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        “物理化學(xué)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)及評價(jià)的改革探索

        2012-08-15 00:47:30劉大成叢麗娜葛偉青羅勝鐵
        唐山學(xué)院學(xué)報(bào) 2012年4期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)成績物理化學(xué)創(chuàng)新能力

        劉大成,叢麗娜,郝 斌,葛偉青,羅勝鐵

        (唐山學(xué)院a.環(huán)境與化學(xué)工程系;b.繼續(xù)教育學(xué)院,河北唐山 063000)

        “物理化學(xué)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)及評價(jià)的改革探索

        劉大成a,b,叢麗娜a,郝 斌a,葛偉青b,羅勝鐵a

        (唐山學(xué)院a.環(huán)境與化學(xué)工程系;b.繼續(xù)教育學(xué)院,河北唐山 063000)

        研究了“物理化學(xué)”課程通過開發(fā)綜合性實(shí)驗(yàn)、學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室開放等途徑培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力的問題。同時(shí),對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的評價(jià)方式進(jìn)行了改革探索。

        物理化學(xué);實(shí)踐教學(xué);實(shí)踐能力;學(xué)習(xí)評價(jià)

        目前,我國高等教育在培養(yǎng)人才方面取得了很大成績,但由于在教學(xué)過程中偏重基礎(chǔ)理論,而對學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面存在欠缺,導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后無法直接快速進(jìn)入行業(yè)實(shí)踐中,而且他們在工作中的創(chuàng)新能力也存在很大的局限性,創(chuàng)造力明顯不足。為此,高校在人才培養(yǎng)過程中應(yīng)加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革力度,以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

        就“物理化學(xué)”課程而言,在教學(xué)過程中如何提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力、增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力是一個(gè)非常重要的問題[1]?!拔锢砘瘜W(xué)”作為化工、材料、環(huán)境等專業(yè)的主干課程,對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起著舉足輕重的作用。由于該課程內(nèi)容抽象、難懂,實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得尤為重要。因此,在該課程的教學(xué)中要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),采用開放式實(shí)驗(yàn)管理及計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等方式,以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。通過實(shí)驗(yàn)過程提高學(xué)生對“物理化學(xué)”相關(guān)理論的理解,提高學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力,同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作和協(xié)調(diào)工作的能力[2-4]。

        一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及實(shí)施

        為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,我系成立了課題組,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行了改革,其基本思路是把學(xué)生的實(shí)踐能力放在首位,把“物理化學(xué)”的基礎(chǔ)理論同實(shí)踐結(jié)合,著力將實(shí)驗(yàn)同生產(chǎn)和生活實(shí)際相聯(lián)系,使學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到提高。

        (一)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開發(fā)

        綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及“物理化學(xué)”課程的綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)知識(shí)的實(shí)驗(yàn),其目的是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的系統(tǒng)思維能力和動(dòng)手能力;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)條件,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)。

        綜合性實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生從被動(dòng)束縛狀態(tài)解脫出來,真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。課題組教師根據(jù)課程內(nèi)容和我院實(shí)驗(yàn)室的條件,先后開發(fā)出了“煤矸石礦物組成初步分析及熱值測定”“二氧化鈦涂膜制備及其潤濕性能測定”和“乙醇水溶液各組份的偏摩爾體積與表面張力的關(guān)系”這三個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),并成功實(shí)施了教學(xué),收到了很好的效果。

        (二)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

        學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是在教師的指導(dǎo)下根據(jù)“物理化學(xué)”課程所學(xué)過的理論知識(shí)和“物理化學(xué)”前導(dǎo)課所學(xué)理論知識(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。這項(xiàng)工作難度較大,不僅要求學(xué)生具有較好的理論基礎(chǔ),還要求學(xué)生具有獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)能力,同時(shí)還要求學(xué)生了解我院實(shí)驗(yàn)室及相關(guān)儀器設(shè)備的情況。學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)采取了班內(nèi)分組的形式。這給了學(xué)生足夠的壓力,同時(shí)也給他們帶來了動(dòng)力。他們不僅要主動(dòng)到實(shí)驗(yàn)室了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況,還必須深入了解相關(guān)儀器的工作原理、應(yīng)用范圍等,由此提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。目前,2009級“化學(xué)工程與工藝”專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)了“氫氧化鐵膠體的制備及其凈化”“金屬的電化學(xué)腐蝕及防護(hù)”等10項(xiàng)實(shí)驗(yàn),這不僅使他們對所學(xué)理論知識(shí)有了更深的理解,同時(shí)也讓他們學(xué)會(huì)了在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)考慮更多的問題,如實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性、科學(xué)性、實(shí)用性和現(xiàn)有條件的局限性等。通過實(shí)驗(yàn)的全過程,學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力得到了提升。

        (三)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室開放

        為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,課題組教師積極指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。近兩年來就有11項(xiàng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在學(xué)院立項(xiàng)、結(jié)題并通過驗(yàn)收,極大地提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和同工程實(shí)際相結(jié)合的能力,為將來工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

        為了更好地對學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了開放,這樣學(xué)生在課外時(shí)間就可以自己安排實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),由此提高了他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)室的開放不僅給學(xué)生增加了動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì),也培養(yǎng)了他們獨(dú)立思考問題和解決問題的能力。

        二、實(shí)驗(yàn)成績評價(jià)的改革

        為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)在整個(gè)課程中的地位,課題組對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的評價(jià)方式進(jìn)行了改革,加大了實(shí)驗(yàn)成績在課程總成績中的比重,達(dá)到了20%;而且實(shí)施了實(shí)驗(yàn)成績不及格不能參加該門課程的考試,要等下學(xué)期實(shí)驗(yàn)補(bǔ)考成績合格后才能參加課程考試的辦法,即實(shí)施了實(shí)驗(yàn)成績一票否決制。

        實(shí)驗(yàn)成績中,平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核成績和期末實(shí)驗(yàn)考核成績各占40%,學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核成績占20%。

        (一)平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核

        平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核是教師對學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行的考核,包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績由指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場以提問和檢查的方式進(jìn)行評定;實(shí)驗(yàn)過程的成績由相關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范化程度和實(shí)驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行評定;實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績由指導(dǎo)教師在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)進(jìn)行評定。

        (二)期末實(shí)驗(yàn)考核

        期末實(shí)驗(yàn)考核采用筆試與實(shí)驗(yàn)操作技能相結(jié)合的方式。筆試包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)基本操作和實(shí)驗(yàn)裝置方面的理論性和技術(shù)性等問題;實(shí)驗(yàn)操作技能的考核是從學(xué)生能夠獨(dú)立進(jìn)行操作的實(shí)驗(yàn)中隨機(jī)抽取一個(gè),由學(xué)生獨(dú)立操作,教師通過學(xué)生的實(shí)際操作來考察其對基本操作技術(shù)的掌握情況,然后給出成績。

        (三)獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的考核

        這項(xiàng)考核是在學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)完成后,由課題組全體教師一起對該設(shè)計(jì)進(jìn)行評審并給出成績。

        實(shí)踐表明,這樣的實(shí)驗(yàn)成績考核評定體系具有可操作性,既準(zhǔn)確地考核了學(xué)生的綜合素質(zhì),又充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,收到了良好的教學(xué)效果。

        三、結(jié)語

        “物理化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)及學(xué)習(xí)成績評價(jià)的改革,提高了學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和分析解決問題的能力,同時(shí)也為其他課程的教學(xué)改革提供了思路。為了鞏固成績及進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,今后在如下方面我們將繼續(xù)探索。

        (1)加大綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的數(shù)量,以滿足不同學(xué)習(xí)興趣學(xué)生的需求。在綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的類型方面,要開發(fā)與生產(chǎn)實(shí)際相關(guān)的工程性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使學(xué)生提前接觸專業(yè)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的良好結(jié)合;要開發(fā)與日常生活相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到提高。

        (2)實(shí)驗(yàn)成績在整個(gè)課程成績中所占的比例仍需進(jìn)一步提高。在條件許可的情況下,把實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績與理論教學(xué)成績分開來算,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績進(jìn)行單獨(dú)評定,這將更有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和學(xué)生的實(shí)踐能力。

        (3)對學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的考核評價(jià)方法仍需進(jìn)一步改進(jìn)。如何準(zhǔn)確地反映學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力,還有待尋求更為客觀的評價(jià)方法。

        [1]趙東江,馬松艷,樊鐵,等.物理化學(xué)課程建設(shè)和教學(xué)改革的探索[J].綏化學(xué)院學(xué)報(bào),2006,26(5):167-169.

        [2]周建敏,牛顯春.“大工程觀”下物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革與探索[J].中國電力教育,2009(11):124-125.

        [3]王旭珍,賈翠英,王新平,等.以學(xué)生為中心,構(gòu)建物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2008,25(11):20-23.

        [4]金為群,張國艷,王嵐,等.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的探索[J].高教研究與實(shí)踐,2006(3):23-24.

        (責(zé)任編校:夏玉玲)

        Physical Chemistry Experimental Teaching and Evaluation Reform Exploration

        LIU Da-chenga,CONG Li-naa,HAO Bina,GE Wei-qingb,LUO Tie-shenga

        (a.Department of Environmental and Chemical Engineering;b.School of Continuing Education,Tangshan Col-lege,Tangshan 063000,China)

        The students’experimental innovation ability is developed by cultivating comprehensive experiments and designing experiments independently by the students and opening the laborato-ry.Meanwhile,the evaluation method of the students’experiments is explored and reformed.

        physical chemistry;experimental teaching;experimental ability;learning evaluation

        G642.423

        A

        1672-349X(2012)04-0095-02

        2012-05-04

        劉大成(1962-),男,河北灤南人,教授,主要從事物理化學(xué)研究。

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