本站原创摘 要:阐述了物理化学实验教学随着时代的发展进行改革的必要性,针对实验教学中存在的主要问题,从优化教学内容改革、引入现代教学手段、教学过程改革、实验室开放、改进考核办法等多个方面,探讨了物理化学实验教学改革的方法和途径,结合本学校实践情况,该教学改革取得较好成效.
关 键 词:物理化学实验教学教学改革能力培养综合素质
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1007-3973(2010)02-180-02
随着科学技术的发展,21世纪对高等教育提出了培养知识型、创新型、复合型的人才的高要求.由于旧的实验教学体制存在种种弊端,某些方面已不符合时代的发展和需求.为促进教学思想的更新,提高对教学技术现代化的认识,增强学生独立思考和勇于创新的精神,提高学生的动手能力、理论联系实际能力,对原有的物理化学实验教学进行改革,已变得尤为迫切和重要.
1为适应时代的发展,物理化学实验教学要进行必要的改革
目前,传统的物理化学实验教学存在以下问题:(1)教学模式较单一,学生在实验过程中容易对老师和课本产生依赖心理,缺乏学习的主动性和积极性,对物理化学实验不重视,学习效果差,(2)由于各大高校的学生扩招,造成某些实验仪器不足,目前只能采用大循环的方法开展实验.这将导致学生的动手机会相对减少,教师指导也变得费时费力,有时会力不从心,(3)学时数不足,实验时间紧,(4)数据处理手段落后,结果误差较大,(5)学生实验挫败的心理素质差,一旦实验失败或者出现异常时,不能冷静地独立分析原因,寻求解决问题的办法.
传统的实验教学模式影响了学生积极参与实验的兴趣,不利于培养学生的创新能力.为了适应时代的发展,通过物理化学实验教学改革,可为该课程注入新鲜血液,引入现代测试技术和方法,提高传统实验的精度和现代化水平,采取多种形式提高实验教学内容的综合性,融入科技创新成果提高实验内容的创新性.
2实验教学改革的主要方法与途径
2.1优化教学内容,完善课程体系
长期以来,大多学生都没有充分认识到物理化学实验的重要性,认为该课程为物理化学理论教学的辅助部分,把实验的重点放在了验证定理和现象上.为了进一步完善课程体系,促进学生对课程的学习积极性,提高教学质量,教学内容应做进一步调整:(1)结合课本中难点,制作物理化学实验CAI课件,通过视频等方式帮助学生理解实验内容,了解不同实验仪器的使用方法和原理,课下为学生提供与实验有关的参考资料(国内外文献等),作为教科书的补充.参考资料在加深学生对实验理解的同时,使他们在实际应用中认识到物理化学实验的重要性.(2)开展物理化学实验讲座,拓宽学生知识面,增强学生学习兴趣,完善学生的知识结构.(3)为了让学生更好地掌握实验先进技术,掌握最新仪器设备的使用方法,以便更好的完成实验项目,业余时间开展仪器学习课十分有必要.通过学习,学生即可提高实验技能和理论水平,又可在复杂的实验中专注实验过程,避免因设备使用不当导致实验失败,对实验结果能够进行具体和理性的分析.(4)建设课程网页.把课程大纲、讲义等放在网络上,让学生充分了解课程安排、课程要求等信息,增加学生自主学习和交流的时间.学生可以根据自己的需要,对于不懂的知识点进行反复观看并学习.该方法可充分提高了学生求知的主动性和积极性.(5)以学生为本,结合学校实际情况,加强教材建设.随着科技的进步,新型设备、试剂、药品的不断引入,会出现部分实验步骤与教材上不一致的情况.以学生为本,怎么写作学生的教学宗旨,尽量编写一套和实际教学内容相符合的实验教材,方便学生自学和课堂教学.目前,我们已编写出适合本校实际教学的物理化学实验教材,并获得学生较好的评价.
2.2简单实验,教师充分放手,复杂实验,教师重点指导.
采用专业软件进行实验数据的处理,提高实验结果的可重复性和精确度.
实验课前,教师不仅应将学生实验所用仪器、药品等准备好,而且要自己动手做实验一次或多次,掌握实验时间、仪器工作情况,根据实际情况摸索最佳实验条件,设计最佳实验步骤.
实验过程中,教师要统筹安排讲授时间,给学生充分的时间做实验.相对简单的实验,尽量让学生动手,调动他们的积极性,从而加深他们对理论和实验现象的认识,较复杂的实验,教师则需多花费精力给予指导.如有必要,教师可先做示范性实验,讲解实验过程中易出现的问题,以及应注意的事项.不给学生过重的心理负担,实验尽可能一次成功,但也允许失败或出现异常.当这些情况出现时,要求学生找出原因并在实验报告中进行探讨.在多个问题同时出现的时候,教师可能会力不从心.这时就可以把一些简单的问题,交给同时上实验课已经做过该实验的、学的较好的学生去予以指导解决.实践证明,这个方法既减轻了教师的工作量又锻炼了学生的能力,一举两得.
当物理化学实验的数据较多时,处理起来很麻烦,手工作图误差较大.这时,利用现代化计算机数据处理系统,如通过Excel2003、Origin软件、Matlab软件进行实验数据处理,可以使实验数据的处理变得简单、快捷,消除学生在处理数据时人为引入的各种误差,提高数据处理的精确度,为客观评价学生的实验结果提供依据,同时,避免了繁杂的数据处理过程,提高了工作效率,使实验报告更加合理和具科学性,提高了学生的综合处理数据的能力和综合素质的培养.
2.3建立规范的成绩考核体系
针对以往只以学生的实验报告定学生实验成绩的弊端,建立规范的成绩考核体系变得尤为重要.新考核体系包括:课堂实验操作成绩(实验预习、实验操作和原始数据的准确性)、实验报告成绩(规范书写、数据分析和问题讨论)和期末考试成绩.其中,课堂成绩占总成绩的50%,实验报告成绩占30%,期末笔试成绩占20%.我校的实践证明,该考核体系大大加强了学生对物理化学实验课程的重视,提高了学生在实验教学过程中的主动性、积极性.
2.4定期开放实验室,允许学生在实验室空闲时,开展自己感兴趣的物理化学实验
由于物理化学实验学时数以及实验仪器数量的限制,课堂上能够开展的实验数量有限,给予学生动手操作的机会相对较少.为了弥补这项不足,学生可以利用课余时间对课上完成不满意的实验重做,根据自己的兴趣爱好,选做一些教材上有而没有做的实验,使学生的能力得到充分的发挥,可以在实验室参与毕业学生的综合性实验,学习实验方案设计的同时,提高自身实验动手能力和处理实验突发问题的能力,学生可以自带课题,在指导老师的帮助下进行相关实验,培养自身科学研究的能力.根据我校该方面的教学改革实践,部分学生在大二、大三阶段就已通过实验研究,在国内外期刊发表论文,取得可喜的成绩.
3物理化学实验改革后出现的效果
通过教学改革,充分完成了物理化学实验课程“强化学生对物理化学概念、定律、公式及检测设的认识”以及“培养学生良好的实验观察和操作能力,强化综合能力的训练”两大基本任务U,学生的综合素质得到了提高,特别在对待物理化学实验课程的态度上有了很大的改观,学生的创新能力和综合运用知识的能力得到了提高.
实践证明,实验教学改革受到了大部分学生的欢迎和支持,同时他们也提出了很多很好的建议.这些建议经实验教学改革小组讨论后,部分已纳入下一步改革的考虑范围.今后我们将进一步加大物理化学实验的改革程度,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,争取让学生有更多的锻炼机会,为培养符合新时代要求的合格人才搭建了一个平台.
注释:
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