大学物理化学实验教学改革与实践

　　【摘要】随着中国教育体制改革的逐步推进，进一步完善高校的物理化学实验教学，有助于发挥大学生主体地位，提升物理化学教学效果。物理化学实验属于实践性、理论性以及技术性独立课程，综合物理化学各学科基本研究技术与方法，结合时代发展要求以及新世纪人才培养需求，是物理化学实验研究者需要不断探索的课题。本文基于对高校物理化学实验教学必要性分析，提出大学物理化学实验教学改革思路，为推动大学物理化学实验教学改革提供意见及建议。

　　【关键词】大学 物理化学 实验 教学 实践

　　实验课程不仅是高校物理化学的基础性课程，也是与实践应用紧密联系的学科，通过实践化地概括与阐释物理化学理论，为后续学习、应用与科研等提供感性认知。因此，物理化学实验课程对知识的持续性积累至关重要[1]。课程教师可通过到企业及国家重点实验室顶岗实践，深入了解企业的业务需求、工艺流程、仪器操作等生产管理过程。通过在生产实践中学习新知识、新技能、新工艺、新标准等，提出产学研结合的高校物理化学实验课程教学改革。

　　一、高校物理化学实验教学改革必要性

　　作为一门独立、基础性课程，物理化学实验对提升化学、化学化工等专业基础技能非常重要。同其他基础实验不同，物理化学实验主要借助光、磁、电等仪器完成，能有效提升大学生的创造思维能力、独立分析能力、问题解决能力和动手实践能力。在中国高校课程设置过程中，高校物理化学实验教改不只要满足高校物理化学教学内在要求，还需要满足高校大学生提升探索性思维客观要求。传统物理化学教学过程中，高校更加重视理论教学，但是却削弱了物理化学实验教学作用，一部分物理化学教师片面认为物理化学实验不过是验证理论知识，使得物理化学教学效率大大降低。从整个专业教学过程来看，知识灌输的目的性不强，在一定程度上抑制了大学生探索性思维，直接影响大学生物理化学学习兴趣，进而导致大学生的科研能力与创新能力偏低。中国素质教育改革正逐步推进，重视高校物理化学实验不仅有利于提高大学生的问题分析能力和问题解决能力，还有利于培养大学生的实用性技能，让学生将理论和实践有效结合，全方面提升学生素质及能力，践行应用型人才的培养目标。

　　二、大学物理化学实验教学改革思路

　　(一)拓展式实验教学法

　　拓展式实验教学法是目前常规性教学方式，室内内容不仅涉及科学知识，还设计实验技能拓展，通过拓展实验内容，有利于调动大学生学习兴趣，调节枯燥、呆板的课堂学习氛围，致使学生能够感受到物理化学实验知识内容应用价值，鼓励学生能够有效应用所学知识，培养大学生的钻研精神。例如，在三元液系相图教学过程中，学生已经学习过化工原理等工科课程，那么教师可以引导学生将实验内容和萃取塔设计相关联，要求学生在课后有效应用实验基础设计数据，完成简单设计与计算步骤。以旧带新的拓展式实验教学法引导学生具备应用实验数据的意识，这样能够起到鞭策作用，对培养学生主动性与积极性具有非常重要的作用。大学生在认识到实验内容的应用价值后，虽然加大了实验任务，实验压力增加了，但学生并未感到枯燥，反而激发了学生的问题挑战精神。若是能够将化工原理课程、分离工程课程和实验教学有效结合，对优化物理化学教学效果具有非常重要的作用。任课教师教学过程中，可以选择优秀的研究性论文，根据实验内容开展教学，授课前要求学生认真阅读，结合文献的研究对象、研究目的等书写完整实验方案，这样不仅能够激发学生研究兴趣，还有利于培养学生科研能力。

　　(二)探究式实验教学法

　　探究式实验教学法主要应用于难度与深度更多的内容，对培养大学生的问题分析及解决能力具有非常重要的作用，有助于提升大学生的科研水平。在实验科研过程中，利用探究式实验教学法可使大学生能够真正感受到科学研究思想与科学研究方法。在基础化物理化学实验中，由于场地、时间与条件限制，参与者基础知识与技能较为有限，更加侧重学生实践能力的训练，避免照抄照搬科学研究模式，适当简化研究内容，适度增加理论深度，更加注重物理化学实验的直观性与可操作性。为了能够实现物理化学探究方面的综合训练，教师需要增强选题与内容方面的把控力。可以基于自己的科研项目内容或者是学科前沿相关内容，在明确研究课题后提前分解好研究任务，将班级学生划分为若干个小组，每个小组承担不同研究内容。在制定实验方案后交由任课教师进行审定，最终全班综合完成研究报告。在学生实验与研究中，教师则需要全程参与，同时给予实时指导。例如，在电化学相关测试实验中，可以根据电极材料与制备方法将学生划分为若干个小组，完成实验后，整合各组实验结果，对电极材料与制备方法对电化学性能的影响作出分析，最终形成严谨的研究报告，虽然整个研究过程的物力、时間与精力消耗都比较大，但有利于克服教师思维惰性，激发教师教学创作性以及教学积极性，同时增加学生课堂参与度，知识应用的灵活性更强，避免给予学生枯燥乏味感受，全面培养大学生的实验能力与创新意识。

　　三、结语

　　物理化学实验教改属于长久而艰巨工作，在教改过程中所面临的诸多问题都值得教师去探索与研究。物理化学实验有助于培养学生的综合能力、思维能力以及创新能力，有效衔接基础知识和专业课程，在化工类专业教学中具有至关重要的作用。同时物理化学又是需要与时俱进的学科，教师需要不断深入企业了解行业技术发展方向及需求，将所获所得反馈到自身的试验教学工作中，继而借助多样化教学方式推动大学物理化学实验教学改革，为培养全面且高素质的应用型人才提供保障。

　　参考文献：

　　[1]郑修成， 张晓丽， 刘寿长， et al. 大学物理化学实验教学改革与实践[C]// 全国大学化学教学研讨会. 2011.

　　[2]张义娜. 新时期高校物理化学实验教学改革与实践探究[J]. 教育教学论坛， 2019， 407(13)：121-122.

　　[3]侯向阳， 高楼军， 李东升， et al. 物理化学实验教学改革实践与再思考[J]. 实验室研究与探索(11).2016：1423-1425.

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