化学专业物理化学实验教学改革探索

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[摘要]针对应用化学学科发展需要，设计出适合工科类学生的物理化学实验教学模式，在原有的实验操作训练模式上可以尝试引入计算机辅助教学，例如可采用虚拟仿真试验模块，可以充分激发学生主动性和积极性，改进考核机制，有利于创新思维培养。本文从物理化学实验课程的教材建设、教学内容、教学实施方法、考核方式等几方面对新形势下的物理化学实验课程的教学改革进行了初步的探索。

[关键词]物理化学实验；教学改革；创新能力

1课程概述

教育也要改革开放，实验教学也必然要改革开放，不改革就跟不上形势，就不能培养出符合时代要求的人才。每个教师都应该认识到这一点，把教学改革变成自己的自觉行动。物理化学教学改革包括教学内容(即教材)改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理(包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等)改革[1]。物理化学实验的开展是十分必要的。这不仅是对物理化学理论课程的知识点进行了实践，并且利用实验的手段验证了经典的物化理论。物理化学实验内容贯穿了物化的全部章节，特别是热力学、动力学及电化学的部分均设置有实验。通过物理化学实验可以对学生的仪器操作能力、数据分析能力有很大的锻炼。但是传统的物理化学实验课程往往总是按照教师提供教材—学生进行预习—教师进行课堂演示—学生实际操作—撰写报告的模式进行[2]。其中学生只是被动地参与，对于实验很少有自己的思考与认识，总是机械式的操作。最后的教学成果并不理想。传统的物理化学实验课程通常由讲座和实验两个教学环节组成。实验讲座的设置为的是让学生从理论上理解实验的原理。培养学生发现问题，解决问题的能力，对实验目的，实验手段有初步的了解。并且利用多媒体技术向学生播放实验操作视频，帮助学生进一步了解实验流程[3]。实验方面，要求学生完成不少于十二个基础实验，初步掌握重要的物理化学实验方法，熟悉各种物理化学现象，并学会实验数据的归纳和分析方法。实验内容上基本包括了物理化学理论学习部分的所有章节。包括热力学、化学平衡、动力学、电化学、表面现象、大分子系统等章节均有设置相应的实验。使学生了解物理化学的原理；另一方面，根据现有仪器设备的条件，力求在实验方法和实验技术上得到较全面的训练[4]。

2课程目标

通过热力学、化学平衡、动力学、电化学、表面现象、大分子系统等相关实验内容的学习，使学生获取基本的实验操作与数据处理能力。物理化学实验中基本每个实验都会接触到一个新的小仪器，通过教师的讲解，学生能够基本掌握仪器的原理，零点校准，误差来源，基本操作与注意事项等。引导学生在实践中了解和体验物理化学实验研究的基本思路，锻炼学生的理解能力，运用知识的能力与创新能力。物理化学实验一般需要6~8课时才能完成，这也考验的学生的注意力与耐心程度。最后实验完成后学生与自己的组员共同完成实验报告，进行相应的数据处理与误差分析。一般物理化学实验会设置1~2个综合设计性实验让学生自行分析操作，这为学生的创新能力与创新意识的发展奠定了基础。

3课程改革实施建议

3.1教学建议

实验操作训练是本课程主要内容，通过物化实验的操作训练与数据处理分析，使学生的计算能力与逻辑思维能力得到提升。开展计算机辅助教学。在培养学生探索与创新开拓能力方面，实验操作训练是课堂理论教学所不可替代的。但是某些实验由于仪器昂贵，实验室场地的限制与原料来源困难等原因始终无法顺利开展，特别是在一些新办的普通地方高等院校，由于种种限制无法进行一些实验。因此可以采取目前新兴的计算机辅助教学，搭配购买的虚拟仿真软件来进行部分实验的教学。随着经济的高速发展，制造业与工业的不断革新，计算计智能化生产越来越普遍，因此上述的计算机教学可以使学生在这一方面得到锻炼。同时使得实验不再枯燥，有助于激发学生的学习兴趣。自主设计实验。通过已经学习过的内容与已经掌握基本操作的仪器，自主的区设计新的实验。例如燃烧热的实验中，我们的教材上规定的是测定萘和苯甲酸的燃烧热。但是学生可以在教材的可以自行拓展，去测定一些食物，药品，例如巧克力，软糖，胶囊等的燃烧热，将理论与实验应用于我们的实际生活。

3.2考核方式建议

物理化学实验考试(笔试)，评价评价学生对物化实验基本原理的理解和运用。操作考试，物化实验技术掌握情况。上机实验：利用虚拟仿真软件，在机房中对学生的操作进行考核。设计实验；考察运用基本理论和物化实验技术解决实际化学问题的能力。

参考文献

[1]尹常杰，刘建勋，邱华．新形势下工科院校物理化学实验教学改革的初探[J]．教育教学论坛，2019，400(06)：117-118．

[2]丁祥，靳俊玲，黄小兵，等．新形势下高校物理化学实验的改革与探索[J]．广州化工，2020，048(005)：187-188，191．

[3]刘永梅，张晋芬，戴维林，等．新形势下物理化学实验内容的设计与思考[J]．中国大学教学，2014(10)：90-93．

[4]薛美香．新办本科院校物理化学实验教学改革初探[J]．广东化工，2009，036(012)：189，191．

作者：梁若雯 何周骏 单位：宁德师范学院