【摘 要】針對非化學專業(yè)物理化學實驗設置的特點，對實驗內容的選擇、實驗教學方法和手段進行改革，探討高效的非化學專業(yè)實驗教學模式。通過改革能使學生對物理化學基礎理論的學習、學生操作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了較好的效果，也為其他學科實驗教學提供改革思路。
　　【關鍵詞】非專業(yè) 物理化學 改革
　　隨著科學技術的發(fā)展，許多和化學相關的非化學專業(yè)，如環(huán)境、生物、材料、能源等在課程的開設中，有關化學學科課程的設置占有重要的位置，其中隨著物理化學與各學科之間的交叉與日俱增，許多高校為非化學專業(yè)的本科生開設了《物理化學》課程，希望學生通過對物理化學的學習，能夠基本掌握物理化學的基礎理論和研究方法，學會利用物理化學的理論和方法來解決科學和實踐中化學問題。物理化學的學習不僅為學習專業(yè)課打下堅實的基礎，更能通過課堂教學和實驗教學的訓練，拓寬學術視野、提高學生的邏輯思維能力和創(chuàng)造能力。物理化學實驗是物理化學教學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》課程的培養(yǎng)課時少，以本校為例，非專業(yè)物理化學實驗學時一般不到20個學時，學生無法進行系統(tǒng)的物理化學實驗的鍛煉，大部分學生在實驗過程中不能和所學習的理論知識有機結合起來，所以通過對實驗類型、實驗內容及實驗教學方法的改革切實關系到學生對物理化學掌握和理解。本文結合近年從事為非化學專業(yè)講授《物理化學》課程的教學經(jīng)歷及學生在實驗過程中提出的中肯建議，總結出幾點體會，與大家一起分享，并希望能對其他課程實驗的開設提供有益的的幫助。
　　一、精選實驗內容
　　針對非專業(yè)物理化學實驗學時較少的特點，對物理化學的實驗教學內容一定要精辟，應考慮一下幾個因素：
　　1.注重學生實驗基本技能的培養(yǎng)
　　在物理化學實驗內容的安排上，盡量能讓學生在實驗過程中進行一些基本的實驗訓練，比如：氣體鋼瓶的使用、恒溫條件的控制與調節(jié)、電化學測量技術，簡單相圖的繪制等，學會使用常用的儀器設備，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)學生良好的實驗和儀器操作習慣，這是實驗能夠順利、有效進行的關鍵因素。
　　2.充分結合理論教學內容
　　物理化學實驗內容的確定必須緊密結合理論教學內容，這樣能是學生在理論和實踐之間進行有效的結合。但是有限的實驗學時內對實驗內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、開設那些實驗更有利于學生能力的培養(yǎng)和對物理化學理論原理的掌握。在物理化學實驗內容的安排上應考慮理論教學體系的組成，從熱力學、動力學、電化學、表面化學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。若學時允許，實驗內容應涵蓋每個體系；如果教學計劃學時不允許，應根據(jù)學生所在學科的特點進行權衡。比如本校材料學院的學生，物理化學中相平衡基本知識的學習能有效幫助學生對材料加工中相轉化的理解，相平衡實驗項目的選擇對學生的專業(yè)學習起到關鍵作用。
　　3.將基礎實驗和綜合性實驗有機結合
　　基礎實驗能培養(yǎng)學生良好的實驗素質，熟練的操作技能；綜合性實驗則培養(yǎng)學生設計和統(tǒng)一的能力，把基礎實驗和綜合性實驗有機結合起來對物理化學實驗的改革起到關鍵作用，對學生的基本和綜合能力的培養(yǎng)有關鍵作用。如電化學實驗項目設置時，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，實驗內容涵蓋鹽橋的制備、電化學測量一起的使用、電解池的連接、恒溫的調節(jié)和控制等、克服單個實驗開設的單一性，并能讓學生掌握電化學的理論知識。
　　二、創(chuàng)新實驗教學方法
　　多年來物理化學教學模式基本形成一種定式，實驗教材上涵蓋有實驗目的、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；教學方法上采用學生對實驗進行預習，學生進入實驗室教師對實驗教材中的各部分內容進行講解，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)教學模式存在的缺點是學生在對實驗的預習并沒有認真對待，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)新實驗教學方法要結合以下幾點
　　1.把實驗帶進課堂
　　物理化學作為非化學專業(yè)的一門必修課，學生對物理化學理論知識的學習非常重視，所以把實驗教學的部分內容，比如實驗原理，實驗方法等內容帶進課堂，盡量以課堂習題的形式出現(xiàn)并外延相關的實驗方法，讓學生在課堂上即學習了物理化學的相關理論，進行了適當?shù)恼n堂習題練習，同時對怎樣采取適當?shù)膶嶒灧椒ǐ@得相關的數(shù)據(jù)進行初步認識，學生們體會到理論與實踐的有效結合，對理論體系的掌握也提到積極作用。這樣學生在進行實驗預習是能輕松總結出實驗進行的關鍵因素，進入實驗之后教師只要簡單講解和演示，學生就能馬上領悟。比如熱力學部分我們設置的實驗為萘燃燒熱的測定，那么課堂習題練習結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)學生的積極性高，進入實驗室后學生對各部分操作能有效統(tǒng)一起來，實驗能有條不紊的進行。
　　2.把主動性還給學生
　　很多教師在實驗過程中總是用心講解、細心演示、耐心指導，但真正讓學生去做的時候發(fā)現(xiàn)還是一塌糊涂，所以總是抱怨學生怎么不按照演示的操作。在學生養(yǎng)成良好的實驗操作習慣的基礎上，只要對生疏的實驗儀器簡單的演示，把主動性交給學生，這樣才能激發(fā)學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生，結果發(fā)現(xiàn)大部分同學在實驗過程中能對問題可能產(chǎn)生的原因進行總結，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)成的實驗模板，即使這樣，教師也應該給出一份撰寫規(guī)范的實驗報告給學生演示，讓學生自己去分辨高質量實驗報告能告訴給別人的信息量，讓學生體會到成功展示自己勞動成果的自豪感并給學生提供可行的方法。實驗數(shù)據(jù)的獲得首先要真實，對學生要反復強調客觀記錄實驗數(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)學生正確處理處理實驗數(shù)據(jù)和分析實驗結果的能力，完成一份有質量的實驗報告，告訴學生一份真實的，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)良好的學風，提高教學質量，應該擬定科學的實驗考試考核方法。實驗課程的考試應該包括兩部分內容：一是實驗理論的考試，一個是實驗操作的考試。對于非化學專業(yè)的物理化學實驗，實驗理論的考試可同物理化學課程考試同時進行；實驗操作的考試可采取抽查的方式進行。非專業(yè)物理化學實驗學時少，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，學生認為只要把理論課學好就行，引不起重視，實驗報告的撰寫潦草從事。若要物理化學實驗進一步規(guī)范，就必須執(zhí)行嚴格的考試制度。
　　非化學專業(yè)物理化學實驗教學模式的探索不僅能提高物理化學實驗的教學效率，更為非專業(yè)其他化學學科的實驗改革提供依據(jù)。高校教學應能有效結合學生和前線教師的經(jīng)驗，轉變教育觀念，探索出切實可行的非專業(yè)化學實驗的教學模式。物理化學實驗作為非化學專業(yè)重要的實驗課程之一，應不斷深入實驗教學改革，將專業(yè)性質和課程性質有機的統(tǒng)一起來，探索一條能有效培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力的實驗教學平臺。

本文編號：2220