陳萍華，蔣華麟，舒紅英，鄒建平，鐘勁茅，吳美鳳，王 芊

(南昌航空大學 環(huán)境與化學工程學院，南昌 330063)

基礎與創(chuàng)新并重的物理化學實驗模式探索

陳萍華，蔣華麟，舒紅英，鄒建平，鐘勁茅，吳美鳳，王 芊

(南昌航空大學 環(huán)境與化學工程學院，南昌 330063)

物理化學實驗是培養(yǎng)學生實踐能力的重要實踐環(huán)節(jié)。以提高學生興趣和科研創(chuàng)新能力為目標，針對南昌航空大學的物理化學實驗內容、教學方式及實驗考核等方面進行了探索，構建了“基礎實驗→綜合性→設計性→開放性實驗” 循序漸進教育模式，通過基礎與創(chuàng)新并重的教學達到教學目標。

物理化學；實驗教學；創(chuàng)新；探索

物理化學實驗是培養(yǎng)學生實踐能力的重要實踐環(huán)節(jié)，不僅能加深學生對基礎理論的理解、掌握實驗基本操作技能，而且，培養(yǎng)學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力[1-3]。隨著新時期化學、化工專業(yè)人才培養(yǎng)目標的發(fā)展，高校作為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基地，正在改變傳統(tǒng)傳授知識的教育模式，轉變?yōu)楦幼⒅嘏囵B(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神[4]。

南昌航空大學從物理化學實驗課程體系優(yōu)化、教學方法的改革及考核體系的完善等方面進行了基礎與創(chuàng)新并重的物理化學實驗教學模式探索與實踐，構建了“基礎實驗→綜合性→設計性→開放性實驗” 循序漸進教育模式。

1 轉變實驗教學觀念

傳統(tǒng)的教學模式，整個實驗按教材或教師預先設計的步驟和方案進行，學生被動參與，這樣不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。物理化學實驗是一門理論性、實踐性和技術性都很強的課程，其實驗內容更側重于定量地解釋化學過程的規(guī)律，提高運用其技術與方法去分析和解決實際問題的能力，從而形成科學嚴謹的思維方法，使綜合能力得到提高[5]。物理化學實驗在培養(yǎng)未來化學工作者的教育中，占有特別重要的地位，對培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和實踐能力起著理論教學無法替代的作用[6]。

2 構建實驗課程體系及優(yōu)化教學內容

俗話說“萬丈高樓平地起”，扎牢基礎，利于提高學生的創(chuàng)新能力。我們構建了循序漸進型的物理化學實踐課程體系“基礎實驗→綜合性→設計性實驗和開放性實驗”，利于提高大學生的自主學習和創(chuàng)新能力?；A實驗，按照已擬定的實驗方案測得實驗數據，用數學原理和方法科學地處理實驗數據，使學生對理論知識有一個較直觀和深刻的理解[7]；綜合實驗主要培養(yǎng)學生自主學習和獨立思考的能力；設計性實驗、開放性實驗及研究創(chuàng)新實驗以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。學生掌握不同層次的實驗要求及實驗技能，初步建立起研究科學問題的方法和態(tài)度[8]。

物理化學實驗是南昌航空大學的應用化學專業(yè)、應用化學專業(yè)春曉班及材料化學專業(yè)等的基礎課程。以春曉班為例，物理化學實驗課程學時為64學時，分兩個學期進行，是一門單獨設立的實驗課。實驗內容由熱力學、動力學、界面現象、設計性實驗(表面活性劑的臨界膠束濃度的測定及影響分析)、探索研究創(chuàng)新型實驗(B-Z振蕩反應的影響因素分析、不同體系鈍化曲線的繪制及其鈍化劑的影響、高聚物分子量的測定研究)等組成。其中基礎性、綜合性實驗為40學時，設計性、開放探索性實驗24學時。

3 改革實驗教學模式及教學方法

向學生開放物理化學實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的重要舉措之一[9]。開放物理化學實驗室的教學模式，鍛煉學生分析問題和解決問題的能力，讓學生接觸到科研前沿的很多最新的成果，從而從根本上引起學生對實驗課的興趣和重視[10]。

傳統(tǒng)的灌輸式教學過程中，教師對實驗原理、實驗步驟、數據處理都進行了詳細講解，學生的積極性和創(chuàng)造性得不到充分發(fā)揮[11]。為此，我們將實驗的順序調整為：“基礎實驗→綜合性→設計性→開放性實驗”。在第一次實驗時給定設計性和開放性實驗題目，隨后學生先做基礎實驗，在課后根據自己選定的實驗項目積極地查找文獻，尋找合適的方法在實驗室進行，如果在課內沒有完成實驗項目，可以與老師預約時間來進行未完成的實驗。逐步推行開放式實驗教學模式，重在吸引學生主動參與科研實踐活動。

還充分發(fā)揮現代教育技術在實驗教學中的作用。將一些儀器設備的操作、基礎實驗制成多媒體視頻；鼓勵學生用計算機來完成實驗數據的處理，利用 Excel或Origin軟件進行數據處理不但速度快而且準確性高，規(guī)范物理化學實驗數據處理過程，為學生將來從事實驗或科學研究奠定基礎[12-13]。

4 完善實驗課程考核體系

為了較為客觀全面地評價學生實驗的真實水平，必須完善實驗課成績評定方式?？己藘热莅A習、操作、紀律、實驗報告和實驗結果等；將考核的形式多樣化，主要從操作前的提問、操作是否規(guī)范、是否有原始記錄、對自己方案的可行性進行論證及可視化總結等方面進行綜合考核?？陀^全面的考核評價體系有利于調動學生的學習積極性，培養(yǎng)其綜合能力，養(yǎng)成良好的實驗習慣和科學態(tài)度。

5 學生培養(yǎng)成果

近年來我院本科生在國家級科研創(chuàng)新大賽中屢創(chuàng)佳績，例如：在2012年第十二屆全國“挑戰(zhàn)杯”比賽中，聶珊珊等同學《磁性銅離子印跡聚合物的合成與性能研究》獲得三等獎；在2013年第十三屆全國“挑戰(zhàn)杯”比賽中，冷樂輝等同學《新型復合光催化劑的合成及光催化降解有機染料性能研究》獲得一等獎；李蕾等同學《廢棄鋰離子中鈷酸鋰的高效浸出技術研究》獲得三等獎。這些成果大部分都與物理化學的知識息息相關，基礎與創(chuàng)新并重的實驗教學模式對學生科研興趣的激發(fā)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極的作用。

6 結束語

加強物理化學實驗教學的改革，更新教育理念，從物理化學實驗課程體系優(yōu)化、教學方法的改革及考核體系的完善等方面入手，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，實驗教學內容實行“基礎實驗→綜合性→設計性→開放性實驗” 循序漸進教育模式，基礎與創(chuàng)新并重，重視實驗過程，建立科學的全面的考核評價體系，改善教學效果，利于把基礎扎牢，提高學生學習興趣和科研創(chuàng)新能力。

[1]李國斌,陳勇.《物理化學實驗》教學探索與實踐[J].實驗科學與技術,2013,11(4):72-74.

[2]李浩,張喜斌,金真,等.地方高校物理化學實驗教學改革探討[J].實驗室研究與探索,2011,30(10):114-115.

[3]陳阿娜,杭志喜,王嵐嵐,等.物理化學開放式實驗教學改革與實踐[J].實驗技術與管理,2011,28(10):125-127.

[4]劉淑珍,訾學紅,陳永寶.物理化學創(chuàng)新性實驗項目的探索與實踐——以“食用醋的鑒別”項目為例[J].中國現代教育裝備，2013(15):41-42.

[5]張鵬，李凱慧.加強物理化學實驗教學,提高學生綜合能力[J].許昌學院學報，2013,32(2):144-146.

[6]杜春芳,蘇毅國,劉志亮.物理化學開放式實驗教學的實踐與探索[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2013(1):34-35.

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[8]曹靜,林海莉,張玉洲.物理化學實驗的多層次設計與學生的能力培養(yǎng)[J].廣州化工，2013,41(3):148-149.

[9]張虎成,李苞.物理化學實驗探究性教學模式的探索與實踐[J].實驗室科學，2013,16(4):50-52,55.

[10]周薇薇,趙旺,趙星.高校物理化學實驗的弊端與其開放教學模式的探索[J].中國電力教育，2013(34):162-163.

[11]周艷軍，張啟儉，齊平，等.提升學生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑的探索[J].實驗技術與管理，2011，28(7)：218-220.

[12]段海婷，陳星星.利用Excel軟件處理物理化學實驗數據[J].當代教育理論與實踐，2013,5(7)：79-80.

[13]楊海燕,李穎嬌,劉玉琛.網絡時代物理化學實驗教學方法的改革[J].化學教與學，2013(3):25-26.

Exploration of Teaching Model for Physical Chemistry Experiment Laying Equal Stress on Basis and Innovation

CHEN Pinghua, JIANG Hualin, SHU Hongying, ZOU Jianping, ZHONG Jinmao, WU Meifeng, WANG qian

(Department of Environmental and Chemical Engineering, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China)

Physical chemistry experiment plays a significant role in fostering students’ practical ability. In order to improve the students’ interest and innovation of research, the areas of the experiment, teaching method and the experimental appraisal were studied and explored. The progressive education model that is “basis experiments→ comprehensive experiments → design experiments → open experiments” is structured. This model lays the equal stress on both basis and innovation.

physical chemistry; experimental teaching; research innovation; exploration

2014-03-27

國家基金資助項目(51368044)； 江西省教育廳基金資助項目(DB201302154)；江西省教改課題資助項目(JXJG-12-7-19)；江西省教改課題資助項目( JXJG-12-7-15)；南昌航空大學校教改課題: “一體化、多層次”的基礎化學實驗中心管理新模式的研究與實踐”資助項目。

陳萍華(1979 -), 女,碩士，講師, 主要從事物理化學的實驗室的教學與管理工作。

G642.423;O64

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.01.044