應(yīng)用型高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索

柳葉 劉存海

摘 要 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用型高校課程中是不可或缺的內(nèi)容，其不僅是教學(xué)內(nèi)容的必然要求，也是客觀培養(yǎng)學(xué)生探究思維的客觀需求。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，由于高度強(qiáng)調(diào)理論知識學(xué)習(xí)而相應(yīng)輕視了實(shí)踐操作，直接影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，也不能滿足現(xiàn)代化社會發(fā)展過程中對應(yīng)用型人才的要求，因此改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)迫在眉睫。本文基于傳統(tǒng)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的一系列弊端，嘗試探索改革教學(xué)的新思路，希望可以提高教學(xué)效果，強(qiáng)化學(xué)生的操作能力。

關(guān)鍵詞 應(yīng)用型高校 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.02.018

Reform and Exploration of Experimental Teaching

of Physical Chemistry in Applied Universities

LIU Ye， LIU Cunhai

（Naval Aviation University， Yantai， Shandong 264001）

Abstract Physical chemistry experiment is an indispensable content in the application-oriented college curriculum. It is not only an inevitable requirement of teaching content， but also an objective requirement for objectively cultivating students' inquiry thinking. In the traditional teaching mode， due to the high emphasis on theoretical knowledge learning and correspondingly ignoring the practical operation， it directly affects the cultivation of students' innovative ability， and cannot meet the requirements of applied talents in the process of modern social development. Therefore， reforming experimental teaching is imminent. Based on a series of shortcomings in traditional physical chemistry experiment teaching， this paper attempts to explore new ideas for reforming teaching， hoping to improve teaching effectiveness and strengthen students' operational ability.

Keywords applied universities； physical chemistry experiment； reform

0 引言

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)這門課程表現(xiàn)出較強(qiáng)的理論技術(shù)性和實(shí)踐操作性，其與很多學(xué)科產(chǎn)生了十分密切的聯(lián)系，在為學(xué)生教授全新的理論知識、技術(shù)方法以及培養(yǎng)綜合能力方面發(fā)揮了無法或缺的作用。同時，其也是提高學(xué)生整體素質(zhì)的主要學(xué)科。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作能夠更好地利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。但是，傳統(tǒng)教學(xué)模式無法滿足這些需求，迫切需要對其進(jìn)行不斷改革與創(chuàng)新。

1 教學(xué)出現(xiàn)的不足

1.1 師資隊(duì)伍與教學(xué)條件無法滿足教學(xué)需求

雖然當(dāng)前高校已經(jīng)逐步開始重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但在教學(xué)條件和師資隊(duì)伍難以充分滿足教學(xué)需要。一些實(shí)驗(yàn)需要投入成本較高的設(shè)備，由于經(jīng)費(fèi)造成的約束，這部分設(shè)備數(shù)量不多，同時也存在著嚴(yán)重老化問題，直接影響了教學(xué)方案的落實(shí)，不能達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的具體需求。[1]同時教師資源緊張，教學(xué)隊(duì)伍水平相對不高。

1.2 教學(xué)內(nèi)容無法密切聯(lián)系實(shí)踐

（1）理論脫離實(shí)驗(yàn)。通常高校都是獨(dú)立設(shè)置理論和實(shí)驗(yàn)課程，同時安排的教師也不同，或是理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師合作開展工作，直接引起教學(xué)失衡以及對接發(fā)生沖突等問題，加之實(shí)驗(yàn)場地帶來的約束，頻繁出現(xiàn)未講理論先做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。由于理論支撐不足，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)果面前自信心不足，后續(xù)總結(jié)明顯乏力。一般實(shí)驗(yàn)需要較長的操作時間，為了確保每一位學(xué)生都順利完成操作，教師更加強(qiáng)調(diào)講解正確使用設(shè)備、注意問題、分析數(shù)據(jù)等，一般不能投入更多的精力開展理論教學(xué)。

（2）實(shí)驗(yàn)脫離實(shí)際。由于課時與設(shè)備造成的約束，造成只能固化安排實(shí)驗(yàn)，經(jīng)常設(shè)計(jì)一部分示范普遍的基礎(chǔ)項(xiàng)目，造成內(nèi)容較為單一，這一問題具有普遍性。[2]學(xué)生無法得到應(yīng)用所學(xué)知識的有關(guān)信息，無法了解在生產(chǎn)與生活中自己的知識如何具體應(yīng)用，直接分離了教學(xué)與實(shí)際，失去了教學(xué)的意義。

1.3 教學(xué)方法落后

目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然利用傳統(tǒng)教學(xué)模式，一些學(xué)生不能仔細(xì)開展預(yù)習(xí)，教師只能詳細(xì)分析操作原理、步驟以及注意問題等內(nèi)容，學(xué)生掌握以后才能實(shí)踐應(yīng)用。這種教學(xué)方法直接消磨了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，與培養(yǎng)應(yīng)用型人才需求嚴(yán)重背離。

1.4 考核方式缺乏合理性

傳統(tǒng)考核一般更加看重報告而忽略過程，一部分學(xué)生為了順利通過不惜抄襲報告。學(xué)生操作規(guī)范和準(zhǔn)確，獲得的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)答案相差無幾，只是通過報告無法全面體現(xiàn)學(xué)習(xí)狀況。僅需要提交一份相對標(biāo)準(zhǔn)的報告就可以獲得理想成績，導(dǎo)致學(xué)生過度看中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一旦發(fā)生丟失數(shù)據(jù)、誤差較大等問題便手足無措，直接影響了學(xué)生操作能力的培養(yǎng)。[3]這樣的評價方式，使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動力，過度重視數(shù)據(jù)，妨礙了整體能力的提高。

2 改革的必要性

在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多數(shù)教師片面認(rèn)為實(shí)驗(yàn)僅僅是檢驗(yàn)知識掌握情況的簡單方式，這樣的思想并不正確，在整體操作過程中教學(xué)目標(biāo)性嚴(yán)重不足。學(xué)生按照規(guī)定的程序格式化進(jìn)行操作，這樣的教學(xué)無法獲得良好的效果，一定程度限制了學(xué)生產(chǎn)生探究性思維，也不利于學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，直接影響了學(xué)生科研創(chuàng)新的積極性。在目前大規(guī)模貫徹執(zhí)行素質(zhì)教育的過程中，不斷強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力十分關(guān)鍵，這不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力，還有利于學(xué)生獲得更多具有較強(qiáng)實(shí)用價值的技能，高度融合理論知識與實(shí)踐操作，如此便可以理性客觀的分析實(shí)驗(yàn)操作中產(chǎn)生的問題，并提升綜合能力。

3 改革對策

3.1 科學(xué)選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一般表現(xiàn)出驗(yàn)證特點(diǎn)，即便是具有一定的代表性，也出現(xiàn)了內(nèi)容相對滯后、更新速度較慢，且不能密切聯(lián)系實(shí)際生活的現(xiàn)象。學(xué)生對這部分內(nèi)容缺少濃厚的興趣，一般都是照搬教材內(nèi)容進(jìn)行操作，無法仔細(xì)分析數(shù)據(jù)，更不能得到理想的效果。因此，基于這一前提，可以適度添加一部分直觀的演示實(shí)驗(yàn)。這部分內(nèi)容更加容易操作，客觀反映了實(shí)際生活，同時不會涉及較多的設(shè)備藥品。比如，講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時，教師可以在教學(xué)中使用圓珠筆，分別在紙和塑料布上寫字，觀察可知線條在紙上十分清楚，而塑料布上的線卻斷斷續(xù)續(xù)。此外在正式操作之前，可以在燒杯中倒入牛奶，然后從側(cè)面使用手電進(jìn)行照射，能夠直接觀察到光路。再對硫酸銅溶液采取相同的方法進(jìn)行照射，使學(xué)生產(chǎn)生較深的記憶。[4]

與此同時，還可以添加一部分綜合性的大型實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?；趯W(xué)生具備一定的實(shí)踐操作水平以及翻閱資料能力，綜合應(yīng)用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件與設(shè)備，向?qū)W生提供題目令其自由設(shè)置。比如題目“制備SiO2納米粒子并表征”，提前準(zhǔn)備好所需物品。由于制備這一物質(zhì)方法相對成熟，學(xué)生可以輕松找到對應(yīng)資料并設(shè)計(jì)方案，最后利用電子掃描電鏡對制備的納米粒進(jìn)行表征。學(xué)生在翻閱資料和設(shè)計(jì)、操作的過程中，能力得到了鍛煉。

3.2 啟發(fā)性教學(xué)，促使學(xué)生獨(dú)立思考

在具體教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生獲得理論知識的程度，設(shè)計(jì)一部分具有啟發(fā)特點(diǎn)的問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考。如此學(xué)生可以獲得主動學(xué)習(xí)位置，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行操作。比如在乙酸乙酯的皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)采取物理方法，也就是通過測定電導(dǎo)率在不同時刻出現(xiàn)的變化簡潔獲得速率常數(shù)，那么還有不同的方法嗎？教師向?qū)W生拋出問題，學(xué)生通過預(yù)習(xí)已經(jīng)了解氫氧化鈉是獲得的主要物質(zhì)，但是不斷改變的體系導(dǎo)電率密切聯(lián)系著氫氧濃度，如此能夠啟發(fā)學(xué)生能否結(jié)合自身PF數(shù)值出現(xiàn)的改變對速率常數(shù)實(shí)行測定，詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程是怎樣？學(xué)生學(xué)習(xí)探討之后，能夠選擇兩種不同的方法進(jìn)行操作，并且比較得到的結(jié)果，進(jìn)一步提出具體原因。

3.3 綜合利用信息技術(shù)與網(wǎng)路資源提升教學(xué)水平

實(shí)驗(yàn)必將應(yīng)用大量設(shè)備，流程相對復(fù)雜，涉及到大量的信息講解，通過傳統(tǒng)板書講解無法令學(xué)生完全掌握，學(xué)習(xí)效果不理想。針對這一現(xiàn)象，可以采取文字、圖片、視頻等多媒體教學(xué)方式，活躍教學(xué)過程。同時以微課的方式展示操作方法，比如利用“雨課堂”APP軟件，向?qū)W生傳送音視頻的預(yù)習(xí)內(nèi)容，有效連接了課內(nèi)外學(xué)習(xí)，提高了教學(xué)效率，強(qiáng)化了師生交流能力。

網(wǎng)絡(luò)資源與傳統(tǒng)資源比較內(nèi)容更加豐富，同時也包含了部分創(chuàng)新性的思想。在具體教學(xué)中，教師應(yīng)正確引導(dǎo)學(xué)生使用這部分資源。同時對于難以控制資源質(zhì)量等問題，教師應(yīng)當(dāng)協(xié)助學(xué)生在錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)信息中獲得最有價值的信息。在綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)提前安排任務(wù)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)操作方案。學(xué)生利用全面了解的實(shí)驗(yàn)原理知識，結(jié)合由網(wǎng)絡(luò)得到的藥品參數(shù)以及使用設(shè)備的科學(xué)方法。參考網(wǎng)絡(luò)資源，明確初步操作方案，并遞交自己的設(shè)計(jì)。教師認(rèn)真評價與調(diào)整學(xué)生提交的作業(yè)。學(xué)生得到教師的允許后可以自由開展操作，結(jié)束以后形成報告并歸納總結(jié)。

3.4 強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，優(yōu)化評價方式

確保能力素質(zhì)較高的教師對實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)。努力創(chuàng)造一切條件，鼓勵學(xué)生參與科技訓(xùn)練。高度融合教學(xué)與科研，對教學(xué)持續(xù)創(chuàng)新與改進(jìn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。改革考核方式，考核內(nèi)容一定程度上引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，因此，需要在建設(shè)課程中將其作為一項(xiàng)重要內(nèi)容，設(shè)計(jì)一套綜合了理論知識、操作能力與情感的考核方案，在實(shí)際執(zhí)行中建立多角度、立體化的評價系統(tǒng)，一定程度促進(jìn)學(xué)生積極學(xué)習(xí)。在考察理論知識中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)整體過程，更加關(guān)注評估日常學(xué)習(xí)，并且密切聯(lián)系學(xué)習(xí)的日常狀況、解答問題、學(xué)習(xí)討論、交流互動、實(shí)踐操作等內(nèi)容，基于程序分析，確保學(xué)生完全融入到學(xué)習(xí)中。在學(xué)期末考試中，應(yīng)聯(lián)系學(xué)習(xí)目標(biāo)、能力訓(xùn)練等設(shè)計(jì)考卷，強(qiáng)化理論基礎(chǔ)，重視實(shí)踐操作，設(shè)計(jì)的題目應(yīng)對學(xué)生科學(xué)運(yùn)用知識的水平全面檢查。在實(shí)踐考察中，應(yīng)高度重視師生之間的互動學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作能力。

3.5 注重提高教師團(tuán)隊(duì)綜合水平

學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)無法離開一支與創(chuàng)新教育有效適應(yīng)的教師團(tuán)隊(duì)，教師擁有怎樣的創(chuàng)新意識，自身水平如何，決定了學(xué)生創(chuàng)新能力的高低。同時教師也需要不斷開拓眼界，注意積累實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，只有如此才可以更加客觀、準(zhǔn)確地評價和指導(dǎo)學(xué)生。在具體教學(xué)中應(yīng)當(dāng)時刻強(qiáng)調(diào)教育的引導(dǎo)性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新操作，使其充滿激情的投入到學(xué)習(xí)中。

4 結(jié)束語

高校基于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)全面改革物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一項(xiàng)長期且艱巨的任務(wù)，還需要很多深入研究的工作?；谏鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)，以及不斷提升的科學(xué)技術(shù)水平，對高校培養(yǎng)人才也提出了全新的要求與考驗(yàn)，培養(yǎng)滿足市場發(fā)展需求的高級應(yīng)用人才已經(jīng)迫在眉睫。因此，高校需要密切聯(lián)系時代發(fā)展特點(diǎn)，正確把握人才發(fā)展趨向，不斷改革創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)。嚴(yán)肅、認(rèn)真的設(shè)計(jì)課程、選擇教學(xué)內(nèi)容以及建立評價機(jī)制等，逐步提升實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且為其提供充分的理論支撐，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo)，使其更好的服務(wù)于社會主義事業(yè)建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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