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【摘 要】物理化学是环境科学专业的本科生所学的重要专业课。由于其理论性较强，同学们在学习过程中遇到了很多苦难。本文就针对这一现象找出原因，并提出了一系列有效的改进措施。
【关键词】物理化学 环境科学 改进
物理化学是化学及相关专业本专科生必修的一门专业基础课，也是很多高校相关专业研究生入学考试的必考科目。但物理化学课程由于概念、公式、定律、定理较多，理论性较强，抽象难理解，使得初学者普遍感到困难。物理化学是环境科学专业必修的专业基础课之一，通常开设在第二学年。与其他化学专业或相关专业物理化学课程不同的是，环境科学专业的物理化学通常只开一学期，在这一学期中同学们要学习，其他专业同学两学期的内容。这对环境科学专业的学生来说难度更大。本文对环境科学专业物理化学教学所面临的问题及原因进行分析的同时，谈到了改进教学方法的对策。
一、物理化学的特点
有人说当前是“知识爆炸”的时代，这种说法是否科学姑且不论，但是各种科学知识以惊人的速度在飞速增长却是无可辩驳的事实。因此，不论是从事教育工作的老师还是以学习为主的学生都必须非常重视这样一个问题，即不仅要通过每门课程获取一定的知识，更重要的是如何培养获取知识的能力。这种能力的培养不可能通过某一课程的学习就能培养出来，而是通过各门课程的各个教学环节逐步培养而形成一种综合性的能力。化学类专业的学生就是要培养解决化学学科中有关问题的能力。物理化学是化学类专业的一门重要基础课，通过学习物理化学课程，然后培养一种理论思维的能力，或者说是用物理化学的观点和方法来看待化学中的一切问题的能力；亦就是说要用热力学观点分析其有无可能，用动力学观点分析其能否实现，用分子和原子内部结构的观点分析其内在的原因；这种能力的培养只有通过物理化学课程的学习才能培养，是其他学科能不能替代的。
因为物理化学是解释化学基本规律的科学，因此与化学中的其他学科（无机化学、有机化学、分析化学等）之间有密切的联系，无机化学、有机化学、分析化学等各有自己的特殊的研究对象，但物理化学则着重研究更具有普遍性的、更本质的化学运动内在规律性。物理化学研究的基本问题亦正是其他化学学科最关心的问题。所以学习物理化学需要有一定的无机化学、有机化学的知识。同时，物理化学研究方法是从物理和化学现象的联系入手，所以学习物理化学需要一定的普通物理知识。当然，一般化学学科的研究避免不了公式、定律的推导，一次也需要学生掌握必要的高等数学知识。所以一般四年制本科院校的化学及相关专业的培养方案中，物理化学通常在第三学年开课，也就是学生在掌握了高等数学、大学物理、无机化学、有机化学及分析化学的基础上学习物理化学。因此，要学好物理化学需要有大量知识的基础以外还需要有较强的逻辑思维及理解能力。
二、物理化学教学改进
对环境科学专业的同学学习物理化学中最大的难题是在短时间内如何更好地掌握更多的内容。物理化学是环境科学专业必修的专业基础课之一，通常开设在第二学年。与其他化学专业或相关专业物理化学课程不同的是，环境科学专业的物理化学通常只开一学期，在这一学期中同学们要学习，其他专业同学物理化学是化学及相关专业本科生，三年级开设的较有难度的专业课，同时也是大多数院校化学专业硕士研究生入学考试必考科目。针对这一问题，我们提出以一些改进措施。（1）将多媒体辅助教学法应用于《物理化学》教学中。多媒体辅助教学的特点是图文并茂，可以形象、生动、直观地表现抽象、复杂、枯燥的物理化学理论，动画及声音效果调动了学生的积极性和兴趣，同时节省了教师大量板书绘图的时间，增大了教学信息量。将与板书相结合，有利于展现教师的个人魅力、文化素养以及师生间的情感交流，因此，在实际的物理化学教学实践中，采取传统教学与多媒体教学有机结合的方法，针对不同的教学内容采用了不同的教学手段，即基本的概念、图像、理论采用传统教学，而其延伸扩展的知识及其应用部分采取多媒体教学。例如，在学习相图时，对于二组分完全互溶固溶体的相图、二组分不完全互溶固溶体的相图等基本相图采用传统教学；而对于二组分形成化合物系统、二组分固态部分互溶液态完全互溶系统、Fe-C系统等的相图使用多媒体教学。实践表明，二者的取长补短，既有利于学生消化理解基本理论，又在完成教学的前提下开拓了学生的视野且节约了时间。（2）编写针对环境科学专业的简明物理化学习题册。尽管物理化学理论性较强，但它仍是一门实践性很强的学科，物理化学实践环节不能狭隘地理解为实验，其实课后做习题也是一个重要的实践环节。然而，由于教材所编的习题往往题量大，但题型单一，多为计算题，而且课堂教学不可能覆盖整部教材，故而有部分的习题不适合学生，因此，结合教学的实际情况，经过认真的比对、筛选，精编翻写版相应章节的课后练习册，它的优越之处是题量适中，既有利于学生掌握基本的概念、理论以及方法技能，又免去了重复枯燥的训练，提高了学生的学习效率。由于题型多样，可以使学生从多个角度学习基本概念、理论，加深了对基本概念、理论理解和掌握。（3）优化教学环节。物理化学的理论性强，数学推导较多，概念抽象难懂，若能理论联系实际，可以激发学生的学习热情。为了提高理论联系实际的效果，我们在教学中强调理论要联系学生熟知的生活实例。课堂教学，教的主体是教师，学的主体是学生，但相对而言，学生实践的机会少，生活阅历浅，因此，理论联系实际时，若所举例子是学生身边的实事，由于亲身体验过，效果自然事半功倍，对理论的理解会入木三分。例如，讲授《电化学》一章时，结合环境科学专业环境保护方向，重点讲述化学腐蚀与防腐，包括电化学腐蚀及如何利用电化学来保护环境，以及避免化学电源对环境的污染。针对环境科学专业学生化学基础较为薄弱的特点，在实施教学过程当中，应当做到有所为有所不为。由于环境科学专业学生将来就业大都涉及到环境监测，因此对相图的要求较高，在对相图相关内容进行讲述时，要重点突出，面面俱到。但是在涉及化学平衡一章时，只要求学生掌握基本概念和原理。这样既对知识点有一个大概的把握，也为学生因今后自身发展需要而打下自学的基础。（4）考核方式的多元化。建立多元化的考核手段，使总成绩成为学生学习态度、学习积极性和学习效果的总体评价和反映。针对环境科学专业通的课程紧时间少的特点，多些课堂考核，减少卷面成绩的比重，建立更灵活的考核方式。
三、结语
随着现代科技的发展及人们生活水平的提高，我们赖以生存的大自然正在受到来自工业生产及人类活动所带来的危害。减少环境污染及加强环境保护是我们日常生活及工作中时时刻刻意识到的重要问题。物理化学是从物理现象和化学现象的联系入手揭示化学规律的学科。理解了化学变化的规律我们才能更好地从根本上减少由于化学物质引起的污染。
【参考文献】
[1]傅献彩，沈文霞，姚天扬，候文华. 物理化学（ 上册）[M]. 北京： 高等教育出版社，2007.
[2]马传国，王亚珍，陈国华. 对物理化学课程教学方法改革的初步探讨[J]. 高教论坛，2010，5（5）：32-33.
[3]黄海平，陈一胜. 材料学专业“物理化学”教学工作探讨[J]. 中国电力教，2011，（29）：94-98.
【关键词】物理化学 环境科学 改进
物理化学是化学及相关专业本专科生必修的一门专业基础课，也是很多高校相关专业研究生入学考试的必考科目。但物理化学课程由于概念、公式、定律、定理较多，理论性较强，抽象难理解，使得初学者普遍感到困难。物理化学是环境科学专业必修的专业基础课之一，通常开设在第二学年。与其他化学专业或相关专业物理化学课程不同的是，环境科学专业的物理化学通常只开一学期，在这一学期中同学们要学习，其他专业同学两学期的内容。这对环境科学专业的学生来说难度更大。本文对环境科学专业物理化学教学所面临的问题及原因进行分析的同时，谈到了改进教学方法的对策。
一、物理化学的特点
有人说当前是“知识爆炸”的时代，这种说法是否科学姑且不论，但是各种科学知识以惊人的速度在飞速增长却是无可辩驳的事实。因此，不论是从事教育工作的老师还是以学习为主的学生都必须非常重视这样一个问题，即不仅要通过每门课程获取一定的知识，更重要的是如何培养获取知识的能力。这种能力的培养不可能通过某一课程的学习就能培养出来，而是通过各门课程的各个教学环节逐步培养而形成一种综合性的能力。化学类专业的学生就是要培养解决化学学科中有关问题的能力。物理化学是化学类专业的一门重要基础课，通过学习物理化学课程，然后培养一种理论思维的能力，或者说是用物理化学的观点和方法来看待化学中的一切问题的能力；亦就是说要用热力学观点分析其有无可能，用动力学观点分析其能否实现，用分子和原子内部结构的观点分析其内在的原因；这种能力的培养只有通过物理化学课程的学习才能培养，是其他学科能不能替代的。
因为物理化学是解释化学基本规律的科学，因此与化学中的其他学科（无机化学、有机化学、分析化学等）之间有密切的联系，无机化学、有机化学、分析化学等各有自己的特殊的研究对象，但物理化学则着重研究更具有普遍性的、更本质的化学运动内在规律性。物理化学研究的基本问题亦正是其他化学学科最关心的问题。所以学习物理化学需要有一定的无机化学、有机化学的知识。同时，物理化学研究方法是从物理和化学现象的联系入手，所以学习物理化学需要一定的普通物理知识。当然，一般化学学科的研究避免不了公式、定律的推导，一次也需要学生掌握必要的高等数学知识。所以一般四年制本科院校的化学及相关专业的培养方案中，物理化学通常在第三学年开课，也就是学生在掌握了高等数学、大学物理、无机化学、有机化学及分析化学的基础上学习物理化学。因此，要学好物理化学需要有大量知识的基础以外还需要有较强的逻辑思维及理解能力。
二、物理化学教学改进
对环境科学专业的同学学习物理化学中最大的难题是在短时间内如何更好地掌握更多的内容。物理化学是环境科学专业必修的专业基础课之一，通常开设在第二学年。与其他化学专业或相关专业物理化学课程不同的是，环境科学专业的物理化学通常只开一学期，在这一学期中同学们要学习，其他专业同学物理化学是化学及相关专业本科生，三年级开设的较有难度的专业课，同时也是大多数院校化学专业硕士研究生入学考试必考科目。针对这一问题，我们提出以一些改进措施。（1）将多媒体辅助教学法应用于《物理化学》教学中。多媒体辅助教学的特点是图文并茂，可以形象、生动、直观地表现抽象、复杂、枯燥的物理化学理论，动画及声音效果调动了学生的积极性和兴趣，同时节省了教师大量板书绘图的时间，增大了教学信息量。将与板书相结合，有利于展现教师的个人魅力、文化素养以及师生间的情感交流，因此，在实际的物理化学教学实践中，采取传统教学与多媒体教学有机结合的方法，针对不同的教学内容采用了不同的教学手段，即基本的概念、图像、理论采用传统教学，而其延伸扩展的知识及其应用部分采取多媒体教学。例如，在学习相图时，对于二组分完全互溶固溶体的相图、二组分不完全互溶固溶体的相图等基本相图采用传统教学；而对于二组分形成化合物系统、二组分固态部分互溶液态完全互溶系统、Fe-C系统等的相图使用多媒体教学。实践表明，二者的取长补短，既有利于学生消化理解基本理论，又在完成教学的前提下开拓了学生的视野且节约了时间。（2）编写针对环境科学专业的简明物理化学习题册。尽管物理化学理论性较强，但它仍是一门实践性很强的学科，物理化学实践环节不能狭隘地理解为实验，其实课后做习题也是一个重要的实践环节。然而，由于教材所编的习题往往题量大，但题型单一，多为计算题，而且课堂教学不可能覆盖整部教材，故而有部分的习题不适合学生，因此，结合教学的实际情况，经过认真的比对、筛选，精编翻写版相应章节的课后练习册，它的优越之处是题量适中，既有利于学生掌握基本的概念、理论以及方法技能，又免去了重复枯燥的训练，提高了学生的学习效率。由于题型多样，可以使学生从多个角度学习基本概念、理论，加深了对基本概念、理论理解和掌握。（3）优化教学环节。物理化学的理论性强，数学推导较多，概念抽象难懂，若能理论联系实际，可以激发学生的学习热情。为了提高理论联系实际的效果，我们在教学中强调理论要联系学生熟知的生活实例。课堂教学，教的主体是教师，学的主体是学生，但相对而言，学生实践的机会少，生活阅历浅，因此，理论联系实际时，若所举例子是学生身边的实事，由于亲身体验过，效果自然事半功倍，对理论的理解会入木三分。例如，讲授《电化学》一章时，结合环境科学专业环境保护方向，重点讲述化学腐蚀与防腐，包括电化学腐蚀及如何利用电化学来保护环境，以及避免化学电源对环境的污染。针对环境科学专业学生化学基础较为薄弱的特点，在实施教学过程当中，应当做到有所为有所不为。由于环境科学专业学生将来就业大都涉及到环境监测，因此对相图的要求较高，在对相图相关内容进行讲述时，要重点突出，面面俱到。但是在涉及化学平衡一章时，只要求学生掌握基本概念和原理。这样既对知识点有一个大概的把握，也为学生因今后自身发展需要而打下自学的基础。（4）考核方式的多元化。建立多元化的考核手段，使总成绩成为学生学习态度、学习积极性和学习效果的总体评价和反映。针对环境科学专业通的课程紧时间少的特点，多些课堂考核，减少卷面成绩的比重，建立更灵活的考核方式。
三、结语
随着现代科技的发展及人们生活水平的提高，我们赖以生存的大自然正在受到来自工业生产及人类活动所带来的危害。减少环境污染及加强环境保护是我们日常生活及工作中时时刻刻意识到的重要问题。物理化学是从物理现象和化学现象的联系入手揭示化学规律的学科。理解了化学变化的规律我们才能更好地从根本上减少由于化学物质引起的污染。
【参考文献】
[1]傅献彩，沈文霞，姚天扬，候文华. 物理化学（ 上册）[M]. 北京： 高等教育出版社，2007.
[2]马传国，王亚珍，陈国华. 对物理化学课程教学方法改革的初步探讨[J]. 高教论坛，2010，5（5）：32-33.
[3]黄海平，陈一胜. 材料学专业“物理化学”教学工作探讨[J]. 中国电力教，2011，（29）：94-98.