物理化學實驗教學的改革與創新

向翠麗 鄒勇進

（桂林電子科技大學材料科學與工程學院,廣西 桂林541004）

物理化學實驗是一門獨立設置的實驗課程，面向化學、化工、環境、生物、食品、制藥、材料等各專業的學生開設，是高校培養創新人才不可缺少的一個重要教學環節。物理化學實驗注重實驗方法的設計、實驗技能的掌握、科學思維能力的培養以及解決實際問題能力的提升，在鍛煉學生思考能力、動手能力、科學研究能力等方面具有重要的作用。隨著現代實驗儀器和實驗技術的飛速發展，教育理念的不斷更新，實驗方法也在不斷改進，傳統的物理化學實驗教學中出現的問題日益突出,如實驗內容陳舊，更新速度緩慢，多以驗證經典理論為主，缺少與現實生活、現代前沿科技的融合，學生的實驗興趣不高，創新能力不足,不利于學生學習新知識和綜合素質的提高；實驗儀器設備落后，操作方法復雜耗時,所得實驗數據誤差大，直接影響學生的積極性；實驗課教學模式單一、落后,未充分發揮現代信息技術的優勢，建立計算機仿真實驗教學平臺；實驗課程的考核機制單一,無法公正的評價學生的動手能力和創新能力等。針對物理化學實驗教學中存在的這些問題，我們在物理化學實驗教學中針對教學內容、教學模式和考核機制進行了改革和實踐，并取得了良好的效果。

1 實驗教學內容的優化

目前物理化學實驗課程教學大綱所規定的教學目標往往以物理化學理論課知識為主線，實驗內容多為基礎驗證性實驗，旨在讓學生掌握基本的物化實驗儀器操作方法，通過實驗來鞏固物化理論課所學知識。這一目標要求過低，很難提高學生的實際分析解決問題的能力及創新意識。因此，為了提高學生的學習主動性，并能盡量的激發學生的創新意識與能力，在實驗內容上應進行改革，實驗內容的安排上應該分基礎驗證性實驗和綜合設計性實驗。基礎驗證性實驗是學生在初步接觸物理化學實驗時必須先做的，其目的旨在加強學生對基本理論的理解掌握，提高基本實驗操作技能。這類實驗內容應精心選擇，既要與理論課緊密相關，達到理論和實踐相結合，既能使練習基本操作，又能加深學生對物理化學原理的掌握。比如恒溫槽的裝配和性能測定、電導法測定乙酸的電離常數、最大氣泡法測定溶液的表面張力等。綜合設計性實驗是基礎驗證性實驗的延續，通過這些實驗使學生加深對基礎驗證性實驗基本理論和基本知識的理解和掌握，培養學生實驗的基本操作技能，確保學生掌握物理化學的實驗的基本方法，訓練學生的觀察能力和動手能力，同時，側重于培養學生綜合應用所學知識的能力，使學生對所學知識真正做到融會貫通。在物理化學實驗課程設置中，適當的增加綜合設計性實驗，對培養學生創新意識和動手能力，發揮其學習的主觀能動性尤為重要。例如，“環己烷-乙醇雙液系氣液平衡相圖”，實驗所涉及的儀器旋光儀，操作非常簡單，也是熱力學必做的實驗之一，可以作為基礎驗證性實驗。但是，實際影響雙液系相圖繪制的實驗參數很多，如溶劑、溫度、旋光儀的調節校準、大氣壓等。這樣我們可以將其歸入綜合設計性實驗，學生通過自主查閱相關書籍和文獻資料，設計實驗方案，選擇儀器設備，配制藥品和試劑，然后進行實驗操作，觀測實驗現象，解決實驗中出現的各種問題，最后寫出實驗報告學生，既培養了學生的創新能力，又培養了學生的團隊協作能力。

2 教學模式和教學方法的改革

傳統的物理化學實驗教學模式，老師先講解原理，數據處理，再演示具體操作步驟，學生復制一遍老師的演示就可以完成實驗。實際上，實驗主體對新實驗的預習情況、理解能力、動手能力、理論基礎等參差不齊，在這種教學方式下，學生缺乏主動性和創新性，有些理論知識掌握較差的學生很難明白實驗的設計思路，在做實驗和做實驗報告的過程中遇到問題，無法獨立解決，所以這種實驗教學方式己經不能滿足研究性實踐型人才培養的需要，必須對實驗教學過程中的教學手段加以改變，使學生能真正從實驗課中獲益。教學模式上，打破傳統的“講解-做實驗-處理數據報告”的傳統模式，加強學生的預習環節，加強理論課與實踐課的結合，把實驗課融入到理論課的講授中，而不是講實驗課完全獨立開來；教學手段上，以學生為主體，發揮其“主人翁”的作用，提高師生之間的互動效果，加強課堂提問環節和師生之間的互動，激發學生的學習興趣和主動性。充分利用多媒體進行實驗教學，使演示實驗達到生動直觀的效果；提高數據處理的準確性，督促學生學習基本的數據處理軟件，如Excel或origin軟件。并強調數據處理時，誤差分析的重要性。

3 建立多元有效的考核評價體系

教師需要及時的檢查教學效果好壞，以便能根據實際教學情況，查缺補漏，適時的調整教學內容和教學方法，提高課程教學質量。而有效獲得學生對所學知識的反饋信息的最直接方式就是制定考核制度。傳統的實驗教學效果的評價方法主要依據學生平時的實驗報告，無法真正反映出學生在實驗過程的表現。為了能全面的評估學生的物理化學實驗課程的掌握情況，物理化學實驗成績考核應分為三部分：課堂實驗操作成績、實驗報告成績和期末成績。而課堂實驗操作成績又細分為實驗預習、實驗操作能力、實驗態度、實驗原始數據的準確性。而實驗報告的評分中，也不應只考慮數據處理及其結果的好壞，應將學生撰寫報告的規范性及誤差分析情況也納入評價中。期末考試，應該設計新的實驗，學生自主設計實驗、查閱文獻，完成報告，這樣才能綜合反映出學生的創新能力。總之，要建立起一套多元有效的物理化學實驗課程的考核評價體系，以達到真正的公平，提高學生的學習積極性。

4 總結

物理化學實驗的教學改革是一項長期而艱巨的任務，需要與時俱進，不斷探索和改進。筆者從實驗內容、教學模式及考核方式三個方面提出了一些思路和設想，并用于實際教學中，取得了不錯的教學效果，使學生的綜合素質得到了增強，但仍然存在很多不足。在今后的教學中，需要不斷的調整改革的方式方法，真正提高實驗教學的效果和學生的實踐能力。

［1］楊媛.物理化學實驗教學改革的建議[J].廣州化工,2014,41：146.

［2］王芳.物理化學實驗教學改革的探索與實踐[J].廣東化工,2014,41：286.

［3］穆筱梅.物理化學實驗教學改革探索[J].廣州化工,2014,42：212.

［4］劉勇平.物理化學教學內容與教學方法的改革實踐[J].科技視界，2014,10：44.