高校应用技术转型发展中物理化学实验课程教学改革思考
——以辽东学院轻化工程专业为例

2017-10-16 02:33:37程德红路艳华黄凤远
辽宁丝绸 2017年3期
关键词:物理化学实验课课程体系

程德红 路艳华 黄凤远 林 杰

(辽东学院化学工程学院,中国丹东118000)

高校应用技术转型发展中物理化学实验课程教学改革思考
——以辽东学院轻化工程专业为例

程德红 路艳华 黄凤远 林 杰

(辽东学院化学工程学院,中国丹东118000)

在地方高校向应用技术型大学转型发展背景下,结合辽东学院轻化工程专业人才培养方案中实践教学要求,对现有物理化学实验课程教学过程中存在的诸多问题,从理论课与实验课的设置、实验内容和实验环节等方面进行分析,并针对这些问题,提出相应的改革思路,为物理化学实验课程教学提供思路,探索为社会培养综合素质优异的创新型实用人才。

在物理化学教学体系中,物理化学实验课作为课程的实践环节,是物理化学教学体系中重要的一个环节,主要目的是运用课堂所学的化学和物理基本方法和技术[2-3],训练学生养成科学设计实验,熟练掌握各种仪器设备的基本操作技能,可培养学生分析、综合解决问题的能力。现有高校的课程体系建设中,物理化学是一类典型的以理论基础为主的课程,所学知识体系从时间上贯穿整个物理化学发展的各个历史时期,很多知识体系建立在知识理论缺乏的时代,对于现代教学体系,知识的获取程度、信息的传播速度是非常迅猛的,所以,对于学生来说,获取这些陈旧知识的动力不足,同时,由于理论知识与实践应用差距太大,造成学无所用。物理化学实验作为最直接的理论联系实际课程,首先将物理化学理论知识的实践性体现出来,但是,仅仅是体现物理化学知识具有实践性还不够。现如今社会和国家的发展对高校的人才培养提出了新的要求,深化高等学校创新创业教育改革,是国家实施创新驱动发展战略、促进经济提质增效升级的迫切需要,是推进高等教育综合改革、促进高校毕业生更高质量创新创业就业的重要举措。为响应国家政策,在促进学生知识、能力、素质协调发展的同时,在实验教学中,根据总体思路,对物理化学实验课程在高等学校转型发展和国家教育改革的大环境下的研究与探索尤其重要。

1 物理化学实验教学存在的主要问题

1.1 授课模式问题

各高校通常是理论课与实验课分别进行独立教学,理论教学与实验教学由不同的教师担任,理论课与实验课的时间安排上不能前后统一,理论课与实验课老师教学方式不同,教学的协调和对接容易出现为题。如部分985、211高校,在物理化学理论教学过程中,由于学时的限制,将物理化学理论课程与实验课程放在不同学期进行,这导致理论与实践的结合度不够。再如,理论课的教师在课堂上通过抽象代入的方法传授学生理论和公式,实验课的教师又将关注重点放在如何让学生安全顺利地完成实验,如何掌握仪器使用,如何保证实验数据的准确性上面。这样就造成了学生在整个学习过程中只能机械地听教师的传授。

1.2 实验课程内容体系构建问题

高校由于实验设备仪器有限和安全方面考虑,物理化学实验课程内容只能开设一些常见的基础性实验,实验类型单一,内容过于简单,学生难以从实验教学中获取更多的知识,不清楚所学的知识在今后的工作、生活等领域中的应用,背离学以致用的教学理念,不利于学生以后的就业与创业。

1.3 实验课程评价体系问题

传统物理化学实验教学往往重视实验数据的准确性,通过学生的实验报告对学生能力进行评价,忽略了实验过程。这样学生就一味追求数据准确性,在实验过程中,得到的结果与标准相差甚大时,往往会更改数据或直接抄袭,只要交上一份完美的实验报告即可完成实验课的考核而获得不错的成绩,养成学生敷衍了事的学习习惯,不利于培养学生发现问题和分析问题的能力,难以达到应用型人才培养的目的。

2 物理化学教学改革思考

2.1 课程体系内容构建思考

作为轻化工程专业学生,与其他专业相比,除相同知识体系内容的系统构建外,还需结合轻化工程专业具体设置理论及实验课程体系。物理化学是专业课程中的必修基础课,实验课的内容要紧跟专业的发展方向,针对学生今后的就业方向,兼顾现代教学的要求。因此,在物理化学课程体系构建中,应分类设置课程体系教学内容。

在物理化学实验课程操作技能培养方面,以简单易懂的实验规范学生的操作,使学生的实验操作达到标准化、规范化。其优点是,实验容易操作,结果并不是主要考察内容,在做实验过程中,注重培养学生的规范、标准操作能力,换句话说,在没有规范、标准的操作前提下,即使学生做出了好的结果,也并不能给予合格的评价。在标准、规范的前提下,将实验的操作难度和课程的实践性再考虑到整个课程体系中,在理论与实践方面由浅入深,循序渐进,使学生不但学会了扎实的操作规范技能,同时,也培养学生在实验能力上有所提高,更能让学生将理论知识贯穿整个实验过程。

在物理化学实验课程创新能力的培养方面,在课程内容体系构建过程中,可设置开放实验。开放实验内容的设置可基于专业背景进行设置,如胶体化学部分实验,轻化工程专业学生可将染料溶液作为分析对象,设置不同类型染料,对光谱性能进行分析,获得显著的胶体溶液,这些内容可以让学生自己根据题目,自行设计实验方案,方案的设计没有严格的限制,注重培养学生的创新能力,只要方案是可行的,能够应用物理化学理论知识到实验中,至于结果是对还是错,不作为必要的考察点。通过设置开放实验,教师在实验过程中作为一个参与者,给予学生必要的指点,尤其是在方案的设计方面,仅需要对方案进行问题说明,让学生自行完成实验的设计、问题的分析、结果的评价,这样,可在实验中培养学生创新意识,让学生开放思想。

在物理化学实验课程综合能力培养方面,在课程内容体系构建过程中,设置综合实验。现有的实践问题或某个实际工程问题,涉及的课程知识包括很多门,换句话说,一个问题对应的知识是很多门的知识内容,在实践环节中,可将物理化学实验的综合实验与其他课程一起开设,来完成一个综合实验。如物理化学课程可与化工原理、仪器分析、分析化学等实验课程共同开设综合实验。完成一个综合实验,需要学生对多门课程的实验技能、理论知识的系统的掌握,同时还可将各个课程紧密结合。同时,在实验过程中让学生根据实验室提供的实验药品和实验仪器,自己查阅文献,选择实验内容,设计实验方案,指导教师对实验可行性进行分析,由学生独立完成综合实验,撰写实验报告和实验论文,最后课堂上以小组为单位进行实验答辩。综合实验课,能够培养学生独立查阅文献,独立思考和设计实验方案的能力,提升学生的专业技能,能满足今后在工作岗位上应用专业技能的需要。

2.2 “互联网”+物理化学实验体系思考

在“互联网+”大数据时代,学生的计算机能力较强,较以往纸质实验报告处理数据,现在应用计算机技术建立实验数据处理系统是一个大趋势。培养学生利用计算机建立实验数据处理系统后,实验完成后及时输入数据,通过网络上传至数据服务器,如果有错误,可以很快进行实验过程检查,找到错误后,再输入错误原因,这样学生无论对错的实验过程和数据都存储在网络中,再统计学生会出错的原因,及时更改实验方案。在实验数据处理过程中,传授学生使用软件处理数据,如在处理较多重复的数据时,利用Excel软件,输入公式可以立刻求出所有规律的数据,在需要判断实验趋势的时候,利用Origin软件,对实验数据进行作图以及线性或非线性拟合,可以直观地判断实验。运用现代计算机技术,虽每次过程复杂,但让学生能很好地利用现代资源掌握专业知识,更能提高计算机的水平,为今后毕业论文打下基础,融会贯通地达到教学的真正目的。

3 结语

向应用技术型大学转型非朝夕之事,应用技术型大学的科学研究,重在应用技术研究与创新。通过对物理化学实验在高校转型发展下改革的探讨,我们意识到为社会培养高素质应用型人才是迫在眉睫的任务。物理化学实验教学在今后的改革中会不断提质增效培养方式,提高学生创新能力,为社会培养综合素质优异的创新型实用人才。

1.肖衍繁,李文斌.物理化学[M].天津:天津大学出版社,2004

2.复旦大学.物理化学实验(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2004

3.王旭珍,贾翠英,王新平等.以学生为中心,构建物理化学实验教学新体系[J].实验技术与管理,2008,25(11):20~23

B

1671-3389(2017)03-54-03

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