鄧斌

摘 要： 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)化工類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神的主要途徑，目前地方本科學(xué)校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以適應(yīng)新時(shí)代高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要，為此，必須對(duì)其進(jìn)行改革。本文總結(jié)了湘南學(xué)院近年來(lái)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施，內(nèi)容包括調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、開(kāi)設(shè)綜合性和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 人才培養(yǎng)

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用舉足輕重，而物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革又是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的重要方面。近年來(lái)，地方本科院校結(jié)合實(shí)際在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革方面都做了不少嘗試。我們針對(duì)學(xué)生輕視實(shí)驗(yàn)、重理論、實(shí)驗(yàn)熱情不高，自主性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性難以發(fā)揮等問(wèn)題，以提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為抓手，在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了改革探索與實(shí)踐，提高了教學(xué)效率和人才培養(yǎng)質(zhì)量，現(xiàn)總結(jié)如下，供大家參考。

1.加強(qiáng)課程教學(xué)改革，確保理論課與實(shí)驗(yàn)課同步進(jìn)行

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門基本技術(shù)課程，教學(xué)內(nèi)容綜合了化學(xué)領(lǐng)域中無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等各基礎(chǔ)學(xué)科的基本研究工具和方法。目前，由于理論課與實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)設(shè)課，受傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，加之實(shí)驗(yàn)課一般又由不同的老師分小組指導(dǎo)，致使理論課與實(shí)驗(yàn)課經(jīng)常出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。往往理論還沒(méi)有講完，實(shí)驗(yàn)課就要先行開(kāi)展，而實(shí)驗(yàn)課中涉及的理論知識(shí)受課時(shí)所限，不可能講深講透，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)相關(guān)理論知識(shí)理解不透，只能依照教科書機(jī)械地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不能理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與內(nèi)容間的內(nèi)在聯(lián)系，應(yīng)付了事，實(shí)驗(yàn)課成了走過(guò)場(chǎng)。為此，我們重新審核理論課與實(shí)驗(yàn)課之間的內(nèi)在承接關(guān)系，調(diào)整實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)時(shí)間，確保在完成按時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的前提下，做到理論指導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)操作的步調(diào)一致。同時(shí)，改革一些過(guò)去不符合“綠色化學(xué)”觀念的污染嚴(yán)重、毒害較大的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，取而代之的是綠色、環(huán)保，又具趣味性和應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)踐證明，正因?yàn)閷W(xué)習(xí)了相應(yīng)的理論知識(shí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象才會(huì)有自己的理解和思考，實(shí)驗(yàn)的成就感大大增強(qiáng)。

2.更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，我們探索實(shí)施了“以學(xué)生為主，以教師為輔，注重綜合素質(zhì)培養(yǎng)和創(chuàng)新能力訓(xùn)練”的教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要求學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生深入思考問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的參與熱情和主觀能動(dòng)性。如在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生意外或出現(xiàn)突發(fā)故障，鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問(wèn)，獨(dú)立思考，對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的情況提倡相互討論和爭(zhēng)辯等。這樣既加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的印象，又使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更深入的了解，并做到了舉一反三，融會(huì)貫通；又如隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，我們結(jié)合新儀器和新方法制作出與教學(xué)緊密相關(guān)的多媒體課件，使教學(xué)活動(dòng)更具互動(dòng)性和形象性；再如我們實(shí)施以小組為單位分批進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，要求組內(nèi)每個(gè)學(xué)生都要熟知實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，這樣先做的同學(xué)可給下批實(shí)驗(yàn)的同學(xué)進(jìn)行示范和指導(dǎo)等。上述方法的實(shí)施既可節(jié)約教學(xué)資源、提高實(shí)驗(yàn)效率，又可提高學(xué)生的自主性和協(xié)作精神，也給予學(xué)生足夠的空間發(fā)揮實(shí)驗(yàn)技能和主觀能動(dòng)性，突出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程的主體地位等。

3.建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

自2010年物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)被立為院級(jí)精品課程建設(shè)以來(lái)，我們開(kāi)始嘗試開(kāi)放式教學(xué)，實(shí)驗(yàn)室全面向?qū)W生開(kāi)放，給予學(xué)生充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間。我們的具體做法是：對(duì)實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)行開(kāi)放，學(xué)生可根據(jù)自己的安排，自主選擇時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，有足夠的時(shí)間和自由度“準(zhǔn)備、思考、消化、完成”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備實(shí)行開(kāi)放，把實(shí)驗(yàn)室閑置的儀器設(shè)備集中在一起，供學(xué)生了解儀器結(jié)構(gòu)和工作原理，并鼓勵(lì)他們維修和改裝用，增強(qiáng)他們的動(dòng)手能力。這樣既給學(xué)生練就了一套過(guò)硬的實(shí)驗(yàn)技能提供了條件，又提高了儀器設(shè)備的使用率；對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)行開(kāi)放，學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)方向和興趣愛(ài)好，自主選擇課程大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)還根據(jù)實(shí)際需要選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生通過(guò)自學(xué)和與教師交流，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。此外，對(duì)參與開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，我們還在文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)儀器儀表組裝及其調(diào)試、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)處理、實(shí)驗(yàn)論文撰寫和交流答辯等方面進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)他們的求知欲和好奇心等。

4.開(kāi)設(shè)綜合性和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力

為了能有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析、研究創(chuàng)新能力，我們通過(guò)開(kāi)設(shè)綜合性和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)的綜合體現(xiàn)，其中包含大量的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的綜合運(yùn)用；研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是教師只給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢W(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，與教師討論認(rèn)為可后方可獨(dú)立實(shí)施。研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能要求更高，往往被安排在綜合性實(shí)驗(yàn)完成后再進(jìn)行。這時(shí)基本實(shí)驗(yàn)技能課已上完，學(xué)生也做過(guò)了一些綜合性實(shí)驗(yàn)，做研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)已經(jīng)具備。學(xué)生從教師那里得到實(shí)驗(yàn)題目后，通過(guò)到圖書館和互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)的資料設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，交給教師審閱，帶審核通過(guò)后學(xué)生可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師會(huì)與學(xué)生一起討論實(shí)驗(yàn)的得失，提出相應(yīng)的問(wèn)題，以求下次改進(jìn)。例如在“微量熱法測(cè)定藥物對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)代謝的抑制作用”研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)，可設(shè)計(jì)出多種實(shí)驗(yàn)方案，內(nèi)容涉及藥物和細(xì)菌的篩選、微量熱數(shù)據(jù)收集與分析，細(xì)菌生長(zhǎng)代謝環(huán)境的設(shè)置與控制，將多個(gè)單元操作串聯(lián)在一起，并包含大型表征儀器的使用。實(shí)踐證明，開(kāi)設(shè)綜合性和研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握了科學(xué)研究的一般方法和程序，鞏固了理論知識(shí)，實(shí)驗(yàn)技能得到了鍛煉，創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)。

總之，幾年來(lái)我們?cè)谖锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中堅(jiān)持以上做法，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對(duì)全面提高教學(xué)質(zhì)量起到了積極的促進(jìn)作用。教學(xué)改革不應(yīng)該是一成不變的，隨著形勢(shì)的變化，針對(duì)不斷變化的培養(yǎng)對(duì)象，應(yīng)該不斷地向前發(fā)展，在繼承前人優(yōu)秀教學(xué)成果的基礎(chǔ)上，推陳出新，開(kāi)拓進(jìn)取，靈活運(yùn)用，為培養(yǎng)新世紀(jì)創(chuàng)新人才作出更大的貢獻(xiàn)。

項(xiàng)目來(lái)源：湖南省重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科資金資助項(xiàng)目。