創(chuàng)新能力在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的培養(yǎng)

馬方

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門重要的必修基礎(chǔ)課，是物理化學(xué)理論課程的深化、理解及拓展的基礎(chǔ)，是構(gòu)成學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)鏈的重要組成部分。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室擁有較多的儀器設(shè)備，綜合了化學(xué)領(lǐng)域中各分支所需要的基本實(shí)驗(yàn)工具和實(shí)驗(yàn)方法。培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目的[1]-[3]。目前一般高校沿用的陳舊落后的、死板的教學(xué)模式很難適應(yīng)當(dāng)今創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，以我校為例，存在的問題有：（1）綜合性、自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)少；（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相對(duì)性較差；（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段、方法單一；（4）師生互動(dòng)探討性較少；（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果探討和拓展效果不理想。因此，本文針對(duì)出現(xiàn)的問題，談?wù)勎锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系改革的思路，期望多角度、全方位地為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施搭建平臺(tái)，大力推進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以期達(dá)到挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉創(chuàng)新思維，全面培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。

1.加大綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，鼓勵(lì)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

以往的一些物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在一定的局限性，未將實(shí)驗(yàn)與所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)相結(jié)合，沒有達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)效果。對(duì)于某些實(shí)驗(yàn)，多數(shù)學(xué)生只是按照實(shí)驗(yàn)教材的操作步驟按部就班，沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入細(xì)致的思索，只是機(jī)械地進(jìn)行操作，更不能體現(xiàn)創(chuàng)新性。為此，我們通過刪減教學(xué)內(nèi)容中簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，或修改原來(lái)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將原來(lái)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍詫?shí)驗(yàn)，相對(duì)增加綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，例如對(duì)于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)典的“燃燒熱的測(cè)定”[4]實(shí)驗(yàn)，安排部分組的學(xué)生測(cè)萘的燃燒熱，其他組的學(xué)生測(cè)萘同系物及衍生物的燃燒熱。通過對(duì)比分析，不僅掌握燃燒熱測(cè)定的基本方法，而且進(jìn)一步理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。對(duì)于另一個(gè)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)“分子偶極矩的測(cè)定”[5]，通常分別測(cè)定待測(cè)物質(zhì)的介電常數(shù)，折光率及密度的物理量。我們鼓勵(lì)學(xué)生自主革新實(shí)驗(yàn)操作，這樣做能簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作步驟，更能深刻理解實(shí)驗(yàn)的原理，培養(yǎng)學(xué)生提出問題并解決問題的能力，發(fā)揮學(xué)生在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的能動(dòng)性。

2.革新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)當(dāng)前物理化學(xué)的發(fā)展

近年來(lái)，物理化學(xué)學(xué)科的發(fā)展很快，以傳統(tǒng)教材的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)而設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容，明顯不適應(yīng)新形勢(shì)下物理化學(xué)學(xué)科發(fā)展的步伐。多數(shù)驗(yàn)證性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，教學(xué)內(nèi)容陳舊落后，很難激發(fā)學(xué)生興趣，不利于學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。比如，恒溫槽的裝配和性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)，真正的實(shí)驗(yàn)操作很少，而且耗時(shí)，致使學(xué)生被動(dòng)消極地做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。最近，我們學(xué)院新開了一些實(shí)驗(yàn)，如，光催化降解實(shí)驗(yàn)，表面吸附污染物的實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)更貼近生活，更適應(yīng)物理化學(xué)研究熱點(diǎn)的潮流。

3.開展多手段，多探討的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

傳統(tǒng)的物理化學(xué)教學(xué)，局限于單個(gè)實(shí)驗(yàn)室，老師講解，學(xué)生照做，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中很難有自己的創(chuàng)造性想法。目前，多媒體手段可以融入物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂，使學(xué)生直觀清楚地看到實(shí)驗(yàn)過程的具體步驟。同時(shí)，重視與學(xué)生交流對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作步驟的看法，更多的師生交流能夠讓教師充分了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理解水平的高低，認(rèn)識(shí)到學(xué)生實(shí)驗(yàn)的不足之處，做到有的放矢，提高實(shí)驗(yàn)效率。

4.重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果探討和拓展

對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解和反思十分重要，是加深對(duì)理論知識(shí)的理解的重要過程。盡管如此，長(zhǎng)久以來(lái)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告這一環(huán)節(jié)仍是過于形式化，淺膚，只是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理，不能夠看到問題的本質(zhì)。老師對(duì)這一環(huán)節(jié)也重視不夠。現(xiàn)在，我們學(xué)院物理化學(xué)課程組規(guī)定學(xué)生在處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程中闡明個(gè)人對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和感悟，怎樣運(yùn)用理論知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果，以及如何把理論知識(shí)拓展到其他物理現(xiàn)象的解釋。

改進(jìn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一項(xiàng)提高化學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的重要教學(xué)內(nèi)容，也是長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。合理的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，要把學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的主體，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新能力，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)手段方面深化改革，重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果探討和拓展，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，著眼于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]甘禮華，陳龍武，錢君律.多層次物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的再思考[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2002，21（6）：8-9.

[2]胡學(xué)寅.工科院校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的嘗試[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2003，20（3）：94-95.

[3]周曉海，夏春蘭，吳玲.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革探討[J].大學(xué)化學(xué)，2005，20（4）：16-19.

[4]韓民樂，吳海霞，鄒丁艷，王二永.液體試樣燃燒熱的測(cè)定[J].洛陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，2：208-209.

[5]玉占君，任慶云，張婷婷.溶液法測(cè)定極性分子偶極矩的數(shù)據(jù)處理方法[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2007，08：32-34.