物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排淺見(jiàn)*

焉炳飛

(煙臺(tái)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005)

眾所周知，化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在化學(xué)學(xué)科的教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用。在普通高等院校的化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)思維與科研能力、創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力，是全面推進(jìn)素質(zhì)教育及培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的最基本教學(xué)方式之一。多年來(lái)普通高等學(xué)校的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是按照現(xiàn)行的化學(xué)二級(jí)學(xué)科為構(gòu)架而設(shè)立的課程體系，包括無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是普通高等院?；瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)、化工專(zhuān)業(yè)、高分子工程專(zhuān)業(yè)、生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)、食品科學(xué)專(zhuān)業(yè)、材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)、環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)、藥學(xué)專(zhuān)業(yè)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程[1]。

目前的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)教材基本上是按照熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)、表面與膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)K化編排[2-3]，那么實(shí)驗(yàn)課的具體安排就顯得尤為重要了，日過(guò)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)安排不合理、不細(xì)致，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)性及連貫性在一定程度上遭到了破壞，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果也必定大打折扣，達(dá)不到人才培養(yǎng)要求。2014年以來(lái)，我們配合煙臺(tái)大學(xué)物理化學(xué)精品課程及基礎(chǔ)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，邊探索邊實(shí)踐，本文就物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排中存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)方法進(jìn)行討論，希望有助于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。

1 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排中存在的問(wèn)題

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及教學(xué)方法陳舊

目前物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容大多是傳統(tǒng)的、經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)安排上也是“照方抓藥”式的，實(shí)驗(yàn)的難度一般較低、實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容一般比較單調(diào)；在教學(xué)安排上，往往對(duì)不同專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)相同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不能體現(xiàn)學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和需求，學(xué)生不知道做這些實(shí)驗(yàn)是為了什么，因此實(shí)驗(yàn)課積極性很低；實(shí)驗(yàn)課的授課方式多為實(shí)驗(yàn)教師先講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并做演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只要按照課本及實(shí)驗(yàn)教師講解的步驟進(jìn)行按部就班的操作，便可準(zhǔn)確得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果[4]。這些經(jīng)典的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)技能有一定的意義，但基本上局限于“操作工”的角色，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以培養(yǎng)學(xué)生的興趣、拓展學(xué)生的思維，從而使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)枯燥乏味，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏好奇心和探索欲[5]。

1.2 實(shí)驗(yàn)課與理論課教學(xué)進(jìn)度不同步

多年以來(lái)，物理化學(xué)的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)是分割開(kāi)的，給學(xué)生上理論課的教室并不一定會(huì)擔(dān)任實(shí)驗(yàn)課的指導(dǎo)教師，不利于學(xué)生與老師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的互動(dòng)和交流；由于理論課與實(shí)驗(yàn)課的進(jìn)度并不一致，這將導(dǎo)致學(xué)生學(xué)到理論知識(shí)后很久才能進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，而此時(shí)學(xué)到的理論知識(shí)已經(jīng)淡忘了，甚者理論知識(shí)還沒(méi)有來(lái)得及學(xué)習(xí)，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課便已開(kāi)課。因此造成理論知識(shí)與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程不能有機(jī)聯(lián)系，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只會(huì)“照貓畫(huà)虎”，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程是一個(gè)機(jī)械的過(guò)程，大大降低了教學(xué)效果[6]。

1.3 實(shí)驗(yàn)缺乏連貫性

現(xiàn)階段的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)教材基本上是按照熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)、表面與膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)K化編排。側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)單一實(shí)驗(yàn)技能的掌握，而忽略了實(shí)驗(yàn)之間關(guān)聯(lián)性及實(shí)驗(yàn)技能綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)。加強(qiáng)普通高等學(xué)校學(xué)生化學(xué)綜合技能及創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，需要對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行有效的整合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多種實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，這將對(duì)大學(xué)生綜合素質(zhì)的提高起到積極的促進(jìn)作用[7]。

2 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排應(yīng)對(duì)方法

2.1 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及教學(xué)方法

在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，因?qū)W科的理論性比較強(qiáng)、內(nèi)容也比較抽象等特性，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上多年沒(méi)有大的改變，想要從根本上轉(zhuǎn)變學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高學(xué)生對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)可度和積極性，應(yīng)當(dāng)充分考慮學(xué)生的個(gè)體差異，充分體現(xiàn)不同專(zhuān)業(yè)的特色，根據(jù)每個(gè)專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向，不斷調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與思路，努力做到與時(shí)俱進(jìn)[8]。此外，根據(jù)不用班級(jí)學(xué)生的具體情況選用不同的教學(xué)方法，如：讀書(shū)指導(dǎo)法、直觀講授法、練習(xí)法、自主討論法以及講授法等等，不同的教學(xué)方法會(huì)起到不同的教學(xué)效果，恰當(dāng)?shù)倪x擇實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法或者建立多樣化教學(xué)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)課的課堂效果起到至關(guān)重要的作用，也有助于培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立有效的學(xué)習(xí)方法及養(yǎng)成正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)觀。

2.2 實(shí)驗(yàn)課與理論課程同步開(kāi)展

在普通高等教育教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)與課堂理論教學(xué)發(fā)揮同等重要的作用，當(dāng)代大學(xué)生既要注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)也要不斷將強(qiáng)自身實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)應(yīng)盡量與理論課同步開(kāi)展，在理論指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中驗(yàn)證并鞏固所學(xué)理論知識(shí)，增進(jìn)理論知識(shí)與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程的有機(jī)聯(lián)系，提高了學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提升學(xué)生的科學(xué)思維與科研能力。

2.3 組合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行組合編排，組成模塊化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)時(shí)按照模塊化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)，如：將燃燒熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)、凝固點(diǎn)降低法測(cè)定分子量和旋光法測(cè)定蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)三個(gè)實(shí)驗(yàn)組合為一個(gè)模塊實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。燃燒熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，將待測(cè)物由萘片更換為蔗糖，這也符合我校基礎(chǔ)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)中心高度重視貫徹綠色化學(xué)的教學(xué)的理念，凝固點(diǎn)降低法測(cè)定分子量和旋光法測(cè)定蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象也為蔗糖，通過(guò)這種以蔗糖為待測(cè)物多種測(cè)試方法組合成的模塊實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都是相對(duì)獨(dú)立的，但又相互關(guān)聯(lián)，同時(shí)該模塊化的實(shí)驗(yàn)組合到一起便是一個(gè)新穎的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也促使學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 結(jié) 語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是普通高等教育的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)課的授課安排尤為重要，要充分意識(shí)到實(shí)驗(yàn)課教學(xué)安排工作在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要意義。合理科學(xué)的實(shí)驗(yàn)安排，既使得實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程順暢高效，而且調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的熱情，使學(xué)生實(shí)踐技能得到提升，又培養(yǎng)了大學(xué)生的科學(xué)思維與科研能力、創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。對(duì)原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行重組，對(duì)提高普通高等院校學(xué)生化學(xué)技能是一種非常有益的嘗試，符合全面推進(jìn)素質(zhì)教育及培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求。