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)”課程實驗教學(xué)及評價的改革探索
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)綜合性實驗、學(xué)生獨立設(shè)計實驗及實驗室開放等途徑培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力的問題。同時,對學(xué)生實驗成績的評價方式進行了改革探索。
物理化學(xué);實踐教學(xué);實踐能力;學(xué)習(xí)評價
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)后無法直接快速進入行業(yè)實踐中,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)加大實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革力度,以適應(yīng)社會發(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、增強學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力是一個非常重要的問題[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,實驗教學(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)計性實驗,采用開放式實驗管理及計算機輔助教學(xué)等方式,以實現(xiàn)對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。通過實驗過程提高學(xué)生對“物理化學(xué)”相關(guān)理論的理解,提高學(xué)習(xí)興趣和實踐動手能力、創(chuàng)新能力,同時也可以培養(yǎng)學(xué)生獨立工作和協(xié)調(diào)工作的能力[2-4]。
為了培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,我系成立了課題組,在實驗教學(xué)方面進行了改革,其基本思路是把學(xué)生的實踐能力放在首位,把“物理化學(xué)”的基礎(chǔ)理論同實踐結(jié)合,著力將實驗同生產(chǎn)和生活實際相聯(lián)系,使學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力得到提高。
(一)綜合性、設(shè)計性實驗的開發(fā)
綜合性實驗是指實驗內(nèi)容涉及“物理化學(xué)”課程的綜合知識或與本課程相關(guān)知識的實驗,其目的是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的系統(tǒng)思維能力和動手能力;設(shè)計性實驗要求給定實驗?zāi)康?、要求和實驗條件,由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)。
綜合性實驗可使學(xué)生從被動束縛狀態(tài)解脫出來,真正實現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。課題組教師根據(jù)課程內(nèi)容和我院實驗室的條件,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”這三個綜合性實驗,并成功實施了教學(xué),收到了很好的效果。
(二)學(xué)生獨立設(shè)計實驗
學(xué)生獨立設(shè)計實驗是在教師的指導(dǎo)下根據(jù)“物理化學(xué)”課程所學(xué)過的理論知識和“物理化學(xué)”前導(dǎo)課所學(xué)理論知識設(shè)計的實驗。這項工作難度較大,不僅要求學(xué)生具有較好的理論基礎(chǔ),還要求學(xué)生具有獨立思考和設(shè)計能力,同時還要求學(xué)生了解我院實驗室及相關(guān)儀器設(shè)備的情況。學(xué)生獨立設(shè)計實驗采取了班內(nèi)分組的形式。這給了學(xué)生足夠的壓力,同時也給他們帶來了動力。他們不僅要主動到實驗室了解實驗設(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”等10項實驗,這不僅使他們對所學(xué)理論知識有了更深的理解,同時也讓他們學(xué)會了在設(shè)計實驗時考慮更多的問題,如實驗的先進性、科學(xué)性、實用性和現(xiàn)有條件的局限性等。通過實驗的全過程,學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力得到了提升。
(三)創(chuàng)新實驗與實驗室開放
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)計實驗。近兩年來就有11項學(xué)生的創(chuàng)新實驗在學(xué)院立項、結(jié)題并通過驗收,極大地提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和同工程實際相結(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)新能力進行培養(yǎng),實驗室實現(xiàn)了開放,這樣學(xué)生在課外時間就可以自己安排實驗或設(shè)計實驗,由此提高了他們的學(xué)習(xí)主動性。實驗室的開放不僅給學(xué)生增加了動手實踐的機會,也培養(yǎng)了他們獨立思考問題和解決問題的能力。
為了提高實驗教學(xué)環(huán)節(jié)在整個課程中的地位,課題組對學(xué)生實驗成績的評價方式進行了改革,加大了實驗成績在課程總成績中的比重,達到了20%;而且實施了實驗成績不及格不能參加該門課程的考試,要等下學(xué)期實驗補考成績合格后才能參加課程考試的辦法,即實施了實驗成績一票否決制。
實驗成績中,平時實驗考核成績和期末實驗考核成績各占40%,學(xué)生獨立設(shè)計實驗考核成績占20%。
(一)平時實驗考核
平時實驗考核是教師對學(xué)生每次實驗情況進行的考核,包括實驗預(yù)習(xí)、實驗過程和實驗報告三部分。實驗預(yù)習(xí)成績由指導(dǎo)教師在實驗前和實驗現(xiàn)場以提問和檢查的方式進行評定;實驗過程的成績由相關(guān)實驗指導(dǎo)教師在實驗過程中根據(jù)學(xué)生的實驗操作規(guī)范化程度和實驗結(jié)果等進行評定;實驗報告成績由指導(dǎo)教師在批改實驗報告時進行評定。
(二)期末實驗考核
期末實驗考核采用筆試與實驗操作技能相結(jié)合的方式。筆試包括實驗原理、實驗基本操作和實驗裝置方面的理論性和技術(shù)性等問題;實驗操作技能的考核是從學(xué)生能夠獨立進行操作的實驗中隨機抽取一個,由學(xué)生獨立操作,教師通過學(xué)生的實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)獨立設(shè)計實驗的考核
這項考核是在學(xué)生獨立設(shè)計的實驗完成后,由課題組全體教師一起對該設(shè)計進行評審并給出成績。
實踐表明,這樣的實驗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)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,收到了良好的教學(xué)效果。
“物理化學(xué)”實驗教學(xué)及學(xué)習(xí)成績評價的改革,提高了學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和分析解決問題的能力,同時也為其他課程的教學(xué)改革提供了思路。為了鞏固成績及進一步提高實驗教學(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)計性實驗的數(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)計性實驗的類型方面,要開發(fā)與生產(chǎn)實際相關(guān)的工程性實驗項目,使學(xué)生提前接觸專業(yè)內(nèi)容,實現(xiàn)理論與實際的良好結(jié)合;要開發(fā)與日常生活相關(guān)的實驗項目,使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到提高。
(2)實驗成績在整個課程成績中所占的比例仍需進一步提高。在條件許可的情況下,把實驗教學(xué)成績與理論教學(xué)成績分開來算,學(xué)生的實驗成績進行單獨評定,這將更有利于提高實驗教學(xué)效果和學(xué)生的實踐能力。
(3)對學(xué)生獨立設(shè)計實驗的考核評價方法仍需進一步改進。如何準(zhǔn)確地反映學(xué)生的實際動手能力、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,2006,26(5):167-169.
[2]周建敏,牛顯春.“大工程觀”下物理化學(xué)實驗課的教學(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)實驗教學(xué)新體系[J].實驗技術(shù)與管理,2008,25(11):20-23.
[4]金為群,張國艷,王嵐,等.物理化學(xué)實驗課開設(shè)綜合性設(shè)計性實驗的探索[J].高教研究與實踐,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。