大學物理化學實驗教學中存在的問題及實驗教學改革初探

田志美　宋崇富

摘 要 物理化學實驗課程是化學專業實驗課程的重要組成部分，在鞏固物理化學理論課程知識，培養學生的實踐能力和創新能力方面起到重要的作用。本文從物理化學實驗教學中存在的問題和實驗教學改革兩個方面對大學物理化學實驗課程的教學進行了初步的探討。

關鍵詞 物理化學實驗課程 教學改革 大學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

物理化學實驗課程是高等學校化學教育、應用化學和材料化學等本科專業的一門以物理化學為基礎的實驗課，在培養大學生科學素質和實踐動手能力方面起到重要的作用。通過實驗可以加深對物化重要理論、概念、原理的理解，培養學生理論聯系實際的邏輯思維和實驗技能。該課程是在無機化學、有機化學、分析化學等實驗課之后開設的。筆者以阜陽師范學院化學與材料工程學院物理化學實驗教學為例，結合自身教學體會，對大學物理化學實驗教學中存在的問題及實驗教學改革進行了初步探索。

物理化學實驗教學存在的問題：

（1）物理化學實驗課與物化理論課同時開設，每輪物理化學實驗課程開設7個實驗，每個班級分成7組依次循環進行實驗。這樣的安排會出現理論教學與實驗教學嚴重脫節的情況，一輪實驗中學生做的實驗中涉及的理論知識，可能還沒有學到，這樣會使學生對實驗原理以及背景知識理解不透，學習效果差。

（2）實驗教材比理論教材落后，內容陳舊。物理化學理論教材每一到兩年就更換版本，換成最新版教材。而物理化學實驗教材，未及時更新，一直沿用老版教材。老版實驗教材書中的物化實驗偏重經典實驗和驗證，缺乏綜合性實驗。實驗內容與理論相比，顯得陳舊，削弱了大學生的學習興趣，也限制了學生靈活運用最新知識的思考空間。

（3）實驗教學手段單一、落后。現在的物理化學實驗大多以講授為主，每次實驗一開始，授課教師從實驗項目，實驗目的，實驗原理，實驗儀器，實驗步驟等幾個方面對學生進行面面俱到的講解，灌輸式的把實驗的方方面面告訴學生，學生們只是被動的接受，這樣的教學模式帶來的結果是，學生學習的積極性嚴重下降，被動接受知識。

（4）實驗設備更新緩慢，設備落后，設備數量不能滿足學生的需求。實驗設備更新緩慢導致的結果是，學生跟不上步伐，比如，每年考物理化學專業研究生的學生，之前已到實驗室熟悉儀器基本操作，去其他高校面試操作時發現儀器并不是原來所熟悉的設備，不會操作而丟分。

（5）實驗的考核方式單一，簡單。物化實驗課程一般作為考察課，平時的實驗報告占部分比重，實驗操作占部分比重。實驗報告部分，一些學生的抄襲現象比較嚴重，這樣會導致根據實驗報告考核實驗的考核方式是片面的。

針對上述物理化學實驗中存在的問題，我們對物理化學實驗教學模式進行了改革，具體措施如下：

（1）制定能夠統一物理化學理論課和實驗課的教學大綱，使學生能夠將所學理論知識與實驗緊密結合。為解決理論教學與實驗教學嚴重脫節的情況，物理化學理論課可以比實驗課提前幾周，在學生掌握理論知識的基礎上，有針對的開設實驗。

（2）更新實驗教材。選擇的實驗教材與理論課教材內容能夠保持較高的一致性。根據物理化學學科特點和教學大綱，適當增加具有自主性，創新性的綜合實驗。將部分簡單的驗證實驗替換成綜合實驗，鍛煉學生綜合運用所學知識的能力。每年更新部分實驗，保持實驗內容的新鮮度。開設的實驗遵循循序漸進的規則，滿足逐步提升的要求，逐步提高學生的實驗技能，培養學生的科研能力。鼓勵學生對實驗進行改進、改良，鍛煉學生的動手能力。

（3）突破傳統教學模式，運用多種教學方式進行教學，豐富實驗教學手段。部分實驗開設虛擬仿真實驗，運用網絡資源，對物理化學實驗進行多模式教學。在教學過程中充分發揮學生的作用，積極引導學生參與課堂，把課堂由教師灌輸式轉換為學生參與式教學。

（4）對物化實驗設備進行適時更新。實驗設備到達使用年限，及時報廢。不能滿足實驗要求及精度的設備，及時購置新型儀器進行替換。實驗分組時，每組學生不能超過3人，確保每一位學生在實驗過程中能夠熟練掌握實驗設備的使用方法。

（5）設計合理的實驗考核方式。考核成績平時成績和期末成績按照一定的比例折合得到的。平時成績中包括每個實驗的預習報告、實驗報告、實驗操作等幾部分組成，實驗報告的成績分等級。期末的成績包括實驗基本知識的測試和實驗操作的考察。實驗操作是隨機抽取的某個實驗，要求學生在規定的時間內完成相關操作，根據操作的準確程度和熟練程度給學生評分。測試和操作成績作為實驗的期末成績。

經過物化實驗課改，阜陽師范學院化學與材料工程學院物理化學實驗教學取得了一定的教學成果，得到了學生的認可。提高了學生的動手能力和創新能力，提高了學生學習物化實驗的積極性，讓學生參與到課堂中，提高了主觀能動性。今后我們將繼續推進物理化學實驗課程教學改革，以其更大程度的提高教學質量。

基金項目：阜陽市政府-阜陽師范學院橫向合作項目“酶法催化餐廚廢油制備生物柴油關鍵技術研究”（XDHX201719），阜陽師范學院校級自然科學研究項目“Ag2S（n=1-8）團簇結構和性質的密度泛函理論研究”2017FSKJ01ZD，田志美阜陽師范學院博士科研啟動經費。

作者簡介：田志美（1981-），女，山東昌樂人，博士，實驗師，主要從事物理化學實驗教學。

參考文獻

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