這篇實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文發(fā)表了傳統(tǒng)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題與改革方式，對于物理教學(xué)來說，實(shí)驗(yàn)是很重要的，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)的是學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，是滿足當(dāng)前社會(huì)與科學(xué)發(fā)展對人才的基本需求，論文對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了研究并提出了相應(yīng)的改革措施，從而提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合能力。

　　關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革;綜合能力

　　物理化學(xué)是建立在物理、化學(xué)以及數(shù)學(xué)三門基礎(chǔ)課程上的一門交叉學(xué)科，運(yùn)用了物理和數(shù)學(xué)的原理來闡述化學(xué)的一般規(guī)律的科學(xué)，能夠?yàn)楹罄m(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、學(xué)術(shù)研究的開展以及從理論向?qū)嶋H應(yīng)用的發(fā)展提供扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)，是基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用之間的重要紐帶[1-3]。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門以物理化學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過實(shí)驗(yàn)加深對物理化學(xué)重要理論、概念、原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的邏輯思維和實(shí)驗(yàn)技能。該課程在我校是獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課程，是繼無機(jī)、有機(jī)、分析等前修實(shí)驗(yàn)課后的一門綜合基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課。通過全方位的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，使學(xué)生掌握物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理、基本方法和技能，通過一系列的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題解決問題、數(shù)據(jù)的記錄與處理以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與歸納的能力得到了極大的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的能力[4-7]。

　　1.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

　　1)實(shí)驗(yàn)教材落后、內(nèi)容缺乏創(chuàng)新。當(dāng)前的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，多數(shù)實(shí)驗(yàn)為傳統(tǒng)的經(jīng)典的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，對于學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練時(shí)具有一定的意義，但是隨著學(xué)生對于課程的學(xué)習(xí)以及學(xué)習(xí)的知識面不斷擴(kuò)寬，這些多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容就顯得有些單一陳舊，削弱了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，限制了學(xué)生對于所學(xué)知識的運(yùn)用以及思考問題的空間。

　　2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段落后。現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多數(shù)沿用傳統(tǒng)的灌輸式講授方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式缺乏主動(dòng)性，同時(shí)，尤其是近些年技術(shù)的不斷發(fā)展，科技含量高、數(shù)字化儀器不斷出現(xiàn)，導(dǎo)致了一些課本與儀器的實(shí)際操作不符的情況，這點(diǎn)給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來極大的不便，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的直接效果。

　　3)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備落后，設(shè)備數(shù)量也不能滿足日益增長的學(xué)生的需求。許多高校對于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)不夠重視，儀器設(shè)備更新較慢，在開設(shè)實(shí)驗(yàn)的過程中，實(shí)驗(yàn)室容量偏大、不能使每個(gè)學(xué)生都親自動(dòng)手操作儀器，甚至部分實(shí)驗(yàn)是通過教師演示完成的，學(xué)生的動(dòng)手能力未能得到有效鍛煉。

　　(4)實(shí)驗(yàn)的考核方式簡單，不能充分反映學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的掌握情況。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核過程中，實(shí)驗(yàn)類的課程基本上都是作為考查課，課程的成績基本上都是教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的情況進(jìn)行打分，而學(xué)生中有一些人的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是抄襲情況嚴(yán)重，因此，這種只通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告來考核實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況的方式是片面的，導(dǎo)致許多學(xué)生渾水摸魚。

　　(5)實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)和設(shè)備臺套數(shù)有限，對學(xué)生開放不足。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，由于場地和實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量的限制，學(xué)生只能在限定的時(shí)間做規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，且只能做一次，導(dǎo)致多數(shù)實(shí)驗(yàn)不能給學(xué)生留下深刻的印象。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維方式中占據(jù)著非常重要的地位，因此，需要對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行改革，建立起合適的實(shí)驗(yàn)考核體系和先進(jìn)的教學(xué)模式[8,9]。

　　2.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革

　　2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革

　　就物理化學(xué)學(xué)科自身發(fā)展的特點(diǎn)來說，當(dāng)前許多高校開設(shè)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)缺少自主性，僅僅是為了驗(yàn)證理論課上所講的內(nèi)容，缺乏探究和綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。一般在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)操作過程中，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前就已經(jīng)知道實(shí)驗(yàn)最終得到的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)過程中也只是按照講義中的操作步驟進(jìn)行，導(dǎo)致學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的興趣和重視程度低，并在實(shí)驗(yàn)的過程中缺少獨(dú)立思考的能力，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率較低，效果差。

　　為此，我們需要對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革，將部分簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)替換為設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生能力提升的作用。根據(jù)循序漸進(jìn)的原則，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中逐漸提升實(shí)驗(yàn)的層次，由基礎(chǔ)能力訓(xùn)練開始，幫助學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法，然后逐步提高對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。同時(shí)結(jié)合自研自制設(shè)備，開設(shè)了一些綜合性的實(shí)驗(yàn)，例如我院開發(fā)的“雙液系氣-液平衡相圖的測定”，“凝固點(diǎn)降低法測定摩爾質(zhì)量”等，同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在使用過程中對實(shí)驗(yàn)儀器提出改良的想法，并給予機(jī)會(huì)進(jìn)行嘗試改進(jìn)。

　　2.2課程考核方式的改革

　　考核作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要的一部分，使教師能夠了解學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)技能和方法的掌握情況，并且能夠發(fā)現(xiàn)在教學(xué)過程存在的一些問題，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供方向。我院就傳統(tǒng)的考核方式進(jìn)行一系列改革，新建了一套嚴(yán)格的考核體系。首先，考核成績分為平時(shí)成績和期末成績。平時(shí)成績的最終成績?yōu)槊總€(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的平均成績，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的平時(shí)成績包含實(shí)驗(yàn)過程成績和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績。

　　實(shí)驗(yàn)過程中重點(diǎn)考察的內(nèi)容為：安全衛(wèi)生意識、參與認(rèn)真程度、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和規(guī)范性，評分A、B、C、D、F五個(gè)等級，其中F為不合格，需要對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重選并完成，且成績達(dá)到D以上;實(shí)驗(yàn)報(bào)告考察的內(nèi)容主要包括：實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性和完整性，數(shù)據(jù)記錄的規(guī)范性和完整性，數(shù)據(jù)處理方法的正確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性、工具軟件使用的熟練程度以及結(jié)果討論和分析。期末考試成績由兩部分組成：筆試和實(shí)驗(yàn)操作。首先進(jìn)行筆試。若筆試成績?yōu)锳、B、C、D，則可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作考試;若筆試成績?yōu)镕，則需要補(bǔ)考或者重修。實(shí)驗(yàn)操作考試采取隨機(jī)抽取一個(gè)實(shí)驗(yàn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，實(shí)驗(yàn)操作成績?nèi)魹锳、B、C、D則通過考試，否則需要補(bǔ)考或者重修。課程最終考核成績?yōu)槠綍r(shí)成績和期末考核成績的平均值。

　　2.3引入研究生助教團(tuán)輔助課程開設(shè)

　　從上個(gè)世紀(jì)80年代開始，國家的教育體制開始改革，高校招生人數(shù)逐年增加，而承擔(dān)教學(xué)任務(wù)的教師人數(shù)的并未隨之增加，尤其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，影響較大;同時(shí)，1988年國家頒發(fā)《高等學(xué)校聘用研究生擔(dān)任助教工作試行辦法》以來，研究生助教工作已成為研究生培養(yǎng)的一種好的形式，更重要的是，可以為本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多提供一個(gè)平臺，促進(jìn)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展[10-12]。就我校對于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際做法是：首先，嚴(yán)把助教質(zhì)量關(guān)。在要進(jìn)行物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前一個(gè)學(xué)期，就對助教進(jìn)行聘任和培訓(xùn)，讓研究生助教與本科生同堂進(jìn)行物理化學(xué)理論學(xué)習(xí)，再利用空余時(shí)間對實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行培訓(xùn)，包括掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)的考查知識點(diǎn)，儀器的設(shè)備的工作原理，正確的完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過程，預(yù)知實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題及其解決辦法，熟練掌握如何正確撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，確保完全規(guī)范掌握所要承擔(dān)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)，再由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)教師對助教進(jìn)行考核，合格后即可上崗，充分利用好研究生作為“準(zhǔn)教師”這部分生力軍，為了緩解學(xué)生人數(shù)的大幅度增加而帶來的沉重實(shí)驗(yàn)教學(xué)負(fù)擔(dān)。

　　2.4充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室開放式教學(xué)

　　針對教學(xué)計(jì)劃中的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)是有限的不足，同時(shí)，為了充分發(fā)揮研究生助教的作用，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室開放管理：

　　(1)實(shí)驗(yàn)室時(shí)間和儀器設(shè)備開放，我們將實(shí)驗(yàn)室從周內(nèi)全天對學(xué)生開放，有些在實(shí)驗(yàn)課堂的實(shí)驗(yàn)過程中存在問題和對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿意的學(xué)生，可以在開放的時(shí)間對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重做，解決問題，從而達(dá)到滿意的結(jié)果，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平;

　　(2)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開放，對于其他一些學(xué)有余力、對實(shí)驗(yàn)有興趣、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，就可以讓他們利用實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)間修改已有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案或者做一些自己感興趣的綜合型的設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)。

　　(3)構(gòu)建開放的實(shí)驗(yàn)體系，在對實(shí)驗(yàn)開放的時(shí)候，采用以下方式：首先，學(xué)生自己通過查閱文獻(xiàn)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，方案包括：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)耗材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理以及實(shí)驗(yàn)過程中的安全注意事項(xiàng);然后，老師要對學(xué)生的方案進(jìn)行審核，要保證學(xué)生提交方案的原理正確，實(shí)驗(yàn)的路線具有可行性以及實(shí)驗(yàn)所需要的條件可以滿足的條件下，方可將實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放，在規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，需要有實(shí)驗(yàn)教師或者研究生助教團(tuán)的陪同下方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn);最終，學(xué)生需要提交一份詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告給老師，讓老師對其實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行評價(jià)，保證學(xué)生可以正確的完成實(shí)驗(yàn)。根據(jù)對在實(shí)驗(yàn)室開放期間做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)的訪談發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們普遍反映通過實(shí)驗(yàn)室開放，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路得到了拓寬，鞏固了課堂所學(xué)理論知識，動(dòng)手能力也得到了加強(qiáng)。

　　2.5引進(jìn)多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、實(shí)行項(xiàng)目制實(shí)驗(yàn)教學(xué)

　　物理化學(xué)課程中，抽象的概念很多，很難用語言表達(dá)清楚，在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過使用掛圖、幻燈和模型來幫助學(xué)生理解那些抽象的概念，但因這些輔助手段的靜止和單一性，并且學(xué)生只有在課堂上可以學(xué)習(xí)，這些局限性導(dǎo)致了在實(shí)際教學(xué)中效果并不理想，而當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)相當(dāng)發(fā)達(dá)，完全可以利用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。利用多媒體技術(shù)可以把抽象的、單純語言不易描述清楚的概念和理論以直觀的、易于接受的形式表現(xiàn)出來;將實(shí)驗(yàn)錄制成為視頻放在網(wǎng)站上，方便學(xué)生在課余時(shí)間觀看學(xué)習(xí);結(jié)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)課開課之前，先在網(wǎng)上對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬操作，可以多次操作至熟練，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中，更能夠加深對實(shí)驗(yàn)的理解和學(xué)習(xí)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果。

　　自2013年開始，我校的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程采取了項(xiàng)目制教學(xué)，打破了傳統(tǒng)以班級為單位實(shí)施教學(xué)的模式，同時(shí)改變了既定的按照學(xué)號分組的模式，通過項(xiàng)目制教學(xué)，有利于教師集體備課，設(shè)計(jì)完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)有利于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的興趣、創(chuàng)新的智慧和潛能。目前，我校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目制的形式如下：根據(jù)任課教師在主講物理化學(xué)理論課程的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識以及教師從事科學(xué)研究中的積累和優(yōu)勢，由理論課教師提出這部分內(nèi)容需要開設(shè)哪些實(shí)驗(yàn)，并給出論證方案和實(shí)驗(yàn)方案。然后由物理化學(xué)課程組集中討論，確定是否開設(shè)該實(shí)驗(yàn)和如何開設(shè)以及針對哪些專業(yè)開設(shè)。確定以后，以開放實(shí)驗(yàn)的形式，選擇一到兩組學(xué)生進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可行性，最終對學(xué)生開放。對學(xué)生開放以后，該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目依然由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教師負(fù)責(zé)，并培訓(xùn)相應(yīng)的研究生助教團(tuán)隊(duì)協(xié)助老師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。一個(gè)教學(xué)年度結(jié)束后，根據(jù)學(xué)生和教師的反饋意見和建議進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)。這樣，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目小組都是一個(gè)相對獨(dú)立而且優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)，能夠很好的提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，也能更好的促進(jìn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的更新和改革。

　　3結(jié)束語

　　以學(xué)生為中心，通過對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的一系列改革，西南石油大學(xué)已經(jīng)取得了一定的成果。本科生的動(dòng)手能力，創(chuàng)新思維能力得到了提升;研究生通過參與助教團(tuán)，遇到問題分析問題、運(yùn)用知識解決問題的能力得到了鍛煉。針對目前的改革的情況，我們對學(xué)生進(jìn)行了抽樣調(diào)查，結(jié)果顯示，絕對多數(shù)同學(xué)對當(dāng)前的改革內(nèi)容表示贊同和支持，并且希望可以進(jìn)一步加大實(shí)驗(yàn)室開放的程度，給更多的機(jī)會(huì)參與到設(shè)計(jì)性、綜合類實(shí)驗(yàn)。今后我們將持續(xù)對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程進(jìn)行改革，并將我們做的好的東西在全學(xué)院的實(shí)驗(yàn)課程中進(jìn)行推廣，推進(jìn)整個(gè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)課程的改革。

　　作者：王金玉 吳洋 方申文 朱元強(qiáng) 單位：西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

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