【摘 要】針對非化學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實驗設(shè)置的特點，對實驗內(nèi)容的選擇、實驗教學(xué)方法和手段進行改革，探討高效的非化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)模式。通過改革能使學(xué)生對物理化學(xué)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)、學(xué)生操作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了較好的效果，也為其他學(xué)科實驗教學(xué)提供改革思路。
　　【關(guān)鍵詞】非專業(yè) 物理化學(xué) 改革
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多和化學(xué)相關(guān)的非化學(xué)專業(yè)，如環(huán)境、生物、材料、能源等在課程的開設(shè)中，有關(guān)化學(xué)學(xué)科課程的設(shè)置占有重要的位置，其中隨著物理化學(xué)與各學(xué)科之間的交叉與日俱增，許多高校為非化學(xué)專業(yè)的本科生開設(shè)了《物理化學(xué)》課程，希望學(xué)生通過對物理化學(xué)的學(xué)習(xí)，能夠基本掌握物理化學(xué)的基礎(chǔ)理論和研究方法，學(xué)會利用物理化學(xué)的理論和方法來解決科學(xué)和實踐中化學(xué)問題。物理化學(xué)的學(xué)習(xí)不僅為學(xué)習(xí)專業(yè)課打下堅實的基礎(chǔ)，更能通過課堂教學(xué)和實驗教學(xué)的訓(xùn)練，拓寬學(xué)術(shù)視野、提高學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)造能力。物理化學(xué)實驗是物理化學(xué)教學(xué)中不可缺少的一個重要組成部分，但是大部分高校非專業(yè)《物理化學(xué)》課程的培養(yǎng)課時少，以本校為例，非專業(yè)物理化學(xué)實驗學(xué)時一般不到20個學(xué)時，學(xué)生無法進行系統(tǒng)的物理化學(xué)實驗的鍛煉，大部分學(xué)生在實驗過程中不能和所學(xué)習(xí)的理論知識有機結(jié)合起來，所以通過對實驗類型、實驗內(nèi)容及實驗教學(xué)方法的改革切實關(guān)系到學(xué)生對物理化學(xué)掌握和理解。本文結(jié)合近年從事為非化學(xué)專業(yè)講授《物理化學(xué)》課程的教學(xué)經(jīng)歷及學(xué)生在實驗過程中提出的中肯建議，總結(jié)出幾點體會，與大家一起分享，并希望能對其他課程實驗的開設(shè)提供有益的的幫助。
　　一、精選實驗內(nèi)容
　　針對非專業(yè)物理化學(xué)實驗學(xué)時較少的特點，對物理化學(xué)的實驗教學(xué)內(nèi)容一定要精辟，應(yīng)考慮一下幾個因素：
　　1.注重學(xué)生實驗基本技能的培養(yǎng)
　　在物理化學(xué)實驗內(nèi)容的安排上，盡量能讓學(xué)生在實驗過程中進行一些基本的實驗訓(xùn)練，比如：氣體鋼瓶的使用、恒溫條件的控制與調(diào)節(jié)、電化學(xué)測量技術(shù)，簡單相圖的繪制等，學(xué)會使用常用的儀器設(shè)備，如能分別不同氣體的鋼瓶并會使用、貝克曼溫度計、阿貝折射儀、沸點儀等，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗和儀器操作習(xí)慣，這是實驗?zāi)軌蝽樌�、有效進行的關(guān)鍵因素。
　　2.充分結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容
　　物理化學(xué)實驗內(nèi)容的確定必須緊密結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容，這樣能是學(xué)生在理論和實踐之間進行有效的結(jié)合。但是有限的實驗學(xué)時內(nèi)對實驗內(nèi)容的選擇面臨幾個問題：怎樣能在有限的幾個實驗中涵蓋更多基本的實驗操作項目、那些實驗為重點、開設(shè)那些實驗更有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)和對物理化學(xué)理論原理的掌握。在物理化學(xué)實驗內(nèi)容的安排上應(yīng)考慮理論教學(xué)體系的組成，從熱力學(xué)、動力學(xué)、電化學(xué)、表面化學(xué)等幾個體系組成部分分別選取必做的、代表性的實驗項目進行實驗。若學(xué)時允許，實驗內(nèi)容應(yīng)涵蓋每個體系；如果教學(xué)計劃學(xué)時不允許，應(yīng)根據(jù)學(xué)生所在學(xué)科的特點進行權(quán)衡。比如本校材料學(xué)院的學(xué)生，物理化學(xué)中相平衡基本知識的學(xué)習(xí)能有效幫助學(xué)生對材料加工中相轉(zhuǎn)化的理解，相平衡實驗項目的選擇對學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)起到關(guān)鍵作用。
　　3.將基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗有機結(jié)合
　　基礎(chǔ)實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生良好的實驗素質(zhì)，熟練的操作技能；綜合性實驗則培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計和統(tǒng)一的能力，把基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗有機結(jié)合起來對物理化學(xué)實驗的改革起到關(guān)鍵作用，對學(xué)生的基本和綜合能力的培養(yǎng)有關(guān)鍵作用。如電化學(xué)實驗項目設(shè)置時，可將電池電動勢測定難溶鹽的溶度積和測定電解溶液的活度系數(shù)統(tǒng)一成一個實驗，實驗內(nèi)容涵蓋鹽橋的制備、電化學(xué)測量一起的使用、電解池的連接、恒溫的調(diào)節(jié)和控制等、克服單個實驗開設(shè)的單一性，并能讓學(xué)生掌握電化學(xué)的理論知識。
　　二、創(chuàng)新實驗教學(xué)方法
　　多年來物理化學(xué)教學(xué)模式基本形成一種定式，實驗教材上涵蓋有實驗?zāi)康�、要求、基本原理、操作所需的基本儀器并介紹實驗的方法和步驟；教學(xué)方法上采用學(xué)生對實驗進行預(yù)習(xí)，學(xué)生進入實驗室教師對實驗教材中的各部分內(nèi)容進行講解，重點講述實驗原理、實驗步驟及實驗過程中的注意事項，筆耕論文新浪博客，對部分生疏的實驗儀器進行演示。傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的缺點是學(xué)生在對實驗的預(yù)習(xí)并沒有認真對待，在實驗的操作過程中只是一種簡單的模仿，實驗數(shù)據(jù)的記錄和處理包括完成實驗報告整個過程沒有興趣。創(chuàng)新實驗教學(xué)方法要結(jié)合以下幾點
　　1.把實驗帶進課堂
　　物理化學(xué)作為非化學(xué)專業(yè)的一門必修課，學(xué)生對物理化學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)非常重視，所以把實驗教學(xué)的部分內(nèi)容，比如實驗原理，實驗方法等內(nèi)容帶進課堂，盡量以課堂習(xí)題的形式出現(xiàn)并外延相關(guān)的實驗方法，讓學(xué)生在課堂上即學(xué)習(xí)了物理化學(xué)的相關(guān)理論，進行了適當(dāng)?shù)恼n堂習(xí)題練習(xí)，同時對怎樣采取適當(dāng)?shù)膶嶒灧椒ǐ@得相關(guān)的數(shù)據(jù)進行初步認識，學(xué)生們體會到理論與實踐的有效結(jié)合，對理論體系的掌握也提到積極作用。這樣學(xué)生在進行實驗預(yù)習(xí)是能輕松總結(jié)出實驗進行的關(guān)鍵因素，進入實驗之后教師只要簡單講解和演示，學(xué)生就能馬上領(lǐng)悟。比如熱力學(xué)部分我們設(shè)置的實驗為萘燃燒熱的測定，那么課堂習(xí)題練習(xí)結(jié)合定容體系下萘燃燒的計算（恒容熱）并和恒壓熱進行聯(lián)系，引申提問該怎樣去獲取燃燒熱的實驗數(shù)據(jù)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的積極性高，進入實驗室后學(xué)生對各部分操作能有效統(tǒng)一起來，實驗?zāi)苡袟l不紊的進行。
　　2.把主動性還給學(xué)生
　　很多教師在實驗過程中總是用心講解、細心演示、耐心指導(dǎo)，但真正讓學(xué)生去做的時候發(fā)現(xiàn)還是一塌糊涂，所以總是抱怨學(xué)生怎么不按照演示的操作。在學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗操作習(xí)慣的基礎(chǔ)上，只要對生疏的實驗儀器簡單的演示，把主動性交給學(xué)生，這樣才能激發(fā)學(xué)生的興趣和解決問題的能力。比如最大泡壓法測定表面張力的實驗中，我把毛細管可能不冒泡的問題留給了學(xué)生，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分同學(xué)在實驗過程中能對問題可能產(chǎn)生的原因進行總結(jié)，在處理問題時能做到不急躁。
　　3.演示正確處理實驗數(shù)據(jù)和撰寫實驗報告的方法
　　實驗數(shù)據(jù)的處理和實驗報告的撰寫體現(xiàn)了學(xué)生分析問題，解決問題及成功展示自己成果的能力。本科階段實驗報告的撰寫一般會給出現(xiàn)成的實驗?zāi)０�，即使這樣，教師也應(yīng)該給出一份撰寫規(guī)范的實驗報告給學(xué)生演示，讓學(xué)生自己去分辨高質(zhì)量實驗報告能告訴給別人的信息量，讓學(xué)生體會到成功展示自己勞動成果的自豪感并給學(xué)生提供可行的方法。實驗數(shù)據(jù)的獲得首先要真實，對學(xué)生要反復(fù)強調(diào)客觀記錄實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的重要性，在實驗過程中學(xué)生遇到問題總會問“老師，我的實驗數(shù)據(jù)對不對”這樣的問題，我覺得應(yīng)該反問他“你的實驗操作是不是正確？你記錄的數(shù)據(jù)是不是真實？”。最后，培養(yǎng)學(xué)生正確處理處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗結(jié)果的能力，完成一份有質(zhì)量的實驗報告，告訴學(xué)生一份真實的，能說明問題的實驗報告是呈現(xiàn)在別人面前的最能說明你的實驗效果的證明材料，引起重視。
　　三、執(zhí)行嚴格的考試制度
　　為了培養(yǎng)良好的學(xué)風(fēng)，提高教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)該擬定科學(xué)的實驗考試考核方法。實驗課程的考試應(yīng)該包括兩部分內(nèi)容：一是實驗理論的考試，一個是實驗操作的考試。對于非化學(xué)專業(yè)的物理化學(xué)實驗，實驗理論的考試可同物理化學(xué)課程考試同時進行；實驗操作的考試可采取抽查的方式進行。非專業(yè)物理化學(xué)實驗學(xué)時少，實驗項目安排較少，對實驗操作的考試一般流于形式或根本沒有，學(xué)生認為只要把理論課學(xué)好就行，引不起重視，實驗報告的撰寫潦草從事。若要物理化學(xué)實驗進一步規(guī)范，就必須執(zhí)行嚴格的考試制度。
　　非化學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實驗教學(xué)模式的探索不僅能提高物理化學(xué)實驗的教學(xué)效率，更為非專業(yè)其他化學(xué)學(xué)科的實驗改革提供依據(jù)。高校教學(xué)應(yīng)能有效結(jié)合學(xué)生和前線教師的經(jīng)驗，轉(zhuǎn)變教育觀念，探索出切實可行的非專業(yè)化學(xué)實驗的教學(xué)模式。物理化學(xué)實驗作為非化學(xué)專業(yè)重要的實驗課程之一，應(yīng)不斷深入實驗教學(xué)改革，將專業(yè)性質(zhì)和課程性質(zhì)有機的統(tǒng)一起來，探索一條能有效培養(yǎng)學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力的實驗教學(xué)平臺。

本文編號：2220