冶金專業(yè)物理化學教學探討

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1講授重要知識點，注重知識點之間的銜接，引導學生融會貫通

物理化學包含了熱力學、動力學、電化學、表面現象、膠體化學等方面的知識，內容覆蓋面廣、知識點多。對冶金專業(yè)本科生而言，學習物理化學主要以應用為目的。因此，在講授冶金專業(yè)物理化學課程時，主要是講授重要知識點、要少而精，理論聯系實際，不用在理論深度上過多擴展。胡英院士指出：“教學內容一定要少而精，這樣才能為今后博而通打下堅實的基礎”。教學過程中，重點講解物理化學的基本概念，使學生深刻理解其物理意義。重點講解基本原理，使學生理解物理量之間的內在邏輯關系。此外，注重向學生展示重要知識點之間的銜接關系，引導學生在這方面進行思考與理解，從而幫助學生構建物理化學知識框架。這點對于學生而言至關重要，是其在后續(xù)課程《冶金原理》、《煉鐵學》、《煉鋼學》、《有色冶金學》等的學習中應用物理化學規(guī)律認識與理解專業(yè)知識、解決專業(yè)技術問題的關鍵基礎。同時，引導學生進行相類似規(guī)律定理之間的對比、相類似知識點的總結與歸納，加強學生對重要知識點的理解，從而達到融會貫通的目的。

2理論知識的講授聯系日常生活，引發(fā)學生對物理化學的學習興趣

由于物理化學是以數學、物理工具來剖析化學問題，建立的公式形式復雜、種類繁多，容易顯得知識內容枯燥乏味，致使學生對物理化學的學習興趣不濃厚。如何提升學生的學習興趣，也是物理化學教學過程中需進行改革之處。通過實踐發(fā)現，在講授理論知識時，利用知識點解釋日常生活中的相關物理化學現象，能極大地提升學生的學習興趣。比如，在講解稀溶液依數性時，提及人們在雪地上撒鹽以防止結冰路滑的行為。以提問的方式，引導學生思考人們這種行為的原因、是利用了什么物理化學原理，讓學生領悟如何利用理論知識解決日常生活問題。同時，讓學生列舉出日常生活中利用稀溶液依數性的例子，分析該例子中的物理量分別對應于相關理論公式中的什么物理量。再比如，在講授毛細現象時，誘導學生思考與聯想在醫(yī)院體檢化驗指血時為什么將透明玻璃細管放在手指扎破處即可讓血流入玻璃管而沒有施加任何負壓。引導學生進一步聯想日常生活中遇到的什么問題可以利用毛細現象原理加以解決。通過這樣的教學互動方式，一方面提高了學生學習物理化學的主觀能動性與學習興趣，另一方面培養(yǎng)了學生善于觀察、善于思考與分析問題的良好習慣，為進一步培養(yǎng)創(chuàng)新能力奠定基礎。

3理論知識的講授聯系生產實踐，培養(yǎng)學生對專業(yè)知識的學習興趣

由于物理化學是冶金專業(yè)本科生的第一門專業(yè)基礎課程，因此在講授物理化學時，除了要引發(fā)學生對物理化學的學習興趣、使掌握物理化學知識框架外，還需要讓學生了解物理化學在冶金專業(yè)知識體系中的作用、培養(yǎng)學生對冶金專業(yè)知識的學習興趣。為達此目的，在物理化學理論知識的講授過程中，需對應用性強的知識點進行擴展講解，介紹相關的冶金生產技術。比如，在講授完畢表面活性劑的相關知識點時，擴展介紹利用表面活性劑的特性而發(fā)展的浮選技術。引導學生查閱書籍與文獻資料，通過閱讀了解浮選的目的、浮選工藝過程與主要設備等；結合所講授的表面活性劑的相關知識點，理解如何根據礦物性質選用表面活性劑進行浮選。再比如，在講授固相完全互溶的二組分相圖關于區(qū)域熔煉的原理后，給學生列舉目前常用區(qū)域熔煉技術提純的材料種類，讓學生分析這些體系中雜質與待提純物質分別是什么、并指導學生設計實現區(qū)域熔煉的裝置。通過將理論知識聯系生產實踐，充分調動學生主觀能動性，讓學生了解冶金技術的由來，初步體驗如何利用理論知識解決實際生產問題，逐步培養(yǎng)學生對冶金專業(yè)知識的學習興趣和樂趣。

4教學與科研互動，讓學生體會基礎知識對科技創(chuàng)新的重要性

在物理化學講授過程中實施教學與科研互動，在講授重要知識點時進行拓展，向學生介紹基于此知識點的前沿科技成果。特別地，所介紹的前沿科技成果是教師本身的科研成果時，能將教師對知識點的深入理解與體會更好地傳授給學生。比如，筆者在講授膠束的形成及特性時，向學生介紹了本課題組新近發(fā)展的膠束介導法合成復合納米材料的原理、并展示了所合成的納米材料的形貌與性質，讓學生感受到科技創(chuàng)新是立足于扎實的基礎知識的。倘若這些前沿科技成果是高年級本科生完成的，這將更加鼓舞學生對物理化學知識的學習，也能調動學生對科學研究的積極性。比如，在講授多相反應動力學時，筆者引入了大學三年級學生完成的釩渣焙燒熟料酸浸動力學研究成果。以該實際體系為例，讓學生深入理解多相反應動力學所經歷的典型步驟，讓學生深入體會如何使用基礎知識解決科研中的相關問題。同時，由于該研究成果是由高年級本科生完成的，加強了學生對學習基礎理論知識重要性的認識，增強了參與科研活動的信心和勇氣。通過這種教學與科研互動的新型教學方式，一方面加深了學生對物理化學基礎知識的理解與掌握；另一方面也讓學生深刻體會到基礎知識對科技創(chuàng)新的重要性，只有掌握扎實的物理化學基礎知識才能發(fā)展與完善冶金技術或創(chuàng)建冶金新技術。

5發(fā)展“教師主導、學生主體”的教學模式

在傳統物理化學教學模式中，是以教師為主、學生被動接受物理化學知識。由于物理化學新概念多、公式多且復雜，學生常感到枯燥無味、難以掌握教學內容。鑒于此，積極建立“教師主導、學生主體”的雙主體教學模式。從教師角度看，由教師引導學生建立物理化學知識框架。通過問答互動、學生板書、學生查閱資料并宣講、學生設問學生答等教學環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，以學生為教學主體，讓學生由被動灌輸知識變?yōu)橹鲃游≈R。從學生角度看，學生在教師的幫助下建立物理化學知識框架。比如，在推導各級反應的動力學方程時，教師先推導零級反應的動力學方程積分式，由學生在黑板上推導一級反應的動力學方程積分式。再設問二級反應的動力學方程積分式如何推導，在學生進行初步嘗試后，教師再在黑板上演繹推導過程。通過實踐，該種“教師主導、學生主體”的雙主體教學模式能充分調動學生的學習積極性，將枯燥無味的教學過程變得生動有趣，受到學生歡迎。這無疑將促進學生對物理化學知識的掌握。

6傳統教學手段與先進教學手段有機結合

物理化學涵蓋內容廣，對于不同教學內容應根據其自身特點選擇適宜的教學手段。比如，對于熱力學部分，由于理論公式較多，采用黑板板書教學能讓學生跟隨教師思路理解公式推導或建立的過程。對于相圖部分，黑板板書會降低教學效率，而采用多媒體教學便起到事半功倍的效果。這不但節(jié)省了在課堂上畫圖的時間、利于控制教學進度；還可以在幻燈片上圖文并茂地向學生展示相圖中各區(qū)域的物相狀態(tài)、以不同字體或顏色突出重點，從多方面刺激學生加深印象。除幻燈片外，還可以采用動畫方式向學生展示變化過程。比如，采用Flash動畫向學生展示膠束的形成過程、如何根據氣液二組分系統的p-x圖作T-x圖、蒸餾的原理與過程等。因此，在物理化學教學過程中應采用傳統教學手段與先進教學手段有機結合的方式進行，相互取長補短。對于公式推導類內容，在幻燈片上展現公式的同時，還需在黑板上演繹推導過程、加深學生的理解。對于相圖類需以多媒體教學為主的教學內容，還需輔以板書，在黑板上板書重點概念與規(guī)律以強化學生印象。采用這種多種手段結合的方式進行物理化學教學，能增添物理化學學習的樂趣，強化學生對物理化學知識的理解，促進學生建立物理化學知識框架。

7結語

冶金專業(yè)物理化學課程的教學改革是永無止境的。歷代冶金教學工作者都在探尋著教學改革方式以使這門“學生難學、教師難教”的專業(yè)基礎課能深受學生歡迎，能更好地幫助學生建立物理化學知識框架，為今后冶金專業(yè)課程的學習奠定良好基礎；能更好地培養(yǎng)學生的專業(yè)學習興趣，提升專業(yè)技術創(chuàng)新意識與能力。我們將與時俱進，繼續(xù)深化冶金專業(yè)物理化學教學改革、繼續(xù)探尋其教學改革之路。

作者:李鴻乂 謝兵 單位:重慶大學