“物理化學(xué)”課程實驗教學(xué)及評價的改革探索

劉大成，叢麗娜，郝 斌，葛偉青，羅勝鐵

（唐山學(xué)院a．環(huán)境與化學(xué)工程系；b．繼續(xù)教育學(xué)院，河北唐山 063000）

“物理化學(xué)”課程實驗教學(xué)及評價的改革探索

劉大成a，b，叢麗娜a，郝 斌a，葛偉青b，羅勝鐵a

（唐山學(xué)院a．環(huán)境與化學(xué)工程系；b．繼續(xù)教育學(xué)院，河北唐山 063000）

研究了“物理化學(xué)”課程通過開發(fā)綜合性實驗、學(xué)生獨立設(shè)計實驗及實驗室開放等途徑培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力的問題。同時，對學(xué)生實驗成績的評價方式進(jìn)行了改革探索。

物理化學(xué)；實踐教學(xué)；實踐能力；學(xué)習(xí)評價

目前，我國高等教育在培養(yǎng)人才方面取得了很大成績，但由于在教學(xué)過程中偏重基礎(chǔ)理論，而對學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面存在欠缺，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后無法直接快速進(jìn)入行業(yè)實踐中，而且他們在工作中的創(chuàng)新能力也存在很大的局限性，創(chuàng)造力明顯不足。為此，高校在人才培養(yǎng)過程中應(yīng)加大實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革力度，以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。

就“物理化學(xué)”課程而言，在教學(xué)過程中如何提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力、增強學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力是一個非常重要的問題［1］。“物理化學(xué)”作為化工、材料、環(huán)境等專業(yè)的主干課程，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起著舉足輕重的作用。由于該課程內(nèi)容抽象、難懂，實驗教學(xué)就顯得尤為重要。因此，在該課程的教學(xué)中要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗，采用開放式實驗管理及計算機輔助教學(xué)等方式，以實現(xiàn)對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。通過實驗過程提高學(xué)生對“物理化學(xué)”相關(guān)理論的理解，提高學(xué)習(xí)興趣和實踐動手能力、創(chuàng)新能力，同時也可以培養(yǎng)學(xué)生獨立工作和協(xié)調(diào)工作的能力［2-4］。

一、實驗教學(xué)改革及實施

為了培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，我系成立了課題組，在實驗教學(xué)方面進(jìn)行了改革，其基本思路是把學(xué)生的實踐能力放在首位，把“物理化學(xué)”的基礎(chǔ)理論同實踐結(jié)合，著力將實驗同生產(chǎn)和生活實際相聯(lián)系，使學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力得到提高。

（一）綜合性、設(shè)計性實驗的開發(fā)

綜合性實驗是指實驗內(nèi)容涉及“物理化學(xué)”課程的綜合知識或與本課程相關(guān)知識的實驗，其目的是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的系統(tǒng)思維能力和動手能力；設(shè)計性實驗要求給定實驗?zāi)康摹⒁蠛蛯嶒灄l件，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)。

綜合性實驗可使學(xué)生從被動束縛狀態(tài)解脫出來，真正實現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。課題組教師根據(jù)課程內(nèi)容和我院實驗室的條件，先后開發(fā)出了“煤矸石礦物組成初步分析及熱值測定”“二氧化鈦涂膜制備及其潤濕性能測定”和“乙醇水溶液各組份的偏摩爾體積與表面張力的關(guān)系”這三個綜合性實驗，并成功實施了教學(xué)，收到了很好的效果。

（二）學(xué)生獨立設(shè)計實驗

學(xué)生獨立設(shè)計實驗是在教師的指導(dǎo)下根據(jù)“物理化學(xué)”課程所學(xué)過的理論知識和“物理化學(xué)”前導(dǎo)課所學(xué)理論知識設(shè)計的實驗。這項工作難度較大，不僅要求學(xué)生具有較好的理論基礎(chǔ)，還要求學(xué)生具有獨立思考和設(shè)計能力，同時還要求學(xué)生了解我院實驗室及相關(guān)儀器設(shè)備的情況。學(xué)生獨立設(shè)計實驗采取了班內(nèi)分組的形式。這給了學(xué)生足夠的壓力，同時也給他們帶來了動力。他們不僅要主動到實驗室了解實驗設(shè)備情況，還必須深入了解相關(guān)儀器的工作原理、應(yīng)用范圍等，由此提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。目前，2009級“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)的學(xué)生設(shè)計了“氫氧化鐵膠體的制備及其凈化”“金屬的電化學(xué)腐蝕及防護(hù)”等10項實驗，這不僅使他們對所學(xué)理論知識有了更深的理解，同時也讓他們學(xué)會了在設(shè)計實驗時考慮更多的問題，如實驗的先進(jìn)性、科學(xué)性、實用性和現(xiàn)有條件的局限性等。通過實驗的全過程，學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力得到了提升。

（三）創(chuàng)新實驗與實驗室開放

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，課題組教師積極指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗。近兩年來就有11項學(xué)生的創(chuàng)新實驗在學(xué)院立項、結(jié)題并通過驗收，極大地提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和同工程實際相結(jié)合的能力，為將來工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

為了更好地對學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)，實驗室實現(xiàn)了開放，這樣學(xué)生在課外時間就可以自己安排實驗或設(shè)計實驗，由此提高了他們的學(xué)習(xí)主動性。實驗室的開放不僅給學(xué)生增加了動手實踐的機會，也培養(yǎng)了他們獨立思考問題和解決問題的能力。

二、實驗成績評價的改革

為了提高實驗教學(xué)環(huán)節(jié)在整個課程中的地位，課題組對學(xué)生實驗成績的評價方式進(jìn)行了改革，加大了實驗成績在課程總成績中的比重，達(dá)到了20%；而且實施了實驗成績不及格不能參加該門課程的考試，要等下學(xué)期實驗補考成績合格后才能參加課程考試的辦法，即實施了實驗成績一票否決制。

實驗成績中，平時實驗考核成績和期末實驗考核成績各占40%，學(xué)生獨立設(shè)計實驗考核成績占20%。

（一）平時實驗考核

平時實驗考核是教師對學(xué)生每次實驗情況進(jìn)行的考核，包括實驗預(yù)習(xí)、實驗過程和實驗報告三部分。實驗預(yù)習(xí)成績由指導(dǎo)教師在實驗前和實驗現(xiàn)場以提問和檢查的方式進(jìn)行評定；實驗過程的成績由相關(guān)實驗指導(dǎo)教師在實驗過程中根據(jù)學(xué)生的實驗操作規(guī)范化程度和實驗結(jié)果等進(jìn)行評定；實驗報告成績由指導(dǎo)教師在批改實驗報告時進(jìn)行評定。

（二）期末實驗考核

期末實驗考核采用筆試與實驗操作技能相結(jié)合的方式。筆試包括實驗原理、實驗基本操作和實驗裝置方面的理論性和技術(shù)性等問題；實驗操作技能的考核是從學(xué)生能夠獨立進(jìn)行操作的實驗中隨機抽取一個，由學(xué)生獨立操作，教師通過學(xué)生的實際操作來考察其對基本操作技術(shù)的掌握情況，然后給出成績。

（三）獨立設(shè)計實驗的考核

這項考核是在學(xué)生獨立設(shè)計的實驗完成后，由課題組全體教師一起對該設(shè)計進(jìn)行評審并給出成績。

實踐表明，這樣的實驗成績考核評定體系具有可操作性，既準(zhǔn)確地考核了學(xué)生的綜合素質(zhì)，又充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，收到了良好的教學(xué)效果。

三、結(jié)語

“物理化學(xué)”實驗教學(xué)及學(xué)習(xí)成績評價的改革，提高了學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和分析解決問題的能力，同時也為其他課程的教學(xué)改革提供了思路。為了鞏固成績及進(jìn)一步提高實驗教學(xué)效果，今后在如下方面我們將繼續(xù)探索。

（1）加大綜合性、設(shè)計性實驗的數(shù)量，以滿足不同學(xué)習(xí)興趣學(xué)生的需求。在綜合性、設(shè)計性實驗的類型方面，要開發(fā)與生產(chǎn)實際相關(guān)的工程性實驗項目，使學(xué)生提前接觸專業(yè)內(nèi)容，實現(xiàn)理論與實際的良好結(jié)合；要開發(fā)與日常生活相關(guān)的實驗項目，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到提高。

（2）實驗成績在整個課程成績中所占的比例仍需進(jìn)一步提高。在條件許可的情況下，把實驗教學(xué)成績與理論教學(xué)成績分開來算，學(xué)生的實驗成績進(jìn)行單獨評定，這將更有利于提高實驗教學(xué)效果和學(xué)生的實踐能力。

（3）對學(xué)生獨立設(shè)計實驗的考核評價方法仍需進(jìn)一步改進(jìn)。如何準(zhǔn)確地反映學(xué)生的實際動手能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，還有待尋求更為客觀的評價方法。

［1］趙東江，馬松艷，樊鐵，等．物理化學(xué)課程建設(shè)和教學(xué)改革的探索［J］．綏化學(xué)院學(xué)報，2006，26（5）：167-169．

［2］周建敏，牛顯春．“大工程觀”下物理化學(xué)實驗課的教學(xué)改革與探索［J］．中國電力教育，2009（11）：124-125．

［3］王旭珍，賈翠英，王新平，等．以學(xué)生為中心，構(gòu)建物理化學(xué)實驗教學(xué)新體系［J］．實驗技術(shù)與管理，2008，25（11）：20-23．

［4］金為群，張國艷，王嵐，等．物理化學(xué)實驗課開設(shè)綜合性設(shè)計性實驗的探索［J］．高教研究與實踐，2006（3）：23-24．

（責(zé)任編校：夏玉玲）

Physical Chemistry Experimental Teaching and Evaluation Reform Exploration

LIU Da-chenga，CONG Li-naa，HAO Bina，GE Wei-qingb，LUO Tie-shenga

（a．Department of Environmental and Chemical Engineering；b．School of Continuing Education，Tangshan Col-lege，Tangshan 063000，China）

The students’experimental innovation ability is developed by cultivating comprehensive experiments and designing experiments independently by the students and opening the laborato-ry．Meanwhile，the evaluation method of the students’experiments is explored and reformed．

physical chemistry；experimental teaching；experimental ability；learning evaluation

G642．423

A

1672-349X（2012）04-0095-02

2012-05-04

劉大成（1962－），男，河北灤南人，教授，主要從事物理化學(xué)研究。