物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的團(tuán)隊(duì)合作模式論文

　　摘要:《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程是化學(xué)化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，是“新工科教育”導(dǎo)向下培養(yǎng)化學(xué)化工類(lèi)人才綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵課程之一。本文結(jié)合《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)的具體情況，針對(duì)《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，提出建立學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并從實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及考核形式三個(gè)方面提出以學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作模式探討《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在整體上優(yōu)化物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)構(gòu)和效果。

　　關(guān)鍵詞:物理化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;團(tuán)隊(duì)合作;改進(jìn)措施

　　《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是化學(xué)化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生必修的一門(mén)綜合性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，它以高等學(xué)校物理化學(xué)課程教學(xué)基本要求為依據(jù)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選題上除了以培養(yǎng)訓(xùn)練高校學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，及加強(qiáng)基本理論的理解為目的的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)外，還引入了一些近代科學(xué)研究基本的物理化學(xué)測(cè)試方法。因此，本課程不僅在化學(xué)專(zhuān)業(yè)的課程體系中具有承前啟后的地位和作用，而且更能具體地體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與理論的緊密聯(lián)系，也是學(xué)生進(jìn)行后續(xù)科研學(xué)習(xí)或生產(chǎn)實(shí)踐的專(zhuān)業(yè)技能之基石。然而，在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程傳統(tǒng)教學(xué)手段明顯模式化，沒(méi)有跟上時(shí)代的發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)正向反饋低靡、學(xué)習(xí)目標(biāo)不明、動(dòng)手能力沒(méi)有得到實(shí)質(zhì)性的鍛煉等現(xiàn)象，表明傳統(tǒng)的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)模式與“新工科教育”的發(fā)展要求相悖，因此必須對(duì)本課程現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)的改革和創(chuàng)新。

　　1團(tuán)隊(duì)合作實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

　　隨著工業(yè)生產(chǎn)的社會(huì)化進(jìn)程加深，合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神在提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，掌握市場(chǎng)需求方面顯得日益重要，任何項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，以及公司單位的管理，都需要一個(gè)和諧而默契的團(tuán)隊(duì)，才能夠有條不紊地進(jìn)行下去。個(gè)體學(xué)習(xí)的教育模式對(duì)大學(xué)生融入社會(huì)造成了一定障礙，團(tuán)隊(duì)合作精神是現(xiàn)代教育及學(xué)生逐漸面對(duì)的一項(xiàng)遲來(lái)的意識(shí)內(nèi)容。不少企業(yè)為了保證組織的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，已明確將“合作精神”或“團(tuán)隊(duì)意識(shí)”作為用人選聘的一項(xiàng)基本要求，要求大學(xué)生將團(tuán)隊(duì)精神融入自身整體素質(zhì)，這對(duì)現(xiàn)代高等教育提出了更高更全方位的要求。另一方面，高校在追求高質(zhì)量學(xué)習(xí)的過(guò)程中，恰恰又忽略了團(tuán)隊(duì)合作模式發(fā)揮的重要意義。高質(zhì)量學(xué)習(xí)的發(fā)生絕不是孤立的，傳統(tǒng)課堂教學(xué)忽視了通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作使學(xué)生的學(xué)習(xí)成果最大化有效教育途徑，且成果受益學(xué)生個(gè)體終身甚至全社會(huì)的積極發(fā)展�，F(xiàn)代高校實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)環(huán)境恰好給教學(xué)過(guò)程提供了適應(yīng)團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)的良好土壤，遺憾的是大量教學(xué)工作者們沒(méi)有將團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)這顆優(yōu)良的教學(xué)種子進(jìn)行精心的培育，以至教學(xué)效果遠(yuǎn)不及教學(xué)目標(biāo)制定的高度，這在《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中尤其明顯。將團(tuán)隊(duì)合作精神融入《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)與時(shí)俱進(jìn)的活力，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)由單維度活動(dòng)變成多維度活動(dòng)，可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)化學(xué)化工學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性，從而能在整體上優(yōu)化課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)和效果。

　　2《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)現(xiàn)狀

　　為了適應(yīng)新時(shí)期國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要，《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)進(jìn)行了多次重大改革。但長(zhǎng)期以來(lái)，其教學(xué)目標(biāo)仍然主要以三方面為主，其一是加深和鞏固物理化學(xué)基本理論知識(shí);其二是掌握物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法;其三是掌握一些基礎(chǔ)儀器的結(jié)構(gòu)原理和操作方法，培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力［1－2］。但隨著我國(guó)工業(yè)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》很難跟上“新工科”人才培養(yǎng)的需求，《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)還存在很多亟需改進(jìn)的地方。

　　2.1教學(xué)維度單一，學(xué)生興致低迷

　　現(xiàn)階段的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采取的教學(xué)方式是先由教師講解實(shí)驗(yàn)基本原理，熟悉實(shí)驗(yàn)儀器結(jié)構(gòu)和操作規(guī)程，學(xué)生按照教師要求逐步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出數(shù)據(jù)并處理得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論［3］。此外，《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》都是借助相應(yīng)的儀器設(shè)備完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程的，由于經(jīng)費(fèi)的限制，學(xué)生分組共用一臺(tái)儀器，形式上表現(xiàn)出3～4人合作完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但由于操作流程的程序簡(jiǎn)化，實(shí)際可能并非全部學(xué)生得到了儀器操作體驗(yàn)，一方面由于學(xué)生的惰性和依賴(lài)性使然，另一方面不能人手一臺(tái)實(shí)驗(yàn)儀器，容易造成學(xué)生眼高手低的現(xiàn)象。在此過(guò)程中，學(xué)生多表現(xiàn)被動(dòng)、缺乏創(chuàng)新，很難起到高效的學(xué)生能力培養(yǎng)作用，長(zhǎng)此下去，勢(shì)必陷入惡性循環(huán)，降低高校物理化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

　　2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目陳舊，缺乏學(xué)科發(fā)展新趨勢(shì)

　　物理化學(xué)學(xué)科正以日新月異的步伐向前發(fā)展，其趨勢(shì)和特點(diǎn)可以概括為:“宏觀研究與微觀研究相結(jié)合，但更多地向微觀層次深入;體相研究與表面相研究相結(jié)合，但更多地向表面延伸;在微觀研究的領(lǐng)域中，表現(xiàn)出靜態(tài)觀測(cè)與動(dòng)態(tài)觀測(cè)相結(jié)合，更多地向動(dòng)態(tài)研究轉(zhuǎn)移;理論與實(shí)踐結(jié)合更為緊密，并進(jìn)入更高的層次［4］�！迸c物理化學(xué)學(xué)科密切相關(guān)的生命、材料、能源、環(huán)境及電子科學(xué)等的迅猛發(fā)展，都給物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更廣闊的理論與實(shí)際課題，迫切需要現(xiàn)代教學(xué)工作者們能夠密切關(guān)注學(xué)科的發(fā)展特征［5］，能適當(dāng)順應(yīng)時(shí)代潮流，開(kāi)設(shè)一些具有學(xué)科發(fā)展代表性的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提升學(xué)生探究事物現(xiàn)象背后科學(xué)規(guī)律的好奇心。而目前《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)部分內(nèi)容較為陳舊［6］，在實(shí)驗(yàn)安排上通常以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，對(duì)提升培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究事物現(xiàn)象背后科學(xué)規(guī)律的信心都不夠。即綜合性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)較少，尤其設(shè)計(jì)性、探究性實(shí)驗(yàn)更是少有提及。

　　3團(tuán)隊(duì)合作模式在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)施方案

　　3.1提供開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

　　基于“因材施教、講求實(shí)效”的原則，根據(jù)學(xué)生不同學(xué)習(xí)理解層次和要求，確定開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。內(nèi)容應(yīng)包括:設(shè)計(jì)性、綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)以及科技發(fā)明、制作、科研論文等課外科技活動(dòng)實(shí)驗(yàn)。提倡學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)閱讀及調(diào)查研究自擬實(shí)驗(yàn)課題，并提出可行性計(jì)劃，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師課題，學(xué)習(xí)解決生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究問(wèn)題。在無(wú)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，實(shí)驗(yàn)室可以部分向?qū)W生開(kāi)放，為學(xué)生提供積極發(fā)揮創(chuàng)造力的平臺(tái)和良好的氛圍。愛(ài)好深度鉆研的學(xué)生可以組建科研分隊(duì)，申請(qǐng)利用開(kāi)放時(shí)間選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。教師應(yīng)鼓勵(lì)引導(dǎo)這類(lèi)學(xué)生團(tuán)隊(duì)參與文獻(xiàn)查閱、設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、討論改進(jìn)計(jì)劃。這不但有利于學(xué)生對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的綜合理解，更重要的是，契合“新工科教育”對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維的全面要求。

　　3.2增設(shè)具有學(xué)科發(fā)展代表性的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

　　開(kāi)設(shè)物理化學(xué)研究型和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在掌握熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、及電化學(xué)等理論知識(shí)和操作技能的同時(shí)，增強(qiáng)理論指導(dǎo)實(shí)際的應(yīng)用意識(shí)，提高創(chuàng)新能力。教師由傳統(tǒng)的知識(shí)傳授型轉(zhuǎn)為指導(dǎo)型，學(xué)生則由被動(dòng)接受型轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與探索型，進(jìn)一步提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的主動(dòng)性及能力。這就要求學(xué)生能夠主動(dòng)組建團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮每個(gè)人的優(yōu)勢(shì)，合力分析解決問(wèn)題。例如，電絮凝技術(shù)廣泛地應(yīng)用在廢水處理的各種行業(yè)，其發(fā)展已進(jìn)入一個(gè)強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程，學(xué)生對(duì)此技術(shù)的了解具有很強(qiáng)的實(shí)踐意義。而有關(guān)電絮凝過(guò)程的實(shí)驗(yàn)一般會(huì)給環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)必修的《水污染控制技術(shù)》課程內(nèi)作為專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)，但非環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生就沒(méi)有機(jī)會(huì)了解這一基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。電絮凝過(guò)程涉及《物理化學(xué)》課程中的電化學(xué)及膠體化學(xué)兩章內(nèi)容，很強(qiáng)地聯(lián)系到了基礎(chǔ)理論知識(shí)點(diǎn);同時(shí)，電絮凝過(guò)程作為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開(kāi)設(shè)時(shí)，所需設(shè)備及藥品耗材也不繁瑣，過(guò)程簡(jiǎn)易可行，可以作為研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生深切體會(huì)物理化學(xué)理論是如何密切聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的。這類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)若由學(xué)生獨(dú)立完成，有一定難度，但若由學(xué)生團(tuán)隊(duì)共同努力，一起探討實(shí)驗(yàn)設(shè)備的搭建及實(shí)驗(yàn)方案的制定，對(duì)學(xué)生將起到很強(qiáng)的鍛煉作用。

　　3.3團(tuán)隊(duì)合作實(shí)驗(yàn)考核形式

　　評(píng)價(jià)考核是合作性學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié)，是檢查教學(xué)效果、評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)的手段，合理的實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程具有反饋?zhàn)饔煤图��?lì)作用［7］。傳統(tǒng)的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，而實(shí)驗(yàn)報(bào)告無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作的狀態(tài)，以至多數(shù)學(xué)生以提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為目的，忽視了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和訓(xùn)練，未能達(dá)到《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)課程的開(kāi)設(shè)目的。因此，需要建立適用于學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作實(shí)驗(yàn)的考核評(píng)價(jià)辦法�？己丝煞譃閷�(shí)驗(yàn)可行性設(shè)計(jì)考核，實(shí)驗(yàn)過(guò)程考核和實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核，分?jǐn)?shù)分配比例分別為20%，50%，30%，這種分?jǐn)?shù)設(shè)置能夠客觀地反映團(tuán)隊(duì)合作物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際情況。這就要求指導(dǎo)教師對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程定期跟蹤，及時(shí)獲取學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況，最終要求團(tuán)隊(duì)將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程以PPT匯報(bào)形式表現(xiàn)，綜合考慮學(xué)生團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)并予以評(píng)定;實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核要求學(xué)生以實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)為單位撰寫(xiě)并提交，指導(dǎo)教師結(jié)合基本理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析能力等對(duì)學(xué)生的報(bào)告成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)分，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不足和出色之處要給出明確的批改意見(jiàn)。新的考核辦法把傳統(tǒng)的結(jié)果質(zhì)量控制轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程質(zhì)量控制，加大平時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中團(tuán)隊(duì)合作交流和操作部分所占的比重。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)合作模式進(jìn)行的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)，必然能對(duì)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、表達(dá)能力起到不同程度的推進(jìn)和鍛煉作用。將團(tuán)隊(duì)合作精神引入《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中，給予課程新的形象和內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)由單維度活動(dòng)變成多維度活動(dòng)，可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而能在整體上優(yōu)化課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)和效果，有效地輔助物理化學(xué)理論課教學(xué)，同時(shí)提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)研究能力，為其今后從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究打下堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

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