高校物理化学实验的教学改革初探

[摘 要] 本文从提高学生实践能力入手，结合河套学院的具体情况，通过对物理化学实验教学观念、教学内容、教学方法及考核方式等方面的改革，使学生掌握物理化学实验的基本原理和方法，提高其实践技能和创新能力。

[关键词] 物理化学实验；教学改革；探索

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2017） 08-0096-02

物理化学是化学的最重要的基础学科之一，是应用化学、化工、生物、环境材料、冶金等专业的专业必修课，它综合了化学、物理学和高等数学的基础知识，是整个化学知识体系的理论基础，它在基础课和专业课之间起着桥梁和纽带的作用。物理化学的重要性显而易见，但是很多学生认为物理化学难学，对物理化学没有兴趣，主要是因为物理化学具有非常强的理论性和逻辑性，其内容抽象，公式推导繁杂。因此，除了课堂教学外，物理化学的实践教学显得尤为重要。物理化学实验不仅可以使学生亲身接触物理化学理论所涉及的具体过程，加深对所学理论知识的理解，提高学习物理化学的兴趣，还可以提高学生的实验技能，训练学生的科学思维，培养其科学精神和品质。因此，认真做好物理化学实验对培养学生将来独立从事实际工作与科学研究工作的能力具有重要的作用。

目前，随着科学技术的快速发展，如何使学生系统地、广泛地在实验理论、基本技能和分析、解决问题的独立工作能力等方面得到切实的培养和训练是当前实验教学改革的一个十分重要的研究课题[1-2]。本文针对物理化学实验教学中存在的问题进行具体分析，结合河套学院自身特点，从教学观念、教学内容、教学方法及考核方式等方面进行改革，以提高学生的主动性和动手能力，加强创新能力的培养。

一 转变实验教学观念

传统的教学理念重理论轻实验，将实验教学当作理论教学的衍生物，仅仅是对理论教学的验证，所以实验课往往设置在理论课后。这种观点导致人们对实验教学重视不够，学生的学习积极性不高。作为新升本科院校，以应用型人才的培养为培养目标，就要从根本上重视实践教学，加强对学生实践技能的培养，努力提高学生的综合职业能力。因此我们对人才培养方案做了修改，将原有的32学时物理化学实验教学学时，增加到64学时，学时增加一倍。课程开设时间由原来的大三上学期，提前到大二下学期，这样可以实现理论与实验课同步进行，防止出现理论与实验相脱节的现象。课程的内容增开到16个实验，包括：热力学9个，电化学2个，动力学2个，界面与胶体化学2个，结构化学1个。这样可以牢固树立实验课与理论课并重的教学理念，加强实验教学，培养学生的创造性思维，提高学生的创新能力。

二 教学内容的优化

物理化学实验教学内容主要以验证性实验为主，不能完全反映出课程的发展现状及学科前沿，不利于对学生动手能力及独立思考问题能力的培养。因此在有限的课时，为了达到教学目的，我们对课程内容进行了优化，删减了一些与仪器分析实验或化学分析实验里重复的内容，如：甲基红解离平衡常数的测定，滴定分析，pH测定等重复性实验内容，增设一些设计性、综合性的实验，如原电池的设计、差热分析、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定等。对于感兴趣、有能力的同学也可以自己选题，申请参与创新性实验研究，这样即丰富了教学内容，又激发了学生的科研热情，也培养了学生的科学思维能力。优化实验教学是可行的，是可以实践的，是有利于社会进步和发展的，有助于提高大学生的创新能力。[3]

三 教学方法的改革

1 加强课前預习环节

实验前的准备工作之一就是实验预习。通过课前预习，学生可以系统地了解该实验的基本原理、目的、实验步骤是什么，要成功完成本次实验的关键之处在哪里，实验的主要注意事项，等等。预习环节对学生顺利完成实验至关重要[4-6]。但是学生对实验预习的积极性不高，预习报告完全是为了应付检查才写的，这是目前大学生普遍存在的一个现象。通过对我院学生预习情况的调查了解，学生产生这一问题的原因如下：实验教材更新速度赶不上仪器更新速度，如恒温槽的组装及性能测试实验，多本教材中该实验需将仪器各部分配件组装起来，安装贝克曼温度计，而我院现有仪器都为数字化一体机，不需要组装，也不需要安装贝克曼温度计，教材内容与我们所使用的仪器不配套；实验步骤与我院现有仪器的使用步骤出入较大，如差热分析法，操作步骤几乎完全不符；实验教材的理论部分讲解过于复杂，抽象，难懂，如蔗糖水解反应速率常数的测定。以上原因导致学生预习积极性不高，实验效率差。为此，我们准备根据我院现有仪器的特点，结合教学经验，编写适合我院实际的配套教材，同时也可以录一些小视频放到网上，将抽象问题具体化，如燃烧热测定实验的点火丝安装步骤，另外也要加强学生对实验原理、实验关键步骤、注意事项和思考题的重视，课前可以将这些内容以填空题、选择题等多种形式发给学生，要求其必须完成，上实验课时老师检查，并将检查结果作为成绩考核的一部分，这样让学生带着问题预习，可以提高学生的学习积极性，培养其良好的实验习惯，增加学生对物理化学实验的重视程度，锻炼其自学能力。

2 课程教学方式改革与实践

首先，物理化学实验不同于无机化学的实验，每个实验都需要特定的仪器和设备，根据我院物理化学实验室的实际情况，在学院的教学场地较小、师资比较薄弱的情况下，我们采取了同时开设两个实验，分组教学的模式，例如2013级应用化学1班的同学共33人，可分为2个大组，每个大组又分为6个小组，每个小组2～3人，这样可以同时开展2个实验，由两位老师共同指导，使每位学生都有机会操作实验，提高学生的学习效果。

其次，传统的教学方式为实验课前老师讲解后学生操作，这样的方式很难调动学生的积极性，也不能调动学生的思维，为此，我们在原有的教学模式基础上，增加了预习提问环节，让学生简述本次实验的基本原理、实验关键步骤及注意事项，教师再加以补充和纠正，通过这种方式的改变，使学生由被动地接受知识的模式，改为主动，并可以相互讨论，这样可以充分调动学生的学习兴趣，学生好的想法和建议还可以帮助改进完善实验教学过程。

再次，传统的教学方式，教师要将仪器的原理及使用方法都介绍给学生，但很多仪器结构过于复杂，涉及很多物理学的知识，学生很难直观了解，所以教学效果不明显，学生还是有很多问题。为此，我们充分利用现代化的教学手段，将枯燥的内容形象生动地表现出来，让理论形象化，使其便于学生理解。另外教师的讲解要做到少而精，这样可以缩短理论讲解的时间，让学生有更多的时间思考和操作实验。

3 重视实验数据处理能力的培养

物理化学实验的数据处理画图较多，如：燃烧热测定实验需要画出雷诺曲线，二组分金属相图测定实验需要画出二组分固液平衡相图，液体饱和蒸汽压测定实验需要学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的摩尔气化焓，这些图以往都是学生手工绘制，人为误差较大，耗时长，学生积极性不高。因此，应该对物理化学实验数据处理与分析的方法进行改革，要求学生掌握并运用计算机软件处理实验数据。如Excel、Origin[7-8]等。利用计算机软件进行数据处理，既快速又准确，也可提高学生应用计算机技术处理问题的能力。

四 考核方式的改革

传统的考核方式为平时加期末试卷成绩，试卷成绩比重较大，导致学生平时不好好做实验，实验报告敷衍了事，只在期末考试前期看一看书，背一些内容，这种考核方式不利于学生操作技能和创新能力的提高，因此我们采取平时70%，期末30%的方式，平时主要包括出勤，预习，实验操作，实验报告，科研等，期末考试采取以做过的实验随机抽查的方式考查，并对每个实验制定相应的评分细则，这样有利于提高学生对实验的重视，有利于实验技能的培养。

总之，通过以上在教学观念、教学内容、教学方法和考核方式的改革，使学生的关注重心集中到实验操作上來，这样可以提高学生的学习主动性和积极性，进而培养学生的操作技能和分析、解决问题的能力。

参考文献

[1]胡宗球.创新人才培养与无机化学教学体系构建的探索[J].中国大学教学，2012（3）.

[2]刘松艳，王宝珍，金爽.大学化学教学与高中化学教学的衔接[J].内蒙古民族大学学报（自然科学版），2010（3）.

[3]曹亚杰，刘景林.优化物理实验教学提高学生创新能力[J].继续教育研究，2005（4）.

[4]周进康，孙成涛，徐海丽，等.物理化学实验考核评价体系改革与实践[J].化工高等教育，2014（5）.

[5]赵晓君，李晶莹，李喜兰，等.物理化学实验考核评价体系的探索与改革[J].广东化工，201l（5）.

[6]赵二劳，闰怀义，石玉芳.构建物理化学实验课程考核评价体系的探索[J].高等函授学报（然科学版），2011（1）.

[7]马瑜璐.Excel软件在物理化学中的应用[J].广东化工，2013（3）.

[8]于成龙，郝欣，沈青.Origin 8.0应用实例详解[M].北京：化学工业出版社，2010.

推荐访问:教学改革 初探 化学实验 物理 高校