试谈物理化学把科研引入物理化学实验教学，培养学生自主学习能力

摘要：把科研引入物理化学实验教学，设置有特色的学生感兴趣的科研实验项目，利用自主式教学模式，调动教与学两方面的积极性，培养学生的创新思维和创新实践能力。
关键词：物理化学 实验教学 自主式教学
一、引言
科学研究和培养合格的大学生是高校的两大系统工作，而科研与教学是高校两个不可或缺的重要组成部分，二者相辅相成，如何把科研引入到教学中去，提高教育教学质量，是摆在高校教师面前一个重要而紧迫的任务。重视学生实践能力和创新能力的开发，培养创新型人才，已成为当今高校教育改革的核心。实验教学作为培养学生实践能力的重要教学环节，是促进知识转化、知识拓展和全面提高学生素质的重要教学手段，其教学内容和教学模式的改革，是提高教学质量和培养具有创新意识、创新能力和科学思维方法的高素质人才的需要。因此，我们在总结实验教学中经验的基础上，结合本校实验条件等，对将科研引入物理化学实验教学培养学生自主学习能力进行探索和实践。

二、设计开发科研型创新性物理化学实验项目，激发学生兴趣

以往的专业实验，由于开出的实验项目年年相同，学生来到实验室后只是开始“被动实验”，依据具有培养创新人才的要求，解决目前存在的问题现状，我们提出在物理化学实验教学中逐步增加科研型创新实验项目，实施实验教学与科研相结合，使实验项目不断地变化，把反映当代科学技术成就的新理论和新技术补充到实验项目中去，使本科生能够及时学到最新的学科发展前沿技术和专业理论知识，把握创新性实验的原则和方法，开设一些与当今社会的热点问题相关和学生感兴趣的实验项目。例如，从环境保护、污染防治、节能减排等社会热点话题入手，结合物理化学学术前沿和现在一些常规的测试方法和技术，开展创新性实验项目的设计开发。例如，结合燃料电池新型催化剂材料，开设了测定其电化学性能的实验；结合污染物脱除问题，开设了分析污染物中吸附剂的性能测试实验；结合食品安全等大众热点问题，开设了有关食品添加剂（如表面活性剂）的性质测试实验，结合目前汽车尾气污染的治理问题，开设了溶液还原法制备Rh纳米粒子、双金属Rh-Au/-Al2O3催化剂的制备及三效催化活性的研究等科研小课题。这些小课题具有一定的难度，使学生有机会了解本学科发展的前沿，有利于激发学生的求知和探索精神，有利于培养他们的创新思维和创新意识，提高实践创新能力。

三、建立以学生为主导的、师生互动的自主式实验教学模式

自主学习（autonomous learning）亦称自我调节学习（self-regulated learning），自我指导学习，它是一种学习模式，以学生自主探究为主、教师根据学生的需求加以引导为辅的主体性教学方式。在实验项目选择和制定阶段，教师根据学生的知识水平和训练程度，结合实验的客观条件设定数个课题，学生根据自己的兴趣点入手，开展实验课题的选择。选定课题后，自主查阅文献、参阅相关资料，开展小组讨论和师生间的讨论，分析、确定实验方案，并对实验中可能出现的问题进行分析和判定解决方案，这个过程锻炼了学生的文献调研能力和对于实验的预判断能力和分析能力。
在实验实施过程中，充分调动学生的积极性，发挥他们丰富的想象力，学生根据自己的时间安排，独自完成实验材料的准备、实验用仪器的校准和测试，也可让学生自己动手设计实验装置，鼓励学生探索最佳的实验方法和实验条件，培养锻炼学生的独立思考能力和勤于、勇于动手的能力。在实验过程中，当学生遇到问题时，不是由教师直接给出答案，而是由教师进行导引，由浅入深地提出一系列引导问题，由学生自己一步步的找到相关问题的答案。学生完成实验项目后，会对实验中涉及的原理和操作有更深刻的认识和理解。在实验过程中，也会充分调动学生思维和想象力，将实验现象同理论知识及疑惑或兴趣点结合起来，促进其积极思考，锻炼其创新思维能力和解决问题能力。
在实验完成后的总结阶段，让学生独立对实验数据进行总结处理，鼓励其使用电脑数据处理软件，如Excel和Origin等。实验数据处理完成后，要求学生上交一份科研小论文，而不是传统的实验报告，避免了学生实验报告相互抄袭，甚至复印上届学生实验报告的情况，科研小论文要对实验过程和数据进行总结与思考，加入自己对这个实验的理解和思考，找到其中的关键点，总结是否解决了之前的疑惑，兴趣是否在此过程中得以满足，这个过程锻炼了学生的软件运用能力、分析问题与解决问题能力等综合能力。
在科研论文完成后，要求学生进行幻灯片的制作，并组织学生进行现场答辩，教师和参与整个项目的同学共同积极讨论，分别对答辩情况给出自己的分数，创造一个良好的师生互动、积极向上的氛围，可以锻炼他们的语言表达能力，以及学生对现场提问的思辨能力和综合能力，增强了他们的自信心，提高了学生的学习、思考的积极性。

四、把自主式实验教学应用到物理化学科研实验课的效果

这种实验教学模式建立了一种新的师生关系，教师不再是权威的代表和教材的主讲人，而是鼓励学生积极创新的导引者，教师把学生看作是活动的主体，充分调动学生的学习兴趣及主观能动性，使他们乐学、好学、会学，在学习中体验解决问题的过程。对于学生来说，在做这样的科研小课题不再只是重复别人做过的实验，每一个实验对于他们都是新的挑战，他们由理解和接受式的被动学习转变为探索和研究型的自主学习，而且独自完成整个实验的过程提高了他们源于：普通论文格式范文www.618jyw.com
的分析问题和解决问题的能力，培养了他们的创新能力、创造思维和科研能力，能让他们充分体会自我价值的实现。
五、结束语
众所周知，高等教育法已将高校的职能定位为人才培养、科学研究和社会服务三个方面，其中人才培养是中心，也是高校的基本职能。因此，高效的科研和教学工作都要围绕着人才培养来进行。将自主式教学模式应用到物理化学科研创新型实验教学工作中，激发学生对学习的兴趣和对科学知识的热爱，可以很好地锻炼学生自主学习的能动性，培养他们的创新思维和实践创新能力，使他们成为一代有知识、会学习、善思考的新型人才，而教师也要不断提升自己可持续发展能力，来面对学生时刻提出的问题。
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