物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新

向翠麗 鄒勇進(jìn)

（桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,廣西 桂林541004）

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程，面向化學(xué)、化工、環(huán)境、生物、食品、制藥、材料等各專業(yè)的學(xué)生開設(shè)，是高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才不可缺少的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)注重實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)技能的掌握、科學(xué)思維能力的培養(yǎng)以及解決實(shí)際問題能力的提升，在鍛煉學(xué)生思考能力、動手能力、科學(xué)研究能力等方面具有重要的作用。隨著現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的飛速發(fā)展，教育理念的不斷更新，實(shí)驗(yàn)方法也在不斷改進(jìn)，傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的問題日益突出,如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，更新速度緩慢，多以驗(yàn)證經(jīng)典理論為主，缺少與現(xiàn)實(shí)生活、現(xiàn)代前沿科技的融合，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣不高，創(chuàng)新能力不足,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)新知識和綜合素質(zhì)的提高；實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備落后，操作方法復(fù)雜耗時(shí),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差大，直接影響學(xué)生的積極性；實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式單一、落后,未充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，建立計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺；實(shí)驗(yàn)課程的考核機(jī)制單一,無法公正的評價(jià)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力等。針對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的這些問題，我們在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中針對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核機(jī)制進(jìn)行了改革和實(shí)踐，并取得了良好的效果。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

目前物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱所規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)往往以物理化學(xué)理論課知識為主線，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，旨在讓學(xué)生掌握基本的物化實(shí)驗(yàn)儀器操作方法，通過實(shí)驗(yàn)來鞏固物化理論課所學(xué)知識。這一目標(biāo)要求過低，很難提高學(xué)生的實(shí)際分析解決問題的能力及創(chuàng)新意識。因此，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，并能盡量的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上應(yīng)進(jìn)行改革，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上應(yīng)該分基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在初步接觸物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先做的，其目的旨在加強(qiáng)學(xué)生對基本理論的理解掌握，提高基本實(shí)驗(yàn)操作技能。這類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)精心選擇，既要與理論課緊密相關(guān)，達(dá)到理論和實(shí)踐相結(jié)合，既能使練習(xí)基本操作，又能加深學(xué)生對物理化學(xué)原理的掌握。比如恒溫槽的裝配和性能測定、電導(dǎo)法測定乙酸的電離常數(shù)、最大氣泡法測定溶液的表面張力等。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的延續(xù)，通過這些實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深對基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基本理論和基本知識的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本操作技能，確保學(xué)生掌握物理化學(xué)的實(shí)驗(yàn)的基本方法，訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力和動手能力，同時(shí)，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力，使學(xué)生對所學(xué)知識真正做到融會貫通。在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置中，適當(dāng)?shù)脑黾泳C合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和動手能力，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主觀能動性尤為重要。例如，“環(huán)己烷-乙醇雙液系氣液平衡相圖”，實(shí)驗(yàn)所涉及的儀器旋光儀，操作非常簡單，也是熱力學(xué)必做的實(shí)驗(yàn)之一，可以作為基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。但是，實(shí)際影響雙液系相圖繪制的實(shí)驗(yàn)參數(shù)很多，如溶劑、溫度、旋光儀的調(diào)節(jié)校準(zhǔn)、大氣壓等。這樣我們可以將其歸入綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過自主查閱相關(guān)書籍和文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇儀器設(shè)備，配制藥品和試劑，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問題，最后寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生，既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2 教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革

傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，老師先講解原理，數(shù)據(jù)處理，再演示具體操作步驟，學(xué)生復(fù)制一遍老師的演示就可以完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)主體對新實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)情況、理解能力、動手能力、理論基礎(chǔ)等參差不齊，在這種教學(xué)方式下，學(xué)生缺乏主動性和創(chuàng)新性，有些理論知識掌握較差的學(xué)生很難明白實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，在做實(shí)驗(yàn)和做實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程中遇到問題，無法獨(dú)立解決，所以這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式己經(jīng)不能滿足研究性實(shí)踐型人才培養(yǎng)的需要，必須對實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的教學(xué)手段加以改變，使學(xué)生能真正從實(shí)驗(yàn)課中獲益。教學(xué)模式上，打破傳統(tǒng)的“講解-做實(shí)驗(yàn)-處理數(shù)據(jù)報(bào)告”的傳統(tǒng)模式，加強(qiáng)學(xué)生的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)理論課與實(shí)踐課的結(jié)合，把實(shí)驗(yàn)課融入到理論課的講授中，而不是講實(shí)驗(yàn)課完全獨(dú)立開來；教學(xué)手段上，以學(xué)生為主體，發(fā)揮其“主人翁”的作用，提高師生之間的互動效果，加強(qiáng)課堂提問環(huán)節(jié)和師生之間的互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。充分利用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使演示實(shí)驗(yàn)達(dá)到生動直觀的效果；提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，督促學(xué)生學(xué)習(xí)基本的數(shù)據(jù)處理軟件，如Excel或origin軟件。并強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)處理時(shí)，誤差分析的重要性。

3 建立多元有效的考核評價(jià)體系

教師需要及時(shí)的檢查教學(xué)效果好壞，以便能根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況，查缺補(bǔ)漏，適時(shí)的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提高課程教學(xué)質(zhì)量。而有效獲得學(xué)生對所學(xué)知識的反饋信息的最直接方式就是制定考核制度。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的評價(jià)方法主要依據(jù)學(xué)生平時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，無法真正反映出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程的表現(xiàn)。為了能全面的評估學(xué)生的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的掌握情況，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績考核應(yīng)分為三部分：課堂實(shí)驗(yàn)操作成績、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績和期末成績。而課堂實(shí)驗(yàn)操作成績又細(xì)分為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評分中，也不應(yīng)只考慮數(shù)據(jù)處理及其結(jié)果的好壞，應(yīng)將學(xué)生撰寫報(bào)告的規(guī)范性及誤差分析情況也納入評價(jià)中。期末考試，應(yīng)該設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)，完成報(bào)告，這樣才能綜合反映出學(xué)生的創(chuàng)新能力。總之，要建立起一套多元有效的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的考核評價(jià)體系，以達(dá)到真正的公平，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4 總結(jié)

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，需要與時(shí)俱進(jìn)，不斷探索和改進(jìn)。筆者從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)模式及考核方式三個(gè)方面提出了一些思路和設(shè)想，并用于實(shí)際教學(xué)中，取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了增強(qiáng)，但仍然存在很多不足。在今后的教學(xué)中，需要不斷的調(diào)整改革的方式方法，真正提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和學(xué)生的實(shí)踐能力。

［1］楊媛.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的建議[J].廣州化工,2014,41：146.

［2］王芳.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].廣東化工,2014,41：286.

［3］穆筱梅.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].廣州化工,2014,42：212.

［4］劉勇平.物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革實(shí)踐[J].科技視界，2014,10：44.