嚴小平
(浙江樹人大學生物與環境工程學院,浙江 杭州 310015)
?
物理化學實驗考核方法的改革與實踐*
嚴小平
(浙江樹人大學生物與環境工程學院,浙江杭州310015)
根據物理化學實驗課程的具體要求,在對課程內容進行整合的基礎上,提出了對該課程的考核方法,通過平時考核、期終考核、書面考核的形式,建立對學生學習成績的評分標準。通過教學實踐表明,采用該考核方法和評分標準,既能促使教師改變教學觀念,提高自身素質,也能有效提高學生對實驗課程的學習積極性,便于教師對教學效果進行檢查,較準確地評價學生的學習狀況。
物理化學實驗;實驗考核;評分標準
實驗在化學教育中有舉足輕重的地位。化學教育不僅要傳授學生以化學基本原理,而且需要培養學生掌握基本化學實驗技能,學會通過實驗現象的觀察和測量,實驗數據的綜合和分析,透過化學現象,深入理解化學反應的本質和規律[1-3]。“科學靠兩條腿走路,一是理論,一是實驗。有時一條腿走在前面,有時另一條腿走有前面。但只有使用兩條腿,才能前進。有實驗過程中尋找新的關系,上升為理論,然后再在實踐中加以檢驗”(Millikan R A)。實驗和理論的這種辯證關系,不斷推動著化學學科的發展。
物理化學實驗課從內容上看,包括了化學熱力學、化學動力學、電化學、物質結構、界面與膠體等一些基本內容[4-5];從實驗方法上看,考慮了多種必須的實驗技術,如溫度的測定和控制技術、熱分析技術、電化學測量技術及多種物性的測定等[6-7]。傳統的物理化學實驗考試,通常是筆試加最后一個實驗,這樣學生的注意力往往放在最后一個實驗上,對前面的實驗操作不重視。因此,我們把實驗的考核貫穿在該課程學習的整個過程中,注重考核學生的創新點、學習過程和綜合能力,使學生受到在創新性科學研究方面全面和系統的訓練,最大限度地激發學生學習的主動性與創新性,為畢業論文的撰寫甚至將來的參加工作打下堅實的基礎。
物理化學實驗是我院應化、化工、生物、環境、食品等專業的重要基礎實驗課程,也是培養學生基本素質和科研能力的重要教學環節。該課程內容涉及大量物理量及有關物理參數的測定,既包括與物質的基本性質如熱、電、光、磁、壓力等物理量的測定,又涉及氣體、液體、膠體等在化學反應中物理量的變化[8-11]。選擇的實驗內容旨在培養學生正確理解、使用有關儀器;掌握一定實驗技能;養成嚴謹、求實的科研態度和良好的實驗習慣。隨著儀器條件的改善和實驗技術的發展,及時對實驗內容進行調整。在實驗選材上,充分考慮學生的專業特點,保證一定量的驗證性基本操作實驗內容外,補充和增加綜合性和設計性實驗。
2.1物理化學實驗評分標準
為了使實驗評分標準定量化、科學化,對各個環節確定了相應的評分值。其中,平時考核占總分的60%,期終實驗考查占總分的30%,實驗理論(書面)占10%,相關考核項目的分值見表1。

表1 物理化學實驗考核評分標準
2.2物理化學實驗考核方式
2.2.1平時考核
在多年的實驗教學中,我們總結出預習的重要作用,第一次實驗就重點強調預習的重要性。實驗前教師檢查學生的預習報告,提問一些與實驗相關的問題,在確定學生的預習情況后嘗試由學生來講實驗,其他同學指出其中的錯誤,預習收到很好的效果,教學中及時肯定學生的預習成果和提出的有價值的思考問題,極大調動學生學習和探索的熱情;注重考察實驗細節問題,細節是實驗過程中所必須注意的,尤其是化學類實驗危險系數大,一些小問題如果沒注意就很容易引起事故,如酒精燈帽的放置方式、加熱藥品時應注意的事項、氣體實驗之前的驗純等。
2.2.2期終考核
結合學期實驗所學內容,期終實驗考查的內容涉及基本操作技能、常用儀器的使用等內容,在全部實驗結束后進行。采用隨機抽取題目的方式,考核內容可包括:實驗原理掌握情況、操作步驟、實驗關鍵及易出錯之處、實驗所用儀器及用途等;考核形式可采用口頭回答、充當“小老師”進行實驗講解、某一步驟或環節進行操作等方式。通常每個老師一次監考2名學生,師生面對面考試,學生不能討論。監考老師按評分規則進行打分,使考核結果盡可能公平、客觀,起到激勵、督促、鞭策學生重視實驗技能訓練的作用。
2.2.3書面考核
考慮物理化學實驗課程特點及所學內容,書面考核內容可包含物理化學實驗基本要求、實驗操作要點、注意事項、實驗室安全知識、實驗思考題等方面,可制成試題庫的形式,使用前隨機生成導出,即可使用。
3.1改變教學觀念 提高指導教師素質
實驗指導教師是物理化學實驗教學改革的主體,教師的素質高低直接影響教改的效果。實行物理化學實驗考核方法的改革對指導老師提出更高的要求,教師必須對每個實驗的原理、儀器、過程等做到了如指掌。實行以人為本的教學模式,讓教師走向學生、走進學生,與學生共同學習、共同探究,成為學生學習的合作者、引導者、幫助者,保證了教學任務的順利完成。教師結合自己的科研方向,實施研究性實驗教學,激發學生自覺進行自主學習和深層次學習的動力。
3.2提高學習積極性 達到以考促學作用
通過對學生物理化學實驗考核方法的反復探討和長期實踐,總結出一套行之有效的考核辦法,即平時考核+期終考核(實驗項目考試)+實驗筆試的模式。通過多元的實驗考核方法,特別是實施學生平時實驗情況量化考核,有效地激發了學生的實驗興趣,強化了實驗課程的要求,實驗教學效果顯著。
充分發揮大學生主觀能動性,在獨立獲取知識能力過程中,善于自我加壓、自我設疑、自我創新,時時保持新鮮感和好奇心。在實驗教學活動中采用多種形式,加大學生的參與度,激發學生對物理化學實驗的學習興趣,達到提高教學質量的目的,如嘗試讓學生來輪流講解實驗操作、讓學生參與到實驗的準備工作中來,既讓學生對科研工作有了初步、更具體的認識,同時也創造了師生進一步交流的機會,培養他們的責任感和使命感,讓學好實驗本領成為他們的自覺行為。
3.3改善和提高教學方法 達到以考促改革提質量的效果
可根據不同的學生存在的個性和共性問題有針對性地進行指導。如男學生普遍較粗心,手勁很大,不夠耐心,而女學生小心仔細,但力量相對不足。如在燃燒熱的測定實驗中,首先要對樣品進行壓片,樣品組織過緊或過松都會引起燃燒不完全,導致實驗失敗;在后續的儀器組裝中,要求燃燒絲與接線柱、樣品充分接觸,但不得與坩堝接觸,否則儀器電路短路,樣品不能燃燒,實驗不成功。在實驗過程中發現此類問題后,我們嘗試把男、女學生編成一個小組,充分發揮各自的特長和優點,實驗展開得很順利,所謂“男女搭配干活不累”。
把學生課堂紀律及衛生環保意識完成情況計入實驗總分。教師在講授實驗內容的同時,要講清實驗中所有產生的有害物質都要回收,嚴禁隨意排放。也可以在教師指導下讓學生對部分廢物進行處理,這樣既可以使學生學以致用,學習一些三廢處理的方法和知識,還能在治理過程中發現問題、解決問題,鍛煉自身的綜合能力。通過對廢物的處理,不僅使學生體會到污染問題的嚴重性,治理污染的艱巨性,更重要的是使學生感受到綠色化學的精髓,以及對未來社會的責任。
(1)由于學生人數較多,指導教師相對較少,整個期終考核的工作量很大,周期也較長。現在改革試驗的效果是好的,但長期執行需要有相關的配套政策,如教學工作量的合理計算、考核時間的合理分配等方面有待進一步摸索。
(2)考核的辦法是實行“平時考核+期終考核(實驗項目考試)+實驗筆試”的模式,但對三者在總分中的占比,可在以后的實驗教學中進一步實踐探討。
(3)可把物理化學實驗考核與實驗室開放項目結合起來。學生自主設計并完成實驗,既可以培養同學的科學創新能力、獨立思維與研究能力,同時也全方位、全過程地考察其實驗操作水平,有待在今后的教學實踐中進一步摸索。
[1]劉永春,張晉芬,戴維林,等.新形勢下物理化學實驗內容的設計與思考[J].中國大學教學,2014(10):88-91.
[2]呂玲,劉根起,張誠,等.改革基礎化學實驗教學模式,培養學生的創新能力[J].西北工業大學學報(社會科學版),2003,23(3):86-88.
[3]張連慶.在化學實驗教學中應重視實驗基本技能有培養[J].實驗技術與管理,2005,22(3):89-91.
[4]康慧玨.物理化學實驗課程中實驗題目的設計與研究[D].長春:東北師范大學,2008.
[5]史佳妮.物理化學實驗仿真軟件的研究與開發[D].西安:陜西師范大學,2014.
[6]范蔭恒,玉占君,張文偉.物理化學實驗教學中“單人操作”模式的實踐 [J].實驗技術與管理,2007,24(4):24-25.
[7]嚴小平,李成平,申屠超,等.分析化學實驗考核方法的改革與探索[J].實驗技術與管理,2007,24(6):114-116.
[8]王莉賢,王紅.有機化學實驗考核方法[J].實驗室研究與探索,2005,24(12):81-83.
[9]彭濱,吳芳.物理化學實驗教學改革初探[J].廣東化工(合刊),2004(9-10):63-64.
[10]苗慧,朱良俊,蘇凌浩,等.物化實驗課程培養學生綜合素質和能力的幾點做法[J].阜陽師范學院學報,2004,21(1):72-73.
[11]魯彬,秦玫.物理化學實驗的教學改革與探索[J].實驗室科學,2006(5):29-30.
Reform and Practice of Examination in Physical Chemistry Experiment*
YAN Xiao-ping
(Biology & Environment Engineering College,Zhejiang Shuren University,Zhejiang Hangzhou 310015,China)
Based on the basic requirements of the experiments in physical chemistry,a method was introduced to examine this subject and a criterion for evaluating students’grades.By the examination method and evaluation criterion,students’learning initiative and interest can be aroused effectively and it is convenient for teachers to test teaching results and evaluate students’gardes precisely as well.
experiments in physical chemistry; examination; evaluation criterion
浙江樹人大學教學方法改革項目(2014JA3017)。
嚴小平(1967-),男,本科,高級實驗師,從事基礎化學實驗的教學與研究。
G642.47
A
1001-9677(2016)06-0146-03