工科院校物理化学实验教学改革

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摘要：物理化学实验是运用化学和物理领域的一些实验技术来研究物质的物理化学性质、化学反应和相关过程规律的基本手段。在传统的物理化学实验教学下，往往对学生自己分析实验问题，解决实验问题的能力培养上认识不够。针对这个问题，本文在西北工业大学"物理化学实验"课程教学实践的背景下，对物理化学实验课程教学改革的问题进行了探讨，并论述了实验准备阶段、评价考核体系和开设综合实验课三个方面的改革。

关键词：实验教学改革；物理化学实验；主观能动性

一、实验准备阶段的改革

目前，大多数高校都开始压缩课时，缩短了实验课时间，实验老师为了让学生在正常教学时间内完成实验，通常情况下，实验室老师会将学生上课前所有的准备工作都做完，甚至可能提前完成一部分实验操作。学生进入实验室后，通过模仿实验老师的演示过程或者按照课本的实验步骤，做完实验离开实验，从实验开始到结束，通常2—3个小时就能结束，容易让学生造成一种实验很简单的假象。因此，当学生刚开始开展本科论文的科学研究时，不知道怎么开展工作，发挥不了自己的主观能动性，因为学生没有经历实验准备阶段。基于此，在实验教学中，由原来教师准备好实验，学生单纯的做实验，改成让学生从实验准备阶段就进入实验室，现场观摩或者协助实验老师准备实验，从仪器的配套选择、安装调试、药品的领取、溶液的配制以及实验室的整理等方面，尽可能全方位地参与，为提高学生的动手能力提供机会。

二、优化评价考核体系

目前，物理化学实验的考核主要分为实验预习、实验操作、实验报告、实验卫生四个环节。其中实验预习环节，学生在预习过程往往采取直接抄袭实验课本的方式，不注意实验课本中实验原理知识的理解。有些学生虽然在实验预习环节中得了高分，但这并不能表明其对该实验有非常好的理解和运用。实际上，实验预习的目的一方面是希望学生能在实验开始前进一步了解和巩固理论知识；另一方面是希望学生能通过实验预习，培养学生提出问题，分析问题，解决问题的能力，以及进一步提高其对该学科相关理论知识理解程度。因此，非常有必要建立合理的实验预习评价体系。结合实验室的台套数和选课学生的人数，我们提出自行设计实验的预习考核方式，主要是指学生通过对实验原理部分的理解，自行写出实验所需实验仪器，实验步骤，数据处理三部分内容，并对实验进行预做，学生可以单独或者两人完成实验预习过程。通过该考核方式的实施，希望能大大激发学生对物理化学实验课的兴趣。实际上，自行设计实验的预习考核方式将更加注重对学生实验过程的关注，与现有的只注重实验结果的准确与否相比，该体系更强调对实验过程中对问题的解决能力的评价。

三、教学内容的改革———开设综合实验课

综合实验课的目的是使学生的动手能力得到充分的锻炼。在内容方面，可以结合本学科仪器设备的现状以及一些科研课题，为学生设计一些新实验。实验内容应包括多种科研实验方法和新测试技术的综合应用，如聚合物的性质测定等；同时有意识地引导学生关注当前社会面临的一些亟待解决的热点问题。比如，2017年，为了测定一个弱导热性聚合物的比热容，本人和三名本科生基于电热法的基本原理，自行选材、设计并加工量热器内筒和外筒。与传统量热器相比，单独设计并加装了一根样品管，最后组装得到改进量热器。对于弱导热性物质，将已知比热容且导热性较强的锌粉与其混合后再进行测试，缩短了其达到平衡温度的加热时间，使待测物质内部热量分布更加均匀，减少其内外部温度差异对实验结果的影响，并因此获得了“卓越杯”大学生化学实验竞赛新实验设计赛二等奖（省部级）。在整个实验过程中，不仅让学生明确了比热容的定义，了解了导热性较好的物质与导热性较差的物质在测试时的区别，更重要的是培养了学生的创新意识，提高了学生自我动手解决问题的能力。由于综合实验课可真正培养学生的创新思维和创新能力，同时能提高实验室和实验室相关设备的利用率。通过综合实验课，使学生了解一些当前学科前沿的新知识和先进的测试技术。

四、结语

经过以上物理化学实验教学改革，单独开设一门综合实验课，实现学生实验技能、实验室和实验室相关设备的利用率的同步提高，培养正确的实验态度和让学生在实验教学中学习科学严谨的实验方法。同时，通过实验各环节的有效管理，使学生养成良好的实验习惯。

参考文献：

[1]朱莉娜,冯霞,陈丽,等.基础物理化学实验的课堂延伸教学.实验科学与技术,2015,13(6):1-3.

[2]郭婷,孟涛,方伊,等.“理论、实践与科研三位一体”物理化学实验

作者：尹常杰 刘建勋 邱华 单位：西北工业大学理学院