摘 要：分析了工科類(lèi)物理化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，結(jié)合地下水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)特點(diǎn)，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和改變教學(xué)方法兩個(gè)方面進(jìn)行改革探索。

　　關(guān)鍵詞：教師職稱(chēng)論文發(fā)表,物理化學(xué),教學(xué)改革,教學(xué)方法,實(shí)踐

　　物理化學(xué)是一門(mén)運(yùn)用物理的理論與實(shí)驗(yàn)方法研究化學(xué)變化基本規(guī)律的學(xué)科，是化學(xué)、化工、冶金、材料、環(huán)境、生物、制藥等專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課程[1]，它在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理及無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等課程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步系統(tǒng)闡述化學(xué)理論，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)課程與專(zhuān)業(yè)課程間起到橋梁作用[2]。物理化學(xué)課程體系龐雜、理論邏輯性強(qiáng)、概念新穎抽象、公式繁多且應(yīng)用條件復(fù)雜多變[3]，所需數(shù)理基礎(chǔ)知識(shí)較多。教師難于教學(xué)，學(xué)生難于理解。物理化學(xué)是我院地下水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在學(xué)習(xí)該課程前，學(xué)生先期僅修了普通化學(xué)課程[4]，化學(xué)理論基礎(chǔ)薄弱。并且，隨著專(zhuān)業(yè)課程體系的改革，物理化學(xué)課時(shí)減少(現(xiàn)為64學(xué)時(shí))，課程內(nèi)容擴(kuò)展，增加了該課程的教學(xué)難度。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成大量知識(shí)的傳授?解決的途徑是優(yōu)化、精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容、弱化理論推導(dǎo)、強(qiáng)化應(yīng)用，做到“精講精導(dǎo)”，充分發(fā)揮教師的主動(dòng)性和能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)、積極討論和研究，從而改變教師講、學(xué)生聽(tīng)的低效教學(xué)模式。結(jié)合我院地下水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的需求，筆者從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法兩方面進(jìn)行探索與實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。

　　1 教學(xué)內(nèi)容的改革

　　根據(jù)物理化學(xué)課程強(qiáng)調(diào)課程系統(tǒng)性和應(yīng)用性的要求，在教學(xué)過(guò)程中必須有選擇性地教學(xué)，精講課程的核心內(nèi)容，選講部分前沿知識(shí)，突出應(yīng)用，更好地引導(dǎo)學(xué)生把握物理化學(xué)課程的精髓，完成教學(xué)任務(wù)。

　　1.1 精選教學(xué)內(nèi)容

　　在我院地下水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生已修完的普通化學(xué)課程中，化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡等內(nèi)容與物理化學(xué)課程重復(fù)較多，因此，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化，不講或略講重復(fù)內(nèi)容，注重基本原理的講解，抓住重點(diǎn)，突出難點(diǎn)，以點(diǎn)帶面，以便學(xué)生掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)會(huì)物理化學(xué)的思維方式。例如：在化學(xué)熱力學(xué)部分，簡(jiǎn)單介紹系統(tǒng)與環(huán)境、熱與功、熱力學(xué)能等基本概念以及利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和燃燒焓計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變。在化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分，在闡述基本原理的基礎(chǔ)上，注意選取一些綜合實(shí)例，進(jìn)行熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)綜合分析。另外，弱化公式推導(dǎo)，根據(jù)專(zhuān)業(yè)需求強(qiáng)化應(yīng)用。例如：在溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響部分，我們沒(méi)有詳細(xì)推導(dǎo)吉布斯―亥姆霍茲方程及等壓方程，而是直接給出了這些方程，并結(jié)合例題讓學(xué)生掌握其具體應(yīng)用。由于學(xué)時(shí)有限，我們刪除了理論性較強(qiáng)、應(yīng)用性較差的知識(shí)，如真實(shí)氣體的節(jié)流膨脹、同時(shí)反應(yīng)平衡組成的計(jì)算、真實(shí)氣體反應(yīng)的化學(xué)平衡、極化作用、化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的鏈反應(yīng)及反應(yīng)速率理論等。

　　1.2 結(jié)合地下水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)

　　根據(jù)我院地下水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才的辦學(xué)定位和學(xué)生需要掌握扎實(shí)理論化學(xué)知識(shí)的目標(biāo)要求，我們?cè)谶x取教學(xué)內(nèi)容方面，重點(diǎn)講解了基本概念和基本內(nèi)容，以期學(xué)生牢固掌握物理化學(xué)的原理以及相關(guān)的理論計(jì)算。我們充分考慮后續(xù)專(zhuān)業(yè)課對(duì)物理化學(xué)課程的需求，例如：若要研究地下水環(huán)境中礦物鹽的相互轉(zhuǎn)化或確定化學(xué)元素在地下水中的遷移形式[5]，均須應(yīng)用化學(xué)熱力學(xué)中焓變、熵變、吉布斯函數(shù)變、平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算，同時(shí)還會(huì)涉及活度、活度系數(shù)、離子強(qiáng)度的計(jì)算，因此，在授課過(guò)程中，適當(dāng)引入地下水環(huán)境中的化學(xué)反應(yīng)實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決具體的應(yīng)用問(wèn)題。此外，這些知識(shí)點(diǎn)的掌握為后續(xù)水文地球化學(xué)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。再如，在講授化學(xué)動(dòng)力學(xué)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生利用反應(yīng)速率與建立化學(xué)動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算地下水化學(xué)組分的演化機(jī)理等。另外，為了讓學(xué)生為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)，在教學(xué)過(guò)程中，我們打破課本的局限，注重用物理化學(xué)原理解釋地下水中的有關(guān)現(xiàn)象及規(guī)律，結(jié)合廢水處理，講授水處理過(guò)程中的“絮凝過(guò)程”，由此引出表面現(xiàn)象，并擴(kuò)展講解表面活性劑廢水的危害及處理技術(shù)，由此引入廢水處理過(guò)程中物理吸附和化學(xué)吸附的相關(guān)知識(shí)。

　　1.3 跟蹤課程前沿科技，拓展學(xué)生視野

　　為拓展學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，大學(xué)教師需根據(jù)最新科研成果，及時(shí)更新原有知識(shí)體系，讓學(xué)生了解科技發(fā)展動(dòng)態(tài)。例如：在物理化學(xué)教學(xué)中，可以融入超臨界萃取、界面自組裝、超分子、離子液體、環(huán)境敏感性水凝膠、LB膜、納米材料等新內(nèi)容。此外，我們還注重培養(yǎng)學(xué)生將學(xué)到的物理化學(xué)基本理論與科學(xué)研究及生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系的能力。例如：學(xué)習(xí)臨界狀態(tài)理論時(shí)，補(bǔ)充講解超臨界CO2萃取技術(shù)在處理有機(jī)廢水方面的應(yīng)用;學(xué)習(xí)稀溶液的滲透壓理論時(shí)，講解利用反滲透原理進(jìn)行海水淡化;學(xué)習(xí)電化學(xué)原理時(shí)，講解氫電池、鋰電池及各種燃料電池等新能源電池在宇航、軍事、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用;學(xué)習(xí)表面現(xiàn)象和膠體知識(shí)時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生用這一章的理論解釋人工降雨、鹵水點(diǎn)豆腐、明礬凈水等在生活中常見(jiàn)的一些現(xiàn)象。通過(guò)基礎(chǔ)理論在科學(xué)研究以及生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用，讓學(xué)生感悟物理化學(xué)的價(jià)值，并充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，培養(yǎng)他們將基礎(chǔ)理論用于生產(chǎn)實(shí)際的創(chuàng)新能力。

　　2 改進(jìn)教學(xué)方法

　　教學(xué)方法包括教師教的方法和學(xué)生學(xué)的方法，以往的教學(xué)重在教師的“教”，而忽視學(xué)生的“學(xué)”，這與高校本科教學(xué)以學(xué)生為本的要求是矛盾的，因此，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，我們十分注重以學(xué)生為中心組織教學(xué)活動(dòng)，綜合運(yùn)用“啟發(fā)式”“討論式”和“互動(dòng)式”教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和獨(dú)立思考能力。另外，教師的主導(dǎo)作用還表現(xiàn)在指導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，并發(fā)揮其創(chuàng)造性。這才是教學(xué)最本質(zhì)的要求，也是教學(xué)的根本目的。

　　教學(xué)手段也是教學(xué)方法的重要組成部分。由于物理化學(xué)課程本身具有抽象性、概括性和邏輯性等特點(diǎn)，單一的教學(xué)手段很難滿(mǎn)足其要求。對(duì)較難理解的概念及結(jié)論，在推導(dǎo)過(guò)程中，宜采取傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)方式，這樣有利于學(xué)生理解復(fù)雜公式的推導(dǎo)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

　　對(duì)于那些抽象的、單純用語(yǔ)言不易描述清楚的概念或復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，我們則采用多媒體教學(xué)，這樣可以形象、直觀(guān)地表達(dá)信息，也可以節(jié)省課堂教學(xué)時(shí)間，提高教學(xué)效率。例如：可逆過(guò)程做功的多少的講授，可采用多媒體教學(xué)形式，用動(dòng)畫(huà)演示一次膨脹、二次膨脹、三次膨脹和多次膨脹過(guò)程所做的功，用圖形面積的大小描述做功的多少，通過(guò)對(duì)比，學(xué)生能很好地理解可逆做功的概念。但是，多媒體教學(xué)也存在很多不足，如使用多媒體輔助教學(xué)時(shí)，講課的速度一般比較快，信息量大，學(xué)生往往跟不上教師的節(jié)奏，更來(lái)不及做筆記，況且物理化學(xué)有些內(nèi)容本身更適合傳統(tǒng)的教學(xué)方式。總之，我們采取了傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合的教學(xué)模式，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，選擇適宜的教學(xué)方式，從而達(dá)到了最佳的教學(xué)效果。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　立足于地下水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)需要，促進(jìn)物理化學(xué)課程的教學(xué)改革與創(chuàng)新，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的科學(xué)理論基礎(chǔ)，是我們不懈的追求。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 楊亞提，馬海龍，馬亞團(tuán).農(nóng)林院校物理化學(xué)課程體系的優(yōu)化及教學(xué)實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2012，27(1)：38-41.

　　[2] 教育部理科化學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).理科化學(xué)專(zhuān)業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容[J].大學(xué)化學(xué)，1999，14(2)：10-19.