应用型人才背景下地方院校物理化学实验教学的探讨

刘润清，黄继明，吴思展

(铜仁学院 材料与化学工程学院，贵州 铜仁 554300)

大学教育在经历了少数人的精英教育，相对多数人的大众化教育后，发展到今天已经是一般人的普及化教育，我们也应客观地看到其发展也遇到了一个瓶颈。2015年10月，教育发布关于《引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》中指出: 高等教育矛盾突现，同质化严重，就业难和就业质量低的问题仍未有效缓解，应用型、复合型、创新型人才培养机制尚未完全建立，人才培养结构和质量尚不适应经济结构调整和产业升级的要求[1]。因此，培养和地方经济社会发展需要相符的应用型才是地方院校发展培养人才的风向标[2]。物理化学实验是面向我院化学师范方向、精细化工、材料、制药工程等专业开设的一门与物理化学理论课程内容相配套的，独立开课的专业的基础实验课程。其教学内容包括热力学、电化学、动力学、相平衡、表面化学与胶体化学等方面，它综合运用了物理学和化学领域中一些重要实验技术，手段及数学运算工具来研究物质的性质和化学反应规律。在教学过程中引导学生利用物理化学及相关理论知识，解决化学、化工过程的基本问题，培养学生具备坚实的实验基础和初步研究的能力，实现由学习知识技能到进行科学研究的初步转化[3]。本文针对目前物理化学实验课程教学的现状与不足，从教学内容、教学资源、考核体系、地方特色等方面的优化进行了探索性研究。本课题组以贵州铜仁地方发展需求为驱动力，围绕我校材料化学专业学生的物理化学实验实践教学改革，探讨一种为地方经济服务的应用型人才培养模式[4]。

1 当前物理化学实验教学存在的不足与问题

以我院精细化工专业的物理化学实验教学为例，我们共开设了8个实验项目，总课时数为30，分别为: 强酸强碱中和热的测定、凝固点降低法测定分子的摩尔质量、硝酸钾溶解热测定、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数、液体饱和蒸汽压测定、Pb-Sn金属相图的绘制、黏度法测定高聚物的相对分子质量、最大气泡压法测定液体的表面张力。结合近俩年的教学经验，总结出当前物理化学实验教学的不足:(1)传统物理化学实验教学开设的多是一些验证性实验，由于其大都是依附于物理化学理论课程，这在一定程度上削弱了学生对物理化学实验的兴趣与积极性，不益培养学生动手动脑能力与科学素养及创新性思维的培养。随着研究手段和实验技术不断进步，学科之间的交叉和综合是化学发展的显著特点。因此，原有的课程体系和课程内容已与时代发展的要求脱节，有必要对其进行改革和优化；(2)大部分实验内容与生产实践，尤其是与学生未来就业行业的关联性不大，缺乏一定的应用性；(3)教学模式也主要是采取传统的模式，如: 学生先进行实验预习，教师再在课堂上讲解实验原理、具体操作方法、实验注意事 项和数据处理方法等等，最后学生再按书本和教师所讲的方法按部就班地做实验。在该模式教学下，学生只是机械性地操作实验，没有独立思考，致使学生在实验过程中没有参与感和成就感，缺乏主动性，缺少创新性思维；(4)在整个实验教学过程中，师生只在课堂上有些互动性，而实验后的互动较少，也缺乏交流平台；(5)在实验成绩考核过程中，往往只凭实验报告来反应学生的实验技能，该方法存在明显的片面性，考核制度不完善。总的来说，当前我校采用的传统物理化学实验教学模式已不能满足应用型人才培养要求，有必要探索一种新的物理化学实验教学模式[5]。

2 物理化学实验教学改革探讨

根据高校改革精神，我校属于逐步转型为应用型大学的改革范围，所以我校的物理化学实验教学改革的首要任务也是面向铜仁，服务地方经济和社会发展需求。例，对于我院材料化学专业的学生来说就是要将其培养成能运用材料学和化学的基础理论、基本知识和基本技能独立进行研究、教学、生产和开发工作的具有良好实践能力的应用型人才。为此，我们对物理化学实验教学改革进行了思考与探索，现将其总结如下。

2.1 实验内容的优化

物理化学实验内容的设置要结合不同专业的特点，对传统的实验内容作出适当的调整。首先，实验内容应与其专业学科理论知识接轨，例如，物理化学实验中的相平衡、电化学等内容与材料学专业的理论基础结合紧密，是储能材料及冶金材料制备技术与工艺等的基础，可以选择“金属相图”、“最大气泡压力法测定液体表面张力”、“溶液吸附法测定固体的比表面积”等实验内容。而制药工程相关专业课程应与制药工程专业应用相结合起来，如将一级反应速率常数测定实验中的蔗糖水解速率常数的测定，改为测定符合一级水解动力学的硫酸链霉素水解速率常数的测定，用于考察药物有效期的研究；燃烧热的测定实验中可以增加测量不同药物的燃烧热，探索如何利用燃烧热的相关知识来判断药物的纯度等[6]。

2.2 教学资源的优化

目前，铜仁学院物理化学实验现有的教学资源较为匮乏，仅局限于实验教材及实验仪器，往往是简单地根据教材的实验步骤和仪器的使用说明来完成整个实验，脱离了教材和说明书，学生将感到实验无从下手。如果把实验教材、实验仪器和实验过程、教学课件有机地结合起来，将极大地提高学生的学习热情和效益，这势必要求我们重视物理化学实验教学多媒体资源和精品课程建设[7]。抓住学生的兴趣点建立资源共享群，将会取得事倍功半的效果。现代大学生都热衷于网络平台，建立物理化学实验QQ群或是微信群，教师可以把相关的教学资源如电子教案、教学视频及相关通知等上传到群里供同学们参阅；同时，教学模式上应强调以学生为主体，我们的实验内容也应该多元化，验证性实验、设计性实验、综合性实验都不可少，同时适时更新实验内容，增设与科研及工程实际应用紧密结合的创新性实验。

2.3 考核体系的优化

物理化学实验课程考核和学生成绩评定方法比较简单，多以考查的方式进行，通常由实验报告和平时成绩俩部分组成。这种考核方会导致一种现象: 部分学生不认真做实验，抄袭实验报告，弄虚作假。此外平时成绩也大多依赖教师的主观判断。因此，现行的物理化学实验课程考核方式不客观，评价不合理。因此,建立公正、合理、客观的物理化学实验课程考核机制是激发学生学习兴趣、培养良好学风、提高教学质量的有效保障。我们需要打破“重理论、轻实践应用”的观念，采用全面的考核方式评定学生的物理化学实验课成绩。比如将实验报告论文化，训练学生的科学思维，要求学生将实验报告以科学论文方式呈现出来，以此来全面训练学生的科学素养。论文要有摘要、关键词。论文主体要解释清楚3个问题: 一是为什么要做实验，即实验的意义；二是如何做的实验，包括实验数据的分析处理； 三是得出了什么结论，并指出需要改进的方向。在论文最后面要列出参考文献。学生在提交实验小论文后，还需要向其他同学和教师汇报实验情况，完成相互交流、共同提高的教学环节[8]。

2.4 强化地方特色

在物理化学理论课授课期间穿插引入将来要开展的基础验证性实验，并在课堂中进行演示，减小理论课和实验课在时间和空间上的脱节，同时，在实验内容上也尽量增加与铜仁当地电解锰，汞触媒行业相关的实验项目。比如，电解锰行业适当增加与电化学相关的实验，电动势的测定，循环伏安法测定电极反应过程，以及非性性平衡关系的B-Z振荡实验等；取消恒温槽性能测定实验，增加溶液表面吸附的测定实验；取消中和热的测定，增加碳钢在碳酸铵溶液中的极化曲线测定实验。通过这样的实验内容调整来强化地方实践特色，与地方行业接轨。

3 结语

随着大众化教育的深入发展，应用型人才培养成为地方院校发展的必然趋势。物理化学实验教学改进是一项长期的任务，笔者只是在师资队伍及教学条件、教学内容、课程考核等方面做了有益的思考，这些建议及改进措施对提高应用型人才培养质量具有一定实用意义。希望这些思考能给大家参考，为物理化学实验课的教学质量及应用型人才培养水平的提高而努力。

参考文献

[1]沈 奇,张 燕,罗 扬.应用型本科实践教学体系的构建与改革[J].实验技术与管理,2010,27(10) : 36-38.

[2]孙长远,齐 珍.应用型本科发展的历史脉络、困厄与出路[J].河北师范大学学报,2014,16(5):68-72.

[3]赵 明,钟志宇,李宏刚,等.物理化学实验教学改革与创新[J].实验科学与技术,2014,12(3):33-35.

[4]任为民,施志毅．国家开放大学建设中几个亟待解决的问题[J].现代远程教育研究,2011,14(2) : 9-13.

[5]潘 越．物理化学实验课程的教学实践与改进[J].山东化工,2016,45(20) : 175-176．

[6]邹桂华,沈广志.制药工程专业物理化学实验教学改革探讨[J].实验室科学,2015,18(1):103-105.

[7]胡新根,胡茂林,方国勇,等.以应用型人才培养为导向的物理化学教学改革[J].广州化工,2012,40(22):154-156.

[8]陈永宝,訾学红,刘淑珍.物理化学实验教学的创新研究[J].大学化学,2013,28(6):12-14.