以學生能力培養為目標開展物理化學實驗教學

趙麗娜，李 欣，任玉剛，楊 瀟，姜大雨

（1．吉林師范大學化學學院，吉林四平 136000；2．環境友好材料制備與應用省部共建教育部重點實驗室，吉林四平 136000）

以學生能力培養為目標開展物理化學實驗教學

趙麗娜1，2，李 欣1，2，任玉剛1，2，楊 瀟1，2，姜大雨1，2

（1．吉林師范大學化學學院，吉林四平 136000；2．環境友好材料制備與應用省部共建教育部重點實驗室，吉林四平 136000）

實驗教學是高?；瘜W教學過程中的重要環節，培養學生的能力是實驗教學的首要任務。物理化學實驗是一門綜合性較強的實驗課程，結合物理化學實驗教學的現狀，對學生實驗能力及其影響因素進行了調查與分析，并提出了全面提高學生能力的具體措施。

培養能力；物理化學實驗；教學改革

實驗能力是21世紀每一個化學工作者必備的基本素質［1］。高校學生的實驗能力可概況為基本能力和高級能力。前者主要包括實驗操作能力、觀察能力、思維能力、數據處理能力和儀器設備的應用能力；后者主要包括分析和解決問題的能力、研究能力、綜合能力和創新能力［2］。但目前高?；瘜W實驗教學在培養學生能力方面仍存在諸多問題。因此，在研究大量相關資料、文獻、政策和多年實驗教學的基礎上，開展了以學生能力培養為目標進行高校化學實驗教學的研究，其目的就是通過自身的教學研究和實踐加強學生實驗能力的培養，全面提高學生的綜合素質。

1 物理化學實驗課程的地位及作用

物理化學實驗是繼無機、有機及分析化學實驗后開設的一門基礎實驗課程，它起著承前啟后的作用。在這個階段，學生對知識的認識將會發生從感性到理性的飛躍。通過物理化學實驗教學可使學生具有基本的科研素養，掌握基本的科學研究方法。從實驗方案的設計、實驗條件的選擇、實驗技能的訓練、實驗現象的觀察、實驗數據的處理、文獻資料的查閱、實驗結果的討論到實驗報告的書寫等全方位訓練，促使學生實驗能力的全面提高［3－4］。

2 物理化學實驗教學的現狀及調研

2．1 物理化學實驗教學的現狀

（1）實驗教學內容單一，教材落后。實驗題目簡單，驗證性實驗偏多，綜合性、設計性實驗偏少，限制了學生獨立思考的空間。隨著儀器的更新換代，實驗教材的很多內容與實際操作不符，給教學帶來極大的不便，使學生對實驗失去興趣。

（2）實驗教學方法傳統，手段單一?，F行實驗教學大多數采取灌輸式講授方式，很少采用現代教育技術，缺乏多樣性、靈活性，教學效果不好。

（3）實驗教學設備陳舊，數量不多。高校化學實驗設備落后、儀器老化，是當前非常突出的一個問題。部分實驗由多人合做來完成，有些實驗僅僅通過講課演示，導致學生動手能力差、創新能力弱。

（4）學生的實驗能力差，依賴性強。多數學生自己動手做實驗的能力較差，只能在“試卷上”做實驗，課上依賴性強，積極性不高。

（5）實驗課不受重視，投入太少。實驗課一般作為考查課，學生不重視。實驗教學投入太少，影響了實驗教學的質量。

2．2 學生實驗能力的調研

實驗教學的現狀導致學生能力較低。針對上述情況進行了相關調查（見表1）。調查對象：化學學院2009級、2010級學生；調查方式：隨堂問卷。

表1 學生實驗能力調查 %

由表1可知，學生查閱文獻能力很低，大多數學生從未查過文獻；實驗設計、儀器應用、數據處理能力也不高，大多數學生處于應付了事的態度，實驗報告存在抄襲現象，整體水平不高；缺少動腦思考，創造能力受到限制。

針對上述現狀，對影響學生實驗能力的因素進行了分析，調查結果見表2。

表2 影響學生實驗能力的因素調查%

從表2可知，造成學生實驗能力較差的因素主要有：教學內容較單一，教學方法過于簡單，儀器設備落后，教師主導作用多，部分學生基本是照方抓藥，儀器設備的安裝調試，甚至有些實驗步驟均由教師完成，學生的依賴性較強，興趣不濃，實驗報告抄襲現象嚴重，缺乏實事求是的科學態度。

實驗能力的培養與提高，是實驗教學長期反復作用的結果。要提高學生的實驗能力，必須對實驗教學進行改革。

3 改革實驗教學，培養學生能力

3．1 實驗教學改革的具體措施

（1）更新教學理念，轉變教育觀念。轉變教育觀念是高校實驗教學改革的基礎。實驗教學是培養學生實驗能力的主要手段，它既是聯系理論教學的橋梁，又是培養學生科研能力的有效途徑［5－6］。因此，高校要改變傳統的教學理念，重視化學實驗教學。

（2）拓寬實驗內容，擴大學生視野。物理化學實驗作為一門完整的基礎實驗課程，理論抽象、操作復雜，對于無法開設的題目應采取講座的形式。通過綜合設計性實驗、研究性實驗，多層次、全方位促進學生實驗理論、實驗方法和實驗技能的提高。

（3）適當用多媒體，改善教學手段。化學實驗教學恰當地使用多媒體是提高實驗教學效果的有效方法［78］。多媒體教學直觀、形象、生動，特別是Flash等動畫或模擬仿真實驗，有助于學生對知識的加深理解與記憶，也可縮短教學時間，提高教學效果。同時還可教會學生使用Excel、Origin等軟件進行實驗數據的處理。使用多媒體教學具有科學性，可激發學生學習的積極性和興趣。

（4）加強實驗環節，提高實驗能力。加強實驗教學環節，包括實驗前教師指導和學生預習、實驗中學生操作、實驗后數據整理和報告的書寫及評閱。教師可通過提問考核學生對實驗內容掌握的情況，同時要求學生演示實驗，鍛煉其操作能力和表達能力。鼓勵學生大膽操作，充分發揮主體作用。實驗后及時書寫報告，教師對實驗中存在的問題進行講評，這樣才能真正提高學生的實驗能力。

（5）開放實驗室，激發學生興趣。實驗室開放包括時間和內容的開放。實驗室實行全天候開放，鼓勵學生主動做實驗。學生經查閱文獻和資料，自選實驗題目，設計實驗方案，經指導教師審核后方可實驗。

（6）加強實驗教學隊伍建設，加大實驗投入。大力提高實驗教師和實驗人員的業務能力，鼓勵高職稱、高學歷的教師充實到實驗教學隊伍中。加大實驗室建設投入，引進先進的儀器設備。

（7）科學評價成績，重在能力培養。考核是實驗課不可缺少的環節。為了客觀、公正地評價學生實驗技能和綜合素質，將實驗成績的綜合考評分為平時成績（占40%）、期末成績（占40%）和實驗操作考試（占20%）。平時成績通過學生的出勤、預習、實驗操作、實驗效果和實驗報告情況進行綜合評定；期末成績是實驗理論筆試；實驗操作考試采取現場抽簽形式，就這要求學生必須對考試的全部題目均有所掌握，對學生有較強的督促作用。

3．2 學生實驗能力的培養

（1）基本技能。物理化學實驗課中，嚴格規范無機、有機和分析實驗等基本技能的操作，結合儀器設備的使用，做到精、細、準。

（2）自學能力。物理化學實驗課大多采用循環的方式。教師集中講解不方便，這就要求學生在實驗前預習實驗內容，寫出預習報告，教師在上課時采用提問的方式檢查學生的自學效果。實驗教學中，學生的依賴性和被動性必須得到最大限度的抑制。為此必須培養學生自主預習、自主操作、自主探討、自主總結等多種能力在內的實驗能力［9］。學生積極主動地參與實驗全過程并成為實驗課教學的主體，才是實驗能力培養的關鍵。

（3）查閱文獻能力。物理化學實驗要直接和間接測定很多數據，要求學生查閱文獻獲得。有時實驗的設計和結果也需參考相關文獻，所以學生必須具備查閱文獻的能力。

（4）觀察能力。實驗課上要求學生準備實驗記錄本，對實驗現象和數據做詳細的記錄，多疑善思，分析原因，給出合理解釋。

（5）想象能力。實驗課上充分調動學生的創新意識，挖掘他們的想象力，使他們處于活躍狀態，有助于學生積極性的發揮，有助于實驗教學，也有助于學生的個性發展。

（6）創新能力。創新是以新思維、新發明和新描述為特征的一個過程，它包括更新、創造和改變。在化學實驗教學中，學生應積極思維、主動探索、不斷發現。教師的職責是引導學生創新，使學生在積累中有所創造，在創造中有所積累［10］。

（7）合作能力。部分實驗不能獨立完成，必須合作，這就要求學生具有良好的合作精神，共同完成實驗。這對學生畢業走向社會起著至關重要的作用。

（8）科研能力。通過教師的科研課題選定實驗題目，也可參加“大學生創業計劃”、“挑戰杯”等活動開展實驗研究。通過查閱資料、設計實驗方案，更多地發揮學生的主觀能動性，培養學生的科研能力，為以后畢業論文的撰寫和攻讀研究生打下良好的基礎。

4 結束語

培養學生的能力是化學實驗教學的主要任務之一。實驗教學的改革對充分發揮學生的主體作用、提高學生對理論知識的理解能力和實驗操作技能、提升學生的綜合能力和總體素質，以及實驗教學質量的全面提高起到了積極的促進作用。

（References）

［1］秦序．淺析如何提高高師學生化學實驗能力［J］．和田師范專科學校學報，2008（2）：213－214．

［2］鄧立志，侯安新，席美云．關于物理化學實驗教學改革的幾點思考［J］．大學化學，2006，21（4）：25－44．

［3］羅志勇，陳昌國，鄭澤根．在實驗教學中實施創新教育［J］．實驗技術與管理，2005，22（5）：17－19．

［4］錢維蘭，袁文霞，葉亞平，等．物理化學實驗改革初探［J］．高等理科教育，2006（2）：72－73．

［5］武麗艷，尚貞鋒．大學物理化學實驗立足于創新人才培養的教學改革［J］．實驗室科學，2006（2）：32－34．

［6］周艷軍，張啟儉，齊平，等．提升學生實踐與創新能力培養途徑的探索［J］．實驗技術與管理，2011，28（7）：218－220．

［7］王春玲，孫爾康．大學化學實驗培養學生創新能力的探索［J］．實驗技術與管理，2011，28（10）：27－30．

［8］孫爾康，張劍榮，張家玫．三層次開放實驗室是培養學生創新能力的有效形式［J］．實驗技術與管理，2007，24（11）：5－6．

［9］孫海翔．大學化學實驗教學改革的幾點建議［J］．高等理科教育，2009，14（10）：129－130．

［10］郝燕，何松，魯忠潔．高師化學師范生化學實驗教學技能體系的構建［J］．高等教育，2011（3）：20－21．

Developing physical chemistry experimental teaching to cultivate ability of students

Zheng Lina1，2，Li Xin1，2，Ren Yugang1，2，Yang Xiao1，2，Jiang Dayu1，2
（1．College of Chemistry，Jilin Normal University，Siping 136000，China；2．Key Laboratory of Preparation and Applications of Environmental Friendly Materials，Ministry of Education，Siping 136000，China）

The experimental teaching is an important link in the whole teaching process in the university．The cultivation on the ability of the students is the primary task in the teaching．Physical Chemical Experiment is a general experimental course．According to the current situation of physical chemistry experimental teaching，the experimental ability of the students is investigated and the influencing factors are analysed．The specific measures are proposed in the end．

ability cultivation；physical chemistry experiment；teachingreform

G642．0

B

1002－4956（2015）3－0196－03

2014－09－10 修改日期：2014－10－08

吉林師范大學專業學位研究生教育發展研究項目（研創新2013053）；2014年吉林師范大學高等教育教學研究課題

趙麗娜（1975年—），女，吉林四平，理學博士，副教授，碩士生導師，主要從事化學實驗教學教育研究．

E－mail：zhaolina1975＠163．com