以学生能力培养为目标开展物理化学实验教学

赵丽娜，李 欣，任玉刚，杨 潇，姜大雨

（1．吉林师范大学化学学院，吉林四平 136000；2．环境友好材料制备与应用省部共建教育部重点实验室，吉林四平 136000）

以学生能力培养为目标开展物理化学实验教学

赵丽娜1，2，李 欣1，2，任玉刚1，2，杨 潇1，2，姜大雨1，2

（1．吉林师范大学化学学院，吉林四平 136000；2．环境友好材料制备与应用省部共建教育部重点实验室，吉林四平 136000）

实验教学是高校化学教学过程中的重要环节，培养学生的能力是实验教学的首要任务。物理化学实验是一门综合性较强的实验课程，结合物理化学实验教学的现状，对学生实验能力及其影响因素进行了调查与分析，并提出了全面提高学生能力的具体措施。

培养能力；物理化学实验；教学改革

实验能力是21世纪每一个化学工作者必备的基本素质［1］。高校学生的实验能力可概况为基本能力和高级能力。前者主要包括实验操作能力、观察能力、思维能力、数据处理能力和仪器设备的应用能力；后者主要包括分析和解决问题的能力、研究能力、综合能力和创新能力［2］。但目前高校化学实验教学在培养学生能力方面仍存在诸多问题。因此，在研究大量相关资料、文献、政策和多年实验教学的基础上，开展了以学生能力培养为目标进行高校化学实验教学的研究，其目的就是通过自身的教学研究和实践加强学生实验能力的培养，全面提高学生的综合素质。

1 物理化学实验课程的地位及作用

物理化学实验是继无机、有机及分析化学实验后开设的一门基础实验课程，它起着承前启后的作用。在这个阶段，学生对知识的认识将会发生从感性到理性的飞跃。通过物理化学实验教学可使学生具有基本的科研素养，掌握基本的科学研究方法。从实验方案的设计、实验条件的选择、实验技能的训练、实验现象的观察、实验数据的处理、文献资料的查阅、实验结果的讨论到实验报告的书写等全方位训练，促使学生实验能力的全面提高［3－4］。

2 物理化学实验教学的现状及调研

2．1 物理化学实验教学的现状

（1）实验教学内容单一，教材落后。实验题目简单，验证性实验偏多，综合性、设计性实验偏少，限制了学生独立思考的空间。随着仪器的更新换代，实验教材的很多内容与实际操作不符，给教学带来极大的不便，使学生对实验失去兴趣。

（2）实验教学方法传统，手段单一。现行实验教学大多数采取灌输式讲授方式，很少采用现代教育技术，缺乏多样性、灵活性，教学效果不好。

（3）实验教学设备陈旧，数量不多。高校化学实验设备落后、仪器老化，是当前非常突出的一个问题。部分实验由多人合做来完成，有些实验仅仅通过讲课演示，导致学生动手能力差、创新能力弱。

（4）学生的实验能力差，依赖性强。多数学生自己动手做实验的能力较差，只能在“试卷上”做实验，课上依赖性强，积极性不高。

（5）实验课不受重视，投入太少。实验课一般作为考查课，学生不重视。实验教学投入太少，影响了实验教学的质量。

2．2 学生实验能力的调研

实验教学的现状导致学生能力较低。针对上述情况进行了相关调查（见表1）。调查对象：化学学院2009级、2010级学生；调查方式：随堂问卷。

表1 学生实验能力调查 %

由表1可知，学生查阅文献能力很低，大多数学生从未查过文献；实验设计、仪器应用、数据处理能力也不高，大多数学生处于应付了事的态度，实验报告存在抄袭现象，整体水平不高；缺少动脑思考，创造能力受到限制。

针对上述现状，对影响学生实验能力的因素进行了分析，调查结果见表2。

表2 影响学生实验能力的因素调查%

从表2可知，造成学生实验能力较差的因素主要有：教学内容较单一，教学方法过于简单，仪器设备落后，教师主导作用多，部分学生基本是照方抓药，仪器设备的安装调试，甚至有些实验步骤均由教师完成，学生的依赖性较强，兴趣不浓，实验报告抄袭现象严重，缺乏实事求是的科学态度。

实验能力的培养与提高，是实验教学长期反复作用的结果。要提高学生的实验能力，必须对实验教学进行改革。

3 改革实验教学，培养学生能力

3．1 实验教学改革的具体措施

（1）更新教学理念，转变教育观念。转变教育观念是高校实验教学改革的基础。实验教学是培养学生实验能力的主要手段，它既是联系理论教学的桥梁，又是培养学生科研能力的有效途径［5－6］。因此，高校要改变传统的教学理念，重视化学实验教学。

（2）拓宽实验内容，扩大学生视野。物理化学实验作为一门完整的基础实验课程，理论抽象、操作复杂，对于无法开设的题目应采取讲座的形式。通过综合设计性实验、研究性实验，多层次、全方位促进学生实验理论、实验方法和实验技能的提高。

（3）适当用多媒体，改善教学手段。化学实验教学恰当地使用多媒体是提高实验教学效果的有效方法［78］。多媒体教学直观、形象、生动，特别是Flash等动画或模拟仿真实验，有助于学生对知识的加深理解与记忆，也可缩短教学时间，提高教学效果。同时还可教会学生使用Excel、Origin等软件进行实验数据的处理。使用多媒体教学具有科学性，可激发学生学习的积极性和兴趣。

（4）加强实验环节，提高实验能力。加强实验教学环节，包括实验前教师指导和学生预习、实验中学生操作、实验后数据整理和报告的书写及评阅。教师可通过提问考核学生对实验内容掌握的情况，同时要求学生演示实验，锻炼其操作能力和表达能力。鼓励学生大胆操作，充分发挥主体作用。实验后及时书写报告，教师对实验中存在的问题进行讲评，这样才能真正提高学生的实验能力。

（5）开放实验室，激发学生兴趣。实验室开放包括时间和内容的开放。实验室实行全天候开放，鼓励学生主动做实验。学生经查阅文献和资料，自选实验题目，设计实验方案，经指导教师审核后方可实验。

（6）加强实验教学队伍建设，加大实验投入。大力提高实验教师和实验人员的业务能力，鼓励高职称、高学历的教师充实到实验教学队伍中。加大实验室建设投入，引进先进的仪器设备。

（7）科学评价成绩，重在能力培养。考核是实验课不可缺少的环节。为了客观、公正地评价学生实验技能和综合素质，将实验成绩的综合考评分为平时成绩（占40%）、期末成绩（占40%）和实验操作考试（占20%）。平时成绩通过学生的出勤、预习、实验操作、实验效果和实验报告情况进行综合评定；期末成绩是实验理论笔试；实验操作考试采取现场抽签形式，就这要求学生必须对考试的全部题目均有所掌握，对学生有较强的督促作用。

3．2 学生实验能力的培养

（1）基本技能。物理化学实验课中，严格规范无机、有机和分析实验等基本技能的操作，结合仪器设备的使用，做到精、细、准。

（2）自学能力。物理化学实验课大多采用循环的方式。教师集中讲解不方便，这就要求学生在实验前预习实验内容，写出预习报告，教师在上课时采用提问的方式检查学生的自学效果。实验教学中，学生的依赖性和被动性必须得到最大限度的抑制。为此必须培养学生自主预习、自主操作、自主探讨、自主总结等多种能力在内的实验能力［9］。学生积极主动地参与实验全过程并成为实验课教学的主体，才是实验能力培养的关键。

（3）查阅文献能力。物理化学实验要直接和间接测定很多数据，要求学生查阅文献获得。有时实验的设计和结果也需参考相关文献，所以学生必须具备查阅文献的能力。

（4）观察能力。实验课上要求学生准备实验记录本，对实验现象和数据做详细的记录，多疑善思，分析原因，给出合理解释。

（5）想象能力。实验课上充分调动学生的创新意识，挖掘他们的想象力，使他们处于活跃状态，有助于学生积极性的发挥，有助于实验教学，也有助于学生的个性发展。

（6）创新能力。创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一个过程，它包括更新、创造和改变。在化学实验教学中，学生应积极思维、主动探索、不断发现。教师的职责是引导学生创新，使学生在积累中有所创造，在创造中有所积累［10］。

（7）合作能力。部分实验不能独立完成，必须合作，这就要求学生具有良好的合作精神，共同完成实验。这对学生毕业走向社会起着至关重要的作用。

（8）科研能力。通过教师的科研课题选定实验题目，也可参加“大学生创业计划”、“挑战杯”等活动开展实验研究。通过查阅资料、设计实验方案，更多地发挥学生的主观能动性，培养学生的科研能力，为以后毕业论文的撰写和攻读研究生打下良好的基础。

4 结束语

培养学生的能力是化学实验教学的主要任务之一。实验教学的改革对充分发挥学生的主体作用、提高学生对理论知识的理解能力和实验操作技能、提升学生的综合能力和总体素质，以及实验教学质量的全面提高起到了积极的促进作用。

（References）

［1］秦序．浅析如何提高高师学生化学实验能力［J］．和田师范专科学校学报，2008（2）：213－214．

［2］邓立志，侯安新，席美云．关于物理化学实验教学改革的几点思考［J］．大学化学，2006，21（4）：25－44．

［3］罗志勇，陈昌国，郑泽根．在实验教学中实施创新教育［J］．实验技术与管理，2005，22（5）：17－19．

［4］钱维兰，袁文霞，叶亚平，等．物理化学实验改革初探［J］．高等理科教育，2006（2）：72－73．

［5］武丽艳，尚贞锋．大学物理化学实验立足于创新人才培养的教学改革［J］．实验室科学，2006（2）：32－34．

［6］周艳军，张启俭，齐平，等．提升学生实践与创新能力培养途径的探索［J］．实验技术与管理，2011，28（7）：218－220．

［7］王春玲，孙尔康．大学化学实验培养学生创新能力的探索［J］．实验技术与管理，2011，28（10）：27－30．

［8］孙尔康，张剑荣，张家玫．三层次开放实验室是培养学生创新能力的有效形式［J］．实验技术与管理，2007，24（11）：5－6．

［9］孙海翔．大学化学实验教学改革的几点建议［J］．高等理科教育，2009，14（10）：129－130．

［10］郝燕，何松，鲁忠洁．高师化学师范生化学实验教学技能体系的构建［J］．高等教育，2011（3）：20－21．

Developing physical chemistry experimental teaching to cultivate ability of students

Zheng Lina1，2，Li Xin1，2，Ren Yugang1，2，Yang Xiao1，2，Jiang Dayu1，2
（1．College of Chemistry，Jilin Normal University，Siping 136000，China；2．Key Laboratory of Preparation and Applications of Environmental Friendly Materials，Ministry of Education，Siping 136000，China）

The experimental teaching is an important link in the whole teaching process in the university．The cultivation on the ability of the students is the primary task in the teaching．Physical Chemical Experiment is a general experimental course．According to the current situation of physical chemistry experimental teaching，the experimental ability of the students is investigated and the influencing factors are analysed．The specific measures are proposed in the end．

ability cultivation；physical chemistry experiment；teachingreform

G642．0

B

1002－4956（2015）3－0196－03

2014－09－10 修改日期：2014－10－08

吉林师范大学专业学位研究生教育发展研究项目（研创新2013053）；2014年吉林师范大学高等教育教学研究课题

赵丽娜（1975年—），女，吉林四平，理学博士，副教授，硕士生导师，主要从事化学实验教学教育研究．

E－mail：zhaolina1975＠163．com