向翠麗+梁靖

【摘 要】本文從優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容、調(diào)整實驗教學(xué)模式與教學(xué)方法、建立多方面綜合考核機制、大力開放實驗室鼓勵創(chuàng)新等方面探討了在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式下物理化學(xué)實驗教學(xué)改革與實踐，開展綜合設(shè)計性實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，調(diào)動學(xué)生主動性和創(chuàng)新性，加強創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】物理化學(xué)實驗；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；教育改革

物理化學(xué)實驗是一門利用物理學(xué)上的原理和技術(shù)，面向材料、化學(xué)和生物等專業(yè)學(xué)科的重要基礎(chǔ)性實驗課程，運用物理化學(xué)理論知識和實驗表征方法揭示材料成分、結(jié)構(gòu)、工藝、性能之間的相互關(guān)系。如何將物理化學(xué)中抽象的原理概念公式轉(zhuǎn)為更簡單、具體、客觀的知識，加深學(xué)生對基本理論的理解，能針對復(fù)雜問題制定可行的解決方案，利用理論知識分析后并進(jìn)行驗證，通過實際操作透過現(xiàn)象看本質(zhì)，激發(fā)他們的思維能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，上好物化實驗課就顯得十分重要。結(jié)合十九大人才培養(yǎng)的精神指導(dǎo)，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)教學(xué)模式，加大綜合設(shè)計性實驗，增強動手操作能力與自學(xué)能力，開設(shè)新的創(chuàng)新型實驗。

1 優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容

以往的物理化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容過于陳舊單一，與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)新發(fā)現(xiàn)結(jié)合較少，多為基礎(chǔ)驗證性實驗，以物理化學(xué)基礎(chǔ)理論知識為基底，通過簡單的操作對課本內(nèi)容進(jìn)行驗證，導(dǎo)致學(xué)生對實驗課的重要性認(rèn)識不足，降低教學(xué)質(zhì)量，減弱了學(xué)生對物理化學(xué)實驗的興趣，阻礙學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。因此，對實驗內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化改革，加強教學(xué)和科研相結(jié)合，將新知識、新理論、新技術(shù)充實到教學(xué)內(nèi)容中，增加綜合設(shè)計性實驗。綜合設(shè)計性實驗在基礎(chǔ)驗證性實驗的基礎(chǔ)上注重物理化學(xué)理論知識對實驗環(huán)節(jié)的融入，通過理論知識來指導(dǎo)實驗，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、正確記錄和處理數(shù)據(jù)、分析和解決基于材料成分、結(jié)構(gòu)、工藝、性能的復(fù)雜工程問題的能力，全面提高學(xué)生素質(zhì)。實驗可由老師指定測定的物理量，學(xué)生結(jié)合掌握的物理化學(xué)實驗基本方法和技術(shù)原理，通過查閱文獻(xiàn)正確選擇合適精度的儀器來制定實驗方案，真正明白實驗?zāi)康摹⒃?、方法和步驟等。使學(xué)生確立"量"的概念，在實驗中能根據(jù)準(zhǔn)確度的要求，正確的表示分析結(jié)果和處理實驗數(shù)據(jù)，完成實驗報告。例如，“原電池電動勢的測定”實驗通常采用銅-鋅原電池在室溫下采用電位差計測定電池電動勢的方法，實驗內(nèi)容比較簡單。當(dāng)前科研目標(biāo)為如何在低溫下仍保持電池較高的電動勢，我們可以結(jié)合這個目標(biāo)改變其中一項條件，測定在不同溫度下電池電動勢。學(xué)生根據(jù)實驗要求查閱文獻(xiàn)制定實驗方案，不僅測定了電池電動勢，也通過自己的實驗設(shè)計將電化學(xué)與熱力學(xué)結(jié)合起來，測定溫度對電動勢的影響，知識有了系統(tǒng)的聯(lián)系，不再單一；或者我們采用不同原材料盡可能設(shè)計成本低、效率高的電池來測定其電動勢，從最基本的樣品出發(fā)觀察原電池電動勢的高低。這樣的綜合設(shè)計性實驗加深了學(xué)生對基礎(chǔ)理論和知識的理解與掌握，通過學(xué)生的實際操作，掌握所用儀器的工作原理和使用方法，結(jié)合最新科研目標(biāo)改進(jìn)實驗方案，開闊學(xué)生視野，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力及解決實際問題的綜合能力。

2 調(diào)整實驗教學(xué)模式與教學(xué)方法

一般的教學(xué)模式以老師為主體，按照講解-教師演示-學(xué)生操作的模式進(jìn)行，這樣一來，雖然看似每個學(xué)生都完成實驗，但實際大部分只是“照搬”實驗步驟，并沒有思考實驗內(nèi)容及意義，造成學(xué)生對實驗的原理、步驟、方法等參差不齊的理解掌握度，學(xué)生始終處于被動學(xué)習(xí)，進(jìn)入不了真正的實驗狀態(tài)，對其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)效果更差。面對這種現(xiàn)象，調(diào)整教學(xué)模式，針對基礎(chǔ)理論中抽象的概念公式，學(xué)生先預(yù)習(xí)實驗講義，了解實驗原理、步驟、方法等，將不懂的問題整理出來，參考相關(guān)文獻(xiàn)基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對材料成分、結(jié)構(gòu)、工藝、性能及相互關(guān)系的復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，將不同的方案、解決辦法進(jìn)行對比，得到合理有效的結(jié)論，設(shè)計自己的實驗方案，從而真正投入實驗，做到胸有成竹。教學(xué)方法上，跟蹤行業(yè)發(fā)展前沿探討當(dāng)前熱點問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。老師可在實驗預(yù)習(xí)階段提出引導(dǎo)性問題，通過學(xué)生的自學(xué)搞懂“為什么”，在課堂上隨機提問來判斷學(xué)生自學(xué)情況；針對實驗操作過程中的問題進(jìn)行提問，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的觀察和思考；實驗結(jié)束后學(xué)生整理分析數(shù)據(jù)并進(jìn)行課后總結(jié)，撰寫實驗報告。在“提問-預(yù)習(xí)-思考-總結(jié)”這樣新的教學(xué)模式方法下，學(xué)生結(jié)合當(dāng)前最新科研文獻(xiàn)學(xué)生在實驗方案的設(shè)計方面展開討論，學(xué)生成為主體，實現(xiàn)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的角色轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生之間的協(xié)作凝聚力，使其對實驗的掌握更加認(rèn)真深刻，提高實驗效果。

3 建立多方面綜合考核機制

為了達(dá)到物理化學(xué)實驗課的培養(yǎng)目標(biāo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)思考能力以及動手操作能力，將實驗報告、實驗操作、期末考試（基礎(chǔ)知識與實驗設(shè)計）三項做為考核內(nèi)容，全面客觀的評估學(xué)生能力?？荚噧?nèi)容中的實驗設(shè)計就要求學(xué)生結(jié)合當(dāng)前熱點科研問題，查閱文獻(xiàn)設(shè)計新的實驗方案，自主完成實驗操作，達(dá)到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4 大力開放實驗室鼓勵創(chuàng)新

通過實施“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目”，轉(zhuǎn)變高校教育思想觀念，強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練，增強高校學(xué)生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力。高校在正常教學(xué)情況下，加大實驗室開放力度，鼓勵學(xué)生積極開展實驗?？蓮谋拘＝處煹淖钚驴蒲谐晒羞x擇合適的內(nèi)容設(shè)計成創(chuàng)新實驗項目，從身邊的人和事引導(dǎo)學(xué)生大膽進(jìn)行創(chuàng)新嘗試，鼓勵學(xué)生積極投入科學(xué)研究。成立專業(yè)的老師小組對有想法的學(xué)生給予實際性的建議指導(dǎo)，開設(shè)數(shù)據(jù)處理課程，學(xué)習(xí)Excel或origin基本數(shù)據(jù)處理軟件，提高數(shù)據(jù)處理效率；充分利用學(xué)校的科研平臺資源，通過介紹新的、先進(jìn)的實驗設(shè)備、實驗儀器和實驗技術(shù)，如X射線衍射儀、紅外光譜儀、掃描電鏡、透射電鏡等，結(jié)合恰當(dāng)?shù)姆治鰷y試技術(shù)，最大程度的鍛煉學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識處理解決當(dāng)前科研復(fù)雜工程問題，理解其局限性，提高學(xué)生科研興趣，加強創(chuàng)新意識。

5 總結(jié)

本文就“雙創(chuàng)”模式下《物理化學(xué)實驗》的教學(xué)改革與實踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與方法、考核機制和鼓勵創(chuàng)新四個方面提出了一些思路和設(shè)想，通過提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性，為發(fā)展更優(yōu)秀人才而不斷努力。

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