物理化學實驗教學安排淺見*

焉炳飛

(煙臺大學化學化工學院，山東 煙臺 264005)

眾所周知，化學是一門以實驗為基礎的學科，在化學學科的教學過程中，實驗教學發揮著相當重要的作用。在普通高等院校的化學教學過程中，化學實驗教學可以培養大學生的科學思維與科研能力、創新意識與創新能力，是全面推進素質教育及培養應用型創新人才培養的最基本教學方式之一。多年來普通高等學校的基礎化學實驗是按照現行的化學二級學科為構架而設立的課程體系，包括無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗及物理化學實驗，其中物理化學實驗是普通高等院校化學專業、化工專業、高分子工程專業、生物科學專業、食品科學專業、材料科學與工程專業、環境科學與工程專業、藥學專業等相關專業的重要基礎實驗課程[1]。

目前的物理化學實驗相關教材基本上是按照熱力學實驗、電化學實驗、動力學實驗、表面與膠體化學實驗、結構化學實驗以及綜合性和創新性實驗模塊化編排[2-3]，那么實驗課的具體安排就顯得尤為重要了，日過實驗課教學安排不合理、不細致，實驗教學的系統性及連貫性在一定程度上遭到了破壞，實驗教學的效果也必定大打折扣，達不到人才培養要求。2014年以來，我們配合煙臺大學物理化學精品課程及基礎化學化工實驗中心的建設，在實驗教學過程中，邊探索邊實踐，本文就物理化學實驗教學安排中存在的問題及應對方法進行討論，希望有助于人才培養質量的提高。

1 物理化學實驗教學安排中存在的問題

1.1 實驗內容及教學方法陳舊

目前物理化學實驗課程的內容大多是傳統的、經典的驗證性實驗，在實驗安排上也是“照方抓藥”式的，實驗的難度一般較低、實驗的內容一般比較單調；在教學安排上，往往對不同專業開設相同的實驗內容，不能體現學生所學專業的特點和需求，學生不知道做這些實驗是為了什么，因此實驗課積極性很低；實驗課的授課方式多為實驗教師先講解實驗內容并做演示實驗，學生只要按照課本及實驗教師講解的步驟進行按部就班的操作，便可準確得到實驗結果[4]。這些經典的物理化學實驗對學生的實驗操作及實驗技能有一定的意義，但基本上局限于“操作工”的角色，這樣的實驗教學難以培養學生的興趣、拓展學生的思維，從而使得實驗教學枯燥乏味，學生對實驗缺乏好奇心和探索欲[5]。

1.2 實驗課與理論課教學進度不同步

多年以來，物理化學的理論教學與實驗教學是分割開的，給學生上理論課的教室并不一定會擔任實驗課的指導教師，不利于學生與老師在實驗教學過程中的互動和交流；由于理論課與實驗課的進度并不一致，這將導致學生學到理論知識后很久才能進行相應的實驗，而此時學到的理論知識已經淡忘了，甚者理論知識還沒有來得及學習，相應的實驗課便已開課。因此造成理論知識與相應的實驗課程不能有機聯系，學生在實驗過程中只會“照貓畫虎”，整個實驗過程是一個機械的過程，大大降低了教學效果[6]。

1.3 實驗缺乏連貫性

現階段的物理化學實驗相關教材基本上是按照熱力學實驗、電化學實驗、動力學實驗、表面與膠體化學實驗、結構化學實驗以及綜合性和創新性實驗模塊化編排。側重于培養學生對單一實驗技能的掌握，而忽略了實驗之間關聯性及實驗技能綜合運用能力的培養。加強普通高等學校學生化學綜合技能及創新意識與創新能力培養，需要對現有實驗體系進行有效的整合，充分調動學生興趣的基礎上實現多種實驗技能的培養，這將對大學生綜合素質的提高起到積極的促進作用[7]。

2 物理化學實驗教學安排應對方法

2.1 創新實驗內容及教學方法

在物理化學實驗教學過程中，因學科的理論性比較強、內容也比較抽象等特性，實驗內容上多年沒有大的改變，想要從根本上轉變學生對待實驗課的學習態度，提高學生對物理化學實驗課程的認可度和積極性，應當充分考慮學生的個體差異，充分體現不同專業的特色，根據每個專業發展方向，不斷調整實驗教學內容與思路，努力做到與時俱進[8]。此外，根據不用班級學生的具體情況選用不同的教學方法，如：讀書指導法、直觀講授法、練習法、自主討論法以及講授法等等，不同的教學方法會起到不同的教學效果，恰當的選擇實驗課教學方法或者建立多樣化教學方法，對實驗課的課堂效果起到至關重要的作用，也有助于培養學生樹立有效的學習方法及養成正確的學習態度，使學生在實驗過程中樹立正確的學習觀。

2.2 實驗課與理論課程同步開展

在普通高等教育教學中，實驗教學應當與課堂理論教學發揮同等重要的作用，當代大學生既要注重理論知識的學習，同時也要不斷將強自身實踐能力及創新能力的培養。實驗課程的開設應盡量與理論課同步開展，在理論指導下進行實驗教學，在實驗過程中驗證并鞏固所學理論知識，增進理論知識與相應的實驗課程的有機聯系，提高了學生運用理論知識來解決實際問題的能力，提升學生的科學思維與科研能力。

2.3 組合實驗內容

在實驗教學中，將實驗內容進行組合編排，組成模塊化實驗內容，開設實驗時按照模塊化實驗項目開設，如：將燃燒熱的測定實驗、凝固點降低法測定分子量和旋光法測定蔗糖水解反應的速率常數三個實驗組合為一個模塊實驗，實驗內容涵蓋熱力學實驗和動力學實驗。燃燒熱的測定實驗中，將待測物由萘片更換為蔗糖，這也符合我校基礎化學化工實驗中心高度重視貫徹綠色化學的教學的理念，凝固點降低法測定分子量和旋光法測定蔗糖水解反應的速率常數實驗的對象也為蔗糖，通過這種以蔗糖為待測物多種測試方法組合成的模塊實驗，每個實驗都是相對獨立的，但又相互關聯，同時該模塊化的實驗組合到一起便是一個新穎的綜合性實驗項目。通過模塊化實驗教學，既有利于調動學生學習的積極性，激發學生的學習興趣，同時也促使學生創新思維和創新能力的培養。

3 結 語

實驗教學是普通高等教育的重要環節，實驗課的授課安排尤為重要，要充分意識到實驗課教學安排工作在實驗教學中的重要意義。合理科學的實驗安排，既使得實驗課教學過程順暢高效，而且調動了學生對物理化學實驗探究的熱情，使學生實踐技能得到提升，又培養了大學生的科學思維與科研能力、創新意識與創新能力。對原有實驗教學體系進行重組，對提高普通高等院校學生化學技能是一種非常有益的嘗試，符合全面推進素質教育及培養應用型創新人才培養的要求。