趙 威,汪建江
(營口理工學院 化學與材料工程系,遼寧 營口 115004)
應用技術型本科院校物理化學實驗的教學探討
趙 威,汪建江
(營口理工學院 化學與材料工程系,遼寧 營口 115004)
以應用技術型大學—營口理工學院化學與材料工程系物理化學實驗課程為基礎,對實驗教學方式、內容以及考核方式的優化進行了探討。隨著實踐比例的增加,實驗課程的重要性逐步提高,積極探索實驗教學的新思路、新方法,提高物理化學實驗教學質量,以適應新時期—應用技術型大學對人才的要求,以及學院的發展。
應用技術型大學;物理化學實驗;教學
伴隨著經濟的發展、時代的進步,應用技術型本科院校建設正在如火如荼的前行著。此種類型院校的建設,依然以教學為主,面向應用,突出創新,強化實踐。以營口理工學院化學與材料工程系為例,在各專業修定人才培養方案過程中,結合營口融入“一帶一路”的國家戰略和遼寧沿海經濟帶的經濟發展戰略,注重理論與實踐相結合[1]。由精英式人才教育向應用型、技能型人才教育轉變,在整個轉變的過程中逐漸形成一種新的高等教育模式。
在地方本科院校的教育結構中,實驗室相對其他來說是比重極大并且具有獨特優勢的教育資源。而在各類實驗中,物理化學實驗在基礎理論教學中,扮演著尤為重要的角色[2]。它對于化學相關理論的學習有著承上啟下的樞紐作用,學生在進行物理化學實驗學習時,即可以對無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗等進行綜合應用,又可為以后的專業實驗學習奠定基礎,學習過程中也初步培養了學生的邏輯思維、動手操作能力以及創新意識和綜合素質。
物理化學實驗基本原理,蘊含著豐富的理論知識內容,若依據教材將原理詳細講授,必然會使學生的實驗時間縮短,并且在開篇就有長時間的理論知識講授,也會使學生產生理論知識轉移上課地點的錯覺,甚至對實驗還未開始便已產生了厭煩、抵觸的心理,從而影響實驗效果,不能較好的完成實驗課程的培養目標。在營口理工學院化學與材料工程系課程設置中,物理化學實驗是應用化學、化學工程與工藝、材料科學與工程、無機非金屬材料工程等專業必修課程中一門重要的基礎課,它不僅培養學生對精密實驗儀器的使用、實驗數據的處理以及對實驗結果進行討論與分析的綜合能力,這些獨特的學科特點也決定了物理化學實驗在應用型本科院校人才培養中的重要地位。
在實驗內容設計上,我們學院教師以服務地方經濟發展為指導思想,針對應用型院校各專業的培養目標,結合學生的實際情況編寫教材。優化實驗內容,使物理化學理論知識與實驗內容有效的結合起來;合理安排上課時間,保證實驗內容要晚于相關物理化學理論知識的學習。從而在物理化學實驗課上精簡實驗原理的講解,使學生實驗開始于興趣的保鮮期。學生在較好的掌握了理論知識的基礎上,進行實驗操作與探討,避免學生照方抓藥,盲目的實驗。
例如,在單一組分體系中,物質的廣度性質可以直接加和[3]。在多組分體系中,物質廣度性質的變化,并不能簡單地加和,而是有著復雜的變化。學生對此總是充滿了困惑,特別是對多組分體系的廣義性質如何定量與定性,充滿了好奇。偏摩爾性質這一概念的引入,可以較好的解決這個問題,并且可以激發學生深入探究的興趣。
學生在學完理論知識后,帶著知識與曾有的困惑,設計實驗過程。在實驗準備過程中,提供氯化鈉(分析純),無水乙醇(分析純)做待測物質,每個班級可以自選待測樣品,設計實驗。學生通過網絡與教材相關的理論知識,做好實驗過程的處理,提煉出整個實驗步驟以及注意事項。在教師的宏觀控制下,整個實驗過程中,不僅培養了學生運用具體物質進一步理解抽象概念的思想方法,而且培養了學生的科研探索能力以及團隊合作精神。既可以達起到理論指導實踐的作用,又有利于培養學生的思維能力,激發學生的實驗興趣與學習的能動性,同時也可以使學生將理論知識在實驗中得到消化理解。不僅加深了對理論知識的理解,也提高了學生的實驗熱情,為以后的科研以及工作打下良好的基礎。
有人說,一個人的成功,智商是基礎,情商是關鍵。在現代的教育中,不僅僅要注重學生知識技能的培養,更要注重學生情商的培養。隨著經濟技術的發展,實驗教學設備的更新也緊跟時代的步伐。物理化學實驗主要是應用精密的實驗設備運用物理的方法,來探討和驗證化學性質和化學反應規律的一門科學。我們結合物理化學課程教學內容,安排相應的實驗順序,由易入難。結合物理化學實驗教學內容,采用以問題為基礎的教學方法[4]。
在教學實施中,要求學生在課前進行預習,準備好實驗過程中數據記錄表格,了解整個過程中所需儀器、藥品;教學過程中,實驗教師明確教學目的,以教學內容為基礎,以物理化學課程教學知識為先導,根據不同專業的課程安排,對相應實驗題目有針對性的進行提問。在提問過程中,教師要把握好問題的難度與廣度,明確學生需要掌握的知識、操作技能。教師在問題的設置與解說過程中,有意識的將學科發展的前沿與應用向學生展示介紹,讓學生感受科技成果在實際應用中的價值,真正的揭開理論與實踐相結合的神秘面紗,激發起學生學習、研究與應用的興趣,由被動學習向主動學習發展,從而提高學習效果。同時,以教學內容為培養紐帶,通過具有時代特色與應用價值的教學方式、教學內容,能夠直接觸及學生內心深處,使學生在物理化學實驗操作過程中,產生情感的變化,從而達到情商的培養。
伴隨著網絡技術的發展,網絡信息與網絡平臺的充實與豐富,也有了教育信息化。因此改革傳統教育方法,應用現代教學技術手段也成了應用技術型大學實驗教學的發展趨勢。以本學院為例,各個基礎化學實驗室均配備多媒體教學設備。針對物理化學實驗教學,在教學過程中可以采取微課、微視頻等教學方法,將事先錄制好,或者網絡中影響力大的學校相對應的教學視頻,放到學院的公共資源平臺中,一方面,可以讓學生在課前預習中直觀、全面的看到實驗儀器的使用,以及規范的實驗操作。減少學生在課堂實際操作中,實驗的失敗、藥品的浪費、玻璃儀器的破損以及因為使用不當造成實驗儀器的損壞情況。另一方面,可以通過直觀的視頻、圖片等,激發學生學習的“饑渴”感,從而提高學生的學習興趣與親自動手操作的欲望。將有限的課堂進行無限的延伸,增強實驗教學的效果。
營口理工學院是一所新成立的地方本科院校,學院的知名度、影響力雖然在逐步提升,但學生綜合素質相對要省內重點院校相對要弱一些,學生的自我控制能力以及學生的自學能力水平有限,因此教師依然是教學的主體。以往的期末考核,主要以實驗報告為準則,這樣導致了學生對實驗結果的過分關注。而實驗的分組操作行為,也會引起學生實驗過程敷衍、報告抄襲的嫌疑。并且這種單一考核方式對學生的實驗操作技能不能起到良好的引導和督促。因此,優化實驗的考核方式是很有必要的。
為了全面發揮學生學習的主觀能動性,達到本門課程的培養目標。考核方式采用如下模式:出勤+預習+實驗操作+實驗記錄+實驗報告+衛生。出勤,不僅培養學生時間觀念,也培養學生的組織紀律性。預習,體現學生個體差異性,從而優化教學資源,因材施教。實驗操作,是完成實驗教學的基本保證,而嚴肅認真的態度是實驗成功與提高實驗質量的一個重要保證。因此在實驗過程中,要求學生認真對待實驗儀器的組裝、操作的規范化,通過學生間的互動、互補、互助培養學生的合作能力,增強學生的集體榮譽感意識。任何一門科學探究都少不了對現象以及數據的記錄,化學實驗,由于現象的千變萬化、數據的繁雜,實驗記錄顯得尤為重要。干凈整齊的實驗記錄,是實驗后續數據處理、實驗過程歸納總結的必要條件。因此實驗記錄的考核,一是讓學生敢于面對真實的實驗結果,學會記錄數據、現象,尊重客觀科學實驗事實,重在思考產生不同現象、數據的原因,形成初步的獨立思考能力;二是培養學生初步科學探索的基本習慣,為以后進一步深造打好基礎,從而培養學生嚴謹的科學態度。實驗報告,是學生實驗結果后續整理的一次重現,也是學生整個實驗過程的縮影。通過整理實驗報告,學會分析問題、處理問題的能力,從而養成歸納、總結的良好習慣。衛生,既可以考察學生的操作是否規范,又可以考察學生對實驗結束后儀器的擺放是否歸回原位,從而培養學生良好的實驗習慣。從部分到整體,從整體到部分對實驗成績做了綜合評價,既培養了學生的動手能力、組織合作能力,又使學生能夠理論聯系實際,深化對理論知識的理解。從而為學生繼續深造以及步入工作打下良好的基礎。
綜上所述,以應用技術型大學—營口理工學院化學與材料工程系物理化學實驗課程為基礎,對實驗教學方式、內容以及考核方式進行了探討。隨著實踐比例的增加,實驗課程的重要性逐步提高,也促使教師不斷完善、充實自我,積極探索實驗教學的新思路、新方法,提高物理化學實驗教學質量,以適應新時期—應用技術型大學對人才的要求,以及學院的發展。
[1] 陳 紅,張慶偉,劉海燕,等.應用型本科轉型背景下應用化學專業培養方案改革的初步探索[J].山東化工,2016,45(20) : 167.
[2] 王月欣, 莒曉艷, 王麗華,等.獨立學院基礎化學實驗的探索與實踐[J].實驗技術與管理,2016,33(5) : 14.
[3] 徐美玲,李風海.偏摩爾性質的教學研究[J].山東化工,2016,45(15) : 150.
[4] 閆 杰, 張成路, 靳奇峰,等.PBL教學法在精細化學品合成實驗教學改革中的應用[J].實驗技術與管理,2016,33(5) : 151.
(本文文獻格式:趙 威,汪建江.應用技術型本科院校物理化學實驗的教學探討[J].山東化工,2017,46(3):107-108.)
Discussion on Teaching of Physical Chemistry Experiment in Applied Technology University
ZhaoWei,WangJianjiang
(Department of Chemical Engineering,Yingkou Institute of Technology,Yingkou 115014,China)
Based on the physical chemistry experiment course of the department of chemistry and materials engineering, Yingkou Institute of technology, this paper probes into the optimization of experimental teaching methods, contents and examination methods. With the increase of the proportion of practice, the importance of experiment course gradually improve, and actively explore new ideas and new methods of experimental teaching, improve the teaching quality of physical chemistry experiment, to adapt to the demand of talents in the new period,university of applied technology, and the development of college.
applied technology university;experiment of physical chemistry;teaching
2016-12-17
趙 威(1983—),女,實驗師,主演研究方向物理化學實驗教學。
G642.423
B
1008-021X(2017)03-0107-02