杜曉潔

摘要：專業(yè)性的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生良好素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié).現(xiàn)階段，我院物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了一定的發(fā)展，但與此同時，也存在一定的不足.在新形勢背景下，對應(yīng)用型人才需求量增大，深入研究物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式十分必要.文章從物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及考核體系等方面闡述優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方案，旨在為社會培養(yǎng)專業(yè)性強(qiáng)、綜合素養(yǎng)高的應(yīng)用型人才.

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型;人才;物理化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革

中圖分類號：G642? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）02-0146-03

大學(xué)教育從少數(shù)人精英教育逐漸發(fā)展成為多數(shù)人大眾教育，隨著我國教育事業(yè)的不斷發(fā)展，大學(xué)教育已逐漸成了普及化教育，其發(fā)展從客觀角度來看也遇到了瓶頸.在2015年，我國教育部門頒布了《引導(dǎo)普通本科高校逐漸向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變指導(dǎo)性意見》中曾經(jīng)指出：隨著高等教育的不斷發(fā)展，其矛盾凸顯，出現(xiàn)了嚴(yán)重的同質(zhì)化，導(dǎo)致出現(xiàn)就業(yè)質(zhì)量低、就業(yè)難等問題.現(xiàn)階段，我國教育創(chuàng)新性、復(fù)合型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)機(jī)制還未全方位建立，高校人才培養(yǎng)質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)體系還無法完全適應(yīng)產(chǎn)業(yè)的升級和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整.因此，培養(yǎng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的應(yīng)用型人才是我國教育發(fā)展的重要目標(biāo)[1].

物理化學(xué)是金屬材料工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課程之一，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了重要基礎(chǔ)，其相關(guān)內(nèi)容理論在金屬表面工程、材料合成等方面有較為廣泛的應(yīng)用，同時，該課程的學(xué)習(xí)在材料類專業(yè)的學(xué)生整體知識體系及能力的培養(yǎng)方面有著極其重要的作用[2].與理論課程相配套，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門獨(dú)立開課基礎(chǔ)性的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程.其目的使學(xué)生系統(tǒng)掌握基本的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方法和基本技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和觀察現(xiàn)象、正確記錄及處理數(shù)據(jù)的能力，從而全面提高學(xué)生綜合素質(zhì).教學(xué)內(nèi)容主要包含了電化學(xué)、相平衡、動力學(xué)、表面化學(xué)、熱力學(xué)等內(nèi)容，該課程將物理和化學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合，利用數(shù)學(xué)計(jì)算工具研究物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)以及性質(zhì)和規(guī)律.在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展過程中，可以引用相關(guān)的理論知識，從而使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)加深對物理化學(xué)基本原理的理解，在實(shí)驗(yàn)過程中解決各種問題，通過理論和實(shí)踐的相互結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實(shí)踐能力、以及觀察現(xiàn)象、正確記錄和處理數(shù)據(jù)的能力，進(jìn)一步鞏固學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究能力，從而實(shí)現(xiàn)從知識學(xué)習(xí)到科學(xué)研究的過渡轉(zhuǎn)化.針對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題，從教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)資源等方面進(jìn)行深入的研究.以學(xué)院教學(xué)特色為驅(qū)動力，緊緊圍繞物理化學(xué)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)改革，培養(yǎng)應(yīng)用型人才.

1 現(xiàn)階段物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題分析

本文以金屬材料工程專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為研究例子，對現(xiàn)階段物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了分析.學(xué)院開設(shè)了六個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，設(shè)置16課時，教學(xué)內(nèi)容包含了：燃燒熱的測定、雙液系沸點(diǎn)-成分圖的繪制、液體飽和氣壓的測定、液體表面張力的測定、金屬二元相圖繪制、原電池電動勢的測定等，必修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在選題時兼顧到理論課中熱力學(xué)、電化學(xué)、表面現(xiàn)象與膠體等幾個部分.作者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析出現(xiàn)階段物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的不足之處主要有以下幾點(diǎn)：1.傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般采用驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)方式，很多實(shí)驗(yàn)過于依賴物理化學(xué)的理論課程，且理論課和實(shí)驗(yàn)課經(jīng)常出現(xiàn)不同步的現(xiàn)象;2.不同專業(yè)方向的學(xué)生學(xué)習(xí)到的都是完全一樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，沒有側(cè)重點(diǎn)，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容單一;3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法相對比較單一，學(xué)生與教師溝通少，僅限于實(shí)驗(yàn)課上的時間，缺少溝通交流平臺;4.一般情況下，學(xué)生只能通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告來展示實(shí)驗(yàn)技能，實(shí)驗(yàn)成績考核制度較為片面不夠完善.這些問題的存在都大大的削減了學(xué)生對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型思維以及動手能力都十分不利.

近年來，我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，實(shí)驗(yàn)水平也有所提升，各個學(xué)科之間的知識交叉也十分復(fù)雜，這也是物理化學(xué)學(xué)科發(fā)展的特點(diǎn).由此可見，很多原有實(shí)驗(yàn)課程體系和教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，與時代的發(fā)展相脫節(jié)，因此，必須不斷優(yōu)化和改革;很多物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)生的未來就業(yè)關(guān)聯(lián)性并不大，在實(shí)際工作中缺少實(shí)踐的機(jī)會，缺乏應(yīng)用性;除此之外，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式大多采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生先對知識內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，在課堂講解中按照教師的要求和引導(dǎo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證原理，在操作中驗(yàn)證理論，得出數(shù)據(jù)，并總結(jié)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，之后學(xué)生按照教師的傳授方式按部就班的操作.此種方式的弊端就是學(xué)生機(jī)械性的操作，缺少獨(dú)立思考，導(dǎo)致學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的積極性不高，即使實(shí)驗(yàn)成功依舊缺少成就感，學(xué)生的創(chuàng)新性思維得不到拓展;另外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師和學(xué)生的溝通交流也極其重要，給學(xué)生和教師提供良好的交流平臺，使學(xué)生和老師能夠?qū)?shí)驗(yàn)前后出現(xiàn)的問題及時地進(jìn)行討論和探討，能大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與學(xué)習(xí)效果;除此之外，實(shí)驗(yàn)成績的考核，是對學(xué)生對此門課程學(xué)習(xí)的態(tài)度與收獲的客觀體現(xiàn)，也應(yīng)盡量完善實(shí)驗(yàn)成績考核制度.總體來講，現(xiàn)階段，我院所采用的傳統(tǒng)化物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式很難滿足培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需求，因此，必須探索出新的教學(xué)形式.

隨著我國教育改革的不斷推進(jìn)，我校逐漸向應(yīng)用型大學(xué)方向轉(zhuǎn)型，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也加快了改革步伐，其首要任務(wù)就是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，為社會輸出綜合素質(zhì)高、能力強(qiáng)的人才[3].如：我院相關(guān)專業(yè)的學(xué)生將基礎(chǔ)理論和實(shí)踐相結(jié)合，運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行獨(dú)立的思考和研究，通過教師的逐步引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)踐能力和操作能力，通過多年來對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究探索，總結(jié)出培養(yǎng)應(yīng)用型人才策略[4].

2 應(yīng)用型人才背景下提升物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量策略

2.1 適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)課與理論課開展順序

傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，一般是在理論課講授完畢了安排學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對理論內(nèi)容的依賴程度，可以適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)課與理論課開展的先后順序，比如，對于燃燒熱的測定，該實(shí)驗(yàn)涉及的理論知識“燃燒熱”的概念學(xué)生在高中時就已經(jīng)涉及，但該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)有一個重要目的是“掌握氧彈式熱量計(jì)的構(gòu)造、安裝及實(shí)驗(yàn)技術(shù)”，對于此類實(shí)驗(yàn)，可以將先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生提前了解燃燒熱測定的裝置，從而在后續(xù)理論課的學(xué)習(xí)過程中，更形象具體的理解燃燒熱的概念，更重要的是，能夠使學(xué)生更好地將燃燒熱相關(guān)知識應(yīng)用在熱力學(xué)部分的學(xué)習(xí)當(dāng)中.在先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)再進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，對于理論知識的掌握情況并不會過多的影響本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的效果，反而會對后續(xù)的理論課學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ).對于一部分需要扎實(shí)的理論知識作為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，比如金屬二元相圖繪制，在開展實(shí)驗(yàn)前，需要學(xué)生掌握金屬二元相圖的相關(guān)知識，對于此類實(shí)驗(yàn)，則可以將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)行安排在理論課之后，從而使學(xué)生鞏固所學(xué)理論知識，同時也提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量.

2.2 優(yōu)化物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置需要根據(jù)不同的專業(yè)方向特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.首先，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和專業(yè)理論相結(jié)合，理論知識與實(shí)踐內(nèi)容接軌，如：針對金屬材料工程專業(yè)焊接方向的學(xué)生，側(cè)重將電化學(xué)知識和材料學(xué)專業(yè)理論知識的結(jié)合、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)平衡理論的連接，并重點(diǎn)學(xué)習(xí)金屬二元相圖等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，針對高分子材料方向的學(xué)生，側(cè)重選擇學(xué)習(xí)溶液吸附法測量固體表面積、最大氣泡壓力方法測量液體的表面張力等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)多思考，適當(dāng)選取使用跟專業(yè)學(xué)科內(nèi)容相近的實(shí)驗(yàn)材料.同時，應(yīng)適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)的多樣性，提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣與主動性，比如：測定燃燒熱實(shí)驗(yàn)過程中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常是以苯甲酸作為實(shí)驗(yàn)樣品，教師可以鼓勵學(xué)生在保證安全的前提下，對不同物品燃燒熱進(jìn)行測定，從而探索燃燒熱相關(guān)知識，增加學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣[5].

2.3 優(yōu)化物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

現(xiàn)階段，我院物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)資源還比較匱乏，實(shí)驗(yàn)局限于化學(xué)儀器以及實(shí)驗(yàn)教材，一般情況下都是教師在實(shí)驗(yàn)室講解實(shí)驗(yàn)原理及步驟以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等內(nèi)容，學(xué)生則按照教材按部就班的使用儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，謹(jǐn)遵實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械的進(jìn)行整個實(shí)驗(yàn)，如果脫離專業(yè)教材以及使用說明書，那么學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時很容易出現(xiàn)無從下手的現(xiàn)象[6].但是將物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)教材、實(shí)驗(yàn)儀器以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件有效結(jié)合，那么將會大大提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，因此，必須提升對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的重視度，豐富教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)精品課程.針對學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)建立實(shí)驗(yàn)資源共享微信群或QQ群，那么實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果也會事半功倍.現(xiàn)階段，大學(xué)生十分熱衷于網(wǎng)絡(luò)平臺，教師可以將物理化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源上傳到共享平臺中，如：教學(xué)視頻、電子教案、實(shí)驗(yàn)原理知識等內(nèi)容上傳到群眾，學(xué)生們可以隨時隨地參觀閱覽.與此同時，在教學(xué)過程中，明確學(xué)生的主體地位，采用多種教學(xué)手段，進(jìn)行設(shè)計(jì)性、驗(yàn)證性和綜合性實(shí)驗(yàn)，及時更新教學(xué)內(nèi)容，與時俱進(jìn)，開設(shè)和實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)[7].

2.4 優(yōu)化教學(xué)考核體系

針對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式及評定學(xué)生成績形式比較單一的問題，一般采用實(shí)驗(yàn)報(bào)告及平時成績雙重考核的方式，此種考核方式會導(dǎo)致一些學(xué)生抄襲他人實(shí)驗(yàn)報(bào)告，自己不認(rèn)真操作實(shí)驗(yàn)，弄虛作假，一些教師對學(xué)生平時成績多依賴于主觀的判斷，導(dǎo)致物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核和評價方式缺少客觀性和合理性.因此，必須建立完善的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核機(jī)制，公平、公正的評價學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)作風(fēng)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升提供保障[8].除此之外，還需要打破傳統(tǒng)輕實(shí)踐、重理論的觀念，建立全面的考核機(jī)制，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績進(jìn)行評判.如：實(shí)驗(yàn)報(bào)告采用論文化形式，拓展學(xué)生科學(xué)思維，以科學(xué)論文的形式將學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告展示出來，培養(yǎng)學(xué)生的可續(xù)素養(yǎng)[9].在論文中需要有明確的觀點(diǎn)，并圍繞觀點(diǎn)進(jìn)行闡述、實(shí)驗(yàn)操作和分析.從主體上需要明確三個問題：實(shí)驗(yàn)的目的是什么？實(shí)驗(yàn)有什么意義？實(shí)驗(yàn)的操作方式如何？怎樣處理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？通過實(shí)驗(yàn)獲得什么結(jié)論？總結(jié)實(shí)驗(yàn)的不足之處.學(xué)生在提交論文之后，可以小組討論，總結(jié)之后向教師匯報(bào)本次實(shí)驗(yàn)的情況，互相交流，不斷進(jìn)步[10].

3 結(jié)語

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是金屬材料工程專業(yè)重要的知識節(jié)點(diǎn)，也存在其他影響教學(xué)效果的因素，考慮到目前我院該課程的培養(yǎng)體系，要進(jìn)一步提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，不僅教師認(rèn)真教，學(xué)生愿意學(xué)，更要學(xué)生樂意學(xué)，將教學(xué)模式以傳統(tǒng)的“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變.綜上所述，隨著我國教育改革的不斷推進(jìn)，培養(yǎng)應(yīng)用型人才是我國高校發(fā)展必然趨勢.改革物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是教育發(fā)展的必經(jīng)之路，應(yīng)從院校師資隊(duì)伍的建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容的改革、教學(xué)考核的完善等方面進(jìn)行全方位思考，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才奠定良好的基礎(chǔ)，從而提升物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，促進(jìn)我國教育事業(yè)的不斷發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：

〔1〕利明，劉長久.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)體會及改革想法[J].高教論壇，2013.

〔2〕吳國元.材料、冶金類工科物理化學(xué)教學(xué)實(shí)踐與思考[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)，2014.

〔3〕李順華，吳文勝，郝向英，張明，李志偉.應(yīng)用型轉(zhuǎn)型背景下地方高校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究[J].廣東化工，2017.

〔4〕孫開蓮，葛秀濤，章守權(quán)，馮劍，王俊海.新建本科大學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革與實(shí)踐[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)，2012.

〔5〕趙東江，馬松艷，田喜強(qiáng)，等.非化學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].綏化學(xué)院學(xué)報(bào)，2016.

〔6〕張盼良，孫碧珠，熊碧權(quán)，等.淺談當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題及教學(xué)改革的探討[J].教育現(xiàn)代化，2018.

〔7〕姜華昌，曾翎，張立慶，李菊清，傅曉航.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2012.

〔8〕王明艷，馬衛(wèi)興，錢保華，夏海濤，周麗華，張曉波.高等院校《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革思考及實(shí)踐[J].甘肅科技，2013.

〔9〕劉迎春，楊濤.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中貫穿科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].教育教學(xué)論壇，2017.

〔10〕劉潤清，黃繼明，吳思展.應(yīng)用型人才背景下地方院校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討[J].山東化工，2017.