应用型人才背景下物理化学实验教学的探讨

杜晓洁

摘要：专业性的物理化学实验，是培养学生良好素质和科学素养的重要环节.现阶段，我院物理化学实验教学取得了一定的发展，但与此同时，也存在一定的不足.在新形势背景下，对应用型人才需求量增大，深入研究物理化学实验教学方式十分必要.文章从物理化学实验内容以及考核体系等方面阐述优化实验教学的方案，旨在为社会培养专业性强、综合素养高的应用型人才.

关键词：应用型;人才;物理化学实验;教学改革

中图分类号：G642  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）02-0146-03

大学教育从少数人精英教育逐渐发展成为多数人大众教育，随着我国教育事业的不断发展，大学教育已逐渐成了普及化教育，其发展从客观角度来看也遇到了瓶颈.在2015年，我国教育部门颁布了《引导普通本科高校逐渐向应用型转变指导性意见》中曾经指出：随着高等教育的不断发展，其矛盾凸显，出现了严重的同质化，导致出现就业质量低、就业难等问题.现阶段，我国教育创新性、复合型和应用型人才培养机制还未全方位建立，高校人才培养质量以及结构体系还无法完全适应产业的升级和经济结构的调整.因此，培养社会经济发展所需要的应用型人才是我国教育发展的重要目标[1].

物理化学是金属材料工程专业重要的专业基础理论课程之一，为后续专业课程的学习奠定了重要基础，其相关内容理论在金属表面工程、材料合成等方面有较为广泛的应用，同时，该课程的学习在材料类专业的学生整体知识体系及能力的培养方面有着极其重要的作用[2].与理论课程相配套，物理化学实验是一门独立开课基础性的专业实验课程.其目的使学生系统掌握基本的物理化学实验研究方法和基本技术，培养学生的实践能力和观察现象、正确记录及处理数据的能力，从而全面提高学生综合素质.教学内容主要包含了电化学、相平衡、动力学、表面化学、热力学等内容，该课程将物理和化学领域的实验技术相结合，利用数学计算工具研究物质化学反应以及性质和规律.在物理化学实验教学开展过程中，可以引用相关的理论知识，从而使学生通过实验课的学习加深对物理化学基本原理的理解，在实验过程中解决各种问题，通过理论和实践的相互结合，培养学生的动手能力和实践能力、以及观察现象、正确记录和处理数据的能力，进一步巩固学生实验研究能力，从而实现从知识学习到科学研究的过渡转化.针对物理化学实验教学过程中存在的问题，从教学体系、教学内容以及教学资源等方面进行深入的研究.以学院教学特色为驱动力，紧紧围绕物理化学相关专业的教学改革，培养应用型人才.

1 现阶段物理化学实验教学过程中存在的问题分析

本文以金属材料工程专业物理化学实验教学作为研究例子，对现阶段物理化学实验教学中存在的问题进行了分析.学院开设了六个实验项目，设置16课时，教学内容包含了：燃烧热的测定、双液系沸点-成分图的绘制、液体饱和气压的测定、液体表面张力的测定、金属二元相图绘制、原电池电动势的测定等，必修实验项目在选题时兼顾到理论课中热力学、电化学、表面现象与胶体等几个部分.作者结合教学经验，分析出现阶段物理化学实验教学过程中存在的不足之处主要有以下几点：1.传统的物理化学实验教学一般采用验证式实验方式，很多实验过于依赖物理化学的理论课程，且理论课和实验课经常出现不同步的现象;2.不同专业方向的学生学习到的都是完全一样的实验内容，没有侧重点，物理化学实验教学内容单一;3.实验教学方式方法相对比较单一，学生与教师沟通少，仅限于实验课上的时间，缺少沟通交流平台;4.一般情况下，学生只能通过实验报告来展示实验技能，实验成绩考核制度较为片面不够完善.这些问题的存在都大大的削减了学生对物理化学实验的学习积极性和学习兴趣，对于培养学生的创新型思维以及动手能力都十分不利.

近年来，我国科学技术不断发展，实验水平也有所提升，各个学科之间的知识交叉也十分复杂，这也是物理化学学科发展的特点.由此可见，很多原有实验课程体系和教学方法已经无法满足学生的学习需求，与时代的发展相脱节，因此，必须不断优化和改革;很多物理化学实验内容和学生的未来就业关联性并不大，在实际工作中缺少实践的机会，缺乏应用性;除此之外，物理化学实验教学模式大多采用传统的教学模式，学生先对知识内容进行预习，在课堂讲解中按照教师的要求和引导进行实验，验证原理，在操作中验证理论，得出数据，并总结实验注意事项，之后学生按照教师的传授方式按部就班的操作.此种方式的弊端就是学生机械性的操作，缺少独立思考，导致学生参与实验教学活动的积极性不高，即使实验成功依旧缺少成就感，学生的创新性思维得不到拓展;另外，在实验教学过程中，教师和学生的沟通交流也极其重要，给学生和教师提供良好的交流平台，使学生和老师能够对实验前后出现的问题及时地进行讨论和探讨，能大大提高实验教学的质量与学习效果;除此之外，实验成绩的考核，是对学生对此门课程学习的态度与收获的客观体现，也应尽量完善实验成绩考核制度.总体来讲，现阶段，我院所采用的传统化物理化学实验教学模式很难满足培养应用型人才的需求，因此，必须探索出新的教学形式.

随着我国教育改革的不断推进，我校逐渐向应用型大学方向转型，物理化学实验教学也加快了改革步伐，其首要任务就是培养应用型人才，为社会输出综合素质高、能力强的人才[3].如：我院相关专业的学生将基础理论和实践相结合，运用所学专业知识进行独立的思考和研究，通过教师的逐步引导，培养学生良好的实践能力和操作能力，通过多年来对物理化学实验教学的研究探索，总结出培养应用型人才策略[4].

2 应用型人才背景下提升物理化学实验教学质量策略

2.1 适当调整实验课与理论课开展顺序

传统的物理化学实验的教学，一般是在理论课讲授完毕了安排学生进行相关实验，根据实验内容对理论内容的依赖程度，可以适当调整实验课与理论课开展的先后顺序，比如，对于燃烧热的测定，该实验涉及的理论知识“燃烧热”的概念学生在高中时就已经涉及，但该实验的教学有一个重要目的是“掌握氧彈式热量计的构造、安装及实验技术”，对于此类实验，可以将先进行实验，使学生提前了解燃烧热测定的装置，从而在后续理论课的学习过程中，更形象具体的理解燃烧热的概念，更重要的是，能够使学生更好地将燃烧热相关知识应用在热力学部分的学习当中.在先进行实验教学再进行理论学习，对于理论知识的掌握情况并不会过多的影响本实验进行的效果，反而会对后续的理论课学习奠定了一定的基础.对于一部分需要扎实的理论知识作为基础的实验，比如金属二元相图绘制，在开展实验前，需要学生掌握金属二元相图的相关知识，对于此类实验，则可以将实验教学的进行安排在理论课之后，从而使学生巩固所学理论知识，同时也提高了实验教学的质量.

2.2 优化物理化学实验教学内容

物理化学实验教学内容设置需要根据不同的专业方向特点，适当的调整实验内容.首先，将实验内容和专业理论相结合，理论知识与实践内容接轨，如：针对金属材料工程专业焊接方向的学生，侧重将电化学知识和材料学专业理论知识的结合、物理化学实验平衡理论的连接，并重点学习金属二元相图等实验内容，针对高分子材料方向的学生，侧重选择学习溶液吸附法测量固体表面积、最大气泡压力方法测量液体的表面张力等实验内容.在进行实验教学过程中，教师应多思考，适当选取使用跟专业学科内容相近的实验材料.同时，应适当增加实验的多样性，提高学生对实验的兴趣与主动性，比如：测定燃烧热实验过程中，传统的实验教学通常是以苯甲酸作为实验样品，教师可以鼓励学生在保证安全的前提下，对不同物品燃烧热进行测定，从而探索燃烧热相关知识，增加学生对实验的兴趣[5].

2.3 优化物理化学实验教学资源

现阶段，我院物理化学实验的教学资源还比较匮乏，实验局限于化学仪器以及实验教材，一般情况下都是教师在实验室讲解实验原理及步骤以及实验注意事项等内容，学生则按照教材按部就班的使用仪器进行实验操作，谨遵实验步骤机械的进行整个实验，如果脱离专业教材以及使用说明书，那么学生在实验操作时很容易出现无从下手的现象[6].但是将物理化学实验相关教材、实验仪器以及实验教学课件有效结合，那么将会大大提升实验教学质量，提升学生学习积极性，因此，必须提升对物理化学实验教学资源的重视度，丰富教学内容，建设精品课程.针对学生的学习特点建立实验资源共享微信群或QQ群，那么实验教学效果也会事半功倍.现阶段，大学生十分热衷于网络平台，教师可以将物理化学教学实验资源上传到共享平台中，如：教学视频、电子教案、实验原理知识等内容上传到群众，学生们可以随时随地参观阅览.与此同时，在教学过程中，明确学生的主体地位，采用多种教学手段，进行设计性、验证性和综合性实验，及时更新教学内容，与时俱进，开设和实际应用密切相关的实验[7].

2.4 优化教学考核体系

针对物理化学实验教学考核方式及评定学生成绩形式比较单一的问题，一般采用实验报告及平时成绩双重考核的方式，此种考核方式会导致一些学生抄袭他人实验报告，自己不认真操作实验，弄虚作假，一些教师对学生平时成绩多依赖于主观的判断，导致物理化学实验教学考核和评价方式缺少客观性和合理性.因此，必须建立完善的物理化学实验教学考核机制，公平、公正的评价学生实验成绩，培养良好的学习作风，为实验教学质量的提升提供保障[8].除此之外，还需要打破传统轻实践、重理论的观念，建立全面的考核机制，对学生实验成绩进行评判.如：实验报告采用论文化形式，拓展学生科学思维，以科学论文的形式将学生实验报告展示出来，培养学生的可续素养[9].在论文中需要有明确的观点，并围绕观点进行阐述、实验操作和分析.从主体上需要明确三个问题：实验的目的是什么？实验有什么意义？实验的操作方式如何？怎样处理和分析实验数据？通过实验获得什么结论？总结实验的不足之处.学生在提交论文之后，可以小组讨论，总结之后向教师汇报本次实验的情况，互相交流，不断进步[10].

3 结语

物理化学实验课程是金属材料工程专业重要的知识节点，也存在其他影响教学效果的因素，考虑到目前我院该课程的培养体系，要进一步提高物理化学实验教学的效果，不仅教师认真教，学生愿意学，更要学生乐意学，将教学模式以传统的“以教师为中心”向“以学生为中心”转变.综上所述，随着我国教育改革的不断推进，培养应用型人才是我国高校发展必然趋势.改革物理化学实验教学模式是教育发展的必经之路，应从院校师资队伍的建设、教学内容的改革、教学考核的完善等方面进行全方位思考，为培养应用型人才奠定良好的基础，从而提升物理化学实验教学水平，促进我国教育事业的不断发展.

参考文献：

〔1〕利明，刘长久.物理化学实验教学的几点体会及改革想法[J].高教论坛，2013.

〔2〕吴国元.材料、冶金类工科物理化学教学实践与思考[J].云南大学学报，2014.

〔3〕李顺华，吴文胜，郝向英，张明，李志伟.应用型转型背景下地方高校物理化学实验教学改革探究[J].广东化工，2017.

〔4〕孙开莲，葛秀涛，章守权，冯剑，王俊海.新建本科大学物理化学实验课程改革与实践[J].赤峰学院学报，2012.

〔5〕赵东江，马松艳，田喜强，等.非化学专业物理化学实验教学改革与实践[J].绥化学院学报，2016.

〔6〕张盼良，孙碧珠，熊碧权，等.浅谈当前大学物理实验教学中的问题及教学改革的探讨[J].教育现代化，2018.

〔7〕姜华昌，曾翎，張立庆，李菊清，傅晓航.物理化学实验教学改革初探[J].浙江科技学院学报，2012.

〔8〕王明艳，马卫兴，钱保华，夏海涛，周丽华，张晓波.高等院校《物理化学实验》教学改革思考及实践[J].甘肃科技，2013.

〔9〕刘迎春，杨涛.物理化学实验教学中贯穿科学素养的培养[J].教育教学论坛，2017.

〔10〕刘润清，黄继明，吴思展.应用型人才背景下地方院校物理化学实验教学的探讨[J].山东化工，2017.