基于创新能力培养的独立学院物理化学实验教学改革研究

陈 芳，程翠霞，孙静俞

(1.湖北师范大学文理学院，湖北 黄石 435003； 2.湖北师范大学 化学化工学院，湖北 黄石 435002)

基于创新能力培养的独立学院物理化学实验教学改革研究

陈 芳1，2，程翠霞2，孙静俞2

(1.湖北师范大学文理学院，湖北 黄石 435003； 2.湖北师范大学 化学化工学院，湖北 黄石 435002)

对物理化学实验教学的改革进行探究，针对独立学院创新人才培养特点和学生生源质量特点，优化了教学内容体系，更新部分实验教学内容，开发制作了实验教学视频，以学生为主体，激发学生的自主性和创造性，培养学生的创新能力及实践能力。

创新能力；独立学院；物理化学实验

独立学院培养的主要是应用型人才，培养的学生不仅要了解企业市场的需求，更要掌握整个行业的现状和未来发展趋势，这就要求独立学院在人才培养上不仅要注意学科知识体系的系统性、完整性，还要注意培养学生的创新意识、创新精神及学生的实践能力[1]。

物理化学实验是一门理论性、实践性和技术性都很强的独立的课程，综合了化学领域中各分支学科需要的基本研究技术和研究方法[2]。据调查，目前我国许多高校，尤其是独立学院的物理化学实验内容大多仍在沿用传统实验教材，验证性实验多，研究性实验少[3]，不能适应当前培养学生综合能力、创新能力的需要。另外受生源质量的影响，独立学院学生对理论性很强的实验内容缺乏兴趣，受实验经费和实验条件的限制，学生实验动手能力的培养和训练也不够，所以在独立学院探讨物理化学实验教学改革势在必行。

近年来，国内许多高校对物理化学实验课程改革进行了有益的探索和研究，如北京大学改革物理化学实验内容和学时分配，增加了部分设计实验和综合实验[4]；同济大学、天津大学提出了多层次实验教学的教改方案等[5]。本文结合湖北师范大学文理学院在物理化学实验教学改革方面开展的相关工作，探讨了物理化学实验课程教学改革的内容，期望能够为新时期独立学院物理化学实验教学的改革提供一些可行的参考建议。

1 优化实验教学内容体系

根据独立学院人才培养目标、专业特点及学生实际情况，科学设计教学目标，制定适合独立学院人才培养需要的物理化学实验教学内容体系。由于独立学院学生的学习基础参差不齐，有些学生的基础薄弱，实验技能比较差，因此要确立不同层次的实验教学。第一层次是基本技能训练，使学生熟练掌握化学实验的基本技能。第二层次是综合实验，使学生掌握现代实验技术，利用现代仪器及计算机控制实验条件，并处理数据。第三层次是研究设计性实验，由学生自行设计实验方案和准备实验，以培养学生的综合能力和创新能力。第四层次是学生自主实验，学生可根据自身的需要和兴趣自主安排实验内容，使实验课真正体现基础、综合、能力多层次的教学模式。注意反映学科发展现状及学科前沿，注重引入与其他学科交叉的综合性实验，注重体现现代化学实验技术的实验方法。结合专业要求进行实验教学，把培养学生的创新能力、综合设计能力和实际动手能力作为实验课程教学改革的目标。

2 更新部分实验教学内容

对实验室仪器设备进行更新和补充。利用新的实验仪器设备，改变传统的物理化学实验仪器设备操作步骤烦琐的问题，对实验方法和操作步骤进行更新。如电动势的测定一般采用UJ-25型电位差计，仪器的操作烦琐复杂且费时，用数字式电位差计替代UJ-25等传统仪器，不仅使用方便、直观清晰、结果准确可靠，还可大大缩短实验教学时间，让学生有更多的时间和精力思考如何根据测量电动势的应用方法设计实验，充分发挥学生的主动性，调动他们的积极性，培养学生积极探索精神和开拓思维能力。

实验教学中还尝试综合无机或有机化合物的制备、分离、提纯、物理化学性质的测试、结构表征等实验手段，更新综合性实验内容。如配合物的制备及表征，碳纳米管催化合成乳酸正丁酯及性能测试等内容已增设在学生的综合实验中。

设计性实验内容的更新则结合学科研究的最新成果和教师的科研课题，如电导法测定电解质溶液活度系数、电池材料的制备等内容都是将教师的科研成果转化的实验教学内容。另外也鼓励学生关注现实生活，学会将枯燥的理论知识与现实生活中的一些现象联系起来，自行设计贴近我们生活的实验。探讨将化学与生物、环境等学科联系，开发学科之间交叉、与实际应用相结合的创新性实验内容和实验方法，这需要在教学实施中不断修改和完善。

3 开发制作实验教学视频，辅助实验教学

物理化学实验课程的目的之一就是使学生掌握物理化学的基本实验技术和技能，为后续的专业实验以及科学研究打下良好的基础。但在具体实施物理化学实验教学过程中，会遇到一些问题，比如：由于物理化学实验所涉及的仪器较多，且不同实验所涉及的仪器也不同，学生对仪器不熟悉且缺乏直观的认知，给学生预习和教师的教学增加了难度。实验中使用的仪器套数有限，许多实验需要2～3人共用一套仪器完成实验，在有限的实验课时内，不能保证每个学生都能熟练掌握实验仪器的操作。有些实验仪器并不是通用的，只在特定的实验中使用，学生完成实验后容易忘记其操作方法。我们通过制作“物理化学实验教学视频”改变教学方式，将视频课件发布到网上，方便学生随时观看和学习。学生在实验时也可随时播放视频课件，详细学习实验的方法，防止因为仪器操作不当或操作错误导致实验的失败。实验中遇到问题，学生也可通过观看视频自行想办法解决，对实验教学的顺利进行有实际的帮助。学生在以后参加各类实验竞赛或参加考研复试时，对照实验视频课件可自行复习实验仪器的操作方法。充分利用网络、多媒体等手段，展示制作的实验内容的教学视频课件，使学生通过虚拟、仿真实验的学习，起到很好的预习和巩固实验知识的效果，还可有效解决实验课时少、实验设备数量少的问题，提高学习效率。

4 树立以学生为本，以学生能力培养为核心的实验教学观念

创新人才的培养不仅需要教学内容的不断更新，还需要教师教育观念、教学方式、教学手段等的更新，教学中要以学生为主体，尽最大可能挖掘学生的潜能。如在学生掌握了氧弹法测定燃烧热的实验原理及实验方法的基础上，可让学生自行设计液体燃烧热的测定方法，利用测定苯、环已烯、环已烷的恒容燃烧热数据计算苯分子的共振能[6]，使学生通过热化学实验将热力学数据与一定的结构化学概念联系；还可以让学生了解利用氧弹法可测煤的发热量，通过发热量的高低分析煤质的好坏。注意将创新意识全面系统地贯穿到各个教学环节，激发学生的自主性和创造性，培养学生追求创造、探求新奇的意识和敢冒风险、不怕挫折的精神，使实验教学能适应独立学院创新人才培养的要求，为适应地方经济建设和社会发展需要，培养高素质的应用型人才。

[1] 肖立容，朱柳.独立学院制订人才培养方案的思考[J].求知导刊，2016，(08)：69-71.

[2] 钱维兰，叶亚平，顾聪.浅谈物理化学实验对学生能力的培养[J].实验室研究与探索，2007，26(60)：100-101.

[3] 康慧珏，孙凤琴.高职高专化学专业物理化学实验的现状与对策[J].齐齐哈尔师范高等专科学校学报，2007，99(5)：140-141.

[4] 贺德华，麻英.物理化学实验教学的发展趋势与改革探讨[J].实验技术与管理，2006，23(3)：13-15.

[5] 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)：8-16.

[6] 陈芳.物理化学实验[M].武汉：武汉大学出版社，2013.

Studyonphysicalandchemistryexperimentteachingreformofindependentcollegesbasedonthetrainingofinnovationability

CHEN Fang1,2, CHENG Cui-xia2, SUN Jing-yu2

(1.College of Liberal Arts, Hubei Normal University, Huangshi 435003, China; 2.College of Chemical and Engineering, Hubei Normal University, Huangshi 435002, China)

In this paper, the reform of physical chemistry experiment course has been explored for characteristics of innovative talents cultivation of independent colleges and students’ quality, so as to optimize the teaching content system, update the part of the experiment teaching content, develop and product experimental instructional videos, so as to stimulate students’ autonomy and creativity, and cultivate students’ innovative ability and practical ability by taking students as the objects.

Innovation ability; Independent college; Physical and chemistry experiment

G647.2

： A

： 1674-8646(2017)15-0142-02

2017-05-06

湖北省教育厅教学研究项目(2015478)

陈芳(1964-)，女，副教授。