農(nóng)林院校物理化學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐

摘 要：物理化學(xué)是被冠以“難學(xué)、難懂、難教”的一門課程。為解決物理化學(xué)難度高且課時(shí)少的問(wèn)題，本文從加強(qiáng)課程間的聯(lián)系與銜接、課堂教學(xué)與專業(yè)背景的結(jié)合、多媒體教學(xué)手段的運(yùn)用、精選物化實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行改革與優(yōu)化，形成農(nóng)林院校物理化學(xué)課程教學(xué)新體系。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué) 農(nóng)林院校 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）09（b）-0082-01

物理化學(xué)是高等農(nóng)林院校應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程、食品工程、制藥工程等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程理論性較強(qiáng)，而且概念和公式多，由于學(xué)科的迅速發(fā)展，需要介紹給學(xué)生的知識(shí)越來(lái)越多，但講課學(xué)時(shí)卻越來(lái)越少，現(xiàn)在我校非化學(xué)專業(yè)的物理化學(xué)學(xué)時(shí)已壓縮到52學(xué)時(shí)（包括實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)）。一些教學(xué)環(huán)節(jié)如輔導(dǎo)課、討論課等無(wú)法安排。在這種內(nèi)容多、理論性較強(qiáng)、授課學(xué)時(shí)少的背景下，要保證學(xué)生學(xué)好是困難的。我們?cè)谶@幾年的教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合實(shí)際從以下幾個(gè)方面入手，就非化學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行了一些改革與實(shí)踐。

1 注意課程銜接，優(yōu)化教學(xué)安排

對(duì)于我校環(huán)工、食品專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，先修的基礎(chǔ)理論課程有普通化學(xué)[1]。因此，教學(xué)過(guò)程中要注意課程間的銜接問(wèn)題，優(yōu)化教學(xué)安排。如普通化學(xué)中有相當(dāng)分量的物理化學(xué)內(nèi)容，例如，熱力學(xué)、化學(xué)平衡、電化學(xué)和動(dòng)力學(xué)，因此，教師就要注意課堂上避免不必要的重復(fù)，而要求學(xué)生提前復(fù)習(xí)、參考普通化學(xué)所講的內(nèi)容。毫無(wú)疑問(wèn)，這不僅可以大幅度精簡(jiǎn)課堂，更使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握會(huì)更加扎實(shí)。而且教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)把重點(diǎn)放在知識(shí)框架的傳授，對(duì)于細(xì)節(jié)性的公式推導(dǎo)盡量少講，而把重點(diǎn)放在這些理論的新意和最新應(yīng)用，這樣也可以節(jié)約課時(shí)，又可以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 結(jié)合學(xué)校專業(yè)特點(diǎn)，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容

教師在授課時(shí)，應(yīng)結(jié)合農(nóng)林院校的特點(diǎn)，在理論教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)行充實(shí)拓展。比如，在講授界面化學(xué)中附加壓力知識(shí)時(shí)，可讓學(xué)生思考鋤地保墑的原理。在夏天天氣比較干旱的時(shí)候，經(jīng)常可以看到農(nóng)民在地里鋤地，其目的一方面是為了除去雜草，但更重要的原因是為了保持土壤中的水分，稱為“鋤地保墑”。“墑”即濕度。“鋤地保墑”的機(jī)制為毛細(xì)管上升與毛細(xì)管凝結(jié)。毛細(xì)管插入水中，由于附加壓力的原因，管中水柱將上升一定的高度，這種現(xiàn)象稱為毛細(xì)管上升；凹液面的飽和蒸汽壓比水平液面低，所以水蒸氣更容易在毛細(xì)孔道中凝結(jié)，這種現(xiàn)象稱為毛細(xì)管凝結(jié)。土壤存在許多由小土粒構(gòu)成的極細(xì)毛細(xì)管，在天氣干旱時(shí)，鋤地可以切斷地表的毛細(xì)管，防止土壤中的水分順著毛細(xì)管上升到地表面而揮發(fā)。另一方面，鋤地切斷的毛細(xì)管又易使大氣中的水氣凝結(jié)，增加土壤的水分。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)專業(yè)知識(shí)也有所接觸和了解，加深了學(xué)生對(duì)與物理化學(xué)相關(guān)性質(zhì)和原理的理解，使物理化學(xué)課程真正發(fā)揮出基礎(chǔ)課程的作用。

3 借助多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量

現(xiàn)代教育學(xué)研究證明，要充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的效能，就必須調(diào)動(dòng)多種感官進(jìn)行學(xué)習(xí)[2]。在物理化學(xué)課堂教學(xué)中，講解熱力學(xué)內(nèi)容中體積功是途徑的函數(shù)時(shí)，要設(shè)計(jì)一次等外壓膨脹、兩次等外壓膨脹、三次等外壓膨脹以及無(wú)數(shù)次等外壓膨脹過(guò)程，并在P-V圖中用陰影面積大小表示出各種途徑體系對(duì)外做功的數(shù)值。這時(shí)若僅用傳統(tǒng)的粉筆加板擦的模式講課，畫(huà)圖就要浪費(fèi)掉10余分鐘，費(fèi)時(shí)而低效。如果事先做好多媒體課件，則各種途徑圖形的大小對(duì)比將一目了然。顯然在課時(shí)大幅度刪減的背景下，將板書(shū)與多媒體課件相結(jié)合的方式靈活運(yùn)用，使復(fù)雜抽象的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。對(duì)于難以講解或表達(dá)的內(nèi)容，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)、影片等手段形象化，才能有效提高教學(xué)質(zhì)量。

多媒體教學(xué)手段可提供大量的素材資源庫(kù)，圖文并茂，動(dòng)靜結(jié)合將抽象的行為形象化，不僅可以起到節(jié)省學(xué)時(shí)、提高教學(xué)效率的功效，而且有利于教師不再單純講書(shū)，在知識(shí)的深度和廣度上有較大的發(fā)揮余地。但是多媒體教學(xué)講課速度較快，信息量大，學(xué)生反映有點(diǎn)消化不良的感覺(jué)學(xué)生不能及時(shí)做課堂筆記，不利于課后的復(fù)習(xí)和考試。為解決此問(wèn)題，一方面教師在制作多媒體課件時(shí)，一定要精選課件內(nèi)容，遵循重點(diǎn)突出、層次分明的制作原則，把枯澀的問(wèn)題趣味化，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性；另一方面，課堂教學(xué)中要注意適當(dāng)控制授課速度以給學(xué)生緩沖的時(shí)間。此外，可以利用校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)，建立物理化學(xué)教學(xué)輔導(dǎo)網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課件、電子講稿、習(xí)題練習(xí)等全部上網(wǎng)，以供大家隨時(shí)下載復(fù)習(xí)。

4 精選物化實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)踐能力

物理化學(xué)雖然是一門理論學(xué)科，但許多定理都是建立在大量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，所以物理化學(xué)的知識(shí)是理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的。為了更好的理解課堂上的理論知識(shí)，開(kāi)設(shè)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，既能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，又能加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解程度，培養(yǎng)創(chuàng)新能力[3]。但是針對(duì)非應(yīng)化專業(yè)16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)安排，精心設(shè)計(jì)安排了燃燒熱的測(cè)定、蔗糖轉(zhuǎn)化速率系數(shù)的測(cè)定、用電動(dòng)勢(shì)法測(cè)定熱力學(xué)量、液體表面張力系數(shù)的測(cè)定四個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)物理化學(xué)中熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、界面化學(xué)等章節(jié)內(nèi)容有更深層次的理解。例如在燃燒熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，內(nèi)筒以內(nèi)的部件均為體系，以外的是環(huán)境，可幫助學(xué)生進(jìn)一步了解體系與環(huán)境的概念；氧彈測(cè)的是定容熱效應(yīng)，讓學(xué)生進(jìn)一步推求定壓熱效應(yīng)，可復(fù)習(xí)二者的換算關(guān)系式；實(shí)驗(yàn)中需充入氧氣，可補(bǔ)充拓展學(xué)習(xí)氣體鋼瓶的相關(guān)知識(shí)；最后實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要用Origin軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，作出雷諾曲線溫度校正圖，可培養(yǎng)學(xué)生的操作動(dòng)手能力。因此，四個(gè)物化實(shí)驗(yàn)的精心選擇和安排，既能夠幫助學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)理論內(nèi)容留下深刻印象，把理論轉(zhuǎn)為“實(shí)用”，同時(shí)也培養(yǎng)他們的動(dòng)手技能。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這也有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)的科學(xué)研究能力。

總之，通過(guò)與先修基礎(chǔ)課程的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、結(jié)合院校特點(diǎn)拓展知識(shí)面、多媒體手段的靈活運(yùn)用、精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)安排等方面的教學(xué)改革，可以在少學(xué)時(shí)數(shù)的情況下生動(dòng)、形象、高效、高質(zhì)量地教好物理化學(xué)。

參考文獻(xiàn)

[1]胡春燕，李艷霞，龔霞，等.培養(yǎng)大學(xué)新生普通化學(xué)自主學(xué)習(xí)能力的探討[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012（28）：153.

[2]孫如，徐西紅，顧仁敖.物理化學(xué)多媒體教學(xué)的體會(huì)[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，21（10）：94-95.

[3]田福平，賈翠英，陳靜，等.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的作用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（11）：109-111.