论文部分内容阅读
＼[作者简介＼]唐树戈（1971），辽宁沈阳人。副教授，博士，主要研究方向为化学教育工作。
＼[摘要＼]
物理化学是高等院校一些专业的重要课程，在学生素质教育的过程中起重要作用。目前在教学中仍存在着很多深层次的问题需要解决。作者结合多年教学实践，从精选教学内容、改进教学方法、多种考核方式相结合等方面，探讨如何改善教学中所面临的问题，培养学生的逻辑思维能力，在教学过程中培养创新型人才，提高物理化学课堂教学质量。
＼[关键词＼]高等院校;物理化学;改革;教学实践
＼[中图分类号＼]G642.0＼[文献标识码＼]A＼[文章编号＼]10054634（2015）0308103
0引言
物理化学是化学学科的一个重要分支，从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手来探求化学运动中具有普遍性基本规律的一门学科，被称为“化学的灵魂”。事实上，多年的教学实践表明，大部分具有较好物理化学素养的大学毕业生，工作中都具有适应能力强、后劲足的特点，因为他们有良好的理论基础和较强的动手能力，遇事能触类旁通、自学深造，较快地适应工作环境，开辟新的研究阵地，因此物理化学课程在高等学校的日常教学中普遍受到高度重视。在高等院校中《物理化学》是生物技术、农业资源与环境、食品科学、能源等专业的一门重要基础课，一般在大学二年级开设，它虽然是基础课，但其内容可以辐射到专业基础课甚至专业课，是基础课中的前沿学科，通过该课程的教学可以为学生传授科学思维和科学方法。
由于物理化学这门课理论性与逻辑性强，涉及的概念、定律和公式较多，学生一接触就容易产生畏惧感、缺乏自信心，普遍感到困难。从全国农林院校物理化学课程的教学现状来看，仍存在很多亟待解决的深层次问题，迫切需要通过教学内容、教学手段和方法的变革来解决。根据教育部2007年“质量工程”文件中关于“深化教育教学改革，全面加强大学生素质和能力培养”的要求，为了让学生学好物理化学这门课并充分发挥其作用，笔者在教学实践中做了一些初步尝试。本研究所取得的教学成果对国内，尤其是农业院校教学改革和师资队伍建设能够起到积极推动和辐射作用，为创新型国家农业领域拔尖创新人才的培养奠定基础。
1高等院校物理化学课程教学中存在的主
要问题
从教学的主导思想来看，陈旧的教育教学观念是影响教学效果的主要障碍，教学过程中过于注重知识的传授而忽视方法的传授，学生缺少独立思考的学习过程，考试成绩虽然较好，但解决实际问题的能力较差＼[1＼]。
1.1教学内容与专业知识脱节
物理化学包括热力学、电化学、动力学与胶体化学等内容，其中热力学部分理论知识较深，所用学时也很多，学起来存在一定难度，学生对这门课的第一印象就是难学，不利于课堂教学的开展;另外教学中普遍存在着“重理论轻应用”的现象，教师不注重与农业科学和生命科学的联系，做不到理论联系实际，容易让学生产生错觉，物理化学这门课用处不大。
1.2课程间存在重复现象
物理化学课中的热力学部分，一些基本概念如系统、环境、状态函数等在无机化学课中已经讲过，卡诺定理、熵的计算在物理课中也已讲过，造成学时的浪费。
1.3内容陈旧
教学内容大多是经典知识，与目前科学技术发展的速度不协调，没有体现该学科的先进性，缺乏新知识、新理论和最新的科技动态。
1.4教学手段落后
在教学中现代化的教学手段没有发挥其应有的作用，某些章节理论内容非常抽象，学生很难理解，仅仅利用黑板不能达到理想的教学效果。
1.5考核方式单一
考核方式比较单一，期末考卷决定学生的成绩，试题覆盖面窄，题型老套，理论考试较多，实践能力的考察较少，忽视学生个性化发展的要求，不能真实、客观、科学地评价学生的学习情况，不利于培养学生的综合素质和应用能力;从另一方面讲，考核方法不科学，不能很好的调动学生学习的积极性、主动性＼[2＼]。
2教学内容的改革
2.1调整教学内容
物理化学在培养创新能力方面有其他课程无法替代的作用。因此，在重视基础教育的同时，要把培养学生的创新能力放在首位，在有限的学时内合理选择和安排教学内容。课程中公式多、条件复杂，学生记忆比较困难，根据这种实际情况并结合后续课程的要求，一些公式的逻辑推导过程对学生不做要求，只要能看懂理解即可，记住公式及其应用条件，达到灵活运用的目的。
2.2补充新知识
在物理化学课上要充分体现出该学科的迅猛发展，经典传统内容当然不可或缺，同时还应不断补充现代科学发展的新知识、新理论，修正不正确、不科学的概念、原理和规则。在授课时合理安排课堂时间，选择与专业结合的新知识，深入浅出地进行概括性介绍，使学生有机会接触科技发展的前沿，了解科学发展的新动态。例如，平衡移动原理，现在普遍讲的是勒夏里规则，但近几十年这个规则一直处于争议之中，原因是存在与该规则相反的平衡移动反应，例如合成氨反应外加氮气时，在某些浓度范围中向氨分解的方向移动，因此在讲解时需指出它是一个经验性的规律，虽然很方便，但不是普遍成立，原因是实际生产是一个敞开体系，不是该规则的应用范围，只有在均相封闭体系，且只允许单一热力学量改变时，勒夏里规则才能给出准确的平衡移动方向。因此，范特霍夫平衡移动原理更具普遍性。
长期以来，学生错误的认为物理化学离科学前沿很远，但事实并非如此。基础理论是高新技术的先导和源泉，一旦取得突破性进展，会带动应用科学的发展。纳米材料具有很多意想不到的功能，如此微小的材料是如何制成的？人们利用胶体化学中纳米尺寸的油包水胶束作为纳米反应器，从而合成了各种无机、有机、高分子纳米材料＼[3＼]。
3教学方法的改革 3.1运用设疑启发教学
在课堂教学中对学生创新能力的培养，笔者认为并不是课程内容本身，而是学生在课堂上独立思考的过程。物理化学课本身就比较难学，再加上很多同学有畏难情绪，课堂教学效果并不是很理想，针对这种现实情况，在教学方法上要有所改进，才能提高课堂效率。传统的教学以教师为主、学生为辅，一般是“填鸭式”的满堂灌，不能发挥学生的能动性＼[4＼]。这种方式对物理化学课堂教学非常不利，容易使学生处于被动接受知识的状态，产生枯燥乏味的感觉。因此，教师首先应考虑如何调动学习的积极性，形成教、学互动的氛围，课堂设疑启发是一个非常简单有效的手段，提出的问题可以激发学生积极思考，加深对所学内容的理解和记忆。课堂上老师是导演，学生是演员，在老师的引导下学习，让学生在这个过程中体会学习的快乐，同时记住学习的结果，获得解决问题后的成就感。
教师所提问题是提高物理化学课堂教学效果的关键所在。提出的问题理论性要强，又要将抽象枯燥的知识变得生动有趣，经过几年的实践，结合教学内容选用学生熟悉的实验事实和日常生活中的实例作为问题提出，学生积极思考，使其学习过程成为一个探索的过程，并从中受益。
例如，在讲解附加压力之前，先给出大家非常熟悉的实验现象，将毛细管分别放在汞和水中，毛细管中的汞要下降而水要上升，这是为什么？在讲动力学时，可以问不同的药每天吃的次数为何不一样？药物的有效期是怎样计算出来的？提出问题后，再做进一步讲解，并启发学生运用所学理论分析解释实验现象，从而激发学生极大的学习兴趣＼[5，6＼]。
3.2合理运用各种教学手段，提高教学效果
在授课过程中多种教学手段相结合，不能一味的黑板加粉笔，也不能简单的只用多媒体教学。多媒体教学通过生动、形象、直观的形式将理论知识表现出来，调动学习兴趣，为教师节省时间，增加了课堂的信息量。物理化学中有很多抽象的概念，可以通过直观生动的图片加以讲解;另外有些内容需要大量图形进行辅助教学如相图部分，利用多媒体教学更能显示其优越性;对于难以理解的内容，如过渡态理论、固液平衡相图与晶体的析出，都可以利用三维动画进行教学。这种教学方式很大程度上解放了教师，给老师以很大的发挥空间，促进课堂教学效果的提高＼[7，8＼]。
但多媒体教学在物理化学课中起到辅助教学的作用，并不是在每一章、每一节都适用，在公式和推导较多的章节，就不适合利用多媒体教学，在黑板上将推导过程一步一步清晰的展现出来，便于学生理解及记录。
另外，要充分利用互联网的优势进行网络教学，老师可以将上课的PPT放在网上供学生下载和浏览，同时每一章还应有一定数量的练习题，供学生课后复习，在网上开办在线问答，及时解决学生复习过程中的问题，加深和巩固课上的学习内容。对某些特殊的内容还可以使用更直观的教具，让学生一目了然。总之，教学手段因人而异、因内容而异，不能一概而论，要多种教学手段相结合才能达到事半功倍的效果。
3.3多种考核方式相结合
考核是教学过程的非常重要环节，通过它可以检查学生对教学内容的掌握情况，也是评价课堂教学效果的一个重要方面，但同时考核方式本身要具有科学性、客观性与可行性，好的考核方法可以促进学生的学习，提高教学效果，促进教师改进教学方法。首先，增加课堂提问，由于客观原因，在大学课堂上提问比较少，但提问是检验学生听课效果非常有效的手段，它可以集中学生的注意力，促进学生开动脑筋积极思考。其次，建立过程评价与总结性评价相结合的考核方式，完成一章或一部分进行一次阶段性测验，随学随考，使学生注重复习刚学习过的内容，避免平时不学，期末考试临时突击的陋习。在成绩组成上，按照阶段性成绩：期末成绩=1∶1的比例计算。最后，加强期末考试的科学性和客观性，考试内容包括基础知识（占60%）和综合运用（占40%）两部分，平时学习必须认真，能够灵活运用理论知识的学生成绩比较好，只靠死记硬背的成绩较差。通过这些手段建立一个合理、客观、能真实反映学习情况的考核体系。
总之，物理化学课在高等院校中是一门非常重要的基础课，其教学要跟上时代的脚步，与时俱进，不断的充实新内容、新知识，改进教学方法，发挥该课程在培养创新人才上的作用。
参考文献
＼[1＼] 杨宏.我国高等数学的教学改革与实践途径＼[J＼].沈阳农业大学学报（社会科学版）， 2007，9（4）：602606.
＼[2＼] 高亮.课程考试改革与创新型人才培养模式的构建＼[J＼].沈阳师范大学学报（社会科学版），2009，33（1）：3537.
＼[3＼] 高盘良.基础课物理化学教学中的几个关系＼[J＼].中国大学教学， 2006，（5）：1314.
＼[4＼] 杨诚德.搞笑课堂教学与大学生创新能力培养＼[J＼].沈阳师范大学学报（社会科学版），2011，35（2）：127128.
＼[5＼] 王新葵，石川，靳长德.物理化学教学方法的探讨＼[J＼].化工高等教育， 2006，（3）：99101.
＼[6＼] 木合塔尔·依米提，帕提古丽·依明. 重新认识物理化学的地位合教学改革的必要习惯＼[J＼].化工高等教育，2007，（3）：98101.
＼[7＼] 张开仕.应用化学专业物理化学教学改革于实践＼[J＼].教学研究， 2005，11（6）：541544.
＼[8＼] 陈芳，胡珍珠，王卫东.物理化学课程教学中学生素质能力的培养＼[J＼].高等理科教育， 2005，（3）9799.
Teaching practice of Physical Chemistry in universities
TANG Shuge，MU Lin，ZHENG Qige，BU Pingyu，XIA Quan
（College of Science，Shengyang Agriculture University，Liaoning，Shengyang110866，China）
AbstractPhysical chemistry is a basis course and plays an important role in education for allround development in universities.There are many problems on physical chemistry.With regard to the aspects of selecting teaching content，teaching methods and reforming test form，this paper expounded the ways to solve problems in the teaching so as to improve the teaching quality of physical chemistry.
Key wordsuniversities;physical chemistry;reformation;teaching practice
＼[摘要＼]
物理化学是高等院校一些专业的重要课程，在学生素质教育的过程中起重要作用。目前在教学中仍存在着很多深层次的问题需要解决。作者结合多年教学实践，从精选教学内容、改进教学方法、多种考核方式相结合等方面，探讨如何改善教学中所面临的问题，培养学生的逻辑思维能力，在教学过程中培养创新型人才，提高物理化学课堂教学质量。
＼[关键词＼]高等院校;物理化学;改革;教学实践
＼[中图分类号＼]G642.0＼[文献标识码＼]A＼[文章编号＼]10054634（2015）0308103
0引言
物理化学是化学学科的一个重要分支，从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手来探求化学运动中具有普遍性基本规律的一门学科，被称为“化学的灵魂”。事实上，多年的教学实践表明，大部分具有较好物理化学素养的大学毕业生，工作中都具有适应能力强、后劲足的特点，因为他们有良好的理论基础和较强的动手能力，遇事能触类旁通、自学深造，较快地适应工作环境，开辟新的研究阵地，因此物理化学课程在高等学校的日常教学中普遍受到高度重视。在高等院校中《物理化学》是生物技术、农业资源与环境、食品科学、能源等专业的一门重要基础课，一般在大学二年级开设，它虽然是基础课，但其内容可以辐射到专业基础课甚至专业课，是基础课中的前沿学科，通过该课程的教学可以为学生传授科学思维和科学方法。
由于物理化学这门课理论性与逻辑性强，涉及的概念、定律和公式较多，学生一接触就容易产生畏惧感、缺乏自信心，普遍感到困难。从全国农林院校物理化学课程的教学现状来看，仍存在很多亟待解决的深层次问题，迫切需要通过教学内容、教学手段和方法的变革来解决。根据教育部2007年“质量工程”文件中关于“深化教育教学改革，全面加强大学生素质和能力培养”的要求，为了让学生学好物理化学这门课并充分发挥其作用，笔者在教学实践中做了一些初步尝试。本研究所取得的教学成果对国内，尤其是农业院校教学改革和师资队伍建设能够起到积极推动和辐射作用，为创新型国家农业领域拔尖创新人才的培养奠定基础。
1高等院校物理化学课程教学中存在的主
要问题
从教学的主导思想来看，陈旧的教育教学观念是影响教学效果的主要障碍，教学过程中过于注重知识的传授而忽视方法的传授，学生缺少独立思考的学习过程，考试成绩虽然较好，但解决实际问题的能力较差＼[1＼]。
1.1教学内容与专业知识脱节
物理化学包括热力学、电化学、动力学与胶体化学等内容，其中热力学部分理论知识较深，所用学时也很多，学起来存在一定难度，学生对这门课的第一印象就是难学，不利于课堂教学的开展;另外教学中普遍存在着“重理论轻应用”的现象，教师不注重与农业科学和生命科学的联系，做不到理论联系实际，容易让学生产生错觉，物理化学这门课用处不大。
1.2课程间存在重复现象
物理化学课中的热力学部分，一些基本概念如系统、环境、状态函数等在无机化学课中已经讲过，卡诺定理、熵的计算在物理课中也已讲过，造成学时的浪费。
1.3内容陈旧
教学内容大多是经典知识，与目前科学技术发展的速度不协调，没有体现该学科的先进性，缺乏新知识、新理论和最新的科技动态。
1.4教学手段落后
在教学中现代化的教学手段没有发挥其应有的作用，某些章节理论内容非常抽象，学生很难理解，仅仅利用黑板不能达到理想的教学效果。
1.5考核方式单一
考核方式比较单一，期末考卷决定学生的成绩，试题覆盖面窄，题型老套，理论考试较多，实践能力的考察较少，忽视学生个性化发展的要求，不能真实、客观、科学地评价学生的学习情况，不利于培养学生的综合素质和应用能力;从另一方面讲，考核方法不科学，不能很好的调动学生学习的积极性、主动性＼[2＼]。
2教学内容的改革
2.1调整教学内容
物理化学在培养创新能力方面有其他课程无法替代的作用。因此，在重视基础教育的同时，要把培养学生的创新能力放在首位，在有限的学时内合理选择和安排教学内容。课程中公式多、条件复杂，学生记忆比较困难，根据这种实际情况并结合后续课程的要求，一些公式的逻辑推导过程对学生不做要求，只要能看懂理解即可，记住公式及其应用条件，达到灵活运用的目的。
2.2补充新知识
在物理化学课上要充分体现出该学科的迅猛发展，经典传统内容当然不可或缺，同时还应不断补充现代科学发展的新知识、新理论，修正不正确、不科学的概念、原理和规则。在授课时合理安排课堂时间，选择与专业结合的新知识，深入浅出地进行概括性介绍，使学生有机会接触科技发展的前沿，了解科学发展的新动态。例如，平衡移动原理，现在普遍讲的是勒夏里规则，但近几十年这个规则一直处于争议之中，原因是存在与该规则相反的平衡移动反应，例如合成氨反应外加氮气时，在某些浓度范围中向氨分解的方向移动，因此在讲解时需指出它是一个经验性的规律，虽然很方便，但不是普遍成立，原因是实际生产是一个敞开体系，不是该规则的应用范围，只有在均相封闭体系，且只允许单一热力学量改变时，勒夏里规则才能给出准确的平衡移动方向。因此，范特霍夫平衡移动原理更具普遍性。
长期以来，学生错误的认为物理化学离科学前沿很远，但事实并非如此。基础理论是高新技术的先导和源泉，一旦取得突破性进展，会带动应用科学的发展。纳米材料具有很多意想不到的功能，如此微小的材料是如何制成的？人们利用胶体化学中纳米尺寸的油包水胶束作为纳米反应器，从而合成了各种无机、有机、高分子纳米材料＼[3＼]。
3教学方法的改革 3.1运用设疑启发教学
在课堂教学中对学生创新能力的培养，笔者认为并不是课程内容本身，而是学生在课堂上独立思考的过程。物理化学课本身就比较难学，再加上很多同学有畏难情绪，课堂教学效果并不是很理想，针对这种现实情况，在教学方法上要有所改进，才能提高课堂效率。传统的教学以教师为主、学生为辅，一般是“填鸭式”的满堂灌，不能发挥学生的能动性＼[4＼]。这种方式对物理化学课堂教学非常不利，容易使学生处于被动接受知识的状态，产生枯燥乏味的感觉。因此，教师首先应考虑如何调动学习的积极性，形成教、学互动的氛围，课堂设疑启发是一个非常简单有效的手段，提出的问题可以激发学生积极思考，加深对所学内容的理解和记忆。课堂上老师是导演，学生是演员，在老师的引导下学习，让学生在这个过程中体会学习的快乐，同时记住学习的结果，获得解决问题后的成就感。
教师所提问题是提高物理化学课堂教学效果的关键所在。提出的问题理论性要强，又要将抽象枯燥的知识变得生动有趣，经过几年的实践，结合教学内容选用学生熟悉的实验事实和日常生活中的实例作为问题提出，学生积极思考，使其学习过程成为一个探索的过程，并从中受益。
例如，在讲解附加压力之前，先给出大家非常熟悉的实验现象，将毛细管分别放在汞和水中，毛细管中的汞要下降而水要上升，这是为什么？在讲动力学时，可以问不同的药每天吃的次数为何不一样？药物的有效期是怎样计算出来的？提出问题后，再做进一步讲解，并启发学生运用所学理论分析解释实验现象，从而激发学生极大的学习兴趣＼[5，6＼]。
3.2合理运用各种教学手段，提高教学效果
在授课过程中多种教学手段相结合，不能一味的黑板加粉笔，也不能简单的只用多媒体教学。多媒体教学通过生动、形象、直观的形式将理论知识表现出来，调动学习兴趣，为教师节省时间，增加了课堂的信息量。物理化学中有很多抽象的概念，可以通过直观生动的图片加以讲解;另外有些内容需要大量图形进行辅助教学如相图部分，利用多媒体教学更能显示其优越性;对于难以理解的内容，如过渡态理论、固液平衡相图与晶体的析出，都可以利用三维动画进行教学。这种教学方式很大程度上解放了教师，给老师以很大的发挥空间，促进课堂教学效果的提高＼[7，8＼]。
但多媒体教学在物理化学课中起到辅助教学的作用，并不是在每一章、每一节都适用，在公式和推导较多的章节，就不适合利用多媒体教学，在黑板上将推导过程一步一步清晰的展现出来，便于学生理解及记录。
另外，要充分利用互联网的优势进行网络教学，老师可以将上课的PPT放在网上供学生下载和浏览，同时每一章还应有一定数量的练习题，供学生课后复习，在网上开办在线问答，及时解决学生复习过程中的问题，加深和巩固课上的学习内容。对某些特殊的内容还可以使用更直观的教具，让学生一目了然。总之，教学手段因人而异、因内容而异，不能一概而论，要多种教学手段相结合才能达到事半功倍的效果。
3.3多种考核方式相结合
考核是教学过程的非常重要环节，通过它可以检查学生对教学内容的掌握情况，也是评价课堂教学效果的一个重要方面，但同时考核方式本身要具有科学性、客观性与可行性，好的考核方法可以促进学生的学习，提高教学效果，促进教师改进教学方法。首先，增加课堂提问，由于客观原因，在大学课堂上提问比较少，但提问是检验学生听课效果非常有效的手段，它可以集中学生的注意力，促进学生开动脑筋积极思考。其次，建立过程评价与总结性评价相结合的考核方式，完成一章或一部分进行一次阶段性测验，随学随考，使学生注重复习刚学习过的内容，避免平时不学，期末考试临时突击的陋习。在成绩组成上，按照阶段性成绩：期末成绩=1∶1的比例计算。最后，加强期末考试的科学性和客观性，考试内容包括基础知识（占60%）和综合运用（占40%）两部分，平时学习必须认真，能够灵活运用理论知识的学生成绩比较好，只靠死记硬背的成绩较差。通过这些手段建立一个合理、客观、能真实反映学习情况的考核体系。
总之，物理化学课在高等院校中是一门非常重要的基础课，其教学要跟上时代的脚步，与时俱进，不断的充实新内容、新知识，改进教学方法，发挥该课程在培养创新人才上的作用。
参考文献
＼[1＼] 杨宏.我国高等数学的教学改革与实践途径＼[J＼].沈阳农业大学学报（社会科学版）， 2007，9（4）：602606.
＼[2＼] 高亮.课程考试改革与创新型人才培养模式的构建＼[J＼].沈阳师范大学学报（社会科学版），2009，33（1）：3537.
＼[3＼] 高盘良.基础课物理化学教学中的几个关系＼[J＼].中国大学教学， 2006，（5）：1314.
＼[4＼] 杨诚德.搞笑课堂教学与大学生创新能力培养＼[J＼].沈阳师范大学学报（社会科学版），2011，35（2）：127128.
＼[5＼] 王新葵，石川，靳长德.物理化学教学方法的探讨＼[J＼].化工高等教育， 2006，（3）：99101.
＼[6＼] 木合塔尔·依米提，帕提古丽·依明. 重新认识物理化学的地位合教学改革的必要习惯＼[J＼].化工高等教育，2007，（3）：98101.
＼[7＼] 张开仕.应用化学专业物理化学教学改革于实践＼[J＼].教学研究， 2005，11（6）：541544.
＼[8＼] 陈芳，胡珍珠，王卫东.物理化学课程教学中学生素质能力的培养＼[J＼].高等理科教育， 2005，（3）9799.
Teaching practice of Physical Chemistry in universities
TANG Shuge，MU Lin，ZHENG Qige，BU Pingyu，XIA Quan
（College of Science，Shengyang Agriculture University，Liaoning，Shengyang110866，China）
AbstractPhysical chemistry is a basis course and plays an important role in education for allround development in universities.There are many problems on physical chemistry.With regard to the aspects of selecting teaching content，teaching methods and reforming test form，this paper expounded the ways to solve problems in the teaching so as to improve the teaching quality of physical chemistry.
Key wordsuniversities;physical chemistry;reformation;teaching practice