環(huán)境類專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

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1重視實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)教育

學(xué)生在做物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)接受了無機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的專業(yè)技能訓(xùn)練，具備了一定的實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)和緊急情況處理辦法。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)與前者略有不同，涉及儀器操作較多，而玻璃儀器使用相對(duì)較少，因此安全用電、氣瓶正確使用方法、如何防止事故發(fā)生以及事故發(fā)生時(shí)應(yīng)急處理措施作為安全教育的重點(diǎn)，是完成物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)生都應(yīng)具備的素養(yǎng)。在安全知識(shí)培訓(xùn)時(shí)，要求學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)，便于突發(fā)事件發(fā)生時(shí)安全有序地撤離實(shí)驗(yàn)室。不少非單獨(dú)設(shè)課或課時(shí)較少的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，往往忽略了安全知識(shí)教育，這不利于學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范操作和樹立“安全第一”的理念，若在今后的工作崗位因缺乏安全意識(shí)而發(fā)生事故，則背離了“產(chǎn)出導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)模式理念。但受學(xué)時(shí)限制，難以細(xì)致地普及物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)。幸運(yùn)的是不少大學(xué)已細(xì)致全面地建立了與安全知識(shí)教育有關(guān)的課程，教師可提供這些課程資源，讓學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前完成要求的安全知識(shí)教育環(huán)節(jié)。為確保學(xué)生認(rèn)真觀看學(xué)習(xí)視頻，可以選取課堂提問或小測(cè)驗(yàn)等不同形式的考核方式，并將成績(jī)計(jì)入總評(píng)成績(jī)，提高學(xué)生對(duì)安全知識(shí)教育的重視程度。

2合理構(gòu)建課程體系

讓新工科理念融入實(shí)驗(yàn)課程中，需對(duì)原有實(shí)驗(yàn)教材做細(xì)致系統(tǒng)的修訂[3]。我校針對(duì)環(huán)境類專業(yè)特點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)教材修訂為三個(gè)層次，第一層次是大綱要求必須完成的實(shí)驗(yàn)，為驗(yàn)證性和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)用于加深學(xué)生對(duì)相應(yīng)理論知識(shí)的理解，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作技能訓(xùn)練，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)覆蓋多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力、知識(shí)運(yùn)用能力和解決實(shí)際問題的能力；第二層次是開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，若完成實(shí)驗(yàn)設(shè)定目標(biāo)，學(xué)生需掌握多門課程，具備查閱文獻(xiàn)并從中找到或受啟發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，并在指導(dǎo)教師啟發(fā)和幫助下，尋找合理的實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)教師應(yīng)鼓勵(lì)和啟發(fā)學(xué)生自己尋找實(shí)驗(yàn)方案，并指出實(shí)驗(yàn)方案中不合理之處，在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師需引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用理論和實(shí)踐知識(shí)、實(shí)現(xiàn)在科技或工程領(lǐng)域創(chuàng)新；第三層次實(shí)驗(yàn)與導(dǎo)師的課題相關(guān)，體現(xiàn)了我校能源特色。該層次實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生進(jìn)入導(dǎo)師課題組，參與導(dǎo)師課題的研究工作，運(yùn)用層次一中的基礎(chǔ)知識(shí)，加強(qiáng)層次二已初步掌握的科學(xué)研究方法，完成研究課題，另外學(xué)生還可以申請(qǐng)大學(xué)生訓(xùn)練計(jì)劃等項(xiàng)目，自行立項(xiàng)并完成項(xiàng)目任務(wù)。該層次意在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、系統(tǒng)的科學(xué)研究或工程觀。第一層和第二層次的實(shí)驗(yàn)在公共實(shí)驗(yàn)室完成，第三層次的實(shí)驗(yàn)在導(dǎo)師研究室完成。第三層次的要求需要學(xué)生在大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃或畢業(yè)論文中完成，這個(gè)過程符合基礎(chǔ)-綜合-創(chuàng)新的基本規(guī)律，實(shí)現(xiàn)師生良性互動(dòng)。

3改變成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

我校環(huán)境類專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)為非單獨(dú)設(shè)課實(shí)驗(yàn)，在評(píng)定成績(jī)時(shí)應(yīng)結(jié)合課程大綱要求，制定詳細(xì)合理的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。單獨(dú)設(shè)課物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)定包含實(shí)驗(yàn)理論考核，可以幫助學(xué)生強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)、使用儀器以及加深所涉及理論知識(shí)的記憶，而環(huán)境類專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)沒有該項(xiàng)考核內(nèi)容。如果要求學(xué)生達(dá)到高水準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，則需采用更靈活多變的考核方式用以督促學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。因此實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)分應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)部分，考核也應(yīng)從這三部分著手。預(yù)習(xí)報(bào)告撰寫、實(shí)驗(yàn)前學(xué)生回答教師問題計(jì)入實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分的考核；學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中操作是否規(guī)范、實(shí)驗(yàn)是否順利完成計(jì)入實(shí)驗(yàn)操作考核；實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫、數(shù)據(jù)處理是否正確、結(jié)果是否準(zhǔn)確、結(jié)果討論計(jì)入實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核。這三部分考核中，應(yīng)增大實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果討論的考核比例，增大實(shí)驗(yàn)操作所占考核比例有助于提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的重視程度；學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是否理解透徹，能夠培養(yǎng)培養(yǎng)靈活運(yùn)用知識(shí)、完成“理論-實(shí)踐-理論”過程深刻領(lǐng)會(huì)知識(shí)的學(xué)生。在實(shí)驗(yàn)開始前，應(yīng)向?qū)W生說明考核方法和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生把握實(shí)驗(yàn)的每一階段，提高學(xué)習(xí)效率。目前，我國正踐行“新工科”建設(shè)，為培養(yǎng)高素質(zhì)、國際化標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生不斷探索實(shí)踐[4]。而物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為學(xué)科基礎(chǔ)課，應(yīng)改變固有的教育模式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的培養(yǎng)理念，不斷探索更新教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、有效學(xué)習(xí)，并能扎實(shí)掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，為高校研究所以及企業(yè)單位輸送優(yōu)質(zhì)的人才。

參考文獻(xiàn)

[1]劉湉煒．新工科建設(shè)的“應(yīng)為”與“可為”[J]．高等工程教育研究，2018(6)：11-15．

[2]馮修猛，歐陽晶晶，楊寧．新工科視域下地方高校儀器類專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索[J]．中國大學(xué)教育，2018(11)：30-34．

[3]馮莉，石美，李保民．物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]．中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2008．

[4]胡天助．STEAM及其對(duì)新工科建設(shè)的啟示[J]．高等工程教育研究，2018(1)：118-123．

作者：石美 高宏峰 鄭宏偉 單位：中國礦業(yè)大學(xué)