递进式物理化学实验改革与探索

摘 要：该文以物理化学实验现状为出发点，探讨了河北联合大学在物理化学实验方面所进行的教学改革，提出了多层次多模块的递进式教学改革基本思路及具体措施，以提高实验教学质量和效率，增强学生的综合能力。

关键词：物理化学实验 递进式 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（a）-0207-01

物理化学实验是理工类院校中面向化学、化工、材料和冶金等专业的一份重要实验课程，是物理化学课程教学的重要组成部分。该课程在培养合格的化学、化工、材料等专业人才方面起着极其重要的作用。目前国内大部分理工类高校中物理化学实验教学模式单一，学时偏少，且数据处理手段落后，对其进行全面改革势在必行。我校物理化学实验面向化学工程与工艺、化学、应用化学、材料化学、冶金工程、高分子材料与工程、环境工程、材料科学与工程等13个专业，其中理科学生安排32实验课时，工科学生安排27实验课时。物理化学实验课程知识体系既要符合省级精品课程的基本要求，又要协调好各个专业知识需要，并能体现出一定的专业特色，既要保留经典的教学内容，又要体现现代科学技术的发展。该文以河北联合大学化学工程学院物理化学实验改革为切入点，提出递进式实验教学模式改革。

1 教学模式的改革

为了改变传统物理化学实验的教学内容，强化培养创新型人才的教学目的，我们建立了“三个层次、四个模块”的递进式教学体系，使学生得到基础知识和创新能力等多层次的培养。我们将基础验证性实验列为第一层次，通过基础验证实验的训练，使学生熟练掌握物理化学实验课程的基础知识，为更高层次的培养打下坚实基础；综合性实验作为第二层次，在第一层次的基础上，更侧重于物理化学相关原理的综合应用，进一步深化第一层次掌握的基础知识，同时培养学生分析问题、解决问题的综合能力；递进式教学体系的最高层次为创新性实验，这个层次是在学生对物理化学基本原理熟练掌握的基础上，提出创新内容，让学生自己设计实验并尝试解决工程或生活中的实际问题。和以上三个层次相对应，我们将实验内容分为四个模块，即基础性模块（第一层次），综合性模块（第二层次），创新性模块和拓展性模块（第三层次）。

通过物理化学实验进一步的教学改革，一方面强调实验技能上更具综合性，实验操作上更具独立性，实验过程中可以给学生提供大量的思考、交流机会等特点，是锻炼学生综合应用所学知识的能力，培养学生分析和解决复杂问题的能力；另一方面强调教师指导下的学生针对所学专业自主创新实践，提高学生创新能力和意识、激发学生对科研的浓厚兴趣能明显提高毕业论文过程中学生发现和分析解决问题的能力，建立培养综合应用型高素质人才的实践教学模式。

2 教学改革的内容

2.1 更新实验内容，提高综合性、创新性和拓展性实验比例

在以往的实验教学体系中验证性的基础实验占有很大的比重，其中有很大一部分操作简单并且重复性高。对于这类实验，我们在保证学生掌握基本操作技能的基础上对其进行合并重组删减，并制成仿真软件作为网络资源共享；该校化工学院大部分教师从事科研工作，我们也鼓励教师将与物理化学相关的科研项目转化成创新拓展型实验课题，由学生申请参与，从而开拓学生的视野，提高学生的创新能力；建立创新实验室，按周期发布一定数量的实验项目，同时也鼓励学生申报“河北联合大学学生创新实验计划”，申请创新基金，利用物理化学实验室以及教师科研室的设备条件进行自主创新活动，采用学生独立设计为主，教师指导为辅的模式，为学生提供创新拓展的空间。

2.2 “因材施教”推进实验内容的完善

我校在化学工程与工艺、化学、应用化学、材料化学、冶金工程、高分子材料与工程、环境工程、材料科学与工程等13个专业开设了物理化学实验课。对于不同专业，以往采用相似的教学计划，区分度很差。为了提高不同专业的针对性，我们根据专业特点，在更新教学内容的同时，针对不同专业调整实验内容的侧重点，建立有专业特色的针对性实验方案。此外，针对不同的实验内容采取不同的教学方法。比如：对于第一层次的基础性实验采用归纳法，在讲授基础实验过程的同时，将前人的经验及问题穿插其中，而后进行讨论；而对于第三层次的创新拓展性实验，采用启发式教学，对专业学习中出现的实际问题设置问题，指导学生查阅文献寻找解决方案并验证方案的正确性。同时对于有自主学习要求且具有较好基础的学生，可施以适当的引导和培养。

2.3 利用计算机和网络推进实验手段的革新

为了更有效地提高实验效率，需要利用计算机和网络的便利性推进实验革新。我们的具体做法是：首先，推广运用仿真实验手段，推进仿真实验和实际实验的结合，有效缩减简单重复实验所占用的大量学时，从而使学生有足够时间参与创新拓展型实验；其次，在实验数据处理方面，鼓励并引导学生使用origin等数据处理软件，提高数据处理的效率及准确性；另外，利用学校实验课程管理系统实现网上排课，建立实验开放预约系统，实现教师与学生网上互动。

2.4 构建多主体多维度的教学质量评价体系

为了对实验教学改革的成果进行准备评价，必须建立多主体多维度的评价体系。

（1）构建多主体的教学质量评价体系。以往实验教师的教学质量好坏一般由督导组专家通过学生上交的实验报告及实验成绩判定，这种评定方式会由于专家专业的不同以及信息量的问题而产生偏颇。

（2）构建多维度的教学质量评价体系。传统的物理化学实验体系中由于过于强调基本操作技能的学习，在学生成绩的评价体系中也是以基本技能为主，主要通过实验操作和实验报告体现。为了配合实验内容的革新，评价体系也做了相应的调整，从三个层次的实验内容综合评价学生的能力，并更加重视学生的创新能力。

3 结语

综上所述，物理化学实验教学改革是近年来理工类高校一直努力推进的工作，我们所建立的递进式实验教学模式符合物理化学实验教学的基本规律，在锻炼学生基本实验能力的基础上，循序渐进地提高学生的综合能力，为培养学生的创新能力提供了良好的平台。

参考文献

[1]裴晓梅，宋子旺，宋冰蕾.浅谈物理化学和物理化学实验课程教学改革[J].广州化工，2012，40（21）：188-189.

[2]聂素双，刘廷月.深化物理化学实验改革加强素质教育[J].实验室科学，2005，4（2）：54-56.

推荐访问： 递进 化学实验 探索 物理 改革

---