摘要:以应用技术型大学—营口理工学院化学与材料工程系物理化学实验课程为基础,对实验教学方式、内容以及考核方式的优化进行了探讨。随着实践比例的增加,实验课程的重要性逐步提高,积极探索实验教学的新思路、新方法,提高物理化学实验教学质量,以适应新时期—应用技术型大学对人才的要求,以及学院的发展。
关键词:应用技术型大学;物理化学实验;教学
伴随着经济的发展、时代的进步,应用技术型本科院校建设正在如火如荼的前行着。此种类型院校的建设,依然以教学为主,面向应用,突出创新,强化实践。以营口理工学院化学与材料工程系为例,在各专业修定人才培养方案过程中,结合营口融入“一带一路”的国家战略和辽宁沿海经济带的经济发展战略,注重理论与实践相结合[1]。由精英式人才教育向应用型、技能型人才教育转变,在整个转变的过程中逐渐形成一种新的高等教育模式。在地方本科院校的教育结构中,实验室相对其他来说是比重极大并且具有独特优势的教育资源。而在各类实验中,物理化学实验在基础理论教学中,扮演着尤为重要的角色[2]。它对于化学相关理论的学习有着承上启下的枢纽作用,学生在进行物理化学实验学习时,即可以对无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等进行综合应用,又可为以后的专业实验学习奠定基础,学习过程中也初步培养了学生的逻辑思维、动手操作能力以及创新意识和综合素质。
1优化实验内容,提高学生实验兴趣
物理化学实验基本原理,蕴含着丰富的理论知识内容,若依据教材将原理详细讲授,必然会使学生的实验时间缩短,并且在开篇就有长时间的理论知识讲授,也会使学生产生理论知识转移上课地点的错觉,甚至对实验还未开始便已产生了厌烦、抵触的心理,从而影响实验效果,不能较好的完成实验课程的培养目标。在营口理工学院化学与材料工程系课程设置中,物理化学实验是应用化学、化学工程与工艺、材料科学与工程、无机非金属材料工程等专业必修课程中一门重要的基础课,它不仅培养学生对精密实验仪器的使用、实验数据的处理以及对实验结果进行讨论与分析的综合能力,这些独特的学科特点也决定了物理化学实验在应用型本科院校人才培养中的重要地位。在实验内容设计上,我们学院教师以服务地方经济发展为指导思想,针对应用型院校各专业的培养目标,结合学生的实际情况编写教材。优化实验内容,使物理化学理论知识与实验内容有效的结合起来;合理安排上课时间,保证实验内容要晚于相关物理化学理论知识的学习。从而在物理化学实验课上精简实验原理的讲解,使学生实验开始于兴趣的保鲜期。学生在较好的掌握了理论知识的基础上,进行实验操作与探讨,避免学生照方抓药,盲目的实验。例如,在单一组分体系中,物质的广度性质可以直接加和[3]。在多组分体系中,物质广度性质的变化,并不能简单地加和,而是有着复杂的变化。学生对此总是充满了困惑,特别是对多组分体系的广义性质如何定量与定性,充满了好奇。偏摩尔性质这一概念的引入,可以较好的解决这个问题,并且可以激发学生深入探究的兴趣。学生在学完理论知识后,带着知识与曾有的困惑,设计实验过程。在实验准备过程中,提供氯化钠(分析纯),无水乙醇(分析纯)做待测物质,每个班级可以自选待测样品,设计实验。学生通过网络与教材相关的理论知识,做好实验过程的处理,提炼出整个实验步骤以及注意事项。在教师的宏观控制下,整个实验过程中,不仅培养了学生运用具体物质进一步理解抽象概念的思想方法,而且培养了学生的科研探索能力以及团队合作精神。既可以达起到理论指导实践的作用,又有利于培养学生的思维能力,激发学生的实验兴趣与学习的能动性,同时也可以使学生将理论知识在实验中得到消化理解。不仅加深了对理论知识的理解,也提高了学生的实验热情,为以后的科研以及工作打下良好的基础。
2优化教学方式,提高教学效果
有人说,一个人的成功,智商是基础,情商是关键。在现代的教育中,不仅仅要注重学生知识技能的培养,更要注重学生情商的培养。随着经济技术的发展,实验教学设备的更新也紧跟时代的步伐。物理化学实验主要是应用精密的实验设备运用物理的方法,来探讨和验证化学性质和化学反应规律的一门科学。我们结合物理化学课程教学内容,安排相应的实验顺序,由易入难。结合物理化学实验教学内容,采用以问题为基础的教学方法[4]。在教学实施中,要求学生在课前进行预习,准备好实验过程中数据记录表格,了解整个过程中所需仪器、药品;教学过程中,实验教师明确教学目的,以教学内容为基础,以物理化学课程教学知识为先导,根据不同专业的课程安排,对相应实验题目有针对性的进行提问。在提问过程中,教师要把握好问题的难度与广度,明确学生需要掌握的知识、操作技能。教师在问题的设置与解说过程中,有意识的将学科发展的前沿与应用向学生展示介绍,让学生感受科技成果在实际应用中的价值,真正的揭开理论与实践相结合的神秘面纱,激发起学生学习、研究与应用的兴趣,由被动学习向主动学习发展,从而提高学习效果。同时,以教学内容为培养纽带,通过具有时代特色与应用价值的教学方式、教学内容,能够直接触及学生内心深处,使学生在物理化学实验操作过程中,产生情感的变化,从而达到情商的培养。伴随着网络技术的发展,网络信息与网络平台的充实与丰富,也有了教育信息化。因此改革传统教育方法,应用现代教学技术手段也成了应用技术型大学实验教学的发展趋势。以本学院为例,各个基础化学实验室均配备多媒体教学设备。针对物理化学实验教学,在教学过程中可以采取微课、微视频等教学方法,将事先录制好,或者网络中影响力大的学校相对应的教学视频,放到学院的公共资源平台中,一方面,可以让学生在课前预习中直观、全面的看到实验仪器的使用,以及规范的实验操作。减少学生在课堂实际操作中,实验的失败、药品的浪费、玻璃仪器的破损以及因为使用不当造成实验仪器的损坏情况。另一方面,可以通过直观的视频、图片等,激发学生学习的“饥渴”感,从而提高学生的学习兴趣与亲自动手操作的欲望。将有限的课堂进行无限的延伸,增强实验教学的效果。
3优化考核方式,提高学生整体能动性
营口理工学院是一所新成立的地方本科院校,学院的知名度、影响力虽然在逐步提升,但学生综合素质相对要省内重点院校相对要弱一些,学生的自我控制能力以及学生的自学能力水平有限,因此教师依然是教学的主体。以往的期末考核,主要以实验报告为准则,这样导致了学生对实验结果的过分关注。而实验的分组操作行为,也会引起学生实验过程敷衍、报告抄袭的嫌疑。并且这种单一考核方式对学生的实验操作技能不能起到良好的引导和督促。因此,优化实验的考核方式是很有必要的。为了全面发挥学生学习的主观能动性,达到本门课程的培养目标。考核方式采用如下模式:出勤+预习+实验操作+实验记录+实验报告+卫生。出勤,不仅培养学生时间观念,也培养学生的组织纪律性。预习,体现学生个体差异性,从而优化教学资源,因材施教。实验操作,是完成实验教学的基本保证,而严肃认真的态度是实验成功与提高实验质量的一个重要保证。因此在实验过程中,要求学生认真对待实验仪器的组装、操作的规范化,通过学生间的互动、互补、互助培养学生的合作能力,增强学生的集体荣誉感意识。任何一门科学探究都少不了对现象以及数据的记录,化学实验,由于现象的千变万化、数据的繁杂,实验记录显得尤为重要。干净整齐的实验记录,是实验后续数据处理、实验过程归纳总结的必要条件。因此实验记录的考核,一是让学生敢于面对真实的实验结果,学会记录数据、现象,尊重客观科学实验事实,重在思考产生不同现象、数据的原因,形成初步的独立思考能力;二是培养学生初步科学探索的基本习惯,为以后进一步深造打好基础,从而培养学生严谨的科学态度。实验报告,是学生实验结果后续整理的一次重现,也是学生整个实验过程的缩影。通过整理实验报告,学会分析问题、处理问题的能力,从而养成归纳、总结的良好习惯。卫生,既可以考察学生的操作是否规范,又可以考察学生对实验结束后仪器的摆放是否归回原位,从而培养学生良好的实验习惯。从部分到整体,从整体到部分对实验成绩做了综合评价,既培养了学生的动手能力、组织合作能力,又使学生能够理论联系实际,深化对理论知识的理解。从而为学生继续深造以及步入工作打下良好的基础。综上所述,以应用技术型大学—营口理工学院化学与材料工程系物理化学实验课程为基础,对实验教学方式、内容以及考核方式进行了探讨。随着实践比例的增加,实验课程的重要性逐步提高,也促使教师不断完善、充实自我,积极探索实验教学的新思路、新方法,提高物理化学实验教学质量,以适应新时期—应用技术型大学对人才的要求,以及学院的发展。
参考文献
[1]陈红,张庆伟,刘海燕,等.应用型本科转型背景下应用化学专业培养方案改革的初步探索[J].山东化工,2016,45(20):167.
[2]王月欣,莒晓艳,王丽华,等.独立学院基础化学实验的探索与实践[J].实验技术与管理,2016,33(5):14.
[3]徐美玲,李风海.偏摩尔性质的教学研究[J].山东化工,2016,45(15):150.
[4]闫杰,张成路,靳奇峰,等.PBL教学法在精细化经济类重要期刊学品合成实海南职称验教学改革中的应用[J].实验技术与管理,2016,33(5):151.
作者:赵威 汪建江 单位:营口理工学院 化学与材料工程系