基于独立学院化学创新人才的培养 构建创新型物理化学实验教学模式

王卫东

(湖北师范学院 文理学院，湖北 黄石 435002)

基于独立学院化学创新人才的培养 构建创新型物理化学实验教学模式

王卫东

(湖北师范学院 文理学院，湖北 黄石 435002)

以构建创新型物理化学实验教学模式的研究为手段，以学生发展为本，以培养学生创新精神、实践能力为主要内容，构建开放式、探究式的化学实验能力和创新能力培养基地。重视大学生创新能力的培养，通过各种方法提高大学生的动手能力、创新能力和实践能力。

独立学院;物理化学实验;化学创新人才

加快创新人才的培养，推进经济与社会的全面发展，是我国高等教育面临的一项十分紧迫而又重要的战略任务。如何提高大学生的动手能力，培养创新意识，是当前人才培养的关键所在。构建创新型物理化学实验教学模式, 对于独立学院物理化学实验课程的教学和研究，对于更好地培养优秀的化学创新型人才，培养学生各方面的能力和素质，都是非常重要！

物理化学实验课程在化学课程教学中有着重要的地位, 该课程教学不仅有利于完善学生的化学专业知识结构, 而且可培养学生动手操作能力和分析问题, 解决问题的能力[1]。深化物理化学实验课程教学改革，树立新型的教学理念，创建新型的教学模式，利用现代化的教学手段，提高本科学生的素质能力迫在眉睫。这就需要我们加强师范院校物理化学实验的教学改革, 通过改革实验教学内容、教学方法、教学手段等来提高学生的各方面能力和素质。总之，深化物理化学实验课程教学改革，提高学生素质能力培养是每个人值得思考，值得去探讨并付诸行动的重大问题。通过师生共同的努力，物理化学实验这门课程的优越地位将愈加明显，学生素质能力将得到全面的培养和提高。物理化学实验课程应该更多地受到师生的共同重视，从而通过共同努力来进行实验课程的建设和改革，让其发挥更大的效益。

1 构建创新型物理化学实验教学模式

对实践性较强的理工科来说，实验是掌握科学知识和技能的重要手段，是培养学生动手能力与创新能力的重要途径。目前，我国高校在实验教学方面，大多停留在上世纪80-90年代的水平，缺乏创新能力和设计实验的环境，大多采用验证式的实验方法，不利于培养学生的各种能力，难以满足素质教育的要求。那么，如何提高学生对物理化学实验的兴趣，最大可能的促进物理化学实验教学的改革，我们对省内外十几所高校的理工科专业的物理化学实验教学进行了调研，认为科学技术的飞速发展，这就要求教师在教学中加强学生素质能力的培养。为了适应21世纪的高等教育新形式，进行创

新人才培养模式研究，构建新型物理化学实验教学体系，改革物理化学实验教学模式，促进学生动手能力和创造性的发展，成为当前高校实验教学改革进程中刻不容缓的大事。

1.1创新型物理化学实验教学模式研究内容

1) 构建“基础-综合-科研”三阶段多层次实践教学培养体系, 依托化学学科优势，传承实验教学优良传统，以培养学生宽厚的基础知识和创新能力作为人才培养的核心，加强学生对知识的综合应用能力，并在科学研究训练中进一步注重创新意识和研究能力的培养；在多层次环节中，开展拓展性, 综合性实验和开放性实验，体现个性化实验教学，激发优秀学生对于化学研究的兴趣和潜能。

2) 充分发挥学科优势，促进科研与实践教学的融合与发展以“科学研究训练实验”课程为纽带，将学生实践教学延伸到科学研究第一线，设立物理化学开放实验室，本科生参与课题研究成为培养学生能力的重要支持点。重视大学生创新能力的培养，通过各种方法提高大学生的动手能力、创新能力和实践能力，积极组织和指导大学生参加国家级、省部级各类化学实验比赛。

1.2创新型物理化学实验教学模式的实施方案、实施办法

1) 建立系统、完善、科学的化学实验课程新体系。根据素质教育的要求，着眼于化学一级学科层面，建立“基础物理化学实验→综合物理化学实验→开放创新物理化学实验”彼此联系、逐层递进、科学完整的物理化学实验课程新体系。新体系充分体现了“厚基础、宽专业、大综合”的现代教育理念，极大地推动物理化学实验教学改革。

2) 物理化学实验教学内容更新。省级化学实验教学中心的成立为大学化学实验教学创造了条件。在总结了以往的经验和吸收了国内外大学的先进教学理念的基础上，以实验技术要素为主线整合重组了基础类化学实验课程，以综合能力和研究能力培养为目标建设了“综合化学实验”。综合化学实验是打破原来专门化实验，取消了二级学科的专业界限，在化学一级学科层面上建立的内容交叉、技术综合的实验。这些实验项目跨两个以上二级学科或跨两个以上一级学科，大多数内容均直接来自于教师的科学研究成果, 将比较多的基本理论、基本实验技能融合在一个实验中，使实验内容综合联系化学、化工、材料、环境等学科，大多数综合化学实验均综合了无机或有机化合物的制备、分离提纯、物理化学性质的测试、结构表征及其在催化剂、传感材料、功能材料等领域的实际应用，具有系统性和创新性。使实验教学更加接近于实际，增加了学生学习的兴趣，培养和提高学生解决实际问题的能力。

3) 学生自主实验的创新与实践

课堂内容模式取消了单纯的验证性实验，由基本操作到多个层次的综合，由多个层次的综合到设计创新；从2006年开始全面启动开放化学实验室。开放化学实验室目前进行的内容分为二部分:

① 消化型内容：主要进行基本知识、基本操作、基本技能的强化训练。针对大一学生来自不同的中学，实验基础相差较大,那些实验基础能力较差的学生,在课堂规定的时间内达不到基本要求,可以自选时间来开放实验室进行再训练,直至达到基本要求为止。

② 提高型内容：主要针对大二、大三实验理论、实验技能优良、学有余力的优秀生。这部分内容选题要求前瞻、新颖，学生以课题组为单位结合本院的科研工作自选课题，在教师的指导下经过立项申请、课题组答辩和专家组评审确定立项后来开放实验室进行科研活动。实验中心提供必要的实验场地和仪器设备及大部分实验试剂，学院、学校给每个课题组400元经费的资助，由课题组负责人统一掌握，用来支付资料、检测等费用。资助期限一般为一年。学生根据自己上课情况自主安排时间进入开放实验室，利用课余、节假日等时间进行实验。在开放创新实验过程中学生在充分查阅资料的基础上自行设计实验方案，经教师审阅后进行操作，在实验的基础上撰写研究论文，使学生受到从查阅资料、设计实验方案、实验操作到书写论文全过程的科研训练。显然，开放化学实验对培养学生素质、创新思维能力和团队精神优势得天独厚。

4) 计算机辅助物理化学实验教学

随着科学技术的迅猛发展，计算机技术已在各领域得到广泛的应用，特别是在物理化学实验教学中的应用更具有广泛性。物理化学实验多媒体课件及其教学网络的制作与应用是改革师范院校物理化学实验课程教学方法和教学手段的主要途径。应用计算机多媒体教学技术和网络技术来辅助物理化学实验教学，构建合理的物理化学实验网络课程教学资源平台，为学生获取丰富的教学资源, 实行个性化学习提供自由的空间。物理化学实验课程网页可以为学生提供丰富的课程内容、课程文献资源, 实现以学生为主体的教学优化，能较好地培养学生的自学能力、独立工作能力。使得教师和学生的教学活动不在局限与课堂，大家可通过计算机，在自己认为合适的地点和时间，通过计算机网络和CAI软件从事教学活动。通过这样的学习，淡化了教师的作用，突出了学生的自主性和主动性，有利于对学生自学能力和综合素质能力的培养，利用网上论坛和留言系统让老师实时掌握学生存在的问题。

通过采用多种实验形式和现代化的教学手段(多媒体、网络等)，实现了物理化学实验教学模式的多元化和教学内容的创新。

1) 制作基础物理化学实验基本操作视频演示: 目的是规范教师与学生的基本操作，使学生打下坚实宽厚的实验技能基础。该内容以多媒体播放格式放到网站上，学生通过互联网可以随时观看。

2) 网络模拟物理化学实验的建设: 构建“虚拟物理化学实验室”和化学实验常用仪器设备素材库，为相关人员提供互联网上物理化学实验的模拟操作。

3) 物理化学实验多媒体教学软件的研制: 我们充分考虑到物理化学实验和仪器设备的特点。运用各种多媒体技术，力求达到物理化学实验教学的系统性、科学性与图象画面的完整性、美观性和生动性的较好统一。相信随着多媒体技术的不断发展，物理化学实验多媒体教学软件的研制和开发将会向更完美的方向发展，从而达到提高物理化学实验教学质量目的。

4) 建设开放性物理化学实验室，形成新的物理化学实验教学管理模式。对物理化学实验教学进行改革，既保留了优秀的验证性实验，又更新了实验内容，增强综合性、设计性及创新实验，这样，不仅开拓了学生的知识面，而且培养了学生的创新思维和创造意识。但常规的实验教学管理模式已不适应要求，尤其是综合性、设计性实验和创新实验的开设，往往需要大量的时间和精力，不像一般的基础性实验按实验指导书的规定即可完成，它需要付出创造性的劳动，对优选出来的创新作品，需立项并进行制作，以参加更高层次的创新设计竞赛。建立物理化学开放性实验室，是物理化学实验教学模式的一种改革，也是物理化学实验教学改革的方向，其思路是鼓励学生在课余时间参加开放式实验、创新实验、科研和各类社会活动，提高实验教学水平，进一步加强素质教育，提高学生综合创新能力，培养创新人才。

2 构建创新型物理化学实验教学效果

以理论教学带动物理化学实验教学的改革，以实验创新促进实验室建设，以实验创新促进师资队伍的建设，以实验创新提高学生对实验的兴趣，以实验创新增强学生的动手能力、创新能力和实践能力。以创新实验基地与创新人才培养的有机结合为切入点，以创新设计和创新竞赛为手段，改革高校学生创新能力培养的模式，解决高校创新型人才培养需解决的关键问题。以学生发展为本，以培养学生创新精神、实践能力为主要内容，构建开放式、探究式的化学实验能力和创新能力培养基地。结合化学专业的特点，要求学生理论和实践并重，特别是对物理化学实验教学的改革，进行了一些有益的尝试，构建并逐步完善了“基础-综合-开放” 三阶段多层次实践能力教学培养体系，以培养学生宽厚的基础知识和创新能力作为人才培养的核心。开放物理化学实验室，加强学生对知识的综合应用能力, 努力提高学生的学习兴趣及动手能力。重视大学生创新能力的培养，通过各种方法提高大学生的动手能力、创新能力和实践能力，以全面提高学生综合能力和独立工作能力，适应社会市场经济发展的需要。

通过创新型物理化学实验教学模式的研究与实践，大力开展科技创新活动，营造良好的科技创新氛围，通过各种方法提高大学生的动手能力、创新能力和实践能力，逐步使其规范化、制度化；促进物理化学实验教学的改革，以创新促进实验室建设，以创新促进师资队伍的建设，以创新提高学生对实验的兴趣，以创新竞赛激发学生的学习热情，促进学风建设，以创新增强学生的自信心，创业意识。

[1]陈 芳，易回阳，王卫东,等. 物理化学实验[M]. 武汉: 武汉大学出版社, 2013.

Cultivatingchemicalinnovativetalentsbasedontheindependentcollege,buildinginnovativeteachingmodeofphysicalchemistryexperiment

WANG Wei-dong

(Department of Chemistry and Chemical Engineering,College of Arts and Science College,Hubei Normal University，Huangshi 435002,China)

To build innovative teaching mode of physical chemistry experiment as the research method，the development of students oriented，to cultivate students' creation spirit and practice ability as the main content，construct open and inquiry-based experimental and innovative ability cultivation station. Attention to cultivating innovative ability of undergraduates, improve their operative ability, creation ability and practice ability through various means.

independent college ; physical chemistry experiment; chemical creative talents

2013—12—12

湖北师范学院文理学院教研项目(XJ201301)资助

王卫东(1964— )，男，辽宁锦州人，教授，主要从事结构化学，物理化学教学与研究.

O6-31

A

1009-2714(2014)02- 0098- 04

10.3969/j.issn.1009-2714.2014.02.022