时间：2023-03-08 14:53:20
导语：在物理化学实验报告的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
【关键词】非专业 物理化学 改革
随着科学技术的发展，许多和化学相关的非化学专业，如环境、生物、材料、能源等在课程的开设中，有关化学学科课程的设置占有重要的位置，其中随着物理化学与各学科之间的交叉与日俱增，许多高校为非化学专业的本科生开设了《物理化学》课程，希望学生通过对物理化学的学习，能够基本掌握物理化学的基础理论和研究方法，学会利用物理化学的理论和方法来解决科学和实践中化学问题。物理化学的学习不仅为学习专业课打下坚实的基础，更能通过课堂教学和实验教学的训练，拓宽学术视野、提高学生的逻辑思维能力和创造能力。物理化学实验是物理化学教学中不可缺少的一个重要组成部分，但是大部分高校非专业《物理化学》课程的培养课时少，以本校为例，非专业物理化学实验学时一般不到20个学时，学生无法进行系统的物理化学实验的锻炼，大部分学生在实验过程中不能和所学习的理论知识有机结合起来，所以通过对实验类型、实验内容及实验教学方法的改革切实关系到学生对物理化学掌握和理解。本文结合近年从事为非化学专业讲授《物理化学》课程的教学经历及学生在实验过程中提出的中肯建议，总结出几点体会，与大家一起分享，并希望能对其他课程实验的开设提供有益的的帮助。
一、精选实验内容
针对非专业物理化学实验学时较少的特点，对物理化学的实验教学内容一定要精辟，应考虑一下几个因素：
1.注重学生实验基本技能的培养
在物理化学实验内容的安排上，尽量能让学生在实验过程中进行一些基本的实验训练，比如：气体钢瓶的使用、恒温条件的控制与调节、电化学测量技术，简单相图的绘制等，学会使用常用的仪器设备，如能分别不同气体的钢瓶并会使用、贝克曼温度计、阿贝折射仪、沸点仪等，培养学生良好的实验和仪器操作习惯，这是实验能够顺利、有效进行的关键因素。
2.充分结合理论教学内容
物理化学实验内容的确定必须紧密结合理论教学内容，这样能是学生在理论和实践之间进行有效的结合。但是有限的实验学时内对实验内容的选择面临几个问题：怎样能在有限的几个实验中涵盖更多基本的实验操作项目、那些实验为重点、开设那些实验更有利于学生能力的培养和对物理化学理论原理的掌握。在物理化学实验内容的安排上应考虑理论教学体系的组成，从热力学、动力学、电化学、表面化学等几个体系组成部分分别选取必做的、代表性的实验项目进行实验。若学时允许，实验内容应涵盖每个体系；如果教学计划学时不允许，应根据学生所在学科的特点进行权衡。比如本校材料学院的学生，物理化学中相平衡基本知识的学习能有效帮助学生对材料加工中相转化的理解，相平衡实验项目的选择对学生的专业学习起到关键作用。
3.将基础实验和综合性实验有机结合
基础实验能培养学生良好的实验素质，熟练的操作技能；综合性实验则培养学生设计和统一的能力，把基础实验和综合性实验有机结合起来对物理化学实验的改革起到关键作用，对学生的基本和综合能力的培养有关键作用。如电化学实验项目设置时，可将电池电动势测定难溶盐的溶度积和测定电解溶液的活度系数统一成一个实验，实验内容涵盖盐桥的制备、电化学测量一起的使用、电解池的连接、恒温的调节和控制等、克服单个实验开设的单一性，并能让学生掌握电化学的理论知识。
二、创新实验教学方法
多年来物理化学教学模式基本形成一种定式，实验教材上涵盖有实验目的、要求、基本原理、操作所需的基本仪器并介绍实验的方法和步骤；教学方法上采用学生对实验进行预习，学生进入实验室教师对实验教材中的各部分内容进行讲解，重点讲述实验原理、实验步骤及实验过程中的注意事项，对部分生疏的实验仪器进行演示。传统教学模式存在的缺点是学生在对实验的预习并没有认真对待，在实验的操作过程中只是一种简单的模仿，实验数据的记录和处理包括完成实验报告整个过程没有兴趣。创新实验教学方法要结合以下几点
1.把实验带进课堂
物理化学作为非化学专业的一门必修课，学生对物理化学理论知识的学习非常重视，所以把实验教学的部分内容，比如实验原理，实验方法等内容带进课堂，尽量以课堂习题的形式出现并外延相关的实验方法，让学生在课堂上即学习了物理化学的相关理论，进行了适当的课堂习题练习，同时对怎样采取适当的实验方法获得相关的数据进行初步认识，学生们体会到理论与实践的有效结合，对理论体系的掌握也提到积极作用。这样学生在进行实验预习是能轻松总结出实验进行的关键因素，进入实验之后教师只要简单讲解和演示，学生就能马上领悟。比如热力学部分我们设置的实验为萘燃烧热的测定，那么课堂习题练习结合定容体系下萘燃烧的计算（恒容热）并和恒压热进行联系，引申提问该怎样去获取燃烧热的实验数据，我发现学生的积极性高，进入实验室后学生对各部分操作能有效统一起来，实验能有条不紊的进行。
2.把主动性还给学生
很多教师在实验过程中总是用心讲解、细心演示、耐心指导，但真正让学生去做的时候发现还是一塌糊涂，所以总是抱怨学生怎么不按照演示的操作。在学生养成良好的实验操作习惯的基础上，只要对生疏的实验仪器简单的演示，把主动给学生，这样才能激发学生的兴趣和解决问题的能力。比如最大泡压法测定表面张力的实验中，我把毛细管可能不冒泡的问题留给了学生，结果发现大部分同学在实验过程中能对问题可能产生的原因进行总结，在处理问题时能做到不急躁。
3.演示正确处理实验数据和撰写实验报告的方法
实验数据的处理和实验报告的撰写体现了学生分析问题，解决问题及成功展示自己成果的能力。本科阶段实验报告的撰写一般会给出现成的实验模板，即使这样，教师也应该给出一份撰写规范的实验报告给学生演示，让学生自己去分辨高质量实验报告能告诉给别人的信息量，让学生体会到成功展示自己劳动成果的自豪感并给学生提供可行的方法。实验数据的获得首先要真实，对学生要反复强调客观记录实验数据和现象的重要性，在实验过程中学生遇到问题总会问“老师，我的实验数据对不对”这样的问题，我觉得应该反问他“你的实验操作是不是正确？你记录的数据是不是真实？”。最后，培养学生正确处理处理实验数据和分析实验结果的能力，完成一份有质量的实验报告，告诉学生一份真实的，能说明问题的实验报告是呈现在别人面前的最能说明你的实验效果的证明材料，引起重视。
三、执行严格的考试制度
为了培养良好的学风，提高教学质量，应该拟定科学的实验考试考核方法。实验课程的考试应该包括两部分内容：一是实验理论的考试，一个是实验操作的考试。对于非化学专业的物理化学实验，实验理论的考试可同物理化学课程考试同时进行；实验操作的考试可采取抽查的方式进行。非专业物理化学实验学时少，实验项目安排较少，对实验操作的考试一般流于形式或根本没有，学生认为只要把理论课学好就行，引不起重视，实验报告的撰写潦草从事。若要物理化学实验进一步规范，就必须执行严格的考试制度。
非化学专业物理化学实验教学模式的探索不仅能提高物理化学实验的教学效率，更为非专业其他化学学科的实验改革提供依据。高校教学应能有效结合学生和前线教师的经验，转变教育观念，探索出切实可行的非专业化学实验的教学模式。物理化学实验作为非化学专业重要的实验课程之一，应不断深入实验教学改革，将专业性质和课程性质有机的统一起来，探索一条能有效培养学生实践和创新能力的实验教学平台。
参考文献：
关键词:物理化学实验;教学改革;团队合作;改进措施
《物理化学实验》是化学化工类专业本科生必修的一门综合性基础实验课，它以高等学校物理化学课程教学基本要求为依据，在实验内容的选题上除了以培养训练高校学生的基本实验技能，及加强基本理论的理解为目的的经典实验外，还引入了一些近代科学研究基本的物理化学测试方法。因此，本课程不仅在化学专业的课程体系中具有承前启后的地位和作用，而且更能具体地体现实验与理论的紧密联系，也是学生进行后续科研学习或生产实践的专业技能之基石。然而，在长期的教学实践中发现，《物理化学实验》课程传统教学手段明显模式化，没有跟上时代的发展，导致学生出现正向反馈低靡、学习目标不明、动手能力没有得到实质性的锻炼等现象，表明传统的《物理化学实验》教学模式与“新工科教育”的发展要求相悖，因此必须对本课程现有教学模式进行与时俱进的改革和创新。
1团队合作实验教学模式
随着工业生产的社会化进程加深，合作意识和团队精神在提高产品竞争力，掌握市场需求方面显得日益重要，任何项目的开发，以及公司单位的管理，都需要一个和谐而默契的团队，才能够有条不紊地进行下去。个体学习的教育模式对大学生融入社会造成了一定障碍，团队合作精神是现代教育及学生逐渐面对的一项迟来的意识内容。不少企业为了保证组织的高效运转，已明确将“合作精神”或“团队意识”作为用人选聘的一项基本要求，要求大学生将团队精神融入自身整体素质，这对现代高等教育提出了更高更全方位的要求。另一方面，高校在追求高质量学习的过程中，恰恰又忽略了团队合作模式发挥的重要意义。高质量学习的发生绝不是孤立的，传统课堂教学忽视了通过团队合作使学生的学习成果最大化有效教育途径，且成果受益学生个体终身甚至全社会的积极发展。现代高校实验课程教学环境恰好给教学过程提供了适应团队合作学习的良好土壤，遗憾的是大量教学工作者们没有将团队合作学习这颗优良的教学种子进行精心的培育，以至教学效果远不及教学目标制定的高度，这在《物理化学实验》教学中尤其明显。将团队合作精神融入《物理化学实验》教学中，给实验教学带来与时俱进的活力，使实验教学由单维度活动变成多维度活动，可以有效调动学生对化学化工学科的学习积极性，从而能在整体上优化课堂教学的结构和效果。
2《物理化学实验》教学现状
为了适应新时期国家经济建设和社会发展的需要，《物理化学实验》教学进行了多次重大改革。但长期以来，其教学目标仍然主要以三方面为主，其一是加深和巩固物理化学基本理论知识;其二是掌握物理化学实验的基本方法;其三是掌握一些基础仪器的结构原理和操作方法，培养和提高学生的动手能力［1－2］。但随着我国工业的迅猛发展，传统的《物理化学实验》很难跟上“新工科”人才培养的需求，《物理化学实验》教学还存在很多亟需改进的地方。
2.1教学维度单一，学生兴致低迷
现阶段的《物理化学实验》大多是验证性实验项目，采取的教学方式是先由教师讲解实验基本原理，熟悉实验仪器结构和操作规程，学生按照教师要求逐步进行实验，得出数据并处理得到实验结论［3］。此外，《物理化学实验》都是借助相应的仪器设备完成实验过程的，由于经费的限制，学生分组共用一台仪器，形式上表现出3～4人合作完成一个实验项目，但由于操作流程的程序简化，实际可能并非全部学生得到了仪器操作体验，一方面由于学生的惰性和依赖性使然，另一方面不能人手一台实验仪器，容易造成学生眼高手低的现象。在此过程中，学生多表现被动、缺乏创新，很难起到高效的学生能力培养作用，长此下去，势必陷入恶性循环，降低高校物理化学教学质量。
2.2实验教学项目陈旧，缺乏学科发展新趋势
物理化学学科正以日新月异的步伐向前发展，其趋势和特点可以概括为:“宏观研究与微观研究相结合，但更多地向微观层次深入;体相研究与表面相研究相结合，但更多地向表面延伸;在微观研究的领域中，表现出静态观测与动态观测相结合，更多地向动态研究转移;理论与实践结合更为紧密，并进入更高的层次［4］。”与物理化学学科密切相关的生命、材料、能源、环境及电子科学等的迅猛发展，都给物理化学实验教学提出了更广阔的理论与实际课题，迫切需要现代教学工作者们能够密切关注学科的发展特征［5］，能适当顺应时代潮流，开设一些具有学科发展代表性的综合性实验项目，提升学生探究事物现象背后科学规律的好奇心。而目前《物理化学实验》教学部分内容较为陈旧［6］，在实验安排上通常以验证性实验为主，对提升培养学生的学习兴趣和探究事物现象背后科学规律的信心都不够。即综合性实验开设较少，尤其设计性、探究性实验更是少有提及。
3团队合作模式在物理化学实验教学中的实施方案
3.1提供开放式实验平台
基于“因材施教、讲求实效”的原则，根据学生不同学习理解层次和要求，确定开放实验的内容。内容应包括:设计性、综合性和研究性实验以及科技发明、制作、科研论文等课外科技活动实验。提倡学生通过文献阅读及调查研究自拟实验课题，并提出可行性计划，鼓励学生参与教师课题，学习解决生产实践和科学研究问题。在无实验课时，实验室可以部分向学生开放，为学生提供积极发挥创造力的平台和良好的氛围。爱好深度钻研的学生可以组建科研分队，申请利用开放时间选做实验项目。教师应鼓励引导这类学生团队参与文献查阅、设计具体实验方案、分析实验结果、讨论改进计划。这不但有利于学生对物理化学知识的综合理解，更重要的是，契合“新工科教育”对培养学生的创新思维的全面要求。
3.2增设具有学科发展代表性的综合性实验项目
开设物理化学研究型和开放性实验，让学生在掌握热力学、动力学、及电化学等理论知识和操作技能的同时，增强理论指导实际的应用意识，提高创新能力。教师由传统的知识传授型转为指导型，学生则由被动接受型转为主动参与探索型，进一步提高分析问题、解决问题的主动性及能力。这就要求学生能够主动组建团队，充分发挥每个人的优势，合力分析解决问题。例如，电絮凝技术广泛地应用在废水处理的各种行业，其发展已进入一个强产业化的过程，学生对此技术的了解具有很强的实践意义。而有关电絮凝过程的实验一般会给环境工程专业必修的《水污染控制技术》课程内作为专业实验项目开设，但非环境工程专业的学生就没有机会了解这一基础实验技术。电絮凝过程涉及《物理化学》课程中的电化学及胶体化学两章内容，很强地联系到了基础理论知识点;同时，电絮凝过程作为物理化学实验内容开设时，所需设备及药品耗材也不繁琐，过程简易可行，可以作为研究性实验项目，让学生深切体会物理化学理论是如何密切联系实际应用的。这类型的实验若由学生独立完成，有一定难度，但若由学生团队共同努力，一起探讨实验设备的搭建及实验方案的制定，对学生将起到很强的锻炼作用。
3.3团队合作实验考核形式
评价考核是合作性学习中的重要环节，是检查教学效果、评价学生成绩的手段，合理的实验考核评价体系对学生的学习过程具有反馈作用和激励作用［7］。传统的《物理化学实验》教学都是通过实验报告来评价学生的实验成绩，而实验报告无法体现学生实际动手操作的状态，以至多数学生以提交实验结果为目的，忽视了实验能力的培养和训练，未能达到《物理化学实验》教学课程的开设目的。因此，需要建立适用于学生团队合作实验的考核评价办法。考核可分为实验可行性设计考核，实验过程考核和实验报告考核，分数分配比例分别为20%，50%，30%，这种分数设置能够客观地反映团队合作物理化学实验中的实际情况。这就要求指导教师对整个实验过程定期跟踪，及时获取学生实验进展情况，最终要求团队将整个实验过程以PPT汇报形式表现，综合考虑学生团队在实验过程中的表现并予以评定;实验报告考核要求学生以实验团队为单位撰写并提交，指导教师结合基本理论与实验结果分析能力等对学生的报告成绩进行综合评分，对整个实验过程中的不足和出色之处要给出明确的批改意见。新的考核办法把传统的结果质量控制转变为过程质量控制，加大平时实验过程中团队合作交流和操作部分所占的比重。
4结语
经过团队合作模式进行的《物理化学实验》教学，必然能对学生的探索创新能力、动手能力、表达能力起到不同程度的推进和锻炼作用。将团队合作精神引入《物理化学实验》教学中，给予课程新的形象和内容，使实验教学由单维度活动变成多维度活动，可以有效调动学生的学习积极性，从而能在整体上优化课堂教学的结构和效果，有效地辅助物理化学理论课教学，同时提高物理化学实验技能和科学研究能力，为其今后从事相关专业研究打下坚实的理论和实践基础。
参考文献
［1］张姝明，王桂香，陈玉焕.物理化学实验教学改革与学生综合能力的培养［J］.广州化工，2015(15):252－253.
［2］吴慧敏，艾佑宏.物理化学实验教学改革的初步探索［J］.实验室科学，201619(4):116－117.
［3］梁吉雷，吴萌萌，宋娟，等.基于应用型人才培养的物理化学实验教学思考［J］.山东化工，2017(5):125－126.
［4］国家自然科学基金委员会.自然科学学科发展战略研究报告之五:物理化学［J］.科技导报，1992，10(92081):7－20.
［5］马洪坤，于海峰，梁鹏举，等.构建新型物理化学实验教学体系的实践与探索［J］.实验室科学，2014，17(6):65－67.
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。
1实验内容以及课程体系的更新
传统的教学理念将实验教学当作理论教学的衍生物,仅仅是对理论教学的验证。因此,受这种观念的影响,致使实验设备仪器得不到更新,数量有限,教学的程序相对简单化,抑制了学生在实验中的主动性和创造性,学生的科学素养和综合实践能力也得不到锻炼。鉴于以上情况的分析,对实验教学在教学方法,教学内容以及教学管理秩序等方面的系统改革是十分必要的。改革后的课程体系和课程内容不仅要培养出学生基本的实验技能,对仪器的操作能力以及科学的研究方法,同时也为学生在今后从事科学研究打下坚实的基础。把课堂教学,问题讨论,课后作业,实验操作,实验设计,实验成绩评定,实验教材和课后辅导作为有机的整体,运用现代的教学方法和手段,从而建立系统的立体化教学模式。
1.1首先是对实验教材和大纲的改革,进一步优化实验内容,对实验设备进行更新
加强教材建设,完善和充实实验教学内容。结合我校本科教学评估的要求,对实验教学大纲,考核大纲,实验课时安排以及实验内容重新进行调整。对教材建设进行加强,筛选出一些必做实验,通过增加一些必做实验淘汰掉陈旧过时的实验,并将实验内容进行优化组合。学生在教师的指导下查阅文献,进行选题,通过对实验的设计,实验操作,数据处理分析,实验结果讨论达到实验技能和科研能力的充分锻炼。根据新的制定的教学目标,教材和实验仪器,重写编写适合我校学生的物理化学实验教材。同时加强教学方法的研究,从以往的单一传授的教学型的教学迷失向研究型的教学模式的转变,从而开发出学生的学习潜能,学生的科研能力和创造能力得到培养。同时搭建立体化教材的建设平台,建立多媒体课件,电子教案,教学资源库以及计算机软件等多种配套的教学资源。
由于我校的开始的学科专业不同,物理化学实验课程的教学计划和教学内容有很大的不同,针对不同专业制订了不同的教学计划。经过修订后的工科实验采用8+2模式。验证性的基础实验为8个,其中热力学1个、化学平衡1个、相平衡1个、动力学2个、电化学1个、表面化学1个、胶体1个。选做实验2个,包含热力学1个、溶液1个。
1.2其次是对教学硬件的更新
近年来,我们在学校资助下淘汰了一些落后、陈旧、老化的实验仪器,增加新的精密仪器及设备,改善实验教学条件为了扩大实验教学内容,能够使学生接触和使用更多更好的仪器,购进了一批先进的仪器设备,增加了学生实验的准确性。这样使学生在学习知识的同时,也可以享受科技进步带来的成果,从而将物理化学实验教学提高到一个新的层次,并给物理化学实验教学提供了一个更好喝更快的发展前提。
1.3对实验教学内容的优化
物理化学教研室在实验的整体优化,数字化,现代化,绿色化思想的指导下,充实实验教学内容的综合性。改变传统是实验在基础理论和基础实验教学上的单一的教学模式,设计出新的多元化的教学模式。通过开放式的教学模式,使学生在预习的基础上自己制定出具体方案和详细的实验路线,这个过程提倡学生的独立完成,教师指导起辅助作用。做到开放实验室,学生可以利用课余实验进行实验的各项工作,遇到问题及时和指导教师沟通,从而使学生的动手能力得到提高,锻炼了学生的创造性和主动性,提高学生对物理化学理论知识的进一步理解,应用能力和独立解决实际问题的能力得到提高。
2教学方法和教学模式的改革
物理化学理论和实验教学是一个有机整体,由于物理化学的抽象性,因此后者的教学可以加强对前者的理解,两者是相辅相成的。我们将物理化学实验设置成与理论教学并重,在相关教学内容上做到协调同步进行。
2.1授课方式的改变
传统的物理化学实验教学一般采用教师先讲实验原理,方法,步骤,注意事项这样的教学模式,使得学生在对于实验课的学习很被动,照法抓药,形成不愿意独立思考的懒惰习惯。此种教学模式必然造成少部分学生在操作实验,大部分学生在旁观看,等待实验结果,不仅课堂时间得不到充分利用,学生的动手能力也得不到提高,从而大大降低了对理论知识的兴趣。学生授课是改革之一,由于物化实验的特殊性,我们采用轮班式的分组方式,由已经做过该实验的学生充分查阅相关资料,并将获得资料归纳整理,结合自己实验过程所遇问题以及解决方式,在实验课上讲授给其他学生,同时老师对学生的授课内容进行点评以及补充,这种方式可以改变以往学生对老师教学模式的麻木,被动学习习惯为主动学习,提高该课程的教学效果,通过授课学生的讲解效果达到检查学生预习实验的情况,作为学生实验成绩的评定标准之一,极大地提高了学生学习物理化学实验的兴趣。采用问题教学与讨论教学法和思考题教学法,通过这样的研讨既可使学生增长知识,开阔视野,又活跃了课堂气氛,还提高了学生的创新意识和培养科学思维。通过对教学方法的改进学生的分析,解决具体问题的能力得到了提高,教学效果得到了改善。
2.2实践与科研的结合是一个不断深化的过程
通过学生参与教师的科研课题或者在教师指导下申报大学生科研项目,采用物理化学理论、实践、科研三者相结合的教学模式充分调动学生的学习积极性。学生从要我学变成我要学,教师改变单纯的知识传授,提高学生分析问题,解决问题和动手操作的能力,创新能力会得到进一步培养。同时教师自身也有所提高,真正做到教学相长。近年来物化教研室教师已顺利指导多项大学生科研项目在学校立项、结题并通过验收,这很大程度上提高了学生的创新能力和科研能力,为将来独立从事科研工作打下夯实的基础。
2.3尝试半开放式的实验教学模式,以弥补传统实验教学的不足
在传统规定的教学内容中有步骤和计划地加入一定开放性的教学内容,使得传统式的教学模式和开放式的教学模式相结合进行教学,学生对物化实验的掌握力得到培养。开放的实验室不仅增加了学生的动手机会,也使他们的独立解决问题的能力得到提高。由于基础物理化学实验内容多,课时安排上存在课时不够等特点,学生的个性得不到体现,加上实验任务繁重,学习兴趣必然低下。通过开放实验室,不仅可以增加学生的动手机会,学生的主动性、创造性和开拓性得到充分调动,学生对化学知识的灵活应用和创新能力从而提高,学生的综合素质得到全面提高。
3学生成绩评定以及考核方的改革
为了培养出具有学习主动性,创造力的学生,达到物理化学实验课程的培养目标,有效的激发学生对物理化学实验课程的学习兴趣,我们对以往的考核方式进行改革。鉴于物化实验课程独立成课的特殊性以及减轻学生的学习负担,我们采用以下的实验成绩考核发方式:平时成绩70%+期末成绩30%。平时实验考核是教师对学生每次实验情况进行的考核,主要包含课前预习,实验操作以及实验报告数据处理分析。预习成绩主要是在学生主动性学习中体现,通过学生授课和预习报告判断学生的课前预习;实验操作由教师当场打分,考察学生的实验操作规范化程度,实验报告成绩是教师在批阅实验报告时根据学生的实验数据及问题分析情况进行评定。根据我校教学评估的新要求期末进行笔试考试,主要是对一学期实验的原理,基本操作和仪器的使用和技术等方面的考察,实验操作考核是从学生以往实验中随机抽取一个,学生独立操作,指导教师通过学生的实际操作来考察其对基本操作技术的掌握情况,然后给出成绩。
关键词： 物理化学 教学改革 实验
物理化学是从研究物质的物理现象和化学现象之间的联系入手，从而探讨化学变化基本规律的一门学科。因其公式多，概念抽象，计算繁杂，一直以来被高职高专学生称为最难学的学科之一。加之教学改革的推进，物理化学教学的课时也越来越少，那么如何在更少的学时内，让学生充分掌握物理化学知识，全面提高学生技能，让学生面对物理化学不再恐惧，成为众多物理化学教师研究的重要课题。我根据这几年的教学经验，谈谈自己的改革实践与体会。
一、根据科技发展，更新教学内容
物理化学作为基础理论课，其内容相对比较稳定，但科技日新月异的发展，给物理化学注入了新的生命力，初步从宏观到微观，从平衡态到非平衡态的越来越成为热点。因此，我们在教学中除把物理化学中的经典理论、经典技术讲授给学生之外，还需让他们了解学科动向，吸收现代科学发展的新成果。如在介绍熵函数时，除把物理化学中的经典熵概念介绍给学生外，还可以把信息熵，管理熵等现代熵理论及其应用介绍给学生，既提高学生兴趣，又提升学生学以致用、理论联系实际的应用能力，避免概念的抽象乏味。
二、理清思路，抓住重点
物理化学虽概念多，公式多，但内部间却存在着密切联系，如果教师能帮学生理清学习思路，使学生能够抓住其中的主线，学生学习起来就有层次多了。物理化学的理论逻辑性强，教师教学时可在讲解每一章前，先告知学生研究的思路和内容间的联系。在讲到一定阶段时，注重各章直接的联系。比如说物理化学在介绍完热力学第一定律和第二定律之后，分别侧重热的计算和熵变的计算，而所研究的过程和思路却是一致的，都首先介绍单纯pVT变化过程，之后是相变化，最后是化学变化。再理清热和熵变之间的关系，那么掌握和理解这两个章节的公式和计算就不再困难。
三、注重实验环节的改革
物理化学实验在我院是附属于物理化学课程教学的。物理化学实验与前面所学的无机化学实验和有机化学实验存在重要的不同。它实验设备比较大，操作时间长，数据后处理与作图繁锁，所以物理化学实验对培养学生的动手能力与分析处理数据能力起着非常重要的作用。因此我们要注重物理化学实验的改革。
1.加强学生课前预习。因物理化学实验时间久，测试数据多，内容复杂，所以加强实验前的预习，是顺利做好实验的关键之一。针对此种情况，我们给学生分组，开出任务清单，要学生知道所用仪器，了解实验原理，弄清操作步骤，实验前对学生进行提问，回答合格者方可进行实验。避免了学生课前不预习而导致实验失败的情况。从效果上看，既减少了教师讲学生不认真听的坏习惯，又提高了实验的成功率，让学生改正了做试验报告不明层次、不进行数据处理的毛病。
2.改善考核机制。物理化学每个实验都作为期末考试成绩的一部分，从课前预习，到操作，数据，态度，实验报告和实验后答辩，这也就是说，期末考试成绩并非单纯的一纸考卷的终结性成绩，而是学生在学习过程中自己不断形成的。
3.建立实验基础平台，实施因专业施教的模式。随着学科专业数量与规模的不断发展，物理化学实验面向全院8个不同专业的学生开出，现有的物理化学实验项目数已完全不能满足各学科专业的具体要求。在建立物理化学实验平台的基础上，对实验教学的内容需要重新补充、及时更新，根据不同学科专业的特点与需求，各专业的物理化学实验教学内容应该有自己的侧重点，在实验项目选择上，实行“基础平台+专业特点”的施教模式，为各专业学生以后学习专业知识和从事专业实验打下坚实的基础。同时，积极探讨采用“必做实验（80%）+自选实验（20%）”相结合的形式，增加实验安排的透明度，实行因材施教，从而提高学生参与的主动性，培养学生学习的兴趣，并从整个学院角度考虑，结合其它实验课的条件，为实现实验室全面开放提供实验基础。因此，有针对性地增加实验项目，是因专业施教的需要，也是学生主动学习的需要，是实验室实现全面开放的需要，是提高实验教学相对性和教学质量的重要因素之一。
四、教学模式和方法的改革
物理化学是理论性非常强的一门基础课，以前大多采用教师讲授为主的教学方法。针对课时减少这一现状，单纯靠课上讲授，学生再去理解物理化学是非常有限的，因此我们改革了教学模式，按模块任务式进行教学，课前下发学习单，把教学内容模块化、任务化，如分成热力学、动力学两大模块，再把它们分成若干任务，学生上课前通过查阅书籍或上网，完成学习单，上课后进行提交，这样，学生上课学习时，就有目的、有重点。
教学具体手段上注重八个结合：①宏观与微观相结合；②理论与实际相结合；③内容与方法论相结合；④基础知识与前沿知识相结合；⑤课堂教学与教学研究相结合；⑥理论教学与化工生产相结合；⑦板书与多媒体课件相结合；⑧科学家小史与其研究成果相结合。
教学改革是一项长期而艰巨的工作，我们在改革实施的过程中会遇到许多的问题，需要不断地研究和探索，只要坚持改革，就能够达到提高教学质量，培养既具有一定理论基础，又具有较高操作技能的应用性人才。
参考文献：
［1］张文华.高职高专物理化学教学改革初探［J］.泰州职业技术学院学报，2006.6.5：106-107.
传统的物理化学实验大部分采用灌输式教学方法，教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行详细讲解，学生的积极性和创造性得不到充分发挥。［2］重视学生实践能力和创新能力的开发，培养创新型人才，已成为当今高校教育改革的核心。［3］实验教学在培养学生实践创新能力方面发挥着重要的作用。［4］因此，我们在总结实验教学中经验的基础上，对“立足基础知识培养创新思维能力面向科研实践”的三层次进阶型的物理化学实验教学模式进行了探索和实践。
（一）立足基础知识
基础性实验的目的是培养学生掌握基本操作，正确使用仪器；能够认真观察、准确记录实验现象和科学处理实验数据；初步具有查阅手册、工具书及其他信息源的能力，以及实事求是的科学态度、勤俭节约的优良作风。环化学院“春晓班”是从应用化学和材料化学专业新生中选拔的优秀学生所组成的特色班级，以中国工程院曹春晓院士的名字命名。下面以“春晓班”为例介绍物理化学实验立足基础的教学内容。“春晓班”中一共开设了15个实验（共64学时，分2个学期进行），其中10个实验为基础性实验（共40学时），占总实验学时的62．5％，学生如果基础实验部分做得不好，就不能通过物理化学实验这门课程。在实际教学中，教师从严规范基本操作，严格把关，耐心指导，未掌握规范操作的学生必须重新进行实验，直至合格。从严教学有利于培养学生准确观察实验的能力，掌握实验的基本技能，同时也培养了学生实事求是的态度，学会了严谨的实验方法。
（二）培养创新思维能力
物理化学实验课第一个学期的最后一个实验为设计性实验。此实验要求学生自己查阅文献，设计方案，实施实验，以提高实践创新能力。学生没有现成的实验方案，需要自己动手设计方案。下面以设计型实验“表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析”为例介绍具体的实施过程：实验中，学生可以根据自己的兴趣选择表面活性物质的种类、实验测定的方法及影响因素（温度、离子及醇的种类及醇的用量）。因此，在老师的指导选题下，每位同学选择的实验内容都不相同，这意味着每位同学要独立进行实验方案的设计，并根据自己的实验内容查阅文献资料，实施方案。教师在实验前提供文献检索的途径、一个主题或几个关键词，由学生自己检索、筛选、阅读相关的文献，学生要在规定的时间段内根据查阅的资料，组织、总结前人的工作，然后设计自己的实验方案。教师面对的学生的设计方案往往是五花八门的，这就需要教师做好足够的预案。对于部分设计实验能力欠佳，实在找不到相关文献的同学，教师则会提供几篇相关文献供学生参考，但设计方案则必须由学生自己总结提出。实验实施过程中，教师在场提供帮助，但不再手把手地指导，目的是培养学生独立自主完成实验的能力。实验完成后同学们分组进行讨论，如：选择不同离子及醇的同学在一组讨论，可以了解各种离子及醇对临界胶束浓度的影响。这样能提高大家的团结合作、共同讨论的积极性，为后面的毕业设计及进行科研创新起到积极的作用。经过基础性和设计性实验的学习，第二个学期物理化学实验的最后四个实验为创新探索研究型实验。我们开设了B－Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究、不同方法测定粉体的比表面积4个创新探索研究型实验。选好创新探索研究型实验项目后，同学们根据自己的选题方向搜集所需要的文献资料，写好实验方案，由指导老师把关，方案可行才能进入实验室进行实验。实验后如果发现问题或与原先预想的结果不一致，学生会积极地与老师探讨，共同查找原因及重做实验。同学因进度、实验内容及仪器药品不一样，除了在规定的实验时间内可以来进行实验，还可以跟老师预约其他时间来进行实验，直到实验完成为止。该类实验有可能成功也有可能失败。实验过程中，我们鼓励同学由浅入深，先从自己熟悉的部分开始实验，在此基础上进行改进、探索，得出有益的结论。实验方案的设计及实验完成后均要求制作PPT进行答辩，对方案中可能碰到的问题，同学们共同探讨解决的方法，实验完成后将成果组织成论文格式的实验报告，这样学生的积极主动性及好奇心都大大地提高了。
（三）面向科研实践
面向科研实践方面所做的革新主要是打破原来物理化学实验室只承接课程任务的局面。由于课时的限制，学生课程内在物理化学实验室进行的实验是有限的，然而他们在后继的科研实践如毕业设计、科学研究训练及课外科技创新（如省级和校级大学生科技创新项目）等方面往往又会用到物理化学实验相关的知识和操作，而这时的学生往往对以前课程内学习的知识会有所淡忘，如果能够允许学生重新回到物理化学实验室，结合自身正遇到的科研实践问题进行物理化学实验，不但能加深以前学过的知识的印象，而且对其今后的科研创新会有巨大的促进作用。但不可回避的问题是，这样一来必然增加了物理化学实验室管理的工作量。为了解决这一问题，我们采取的措施是预约制和指导教师负责制。那些课程外要来物理化学实验室实验的同学，必须先行预约。为此，我们正在构建网上预约系统，五台基础化学实验网络查询及预约机也已经到位，不日即可投入使用。指导教师负责制是指来进行实验的学生由其指导教师负责，所产生的仪器、药品损耗等药费一律由指导教师承担。并且，该指导教师在学生进入实验室之前，自身必须接受相关培训，在得到物理化学实验室管理教师认可的前提下才能使用物理化学实验室。这对学生和教师的科研创新都起到了积极的促进作用。
二、改革实验教学方法与手段，强化能力培养
传统的基础实验采用“预习－实验－总结实验结果”，学生学多局限于教材，这不利于提高他们的自主创新性。在进阶型的实验教学过程中，我们结合具体的教学任务选择合适的教学方法进行教学。如：在探索研究型实验过程中，我们引导学生积极学会自主学习，即采用以学生自主探究为主，教师根据学生的需求加以引导为辅的主体性教学方式。［3］实验完成后，要求学生将成果撰写成论文格式的实验报告及制作成幻灯片，并组织学生进行现场答辩。教师和参与整个项目的同学共同积极讨论，根据答辩情况给出学生的成绩，营造一个良好的师生互动、积极向上的氛围。这样，可以锻炼学生的语言表达能力，对现场提问的思辨能力和综合能力，增强自信心，提高学习、思考的积极性。“教学有法，教无定法”。新的教学模式应以现代信息技术，特别是网络技术为支撑，能使学生选择适合自己需要的材料和方法进行学习，并获得学习策略的指导，逐步提高学习的能力。随着现代教育技术的发展和应用，开展网络化教学已是实验教学的大势所趋。基础化学实验中心为此建立了开放的网络平台，为实验预习及实施提供帮助。我们鼓励学生利用Excel、Origin、Chemoffice等软件进行数据处理，同时规范了数据处理过程，为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。
三、以人为本，创建“物理化学实践教学大环境”，加强教学的平台与团队建设，达成“教学相长”
根据我校实验仪器台套数较少、学生数量较多的实际情况，我们应采用“少台套，大循环”的实验课运行模式，用较小的资金投入来完成繁重的实验教学任务。在传统的实验运行模式下，由于实验仪器台数较少，每个实验只能由几人共同完成，这样就使得一些学生没办法亲自动手操作实验，只能在旁边观摩，甚至导致在实验结束时出现相互抄袭实验数据的不良现象。“少台套，大循环”的实验课运行模式能够满足学生人手一台仪器的需求，从而从源头上杜绝了上述不良现象的发生，有利于培养学生独立分析问题、思考问题、解决问题的能力，进而强化了学生的实验操作技能。
实验预习是提高实验效率、培养学生自学习惯的有效手段。学生进入实验室要向带教老师提交实验预习报告，老师要对学生进行随机提问或让学生叙述实验仪器、实验原理、实验步骤，最后根据学生回答问题的情况，给出一个比较客观的实验预习成绩（占总成绩20％），如果学生预习不够充分，可以要求下次再做。这样做不仅可以培养学生自学习惯，而且可以促进学生积极思考，最终达到良好的教学效果。
这样不仅可以大大提高学生实验动手操作能力，部分优秀学生甚至还可以从中发现新现象、新规律。有利于培养学生的多种能力：独立的实验设计能力、独立的发现和解决问题的能力、发明创造能力、动手操作能力，尤为重要的是可以养成大学生独立自主地学习和主动完成研究的能力[5～7]。可以弥补“指导性实验”教学的不足。建立、建全开放性实验室，需制定一系列开放模式，如①指定项目开放模式：学科不同，实验室类型不同，实验室开放模式就应有所不同。学生根据实验室所列出的实验内容，向实验室提出申请，然后由实验室进行安排。实验内容的开放，以大纲要求的内容为主，以注重学生基本知识和基本技能培养为主，以学生在教师指导下完成综合性和设计实验为主。②自选实验项目开放模式：实验室公布教学计划以外的综合型、设计型自选实验课题，鼓励学生进行创新设计实验。这种开放模式主要针对阶段性专业课程学习完成的学生。③自定义实验项目模式：学生根据实验室的条件结合自己的专业，通过分析，自己制定实验项目，并独自或小组合作完成实验方案的设计及细化，然后由实验指导教师对实验方案进行可行性分析，并对实验注意事项提出建议，最后由学生自主完成实验。④参与教师科研项目开放模式：这种开放形式是个别学生参与教师的一些科研活动，既帮助了教师科研项目的顺利完成，又加深了学生对专业知识的理解和动手能力的增强[8]。
无机化学实验是学生进入大学后学习的第一门化学基础实验课，同时无机化学实验又是后续有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验的基础。因此，无机化学实验要着重基本知识、基本操作、基本技能的训练和培养，包括实验结果的记录、实验数据的处理、实验报告的撰写等。实验教师要狠抓学生化学实验基本功训练，高标准、严要求，对于学生错误的实验操作要及时给予纠正和指导，要让学生知道什么是标准的实验操作，经过无机化学实验的训练要让学生对化学实验有一个清晰的认识、形成规范的实验操作习惯，为后续有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验开展打下坚实的基础。
2优化实验内容
无机化学实验大都是沿用已久的实验，有些实验存在知识陈旧或结构不合理等问题。因此，应及时对这部分实验进行调整、修订和删除[3]。本着循序渐进的原则，在无机化学实验教学的前期课程中，可以适当安排一些基础性和验证性实验，培养学生的基本动手能力。在这类验证性实验中，可以适当穿插一些趣味性的实验。例如，无机化学实验中常用指示剂来检验溶液的酸碱性，也可以用植物色素的浸取液代替酸碱指示剂，实际应用效果教好，增强了学生参与化学实验的积极性。
3改进教学方法
无机化学实验教学的传统方式是填鸭式的讲课方式，即先由教师讲授实验目的、实验原理、试剂及仪器、实验步骤、实验注意事项等，大约30分钟，然后学生按照实验指导书“按方抓药”进行实验。学生处于被动接受和被灌输状态，一些学生不认真听或根本听不懂，有的学生干脆就是看手机，同时实验的时间和进度受到限制，不利于培养学生的主体性和创新能力。教师可以提前将实验操作制作成微课视频，把微课视频和PPT放在相关课程网站上，选课的学生有权限进入实验课程网站并下载视频和PPT，学生就可以自主学习和反复观看，实验前对于实验仪器和操作步骤已了然在胸，实验教师只需重点介绍实验注意事项，同时节省大量的时间和精力在实验过程中指导学生。微课虽然短小精悍，但实际效果非常好。
4完善评价体系
实验考核是化学实验教学中重要的检测手段，合理的评价体系可以更好的激发学生参与实验的积极性。考评体系包括预习报告、实验操作、实验报告和期末考试，对每一个环节都进行考核，可以对学生进行全面、科学、合理地评价。为了提高预习效果，学生的预习报告不能只抄书，要用化学语言表达所要做的实验。实验结果没有一个统一的标准答案，即便是结果不理想，但学生能够认真分析，探讨实验误差产生的原因，也达到了培养学生实践和创新能力提高的教学目标。对于学生涂改数据和伪造实验教师签字等现象，一但发现给予警告，实验成绩为零分。
5提升实验教师素质
实验教师是实验教学的设计者、参与者和指导者，实验教学效果的好坏与实验教师自身素质有着密切关系，因此，实验教师的自身素质和自我提升显得尤为重要。实验教师应该及时对课堂中出现的问题进行记录、总结、整理和后期归档，把教学过程中出现的问题记录下来，寻根溯源，找到问题解决的办法，避免以后同类型的问题重复出现，同时整理后以问题库的形式作为教学档案保存，可以与其它老师共享，减少学生实验出现错误的机会。实验教师对于实验的关键和重点要了然于胸，同时不断给自己提出更高的目标和追求，以高度的使命感和责任感认真准备好每一次实验课，对学生实验操作给予指导，对学生严格要求，让学生形成规范操作的习惯，为其以后走上工作岗位、服务社会打下坚实基础。
6结语
查阅了大量文献，教材等，提炼出符合专业特色的实验内容，并且在内容上除了一些基本的实验外，加入了验证性和开放性的实验，允许学生自己提出感兴趣的物化实验内容，在实验室条件满足的情况下进行操作。改革后实验内容更加符合煤化工专业的特点，与我校的煤化工专业方向更加的吻合。并且通过学生自主选择和设计实验，提高了其独立思考、动手、文献查阅、创新等多方面综合能力，同时物理化学实验内容的更新也符合素质教育和创新能力培养的要求。
2构建了物理化学实验网络交流模式
制作了相应的多媒体课件，针对每一个实验的目的，意义、原理、实验试剂、实验具体步骤、实验仪器使用，数据处理及注意事项等，通过课件的形式传递给学生［3］;通过多种途径还收集了大量的物理化学实验素材，如实验模拟、实验动画、实验参考书、实验文献等。学生由知识的被动灌输者转变为主动学习者，老师由知识内容的传授者转变为学习环境的创建者，这样学生在没有正式上课之前可以做好相应的准备工作，达到了预习的目的，能很快开始实验，在有限的实验学时内提高了实验时间的有效利用，教师的工作量也减少了许多，教师也有了更多充裕的时间指导学生时间和即使解决学生实验中的问题。学生的自主学习能力也得高了提高，为实验的高效开展做好了铺垫工作。
3改变实验教学模式
在讲解的过程中加入多种教授模式，比如实验教学模式改变了以前传统的只有老师讲解，学生操作的模式，增加了学生自我讲解实验和实验后讲解实验的模式，老师讲解的时候也不再像以前那样详细的讲解每个实验，面面俱到，现在做到简单实验，教师充分放手［4］;复杂实验，教师重点指导。另外引入启发式教学模式，一方面检查学生的预习情况，另一方面活跃学生的思维，使学生处于主动地位，使其产生浓厚的学习兴趣，且还能够提高学生的学习能力和对知识的应用能力。在多个问题同时出现的时候，由于多组同学同时做几个实验，教师可能会应付不过来。这时可以将一些相对简单的问题，交给已经做过该实验的、学习和操作均较好的学生去予以指导解决。实践证明，这个方法既减轻了教师的工作量又锻炼了学生的能力，一举两得。
4改变实验分组
改革后的实验分组由以前的一人单独做一个实验，改为2～3人合作完成一个实验，虽然每组实验的人数增多了，但是同学们在实验的过程中有更多的学习和交流的机会，同时指导教师有更多的时间指导学生进行实验操作和解决学生实验中出现的问题，最终师生双方的效率和质量都有所提高。同时提高了学生的团队合作能力。
5规范实验考核模式
对实验预习、实验操作、实验后的仪器清洗、实验数据记录、实验报告撰写和处理、思考题、问题讨论等进行全方位的多方面的考核，并按照不同的比例计入了期末成绩中，消除了学生消极对待实验某一过程的思想，使实验考核更加全面、公正和客观，学生在平时实验中也会自觉的高标准要求自己，摒弃一些不良的态度和习惯，最终提高自己实验技能与水平，使其实验能力得到全面的挑高，也更好的调动了学生的主观能动性及创新能力，最终提高了实验教学质量和学生的综合能力。
6结语
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