基于獨立學院化學創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 構建創(chuàng)新型物理化學實驗教學模式

王衛(wèi)東

(湖北師范學院 文理學院，湖北 黃石 435002)

基于獨立學院化學創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 構建創(chuàng)新型物理化學實驗教學模式

王衛(wèi)東

(湖北師范學院 文理學院，湖北 黃石 435002)

以構建創(chuàng)新型物理化學實驗教學模式的研究為手段，以學生發(fā)展為本，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、實踐能力為主要內容，構建開放式、探究式的化學實驗能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地。重視大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，通過各種方法提高大學生的動手能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。

獨立學院;物理化學實驗;化學創(chuàng)新人才

加快創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，推進經濟與社會的全面發(fā)展，是我國高等教育面臨的一項十分緊迫而又重要的戰(zhàn)略任務。如何提高大學生的動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，是當前人才培養(yǎng)的關鍵所在。構建創(chuàng)新型物理化學實驗教學模式, 對于獨立學院物理化學實驗課程的教學和研究，對于更好地培養(yǎng)優(yōu)秀的化學創(chuàng)新型人才，培養(yǎng)學生各方面的能力和素質，都是非常重要！

物理化學實驗課程在化學課程教學中有著重要的地位, 該課程教學不僅有利于完善學生的化學專業(yè)知識結構, 而且可培養(yǎng)學生動手操作能力和分析問題, 解決問題的能力[1]。深化物理化學實驗課程教學改革，樹立新型的教學理念，創(chuàng)建新型的教學模式，利用現(xiàn)代化的教學手段，提高本科學生的素質能力迫在眉睫。這就需要我們加強師范院校物理化學實驗的教學改革, 通過改革實驗教學內容、教學方法、教學手段等來提高學生的各方面能力和素質。總之，深化物理化學實驗課程教學改革，提高學生素質能力培養(yǎng)是每個人值得思考，值得去探討并付諸行動的重大問題。通過師生共同的努力，物理化學實驗這門課程的優(yōu)越地位將愈加明顯，學生素質能力將得到全面的培養(yǎng)和提高。物理化學實驗課程應該更多地受到師生的共同重視，從而通過共同努力來進行實驗課程的建設和改革，讓其發(fā)揮更大的效益。

1 構建創(chuàng)新型物理化學實驗教學模式

對實踐性較強的理工科來說，實驗是掌握科學知識和技能的重要手段，是培養(yǎng)學生動手能力與創(chuàng)新能力的重要途徑。目前，我國高校在實驗教學方面，大多停留在上世紀80-90年代的水平，缺乏創(chuàng)新能力和設計實驗的環(huán)境，大多采用驗證式的實驗方法，不利于培養(yǎng)學生的各種能力，難以滿足素質教育的要求。那么，如何提高學生對物理化學實驗的興趣，最大可能的促進物理化學實驗教學的改革，我們對省內外十幾所高校的理工科專業(yè)的物理化學實驗教學進行了調研，認為科學技術的飛速發(fā)展，這就要求教師在教學中加強學生素質能力的培養(yǎng)。為了適應21世紀的高等教育新形式，進行創(chuàng)

新人才培養(yǎng)模式研究，構建新型物理化學實驗教學體系，改革物理化學實驗教學模式，促進學生動手能力和創(chuàng)造性的發(fā)展，成為當前高校實驗教學改革進程中刻不容緩的大事。

1.1創(chuàng)新型物理化學實驗教學模式研究內容

1) 構建“基礎-綜合-科研”三階段多層次實踐教學培養(yǎng)體系, 依托化學學科優(yōu)勢，傳承實驗教學優(yōu)良傳統(tǒng)，以培養(yǎng)學生寬厚的基礎知識和創(chuàng)新能力作為人才培養(yǎng)的核心，加強學生對知識的綜合應用能力，并在科學研究訓練中進一步注重創(chuàng)新意識和研究能力的培養(yǎng)；在多層次環(huán)節(jié)中，開展拓展性, 綜合性實驗和開放性實驗，體現(xiàn)個性化實驗教學，激發(fā)優(yōu)秀學生對于化學研究的興趣和潛能。

2) 充分發(fā)揮學科優(yōu)勢，促進科研與實踐教學的融合與發(fā)展以“科學研究訓練實驗”課程為紐帶，將學生實踐教學延伸到科學研究第一線，設立物理化學開放實驗室，本科生參與課題研究成為培養(yǎng)學生能力的重要支持點。重視大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，通過各種方法提高大學生的動手能力、創(chuàng)新能力和實踐能力，積極組織和指導大學生參加國家級、省部級各類化學實驗比賽。

1.2創(chuàng)新型物理化學實驗教學模式的實施方案、實施辦法

1) 建立系統(tǒng)、完善、科學的化學實驗課程新體系。根據素質教育的要求，著眼于化學一級學科層面，建立“基礎物理化學實驗→綜合物理化學實驗→開放創(chuàng)新物理化學實驗”彼此聯(lián)系、逐層遞進、科學完整的物理化學實驗課程新體系。新體系充分體現(xiàn)了“厚基礎、寬專業(yè)、大綜合”的現(xiàn)代教育理念，極大地推動物理化學實驗教學改革。

2) 物理化學實驗教學內容更新。省級化學實驗教學中心的成立為大學化學實驗教學創(chuàng)造了條件。在總結了以往的經驗和吸收了國內外大學的先進教學理念的基礎上，以實驗技術要素為主線整合重組了基礎類化學實驗課程，以綜合能力和研究能力培養(yǎng)為目標建設了“綜合化學實驗”。綜合化學實驗是打破原來專門化實驗，取消了二級學科的專業(yè)界限，在化學一級學科層面上建立的內容交叉、技術綜合的實驗。這些實驗項目跨兩個以上二級學科或跨兩個以上一級學科，大多數內容均直接來自于教師的科學研究成果, 將比較多的基本理論、基本實驗技能融合在一個實驗中，使實驗內容綜合聯(lián)系化學、化工、材料、環(huán)境等學科，大多數綜合化學實驗均綜合了無機或有機化合物的制備、分離提純、物理化學性質的測試、結構表征及其在催化劑、傳感材料、功能材料等領域的實際應用，具有系統(tǒng)性和創(chuàng)新性。使實驗教學更加接近于實際，增加了學生學習的興趣，培養(yǎng)和提高學生解決實際問題的能力。

3) 學生自主實驗的創(chuàng)新與實踐

課堂內容模式取消了單純的驗證性實驗，由基本操作到多個層次的綜合，由多個層次的綜合到設計創(chuàng)新；從2006年開始全面啟動開放化學實驗室。開放化學實驗室目前進行的內容分為二部分:

① 消化型內容：主要進行基本知識、基本操作、基本技能的強化訓練。針對大一學生來自不同的中學，實驗基礎相差較大,那些實驗基礎能力較差的學生,在課堂規(guī)定的時間內達不到基本要求,可以自選時間來開放實驗室進行再訓練,直至達到基本要求為止。

② 提高型內容：主要針對大二、大三實驗理論、實驗技能優(yōu)良、學有余力的優(yōu)秀生。這部分內容選題要求前瞻、新穎，學生以課題組為單位結合本院的科研工作自選課題，在教師的指導下經過立項申請、課題組答辯和專家組評審確定立項后來開放實驗室進行科研活動。實驗中心提供必要的實驗場地和儀器設備及大部分實驗試劑，學院、學校給每個課題組400元經費的資助，由課題組負責人統(tǒng)一掌握，用來支付資料、檢測等費用。資助期限一般為一年。學生根據自己上課情況自主安排時間進入開放實驗室，利用課余、節(jié)假日等時間進行實驗。在開放創(chuàng)新實驗過程中學生在充分查閱資料的基礎上自行設計實驗方案，經教師審閱后進行操作，在實驗的基礎上撰寫研究論文，使學生受到從查閱資料、設計實驗方案、實驗操作到書寫論文全過程的科研訓練。顯然，開放化學實驗對培養(yǎng)學生素質、創(chuàng)新思維能力和團隊精神優(yōu)勢得天獨厚。

4) 計算機輔助物理化學實驗教學

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，計算機技術已在各領域得到廣泛的應用，特別是在物理化學實驗教學中的應用更具有廣泛性。物理化學實驗多媒體課件及其教學網絡的制作與應用是改革師范院校物理化學實驗課程教學方法和教學手段的主要途徑。應用計算機多媒體教學技術和網絡技術來輔助物理化學實驗教學，構建合理的物理化學實驗網絡課程教學資源平臺，為學生獲取豐富的教學資源, 實行個性化學習提供自由的空間。物理化學實驗課程網頁可以為學生提供豐富的課程內容、課程文獻資源, 實現(xiàn)以學生為主體的教學優(yōu)化，能較好地培養(yǎng)學生的自學能力、獨立工作能力。使得教師和學生的教學活動不在局限與課堂，大家可通過計算機，在自己認為合適的地點和時間，通過計算機網絡和CAI軟件從事教學活動。通過這樣的學習，淡化了教師的作用，突出了學生的自主性和主動性，有利于對學生自學能力和綜合素質能力的培養(yǎng)，利用網上論壇和留言系統(tǒng)讓老師實時掌握學生存在的問題。

通過采用多種實驗形式和現(xiàn)代化的教學手段(多媒體、網絡等)，實現(xiàn)了物理化學實驗教學模式的多元化和教學內容的創(chuàng)新。

1) 制作基礎物理化學實驗基本操作視頻演示: 目的是規(guī)范教師與學生的基本操作，使學生打下堅實寬厚的實驗技能基礎。該內容以多媒體播放格式放到網站上，學生通過互聯(lián)網可以隨時觀看。

2) 網絡模擬物理化學實驗的建設: 構建“虛擬物理化學實驗室”和化學實驗常用儀器設備素材庫，為相關人員提供互聯(lián)網上物理化學實驗的模擬操作。

3) 物理化學實驗多媒體教學軟件的研制: 我們充分考慮到物理化學實驗和儀器設備的特點。運用各種多媒體技術，力求達到物理化學實驗教學的系統(tǒng)性、科學性與圖象畫面的完整性、美觀性和生動性的較好統(tǒng)一。相信隨著多媒體技術的不斷發(fā)展，物理化學實驗多媒體教學軟件的研制和開發(fā)將會向更完美的方向發(fā)展，從而達到提高物理化學實驗教學質量目的。

4) 建設開放性物理化學實驗室，形成新的物理化學實驗教學管理模式。對物理化學實驗教學進行改革，既保留了優(yōu)秀的驗證性實驗，又更新了實驗內容，增強綜合性、設計性及創(chuàng)新實驗，這樣，不僅開拓了學生的知識面，而且培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造意識。但常規(guī)的實驗教學管理模式已不適應要求，尤其是綜合性、設計性實驗和創(chuàng)新實驗的開設，往往需要大量的時間和精力，不像一般的基礎性實驗按實驗指導書的規(guī)定即可完成，它需要付出創(chuàng)造性的勞動，對優(yōu)選出來的創(chuàng)新作品，需立項并進行制作，以參加更高層次的創(chuàng)新設計競賽。建立物理化學開放性實驗室，是物理化學實驗教學模式的一種改革，也是物理化學實驗教學改革的方向，其思路是鼓勵學生在課余時間參加開放式實驗、創(chuàng)新實驗、科研和各類社會活動，提高實驗教學水平，進一步加強素質教育，提高學生綜合創(chuàng)新能力，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

2 構建創(chuàng)新型物理化學實驗教學效果

以理論教學帶動物理化學實驗教學的改革，以實驗創(chuàng)新促進實驗室建設，以實驗創(chuàng)新促進師資隊伍的建設，以實驗創(chuàng)新提高學生對實驗的興趣，以實驗創(chuàng)新增強學生的動手能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。以創(chuàng)新實驗基地與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有機結合為切入點，以創(chuàng)新設計和創(chuàng)新競賽為手段，改革高校學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的模式，解決高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需解決的關鍵問題。以學生發(fā)展為本，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、實踐能力為主要內容，構建開放式、探究式的化學實驗能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地。結合化學專業(yè)的特點，要求學生理論和實踐并重，特別是對物理化學實驗教學的改革，進行了一些有益的嘗試，構建并逐步完善了“基礎-綜合-開放” 三階段多層次實踐能力教學培養(yǎng)體系，以培養(yǎng)學生寬厚的基礎知識和創(chuàng)新能力作為人才培養(yǎng)的核心。開放物理化學實驗室，加強學生對知識的綜合應用能力, 努力提高學生的學習興趣及動手能力。重視大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，通過各種方法提高大學生的動手能力、創(chuàng)新能力和實踐能力，以全面提高學生綜合能力和獨立工作能力，適應社會市場經濟發(fā)展的需要。

通過創(chuàng)新型物理化學實驗教學模式的研究與實踐，大力開展科技創(chuàng)新活動，營造良好的科技創(chuàng)新氛圍，通過各種方法提高大學生的動手能力、創(chuàng)新能力和實踐能力，逐步使其規(guī)范化、制度化；促進物理化學實驗教學的改革，以創(chuàng)新促進實驗室建設，以創(chuàng)新促進師資隊伍的建設，以創(chuàng)新提高學生對實驗的興趣，以創(chuàng)新競賽激發(fā)學生的學習熱情，促進學風建設，以創(chuàng)新增強學生的自信心，創(chuàng)業(yè)意識。

[1]陳 芳，易回陽，王衛(wèi)東,等. 物理化學實驗[M]. 武漢: 武漢大學出版社, 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

湖北師范學院文理學院教研項目(XJ201301)資助

王衛(wèi)東(1964— )，男，遼寧錦州人，教授，主要從事結構化學，物理化學教學與研究.

O6-31

A

1009-2714(2014)02- 0098- 04

10.3969/j.issn.1009-2714.2014.02.022