高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程混合式教學(xué)模式改革探究

張平 尹奮平

摘 要：如今的高校教育教學(xué)不斷深化改革，同時(shí)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也在實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展，不斷在教學(xué)過程中突出學(xué)生的主體地位，取得的教學(xué)成果也很可觀。在高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，主要側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，在教師的規(guī)范化引導(dǎo)下，幫助學(xué)生扎實(shí)掌握實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)，進(jìn)而在實(shí)踐中對物理化學(xué)理論知識加以掌握。傳統(tǒng)的高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境影響，不利于理論與實(shí)踐的充分結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)生綜合素質(zhì)不足，所以高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫，需要對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容方法創(chuàng)新。本文從當(dāng)前高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的問題入手，討論高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的作用，最后分析如何開展高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程混合式教學(xué)，希望可以為社會(huì)培養(yǎng)出更多高質(zhì)量科研類人才。

關(guān)鍵詞：高校;物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程;混合式教學(xué)模式;改革

中圖分類號：O64-4;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-3866（2020）14-0-02

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)突出實(shí)驗(yàn)性和技術(shù)性的特點(diǎn)，對于諸多學(xué)科的關(guān)系十分密切。高校作為培養(yǎng)高素質(zhì)人才的基地，需要在新形勢下大力培養(yǎng)應(yīng)用型物理化學(xué)人才，對于高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，主要引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)論證總結(jié)規(guī)律解決實(shí)際問題，所以高校要立足實(shí)際情況，加強(qiáng)師資建設(shè)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，最終提升教學(xué)質(zhì)量。

一、當(dāng)前高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的問題

（一）教學(xué)條件和教師隊(duì)伍問題

要想有效開展高校物理化學(xué)混合式教學(xué)，首先，需要保證良好的硬件設(shè)施，不過當(dāng)前部分高校由于實(shí)驗(yàn)投入成本較高，不能及時(shí)更新設(shè)備與器材，尤其是高精尖的信息化設(shè)備還無法充分滿足物理化學(xué)混合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)需要，導(dǎo)致部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量和質(zhì)量無法得到保障。其次，從教師隊(duì)伍的角度講，也存在師源緊張和教學(xué)隊(duì)伍整體素質(zhì)不高的問題，未能在教學(xué)中充分將物理與化學(xué)的學(xué)科知識聯(lián)系起來，缺乏對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[1]。

（二）教學(xué)方法與實(shí)踐考核問題

當(dāng)前的部分高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在理論與實(shí)踐脫節(jié)的情況，這是由于很多高校獨(dú)立開設(shè)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，甚至存在先開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，后進(jìn)行理論講解的情況，該情況下學(xué)生的理論支撐較為缺乏，使得實(shí)驗(yàn)過程不連貫，實(shí)驗(yàn)效果也會(huì)受到影響。同時(shí)受到課時(shí)和設(shè)備的影響，導(dǎo)致很多教師對實(shí)驗(yàn)的安排較為固定，或者經(jīng)常設(shè)計(jì)普遍操作的基礎(chǔ)項(xiàng)目，導(dǎo)致學(xué)生未能深入了解實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)生活之間的關(guān)系，在教學(xué)方法上很多教師只能分析操作原理步驟以及注意事項(xiàng)，但是也經(jīng)常忽視學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在后期的考核上，很多教師更加看重報(bào)告內(nèi)容，對于學(xué)生探究意識的培養(yǎng)關(guān)注不足，與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求相背離。

二、高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的作用

在傳統(tǒng)的教學(xué)觀念下，很多高校教師僅僅把實(shí)驗(yàn)理解為檢驗(yàn)學(xué)生理論知識掌握情況的重要途徑，在這種思想下學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的目標(biāo)性不明確，比如更加看重實(shí)驗(yàn)后的報(bào)告以及學(xué)生期末考試成績，這種程序化的實(shí)驗(yàn)操作流程下無法達(dá)到良好的教學(xué)效果，也不利于對學(xué)生探究思維的培養(yǎng)，目前在高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，需要突出實(shí)踐操作能力的基礎(chǔ)上，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和解決問題的能力，進(jìn)而不斷對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行優(yōu)化，以此讓學(xué)生在今后的工作中解決實(shí)際問題，不僅可以達(dá)到實(shí)用性人才培養(yǎng)的目標(biāo)，還有利于促進(jìn)我國科研事業(yè)的發(fā)展[2]。

三、如何開展高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程混合式教學(xué)

（一）科學(xué)選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

傳統(tǒng)的高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，主要是根據(jù)課本內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作，如今我國物理化學(xué)試驗(yàn)飛速發(fā)展，但是一些高校設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對滯后，并且與實(shí)際生活關(guān)聯(lián)密切性不足，使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作的過程中興趣較為缺乏。要解決這一問題，教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)，緊密的與生活建立聯(lián)系，比如講解紅外設(shè)備的性能實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，教師可以為學(xué)生提供生活中常見的素材，之后有效利用多個(gè)智能設(shè)備，進(jìn)而分析出紅外傳感的基本原理，引導(dǎo)學(xué)生對該原理進(jìn)行歸納，通過趣味性的生活實(shí)驗(yàn)可以有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，再如照射實(shí)驗(yàn)中可以在兩個(gè)燒杯中分別加入牛奶以及硫酸銅溶液之后用手電筒進(jìn)行照射。對于綜合性的大型實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，教師要側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，根據(jù)學(xué)生的實(shí)踐操作水平，綜合對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行利用，比如制備二氧化硅納米粒子并表征，對于這部分的教學(xué)，教師需要提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)設(shè)備和用品，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，最后利用電子掃描電鏡進(jìn)行被制備納米粒的表征。在這一過程中就可以提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力與分析能力。再如差熱分析儀的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用教學(xué)中，主要是利用加熱過程產(chǎn)生的吸熱與放熱，用實(shí)驗(yàn)材料自身重量的變化分析在加熱狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)的物理化學(xué)變化，在玻璃研究中能夠根據(jù)熱差分析的測試結(jié)果，搜集到玻璃的特征溫度和各項(xiàng)指標(biāo)，進(jìn)而從不同的角度判定玻璃穩(wěn)定性，在該實(shí)驗(yàn)中教師需要對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行規(guī)范指導(dǎo)，這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都與生活實(shí)際存在不同程度的聯(lián)系，同時(shí)也在實(shí)驗(yàn)中達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的探究意識與操作能力的目標(biāo)[3]。

（二）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考

在高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師需要根據(jù)學(xué)生獲取理論知識的情況，設(shè)計(jì)出具有啟發(fā)性的問題和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并且鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中獨(dú)立思考，比如乙酸乙酯的皂化反應(yīng)速率常數(shù)測定實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)的物理教學(xué)方法是讓學(xué)生測定電導(dǎo)率在不同時(shí)刻的變化中出現(xiàn)的速率常數(shù)，教師可以向?qū)W生提問，讓學(xué)生分析是否可以想到其他的實(shí)驗(yàn)方法，之后學(xué)生就會(huì)有效利用氫氧化鈉的濃度改變體系導(dǎo)電率，進(jìn)而聯(lián)想到自身PF數(shù)值在改變時(shí)對速率常數(shù)進(jìn)行測定，為了保證實(shí)驗(yàn)效果，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，對比分析以上兩種實(shí)驗(yàn)的操作流程和結(jié)果。通過啟發(fā)式教學(xué)可以讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行深入思考，有利于確立學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主體地位。此外，在高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中通過課前預(yù)習(xí)也可以有效培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，教師可以在實(shí)驗(yàn)前一周將實(shí)驗(yàn)問題發(fā)送給學(xué)生，比如黏度法測定高聚物相對分子量的實(shí)驗(yàn)中，教師可以設(shè)置如下問題培養(yǎng)學(xué)生的探究能力：測定高聚物平均相對分子量的方法、高聚物溶液的特點(diǎn)、高聚物溶液的黏度包括哪幾種內(nèi)摩擦力、實(shí)驗(yàn)中需要測量哪些數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)是什么。通過學(xué)生查閱資料，思考實(shí)際測量和儀器操作，就可以有效完成課前預(yù)習(xí)，提升實(shí)驗(yàn)操作質(zhì)量[4]。

（三）綜合利用信息技術(shù)開展教學(xué)

在高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)利用到大量的儀器和設(shè)備，并且實(shí)驗(yàn)流程較為復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法側(cè)重學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行觀察，借助信息技術(shù)可以有效解決這一問題，通過文字、圖片、視頻的有效結(jié)合并且在多媒體畫面中呈現(xiàn)，或者利用微課的方法展示出操作細(xì)節(jié)，都可以達(dá)到良好的教學(xué)效果，當(dāng)前“雨課堂”App在高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程混合教學(xué)模式中發(fā)揮出了重要的作用，可以向?qū)W生傳送實(shí)驗(yàn)的視頻內(nèi)容進(jìn)而讓課內(nèi)課外有效結(jié)合加強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)和交流，相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，利用網(wǎng)絡(luò)資源開展教學(xué)可以更好地培養(yǎng)學(xué)生探究意識和創(chuàng)新思維。在具體教學(xué)過程中，需要教師引導(dǎo)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)資源合理利用，在綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前可以布置相關(guān)任務(wù)，要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程有效設(shè)計(jì)，指出實(shí)驗(yàn)中試劑的危害性、存儲(chǔ)方法、實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生危險(xiǎn)后的緊急處理措施，結(jié)合視頻中的相關(guān)參數(shù)把設(shè)計(jì)方案上傳到教師郵箱當(dāng)中，經(jīng)過教師評定后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最后生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以利用信息技術(shù)展示出操作視頻儀器，說明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理、注意事項(xiàng)，同時(shí)也可以為學(xué)生提供相關(guān)的習(xí)題，以及課外知識，全面提升物理化學(xué)混合式教學(xué)質(zhì)量[5]。

（四）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)方式

為了有效保證高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程混合式教學(xué)模式效果，教師自身也需要不斷加強(qiáng)專業(yè)能力，進(jìn)而有效指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作。從高校的角度講，也需要對教學(xué)和科研工作加以重視，大力培養(yǎng)教師的專業(yè)能力，教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，設(shè)計(jì)出科學(xué)的理論與操作方案、考核方案，進(jìn)而從多角度對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，在理論知識的考察過程中需要結(jié)合學(xué)生的課堂表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作等相關(guān)情況，比如問題回答情況、小組合作情況、實(shí)踐操作細(xì)節(jié)等，在期末考評中需要教師結(jié)合教學(xué)目標(biāo)能力訓(xùn)練等內(nèi)容設(shè)計(jì)出科學(xué)的考卷，在強(qiáng)化理論知識的同時(shí)，也要重視實(shí)踐操作，將實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果放在同樣重要的位置，最終讓學(xué)生的操作能力得到培養(yǎng)。在考評過程中教師需要對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)部分加以考核，占比分別為15%、50%和35%，對于實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)考核來說，教師需要隨機(jī)向?qū)W生提出2—3個(gè)問題，然后根據(jù)學(xué)生的回答情況記錄預(yù)習(xí)成績。在實(shí)驗(yàn)操作過程中重點(diǎn)考察學(xué)生的操作規(guī)范、數(shù)據(jù)測量、衛(wèi)生安全，要求學(xué)生測量的數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性和真實(shí)性，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核過程中，教師要分析內(nèi)容的完整性、正確性，規(guī)范性和獨(dú)立性，通過以上系統(tǒng)的考核模式有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)行為[6]。

四、結(jié)語

綜上所述，在高校教育教學(xué)領(lǐng)域不斷深化改革的背景下，需要在教學(xué)模式上與時(shí)俱進(jìn)。高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生探究意識、創(chuàng)新思維和操作能力的重要課程，要以培養(yǎng)綜合性人才為目標(biāo)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，有效利用信息技術(shù)開展教學(xué)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)方式，這樣才能讓學(xué)生為社會(huì)發(fā)展服務(wù)。

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