应用型人才培养模式下物理化学实验内容改革探索

赵 星，田 冬

（淮南师范学院 化学与化工系，安徽 淮南232038）

应用型人才培养模式下物理化学实验内容改革探索

赵 星，田 冬

（淮南师范学院 化学与化工系，安徽 淮南232038）

随着社会对人才素质要求的不断提高，传统的教学模式已经不能符合应用型人才培养目标，本文主要按照“实基础、适口径、重实践、能创新”的人才培养方案，针对地方院校的化学各个专业的社会定位不同，提出新的物理化学实验课程内容－按专业设定实验教学内容的设想。实现以培养学生实践能力和创新品质为核心，提高学生就业和创业能力为目标的化学专业应用型人才培养模式。

应用型；人才培养；模式；物理化学实验；内容；改革；探索

随着21世纪快速而巨大的变化，社会对人才素质要求的不断提高，传统的教学模式已经不能符合现代社会的要求，必须以培养应用型人才为主。培养学生的创新精神，提高学生的科研能力，是每个学科不容忽视的问题。要实现这个目标，各学科就要根据其特点提出新要求，想出新办法。在化学教育中，实验占有举足轻重的地位，化学教育不仅要传授学生相关的化学理论知识，而且要培养学生的化学基本实验技能。而对于物理化学来说，加强实验教学是实现知识与能力、理论与实践相结合，培养新型研究性人才的重要一环。

由化学热力学、化学动力学、结构量化等三大理论体系缔结而成的物理化学因为具有经典的严密科学体系，一直被认为化学学科的理论基础。而物理化学实验作为物理化学课程的一门独立设课的实验课程，是继普通物理、无机、有机、分析等前修实验课后的一门综合基础化学实验课。它建立在数学、物理学及化学的基础上，进一步系统的阐述物理化学课程中的理论知识，是连接基础学科和应用学科、科学研究的桥梁。在物理化学实验中，一般需要通过测量体系的某些化学物理量，从而对物质的物理化学性质或反应性能进行定量的描述。由于实验中涉及到多种多样的体系，需要针对不同体系的具体特点，综合运用各种物理的或化学的知识，设计出合理的实验方案。物理化学实验综合了化学领域各分支学科涉及的研究方法和研究工具，具有综合性、研究性较强和定量化程度较高的特点。因此在提高学生运用基本理论分析解决问题的能力，学习实验研究的工作方法，促进学生的知识、技能向研究能力转化等方面，具有重要的作用。

传统的物化实验教学模式是在相关物理化学知识课堂教学完成后，学生先预习实验，教师在实验现场讲解实验原理、具体操作方法、实验中要注意的问题及数据处理方法，然后学生再做实验。实验内容多为验证性的，每次实验都是老师设计好的，学生只需跟着老师的思路走，无须独立思考，实验过程只要按部就班就能完成。教师是教学主体、是“中心”，学生成了被动接受知识的“容器”，学生学习的主观能动性被抑制或扼杀。随着现代科技的发展，实验技术不断进步，导致实验仪器更新很快，为此实验方法也在不断改进，传统的实验教学体系已不能满足科技发展对人才培养的要求，因此物理化学实验教学体系的改革势在必行。

目前国内不少高校都在进行物理化学实验教学改革，其中也不乏很多好的经验。包括训练学生理论联系实际、设计实验方法、培养科学思维和解决问题能力等。还有些学校将物理化学实验分为两个阶段，第一阶段开设常规实验，重在基本技能和基本操作训练；第二阶段开设综合性和设计性实验，重在培养学生的科研素质。让一些兴趣高、爱钻研、动手能力强的学生，利用开放时间到实验室做自选的实验。这些改革都取得了一定得效果，学生的创新能力和综合运用知识的能力得到了提高。

结合目前各高校的实际情况，如果要进行成功的物理化学课程体系改革，培养应用型化学人才，必须做到：立足于课本理论知识，让学生认识到理论联系实际的重要性，充分激发学生进行物理化学实验的兴趣；应采用循序渐进的方式，让学生从基础常规实验开始入手，最后能够自己设计综合性实验；让大多数的学生在进行实验的过程中学会从“这个实验是这样做的”到“这个实验也这样做”甚至“这个实验还可以这样”的思维方式，充分激发了学生的创新意识和自主学习能力。

通过多年的物理化学实验教学，结合实际情况，本着“以人为本，实施因材施教；以培养学生实践能力和创新品质为核心，提高学生就业和创业能力为目标”的教学理念，按照“实基础、适口径、重实践、能创新”的人才培养方案，针对地方院校的化学各个专业的社会定位不同，提出新的物理化学实验课程内容设想－按专业设定实验教学内容，将物理化学实验教学内容分为四大部分：一是实验基础实验，二是专业实验，三是创新实验，四是综合设计实验。按“先基础，再专业，最后综合创新”的课程设置模式，实现对学生循序渐进，因材施教的教学目的，提高学生的综合素质和实验技能，培养学生的科学思维能力和创新能力，这样更加适合培养符合社会需要的应用型人才。

1 基础实验

选作6－8个以基础物理化学理论为主的代表性实验，不分专业，主要帮助学生理解物理化学基础理论知识，如简单的热力学实验－燃烧热的测定、电学实验－电动势的测定等，使同学们对物化实验及仪器使用有一个基本认识。锻炼学生的动手能力，观察能力，数据处理能力，使学生养成严肃认真，实事求是的科学态度和作风。

2 专业实验

根据专业选择6－8个专业性实验，验证专业知识。如针对化学教育专业的同学应选择以中学基础理论验证为主的实验，应用化学专业可以选择以实际生产测量为主的实验。这样可以在常规实验的基础上，立足于课本理论知识，但是又不拘泥于实验教材上的固定操作模式，提高学生对物理化学实验的兴趣，同时改变了反应的物质或条件，在数据处理上一些参数就会发生改变，学生如果要得到准确的实验结果，必须要通过查阅相关文献资料，对计算公式进行相应调整。比如我们在做燃烧热的测量实验中，对于师范类的学生，我们以介绍燃烧热的理论为主，实验操作中可以采用苯甲酸和邻苯二甲酸酐等常用药品；而对于应用类的学生，可以让同学们测量煤碳中的热量值，甚至可以选择一些含热量较低不能直接燃烧的物质通过与已知燃烧热的物质混合压片的方式进行测量，进一步加深学生对理论联系实际的理解。

3 创新实验

选择4－6个实验，由教师将实验的原理及仪器做简单介绍，给定相关内容，由学生根据自己的兴趣，查阅文献，选择药品或者改变实验条件，设计相关实验的具体方案、步骤和数据处理公式，经教师批准后，进行实验，初步锻炼学生的实验综合能力。如凝固点降低法测定物质的摩尔质量，在学生按照常规做法测定了萘的摩尔质量以后，给同学提出如何利用凝固点降低法测定葡萄糖的摩尔质量的问题，让同学们选择合适的溶剂和相关实验条件进行测定。

4 综合设计性实验

2－4个实验，教学时只给出实验目的，并让学生们自由选择实验内容，并通过选题、资料查询、自拟实验方案、设计步骤、仪器调试、操作实践等过程，激发了学生的自主学习能力和综合创新意识，重在培养学生的科研素质。如对于物质摩尔质量的测量可以通过凝固点降低法、粘度法测定，让同学们结合理论选择其它方式测定，实际上这个问题如果结合稀溶液的依数性理论选择测量溶剂和溶液的渗透压也很容易进行解决。

5 对策

对于上述的教学体系改革，还需要解决以下三个问题：

5.1 教师

要进一步提升专业素质。要培养学生的创新精神和创新能力，关键是建设一支能适应创新教育的教师队伍，教师的创新意识有多强、自身素质有多高，培养出来的学生的创新程度就有多高。同时要求教师必须具有较广的知识面、丰富的实践经验，这样才能对学生的实验给予科学、合理的评价与指导。在实验课教学中增加对学生自学的引导性教育，以激发学生兴趣为主，让学生自觉地参与到实验创新中来，促使其提高学习热情和主动性，使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在兴趣实验过程中及时把握实验动态，发现实验过程中的问题，纠正不规范的操作，遇到实验故障及时启发、引导学生分析原因。

5.2 教材

编写适合各校物理化学实验改革的教材。目前所用教材一般不分专业，且为多年前的老版本，在一些实验仪器的操作上，与近几年所购置的实验仪器有较大出入，而且大部分的学校中无论什么专业在学习物理化学实验课程时，都用同一版本的教材，只不过在实验选择上可能略有不同而已。在新设想下实验项目与内容要按锻炼学生实验基础能力的基础实验，提升学生兴趣锻炼学生的实验综合能力的基础创新实验，培养学生综合创新能力的综合设计实验重新编排。

5.3 实验室

进一步完善“半开放”实验室管理制度。对于综合设计实验，必须有充分的时间让同学们进行资料查阅并设计可行的实验路线，所以仅依靠上课的时间是不能够满足实验要求的，有些同学会利用课余时间来实验室进行相关实验；同时每个同学的思路不一样，在设计实验时所选用的仪器药品也不尽相同，正常情况下单一实验室也不会将所有可能被用到的化学试剂和仪器都放置在实验室内，所以就算同学们能够自由的进入实验室，也不能够保证就一定能够进行实验。而且一些物理化学实验仪器价格比较高，不能随便同学们自由使用，对于一些可以自由使用的仪器，在无人监管的情况下也容易损坏或者丢失。因此必须进一步完善“半开放”的实验室管理制度，学生在综合设计实验环节首先要提交相关的实验方案、路线、药品和仪器清单给任课教师，在教师批准其设计的实验方案后，提前预约相关实验室、实验时间、药品和仪器，利用课余时间进行综合设计实验。

［1］周锡波，黄燕梅，薛 红，等.在物理化学实验教学中提高学生创新能力的尝试［J］.广西大学学报（哲学社会科学版），2008，5（1）：48.

［2］曾明荣，黄婷婷，翁建新.物理化学实验教学改革创新与实践探索［J］.高等理科教育，2008，16（4）：26.

［3］王丽梅.物理化学实验教学改革与实践［J］.科技情报开发与经济.2008，18（3）：115.

［4］王保玉，薛丽平，凌勋利，等.物理化学实验教学改革研究［J］.洛阳师范学院学报，2008，（2）：124－126.

G642.0

：A

：1673－1794（2010）05－0102－02

赵 星（1978－），男，硕士，淮南师范学院科研处副科长，化学与化工系教师。

淮南师范学院教学研究项目（HSJY201020，HSJY200901）

2010－07－07