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“物理化學(xué)”課程科教融匯式教學(xué)方法探索與發(fā)展

2024-10-25 00:00:00李俊瑤張爭(zhēng)孔泳
黑龍江教育·理論與實(shí)踐 2024年11期

摘 要:科教融匯是新形勢(shì)下培養(yǎng)高素質(zhì)人才的一種重要方式,而“物理化學(xué)”作為一門基礎(chǔ)課程,對(duì)于人才的培養(yǎng)起到了關(guān)鍵性的奠基作用,因此,發(fā)展科教融匯式教學(xué)方法是高?!拔锢砘瘜W(xué)”課程教學(xué)改革的必然趨勢(shì),符合當(dāng)前國(guó)家對(duì)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)需求。文章從“物理化學(xué)”課程特點(diǎn)出發(fā),探討了科教融匯式教學(xué)方法與“物理化學(xué)”課程教學(xué)之間的聯(lián)系,并肯定了科教融匯式教學(xué)方法應(yīng)用于“物理化學(xué)”課程教學(xué)之中將有利于增強(qiáng)學(xué)生的科研熱情和學(xué)以致用的能力等作用。

關(guān)鍵詞:科教融匯;“物理化學(xué)”課程;教學(xué)方法;人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-4107(2024)11-0063-04

一、引言

習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中首次將教育、科技、人才三者統(tǒng)一部署,并提出“科教融匯”的重要概念。2023年8月1日,習(xí)近平總書記在《求是》雜志發(fā)表了重要文章《加強(qiáng)基礎(chǔ)研究 實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)》,再次強(qiáng)調(diào)“切實(shí)推進(jìn)科教融匯”的重要性及緊迫性[1]。由此可見,科教融匯已成為當(dāng)前教育發(fā)展、科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)的必然趨勢(shì)。科教融匯本質(zhì)上是指辦學(xué)模式、育人方式和科研機(jī)制三者的融合匯聚和高度整合。其一,將科技創(chuàng)新融入院校教學(xué)環(huán)節(jié),有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)和研究興趣,引導(dǎo)學(xué)生參與真實(shí)科研項(xiàng)目,并在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中全面提高創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力;其二,將科學(xué)研究融入教師成長(zhǎng)全過程,即選派教師到科研機(jī)構(gòu)、高精尖企業(yè)掛職鍛煉,開展各類科研項(xiàng)目和技術(shù)改革,有助于提升教師的科研意識(shí)和實(shí)踐能力,構(gòu)建“雙師型”教學(xué)團(tuán)隊(duì);其三,讓科研機(jī)構(gòu)參與院校教學(xué)設(shè)計(jì)和教材編寫全過程,有助于將教育教學(xué)與行業(yè)企業(yè)無縫對(duì)接,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。國(guó)家針對(duì)教育所提出的科教融匯教學(xué)理念涉及范圍較為廣泛,而文章更注重從本科高等教育的角度出發(fā),著重聚焦科教融匯教學(xué)理念在本科高等教育中的探索與發(fā)展。本科高等教育是培養(yǎng)高素質(zhì)人才、科研后備軍的重要環(huán)節(jié),其發(fā)展方向直接決定了未來國(guó)家人才的培養(yǎng)趨勢(shì)。

“物理化學(xué)”是化學(xué)領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)課程之一,是化學(xué)、化工、材料、生化、制藥、食品、環(huán)境等諸多專業(yè)學(xué)生必修的重要基礎(chǔ)課程,在化學(xué)(化工)類課程體系中處于上承基礎(chǔ)課程、下接專業(yè)課程的樞紐地位[2]?!拔锢砘瘜W(xué)”課程在本科人才培養(yǎng)過程中不僅起到了基礎(chǔ)性的奠基作用,而且承擔(dān)著引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)辯證的世界觀和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生用發(fā)展的眼光看問題的哲學(xué)思想和批判性思維,激發(fā)學(xué)生勇攀高峰、敢為人先的拼搏精神等重要任務(wù),具有極為重要的地位。因此,將科教融匯式教學(xué)方法應(yīng)用于“物理化學(xué)”課程教學(xué)之中,不僅是人才培養(yǎng)的應(yīng)有之義,更是促進(jìn)教學(xué)與科研進(jìn)一步相互融合的橋梁和紐帶,有利于滿足新時(shí)代高素質(zhì)人才的培養(yǎng)需求[3]。

二、科教融匯與“物理化學(xué)”課程的聯(lián)系

(一)科教融匯教學(xué)理念的具體內(nèi)涵

科教融匯是指科學(xué)研究與教育教學(xué)的有機(jī)結(jié)合及科研創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的交融貫通,是推進(jìn)教育創(chuàng)新式發(fā)展的重要策略,在落實(shí)人才引領(lǐng)驅(qū)動(dòng),加快建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)上有著重要價(jià)值,有利于形成推動(dòng)教育高質(zhì)量發(fā)展的倍增效應(yīng)[4]??平倘趨R教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)的是教學(xué)服務(wù)科研,科研反哺教學(xué),科學(xué)研究與教學(xué)實(shí)踐相融合,以促進(jìn)知識(shí)的傳播和創(chuàng)新發(fā)展,從而培養(yǎng)具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的高素質(zhì)人才??平倘趨R是新時(shí)代對(duì)科研工作者和教育傳授者雙重身份的肯定與推進(jìn),要求高校教師在完成好教書育人本職工作的同時(shí),承擔(dān)起引領(lǐng)科研創(chuàng)新的重任。

(二)“物理化學(xué)”課程特點(diǎn)

“物理化學(xué)”是化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ),也是一門化學(xué)與物理高度交叉的課程。物理化學(xué)的學(xué)習(xí)過程實(shí)際上是運(yùn)用物理學(xué)的方法解釋化學(xué)變化之間的相互關(guān)系[5],概括地說就是用物理的原理和方法來研究化學(xué)中最基本的規(guī)律和理論。物理化學(xué)所研究的是普遍適用于各個(gè)化學(xué)分支的理論問題?!拔锢砘瘜W(xué)”課程涉及范圍廣泛,包含《熱力學(xué)》《動(dòng)力學(xué)》《電化學(xué)》《膠體化學(xué)》《界面現(xiàn)象》等重要章節(jié)?!拔锢砘瘜W(xué)”課程具有知識(shí)抽象晦澀、涉及公式繁多、應(yīng)用復(fù)雜及與實(shí)際有一定的理論距離等特點(diǎn),若僅僅采用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法,則很難激發(fā)學(xué)生飽滿的學(xué)習(xí)熱情與持續(xù)的學(xué)習(xí)動(dòng)力,進(jìn)而引發(fā)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解不深刻、公式難以辨析、應(yīng)試教育的“死記硬背”等諸多問題。

首先,若著眼于高校本科生視角不難發(fā)現(xiàn),“物理化學(xué)”課程不同于以往所接觸的“高等數(shù)學(xué)”“大學(xué)物理”“無機(jī)化學(xué)”“分析化學(xué)”等課程,其對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的優(yōu)化改進(jìn)提出更高的要求。同時(shí),“物理化學(xué)”課程理論性強(qiáng)、公式繁多,對(duì)于同一個(gè)物理量在不同適用條件下,往往采用不同的公式[6],因此,學(xué)生通常會(huì)面臨上課時(shí)能聽懂、做題時(shí)無從下手的窘境,而這歸根結(jié)底是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)知識(shí)缺乏深入理解和系統(tǒng)總結(jié)。其次,若從高校教師的角度出發(fā),“物理化學(xué)”課程存在授課內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)繁多,但課時(shí)有限的弊端,因此,在授課時(shí)實(shí)現(xiàn)深入淺出的教學(xué)目標(biāo)較為困難;又因?yàn)槲锢砘瘜W(xué)知識(shí)的理論性較強(qiáng),公式的推導(dǎo)及適用范圍大多屬于偏離實(shí)際的理想情況,所以“物理化學(xué)”課程的理論知識(shí)與生產(chǎn)應(yīng)用之間存在距離。隨著理解難度的增加,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也隨之被削弱。然而,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)以學(xué)生為本,讓學(xué)生的思維真正活躍起來,讓知識(shí)的灌輸變成知識(shí)的理解,讓死記硬背變成融會(huì)貫通,而這恰恰需要提出新的教學(xué)方法,以適應(yīng)新時(shí)代的需求。

(三)科教融匯與本科高等教育的融合

科教融匯教學(xué)理念與德國(guó)W. V.洪堡(W. V.Humboldt)所提出的“教學(xué)與科研相統(tǒng)一”的思想不謀而合,這也證明此種思想的來源有跡可循。將科教融匯與本科高等教育有機(jī)融合,一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的積極性,在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的科研思維,從而使學(xué)生能夠探索新知識(shí),掌握新技術(shù),在科學(xué)的思維方法、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神、科學(xué)研究能力等方面得到全面提升。另一方面,還可以有效規(guī)避授課內(nèi)容過于枯燥的問題,為傳統(tǒng)教學(xué)注入新鮮血液。從宏觀角度出發(fā),從科教分離到科教結(jié)合、科教融合的提出,再到科教融匯理念的推行,以及將科研滲透于日常教學(xué)之中,都說明科教融匯已成為高校重要的辦學(xué)導(dǎo)向,反映了高校對(duì)高等教育與科技創(chuàng)新認(rèn)識(shí)的不斷深化,證明國(guó)家對(duì)科研后備力量的關(guān)注且寄予厚望。在當(dāng)前國(guó)際國(guó)內(nèi)大環(huán)境下,經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的核心是人才競(jìng)爭(zhēng),而科教融匯教學(xué)理念的推行有利于為國(guó)家培養(yǎng)兼具理論功底與科研能力的高素質(zhì)人才,同時(shí)也有利于提升教師的教學(xué)能力與科研創(chuàng)新思維?!拔锢砘瘜W(xué)”課程特點(diǎn)鮮明,學(xué)習(xí)難度閾值具有不可降低性,將豐富的科研經(jīng)驗(yàn)與枯燥的理論知識(shí)相融合是十分必要的。因此,在“物理化學(xué)”課程教學(xué)實(shí)踐中推行科教融匯教學(xué)理念成為一種必然趨勢(shì)。

三、科教融匯與“物理化學(xué)”課程結(jié)合的必要性

切實(shí)推進(jìn)科教融匯,是推動(dòng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展的必然要求,是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的有力支撐,是創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的重要突破口。因此,高校必須深刻理解科教融匯在全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家中的重要作用,加快培養(yǎng)國(guó)家戰(zhàn)略人才,提升國(guó)家創(chuàng)新體系整體效能??平倘趨R是科學(xué)和教育領(lǐng)域緊密結(jié)合的重要舉措。將科教融匯與“物理化學(xué)”課程相結(jié)合的必要性主要體現(xiàn)在以下幾方面。其一,教學(xué)服務(wù)科研;其二,科研反哺教學(xué);其三,促進(jìn)高素質(zhì)人才培養(yǎng)。

(一)教學(xué)服務(wù)科研

新時(shí)代高校教師大多同時(shí)具有教書匠與科研工作者的雙重身份,具備一定的科研基礎(chǔ),并且所教授的課程與個(gè)人科研方向在一定程度上吻合或者存在交集。這為科教融匯教學(xué)理念的推行提供了便利性及可行性。首先,“物理化學(xué)”是一門基礎(chǔ)課程,涉及范圍廣泛,要求教師具備深厚的理論基礎(chǔ),而每項(xiàng)科研工作的開展都離不開理論基礎(chǔ)的支撐。對(duì)于高校教師而言,不僅要具備較強(qiáng)的講解能力,還要具備深厚的理論知識(shí)和完善的知識(shí)體系?!拔锢砘瘜W(xué)”課程的備課及授課過程,也是個(gè)人知識(shí)體系的梳理過程?;A(chǔ)知識(shí)的不斷夯實(shí),必將為科研工作的深入推進(jìn)提供便利條件。其次,在“物理化學(xué)”課程教學(xué)中融入科研成果,需要教師不斷追蹤最前沿的科研動(dòng)態(tài),并且自我消化后以“潤(rùn)物細(xì)無聲”的形式融入教學(xué)實(shí)踐。這無疑需要教師把握最新的科研動(dòng)態(tài),進(jìn)行脈絡(luò)梳理,不斷提升科研素養(yǎng)、科研意識(shí)和實(shí)踐能力,從而提高科研團(tuán)隊(duì)的整體實(shí)力。最后,教學(xué)實(shí)踐中的問題和需求,可以激發(fā)科研工作者的研究興趣,促使他們開展相關(guān)的科學(xué)研究。在與學(xué)生的教學(xué)互動(dòng)過程中,學(xué)生提出的新觀點(diǎn)與想法為教師科研工作的開展提供了更多的靈感與閃光點(diǎn)。一個(gè)好的想法是一項(xiàng)優(yōu)秀科研項(xiàng)目的靈魂,由此可見,科教融匯教學(xué)理念的推行可為教師科研工作的開展注入源源不斷的活力。最為關(guān)鍵的是,在“物理化學(xué)”課程教學(xué)過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,積極思考,增強(qiáng)自學(xué)能力,具備接受新知識(shí)、掌握新技能的能力,以及將知識(shí)消化吸收轉(zhuǎn)化為自身的能力儲(chǔ)備的能力?!拔锢砘瘜W(xué)”課程科教融匯式教學(xué)方法的推行做到了教學(xué)服務(wù)科研,做到了學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)和研究興趣,引導(dǎo)學(xué)生參與真實(shí)科研項(xiàng)目,有利于在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中全面提高學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

(二)科研反哺教學(xué)

注重教學(xué)職能并不意味著忽略科研職能,而是要使教學(xué)和科研在高等教育質(zhì)量提升中齊頭并進(jìn),做到教研相長(zhǎng)[7]。首先,將科教融匯教學(xué)理念與“物理化學(xué)”課程教學(xué)相結(jié)合,使科學(xué)研究成果為教育實(shí)踐提供更加科學(xué)有效的指導(dǎo),從而形成良性循環(huán)。其次,將科學(xué)研究成果應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中,可以更好地指導(dǎo)教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生能夠更深入地理解和掌握知識(shí)?;凇拔锢砘瘜W(xué)”課程特點(diǎn),其理論知識(shí)枯燥乏味是一個(gè)長(zhǎng)期存在的問題。目前,高校已推行如研討式教學(xué)、案例式教學(xué)、線上線下相結(jié)合、多媒體教學(xué)、慕課教學(xué)等多種教學(xué)方法和合作式學(xué)習(xí)方式,有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣??平倘趨R式教學(xué)方法的推行有利于進(jìn)一步豐富教學(xué)改革模式,同時(shí)有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性,進(jìn)而逐步擺脫課堂枯燥的氛圍,以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)目的。此外,科教融匯式教學(xué)方法的推行也可提高教育的包容性和可及性,使科學(xué)與教育成果共享。值得注意的是,將科研成果融入教學(xué)實(shí)踐之中,可實(shí)現(xiàn)科研成果的普及化,將科研的神秘面紗逐漸褪去,使學(xué)生深刻感受到科研已從遙不可及變?yōu)橛|手可及,進(jìn)而提高學(xué)生參與科研的積極性。提升高校教師科研實(shí)力,堅(jiān)持以科研反哺教學(xué),構(gòu)建科教融合模式,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力[7]。

(三)促進(jìn)高素質(zhì)人才培養(yǎng)

功以才成,業(yè)由才廣。人才培養(yǎng)是高校的重要功能之一,人才質(zhì)量是檢驗(yàn)高校辦學(xué)水平的重要標(biāo)準(zhǔn),一流的人才質(zhì)量必定要建立在一流的教育工作基礎(chǔ)上[8]。教育的最終目的是人才培養(yǎng)??平倘趨R教學(xué)理念的提出,證明國(guó)家對(duì)人才的要求不僅僅是基礎(chǔ)培養(yǎng),更注重培養(yǎng)具備科研能力的高精尖人才。科學(xué)的方法和思維方式可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和批判性思維,使學(xué)生解決問題的能力得以增強(qiáng)??茖W(xué)的發(fā)展需要人才的培養(yǎng)和教育的普及,而科學(xué)的研究和應(yīng)用又可以為教育提供更多的資源和機(jī)會(huì)??平倘趨R式教學(xué)方法的推行,可以培養(yǎng)更多具備科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的人才,進(jìn)而推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步??平倘趨R具有2個(gè)重要的價(jià)值取向:一是作為人才培養(yǎng)的理念和方式,著眼于人才培養(yǎng);二是作為科技創(chuàng)新的理念和方式,著眼于科研創(chuàng)新與發(fā)展。在科技革命和產(chǎn)業(yè)變革高度融合的新時(shí)代,科技在高等教育與產(chǎn)業(yè)之間作為中介變量,起著橋梁作用??平倘趨R教學(xué)理念在“物理化學(xué)”等基礎(chǔ)性課程中的推行,也將對(duì)就業(yè)壓力的緩解起到極大的推動(dòng)作用,引領(lǐng)學(xué)生明確未來規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。在今后的發(fā)展中,科教融匯教學(xué)理念對(duì)“物理化學(xué)”課程教學(xué)的影響,乃至對(duì)更多相關(guān)課程的影響將逐步深化,終將實(shí)現(xiàn)為人類謀幸福、為社會(huì)謀發(fā)展的目標(biāo)。

四、促進(jìn)“物理化學(xué)”課程科教融匯式教學(xué)方法發(fā)展的舉措

“教而不研則淺,研而不教則空。”將科教融匯教學(xué)理念和“物理化學(xué)”等基礎(chǔ)性課程相結(jié)合,不僅需要教師不斷夯實(shí)個(gè)人的知識(shí)體系,積累豐富的科研經(jīng)驗(yàn),并始終保持對(duì)學(xué)術(shù)前沿的追蹤,同時(shí)還需要教師注重科研與教學(xué)活動(dòng)相結(jié)合,將科研方法、創(chuàng)新成果等融入課堂教學(xué)活動(dòng)中,使學(xué)生在學(xué)習(xí)基本理論知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新能力和科學(xué)研究方法[9]。

(一)科教融匯式教學(xué)方法在化學(xué)、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)中的實(shí)例

針對(duì)“物理化學(xué)”課程特點(diǎn),教師可在教學(xué)實(shí)踐中融入科研案例,實(shí)現(xiàn)科教融匯教學(xué)理念與“物理化學(xué)”課程教學(xué)活動(dòng)的完美結(jié)合。例如,在苯制備苯酚的氧化反應(yīng)中融入反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的知識(shí),獲得其連續(xù)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù);將吸附熱量的測(cè)定應(yīng)用于吸附強(qiáng)弱的判斷,并將吸附的強(qiáng)弱和催化反應(yīng)的選擇性活性關(guān)聯(lián);通過反應(yīng)過程的動(dòng)力學(xué)研究,確定反應(yīng)的級(jí)數(shù),并結(jié)合量化計(jì)算確定反應(yīng)機(jī)理等[2]。物理化學(xué)的重頭戲是熱力學(xué)相關(guān)研究,其對(duì)研究反應(yīng)的可行性具有重要作用。根據(jù)已知的反應(yīng)焓變、熵變、溫度,根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,可得出反應(yīng)吉布斯自由能的變化。將此公式引入到科研工作(如藥物緩釋等)的計(jì)算之中,可豐富論文的理論深度,增強(qiáng)研究工作的可信服性。

(二)科教融匯式教學(xué)方法在膠體化學(xué)中的實(shí)例

在講授膠體化學(xué)中膠體的制備知識(shí)點(diǎn)時(shí),教師可引入黃金在通常情況下是黃色的,但在1857年,英國(guó)著名科學(xué)家M.法拉第(M. Faraday)合成了鮮艷的酒紅色金溶膠的事例引發(fā)學(xué)生的興趣及思考,隨后可介紹經(jīng)典的金納米溶膠的合成方法,并帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室采用回流法制備粒徑為25 nm的金納米溶膠,讓學(xué)生觀察所制備的酒紅色金納米溶膠,并通過紫外可見吸收光譜對(duì)材料進(jìn)行表征。同時(shí),教師還可向?qū)W生展示金納米溶膠的透射電鏡圖,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)溶膠的直觀感受。此外,還可對(duì)金納米溶膠的丁達(dá)爾效應(yīng)進(jìn)行表征,即當(dāng)一束光線透過膠體,從入射光的垂直方向可以觀察到膠體里出現(xiàn)的一條光亮的“通路”,這種現(xiàn)象叫丁達(dá)爾現(xiàn)象,也叫丁達(dá)爾效應(yīng),并強(qiáng)調(diào)丁達(dá)爾效應(yīng)是基于膠體中分散質(zhì)的散射而產(chǎn)生的。金納米溶膠是一種基礎(chǔ)且經(jīng)典的金屬納米材料,因此,對(duì)其制備及表征過程的了解是帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)科研實(shí)驗(yàn)室的不二之選,同時(shí),動(dòng)手操作也能進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)物理化學(xué)理論知識(shí)的理解與鞏固。在此過程中,不僅涉及科研環(huán)節(jié)中材料的制備方法與表征手段等知識(shí),還培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工匠精神。

(三)科教融匯式教學(xué)方法在界面現(xiàn)象中的實(shí)例

在“物理化學(xué)”《界面現(xiàn)象》這一章節(jié)中,主要涉及把一定大小的物質(zhì)分割得越小,則分散度越高,比表面積也越大的知識(shí)點(diǎn)。例如,當(dāng)將邊長(zhǎng)為10-2 m的立方體分割成10-8 m的小立方體時(shí),比表面積增長(zhǎng)了100萬(wàn)倍。由此可見,達(dá)到納米級(jí)的超細(xì)微粒具有巨大的比表面積,因而具有許多獨(dú)特的表面效應(yīng),這也成為新材料和多相催化方面的研究熱點(diǎn)。小顆粒的分散系統(tǒng)往往具有很大的比表面積,因此,由界面特殊性引起的系統(tǒng)特殊性十分突出。一些多孔物質(zhì)如硅膠、活性炭等,也有很大的比表面積。這些比表面積幾乎都是由內(nèi)部孔道(內(nèi)表面)提供的。這些孔道可應(yīng)用于當(dāng)前極具吸引力的研究方向,如催化、載藥等方面。催化、載藥等功能的發(fā)揮離不開材料豐富的內(nèi)部孔道效應(yīng)。值得關(guān)注的是,在講解吸附等溫線的5種分類及表征時(shí)可適當(dāng)引入BET(Brunauer、 Emmett、Teller)比表面積測(cè)試法的介紹,強(qiáng)調(diào)此種表征手段是科研活動(dòng)中對(duì)孔狀材料表征的必不可少的手段之一。BET比表面積測(cè)試法可用于測(cè)試材料的比表面積、孔容、孔徑分布及氮?dú)馕矫摳角€,對(duì)于研究多孔材料的性質(zhì)具有至關(guān)重要的作用。通過相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生感受到物理化學(xué)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)可為日后科研活動(dòng)的開展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),體會(huì)到理論與科研的距離并不遙遠(yuǎn)。

由此可見,教學(xué)活動(dòng)與科研工作并不是相互獨(dú)立且割裂的關(guān)系,二者關(guān)系密切,交融互通??平倘趨R式教學(xué)方法的推進(jìn),是一項(xiàng)針對(duì)教學(xué)與科研“雙向奔赴”的重大舉措。不僅有利于師生科研素養(yǎng)的提升,而且對(duì)教學(xué)改革質(zhì)量的提高起到促進(jìn)作用,同時(shí)可充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,突出學(xué)生的主體地位,從而增強(qiáng)人才競(jìng)爭(zhēng)的綜合實(shí)力。

五、結(jié)束語(yǔ)

“物理化學(xué)”作為一門基礎(chǔ)課程,本身具有知識(shí)點(diǎn)繁多、公式復(fù)雜、內(nèi)容枯燥等弊端,而將前沿科研的活力注入到“物理化學(xué)”課程教學(xué)實(shí)踐之中,有利于形成優(yōu)化教學(xué)效果與促進(jìn)科研發(fā)展的雙贏局面。將科教融匯式教學(xué)方法在“物理化學(xué)”等基礎(chǔ)課程中推行,無論是對(duì)于基礎(chǔ)教學(xué)的改革,還是對(duì)科學(xué)研究的發(fā)展,其目的都是為了培養(yǎng)高素質(zhì)人才的共同目標(biāo)而奮斗。因此,推行科教融匯式教學(xué)方法的探索與發(fā)展刻不容緩。當(dāng)然,對(duì)教學(xué)方法的認(rèn)識(shí)和探索是永無止境的,依然在不斷研究、探討和改進(jìn)中。希望在今后的教學(xué)過程中,隨著科教融匯式教學(xué)方法在“物理化學(xué)”課程教學(xué)實(shí)踐中的推行,可以取得更好的效果。

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■ 編輯∕陳晶

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