自發(fā)現(xiàn)象,最終得出自發(fā)過(guò)程的共同特征是--不可逆性;在講化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)時(shí),通??梢匝芯咳梭w能量代謝與代謝速率為例子引入問(wèn)題和進(jìn)行推理,同時(shí)介紹與之相關(guān)的藥物穩(wěn)定性預(yù)測(cè)、藥物的生產(chǎn)過(guò)程等;如講真實(shí)氣體臨界狀態(tài)時(shí),我們給學(xué)生提出臨界點(diǎn)是物質(zhì)非常重要的特性,它導(dǎo)致了一種新興技術(shù)的發(fā)展,即超臨界萃取技術(shù);講述滲透壓概念時(shí),可以將其與醫(yī)院常見(jiàn)的打吊針相聯(lián)系;講述滲透原理時(shí),我們可以向?qū)W生介紹反滲透的應(yīng)用包括海水淡化、環(huán)境中污水處理等;講述界面現(xiàn)象時(shí),對(duì)描述彎曲液面飽和蒸汽壓的開(kāi)爾文公式的定性定量討論,可以解釋人工降雨原理,噴霧;講相平衡時(shí),學(xué)生可以明白煉油廠中的精餾塔如何利用相平衡原理來(lái)實(shí)現(xiàn)組分的分離;講述界面現(xiàn)象時(shí),對(duì)描述彎曲液面飽和蒸汽壓的開(kāi)爾文公式的定性定量討論, 可以解釋人工降雨原理,噴霧干燥工藝原理,液滴蒸發(fā)現(xiàn)象;講膠體化學(xué)時(shí),學(xué)生可以從膠體化學(xué)的角度討論黃河三角洲形成的原因,解釋鹵水點(diǎn)豆腐;講化學(xué)動(dòng)力學(xué)時(shí),可以問(wèn)生病吃藥時(shí),為何不同的藥一天吃的次數(shù)不同? 在高山和山腳下煮雞蛋為什么所需時(shí)間不同? 引這種理論與應(yīng)用的結(jié)合,可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引起學(xué)生探求知識(shí)的欲望。再次,教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)?shù)亟榻B現(xiàn)代科技成果、前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)、重大發(fā)現(xiàn)、科研課題,不但可開(kāi)闊學(xué)生的視野,豐富教內(nèi)容,更重要的是可激發(fā)學(xué)生 的求知欲望、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。最后,物理化學(xué)教學(xué)中還應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的歸納和演繹、分析和綜合,具體和抽象等辯證思維方法。
三、將教學(xué)與科研相結(jié)合
教學(xué)與科研的關(guān)系是高等學(xué)校發(fā)展過(guò)程中一個(gè)永恒的話題,高校教師通過(guò)科研,在教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)?shù)亟榻B現(xiàn)代科技成果、前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)、重大發(fā)現(xiàn)、科研課題;通過(guò)科研,不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),從而可以不斷地完善教材,充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,并進(jìn)行教學(xué)改革; 在教學(xué)上就會(huì)得心應(yīng)手,所講授的課程內(nèi)容也會(huì)更加生動(dòng)、翔實(shí),會(huì)更加注重理論與實(shí)際的有機(jī)結(jié)合,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果會(huì)得到相應(yīng)的提高。同時(shí),不但可開(kāi)闊學(xué)生的視野,豐富教學(xué)內(nèi)容,更重要的是可激發(fā)學(xué)生 的求知欲望、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,尤其是在實(shí)踐中融入自己的科研方面的內(nèi)容,會(huì)使得課堂內(nèi)容充實(shí)而豐富,這樣教師既容易講,學(xué)生也愿意聽(tīng),更易于接受。
四、適當(dāng)運(yùn)用輔助工具
現(xiàn)代的教學(xué)方法已經(jīng)逐步深入教學(xué),尤其多媒體已經(jīng)普及化。把多媒體引進(jìn)課堂,許多教學(xué)內(nèi)容形象化,能大大增加課堂信息量、提高教學(xué)效率,成為解決當(dāng)前學(xué)時(shí)不足矛盾的重要手段。比如在講解相平衡的知識(shí)時(shí),利用水的氣液平衡動(dòng)態(tài)效果來(lái)演示相變的過(guò)程,就顯得直觀、形象。授課過(guò)程中要多了解學(xué)生理解、記錄隋況,多收集學(xué)生對(duì)教學(xué)效果的意見(jiàn),適時(shí)做出調(diào)整。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面也可以嘗試用多媒體,我們學(xué)校已經(jīng)進(jìn)行了初步的試驗(yàn),學(xué)生可以自由登陸學(xué)院網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的提前預(yù)習(xí),總結(jié),效果良好。
總之,教好物理化學(xué)課程并非易事,以上只是本人在物理化學(xué)教學(xué)中的一些體會(huì)。對(duì)教學(xué)方法的認(rèn)識(shí)和探索是永無(wú)止境的,我們還在不斷研究、探討和改進(jìn),希望在今后的教學(xué)過(guò)程中,可以取得更好的效果。
[參考文獻(xiàn)]:
【關(guān)鍵詞】藥學(xué)專業(yè);物理化學(xué);教學(xué)改革
物理化學(xué)課程是我校中藥學(xué)、藥物制劑和藥學(xué)等相關(guān)專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)化學(xué)課程,它是針對(duì)藥學(xué)相關(guān)專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的,與后續(xù)藥劑學(xué)、藥物動(dòng)力學(xué)以及藥物化學(xué)課程關(guān)系密切,在基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間起著重要的橋梁和紐帶作用。物理化學(xué)是從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手,利用物理儀器和實(shí)驗(yàn)手段來(lái)探求化學(xué)變化基本原理和規(guī)律的一門(mén)科學(xué)。物理化學(xué)具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、邏輯性較強(qiáng)、公式繁多等特點(diǎn),其教學(xué)內(nèi)容不僅涉及無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的知識(shí),而且還要用到物理學(xué)和高等數(shù)學(xué)的知識(shí)。我校藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生,數(shù)理基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,抽象思維和邏輯思維較差。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)物理化學(xué)時(shí)感到非常吃力,畏難情緒嚴(yán)重,難以學(xué)以致用,缺乏學(xué)習(xí)的興趣和熱情。針對(duì)以上這些問(wèn)題,我們結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色,從教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進(jìn)行物理化學(xué)教學(xué)改革,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。
1.結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色,精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容
在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色,精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容。適當(dāng)減少熱力學(xué)部分的授課學(xué)時(shí),增加相平衡、動(dòng)力學(xué)及表面現(xiàn)象等與藥學(xué)密切相關(guān)的授課學(xué)時(shí)[1]。熱力學(xué)部分的重點(diǎn)在于學(xué)生對(duì)熱力學(xué)研究方法的理解和掌握,而不是熱力學(xué)函數(shù)之間的關(guān)系,省去復(fù)雜的公式推導(dǎo),讓學(xué)生清楚公式的使用條件和應(yīng)用范圍即可。相平衡部分重點(diǎn)介紹吉布斯相律、單組分和二組分體系的相圖,要求學(xué)生掌握相、組分?jǐn)?shù)和自由度等基本概念,學(xué)會(huì)分析單組分體系和二組分體系的相圖及應(yīng)用,特別是蒸餾和精餾的原理以及萃取的基本原則?;瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)部分主要講授濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,阿累尼烏斯公式及其應(yīng)用,催化作用等,對(duì)反應(yīng)速率理論可以不做介紹,作為課外閱讀要求學(xué)生自學(xué)。表面現(xiàn)象是藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分,與后續(xù)藥學(xué)專業(yè)課關(guān)系最為密切。重點(diǎn)介紹比表面、表面吉布斯自由能、鋪展、潤(rùn)濕與吸附等知識(shí),難點(diǎn)是高分散度對(duì)物理性質(zhì)的影響,拉普拉斯方程和開(kāi)爾文公式的推導(dǎo)及應(yīng)用。膠體化學(xué)部分,重點(diǎn)介紹膠體的動(dòng)力學(xué)、光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)以及大分子溶液的基本性質(zhì)、溶解規(guī)律及其應(yīng)用。
2.優(yōu)化教學(xué)方法
在物理化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,要徹底摒棄傳統(tǒng)的滿堂灌、填鴨式的教學(xué)方法,積極倡導(dǎo)問(wèn)題式、探究式和啟發(fā)式的教學(xué)方法。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)+教育的理念下,我們更應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),優(yōu)化教學(xué)方法,使教學(xué)活動(dòng)能夠在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行,老師在互聯(lián)網(wǎng)上教,學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上學(xué),師生可以互動(dòng),學(xué)生之間也可以相互討論和交流。這就需要教師不斷提升自身的業(yè)務(wù)水平,提高教育信息技術(shù),做好教學(xué)網(wǎng)站和教學(xué)視頻的建設(shè),改進(jìn)教學(xué)模式,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)模式,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,改變現(xiàn)在學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài),從要我學(xué)變成我要學(xué),真正成為學(xué)習(xí)的主人。
3.豐富教學(xué)手段
目前我們大多采用多媒體課件和板書(shū)相結(jié)合的教學(xué)手段,兩者可以相互補(bǔ)充,大大增加課堂信息量,提高課堂教學(xué)效果[2]。目前多媒體課件作為輔助教學(xué)手段,可以節(jié)省板書(shū)的時(shí)間,增加授課內(nèi)容,但是形式比較單一,基本上以文字和圖片為主,很少出現(xiàn)音頻和視頻等媒體,教學(xué)手段仍需要豐富。在互聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代背景下,我們可以借助互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),搜集各大網(wǎng)站的音頻和視頻等教學(xué)資料,制作教學(xué)網(wǎng)頁(yè)和教學(xué)視頻,利用各種在線教學(xué)資源來(lái)豐富教學(xué)手段。當(dāng)下非常流行的“翻轉(zhuǎn)課堂”、微課、慕課等新興的教學(xué)手段勢(shì)必應(yīng)用到物理化學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中,使我們的教學(xué)手段更加多元化和國(guó)際化。
4.改革考核評(píng)價(jià)制度
原有的成績(jī)考核分為實(shí)驗(yàn)成績(jī)和理論成績(jī)兩部分,其中實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30%,理論成績(jī)占70%。改革后的考核評(píng)價(jià)制度,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生課堂出勤和課堂表現(xiàn)的考核,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),積極思考,增強(qiáng)課堂的互動(dòng)效果。另外加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)在線學(xué)習(xí)的考核,不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生日常學(xué)習(xí)的積極性,還可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨(dú)立思考的能力;最后加強(qiáng)平時(shí)作業(yè)質(zhì)量考核,特別是要求學(xué)生查閱科技文獻(xiàn)的相關(guān)作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng),訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用學(xué)科語(yǔ)言的能力。在新的考核制度中學(xué)生總成績(jī)包括課堂表現(xiàn)成績(jī)、平時(shí)作業(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和理論考試成績(jī),其中課堂表現(xiàn)成績(jī)占20%、平時(shí)作業(yè)成績(jī)占20%,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%,理論考試成績(jī)占40%。通過(guò)以上幾個(gè)方面的教學(xué)改革證明,學(xué)生對(duì)物理化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性得到了很大的提高,能夠主動(dòng)參與課堂討論,敢于提出問(wèn)題,解決問(wèn)題。學(xué)生對(duì)待物理化學(xué)課程的態(tài)度有了明顯的改觀,覺(jué)得物理化學(xué)對(duì)今后的學(xué)習(xí)和工作是有幫助的,改變了以往被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)。當(dāng)然,物理化學(xué)教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn),我們將根據(jù)學(xué)生的實(shí)際反映和需求,及時(shí)作出調(diào)整。在國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代背景下,進(jìn)一步加深對(duì)物理化學(xué)課程教學(xué)的改革和探索,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)模式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中掌握專業(yè)知識(shí),從而提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]劉靖麗,張拴.藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)的探討[J].廣東化工,2015,42(19):191.
學(xué)生在中學(xué)學(xué)了不少化學(xué),但物理化學(xué)的內(nèi)容幾乎沒(méi)有接觸,概念都是全新的。此外,物理化學(xué)知識(shí)的正確運(yùn)用首先建立在對(duì)基本概念的熟練掌握和深刻理解之上。因此,基本概念的學(xué)習(xí)非常重要,教師應(yīng)花大量時(shí)間幫助學(xué)生加深對(duì)概念的理解和掌握。例如,對(duì)“力平衡”這個(gè)概念,教師不只要指明“系統(tǒng)各處壓力相等”,還要引申到“邊界不再移動(dòng)”,即如有剛壁存在,雖雙方壓力不等,但也能保持力平衡。有些概念看似簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的一、兩句話,但每個(gè)字、詞都有它特定的含義,要理解到位并不容易。這一點(diǎn)在該課程中尤為凸顯。同時(shí),要注意與中學(xué)一些概念進(jìn)行辨析。例如,熱力學(xué)中的“可逆過(guò)程”這一概念,幾乎貫穿教材的所有章節(jié),極其重要,但初學(xué)者很容易將其與早先就接觸過(guò)的“可逆反應(yīng)”的概念混淆?;诨靖拍畹闹匾?,教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),要通過(guò)講解例題、布置習(xí)題、效果測(cè)評(píng)等方式,幫助學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行辨析。仔細(xì)、深入地理解概念,熟練地掌握概念,是學(xué)好物理化學(xué)的基礎(chǔ)。
2.特別強(qiáng)調(diào)各種公式的適用條件
物理化學(xué)課程的另一難點(diǎn),在于計(jì)算公式多,而且每個(gè)公式的適用條件非常嚴(yán)格。初學(xué)者往往只注意到了具體公式,而忽略了對(duì)適用條件的把握。只有當(dāng)理想氣體、等溫、可逆過(guò)程三個(gè)條件都滿足時(shí)才能使用,可初學(xué)者常常只要看到是理想氣體膨脹或壓縮過(guò)程(比如理想氣體反抗恒外壓膨脹壓縮過(guò)程),不管是不是等溫過(guò)程和可逆過(guò)程,拿來(lái)就用,造成錯(cuò)誤。還有,理想氣體絕熱可逆過(guò)程方程“PVr=常數(shù)”也必須在同時(shí)滿足“理想氣體、絕熱、可逆”三個(gè)條件下才能使用。再例如,熱力學(xué)第二定律主要用來(lái)判斷變化的方向和限度,其三個(gè)判據(jù)式必須在不同的條件下使用:判據(jù)“S孤立=S體系+S環(huán)境≥0平衡自發(fā)”只能用于孤立系統(tǒng);判據(jù)“F≤0平衡自發(fā)”只適用于封閉系統(tǒng)的等溫等容過(guò)程;判據(jù)“G≤0平衡自發(fā)”只適用于封閉系統(tǒng)的等溫等壓過(guò)程。這樣的例子非常多。因此,教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)通過(guò)字詞講解、舉例比較等方法,幫助學(xué)生反復(fù)進(jìn)行辨析,以達(dá)到正確使用公式,解決實(shí)際問(wèn)題的目的。
3.注意與生活實(shí)際相結(jié)合
增強(qiáng)內(nèi)容的實(shí)用性和趣味性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)不只是傳授知識(shí)或演示技能,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)才是教學(xué)的起點(diǎn)。物理化學(xué)又稱理論化學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中難免感到枯燥。教師如何有目的地引導(dǎo)學(xué)生投入積極的學(xué)習(xí)狀態(tài),引起學(xué)生的學(xué)習(xí)意向呢?教師應(yīng)盡可能從學(xué)生生活中的現(xiàn)象、身邊的事入手,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶和理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在講解彎曲液面下的附加壓力這一內(nèi)容時(shí),可從學(xué)生孩童時(shí)期所玩的吹泡泡游戲切入;在講解克拉貝隆-克勞修斯方程時(shí),可從生活中常用的高壓鍋說(shuō)起;在講解表面活性劑時(shí),可從我們?nèi)粘I钪猩俨涣说南礈煊闷啡胧帧d趣是激發(fā)求知欲的催化劑,如何使知識(shí)變得有趣,值得每一個(gè)教育工作者深思。
4.及時(shí)進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)
近幾年?yáng)|北大學(xué)在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中引入綠色化學(xué)思想,在滿足物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱基本要求、保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的前提下,合理選擇和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,采取環(huán)境友好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)新技術(shù)、新方法,盡量減少或消除對(duì)環(huán)境或人體有毒、有害的化學(xué)物質(zhì)的使用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式上,注意培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性,提高學(xué)生的綠色化意識(shí)。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,提出了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)的一些具體措施。例如,更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)微型化小型化設(shè)計(jì)、綜合經(jīng)典實(shí)驗(yàn)等。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的努力和探索,增強(qiáng)了學(xué)生的綠色實(shí)驗(yàn)意識(shí)和環(huán)保意識(shí),同時(shí)也改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,基本實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化。
[關(guān)鍵詞]物理化學(xué)實(shí)驗(yàn);綠色化學(xué);教學(xué)改革
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人們?cè)絹?lái)越清醒地認(rèn)識(shí)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展構(gòu)成了巨大威脅。引起生態(tài)環(huán)境破壞的污染物中很大一部分都是在人類自身的生產(chǎn)、生活過(guò)程中產(chǎn)生的。因此建設(shè)綠色生態(tài)環(huán)境已成為人與自然和諧發(fā)展的基本前提。綠色化學(xué)(GreenChemistry)就是近些年發(fā)展起來(lái)的與防治污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)的一門(mén)學(xué)科,目前已經(jīng)成為國(guó)際化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。綠色化學(xué)又稱為“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”等。綠色化學(xué)倡導(dǎo)利用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或避免在工業(yè)生產(chǎn)及日常生活過(guò)程中使用、生產(chǎn)對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)。[1][2][3][4]高等院校中物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化改革正是契合了綠色化學(xué)的研究發(fā)展方向,向化學(xué)實(shí)驗(yàn)的無(wú)毒、無(wú)害化邁出了積極的一步。其目的是將綠色化學(xué)的研究思想傳遞給學(xué)生,使學(xué)生在今后的科學(xué)研究、生產(chǎn)、生活中也能積極主動(dòng)地踐行綠色化學(xué)觀念;其方法是將綠色化學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理念融入基礎(chǔ)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程之中;其核心內(nèi)容是最大限度地減少或避免使用有毒、有害的化學(xué)物質(zhì),最大限度地減少或避免產(chǎn)生化學(xué)廢物,也無(wú)需再處理廢物,從源頭處減少或消除環(huán)境污染。
一、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化的總體設(shè)想
物理化學(xué)是東北大學(xué)應(yīng)用化學(xué)、生物工程、材料科學(xué)、冶金工程、環(huán)境科學(xué)、資源與礦物等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一。而物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是物理化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和科研能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。[5]學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心每年為全校12個(gè)專業(yè)的近1200名學(xué)生開(kāi)設(shè)數(shù)十個(gè)不同的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其中的“液體飽和蒸氣壓的測(cè)定”、“酸堿中和反應(yīng)熱效應(yīng)的測(cè)定”、“鉍-錫二元相圖的繪制”等這些我們耳熟能詳?shù)?、?jīng)典的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目曾經(jīng)見(jiàn)證過(guò)幾代學(xué)子的成長(zhǎng)。毋庸置疑,這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單易行。通過(guò)實(shí)際的操作,實(shí)驗(yàn)者很容易理解其中蘊(yùn)含的物理化學(xué)原理。然而,這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都不可避免地會(huì)使用或產(chǎn)生某些有毒、有害的物質(zhì)。如果不對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行無(wú)害化處理而直接排放,日積月累,不僅會(huì)影響師生的身體健康,還會(huì)污染周圍環(huán)境。因此,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革發(fā)展的必然趨勢(shì)。在長(zhǎng)期的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過(guò)程中,我校化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心高度重視貫徹綠色化學(xué)的教學(xué)理念,將綠色化學(xué)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要組成部分。在對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行綠色化改革的進(jìn)程中,我們從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合、教學(xué)方法和教學(xué)理念等方面進(jìn)行了積極的研究和探索,并取得了一定的效果。
二、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化的實(shí)踐
(一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綠色化
在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整方面,盡量排除或減少對(duì)環(huán)境污染大、對(duì)人體毒性大的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在不影響實(shí)驗(yàn)效果的前提下,選用環(huán)境友好的試劑替代有毒或后處理困難的試劑,從而實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。例如,“弛豫法測(cè)定鉻酸根-重鉻酸根離子反應(yīng)速率常數(shù)”是以往我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的一個(gè)化學(xué)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要使用的主要化學(xué)試劑是重鉻酸鉀。然而,通過(guò)對(duì)重鉻酸鉀性質(zhì)的學(xué)習(xí)不難知道,它不僅有化學(xué)毒性和致癌性,而且還是一種強(qiáng)氧化劑,長(zhǎng)期吸入,能破壞鼻粘膜,引起鼻膜炎和鼻中隔軟骨穿孔,使呼吸器官受到損傷,甚至造成肺硬化。皮膚接觸重鉻酸鉀溶液時(shí)易引起鉻瘡和皮炎。不僅如此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心每年還需要投入高昂的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)用于處理由此產(chǎn)生的鉻酸廢液。因此,為保證實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生的身體免受危害,現(xiàn)已將其改為另一動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)“旋光光度法測(cè)定蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)”,實(shí)驗(yàn)中用到的原料蔗糖無(wú)毒,而且使學(xué)生有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)旋光儀的使用方法。又如,在“氣泡最大壓力法測(cè)定溶液的表面張力”實(shí)驗(yàn)中,原來(lái)所使用正丁醇水溶液的最大濃度達(dá)到了0.35mol•dm-3。為了降低正丁醇使用濃度,我們?cè)鴮?duì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了多次改進(jìn),使正丁醇的最大濃度降至0.1mol•dm-3。而且,實(shí)驗(yàn)操作也更加簡(jiǎn)便易行,實(shí)驗(yàn)中氣泡的逸出平穩(wěn)、連續(xù)。上述改進(jìn)已經(jīng)過(guò)多次教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn),結(jié)果表明,正丁醇濃度的降低不僅節(jié)約了實(shí)驗(yàn)藥品,而且低濃度正丁醇水溶液的表面吸附量隨濃度的變化規(guī)律更符合吉布斯吸附等溫式,有利于得出好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(二)實(shí)驗(yàn)微型化、小型化設(shè)計(jì),減少藥品用量
所謂微型化實(shí)驗(yàn)是指在微型的儀器設(shè)備中,用盡可能少的試劑獲取所需的化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法。在保證可觀測(cè)到與普通實(shí)驗(yàn)相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的前提下,微型化實(shí)驗(yàn)還具有節(jié)約實(shí)驗(yàn)材料和時(shí)間、減少環(huán)境污染、操作安全等優(yōu)點(diǎn)。所以,開(kāi)展微型化實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的好方法。在長(zhǎng)期的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,在保證實(shí)驗(yàn)方案合理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定、實(shí)驗(yàn)效果顯著的前提下,我們積極推行實(shí)驗(yàn)的微型化、小型化設(shè)計(jì)。例如,在“差熱分析”實(shí)驗(yàn)中采用微型化實(shí)驗(yàn)樣品管后,每份CaC2O4樣品使用量減少到不超過(guò)0.05克,每學(xué)期僅CaC2O4試劑的使用量就減少到原來(lái)的十分之一。對(duì)于目前尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)微型化的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,我們采取了小型化設(shè)計(jì)或減少化學(xué)試劑使用量等方法,以期將物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染降至最低。例如,在“金屬二元相圖的繪制”實(shí)驗(yàn)中,由于金屬鉍和錫具有熔點(diǎn)低、化學(xué)穩(wěn)定性好、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好、原料易得、價(jià)格低廉等特點(diǎn),所以,鉍-錫二元系統(tǒng)一直以來(lái)都是我們進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的首選系統(tǒng)。若使用以往的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,以各種比例混合的金屬鉍和金屬錫試樣被放置在瓷坩堝中,上面覆蓋一層硅油,以防止加熱過(guò)程中金屬樣品被氧化。但是,通過(guò)查閱相關(guān)化學(xué)數(shù)據(jù)手冊(cè)可知,金屬鉍的熔點(diǎn)為271℃,而硅油的燃點(diǎn)為320℃,僅僅比鉍的熔點(diǎn)高約50℃。這意味著,在加熱純鉍試樣時(shí),若操作者沒(méi)有控制好升溫速率而導(dǎo)致系統(tǒng)溫度上升過(guò)快,那么樣品溫度很容易沖高至硅油燃點(diǎn)而引燃硅油。這不僅會(huì)造成大量硅油的損耗,容易引起教學(xué)事故,而且硅油高溫?fù)]發(fā)及不完全燃燒的產(chǎn)物還會(huì)污染空氣。為此,我們放棄使用瓷坩堝而改用金屬樣品管盛裝樣品。這樣不僅使單個(gè)樣品的質(zhì)量從過(guò)去的120克減少到幾克,而且使用時(shí)很容易將金屬樣品管抽真空后密封,并循環(huán)使用。這種全封閉的手段有效避免了大量使用硅油作為樣品保護(hù)層所帶來(lái)的空氣污染問(wèn)題的發(fā)生。又如,在“酸堿中和反應(yīng)熱效應(yīng)的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中,我們更換了體積更小的杜瓦瓶,使氫氧化鈉和鹽酸的用量減少到原來(lái)的四分之一。減少試劑用量后的中和反應(yīng)系統(tǒng)由于溶液體積大幅減少,攪拌效率更高,系統(tǒng)各處的溫度更趨一致,對(duì)溫度變化的監(jiān)測(cè)更容易,溫度數(shù)據(jù)也更準(zhǔn)確。除此之外,我們對(duì)“凝固點(diǎn)降低法測(cè)定分子量”、“乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也進(jìn)行了小型化改進(jìn),不同程度地減少了化學(xué)試劑使用量,顯著降低了實(shí)驗(yàn)成本,改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)踐證明,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化、小型化設(shè)計(jì)不但可以達(dá)到與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托Ч?,而且可以大幅減少試劑用量、不同程度地減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物、節(jié)約后處理費(fèi)用、減少污染、改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境,因此,此舉已經(jīng)成為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。
(三)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的選擇
與其他化學(xué)分支學(xué)科的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)相比,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的中、小型實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備種類較多。其中多個(gè)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定溫度和壓力。傳統(tǒng)的測(cè)溫、測(cè)壓裝置都是含汞的,不但操作步驟繁瑣復(fù)雜,而且易造成實(shí)驗(yàn)室汞污染,危及教師及學(xué)生的身體健康。例如,在“液體飽和蒸氣壓測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中,過(guò)去常用U型水銀壓力計(jì)測(cè)定系統(tǒng)壓力差。此種壓力計(jì)中需要使用大量的金屬汞,汞面用水液封。然而,由于此裝有汞的U型玻璃管不宜經(jīng)常清洗,所以管壁會(huì)吸附環(huán)境中的氣體分子及塵埃等顆粒物。而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中U型管內(nèi)汞液面會(huì)不斷變化,會(huì)有少量汞由于與管壁上的吸附物作用而產(chǎn)生掛壁現(xiàn)象,從而使汞暴露于空氣中并揮發(fā)為汞蒸氣,這會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生極大危害。目前,我們物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中全部的測(cè)壓裝置均用數(shù)字式低真空測(cè)壓儀替代水銀壓力計(jì),從根本上消除了汞蒸氣可能對(duì)教師和學(xué)生產(chǎn)生的危害。又如,在“凝固點(diǎn)降低法測(cè)定物質(zhì)的摩爾質(zhì)量”、“酸堿中和反應(yīng)熱效應(yīng)的測(cè)定”及“燃燒熱的測(cè)定”等熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)中,過(guò)去一直使用貝克曼溫度計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)體系溫度的變化。貝克曼溫度計(jì)雖然測(cè)量精密度高,但在實(shí)際使用時(shí),存在操作繁瑣且易碎等缺點(diǎn)。目前我們用數(shù)字式溫度溫差測(cè)量?jī)x替代貝克曼溫度計(jì),不僅使實(shí)驗(yàn)操作難度降低,實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)化,而且也規(guī)避了由于操作不當(dāng)造成溫度計(jì)破裂而引起環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。上述實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的替換無(wú)疑使物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的測(cè)溫測(cè)壓手段更安全、更方便。
(四)綜合經(jīng)典實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
通過(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)研究我們發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)門(mén)類齊全、架構(gòu)完整,大量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容至今仍值得我們繼承和發(fā)展。但囿于當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)條件的限制,導(dǎo)致許多簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)耗時(shí)費(fèi)力。因此,我們?cè)诒A艚?jīng)典實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的前提下,致力于整合實(shí)驗(yàn)方案,不僅大幅減少了試劑用量,有效降低了環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn),而且還提升了學(xué)生綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。例如,“原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定”、“電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測(cè)定”及“原電池溫度系數(shù)的測(cè)定”這三個(gè)實(shí)驗(yàn)同屬于電化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單。但是在過(guò)去,由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)手段的落后,完成這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中的任何一個(gè)都需要很長(zhǎng)時(shí)間,所以每一個(gè)都被設(shè)計(jì)為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,而這顯然不利于學(xué)生將所學(xué)到的電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)融會(huì)貫通。通過(guò)認(rèn)真分析、研究這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的及內(nèi)容,我們將它們?nèi)诤喜⒃O(shè)計(jì)成了一個(gè)新的電化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)精心的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和內(nèi)容的整合,這個(gè)新的綜合實(shí)驗(yàn)得到了學(xué)生和教師的廣泛好評(píng)。由于實(shí)驗(yàn)試劑循環(huán)使用,避免了浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境造成的污染,為化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。同時(shí),學(xué)生對(duì)理論課中學(xué)到的電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)也有了比較全面且更為深刻的理解。
(五)合理分工協(xié)作
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,我們不僅對(duì)經(jīng)典內(nèi)容重新進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),而且還會(huì)根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),實(shí)時(shí)調(diào)整學(xué)生所做實(shí)驗(yàn)的部分內(nèi)容。例如,學(xué)生在進(jìn)行“雙液系氣液平衡相圖”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要測(cè)定的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)較多,做出一個(gè)完整相圖大約需要6個(gè)小時(shí)的時(shí)間,顯然在規(guī)定的4學(xué)時(shí)內(nèi)是無(wú)法完成的。為此,我們?cè)O(shè)計(jì)由兩組學(xué)生分別測(cè)定相圖的左半支和右半支,之后將兩組數(shù)據(jù)合并,從而做出一個(gè)完整的相圖。這就要求每組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都必須認(rèn)真仔細(xì)地完成操作并記錄好數(shù)據(jù),否則可能會(huì)因而某一環(huán)節(jié)的失誤而導(dǎo)致合作雙方的數(shù)據(jù)都出現(xiàn)偏差。實(shí)踐結(jié)果表明,這種分工合作,在保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的前提下,既節(jié)省了藥品,又有利于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神和良好的操作技能。因此,對(duì)于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,我們認(rèn)為這不失為一個(gè)值得嘗試和推廣的好辦法。
(六)規(guī)范操作方法,提升綠色化意識(shí)
長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐表明,在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作方法、督促學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣是學(xué)生科研素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作方法和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣不僅是提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的重要基礎(chǔ),也是培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)進(jìn)行綠色化實(shí)驗(yàn)的前提。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,指導(dǎo)教師要認(rèn)真監(jiān)督學(xué)生不要隨意丟棄藥品,并糾正學(xué)生中普遍存在的“藥品用量越多,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就越明顯”的錯(cuò)誤觀念,杜絕學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)隨意加大試劑用量的現(xiàn)象,鼓勵(lì)學(xué)生用最少的試劑做出成功的實(shí)驗(yàn)。同時(shí)也要求學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)之前都要充分預(yù)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)成功率,減少重復(fù)實(shí)驗(yàn)引起的藥品損耗現(xiàn)象。此外,教育學(xué)生從實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的每件小事做起,逐步樹(shù)立起綠色化科研意識(shí)和對(duì)社會(huì)的責(zé)任感。
三、改革后的成效
多年以來(lái),經(jīng)過(guò)對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的綠色化探索與實(shí)踐,在提升了教師自身的綠色化學(xué)教學(xué)理念的同時(shí),在培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神、綜合科研素質(zhì)等方面也取得了良好效果。這些效果體現(xiàn)在學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間養(yǎng)成了良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣,明晰并理解了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中綠色化改進(jìn)之處,學(xué)會(huì)了用綠色化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等方面。而且,近幾年來(lái),我們對(duì)大量本科生就業(yè)后反饋的信息進(jìn)行了分析并從中了解到,經(jīng)過(guò)我們多年的綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)訓(xùn)練,畢業(yè)生們?cè)诟髯缘墓ぷ鲘徫簧隙急憩F(xiàn)出較高的實(shí)驗(yàn)技能和良好的團(tuán)隊(duì)合作精神,綜合素質(zhì)高,受到用人單位的廣泛歡迎。
[注釋]
[1]平措,馬橘紅.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室綠色化建設(shè)初探[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2009(12):132-133.
[2]張康華,曹小華,謝寶華,等.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)教育[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2010(5):123-125.
[3]徐英,王桂清,陳靈謙.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究,2010(4):5-6.
[4]魏澤英,李樹(shù)全,謝小燕,等.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化改革實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇,2014(1):245-246.
物理化學(xué)包含了熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、表面現(xiàn)象、膠體化學(xué)等方面的知識(shí),內(nèi)容覆蓋面廣、知識(shí)點(diǎn)多。對(duì)冶金專業(yè)本科生而言,學(xué)習(xí)物理化學(xué)主要以應(yīng)用為目的。因此,在講授冶金專業(yè)物理化學(xué)課程時(shí),主要是講授重要知識(shí)點(diǎn)、要少而精,理論聯(lián)系實(shí)際,不用在理論深度上過(guò)多擴(kuò)展。胡英院士指出:“教學(xué)內(nèi)容一定要少而精,這樣才能為今后博而通打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)”。教學(xué)過(guò)程中,重點(diǎn)講解物理化學(xué)的基本概念,使學(xué)生深刻理解其物理意義。重點(diǎn)講解基本原理,使學(xué)生理解物理量之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。此外,注重向?qū)W生展示重要知識(shí)點(diǎn)之間的銜接關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生在這方面進(jìn)行思考與理解,從而幫助學(xué)生構(gòu)建物理化學(xué)知識(shí)框架。這點(diǎn)對(duì)于學(xué)生而言至關(guān)重要,是其在后續(xù)課程《冶金原理》、《煉鐵學(xué)》、《煉鋼學(xué)》、《有色冶金學(xué)》等的學(xué)習(xí)中應(yīng)用物理化學(xué)規(guī)律認(rèn)識(shí)與理解專業(yè)知識(shí)、解決專業(yè)技術(shù)問(wèn)題的關(guān)鍵基礎(chǔ)。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相類似規(guī)律定理之間的對(duì)比、相類似知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)與歸納,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的理解,從而達(dá)到融會(huì)貫通的目的。
2理論知識(shí)的講授聯(lián)系日常生活,引發(fā)學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣
由于物理化學(xué)是以數(shù)學(xué)、物理工具來(lái)剖析化學(xué)問(wèn)題,建立的公式形式復(fù)雜、種類繁多,容易顯得知識(shí)內(nèi)容枯燥乏味,致使學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不濃厚。如何提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也是物理化學(xué)教學(xué)過(guò)程中需進(jìn)行改革之處。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),在講授理論知識(shí)時(shí),利用知識(shí)點(diǎn)解釋日常生活中的相關(guān)物理化學(xué)現(xiàn)象,能極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如,在講解稀溶液依數(shù)性時(shí),提及人們?cè)谘┑厣先鳆}以防止結(jié)冰路滑的行為。以提問(wèn)的方式,引導(dǎo)學(xué)生思考人們這種行為的原因、是利用了什么物理化學(xué)原理,讓學(xué)生領(lǐng)悟如何利用理論知識(shí)解決日常生活問(wèn)題。同時(shí),讓學(xué)生列舉出日常生活中利用稀溶液依數(shù)性的例子,分析該例子中的物理量分別對(duì)應(yīng)于相關(guān)理論公式中的什么物理量。再比如,在講授毛細(xì)現(xiàn)象時(shí),誘導(dǎo)學(xué)生思考與聯(lián)想在醫(yī)院體檢化驗(yàn)指血時(shí)為什么將透明玻璃細(xì)管放在手指扎即可讓血流入玻璃管而沒(méi)有施加任何負(fù)壓。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步聯(lián)想日常生活中遇到的什么問(wèn)題可以利用毛細(xì)現(xiàn)象原理加以解決。通過(guò)這樣的教學(xué)互動(dòng)方式,一方面提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的主觀能動(dòng)性與學(xué)習(xí)興趣,另一方面培養(yǎng)了學(xué)生善于觀察、善于思考與分析問(wèn)題的良好習(xí)慣,為進(jìn)一步培養(yǎng)創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。
3理論知識(shí)的講授聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣
由于物理化學(xué)是冶金專業(yè)本科生的第一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程,因此在講授物理化學(xué)時(shí),除了要引發(fā)學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣、使掌握物理化學(xué)知識(shí)框架外,還需要讓學(xué)生了解物理化學(xué)在冶金專業(yè)知識(shí)體系中的作用、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)冶金專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。為達(dá)此目的,在物理化學(xué)理論知識(shí)的講授過(guò)程中,需對(duì)應(yīng)用性強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展講解,介紹相關(guān)的冶金生產(chǎn)技術(shù)。比如,在講授完畢表面活性劑的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí),擴(kuò)展介紹利用表面活性劑的特性而發(fā)展的浮選技術(shù)。引導(dǎo)學(xué)生查閱書(shū)籍與文獻(xiàn)資料,通過(guò)閱讀了解浮選的目的、浮選工藝過(guò)程與主要設(shè)備等;結(jié)合所講授的表面活性劑的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),理解如何根據(jù)礦物性質(zhì)選用表面活性劑進(jìn)行浮選。再比如,在講授固相完全互溶的二組分相圖關(guān)于區(qū)域熔煉的原理后,給學(xué)生列舉目前常用區(qū)域熔煉技術(shù)提純的材料種類,讓學(xué)生分析這些體系中雜質(zhì)與待提純物質(zhì)分別是什么、并指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)區(qū)域熔煉的裝置。通過(guò)將理論知識(shí)聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性,讓學(xué)生了解冶金技術(shù)的由來(lái),初步體驗(yàn)如何利用理論知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題,逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)冶金專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣和樂(lè)趣。
4教學(xué)與科研互動(dòng),讓學(xué)生體會(huì)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)科技創(chuàng)新的重要性
在物理化學(xué)講授過(guò)程中實(shí)施教學(xué)與科研互動(dòng),在講授重要知識(shí)點(diǎn)時(shí)進(jìn)行拓展,向?qū)W生介紹基于此知識(shí)點(diǎn)的前沿科技成果。特別地,所介紹的前沿科技成果是教師本身的科研成果時(shí),能將教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的深入理解與體會(huì)更好地傳授給學(xué)生。比如,筆者在講授膠束的形成及特性時(shí),向?qū)W生介紹了本課題組新近發(fā)展的膠束介導(dǎo)法合成復(fù)合納米材料的原理、并展示了所合成的納米材料的形貌與性質(zhì),讓學(xué)生感受到科技創(chuàng)新是立足于扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)的。倘若這些前沿科技成果是高年級(jí)本科生完成的,這將更加鼓舞學(xué)生對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),也能調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的積極性。比如,在講授多相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)時(shí),筆者引入了大學(xué)三年級(jí)學(xué)生完成的釩渣焙燒熟料酸浸動(dòng)力學(xué)研究成果。以該實(shí)際體系為例,讓學(xué)生深入理解多相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)所經(jīng)歷的典型步驟,讓學(xué)生深入體會(huì)如何使用基礎(chǔ)知識(shí)解決科研中的相關(guān)問(wèn)題。同時(shí),由于該研究成果是由高年級(jí)本科生完成的,加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)重要性的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)了參與科研活動(dòng)的信心和勇氣。通過(guò)這種教學(xué)與科研互動(dòng)的新型教學(xué)方式,一方面加深了學(xué)生對(duì)物理化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與掌握;另一方面也讓學(xué)生深刻體會(huì)到基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)科技創(chuàng)新的重要性,只有掌握扎實(shí)的物理化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)才能發(fā)展與完善冶金技術(shù)或創(chuàng)建冶金新技術(shù)。
5發(fā)展“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的教學(xué)模式
在傳統(tǒng)物理化學(xué)教學(xué)模式中,是以教師為主、學(xué)生被動(dòng)接受物理化學(xué)知識(shí)。由于物理化學(xué)新概念多、公式多且復(fù)雜,學(xué)生常感到枯燥無(wú)味、難以掌握教學(xué)內(nèi)容。鑒于此,積極建立“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的雙主體教學(xué)模式。從教師角度看,由教師引導(dǎo)學(xué)生建立物理化學(xué)知識(shí)框架。通過(guò)問(wèn)答互動(dòng)、學(xué)生板書(shū)、學(xué)生查閱資料并宣講、學(xué)生設(shè)問(wèn)學(xué)生答等教學(xué)環(huán)節(jié),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,以學(xué)生為教學(xué)主體,讓學(xué)生由被動(dòng)灌輸知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)吸取知識(shí)。從學(xué)生角度看,學(xué)生在教師的幫助下建立物理化學(xué)知識(shí)框架。比如,在推導(dǎo)各級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程時(shí),教師先推導(dǎo)零級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程積分式,由學(xué)生在黑板上推導(dǎo)一級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程積分式。再設(shè)問(wèn)二級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程積分式如何推導(dǎo),在學(xué)生進(jìn)行初步嘗試后,教師再在黑板上演繹推導(dǎo)過(guò)程。通過(guò)實(shí)踐,該種“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的雙主體教學(xué)模式能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,將枯燥無(wú)味的教學(xué)過(guò)程變得生動(dòng)有趣,受到學(xué)生歡迎。這無(wú)疑將促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的掌握。
6傳統(tǒng)教學(xué)手段與先進(jìn)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合
物理化學(xué)涵蓋內(nèi)容廣,對(duì)于不同教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)其自身特點(diǎn)選擇適宜的教學(xué)手段。比如,對(duì)于熱力學(xué)部分,由于理論公式較多,采用黑板板書(shū)教學(xué)能讓學(xué)生跟隨教師思路理解公式推導(dǎo)或建立的過(guò)程。對(duì)于相圖部分,黑板板書(shū)會(huì)降低教學(xué)效率,而采用多媒體教學(xué)便起到事半功倍的效果。這不但節(jié)省了在課堂上畫(huà)圖的時(shí)間、利于控制教學(xué)進(jìn)度;還可以在幻燈片上圖文并茂地向?qū)W生展示相圖中各區(qū)域的物相狀態(tài)、以不同字體或顏色突出重點(diǎn),從多方面刺激學(xué)生加深印象。除幻燈片外,還可以采用動(dòng)畫(huà)方式向?qū)W生展示變化過(guò)程。比如,采用Flas向?qū)W生展示膠束的形成過(guò)程、如何根據(jù)氣液二組分系統(tǒng)的p-x圖作T-x圖、蒸餾的原理與過(guò)程等。因此,在物理化學(xué)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)采用傳統(tǒng)教學(xué)手段與先進(jìn)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合的方式進(jìn)行,相互取長(zhǎng)補(bǔ)短。對(duì)于公式推導(dǎo)類內(nèi)容,在幻燈片上展現(xiàn)公式的同時(shí),還需在黑板上演繹推導(dǎo)過(guò)程、加深學(xué)生的理解。對(duì)于相圖類需以多媒體教學(xué)為主的教學(xué)內(nèi)容,還需輔以板書(shū),在黑板上板書(shū)重點(diǎn)概念與規(guī)律以強(qiáng)化學(xué)生印象。采用這種多種手段結(jié)合的方式進(jìn)行物理化學(xué)教學(xué),能增添物理化學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的理解,促進(jìn)學(xué)生建立物理化學(xué)知識(shí)框架。
7結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:物理化學(xué);教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理化學(xué)是化工、制藥、輕工、材料、紡織等專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課,是一門(mén)應(yīng)用廣泛,極具創(chuàng)新性和發(fā)展前途的學(xué)科[1]。然而,物理化學(xué)作為一門(mén)交叉學(xué)科,涉及化學(xué)、物理學(xué)、高等數(shù)學(xué)等多門(mén)學(xué)科的內(nèi)容[2],理論性強(qiáng),歷來(lái)被學(xué)生們認(rèn)為公式多、概念多,是一門(mén)較難掌握的基礎(chǔ)課[3-5]。針對(duì)河南科技大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!?相關(guān)專業(yè)的特色及物理化學(xué)課程自身的特點(diǎn),筆者在物理化學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中不斷探索和積累經(jīng)驗(yàn),在對(duì)工科學(xué)生的授課過(guò)程中取得了良好的教學(xué)效果。本文將從如何提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力以及課程考核改革等方面談一下近幾年來(lái)對(duì)物理化學(xué)教學(xué)的心得和體會(huì),希望能夠?qū)υ撜n程的教學(xué)改革工作有所推進(jìn)。
1教學(xué)方法的改革
1.1以點(diǎn)帶面,提高課堂教學(xué)效率
隨著高校教學(xué)改革,一些非化學(xué)化工專業(yè)工科對(duì)基礎(chǔ)課程的課時(shí)數(shù)進(jìn)行壓縮,如在我校給環(huán)境工程專業(yè)《物理化學(xué)》課由原來(lái)68學(xué)時(shí)縮減到48學(xué)時(shí)。那么如何在有限的課時(shí)內(nèi)教好這門(mén)基礎(chǔ)課呢?筆者認(rèn)為在實(shí)際教學(xué)工作中要著眼于提高課堂教學(xué)效率。首先,教師要“吃透”教材,認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容,掌握教材編排體系各部分的內(nèi)在聯(lián)系。其次,要明確教學(xué)目的,在教學(xué)過(guò)程中分清主次,區(qū)別輕重,突出重點(diǎn),解決難點(diǎn),做到以點(diǎn)帶面。比如學(xué)習(xí)化學(xué)平衡一章中理想氣體反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),首先講述標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義,這就是“點(diǎn)”,進(jìn)而將本章節(jié)的其它內(nèi)容緊緊圍繞這個(gè)“點(diǎn)”展開(kāi),探討標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能變的關(guān)系,以及復(fù)相化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)。同時(shí)緊扣課后思考題和習(xí)題,采用課堂提問(wèn)或小測(cè)驗(yàn)的方式,加深學(xué)生對(duì)本章基本概念的理解,增進(jìn)學(xué)生對(duì)計(jì)算題的解題能力。
1.2理論聯(lián)系實(shí)際,采用啟發(fā)式教學(xué)
在教學(xué)中,注重理論與實(shí)際相結(jié)合,從學(xué)生感興趣的生活化內(nèi)容入手,培養(yǎng)學(xué)生感知與理解,分析及解決問(wèn)題的能力。例如,在講授表面物理化學(xué)一章時(shí),舉出實(shí)際生活中的界面現(xiàn)象作為實(shí)例,與課本上的理論知識(shí)緊密相連,提出“為什么玻璃毛細(xì)管內(nèi)水面上升,汞面下降”、“硅膠吸水,塑料防水”、“水過(guò)冷而不結(jié)冰,液體過(guò)熱而不沸騰”等問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生積極思考并做出回答,這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維能力,又使學(xué)生體會(huì)到學(xué)以致用的樂(lè)趣和成就感。再如,在講授化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分勢(shì)能面與過(guò)渡態(tài)理論時(shí),在課堂上展示勢(shì)能面的三維立體模型,使學(xué)生能形象、清晰地理解“過(guò)渡態(tài)”、“活化能”、“活化絡(luò)合物”等概念。運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué),著重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在教學(xué)過(guò)程由被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與、思考,把傳統(tǒng)教學(xué)中的以教師為中心的單向傳播模式,轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴耙越處煘橹鲗?dǎo),以學(xué)生為主體”的雙向感應(yīng)模式。
1.3新舊結(jié)合,融會(huì)貫通
由于擴(kuò)招及高考考試改革方案的改革,使得我校工科學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊,部分學(xué)生在高中階段沒(méi)有主修化學(xué),化學(xué)底子薄弱,進(jìn)入大學(xué)后遇到公式多、邏輯性強(qiáng)的物理化學(xué),普遍感覺(jué)學(xué)習(xí)比較困難。此時(shí)要從學(xué)生實(shí)際出發(fā),摸清學(xué)生的底子,不要急于求成,而是保證學(xué)生學(xué)一點(diǎn),掌握一點(diǎn)。根據(jù)物理化學(xué)的課程特點(diǎn),循序漸進(jìn),查漏補(bǔ)缺,不斷鞏固。教師可利用每節(jié)課開(kāi)頭的數(shù)分鐘時(shí)間回顧上一次課的重點(diǎn)內(nèi)容,這樣既注重新舊知識(shí)的銜接,又在鞏固舊知識(shí)基礎(chǔ)上增進(jìn)新知識(shí)。如在講述化學(xué)動(dòng)力學(xué)一章反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)溫度關(guān)系的阿倫尼烏斯方程時(shí),可向?qū)W生提及已經(jīng)學(xué)過(guò)的化學(xué)平衡一章的范特荷夫等壓方程及相平衡一章的克勞修斯-克拉佩龍方程,由于這三個(gè)方程數(shù)學(xué)形式上的相近,既加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)公式及其應(yīng)用的理解,又能起到新舊結(jié)合、舉一反三的教學(xué)效果。
1.4利用多媒體教學(xué),制作富有個(gè)性化的課件
目前多媒體教學(xué)在全國(guó)高校已被普遍使用,通過(guò)幻燈片播放的教學(xué)形式,能在一定程度上提高課時(shí)利用率,改變了傳統(tǒng)教學(xué)中“黑板+粉筆”的單一模式。根據(jù)物理化學(xué)課程內(nèi)容特點(diǎn),筆者在近幾年的教學(xué)過(guò)程中也制作了物理化學(xué)多媒體課件。教學(xué)方式“畫(huà)面動(dòng)起來(lái),老師站起來(lái)”,這些措施不僅活躍了課堂氣氛,促進(jìn)了教師和學(xué)生的雙邊互動(dòng),也有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[6]。例如課堂講授中通過(guò)圖文、視頻展現(xiàn)一些著名化學(xué)家,如焦耳、邁耶爾的生平事跡和簡(jiǎn)介,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到寓教于樂(lè)的教學(xué)效果。再如將化學(xué)動(dòng)力學(xué)氣體反應(yīng)的碰撞理論一節(jié)采用動(dòng)畫(huà)的形式進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生能更直觀、清晰地理解“活化碰撞”、“碰撞截面”、“概率因子”等理論和概念。我們?cè)诎l(fā)揮多媒體優(yōu)勢(shì)同時(shí),不提倡大家采用同一個(gè)課件,而是鼓勵(lì)各位教師根據(jù)學(xué)生所學(xué)專業(yè)的不同,有針對(duì)性地制作具有個(gè)性化的課件。課下各位教師還要跟學(xué)生積極交流,根據(jù)授課情況和學(xué)生的反映不斷修改、完善和補(bǔ)充課件。只有不斷提高課件的質(zhì)量,才能充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì),才有助于物理化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的提高。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
根據(jù)課程教學(xué)大綱的要求,結(jié)合物理化學(xué)課程特點(diǎn)和各專業(yè)特色,筆者所在的教研室將物理化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩部分,旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力。如冶金專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)共40學(xué)時(shí),其中,綜合性實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí),占60%,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí),占40%。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)目的是既能反映物理化學(xué)課程的主要教學(xué)內(nèi)容,又體現(xiàn)其在本專業(yè)的應(yīng)用,以培養(yǎng)學(xué)生的基本操作能力。如冶金工程專業(yè)的課內(nèi)綜合性實(shí)驗(yàn)“有簡(jiǎn)單共晶系統(tǒng)相圖的繪制”、“原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定”、“最大氣泡法測(cè)表面張力”及“丙酮碘化動(dòng)力學(xué)方程的確定”,這些實(shí)驗(yàn)涵蓋了相平衡、電化學(xué)、界面化學(xué)及化學(xué)動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容,并且和冶金傳輸原理、鋼鐵冶金學(xué)、金屬學(xué)及熱處理、冶金工藝學(xué)等專業(yè)課程的相關(guān)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。通過(guò)課內(nèi)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握物理化學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技能,正確使用各種測(cè)量?jī)x器,掌握物理化學(xué)的測(cè)定方法和原理,并能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)、合理、有效的分析和評(píng)價(jià)。而創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生為解決實(shí)際問(wèn)題,自行查找資料并制定實(shí)驗(yàn)方案和具體步驟,有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用物理化學(xué)理論知識(shí)的能力和動(dòng)手能力。如課程組教師指導(dǎo)學(xué)生利用“電導(dǎo)滴定法”進(jìn)行食用醋的鑒別。通過(guò)電化學(xué)一章的學(xué)習(xí),學(xué)生了解到電導(dǎo)測(cè)定可以應(yīng)用于電導(dǎo)滴定,利用電導(dǎo)滴定法測(cè)醋中的總酸度,以區(qū)別釀造醋和勾兌醋。鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己掌握的理論知識(shí),制定具體的實(shí)驗(yàn)步驟,并列出自己所需的儀器和試劑。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,繪制電導(dǎo)滴定曲線,計(jì)算醋中乙酸的含量。通過(guò)開(kāi)展創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),學(xué)生的獨(dú)立分析、實(shí)際操作和解決問(wèn)題的能力都得到了鍛煉,為以后的繼續(xù)學(xué)習(xí)深造和工作實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3考核方法的改革
為全面衡量學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)掌握的程度和學(xué)習(xí)情況,我們結(jié)合物理化學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)和特點(diǎn),對(duì)課程的考核形式、評(píng)價(jià)方式、考核權(quán)重等方面進(jìn)行改革,制定課程總成績(jī)?cè)u(píng)分體系,避免一張?jiān)嚲矶ǔ煽?jī)的傳統(tǒng)考核方式。課程總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試三方面構(gòu)成。平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的15%,包括作業(yè)評(píng)分、出勤情況、課堂表現(xiàn)和隨機(jī)測(cè)試等。作業(yè)即老師布置的課后作業(yè),每次作業(yè)上交后按百分制給出成績(jī),平均成績(jī)即為作業(yè)測(cè)評(píng)成績(jī)。課堂表現(xiàn)主要采取提問(wèn)的形式,保證課程進(jìn)行過(guò)程中每個(gè)學(xué)生都被提問(wèn)至少一次。隨機(jī)測(cè)試為及時(shí)檢查學(xué)生的階段學(xué)習(xí)情況,也使得學(xué)生了解自身的學(xué)習(xí)情況,每學(xué)期采用3~4次平時(shí)測(cè)驗(yàn),通常采取閉卷、筆試的方式。實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的15%,包括預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、操作環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告處理等。最后的期末考試占總成績(jī)的70%,在試卷命題過(guò)程中注重試卷考察知識(shí)點(diǎn)的涵蓋面、廣度、深度和命題的多樣性,力求能對(duì)學(xué)生的記憶、理解和應(yīng)用水平進(jìn)行全面考察。這種過(guò)程化考核和期末性考試的結(jié)合,改變了單純知識(shí)化考核的評(píng)價(jià)模式,降低了成績(jī)的隨機(jī)性因素,更注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,能更好地反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。
4結(jié)語(yǔ)
為了提高高校教學(xué)水平,積極推動(dòng)素質(zhì)教育的可持續(xù)性發(fā)展,改革物理化學(xué)課的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容,已經(jīng)成為目前工科教育工作中的當(dāng)務(wù)之急。物理化學(xué)教學(xué)改革屬于系統(tǒng)工程,需要各個(gè)環(huán)節(jié)齊頭并進(jìn)。除了對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全方位的規(guī)劃,教學(xué)方法、教學(xué)手段和評(píng)價(jià)體系的改革也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。路漫漫其修遠(yuǎn)兮,隨著社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代對(duì)人才的需要,物理化學(xué)的教學(xué)改革將一如既往。
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