这时,需要老师与学生一同钻研才能找到答案。但很多老师采取的敷衍推诿的态度,其实教师的深度参与不仅有利于学生的学习,而且对教师教学水平的提高和科研能力的锻炼都有积极作用。最后是学生学习方面。由于在上述教学环节模式下,学生是被动参与者,往往过分依赖教师指导。为了完成教学任务,教师没有足够的精力对预习环节把关,而且也难以合理评价,因此学生对课前的实验预习只是应付式地完成任务,预习效果较差。教师在课上先讲解实目的、原理、步骤,并进行演示。由于预习效果较差,学生仅凭对实验理论知识的粗浅理解动手做实验,实验过程就成了按现成的步骤机械操作,最后已详细制定的模式处理实验数据完成实验报告即可。在整个过程中,学生需要思考的机会很少,遇到问题也不会分析。因此教学过程完成后学生学到的多是陈述性知识,而能力的培养较少。另外,当前的教学模式下容易让学生以为实验课比理论课容易过关,从而对物理化学实验课重视程度不够。学生的实验兴趣较低,缺乏实事求实的态度和深入探究的精神,对于实验失败和异常的现象候束手无策,容易采回避态度,错失了分析问题、解决问题的机会。最终导致的结果是课程的教学效果难以达到理想的状态,对学生的专业能力发展极为不利。
二物理化学实验教学面临问题的解决思路
总体而言,教学条件方面的问题属于客观方面的问题,而且主要集中于办学经费有限的地方高校,其解决主要靠加大投入,其解决思路较简单。随着国家和地方对高等教育投入的不断加大,地方院校资金来源会增多,获得的资助强度会增大,如省部共建、学科建设、平台建设等方面都有专项资金用于支持人才培养工作,其中教学条件的改善是重要方面,物理化学实验室应积极争取相关的资金支持。另外为了降低大型仪器购置和维护成本,可以采取物理化学实验与仪器分析实验及科研专题实验共享大型仪器的方式,或者物理化学实验与仪器分析课程实验融合的方式,而这方面国内知名高校复旦大学已经有相关经验[5]。通过上述方法,相信这一问题能得到较好的解决。而对于教学过程、教师的“教”以及学生的“学”等方面的问题,主要是主观方面的原因,其解决需要多方共同努力。通过加强教师教学技能培训和教学过程的监督,能帮助教师提升教学技能,促进教师更认真地完成既定的教学任务;通过加强学生学习过程的督促,能使学生学习态度更端正,促进学生更好的完成学习任务。但是上述手段只能在一定程度上改善物理化学实验课程的教学面貌,难以从根本上提升课程的教学效果。只有正视本课程的教学现状,客观分析当前的不足,针对性地改革课程教学内容和模式,才能更有效地解决所面临的问题,从而更有力地促进本科课程教学体系的建设和更新,更好地实现物理化学实验课程在本科教学体系中应有的地位和作用。根据笔者多年的教学经验,要有效地改革物理化学课程教学,最重要的是改革目前保守、呆板的教学内容安排、教学思路和教学方式的设计。本人认为合理使用以下三种新的教学设计思路,有可能使本课程的教学效果显著改进。当然,这些教学方法相信不少同行在实践中已经尝试使用,本人在此加以总结之。
(一)拓展式实验教学法。这种方基于现有的常规教学方式,在教学过程中将实验内容涉及的科学知识或实验技能拓展至实际应用中或者学科发展前沿。通过将实验内容拓展,能较好地调动学生的学习兴趣,调节呆板教学模式下课堂教学的枯燥气氛。让学生感受到所学内容是有很好的应用价值,并引导学生将知识应用,从而激发其钻研精神。例如在讲解二元气-液平衡相图或三元液系相图时,一般学生都学了化工原理等工科课程,因此可以将实验内容与精馏塔或萃取塔的设计联系起来。课后可以要求学生利用实验中获得的基础数据,完成简单的设计和计算步骤。通过采取这种方式,学生在实验过程意识到获得的实验数自己需要用到,会起到较好的鞭策作用,激发学生的积极性和主动性。另一方面,学生意识到实验内容应用价值后,虽然实验任务加重,压力增大了,但并不感到枯燥,反而能激发解决问题的挑战精神。甚至,还可以把化工原理或分离工程的课程设计与相关实验教学结合进行,可能效果会更佳。另一种方式是任课教师在阅读科研文献时,选择一篇合适的研究性论文,其中运用到所讲授的实验内容作为研究手段。在授课前给学生们认真阅读,待实验完成后,根据文献所述的研究对象和研究目的书写一个完整的实验方案。这种方式能较好地激发学生的研究兴趣,锻炼学生的科研能力,也是拓展式实验教学法的一种方式。