冶金专业物理化学教学探讨

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1讲授重要知识点，注重知识点之间的衔接，引导学生融会贯通

物理化学包含了热力学、动力学、电化学、表面现象、胶体化学等方面的知识，内容覆盖面广、知识点多。对冶金专业本科生而言，学习物理化学主要以应用为目的。因此，在讲授冶金专业物理化学课程时，主要是讲授重要知识点、要少而精，理论联系实际，不用在理论深度上过多扩展。胡英院士指出：“教学内容一定要少而精，这样才能为今后博而通打下坚实的基础”。教学过程中，重点讲解物理化学的基本概念，使学生深刻理解其物理意义。重点讲解基本原理，使学生理解物理量之间的内在逻辑关系。此外，注重向学生展示重要知识点之间的衔接关系，引导学生在这方面进行思考与理解，从而帮助学生构建物理化学知识框架。这点对于学生而言至关重要，是其在后续课程《冶金原理》、《炼铁学》、《炼钢学》、《有色冶金学》等的学习中应用物理化学规律认识与理解专业知识、解决专业技术问题的关键基础。同时，引导学生进行相类似规律定理之间的对比、相类似知识点的总结与归纳，加强学生对重要知识点的理解，从而达到融会贯通的目的。

2理论知识的讲授联系日常生活，引发学生对物理化学的学习兴趣

由于物理化学是以数学、物理工具来剖析化学问题，建立的公式形式复杂、种类繁多，容易显得知识内容枯燥乏味，致使学生对物理化学的学习兴趣不浓厚。如何提升学生的学习兴趣，也是物理化学教学过程中需进行改革之处。通过实践发现，在讲授理论知识时，利用知识点解释日常生活中的相关物理化学现象，能极大地提升学生的学习兴趣。比如，在讲解稀溶液依数性时，提及人们在雪地上撒盐以防止结冰路滑的行为。以提问的方式，引导学生思考人们这种行为的原因、是利用了什么物理化学原理，让学生领悟如何利用理论知识解决日常生活问题。同时，让学生列举出日常生活中利用稀溶液依数性的例子，分析该例子中的物理量分别对应于相关理论公式中的什么物理量。再比如，在讲授毛细现象时，诱导学生思考与联想在医院体检化验指血时为什么将透明玻璃细管放在手指扎破处即可让血流入玻璃管而没有施加任何负压。引导学生进一步联想日常生活中遇到的什么问题可以利用毛细现象原理加以解决。通过这样的教学互动方式，一方面提高了学生学习物理化学的主观能动性与学习兴趣，另一方面培养了学生善于观察、善于思考与分析问题的良好习惯，为进一步培养创新能力奠定基础。

3理论知识的讲授联系生产实践，培养学生对专业知识的学习兴趣

由于物理化学是冶金专业本科生的第一门专业基础课程，因此在讲授物理化学时，除了要引发学生对物理化学的学习兴趣、使掌握物理化学知识框架外，还需要让学生了解物理化学在冶金专业知识体系中的作用、培养学生对冶金专业知识的学习兴趣。为达此目的，在物理化学理论知识的讲授过程中，需对应用性强的知识点进行扩展讲解，介绍相关的冶金生产技术。比如，在讲授完毕表面活性剂的相关知识点时，扩展介绍利用表面活性剂的特性而发展的浮选技术。引导学生查阅书籍与文献资料，通过阅读了解浮选的目的、浮选工艺过程与主要设备等；结合所讲授的表面活性剂的相关知识点，理解如何根据矿物性质选用表面活性剂进行浮选。再比如，在讲授固相完全互溶的二组分相图关于区域熔炼的原理后，给学生列举目前常用区域熔炼技术提纯的材料种类，让学生分析这些体系中杂质与待提纯物质分别是什么、并指导学生设计实现区域熔炼的装置。通过将理论知识联系生产实践，充分调动学生主观能动性，让学生了解冶金技术的由来，初步体验如何利用理论知识解决实际生产问题，逐步培养学生对冶金专业知识的学习兴趣和乐趣。

4教学与科研互动，让学生体会基础知识对科技创新的重要性

在物理化学讲授过程中实施教学与科研互动，在讲授重要知识点时进行拓展，向学生介绍基于此知识点的前沿科技成果。特别地，所介绍的前沿科技成果是教师本身的科研成果时，能将教师对知识点的深入理解与体会更好地传授给学生。比如，笔者在讲授胶束的形成及特性时，向学生介绍了本课题组新近发展的胶束介导法合成复合纳米材料的原理、并展示了所合成的纳米材料的形貌与性质，让学生感受到科技创新是立足于扎实的基础知识的。倘若这些前沿科技成果是高年级本科生完成的，这将更加鼓舞学生对物理化学知识的学习，也能调动学生对科学研究的积极性。比如，在讲授多相反应动力学时，笔者引入了大学三年级学生完成的钒渣焙烧熟料酸浸动力学研究成果。以该实际体系为例，让学生深入理解多相反应动力学所经历的典型步骤，让学生深入体会如何使用基础知识解决科研中的相关问题。同时，由于该研究成果是由高年级本科生完成的，加强了学生对学习基础理论知识重要性的认识，增强了参与科研活动的信心和勇气。通过这种教学与科研互动的新型教学方式，一方面加深了学生对物理化学基础知识的理解与掌握；另一方面也让学生深刻体会到基础知识对科技创新的重要性，只有掌握扎实的物理化学基础知识才能发展与完善冶金技术或创建冶金新技术。

5发展“教师主导、学生主体”的教学模式

在传统物理化学教学模式中，是以教师为主、学生被动接受物理化学知识。由于物理化学新概念多、公式多且复杂，学生常感到枯燥无味、难以掌握教学内容。鉴于此，积极建立“教师主导、学生主体”的双主体教学模式。从教师角度看，由教师引导学生建立物理化学知识框架。通过问答互动、学生板书、学生查阅资料并宣讲、学生设问学生答等教学环节，充分发挥学生的主观能动性，以学生为教学主体，让学生由被动灌输知识变为主动吸取知识。从学生角度看，学生在教师的帮助下建立物理化学知识框架。比如，在推导各级反应的动力学方程时，教师先推导零级反应的动力学方程积分式，由学生在黑板上推导一级反应的动力学方程积分式。再设问二级反应的动力学方程积分式如何推导，在学生进行初步尝试后，教师再在黑板上演绎推导过程。通过实践，该种“教师主导、学生主体”的双主体教学模式能充分调动学生的学习积极性，将枯燥无味的教学过程变得生动有趣，受到学生欢迎。这无疑将促进学生对物理化学知识的掌握。

6传统教学手段与先进教学手段有机结合

物理化学涵盖内容广，对于不同教学内容应根据其自身特点选择适宜的教学手段。比如，对于热力学部分，由于理论公式较多，采用黑板板书教学能让学生跟随教师思路理解公式推导或建立的过程。对于相图部分，黑板板书会降低教学效率，而采用多媒体教学便起到事半功倍的效果。这不但节省了在课堂上画图的时间、利于控制教学进度；还可以在幻灯片上图文并茂地向学生展示相图中各区域的物相状态、以不同字体或颜色突出重点，从多方面刺激学生加深印象。除幻灯片外，还可以采用动画方式向学生展示变化过程。比如，采用Flash动画向学生展示胶束的形成过程、如何根据气液二组分系统的p-x图作T-x图、蒸馏的原理与过程等。因此，在物理化学教学过程中应采用传统教学手段与先进教学手段有机结合的方式进行，相互取长补短。对于公式推导类内容，在幻灯片上展现公式的同时，还需在黑板上演绎推导过程、加深学生的理解。对于相图类需以多媒体教学为主的教学内容，还需辅以板书，在黑板上板书重点概念与规律以强化学生印象。采用这种多种手段结合的方式进行物理化学教学，能增添物理化学学习的乐趣，强化学生对物理化学知识的理解，促进学生建立物理化学知识框架。

7结语

冶金专业物理化学课程的教学改革是永无止境的。历代冶金教学工作者都在探寻着教学改革方式以使这门“学生难学、教师难教”的专业基础课能深受学生欢迎，能更好地帮助学生建立物理化学知识框架，为今后冶金专业课程的学习奠定良好基础；能更好地培养学生的专业学习兴趣，提升专业技术创新意识与能力。我们将与时俱进，继续深化冶金专业物理化学教学改革、继续探寻其教学改革之路。

作者:李鸿乂 谢兵 单位:重庆大学