材料专业物理化学教学改革方法探讨

褚玉婷， 严　新

(盐城工学院化学化工学院， 江苏　盐城　224000)



材料专业物理化学教学改革方法探讨

褚玉婷， 严新

(盐城工学院化学化工学院， 江苏盐城224000)

材料专业是非化工专业，其学生在学习物理化学的过程中因其难度大而产生厌学情绪。针对以上问题，本文提出了针对材料专业物理化学教学改革的几种方法，具体有理论联系实际，讲授时注意穿插实际应用；及时复习，理清条理框架；实施讨论课，发挥学生主观能动性；将物理化学教学内容和材料专业紧密相连；教学方式多样化，充分发挥现代教育技术的先进作用；考核方式改革，多样化考核并存等方面。通过这些方法来让学生有信心、有兴趣学好物理化学。

物理化学；材料专业；改革

物理化学是一门理论性和实践性比较强的学科，其学习难度大，是化工、制药、材料、环境、食品等专业学生必学的专业基础课，学时安排一般也是根据不同专业分96学时，72学时和56学时不等。材料专业是非化工类专业，在笔者所在的工科类院校安排的学时是72学时，但材料专业的学生化学基础较差，再加上物理化学这门课概念抽象，公式较多，所以学习起来特别困难，大多学生在学习过程中因学习困难而产生厌学情绪，从而导致恶性循环，如何提高物理化学的教学质量，是每一个物理化学教师必须思考的问题，笔者根据自己的教学经验，对材料专业物理化学教学改革进行思索和探讨，提出以下几点建议：

1　理论联系实际，讲授时注意穿插实际应用

物理化学课程概念较多，公式也多，学习过程比较枯燥，但实际上物理化学理论知识和我们的现实生活息息相关[1]，尤其是针对材料专业的学生，比如界面现象就可以和材料前沿科学纳米材料相关联，所以在学习的时候我们可以穿插实际应用。比如在讲稀溶液的依数性时，我们得知稀溶液相对于纯溶剂凝固点降低，结合实际，在寒冷的冬天里，我们经常在汽车水箱里滴加乙二醇或者甘油作为防冻剂，就是利用的这一点性质。在讲绝热恒容系统的时候，可以请学生思考打开冰箱门是否可以降温，因为冰箱是一个绝热恒容系统，电冰箱长期开门运行时，它从外界得到的电功将全部用来提高系统的热力学能，故室内温度不会逐渐降低，反而会渐渐升高。在讲解的过程中，可以根据具体的知识穿插一些实际应用的思考题，理论结合实际，激发学生学习兴趣。

2　及时复习，整理条理框架

物理化学公式较多，对于同一个物理量的计算，因过程不同，其计算公式也不相同，比如对物理量熵的单纯的PVT变化的计算，我们就可以分为恒容过程，恒压过程，恒温过程和温度、压力和体积都发生变化的过程，不同的过程有不同的公式，所以学生在学习的时候容易混淆，及时复习很有必要。在每堂课开始前都应设“复习与思考”环节[2]，及时让学生复习上一堂课的内容，在一章内容结束后也要对本章内容搭建框架，以便学生理清条理，比如在热力学第一定律和热力学第二定律学完后，我们可以自己构建一个框架，比如这两章涉及的物理量的计算包括热、功、热力学能、焓、熵、亥母霍兹函数和吉布斯函数七个物理量，纵向过程中涉及的过程有单纯的PVT变化，相变化和化学变化三大过程，每个大过程又可以包括一些小过程，每个过程的计算公式不同，搭建框架后便于学生学习，不易混淆概念和公式。

3　实施讨论课，发挥学生主观能动性

在教学过程中一味的填鸭式教学效果显然不行，很多学生会因为课程本身的难度加上枯燥的课堂氛围而导致厌学情绪，再加上现在手机的诱惑太大，一旦产生厌学情绪学生就会在课堂上不停玩手机，学生注意力转移就无法接受新知识，因此在课堂中应该发挥学生的主观能动性。在笔者所在的课堂教学中，每次课给十分钟让一个学生自己上来讲一个PPT，按学号排序，他们可以选择某一公式或者例题讲解，也可以选择某一物理化学的研究工作者介绍，介绍过后其他学生可以点评。此环节称为讨论课环节。在做PPT的过程中，学生自己查阅资料，拓宽自己的知识面，另外上台演讲PPT锻炼了学生的胆量，增强了学生与大家的互动，激发了学生的学习兴趣，课堂气氛较好。

4　将物理化学教学内容与材料学专业紧密衔接

物理化学是我校化工、制药、材料、环境、食品等专业学生必学的专业基础课，因此，教师在授课时，针对不同的专业要会区分对待。物理化学研究的是化学反应的热力学、动力学，传质过程，各种反应的模型等等，是对反应原理、反应进展程度、反应所需条件的深入研究。材料都是由反应生成的，物理化学是材料学的基础。 作为材料专业的学生理应学好物理化学，将其与材料学紧密相联。针对材料学专业学生，应当将理论知识与材料学的相关内容相结合。比如在讲述《相平衡》一章时，结合材料学专业冶金方向，重点讲述相平衡在冶金工艺当中的重要应用[3]。在讲述《界面现象》一章时，可以结合材料学纳米材料方向，讲解比表面积大小与界面现象的联系。教师要做到学生专业与教学内容的有机结合，让学生将所学知识、理论与实际应用结合起来，从而提高学生实践能力和创新能力。

5　教学方式多样化，充分发挥现代教育技术的先进作用

现在的教学大多从传统的板书进入到多媒体时代，在教学过程中一味使用多媒体会出现教学形式单一的现象，有时还会因为播放PPT过快让学生难以消化新知识，所以在教学过程中应该多种教学方式并存。在讲到一些重要的概念时我们应适当板书，以加强学生的记忆，比如在讲理想气体热力学能和焓的计算公式时，我们就可以板书强化记忆。另外，我们要充分发挥现代教育技术的先进作用，建立网络平台，在笔者所在的学校，其学校网站上有个精品课程模块，学生点击进入后可以看到课程的教学大纲，考核大纲，多媒体课件，教学视频，微课视频，例题与讲解等等，便于学生学习。作为任课老师，及时关注此网络平台，及时更新，如今我们在做的一件事是建立物理化学典型例题库，选出一些经典的例题，给出详细的讲解，这样学生在考前复习时才知道方向，并且将与物理化学知识相关的最新研究成果也建立在网络平台上，与时俱进。比如何敏等人研究了高钛渣中金红石相非等温过程的动力学，就是用物理化学的动力学基础知识研究高钛渣，发现其动力学规律[4]。丁治英等人研究了含锌矿物的微观结构与反应活性，就是利用物理化学中的量化理论研究含锌矿物，用计算化学的方法研究了其微观结构与反应活性[5]。我们可以在网络平台上提供最新的研究资料，方便学生多了解研究前沿，为他们将来读研也铺上道路。

6　考核方式改革，多样化考核并存

很多学校考核都是以期末考核为主，大多学生就不注重平时的表现，考试前临时复习，强化突击，效果往往不理想。建议平时占40%，期末占60%，综合考核。平时成绩包括讨论课的表现，以及上课提问回答问题的情况，讨论课是让学生自己做PPT，自己讲解，根据PPT的内容和讲解情况打分，上课时我们可以适当对学生提问，根据学生回答问题的表现也可以适当给予考评，平时上课到勤情况和课后作业完成情况等这些都计入平时成绩，这种多样化考核方式可以激发学生的学习兴趣。

因物理化学课程理论性和实践性都比较强，学习难度大，材料专业学生在学习过程中易出现畏难情绪、兴趣不高等消极因素，但物理化学是材料专业非常重要的专业课程，对材料学的研究有非常重要的理论指导作用，因此，本文提出了针对材料学院物理化学教学改革的几种方法，具体有理论联系实际，讲授时注意穿插实际应用；及时复习，理清条理框架；实施讨论课，发挥学生主观能动性；将物理化学教学内容和材料专业紧密相连；教学方式多样化，充分发挥现代教育技术的先进作用；考核方式改革，多样化考核并存等方面，通过这些方法来让学生有信心、有兴趣学好物理化学，为材料学专业知识的学习打下良好的基础。

7　结　论

针对材料专业学生学习物理化学中出现的厌学情绪，本文提出了教学改革的几种方法，具体有理论联系实际，讲授时注意穿插实际应用；及时复习，理清条理框架；实施讨论课，发挥学生主观能动性；将物理化学教学内容和材料专业紧密相连；教学方式多样化，充分发挥现代教育技术的先进作用；考核方式改革，多样化考核并存等方面。通过这些方法来让学生有信心、有兴趣学好物理化学。

[1]朱晓东.材料专业物理化学教学改革探索.教育与教学研究 [J],2011,25(12):90-92.

[2]褚玉婷,石文艳,朱雪梅,等.应用化学专业物理化学教学改革探讨[J].广州化工,2015,43(7):211-212.

[3]王芳,刘俊华.物理化学教学改革的探索与实践[J].广东化工,2014,41(19):221-222.

[4]何敏,娄太平,都兴红,等.高钛渣中金红石相非等温过程析出动力学研究[J].钢铁钒钛,2015,36(5):11-15.

[5]丁治英,敬珊珊,陈启元.含锌矿物的微观结构与反应活性[J].中国科技论文,2015,10(18):2178-2181.

Research of Teaching Reform on Physical Chemistry for Material Science and Engineering

CHUYu-ting,YANXin

(School of Chemistry & Chemical Engineering, Yancheng Institute of Technology, Jiangsu Yancheng 224051, China)

The Material Science and Engineering is not professional Chemical Engineering specialty, the students are hard to learn Physical Chemistry because of its difficulty and emotional weariness. Aiming at the above problems, several methods of Physical Chemistry for the students of Material Science and Engineering were proposed, the teaching theory and practice must pay attention to with practical application, timely review, clarify the implementation of organization framework were necessary, students played the subjective initiative from the class discussion, the content of Physical Chemistry teaching materials and professional must be together, diversified teaching methods and advanced to give full play to the role of modern educational technology, the reform of assessment methods, assessment and other aspects of the coexistence of diversification. These methods can enhance the students’ confidence and interesting in learning physical chemistry.

Physical Chemistry; Material Science and Engineering; teaching reform

褚玉婷(1985-)，讲师，主要从事物理化学的教学工作。

G642.3

A

1001-9677(2016)08-0216-02