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【摘要】

針對目前的物理化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，討論了在物理化學(xué)實驗課程教學(xué)改革中如何激發(fā)學(xué)生興趣，拓寬學(xué)生視野，構(gòu)建多樣化的實驗教學(xué)模式，以期達到培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】

物理化學(xué)實驗；教學(xué)改革

物理化學(xué)實驗課程是理工科化學(xué)專業(yè)教學(xué)計劃中一門重要的基礎(chǔ)實驗課程，它既與物理化學(xué)課程有密切聯(lián)系，又形成獨立的教學(xué)體系。它綜合了化學(xué)專業(yè)領(lǐng)域所需要的基本研究方法和技術(shù)，其目的是使學(xué)生了解物理化學(xué)實驗的研究方法，掌握物理化學(xué)的實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力。隨著2l世紀(jì)科技飛速發(fā)展，社會對人才素質(zhì)要求不斷提高，不僅是要讓學(xué)生掌握豐富的理論課知識，更要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。要實現(xiàn)這個目標(biāo)，各學(xué)科就要根據(jù)其特點提出新要求，想出新辦法。因此，物理化學(xué)實驗的教學(xué)十分重要，必須予以高度重視。為此，本文首先剖析了在目前實驗教學(xué)中存在的一些不利因素，結(jié)合本校的實際情況，在初步試行物理化學(xué)實驗教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，談?wù)勛约旱囊恍w會和做法。

1物理化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀和弊端

首先，傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教學(xué)，教師常常從實驗?zāi)康?、原理、儀器的使用到實驗的方法步驟進行逐一講解，學(xué)生只需按實驗教材上的步驟完成操作即可。只是重復(fù)學(xué)習(xí)的知識，少有真正的探索與創(chuàng)新，其次，從教學(xué)內(nèi)容看，傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗項目以驗證性實驗居多，應(yīng)用性、設(shè)計性和綜合性實驗占的比例很少。而教師對驗證性實驗的評價往往是“輕過程，重結(jié)果”，對那些動手能力很強但實驗結(jié)果不理想的學(xué)生來說，無形中打擊了他們的積極性，這樣不能激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造熱情，更不利于學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的提高。為此，我們將重點分析討論在教學(xué)過程中教師如何有效地改進教學(xué)方法以提高教學(xué)質(zhì)量，從而使物理化學(xué)實驗的教學(xué)適應(yīng)時展的要求，為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

2重視實驗理論課的講座，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

物理化學(xué)實驗課的目的之一，就是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。因此，為了加強學(xué)生的操作規(guī)范性，以及數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性及嚴(yán)謹(jǐn)性，激發(fā)學(xué)生積極參與的熱情，使學(xué)生能夠很好地融入物理化學(xué)實驗教學(xué)中，在實驗課之前開設(shè)一定學(xué)時的理論課。通過理論課的學(xué)習(xí)，第一，使學(xué)生了解物理化學(xué)實驗和其他實驗課程的不同之處，要嚴(yán)格遵守實驗中的各種規(guī)范。在理論課上還要告訴學(xué)生，要正確對待實驗失敗，對于實驗中遇到的挫折，應(yīng)該坦然面對，不應(yīng)該畏懼或者逃避，正是由于這些問題的出現(xiàn)，才能鍛煉我們獨立處理問題的能力，通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題才能真正意義上提高大家的實驗?zāi)芰Γ坏诙獜娬{(diào)實驗預(yù)習(xí)的重要性，要求學(xué)生在進入實驗室之前要對所做的實驗充分預(yù)習(xí)，仔細(xì)閱讀實驗教材的有關(guān)內(nèi)容，了解實驗?zāi)康暮退罁?jù)的原理，明確需要測量的物理量和應(yīng)該記錄的數(shù)據(jù)，并據(jù)此寫出預(yù)習(xí)報告，做到心中有數(shù)，有備而來。第三，強調(diào)利用計算機軟件進行數(shù)據(jù)處理的重要性。物理化學(xué)實驗中，大部分實驗不僅數(shù)據(jù)繁多，計算量大，而且一些實驗要求作圖、擬合及求斜率等。采用手工繪圖不僅費力費時，而且在曲線擬合或求斜率時造成較大的主觀誤差。為此我們利用理論課時間，結(jié)合實例，講解Origin軟件的使用方法及作圖技巧。

3加大設(shè)計性實驗比例，著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力

現(xiàn)行物理化學(xué)實驗課程體系仍沿用“化學(xué)模式”。因此實驗內(nèi)容多為驗證性實驗，缺乏設(shè)計性和綜合性實驗，而驗證性實驗難以真正體現(xiàn)出物理化學(xué)的原理、技術(shù)在專業(yè)和實際中的應(yīng)用，實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)應(yīng)分為三個階段或?qū)哟危菏紫仁钦莆栈A(chǔ)知識、基本技能和基本方法；其次是能將“三基”融會貫通、綜合運用的能力；第三是從實驗過渡到研究及生產(chǎn)實踐。因此，在選擇實驗時，使實驗內(nèi)容與代表科技前沿的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和科研成果相結(jié)合。通過開設(shè)綜合設(shè)計型實驗，可以引導(dǎo)學(xué)生接觸學(xué)科發(fā)展的前沿，開拓學(xué)生的視野，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及實踐能力方面十分有利。結(jié)合我校的資源環(huán)境，我們實驗室可以選擇與教師科研相關(guān)的一些前沿課題，比如，我們在做膠體制備的實驗時，可設(shè)計利用水熱或者共沉淀法制備磁性納米材料，通過掃描電子顯微鏡觀察納米材料的形貌，還可利用X-射線衍射儀來測定納米材料的結(jié)構(gòu)，還可以讓學(xué)生利用用磁鐵吸附分離，觀察納米顆粒的磁性分離情況。根據(jù)實驗結(jié)果，比較兩種合成方法的優(yōu)缺點。

4全面開放實驗室，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計科研性實驗

實驗室面向?qū)W生全面開放。在專業(yè)教學(xué)計劃規(guī)定的有限實驗學(xué)時數(shù)中，要達到既培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和動手能力，又要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo)是困難的。但我校每年都有大學(xué)生創(chuàng)新項目，再結(jié)合開放實驗室，對于一些學(xué)有余力的同學(xué)，展開第二課堂教學(xué)，可充分利用學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)資源，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高其創(chuàng)新能力和自主意識。開放教學(xué)可以通過教師根據(jù)課程要求和自己的科研課題提出課題，也可以結(jié)合生產(chǎn)、實際生活中的問題，在探究中讓學(xué)生試著用自然科學(xué)方法論為依據(jù)進行研究。這類實驗由老師給出實驗?zāi)康募耙螅膭顚W(xué)生通過查閱資料，自行制定實驗步驟，獨立完成實驗，并進行實驗結(jié)果的討論，最終實驗報告以論文形式提交，通過這樣一個比較完整的研究過程訓(xùn)練，使學(xué)生能夠了解設(shè)計型實驗的的基木過程和方法，從而對科學(xué)研究有感性認(rèn)識。開放實驗室需要學(xué)生靈活地和運用所學(xué)的物理化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能，需要學(xué)生掌握各種科學(xué)方法。具有嚴(yán)肅認(rèn)真和敢于創(chuàng)新的精神，這不僅有利于學(xué)生科學(xué)方法的訓(xùn)練和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，而且給學(xué)生提供了充分的獨立思考的空間，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，極大的調(diào)動了其主觀能動性，充分發(fā)揮其創(chuàng)造力，有利用培養(yǎng)創(chuàng)新人才。激發(fā)學(xué)生對該實驗課程的興趣，保證大部分同學(xué)的參與進來。

5結(jié)語

從我校的教學(xué)改革實踐與探索過程的實效看，基本達到了預(yù)期設(shè)計的目的和要求。學(xué)生通過物理化學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)，鞏固了物理化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，熟練地掌握了物理化學(xué)實驗的基本技能，對培養(yǎng)良好的科學(xué)創(chuàng)新精神和獨立的科研能力奠定了一定的基礎(chǔ)。當(dāng)然，物理化學(xué)實驗教學(xué)的探索與改革是一項長期而艱巨的工作，還有很多有待研究的內(nèi)容及發(fā)展的空間，也會出現(xiàn)一些新的問題。如何更深入的加大物理化學(xué)實驗課程教學(xué)的改革力度，提高物理化學(xué)實驗課教學(xué)水平，還需要我們運用先進的教育教學(xué)理念，不斷地探索、研究、總結(jié)和實踐。

作者：崔榮靜 權(quán)英 陳夢玲 翟春 單位：常熟理工學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院

參考文獻：

[1]陳艷.改革物理化學(xué)實驗體系加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].科教文匯,2010(27):111~111．

[2]穆筱梅,李英玲,徐華等.物理化學(xué)實驗教學(xué)改革探索[J].廣州化工,2014(9):212~213.

基金項目：

本文系江蘇省教育廳高等教育教學(xué)改革項目（2013JSJG105）；常熟理工學(xué)院教育教學(xué)改革重點項目（CITJGIN201303）；常熟理工學(xué)院教學(xué)團隊培育項目(JXNH2014115）；常熟理工學(xué)院特色課程項目（jxnh2014092）