簡析化工專業(yè)物理化學實驗教學改革與探索論文

　　物理化學實驗在化學化工類專業(yè)中處于非常重要的位置，是本科層次化學化工類專業(yè)學生實驗技能、實驗綜合能力和綜合素質培養(yǎng)提高的重要部分。與其它化學實驗課程不同的是，物理化學實驗更側重于定量地解釋化學過程的規(guī)律，所采用的實驗方法更加多種多樣，涉及到熱、電、光、聲、磁等物理方面的內容較多。長期以來我校的物理化學實驗教學存在突出的問題有：(1)由于受到傳統(tǒng)教學觀念、思想的束縛和教與學地位認識不清，實驗教學始終擺在一個單純配合驗證理論教學的從屬地位上，成了理論課的附庸課。(2)學生對實驗課的重要性認識不夠，積極性差，課前不預習，課上不思考，缺乏探究意識，認為實驗課總歸會過關的，有時候老師也沒有把知識的學習、能力的培養(yǎng)、綜合素質的提高放在實驗教學的第一位。(3)實驗內容過份側重學科訓練，實驗功能單一，主要是驗證性實驗，缺少綜合性、設計性實驗，學生學習興趣低，應付了事。(4)學生實驗挫敗的心理素質差，在實驗中，若出現(xiàn)“異常”情況和實驗失敗時不能冷靜地分析原因，尋求解決問題的辦法。這些現(xiàn)狀導致學生實驗能力培養(yǎng)與訓練的削弱以及抑制了學生主觀能動作用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此傳統(tǒng)的物理化學實驗教學模式很難適應社會對高級人才素質的要求，為了提高教學質量，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新能力，提高學生學習的主動性，我們對化工專業(yè)物理化學實驗教學進行了改革。

　　1調整實驗課程結構，優(yōu)化實驗教學內容

　　由于長期以來在物理化學實驗教學中，通常較多重視的是實驗課程的顯性功能，例如驗證化學理論、訓練化學實驗操作、學習有關數(shù)據(jù)的處理方法等，而對訓練學生的實驗觀察能力和創(chuàng)造能力重視不夠，缺少培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和解決問題、分析問題的能力，因此，必須從物理化學實驗課程結構、實驗教學內容等方面進行改革與整合。

　　1.1調整實驗課程結構

　　打破物理化學實驗教學隸屬于相應理論課程開設的傳統(tǒng)模式，實驗獨立設課，構建新的物理化學實驗課程體系，新的課程體系是以物理化學的基本原理為基礎，以學生的實驗能力為核心，以訓練學生的實驗技能與操作為主線而建立。

　　1.2優(yōu)化實驗教學內容

　　物理化學實驗內容分成四大部分：(1)實驗基本理論與技術講座;(2)基本試驗的訓練;(3)綜合試驗;(4)設計試驗。并以先基礎，再綜合，后設計的實驗課程設置模式，這樣可以實現(xiàn)對學生循序漸進，靈活多樣，因材施教的教學新模式，提高了學生的綜合素質和實驗技能，培養(yǎng)學生的科學思維能力和創(chuàng)新能力。

　　目前我校物理化學實驗可開設的實驗數(shù)目一共有13個，改革前，必做的實驗為10個，改革后必做實驗為10個，選做實驗3個。選做實驗由實驗指導教師向學生提供實驗題目、與實驗內容有關的知識點、實驗的目的意義和現(xiàn)有的實驗條件、本實驗方法和手段在未來科研開發(fā)中的一些具體應用等，激發(fā)學生的學習熱情。然后學生根據(jù)實驗指導教師提出的要求進行查閱文獻，了解目前國內外相關實驗的測試方法和手段以及研究進展。學生通過對收集到的文獻進行科學分析對比，提出自己的見解。并且每位學生在此基礎上制定一個較為完整的方案，雖然學生設計的實驗方案不一定合理、科學，也不一定跟現(xiàn)有的實驗條件相匹配等，但是教師可以把學生組織在若干小組內，進行討論，公開收集到的相關信息，并根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件，探討其方案的可行性，通過多方案的對比分析，選出大家認為較為合理的方案。在整個討論過程中，教師的作用是給予適當?shù)闹笇�。這樣可以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力和創(chuàng)新能力。

　　2改進教學方法，采用現(xiàn)代教學手段

　　長期以來，大部分物理化學實驗教學采用灌輸式教學方法，簡單落后，教師對實驗的各個細節(jié)完全交代清楚，因此學生不知不覺就產(chǎn)生了一些依賴老師的思想，很多學生在課前預習只是一種形式，為了完成老師布置的任務而將實驗內容抄了一遍，葫蘆畫瓢來模仿，甚至根本就沒有通過大腦思考，無法調動學生的主觀能動性，學生感到枯燥無味，積極性和創(chuàng)造性得不到發(fā)揮，也滿足不了實驗教學對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，因此必須對傳統(tǒng)的教學方法和手段進行改革。

　　2.1部分實驗“先做后講”

　　在實驗課教學過程中，我們根據(jù)不同專業(yè)的學生特點和實驗內容進行調整教學方法。對于那些實驗原理、實驗所用的儀器及實驗內容較為簡單時，可采用“先做后講”的方法。即教師在實驗前不先講解實驗內容，實驗操作等，學生在做好實驗預習的基礎上直接進行實驗，最后，教師根據(jù)實驗的情況進行總結和解析。因此，如果學生沒有做好預習，是很難按計劃完成任務的。預習與否、預習態(tài)度和質量決定實驗的成功與否。因此，該方法可以促使學生主動預習實驗內容。由于實驗是學生自己實施進行，且在相互討論的基礎上自己進行推斷，從而大大激發(fā)了學生的學習興趣。

　　2.2設計實驗“開放式”

　　在傳統(tǒng)的化學實驗教學中，由于大多數(shù)實驗以教科書按部就班地進行，學生按教材上所寫的實驗步驟做完一遍，交上實驗結果，教師通過將學生的實驗結果與標準結果比較進行實驗成績評定。這種教學方式在化學化工人才的實驗知識和實驗技能的培養(yǎng)過程中也發(fā)揮過重要作用。但這種教學模式很難做到因材施教，不利于培養(yǎng)學生學習的興趣，難以激活創(chuàng)新思維。因此我們通過對設計實驗開放式教學來解決這個問題，并在開放式實驗教學課中，改變強調一次性獲得準確結果的觀念，允許出現(xiàn)誤差或失敗，讓學生從失敗中學習，通過重復實驗達到實驗教學的要求。對實驗課時長，難以在課內重做，可在課余時間進入實驗室訓練。開放式實驗，有利于對學生因材施教，有利于學生個性發(fā)展，也有利于培養(yǎng)學生對化學實驗的興趣。幾年的實踐證明，學生對開放式實驗教學方式比較歡迎，普遍反映學習效果較好。

　　2.3教學手段“現(xiàn)代化”

　　盡管實驗教學本身就是直觀教學，但由于物理化學實驗儀器水平較低，儀器數(shù)量不足;人力投入不夠和教學效果不理想等原因，因此還是要重視現(xiàn)代化教學手段的運用，特別要重視計算機多媒體在物理化學實驗教學的作用，使學生學習和掌握更多的儀器使用和操作技術，更深刻地理解實驗原理和數(shù)據(jù)處理方法。例如通過多媒體課件，向學生較系統(tǒng)的講授數(shù)據(jù)處理和誤差傳遞、真空技術、溫標及測溫技術、電工電子技術、常用儀器、實用電路及線路分析、常用配套電極的制備方法等，通過物理化學實驗技術知識講座的開設加強了學生對有關基礎知識、基本技能的掌握。此外，實驗數(shù)據(jù)處理能力也是物理化學實驗非常重要的一部分，加強這一能力的培養(yǎng)，我們既要學生注意實驗過程中數(shù)據(jù)記錄與整理，更要注意實驗后的數(shù)據(jù)分析與處理。隨著計算機的普遍應用，可以使用計算機處理實驗數(shù)據(jù)。物理化學實驗中最常見的數(shù)據(jù)處理是實驗數(shù)據(jù)作圖或對實驗數(shù)據(jù)計算后作圖，然后線性擬合或非線性曲線擬合求得需要的參數(shù)，用Origin軟件在計算機上很快完成。如“液體飽和蒸氣壓的測定”、“一級反應——蔗糖的轉化”、“丙酮碘化反應速率常數(shù)的測定”、“乙酸乙酯皂化反應速率常數(shù)的測定”、“氫超電勢的測定”、“粘度法測大分子化合物的分子量”、“固體比表面的測定”等實驗用線性擬合的方法。

　　2.4考試方式“多樣化”

　　改變以往物理化學實驗成績主要根據(jù)實驗報告成績和期末筆試成績來評定的方式，建立“注重平時、能力為主，兼顧理論，口筆結合”的綜合考核辦法，其中課前預習、實驗操作、實驗態(tài)度、獨立工作能力、儀器保護及損壞情況、環(huán)境衛(wèi)生及實驗報告等內容，記入學生個人學習檔案，作為平時成績，占總成績的40%;期末進行筆試、實際操作、口試三結合的考核辦式，分別總成績的20%。筆試主要注重于實驗原理和實驗數(shù)據(jù)處理方面的內容,實驗操作和口試是在實驗室當場抽簽進行，把學生做過的實驗事先做了一些改動后，然后制成卡片讓學生隨機抽取，抽到哪個實驗，卡片上設有口試題，在學生實驗操作過程中就口試題進行解答。通過嚴格的成績考核，不只是為了給學生一個學習成績，也是該課程最后一次實驗技能進一步強化的鞏固過程，有助于加強學生綜合素質的培養(yǎng)。

　　3結語

　　幾年來，我校的物理化學實驗課程經(jīng)過不斷改革探索和實踐，通過改革教學內容和課程體系、教學方法和手段以及考核辦法;通過減少驗證性實驗、增加綜合性實驗，開設設計性實驗等，學生的綜合素質得到了增強，特別是在對待物理化學實驗課程的態(tài)度上，學生較為重視，通過這一教學環(huán)節(jié)，學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力得到了提高，效果是令人滿意的。但由于我校是一所普通地方工科院校，基礎差，起步晚，儀器水平較低，儀器數(shù)量不足，要真正使物理化學實驗改革具有開拓性，尚需要更深入的探討和實踐。

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