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【摘要】课程改革已经不再是新鲜事物，其优越性得到了越来越多的人的认同。在这种情况下，如果一味采用传统的方式开展物理化学实验教学，将难以满足学生多样化的学习需求，还会吞噬他们的学习热情，不利于人才培养目标的实现。鉴于此，本文针对大学物理化学实验教学的开展情况，提出了三种全新的改革路径，旨在使教学模式中的不足得到弥补，使教学活动能贴合学生需求，提高人才培养的有效性。
【关键词】物理化学实验 教学改革 路径探索
【基金项目】2018年河北民族师范学院校级教学改革项目：新建地方高校理工科实验课程的新型教学模式研究——以物理化学实验课程为例。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）31-0016-02
前言
物理化学实验是一门实验科学，就是要运用物理学、数学原理与方法揭示化学反应规律[1]。当大量信息技术、科技成果在实验教学领域得到了广泛应用，教学方法、手段等发生了明显改变，教学内容也日渐丰富。物理化學实验具有较强的综合性、理论性、技术性，涵盖了分析化学、有机化学、无机化学、材料科学、生命科学等多学科的内容，能否学好这门课程，掌握更多知识，将会对化学与化工等学科的学习产生直接影响[2]。所以，有必要通过化学物理实验改革，使实验教学水平与质量得到有效提升，既能使学生消化吸收更多的物理化学知识，也能使他们理解知识是怎样产生的，进而提升科学素养。
一、新形势下高校物理化学实验教学的现实必要性
物理化学实验课程是高校课程体系的重要构成部分。其开设的目的既是为了满足物理化学课程教学内容对实验类内容的需求，也是为了帮助学生形成良好的研究性思维和科研思维等，更能够有效地提升学生的实验能力[3]。推动高校物理化学实验教学改革具备一定的现实必要性。其具体体现在：
（一）转变传统教学理念中错误观念的根本需要
推动高校物理化学实验教学改革是转变传统教学理念中错误观念的根本需要。物理化学实验教学是高校课程体系，特别是理工科专业中必修课程[4]。在目前的物理化学实验教学中，教师受传统教学思维影响，在教学中，理论教学的比重依然较大，而实验教学中大多是采用的验证性的实验，缺乏创新性的综合性的实验。这种情况下，实验教学在人才培养中的重要作用被削弱，不仅学生的课程学习效率无法提升，更不利于学生科研能力以及创新能力的有效提升。
（二）进一步提升高校学生实验能力的必然要求
在素质教育背景下，实验能力成为当代科研人才必须具备的一项重要能力，是分析问题、解决问题不可或缺的重要技能。同时，对高校人才培养而言，通过开展有效的实验教学，依靠实验教学实现理论与实践的紧密结合，合而为一，帮助学生提升知识的应用能力，促进学生各方面能力的全面成长。目前，高校在推进物理化学实验教学方面做出了重要的努力，学生的物理化学实验能力也得到了显著的提升。但是，随着社会及经济发展对人才要求的不断提升，高校物理化学实验教学需要紧跟时代发展趋势和行业发展的需求进行合理的优化改革，尤其是要突出应用型人才培养和创新型人才培养，这都要求进一步推进高校物理化学实验教学进行更深层次、更全方位的改革。
（三）丰富和创新高校物理化学实验教学类型的必然要求
目前，高校物理化学实验教学中，验证性实验占据主流，缺少拓展性实验以及综合性实验。一般而言，验证性实验大多是用以辅助或补充理论性教学中缺少的部分，其主要目的是加深学生对相关内容的理解。但是，在当下应用型人才以及创新性人才的培养需求下，单纯依靠验证性实验已然无法满足当下的人才培养需求。因此，这就需要高校充分结合当前高校在物理化学实验教学中面临的突出问题，注重对实验的类型进行改革，例如增加一些拓展性实验、创新性综合实验以及开放性实验等等，契合学科的特点对实验教学的内容予以改革。
（四）优化和创新物理化学实验教学的根本要求
在高校物理化学实验教学中，目前存在教学方法单一，缺乏教学方法和教学资源的引入等问题。在高校物理化学实验教学中，主要是通过案例教学法、示范教学法等。这些教学方法对于帮助学生完成实验，了解相关仪器的使用有着重要的帮助。但是这种形式存在一定的不足，即在知识的灌输和基本操作方面耗费了较多的课时，而一些与实际应用，特别相关行业中的应用等的内容却涉及较少。学生在教师引导下，大多是在模仿和复现老师的示范，并没有真正地调动起学生参与实验的积极性和主动性，不利于培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。同时，在新时代下，一些线上教学资源和教学方法在高校各专业教学中日渐发挥出作用。同时，国内已有不少学者提出了将混合式教学模式引入到实验教学中。但是，目前高校物理化学实验教学中，缺乏一些优质的慕课资源以及线上学习方式的引入，学生学习的积极和主动性并未得到充分的调动，学习过程大多是被动参与其中，这对于学生个体创新能力的提升并无太大的帮助。
二、新形势下改革大学物理化学实验教学改革的具体路径
在阐述大学物理化学实验教学改革的必要性的基础上，下文重点对新形势下改革大学物理化学实验教学改革的具体路径进行探析。具体如下：
（一）以拓展式实验教学法激发学生研究兴趣
拓展式实验教学，就是要充分发挥出常规教学方式的优势，灵活而巧妙地将科学知识、实验技能渗透到教学过程中，实现知识与技能的拓展，使学生了解到最前沿的学科发展信息。实验内容的拓展，帮助学生缩短知识与生活之间的距离，使课堂教学不再枯燥、乏味，让学生对每一个知识点产生更为全面的了解，使他们真正感受到知识的应用价值。如，在教学“二组分双液系相图”时，先要以多种方式了解当前学生的真实水平，发现多数学生都掌握了一定的化工原理，在组织教学过程中，将实验内容与设计精馏塔、萃取塔等联系到一起。教学活动结束后，鼓励学生运用实验中获得的数据信息进行计算。这样一来，学生就会充分意识到实验数据的重要性，会尽自己最大的努力获取可靠、完整的数据信息，增强学习主动性。与此同时，如果学生能真真切切地感受到实验的价值与意义，也会以饱满的热情投入实验当中，产生战胜自我、解决问题的勇气。 （二）以开放式实验教学法强化学生动手能力和思维能力 开放式实验教学最大的优势就是有着较强的包容性、开放性，在实验教学过程中，不会为学生制定标准答案，鼓励学生根据具体情况选择合理的实验材料、工具、方法等。这种教学模式与常规实验教学大相径庭，各个环节都体现出对学生的尊重，能使学生的思维惰性得以克服，使他们将更多的精力用于实验当中。了解实验题目之后，鼓励学生从自己的知识体系中调用合适的内容，设计出较为完善的实验方案，也要鼓励学生以创新思维面对问题，只要能设计出易于操作、可行性较强的实验方案即可。还要注意一点，教师要控制好题目的难易程度，为学生顺利完成任务提供有利条件，既要为学生营造宽松、自由的學习氛围，也要对他们的实验方案把关，对方案中所体现出的创新思维予以肯定，针对不合理的内容与学生进行分析、探讨，使学生掌握设计实验方案的原则。设计出合理的实验方案之后，教师则要对学生的执行过程予以指导，在学生产生困惑、最需要得到帮助的时候来到他们身边，通过适当的点拨、引导，使学生产生顿悟，让他们受到启发，鼓励学生战胜困难、顺利完成实验。大量实践证明，学生拥有着无限的潜能，即使面对同样的题目，他们也会制定出独具特色的方案，有助于培养学生的学习主动性，使他们的思维能力、实践能力得到锻炼。
（三）以混合式教学模式引导学生自主学习
混合式教学，就是要同时发挥出常规教学模式、在线学习的优势，以二者的有效结合完成学习任务。在这一过程中，学生始终都应该扮演着学习的主角与中心，教师则要为他们的自主学习提供服务。混合式学习绝不只是简单地将两种学习模式叠加到一起，而要将多种学习要素融合到一起，满足学生的个性化学习需求，使他们的多种能力得到锻炼、培养，以正确的态度理清师生双方的关系，在教师的监督、引导下，使学生能积极主动地投入学习中，在掌握知识、培养能力的同时，塑造健康向上的“三观”。在物理化学实验课开课之前，教师要对教学内容做出细致分析，确定好单元主题，使学生明确实验课上需完成的任务，为学生提供大量学习资料，并将这些资料上传到网络平台中，鼓励学生利用碎片化时间进行在线预习，在预习的基础上完成各种任务，明白自己在这一部分的学习中存在哪些薄弱之处。在线学习过程中，依托于网络教学平台，学生可以围绕物理化学实验的相关内容展开讨论，教师会对学生的具体情况产生全面了解，找准教学切入点、侧重点，设计出合理的教学方案。实验课堂上，教师根据学习通软件或雨课堂测试自主学习反馈情况，有针对性地对学生进行引导，让学生完成实验任务，加深印象。也可利用学习通等教学APP，发起讨论，在思想碰撞的过程中获得正确结论，增强学生的探究意识。
结语
在新的时代背景下，常规教学模式与学生需求之间存在着较为悬殊的差距，无法促进学生的发展。时代的发展向人才提出了全新的要求，不能只是掌握死知识，而要具备良好的创新意识与能力。所以，教师要积极进行探索，创建与时代发展相贴合的实验教学模式，更好地服务于学生发展。
参考文献：
[1]尤莉艳. 大学物理化学实验教学改革探索[J]. 产业与科技论坛， 2013（24）：192-193.
[2]杨绳岩. 物理化学实验教学改革的探索与实践[J]. 巢湖学院学报， 2013（6）：145-147.
[3]额尔登桑，王奖，赵慧.物理化学实验教学改革的探索与实践[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2010（1）：146-149.
[4]蔡剑红，霍亮，朱凌.新工科理念下的实验课程教学改革与实践探索[J]. 测绘通报，2019（02）：156-161.
作者简介：
周生海（1984.3.10-），男，山东沂水人，博士，副教授，河北民族师范学院化学与化工系教师，研究方向：新型光电功能材料的开发及利用。
【关键词】物理化学实验 教学改革 路径探索
【基金项目】2018年河北民族师范学院校级教学改革项目：新建地方高校理工科实验课程的新型教学模式研究——以物理化学实验课程为例。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）31-0016-02
前言
物理化学实验是一门实验科学，就是要运用物理学、数学原理与方法揭示化学反应规律[1]。当大量信息技术、科技成果在实验教学领域得到了广泛应用，教学方法、手段等发生了明显改变，教学内容也日渐丰富。物理化學实验具有较强的综合性、理论性、技术性，涵盖了分析化学、有机化学、无机化学、材料科学、生命科学等多学科的内容，能否学好这门课程，掌握更多知识，将会对化学与化工等学科的学习产生直接影响[2]。所以，有必要通过化学物理实验改革，使实验教学水平与质量得到有效提升，既能使学生消化吸收更多的物理化学知识，也能使他们理解知识是怎样产生的，进而提升科学素养。
一、新形势下高校物理化学实验教学的现实必要性
物理化学实验课程是高校课程体系的重要构成部分。其开设的目的既是为了满足物理化学课程教学内容对实验类内容的需求，也是为了帮助学生形成良好的研究性思维和科研思维等，更能够有效地提升学生的实验能力[3]。推动高校物理化学实验教学改革具备一定的现实必要性。其具体体现在：
（一）转变传统教学理念中错误观念的根本需要
推动高校物理化学实验教学改革是转变传统教学理念中错误观念的根本需要。物理化学实验教学是高校课程体系，特别是理工科专业中必修课程[4]。在目前的物理化学实验教学中，教师受传统教学思维影响，在教学中，理论教学的比重依然较大，而实验教学中大多是采用的验证性的实验，缺乏创新性的综合性的实验。这种情况下，实验教学在人才培养中的重要作用被削弱，不仅学生的课程学习效率无法提升，更不利于学生科研能力以及创新能力的有效提升。
（二）进一步提升高校学生实验能力的必然要求
在素质教育背景下，实验能力成为当代科研人才必须具备的一项重要能力，是分析问题、解决问题不可或缺的重要技能。同时，对高校人才培养而言，通过开展有效的实验教学，依靠实验教学实现理论与实践的紧密结合，合而为一，帮助学生提升知识的应用能力，促进学生各方面能力的全面成长。目前，高校在推进物理化学实验教学方面做出了重要的努力，学生的物理化学实验能力也得到了显著的提升。但是，随着社会及经济发展对人才要求的不断提升，高校物理化学实验教学需要紧跟时代发展趋势和行业发展的需求进行合理的优化改革，尤其是要突出应用型人才培养和创新型人才培养，这都要求进一步推进高校物理化学实验教学进行更深层次、更全方位的改革。
（三）丰富和创新高校物理化学实验教学类型的必然要求
目前，高校物理化学实验教学中，验证性实验占据主流，缺少拓展性实验以及综合性实验。一般而言，验证性实验大多是用以辅助或补充理论性教学中缺少的部分，其主要目的是加深学生对相关内容的理解。但是，在当下应用型人才以及创新性人才的培养需求下，单纯依靠验证性实验已然无法满足当下的人才培养需求。因此，这就需要高校充分结合当前高校在物理化学实验教学中面临的突出问题，注重对实验的类型进行改革，例如增加一些拓展性实验、创新性综合实验以及开放性实验等等，契合学科的特点对实验教学的内容予以改革。
（四）优化和创新物理化学实验教学的根本要求
在高校物理化学实验教学中，目前存在教学方法单一，缺乏教学方法和教学资源的引入等问题。在高校物理化学实验教学中，主要是通过案例教学法、示范教学法等。这些教学方法对于帮助学生完成实验，了解相关仪器的使用有着重要的帮助。但是这种形式存在一定的不足，即在知识的灌输和基本操作方面耗费了较多的课时，而一些与实际应用，特别相关行业中的应用等的内容却涉及较少。学生在教师引导下，大多是在模仿和复现老师的示范，并没有真正地调动起学生参与实验的积极性和主动性，不利于培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。同时，在新时代下，一些线上教学资源和教学方法在高校各专业教学中日渐发挥出作用。同时，国内已有不少学者提出了将混合式教学模式引入到实验教学中。但是，目前高校物理化学实验教学中，缺乏一些优质的慕课资源以及线上学习方式的引入，学生学习的积极和主动性并未得到充分的调动，学习过程大多是被动参与其中，这对于学生个体创新能力的提升并无太大的帮助。
二、新形势下改革大学物理化学实验教学改革的具体路径
在阐述大学物理化学实验教学改革的必要性的基础上，下文重点对新形势下改革大学物理化学实验教学改革的具体路径进行探析。具体如下：
（一）以拓展式实验教学法激发学生研究兴趣
拓展式实验教学，就是要充分发挥出常规教学方式的优势，灵活而巧妙地将科学知识、实验技能渗透到教学过程中，实现知识与技能的拓展，使学生了解到最前沿的学科发展信息。实验内容的拓展，帮助学生缩短知识与生活之间的距离，使课堂教学不再枯燥、乏味，让学生对每一个知识点产生更为全面的了解，使他们真正感受到知识的应用价值。如，在教学“二组分双液系相图”时，先要以多种方式了解当前学生的真实水平，发现多数学生都掌握了一定的化工原理，在组织教学过程中，将实验内容与设计精馏塔、萃取塔等联系到一起。教学活动结束后，鼓励学生运用实验中获得的数据信息进行计算。这样一来，学生就会充分意识到实验数据的重要性，会尽自己最大的努力获取可靠、完整的数据信息，增强学习主动性。与此同时，如果学生能真真切切地感受到实验的价值与意义，也会以饱满的热情投入实验当中，产生战胜自我、解决问题的勇气。 （二）以开放式实验教学法强化学生动手能力和思维能力 开放式实验教学最大的优势就是有着较强的包容性、开放性，在实验教学过程中，不会为学生制定标准答案，鼓励学生根据具体情况选择合理的实验材料、工具、方法等。这种教学模式与常规实验教学大相径庭，各个环节都体现出对学生的尊重，能使学生的思维惰性得以克服，使他们将更多的精力用于实验当中。了解实验题目之后，鼓励学生从自己的知识体系中调用合适的内容，设计出较为完善的实验方案，也要鼓励学生以创新思维面对问题，只要能设计出易于操作、可行性较强的实验方案即可。还要注意一点，教师要控制好题目的难易程度，为学生顺利完成任务提供有利条件，既要为学生营造宽松、自由的學习氛围，也要对他们的实验方案把关，对方案中所体现出的创新思维予以肯定，针对不合理的内容与学生进行分析、探讨，使学生掌握设计实验方案的原则。设计出合理的实验方案之后，教师则要对学生的执行过程予以指导，在学生产生困惑、最需要得到帮助的时候来到他们身边，通过适当的点拨、引导，使学生产生顿悟，让他们受到启发，鼓励学生战胜困难、顺利完成实验。大量实践证明，学生拥有着无限的潜能，即使面对同样的题目，他们也会制定出独具特色的方案，有助于培养学生的学习主动性，使他们的思维能力、实践能力得到锻炼。
（三）以混合式教学模式引导学生自主学习
混合式教学，就是要同时发挥出常规教学模式、在线学习的优势，以二者的有效结合完成学习任务。在这一过程中，学生始终都应该扮演着学习的主角与中心，教师则要为他们的自主学习提供服务。混合式学习绝不只是简单地将两种学习模式叠加到一起，而要将多种学习要素融合到一起，满足学生的个性化学习需求，使他们的多种能力得到锻炼、培养，以正确的态度理清师生双方的关系，在教师的监督、引导下，使学生能积极主动地投入学习中，在掌握知识、培养能力的同时，塑造健康向上的“三观”。在物理化学实验课开课之前，教师要对教学内容做出细致分析，确定好单元主题，使学生明确实验课上需完成的任务，为学生提供大量学习资料，并将这些资料上传到网络平台中，鼓励学生利用碎片化时间进行在线预习，在预习的基础上完成各种任务，明白自己在这一部分的学习中存在哪些薄弱之处。在线学习过程中，依托于网络教学平台，学生可以围绕物理化学实验的相关内容展开讨论，教师会对学生的具体情况产生全面了解，找准教学切入点、侧重点，设计出合理的教学方案。实验课堂上，教师根据学习通软件或雨课堂测试自主学习反馈情况，有针对性地对学生进行引导，让学生完成实验任务，加深印象。也可利用学习通等教学APP，发起讨论，在思想碰撞的过程中获得正确结论，增强学生的探究意识。
结语
在新的时代背景下，常规教学模式与学生需求之间存在着较为悬殊的差距，无法促进学生的发展。时代的发展向人才提出了全新的要求，不能只是掌握死知识，而要具备良好的创新意识与能力。所以，教师要积极进行探索，创建与时代发展相贴合的实验教学模式，更好地服务于学生发展。
参考文献：
[1]尤莉艳. 大学物理化学实验教学改革探索[J]. 产业与科技论坛， 2013（24）：192-193.
[2]杨绳岩. 物理化学实验教学改革的探索与实践[J]. 巢湖学院学报， 2013（6）：145-147.
[3]额尔登桑，王奖，赵慧.物理化学实验教学改革的探索与实践[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2010（1）：146-149.
[4]蔡剑红，霍亮，朱凌.新工科理念下的实验课程教学改革与实践探索[J]. 测绘通报，2019（02）：156-161.
作者简介：
周生海（1984.3.10-），男，山东沂水人，博士，副教授，河北民族师范学院化学与化工系教师，研究方向：新型光电功能材料的开发及利用。