创新能力在物理化学实验教学中的培养

马方

物理化学实验作为化学专业学生的一门重要的必修基础课，是物理化学理论课程的深化、理解及拓展的基础，是构成学生基础知识链的重要组成部分。物理化学实验室拥有较多的仪器设备，综合了化学领域中各分支所需要的基本实验工具和实验方法。培养具有创新能力的人才，是物理化学实验教学的根本目的[1]-[3]。目前一般高校沿用的陈旧落后的、死板的教学模式很难适应当今创新人才的培养，以我校为例，存在的问题有：（1）综合性、自主设计性实验项目数少；（2）实验教学内容相对性较差；（3）实验教学手段、方法单一；（4）师生互动探讨性较少；（5）实验结果探讨和拓展效果不理想。因此，本文针对出现的问题，谈谈物理化学实验实践教学体系改革的思路，期望多角度、全方位地为学生创新能力培养的物理化学实验教学的实施搭建平台，大力推进学生创新能力的培养，以期达到挖掘学生的创新潜能，强化学生的创新意识，锻炼创新思维，全面培养创新能力的目的。

1.加大综合性实验的比例，鼓励自主设计实验

以往的一些物理化学实验存在一定的局限性，未将实验与所学习的理论知识相结合，没有达到学以致用的教学效果。对于某些实验，多数学生只是按照实验教材的操作步骤按部就班，没有对实验进行深入细致的思索，只是机械地进行操作，更不能体现创新性。为此，我们通过删减教学内容中简单的验证性实验，或修改原来的实验内容，将原来的验证性实验变为探索性实验，相对增加综合性实验的比例，例如对于物理化学实验中经典的“燃烧热的测定”[4]实验，安排部分组的学生测萘的燃烧热，其他组的学生测萘同系物及衍生物的燃烧热。通过对比分析，不仅掌握燃烧热测定的基本方法，而且进一步理解结构与性质的关系。对于另一个经典的实验“分子偶极矩的测定”[5]，通常分别测定待测物质的介电常数，折光率及密度的物理量。我们鼓励学生自主革新实验操作，这样做能简化实验操作步骤，更能深刻理解实验的原理，培养学生提出问题并解决问题的能力，发挥学生在物理化学实验中的能动性。

2.革新实验教学内容，适应当前物理化学的发展

近年来，物理化学学科的发展很快，以传统教材的物理化学实验为基础而设置的实验项目和内容，明显不适应新形势下物理化学学科发展的步伐。多数验证性质的实验，教学内容陈旧落后，很难激发学生兴趣，不利于学生的思维能力和创新能力培养。比如，恒温槽的装配和性能测试的实验，真正的实验操作很少，而且耗时，致使学生被动消极地做这个实验。最近，我们学院新开了一些实验，如，光催化降解实验，表面吸附污染物的实验等。实验更贴近生活，更适应物理化学研究热点的潮流。

3.开展多手段，多探讨的物理化学实验的教学

传统的物理化学教学，局限于单个实验室，老师讲解，学生照做，学生在实验过程中很难有自己的创造性想法。目前，多媒体手段可以融入物理化学实验教学课堂，使学生直观清楚地看到实验过程的具体步骤。同时，重视与学生交流对实验内容和操作步骤的看法，更多的师生交流能够让教师充分了解学生对实验理解水平的高低，认识到学生实验的不足之处，做到有的放矢，提高实验效率。

4.重视实验结果探讨和拓展

对实验结果的理解和反思十分重要，是加深对理论知识的理解的重要过程。尽管如此，长久以来学生处理实验报告这一环节仍是过于形式化，浅肤，只是简单的数据处理，不能够看到问题的本质。老师对这一环节也重视不够。现在，我们学院物理化学课程组规定学生在处理实验报告的过程中阐明个人对实验的理解和感悟，怎样运用理论知识解释实验过程与结果，以及如何把理论知识拓展到其他物理现象的解释。

改进物理化学实验教学是一项提高化学专业学生创新思维和能力的重要教学内容，也是长期而艰巨的任务。合理的物理化学实验教学可以有效地培养学生创新能力，要把学生作为实验教学过程中的主体，充分发挥学生创新能力，在实验内容和教学手段方面深化改革，重视实验结果探讨和拓展，提高学生分析和解决问题的能力，着眼于学生创新能力的培养。

参考文献：

[1]甘礼华，陈龙武，钱君律.多层次物理化学实验教学的再思考[J].实验室研究与探索，2002，21（6）：8-9.

[2]胡学寅.工科院校物理化学实验教学改革的尝试[J].实验技术与管理，2003，20（3）：94-95.

[3]周晓海，夏春兰，吴玲.物理化学实验改革探讨[J].大学化学，2005，20（4）：16-19.

[4]韩民乐，吴海霞，邹丁艳，王二永.液体试样燃烧热的测定[J].洛阳师范学院学报，2010，2：208-209.

[5]玉占君，任庆云，张婷婷.溶液法测定极性分子偶极矩的数据处理方法[J].实验技术与管理，2007，08：32-34.