环境类专业物理化学实验教学改革

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1重视实验室安全知识教育

学生在做物理化学实验前已经接受了无机与分析化学实验和有机化学实验的专业技能训练，具备了一定的实验室安全知识和紧急情况处理办法。物理化学实验与前者略有不同，涉及仪器操作较多，而玻璃仪器使用相对较少，因此安全用电、气瓶正确使用方法、如何防止事故发生以及事故发生时应急处理措施作为安全教育的重点，是完成物理实验课程的学生都应具备的素养。在安全知识培训时，要求学生熟悉实验室结构，便于突发事件发生时安全有序地撤离实验室。不少非单独设课或课时较少的物理化学实验，往往忽略了安全知识教育，这不利于学生养成规范操作和树立“安全第一”的理念，若在今后的工作岗位因缺乏安全意识而发生事故，则背离了“产出导向”的人才培养模式理念。但受学时限制，难以细致地普及物理化学实验室安全知识。幸运的是不少大学已细致全面地建立了与安全知识教育有关的课程，教师可提供这些课程资源，让学生在进入实验室前完成要求的安全知识教育环节。为确保学生认真观看学习视频，可以选取课堂提问或小测验等不同形式的考核方式，并将成绩计入总评成绩，提高学生对安全知识教育的重视程度。

2合理构建课程体系

让新工科理念融入实验课程中，需对原有实验教材做细致系统的修订[3]。我校针对环境类专业特点，将实验教材修订为三个层次，第一层次是大纲要求必须完成的实验，为验证性和综合设计实验，验证性实验用于加深学生对相应理论知识的理解，加强实验基础操作技能训练，提高学生的动手能力，综合设计实验覆盖多个知识点，旨在培养学生设计能力、动手能力、知识运用能力和解决实际问题的能力；第二层次是开放创新实验，若完成实验设定目标，学生需掌握多门课程，具备查阅文献并从中找到或受启发设计实验方案的能力，并在指导教师启发和帮助下，寻找合理的实验方案，指导教师应鼓励和启发学生自己寻找实验方案，并指出实验方案中不合理之处，在学生完成实验过程中，指导教师需引导学生学会思考、学会综合运用理论和实践知识、实现在科技或工程领域创新；第三层次实验与导师的课题相关，体现了我校能源特色。该层次实验要求学生进入导师课题组，参与导师课题的研究工作，运用层次一中的基础知识，加强层次二已初步掌握的科学研究方法，完成研究课题，另外学生还可以申请大学生训练计划等项目，自行立项并完成项目任务。该层次意在培养学生创新创业能力、团队协作能力、系统的科学研究或工程观。第一层和第二层次的实验在公共实验室完成，第三层次的实验在导师研究室完成。第三层次的要求需要学生在大学生科研训练计划或毕业论文中完成，这个过程符合基础-综合-创新的基本规律，实现师生良性互动。

3改变成绩评定标准

我校环境类专业物理化学实验为非单独设课实验，在评定成绩时应结合课程大纲要求，制定详细合理的评分标准。单独设课物理化学实验课成绩评定包含实验理论考核，可以帮助学生强化实验室安全知识、使用仪器以及加深所涉及理论知识的记忆，而环境类专业物理化学实验没有该项考核内容。如果要求学生达到高水准的实验技能训练，则需采用更灵活多变的考核方式用以督促学生认真完成实验，提高学生解决实际问题的能力。因此实验成绩的评分应包括实验预习、实验操作和完成实验报告三个部分，考核也应从这三部分着手。预习报告撰写、实验前学生回答教师问题计入实验预习部分的考核；学生在实验过程中操作是否规范、实验是否顺利完成计入实验操作考核；实验报告撰写、数据处理是否正确、结果是否准确、结果讨论计入实验报告考核。这三部分考核中，应增大实验操作和结果讨论的考核比例，增大实验操作所占考核比例有助于提高学生对实验过程的重视程度；学生对实验内容是否理解透彻，能够培养培养灵活运用知识、完成“理论-实践-理论”过程深刻领会知识的学生。在实验开始前，应向学生说明考核方法和评分标准，使学生把握实验的每一阶段，提高学习效率。目前，我国正践行“新工科”建设，为培养高素质、国际化标准的学生不断探索实践[4]。而物理化学实验课程作为学科基础课，应改变固有的教育模式，强调以学生为中心的培养理念，不断探索更新教学方法，培养学生学会学习、有效学习，并能扎实掌握实验内容，为后续课程的学习打下良好知识基础和实验能力，为高校研究所以及企业单位输送优质的人才。

参考文献

[1]刘湉炜．新工科建设的“应为”与“可为”[J]．高等工程教育研究，2018(6)：11-15．

[2]冯修猛，欧阳晶晶，杨宁．新工科视域下地方高校仪器类专业人才培养模式探索[J]．中国大学教育，2018(11)：30-34．

[3]冯莉，石美，李保民．物理化学实验[M]．中国矿业大学出版社，2008．

[4]胡天助．STEAM及其对新工科建设的启示[J]．高等工程教育研究，2018(1)：118-123．

作者：石美 高宏峰 郑宏伟 单位：中国矿业大学