简析化工专业物理化学实验教学改革与探索

物理化学实验在化学化工类专业中处于非常重要的位置，是本科层次化学化工类专业学生实验技能、实验综合能力和综合素质培养提高的重要部分。与其它化学实验课程不同的是，物理化学实验更侧重于定量地解释化学过程的规律，所采用的实验方法更加多种多样，涉及到热、电、光、声、磁等物理方面的内容较多。长期以来我校的物理化学实验教学存在突出的问题有：由于受到传统教学观念、思想的束缚和教与学地位认识不清，实验教学始终摆在一个单纯配合验证理论教学的从属地位上，成了理论课的附庸课。学生对实验课的重要性认识不够，积极性差，课前不预习，课上不思考，缺乏探究意识，认为实验课总归会过关的，有时候老师也没有把知识的学习、能力的培养、综合素质的提高放在实验教学的第一位。实验内容过份侧重学科训练，实验功能单一，主要是验证性实验，缺少综合性、设计性实验，学生学习兴趣低，应付了事。学生实验挫败的心理素质差，在实验中，若出现异常情况和实验失败时不能冷静地分析原因，寻求解决问题的办法。这些现状导致学生实验能力培养与训练的削弱以及抑制了学生主观能动作用和创新能力的培养，因此传统的物理化学实验教学模式很难适应社会对高级人才素质的要求，为了提高教学质量，培养探索精神和创新能力，提高学生学习的主动性，我们对化工专业物理化学实验教学进行了改革。

1调整实验课程结构，优化实验教学内容

由于长期以来在物理化学实验教学中，通常较多重视的是实验课程的显性功能，例如验证化学理论、训练化学实验操作、学习有关数据的处理方法等，而对训练学生的实验观察能力和创造能力重视不够，缺少培养学生创新精神和解决问题、分ฬ析问题的能力，因此，必须从物理化学实验课程结构、实验教学内容等方面进行改革与整合。

1.1调整实验课程结构

打破物理化学实验教学隶属于相应理论课程开设的传统模式，实验独立设课，构建新的物理化学实验课程体系，新的课程体系是以物理化学的基本原理为基础，以学生的实验能力为核心，以训练学生的实验技能与操作为主线而建立。

1.2优化实验教学内容

物理化学实验内容分成四大部分：实验基本理论与技术讲座;基本试验的训练;综合试验;设计试验。并以先基础，再综合，后设计的实验课程设置模式，这样可以实现对学生循序渐进，灵活多样，因材施教的教学新模式，提高了学生的综合素质和实验技能，培养学生的科学思维能力和创新能力。

目前我校物理化学实验可开设的实验数目一共有13个，改革前，必做的实验为10个，改革后必做实验为10个，选做实验3个。选做实验由实验指导教师向学生提供实验题目、与实验内容有关的知识点、实验的目的意义和现有的实验条件、本实验方法和手段在未来科研开发中的一些具体应用等，激发学生的学习热情。然后学生根据实验指导教师提出的要求进行查阅文献，了解目前国内外相关实验的测试方法和手段以及研究进展。学生通过对收集 ツ到的文献进行科学分析对比，提出自己的见解。并且每位学生在此基础上制定一个较为完整的方案，虽然学生设计的实验方案不一定合理、科学，也不一定跟现有的实验条件相匹配等，但是教师可以把学生组织在若干小组内，进行讨论，公开收集到的相关信息，并根据现有的实验条件，探讨其方案的可行性，通过多方案的对比分析，选出大家认为较为合理的方案。在整个讨论过程中，教师的作用是给予适当的指导。这样可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力和创新能力。

2改进教学方法，采用现代教学手段

长期以来，大部分物理化学实验教学采用灌输式教学方法，简单落后，教师对实验的各个细节完全交代清楚，因此学生不知不觉就产生了一些依赖老师的思想，很多学生在课前预习ช只是一种形式，为了完成老师布置的任务而将实验内容抄了一遍，葫芦画瓢来模仿，甚至根本就没有通过大脑思考，无法调动学生的主观能动性，学生感到枯燥无味，积极性和创造性得不到发挥，也满足不了实验教学对学生创新能力培养的要求，因此必须对传统的教学方法和手段进行改革。

2.1部分实验先做后讲

在实验课教学过程中，我们根据不同专业的学生特点和实验内容进行调整教学方法。对于那些实验原理、实验所用的仪器及实验内容较为简单时，可采用先做后讲的方法。即教师在实验前不先讲解实验内容，实验操作等，学生在做好实验预习的基础上直接进行实验，最后，教师根据实验的情况进行总结和解析。因此，如果学生没有做好预习，是很难按计划完成任务的。预习与否、预习态度和质量决定实验的成功与否。因此，该方法可以促使学生主动预习实验内容。由于实验是学生自己实施进行，且在相互讨论的基础上自己进行推断，从而大大激发了学生的学习兴趣。

2.2设计实验开放式

在传统的化学实验教学中，由于大多数实验以教科书按部就班地进行，学生按教材上所写的实验步骤做完一遍，交上实验结果，教师通过将学生的实验结果与标准结果比较进行实验成绩评定。这种教ง学方式在化学化工人才的实验知识和实验技能的培养过程中也发挥过重要作用。但这种教学模式很难做到因材施教，不利于培养学生学习的兴趣，难以激活创新思维。因此我们通过对设计实验开放式教学来解决这个问题，并在开放式实验教学课中，改变强调一次性获得准确结果的观念，允许出现误差或失败，让学生从失败中学习，通过重复实验达到实验教学的要求。对实验课时长，难以在课内重做，可在课余时间进入实验室训练。开放式实验，有利于对学生因材施教，有利于学生个性发展，也有利于培养学生对化学实验的兴趣。几年的实践证明，学生对开放式实验教学方式比较欢迎，普遍反映学习效果较好。

2.3教学手段现代化

尽管实验教学本身就是直观教学，但由于物理化学实验仪器水平较低，仪器数量不足;人力投入不够和教学效果不理想等原因，因此还是要重视现代化教学手段的运用，特别要重视计算机多媒体在物理化学实验教学的作用，使学生学习和掌握更多的仪器使用和操作技术，更深刻地理解实验原理和数据处理方法。例如通过多媒体课件，向学生较系统的讲授数据处理和误差传递、真空技术、温标及测温技术、电工电子技术、常用仪器、实用电路及线路分析、常用配套电极的制备方法等，通过物理化学实验技术知识讲座的开设加强了学生对有关基础知识、基本技能的掌握。此外，实验数据处理能力也是物理化学实验非常重要的一部分，加强这一能力的培养，我们既要学生注意实验过程中数据记录与整理，更要注意实验后的数据分析与处理。随着计算机的普遍应用，可以使用计算机处理实验数据。物理化学实验中最常见的数据处理是实验数据作图或对实验数据计算后作图，然后线性拟合或非线性曲线拟合求得需要的参数，用Origin软件在计算机上很快完成。如ศ液体饱和蒸气压的测定、一级反应蔗糖的转化、丙酮碘化反应速率常数的测定、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定、氢超电势的测定、粘度法测大分子化合物的分子量、固体比表面的测定等实验用线性拟合的方法。

2.4考试方式多样化

改变以往物理化学实验成绩主要根据实验报告成绩和期末笔试成绩来评定的方式，建立注重平时、能力为主，兼顾理论，口笔结合的综合考核办法，其中课前预习、实验操作、实验态度、独立工作能力、仪器保护及损坏情况、环境卫生及实验报告等内容，记入学生个人学习档案，作为平时成绩，占总成绩的40%;期末进行笔试、实际操作、口试三结合的考核办式，分别总成绩的20%。笔试主要注重于实验原理和实验数据处理方面的内容,实验操作和口试是在实验室当场抽签进行，把学生做过的实验事先做了一些改动后，然后制成卡片让学生随机抽取，抽到哪个实验，卡片上设有口试题，在学生实验操作过程中就口试题进行解答。通过严格的成绩考核，不只是为了给学生一个学习成绩，也是该课程最后一次实验技能进一步强化的巩固过程，有助于加强学生综合素质的培养。

3结语

几年来，我校的物理化学实验课程经过不断改革探索和实践，通过改革教学内容和课程体系、教学方法和手段以及考核办法;通过减少验证性实验、增加综合性实验，开设设计性实验等，学生的综合素质得到了增强，特别是在对待物理化学实验课程的态度上，学生较为重视，通过这一教学环节，学生的创新精神和创新能力得到了提高，效果是令人满意的。但由于我校是一所普通地方工科院校，基础差，起步晚，仪器水平较低，仪器数量不足，要真正使物理化学实验改革具有开拓性，尚需要更深入的探讨和实践。