农林院校物理化学教学改革与实践

摘 要：物理化学是被冠以“难学、难懂、难教”的一门课程。为解决物理化学难度高且课时少的问题，本文从加强课程间的联系与衔接、课堂教学与专业背景的结合、多媒体教学手段的运用、精选物化实验等方面进行改革与优化，形成农林院校物理化学课程教学新体系。

关键词：物理化学 农林院校 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）09（b）-0082-01

物理化学是高等农林院校应用化学、环境工程、食品工程、制药工程等专业的一门重要专业基础课。该课程理论性较强，而且概念和公式多，由于学科的迅速发展，需要介绍给学生的知识越来越多，但讲课学时却越来越少，现在我校非化学专业的物理化学学时已压缩到52学时（包括实验16学时）。一些教学环节如辅导课、讨论课等无法安排。在这种内容多、理论性较强、授课学时少的背景下，要保证学生学好是困难的。我们在这几年的教学实践中，结合实际从以下几个方面入手，就非化学专业物理化学课程的教学内容与方法进行了一些改革与实践。

1 注意课程衔接，优化教学安排

对于我校环工、食品专业的学生来说，先修的基础理论课程有普通化学[1]。因此，教学过程中要注意课程间的衔接问题，优化教学安排。如普通化学中有相当分量的物理化学内容，例如，热力学、化学平衡、电化学和动力学，因此，教师就要注意课堂上避免不必要的重复，而要求学生提前复习、参考普通化学所讲的内容。毫无疑问，这不仅可以大幅度精简课堂，更使学生对知识的掌握会更加扎实。而且教学过程中，应把重点放在知识框架的传授，对于细节性的公式推导尽量少讲，而把重点放在这些理论的新意和最新应用，这样也可以节约课时，又可以吸引学生的学习兴趣。

2 结合学校专业特点，充实教学内容

教师在授课时，应结合农林院校的特点，在理论教学内容的基础上，进行充实拓展。比如，在讲授界面化学中附加压力知识时，可让学生思考锄地保墒的原理。在夏天天气比较干旱的时候，经常可以看到农民在地里锄地，其目的一方面是为了除去杂草，但更重要的原因是为了保持土壤中的水分，称为“锄地保墒”。“墒”即湿度。“锄地保墒”的机制为毛细管上升与毛细管凝结。毛细管插入水中，由于附加压力的原因，管中水柱将上升一定的高度，这种现象称为毛细管上升；凹液面的饱和蒸汽压比水平液面低，所以水蒸气更容易在毛细孔道中凝结，这种现象称为毛细管凝结。土壤存在许多由小土粒构成的极细毛细管，在天气干旱时，锄地可以切断地表的毛细管，防止土壤中的水分顺着毛细管上升到地表面而挥发。另一方面，锄地切断的毛细管又易使大气中的水气凝结，增加土壤的水分。这样，学生在学习物理化学知识的同时，对专业知识也有所接触和了解，加深了学生对与物理化学相关性质和原理的理解，使物理化学课程真正发挥出基础课程的作用。

3 借助多媒体网络教学，提高教学质量

现代教育学研究证明，要充分发挥学习的效能，就必须调动多种感官进行学习[2]。在物理化学课堂教学中，讲解热力学内容中体积功是途径的函数时，要设计一次等外压膨胀、两次等外压膨胀、三次等外压膨胀以及无数次等外压膨胀过程，并在P-V图中用阴影面积大小表示出各种途径体系对外做功的数值。这时若仅用传统的粉笔加板擦的模式讲课，画图就要浪费掉10余分钟，费时而低效。如果事先做好多媒体课件，则各种途径图形的大小对比将一目了然。显然在课时大幅度删减的背景下，将板书与多媒体课件相结合的方式灵活运用，使复杂抽象的问题简单化。对于难以讲解或表达的内容，运用动画、影片等手段形象化，才能有效提高教学质量。

多媒体教学手段可提供大量的素材资源库，图文并茂，动静结合将抽象的行为形象化，不仅可以起到节省学时、提高教学效率的功效，而且有利于教师不再单纯讲书，在知识的深度和广度上有较大的发挥余地。但是多媒体教学讲课速度较快，信息量大，学生反映有点消化不良的感觉学生不能及时做课堂笔记，不利于课后的复习和考试。为解决此问题，一方面教师在制作多媒体课件时，一定要精选课件内容，遵循重点突出、层次分明的制作原则，把枯涩的问题趣味化，充分调动学生的积极性；另一方面，课堂教学中要注意适当控制授课速度以给学生缓冲的时间。此外，可以利用校园网络平台的建设，建立物理化学教学辅导网站，实现网络课件、电子讲稿、习题练习等全部上网，以供大家随时下载复习。

4 精选物化实验，培养实践能力

物理化学虽然是一门理论学科，但许多定理都是建立在大量的实验基础上，所以物理化学的知识是理论和实验相结合的。为了更好的理解课堂上的理论知识，开设对应的实验课程，既能锻炼学生的动手能力，又能加深学生对相关知识的理解程度，培养创新能力[3]。但是针对非应化专业16学时的实验安排，精心设计安排了燃烧热的测定、蔗糖转化速率系数的测定、用电动势法测定热力学量、液体表面张力系数的测定四个实验内容。通过实验使学生对物理化学中热力学、动力学、电化学、界面化学等章节内容有更深层次的理解。例如在燃烧热测定实验中，内筒以内的部件均为体系，以外的是环境，可帮助学生进一步了解体系与环境的概念；氧弹测的是定容热效应，让学生进一步推求定压热效应，可复者的换算关系式；实验中需充入氧气，可补充拓展学习气体钢瓶的相关知识；最后实验过程中需要用Origin软件进行数据处理，作出雷诺曲线温度校正图，可培养学生的操作动手能力。因此，四个物化实验的精心选择和安排，既能够帮助学生对课堂所学理论内容留下深刻印象，把理论转为“实用”，同时也培养他们的动手技能。从长远来看，这也有利于培养学生发现问题、设计实验、处理数据的科学研究能力。

总之，通过与先修基础课程的统筹协调、结合院校特点拓展知识面、多媒体手段的灵活运用、精心设计实验安排等方面的教学改革，可以在少学时数的情况下生动、形象、高效、高质量地教好物理化学。

参考文献

[1] 胡春燕，李艳霞，龚霞，等.培养大学新生普通化学自主学习能力的探讨[J].中国科教创新导刊，2012（28）：153.

[2] 孙如，徐西红，顾仁敖.物理化学多媒体教学的体会[J].广西师范学院学报：自然科学版，2004，21（10）：94-95.

[3] 田福平，贾翠英，陈静，等.物理化学实验教学方法在创新人才培养中的作用[J].实验技术与管理，2011，28（11）：109-111.