科研式物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

田東亮

（北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院，北京100191）

0 引 言

新世紀(jì)以來(lái)，面對(duì)世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)、科技、教育快速發(fā)展的新形勢(shì)，為了應(yīng)對(duì)來(lái)自各方的壓力和挑戰(zhàn)，具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)人才尤為重要，這就迫切需要建立創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制、健全創(chuàng)新教育課程體系?；瘜W(xué)作為一門實(shí)用性、中心性和研究性很強(qiáng)的專業(yè)學(xué)科，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技創(chuàng)新息息相關(guān)。其中，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)、材料、環(huán)境等相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，需要綜合運(yùn)用物理和數(shù)學(xué)的原理、技術(shù)及運(yùn)算解決化學(xué)中的問(wèn)題。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)通常設(shè)置在大三年級(jí)，是建立在學(xué)生學(xué)習(xí)完無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程基礎(chǔ)上，即將進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)及走向工作崗位或繼續(xù)深造的重要過(guò)渡階段，設(shè)置的一門集實(shí)踐性和綜合研究性很強(qiáng)的課程，是學(xué)生獲得化學(xué)知識(shí)和技能并將其應(yīng)用到實(shí)踐中去的重要橋梁，是培養(yǎng)

學(xué)生創(chuàng)新思維方法和能力的重要環(huán)節(jié)，在化學(xué)與化工、生命科學(xué)與制藥、材料與環(huán)境等相關(guān)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中占有非常重要的地位。因此，如何充分發(fā)揮物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵橋梁作用，對(duì)于培養(yǎng)高水平的研究型人才具有重要的意義［1-3］。但是，傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不適應(yīng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不能充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主動(dòng)性、積極性。因此，難以培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新研究能力［4-6］。為此，以“加強(qiáng)基礎(chǔ)、突出實(shí)踐、重在應(yīng)用、面向創(chuàng)新”為人才培養(yǎng)理念，以培養(yǎng)一流創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究型復(fù)合人才為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校航空航天特色、特殊界面材料等優(yōu)勢(shì)學(xué)科研究特色研究成果，探索并實(shí)踐了研究型物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。主要包括體現(xiàn)空天特色和科研成果的層層遞進(jìn)、階梯式實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)特色課程建設(shè)，科學(xué)研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)（問(wèn)題引導(dǎo)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程和科研論文形式總結(jié)實(shí)驗(yàn)），充分發(fā)揮了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在過(guò)渡階段能力培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)，提高了學(xué)生創(chuàng)新和分析解決問(wèn)題的能力。

1 體現(xiàn)空天和科研的專業(yè)課程建設(shè)

教育教學(xué)不是灌滿一桶水，而是要激發(fā)學(xué)生心里的一團(tuán)火，充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動(dòng)性和能動(dòng)性在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)中具有重要的意義［7-8］。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)、化工、材料等專業(yè)學(xué)生由化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)向?qū)嶋H科研過(guò)程及應(yīng)用過(guò)渡的重要階段，是創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人培養(yǎng)才的重要核心部分。重視學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察、發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力，改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“照方抓藥，一成不變”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，構(gòu)建符合時(shí)代發(fā)展且具有專業(yè)特色的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，是新形勢(shì)下物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方向和重點(diǎn)［9-13］。

1.1 階梯式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力

針對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)脫節(jié)，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)的問(wèn)題，以重視基礎(chǔ)，加強(qiáng)應(yīng)用，突出航空航天材料及我院特殊界面材料專業(yè)研究特色為目標(biāo)，對(duì)我?；瘜W(xué)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)獨(dú)立開設(shè)的16 個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)劃調(diào)整（見(jiàn)表1），根據(jù)實(shí)驗(yàn)中增加的未知性和挑戰(zhàn)性程度，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置分為4 個(gè)部分，即優(yōu)化經(jīng)典實(shí)驗(yàn)（經(jīng)典）4 個(gè)，經(jīng)典實(shí)驗(yàn)增加設(shè)計(jì)部分的實(shí)驗(yàn)（經(jīng)典+設(shè)計(jì)）6 個(gè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）4 個(gè)，拓展綜合實(shí)驗(yàn)（綜合）2 個(gè)。基于此，建立了層層遞進(jìn)、階梯式上升的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高了學(xué)生參與主動(dòng)性和科研創(chuàng)新能力。

（1）優(yōu)化經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要用于幫助理解和掌握物理化學(xué)知識(shí)，設(shè)有熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、膠體與界面化學(xué)部分的4 個(gè)實(shí)驗(yàn)。結(jié)合航空航天及我院特殊界面材料等優(yōu)勢(shì)學(xué)科研究特色，將物理化學(xué)基本理論知識(shí)與之有機(jī)結(jié)合，并緊密聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)、生活，對(duì)原有的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，加深和鞏固學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的理解和掌握。比如在黏度法測(cè)定高聚物的摩爾質(zhì)量實(shí)驗(yàn)中將內(nèi)容調(diào)整為納米材料制備實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)物質(zhì)具體黏度的方法和測(cè)試，增加不同條件配制溶液的對(duì)比，提高了學(xué)生的積極參與和主動(dòng)性。

表1 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整情況

（2）經(jīng)典與設(shè)計(jì)相結(jié)合實(shí)驗(yàn)。在優(yōu)化經(jīng)典物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中設(shè)立一些不確定的因素和參數(shù)，例如，改變溫度、濃度、酸度等，或者上課增加對(duì)比實(shí)驗(yàn)，臨時(shí)通知不同分組學(xué)生處理其他組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，改變以往實(shí)驗(yàn)按部就班，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果一成不變的模式，在老師的主導(dǎo)下，充分地激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中的積極性和主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)，在調(diào)研文獻(xiàn)、操作設(shè)計(jì)和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中提升學(xué)生的探索思維意識(shí)。例如，在經(jīng)典燃燒熱的實(shí)驗(yàn)中，增加了航空液體燃料燃燒熱測(cè)量思考與設(shè)計(jì)，在完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中就會(huì)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解測(cè)試的方法，不僅實(shí)現(xiàn)了航空特色的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)試與設(shè)計(jì)思考，并且建立了處理問(wèn)題的各種方法具有共性的理念，也為創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)和解決問(wèn)題提供了新的途徑，實(shí)現(xiàn)了觸類旁通的效果。在分配系數(shù)和平衡常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，針對(duì)科研中磁響應(yīng)固液復(fù)合界面液體輸運(yùn)中的磁性顆粒穩(wěn)定性問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置了設(shè)計(jì)部分，讓學(xué)生通過(guò)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)原理完成該實(shí)驗(yàn)的思考與設(shè)計(jì)，不僅將經(jīng)典理論與基礎(chǔ)科研相結(jié)合，而且達(dá)到了學(xué)以致用的效果。

（3）增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。立足物理化學(xué)基本理論，針對(duì)同一部分的不同知識(shí)點(diǎn)，選取一部分實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)儀器、藥品的準(zhǔn)備及實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理都由學(xué)生和組內(nèi)成員獨(dú)立完成。如熱力學(xué)部分已經(jīng)進(jìn)行過(guò)的飽和蒸氣壓測(cè)定的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，對(duì)分解反應(yīng)平衡常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)改為了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；相平衡部分，經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了雙液系沸點(diǎn)-組成的繪制，把兩組分金屬體系的相圖的繪制改為了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，給定兩種金屬固體材料，要求查閱資料設(shè)計(jì)具體方案；再如電導(dǎo)法測(cè)定臨界膠束濃度和單分子橫截面積的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，可以要求采用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)不同的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生以科研狀態(tài)進(jìn)行學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究方案，獨(dú)立思考提出問(wèn)題和分析問(wèn)題并最終提出新方案，充分激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性和積極性，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

（4）設(shè)立綜合性實(shí)驗(yàn)。以加深物理化學(xué)基本理論的掌握和應(yīng)用為目標(biāo)，結(jié)合國(guó)際基礎(chǔ)前沿科研成果，選取部分實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的研究型綜合創(chuàng)新能力。針對(duì)學(xué)院在納米材料和特殊浸潤(rùn)界面材料中的研究成果，新增開設(shè)了綜合實(shí)驗(yàn)，如研究自然界特殊浸潤(rùn)表面的浸潤(rùn)性，并仿生制備一些超浸潤(rùn)表面，研究其表面的特殊浸潤(rùn)現(xiàn)象，揭示結(jié)構(gòu)、組成與特殊浸潤(rùn)性能之間的關(guān)系，基于此制備一個(gè)氧化鋅／氧化鈦（或其他材料）微納米結(jié)構(gòu)薄膜，研究其表面在空氣中水滴和水中油滴的浸潤(rùn)性、黏附性在修飾低表面能材料前后的行為，通過(guò)測(cè)試接觸角、滾動(dòng)角和黏附力等，加深對(duì)一些有關(guān)特殊界面現(xiàn)象理論知識(shí)的理解和了解科學(xué)研究過(guò)程。再通過(guò)前面制備的納米氧化鋅／氧化鈦材料，研究其催化性能。這樣就可以將物理化學(xué)中的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)和界面化學(xué)的知識(shí)綜合應(yīng)用，用于分析和解決實(shí)際問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)向綜合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)過(guò)渡的關(guān)鍵。

（5）科研實(shí)踐。在綜合實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將教學(xué)與科學(xué)研究項(xiàng)目實(shí)際訓(xùn)練進(jìn)一步相結(jié)合，通過(guò)具體項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)實(shí)踐相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)和塑造。鼓勵(lì)學(xué)生走進(jìn)科研實(shí)驗(yàn)室，圍繞仿生輕質(zhì)高強(qiáng)復(fù)合材料、仿生智能界面科學(xué)、仿生能源材料與器件3 個(gè)方向，參與到學(xué)院教師的科研課題中，進(jìn)行物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)在實(shí)際科研應(yīng)用中的拓展訓(xùn)練，塑造大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

綜上所述，這種層層遞進(jìn)、階梯式上升的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革，真正體現(xiàn)了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)科研及實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)作用，激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)和提高了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和學(xué)用結(jié)合的能力和科研創(chuàng)新能力。

1.2 專業(yè)特色課程建設(shè)

在專業(yè)特色課程建設(shè)方面，結(jié)合航空航天、特殊界面材料等優(yōu)勢(shì)學(xué)科研究特色，將物理化學(xué)理論知識(shí)緊密聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)、生活，修訂和編寫了實(shí)驗(yàn)講義／教材。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整主要從優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟，提高實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性、綜合性程度，充分發(fā)揮物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的重要作用。例如，熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)中增加了航空燃料的燃燒熱測(cè)定思考與設(shè)計(jì)，特殊界面材料中航空航天防霧、防覆冰的設(shè)計(jì)與思考，特殊界面材料中液體傳輸穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)與思考等。通過(guò)專業(yè)特色課程建設(shè)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，而且樹立了牢固的專業(yè)思想和專業(yè)自豪感，為創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐-理論認(rèn)識(shí)-實(shí)踐的理論聯(lián)系實(shí)際能力培養(yǎng)目標(biāo)，充分發(fā)揮和體現(xiàn)了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的重要作用。反映我校航空航天特色和我院特殊界面材料等優(yōu)勢(shì)學(xué)科研究特色的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，已經(jīng)成功地投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教學(xué)效果良好。

針對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程中設(shè)計(jì)內(nèi)容比例提高導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間緊張的問(wèn)題，建立了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)生可以針對(duì)性地隨時(shí)隨地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，提高預(yù)習(xí)的針對(duì)性，這樣也可以在課堂上提高設(shè)計(jì)討論時(shí)間和提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2 科學(xué)研究型物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

針對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性差，創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足的問(wèn)題，開展了以科學(xué)研究形式的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教學(xué)過(guò)程中充分利用好物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課前、課堂和課后3 個(gè)環(huán)節(jié)。重視學(xué)生觀察、分析和解決問(wèn)題的思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.1 問(wèn)題引導(dǎo)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程

鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生以科研態(tài)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。課前，首先要做好文獻(xiàn)調(diào)研，深入了解實(shí)驗(yàn)背景、應(yīng)用方向和前景。從當(dāng)時(shí)所處的科學(xué)和環(huán)境條件入手，充分認(rèn)知方法的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合目前條件和理論知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，優(yōu)化和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)中可能存在的問(wèn)題。從背景調(diào)研、方案設(shè)計(jì)及過(guò)程預(yù)測(cè)的過(guò)程中，提高了學(xué)生主動(dòng)性和預(yù)習(xí)效果，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立提出、分析和尋求解決問(wèn)題辦法的意識(shí)和創(chuàng)新能力。

在此基礎(chǔ)上，學(xué)生以科研狀態(tài)進(jìn)入物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，教學(xué)過(guò)程中，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生深入思考和討論，逐漸培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，樹立科學(xué)意識(shí)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)和注意實(shí)驗(yàn)中的不確定性及進(jìn)行剖析，在保證實(shí)驗(yàn)安全的前提下，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試創(chuàng)新，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。例如，在燃燒熱的測(cè)定和凝固點(diǎn)的測(cè)定中，大部分教材中都要求壓片，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生提出并嘗試不壓片的效果，通過(guò)比較，學(xué)生了解了壓片設(shè)置的原因和不壓片需要的注意事項(xiàng)，從一個(gè)問(wèn)題上進(jìn)行了徹底的理解和掌握。在測(cè)定臨界膠束濃度的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，很多教材采用了電導(dǎo)率法，有的同學(xué)在預(yù)習(xí)和設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)合接觸角及粘附力測(cè)試實(shí)驗(yàn)，以及表面張力測(cè)試實(shí)驗(yàn)，提出能否采用這類方法進(jìn)行研究，通過(guò)討論分析確定了研究方案，并最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成了自己的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與嘗試，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及理論有了更高層次的認(rèn)識(shí)和理解，而且也會(huì)在更大程度上激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識(shí)。

2.2 科研論文形式總結(jié)實(shí)驗(yàn)

課后總結(jié)實(shí)驗(yàn)是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，在實(shí)際科研工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造中，實(shí)驗(yàn)分析、總結(jié)是必不可少的，往往反映了一個(gè)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)的理解和技能掌握程度。傳統(tǒng)的教學(xué)中往往采用固定模式進(jìn)行報(bào)告總結(jié)，優(yōu)點(diǎn)是形式固定，便于總結(jié)，也便于比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果和批閱。但是，學(xué)生往往直接照抄實(shí)驗(yàn)書，數(shù)據(jù)處理形式僵化，結(jié)果和結(jié)論單一不變，這種報(bào)告也往往不能引起學(xué)生的足夠重視，常常被學(xué)生稱“實(shí)驗(yàn)報(bào)告不就是抄抄算算嗎”“實(shí)驗(yàn)報(bào)告太水了，學(xué)不到什么有用的知識(shí)”等。

撰寫科研論文式實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，可以從整體上把握知識(shí)的獲得方法及其應(yīng)用前景。這樣的報(bào)告形式可以進(jìn)一步檢查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解分析和總結(jié)能力，是實(shí)現(xiàn)科研式物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告的撰寫上，要求報(bào)告格式與基本科研論文的格式一致，如表2 所示。從題目上培養(yǎng)學(xué)生高度概括總結(jié)的能力；摘要中反映學(xué)生對(duì)整體實(shí)驗(yàn)的背景、存在問(wèn)題、解決方法及結(jié)果的理解和把握；關(guān)鍵詞反映總結(jié)報(bào)告的核心表達(dá)；前言介紹反映了學(xué)生對(duì)背景的調(diào)研、存在問(wèn)題的理解；實(shí)驗(yàn)部分反映學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的總結(jié)概括；數(shù)據(jù)處理，結(jié)果和討論是最核心的一部分，一方面，鍛煉學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理的能力，另一方面培養(yǎng)他們對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的挖掘、分析和探討的能力，樹立良好的科學(xué)意識(shí)和創(chuàng)新思維能力，再一方面，還能培養(yǎng)他們良好的語(yǔ)言組織和表達(dá)能力。結(jié)論部分反映學(xué)生對(duì)本實(shí)驗(yàn)中的方法、直接結(jié)論、間接結(jié)論和推論的總結(jié)表達(dá)能力，就是通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)研究，可以得到什么結(jié)論，解決什么問(wèn)題，從中有什么啟發(fā)，有什么應(yīng)用前景；體會(huì)和建議部分主要反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題理解和感受，從獨(dú)立實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題可以給出更好的建議和改進(jìn)方案。通過(guò)報(bào)告的總結(jié)書寫讓學(xué)生進(jìn)一步明確發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力，也可以使得師生共同進(jìn)步，教學(xué)相長(zhǎng)。

表2 科研論文式實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告格式及要求

該教學(xué)模式已成功應(yīng)用于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生普遍接受科研式教學(xué)模式，對(duì)撰寫科研論文式實(shí)驗(yàn)報(bào)告的方法給予了充分肯定，體會(huì)和建議以及問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果表明，學(xué)生認(rèn)為通過(guò)科研式物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，也鍛煉了自己發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)和鍛煉了從事科研的能力和綜合創(chuàng)新能力。

3 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合我校航空航天特色及優(yōu)勢(shì)學(xué)科的前沿科研成果，設(shè)計(jì)了層次遞進(jìn)、階梯式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并進(jìn)行了專業(yè)特色課程建設(shè)；同時(shí)，通過(guò)科學(xué)研究型教學(xué)模式改革，特別是其中的科研論文式實(shí)驗(yàn)報(bào)告等知識(shí)傳授與創(chuàng)新意識(shí)及技能培養(yǎng)模式，建立了適合我校創(chuàng)新性研究型人才培養(yǎng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐模式。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)探索和實(shí)踐，學(xué)生都能很好地適應(yīng)科研總結(jié)模式，能很好地表達(dá)和給出建設(shè)性意見(jiàn)和建議，并最終獲得了良好的教學(xué)效果，不僅培養(yǎng)和提高了學(xué)生的綜合創(chuàng)新思維和能力，也增強(qiáng)了其社會(huì)責(zé)任感，有利于航空航天特色綜合型人才的培養(yǎng)。