淺析如何上好物理化學實驗課

李海燕，李亞敏，李永紅，冷春莉

（河南大學 化學化工學院，河南 開封 475001）

物理化學實驗是物理化學課程的一個重要組成部分。主要目的是培養學生掌握物理化學實驗的基本方法和技能，使學生能夠借助于實驗教學加深對物理化學基本概念的理解，對物理化學的基本原理形成規律性的認識，提高其靈活運用物理化學基本原理判斷和解決實際問題的能力，培養學生將來獨立從事科學研究工作的能力。然而，目前在物理化學實驗教學過程中存在的一些問題嚴重阻礙了學生對實驗操作的積極性、主動性，進一步阻礙了物化實驗在人才培養方面發揮的功能。

一、物化實驗教學中存在的問題

1.儀器設備落后。物理化學實驗中涉及到的儀器種類繁多。一些舊的儀器設備，穩定性不高，測量數據不精準，某些儀器實驗前調試工作繁瑣，耗時較長，并且學生較難掌握其使用方法，不僅無法取得理想的效果，而且嚴重阻礙了學生的積極性。比如在恒溫水浴的裝配及性能測試實驗中，貝克曼溫度計的調節就是個技術活，有些學生幾個學時下來還沒有調節好溫度計，不僅延長了實驗學時，而且使學生對實驗完全失去了興趣和耐心。再比如凝固點降低測定物質摩爾質量的實驗中，用的是手動攪拌，攪拌速度不均勻，最終所得到的環己烷的凝固點與理論值相差較大。

2.學生對實驗課不重視。物理化學實驗的安排主要是以驗證性實驗為主，因此，教材編排時實驗內容中均詳細列出了實驗的目的、原理，所用到的儀器和試劑以及詳細的實驗操作步驟。而實驗課的進行通常是按照學生課下預習、教師課堂講解、老師指導下學生動手操作、學生提交實驗報告這樣一個固定的模式來進行的。盡管老師每次都會檢查學生的預習報告，但是由于學生對教材的依賴性及對實驗課缺乏重視，預習報告通常是照著課本抄抄了事。課下沒有認真預習，即使老師進行了講解，動手操作時，仍有部分學生不知所措，只好翻開教材對著課本照單抓藥，這樣不僅不能加深學生對所學書本知識的理解，培訓其基本的實驗技能，更罔顧要培養學生從事科研工作的能力了。

3.實驗內容超前于理論課。許多高校中普遍存在著實驗內容超前于理論課的情況，學生還沒有相關的理論基礎，就要開始這方面的實驗，結果只能是依葫蘆畫瓢，草草地完成實驗了事。沒有相關的理論知識支撐，老師需要花費很多時間去講解實驗原理，但是受到實驗學時的限制，老師不可能講解的非常詳細，因此學生對相關知識也只能是一知半解，大大降低了學生對實驗的興趣，從而也降低了物理化學實驗的教學效果。

二、物化實驗教學的改進措施

1.嚴把預習關。為了讓實驗課真正地發揮作用，我們對實驗前的預習進行了強化。首先，在學生進入實驗室之前對預習報告進行檢查，其內容主要包括實驗的目的、原理、儀器和試劑、操作步驟、數據記錄表格、注意事項等，并要求學生將預習過程中不明白的地方提出來，并將預習報告打分記入總成績。為了進一步強化學生對實驗的熟悉程度，課堂講授時，我們還以提問的方式再次檢查學生的預習情況，從而啟發學生的思維，這樣做的結果不僅加大了學生對實驗課的重視程度，還提高了學生的積極性以及對實驗的興趣，實驗課程不僅能夠順利完成，而且還縮短了學時。

2.更新部分儀器設備。為了使基礎實驗課的內容更好地適應當前科學技術的發展，在學校資助下，我們更新了一批陳舊落后的儀器。比如將貝克曼溫度計換成了數字式精密溫差測量儀，大大節省了實驗中調節貝克曼溫度計的時間，而且讀數方便，數據結果的可靠性也提高了。在凝固點降低測定物質摩爾質量實驗中，我們購置了一體化的凝固點測定裝置，攪拌速度容易控制而且攪拌均勻，實驗數據精準性大大提高，實驗結果比較接近于文獻值。新儀器設備的投入使用，大大縮短了實驗的時間，激發了學生對實驗的興趣，提高了實驗的質量，同時也使學生從中感受到了科技的進步對獲取知識的重要性。

3.更新實驗教材。每一所院校所購置的儀器都不盡相同，而且儀器也在不斷地更新，因此一本實驗教材并不是通用的。我們實驗課題組的老師根據本實驗室所擁有的儀器設備編寫了特色鮮明的物化實驗教材，使實驗內容與實驗室現有儀器設備相配套，從而避免了學生使用其他教材導致的預習內容與實際操作脫節的問題。

4.多媒體教學及Origin數據處理軟件的應用。傳統的物化實驗教學均是教師處于主動地位，大大降低了學生對理論知識學習的興趣，而且物化實驗課采用的是大循環的方式，還存在部分實驗超前理論課教學的情況，再加上實驗學時的限制，課堂上老師不可能把每個實驗都從頭到尾詳細地講解一遍，因而無法達到預期的教學效果。而多媒體技術具有強大的信息傳播功能，在教學方面展現出了新的應用前景。多媒體課件的使用不僅可以節省課堂板書時間，而且課堂容量大，教師可以在課堂上給學生講授更多的知識，極大地提高了學生學習的積極性和學習效率。物理化學實驗數據的處理也是物理化學實驗不可缺少的一部分，但是目前實驗數據的處理方法落后，大多還是采用坐標紙手工作圖，不僅費時費力，且誤差較大，這將不可避免地影響到實驗結果的準確性。而采用Origin軟件來處理實驗數據，不僅可以減少手工處理數據的復雜性，而且能減少數據處理過程中產生的人為誤差。

5.期末考核制度的改革。對物理化學實驗進行期末考核是本課程不可缺少的一個重要環節。在傳統的考核方式中，我們主要是采用實驗報告占70%，筆試占30%的考核方法。由于占70%的實驗報告足以讓學生及格，因此大多數學生根本不重視筆試。于是我們改革了考核辦法。方法如下：期末成績=實驗報告×40%+課堂表現×60%。其中課堂表現包括實驗操作能力、對實驗的認真程度、預習報告、是否遵守實驗室紀律等四個方面來進行考核。實驗報告則根據是否按時完成實驗報告、內容是否完整、數據處理是否正確、是否存在實驗報告的抄襲等進行分段評分。雖然去掉了筆試環節，但由于課堂表現都是現場打分，且降低了實驗報告的比例，因此大大提高了學生對實驗課的重視程度，有助于加強學生綜合素質的培養。

目前對于物化實驗教學的改革我們已經取得了初步的成果，提高了學生對實驗課的重視程度，激發了學生做實驗的熱情，培養了學生的實驗操作能力，但是我們應該意識到物理化學實驗教學的改革是一項長期而艱巨的任務，比如，我們還需要將部分科研成果融入到實驗教學中（關于這一點有部分院校已經實現），增加綜合性實驗所占的比例等，以便進一步培養學生的創新能力以及將來獨立從事科學研究工作的能力。

[1]張敬來，王守斌，楊大綱，等.物理化學實驗[M].鄭州：河南大學出版社，2008.8.

[2]馬瑜璐，劉幸平.物理化學實驗教學改革的探索[J].衛生職業教育，2013，31（16）：89-90.

[3]趙艷茹，趙建勛，溫亞麗.多媒體在物理化學教學中的應用[J].平頂山師專學報，2002，17（2）：74-75.

[4]郭小群.信息技術在物理化學實驗教學中的應用研究[J].廣東化工，2012，39（9）：219-220.