物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革
時(shí)間:2022-02-14 02:56:51
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摘要:在科技不斷發(fā)展的當(dāng)代社會(huì),只有具備綜合能力和創(chuàng)新思維的人才才能適應(yīng)社會(huì)的快速發(fā)展。高等院校在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的過程中起著十分重要的作用,文章指出了目前在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的一些問題,并提出了一些改革方案,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過教改培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,提高物化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:物理;化學(xué)實(shí)驗(yàn);綜合能力;創(chuàng)新能力;改革
在化學(xué)教育中,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維最有效的教育方式。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)在物理化學(xué)課程的教學(xué)中占有十分重要的作用,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究化學(xué)基本理論和問題的重要手段和方法[1-2]。其運(yùn)用基本物理方法和技術(shù),鍛煉學(xué)生合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,培養(yǎng)學(xué)生分析及解決問題的能力以及建立科學(xué)思維方法,培養(yǎng)學(xué)生用理論知識(shí)來解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并通過實(shí)驗(yàn)得出合理的、精確的數(shù)據(jù),訓(xùn)練學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確處理,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行分析的能力[3-4]。當(dāng)今社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)提出了更高的要求,傳統(tǒng)教育培養(yǎng)出來的被動(dòng)型人才已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,現(xiàn)代教育的目的是要以培養(yǎng)綜合能力為主的主動(dòng)型人才[5-6]。因此該課程內(nèi)容和教學(xué)方法的改革愈發(fā)顯得迫切、重要。
1目前物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題
物理化學(xué)是一門有著悠久歷史的基礎(chǔ)課程,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在我國高等學(xué)校教育中已經(jīng)走過60多年的歷程,課程體系雖然經(jīng)過幾次改革[7]。但由于實(shí)際情況,在目前的教學(xué)中還存在一些問題,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.1物理化學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同步,不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維能力的提高
在高校物化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,普遍存在著實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,更新速度緩慢,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容落后于教學(xué)內(nèi)容的情況。按照傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排,學(xué)生在開始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,連基本的理論知識(shí)都沒有學(xué)習(xí),這樣導(dǎo)致學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中只是簡單的照葫蘆畫瓢,盲目的完成實(shí)驗(yàn),草率的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣既不能達(dá)到理論指導(dǎo)實(shí)踐的作用,不利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力,也不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,更不能將所學(xué)理論知識(shí)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步消化理解。這樣也導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱情大大降低,對(duì)知識(shí)的片面了解。
1.2物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)定位較低
當(dāng)前高等學(xué)校教育里面,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)合,缺乏與現(xiàn)代物理化學(xué)發(fā)展的前沿知識(shí)相接軌[8]。實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法單一,學(xué)生多半只按照講義被動(dòng)式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。不利于培養(yǎng)本科生在以后的工作崗位中解決實(shí)際問題的能力,也不利于其在工作中有所創(chuàng)新和突破。
1.3物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)與其他學(xué)科交叉較少,忽略了物理化學(xué)的基礎(chǔ)作用
物理化學(xué)屬于化學(xué)四大基礎(chǔ)課程之一,足以體現(xiàn)物理化學(xué)在化學(xué)學(xué)科中的重要地位,同時(shí)物理化學(xué)中的相關(guān)原理和藥學(xué)等也有著密切的關(guān)系[9]。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是將物理化學(xué)的基本原理以實(shí)驗(yàn)的方式體現(xiàn)出來,一方面可以進(jìn)一步鞏固學(xué)生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)技能,另一方面也能讓學(xué)生熟悉研究物理化學(xué)的方法,也可以進(jìn)一步讓學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)物理化學(xué)的基本理論。但是,目前在高校的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置和其他實(shí)驗(yàn)課程相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容極少,忽略化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整體性。
1.4物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置缺乏靈活性與開放性,不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)大都按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行,授課方式大部分以老師板書講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程以及儀器操作,然后學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義來完成實(shí)驗(yàn)[10]。同時(shí),實(shí)驗(yàn)課時(shí)設(shè)置嚴(yán)重偏少,大部分學(xué)校為了完成教學(xué)計(jì)劃,大都安排一些簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),幾乎沒有安排綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性試驗(yàn)。結(jié)果造成:一方面不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,導(dǎo)致學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的能力;另一方面也不利于展示學(xué)生個(gè)性,大大降低了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。綜上所述,隨著素質(zhì)教育的不斷改革,新世紀(jì)對(duì)人才的要求也越來越高,只有具有創(chuàng)造性思維、自主學(xué)習(xí)能力的綜合性人才才能適應(yīng)科技的不斷發(fā)展。傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置已經(jīng)跟不上時(shí)展的腳步,因此必須對(duì)傳統(tǒng)的物理化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革。
2對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索
2.1提高實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)要求
實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)質(zhì)量的高低是順利完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵之一。如果預(yù)習(xí)不好,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和儀器使用不夠了解,很容易損壞儀器或者造成實(shí)驗(yàn)失敗。為了提高同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)興趣、順利完成教學(xué)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)要求。首先,要求學(xué)生認(rèn)真寫好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,畫好記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格,將實(shí)驗(yàn)原理以個(gè)人理解的方式描述出來并畫出整個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程圖;其次,為了讓學(xué)生更快理解實(shí)驗(yàn)原理及過程,可以將與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的教學(xué)資源共享在班級(jí)群里,如實(shí)驗(yàn)原理及儀器操作相關(guān)的動(dòng)態(tài)圖等。
2.2提高學(xué)生的動(dòng)手能力
現(xiàn)代教學(xué)理念越來越重視學(xué)生的主體性,因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中去,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。這樣不僅能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,也能使得學(xué)生在以后的工作崗位上能較快的適應(yīng)工作要求。通過讓學(xué)生認(rèn)真理解實(shí)驗(yàn)原理以及儀器操作注意事項(xiàng),使得學(xué)生獨(dú)自完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中教師應(yīng)當(dāng)以旁觀者的身份來指導(dǎo)學(xué)生。例如,我院第一個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是燃燒熱的測定,在學(xué)生獨(dú)自完成燃燒絲的纏繞、壓片、裝氧彈、點(diǎn)火等步驟之后,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析讓學(xué)生明白在實(shí)驗(yàn)過程中哪些步驟會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成較大的影響,如壓片太緊時(shí),會(huì)造成燃燒物燃燒不夠充分,測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏小。在此過程中不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力同時(shí)也使得學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的分析能力得到了提高。
2.3增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力及意識(shí)
創(chuàng)新能力是當(dāng)今社會(huì)參與競爭最重要的技能之一,也是當(dāng)代大學(xué)生必須掌握的重要能力之一。因此,大學(xué)教師有必要也有義務(wù)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在學(xué)生基本掌握原理以及動(dòng)手能力得到一定提高的基礎(chǔ)上,教師可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室已有的條件,讓學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)等方式自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或者對(duì)原有實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改革創(chuàng)新。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)處理和分析等過程,能較好的培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力與創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力及意識(shí)是本次教學(xué)改革的重點(diǎn)。
2.4建立科學(xué)的考核方法
考試是教學(xué)過程中很重要的一步,通過考試可以了解學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握,也有利于檢查并改正實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題。本次教學(xué)改革對(duì)以往的考核模式進(jìn)行了較大的改革,考核成績分布為平時(shí)成績占80%和期末筆試成績占20%,其中平時(shí)成績的考核包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)操作能力、數(shù)據(jù)處理及分析等部分,對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有重大創(chuàng)新點(diǎn)的同學(xué)給與酌情加分。本次考核方式的改革重在強(qiáng)調(diào)實(shí)際操作能力、綜合能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3展望
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一項(xiàng)長期又艱巨的任務(wù),以上是我們對(duì)目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在問題的認(rèn)識(shí)以及一些初步的改革方案。在改革中,我們將認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn),制備出一套比較完善的教改方案,提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生綜合素質(zhì)。
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作者:蒙君榮 單位:百色學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院