【申報(bào)書】《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程

《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程申報(bào)書一、課程目標(biāo)（300字以內(nèi)）《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是化學(xué)、化工專業(yè)學(xué)生的一門必修實(shí)驗(yàn)課，與物理化學(xué)同時(shí)修讀。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要涉及化學(xué)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)以及膠體與界面化學(xué)等內(nèi)容，學(xué)生通過對本課程的學(xué)習(xí)，掌握基本的、重要的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與歸納，加深對物理化學(xué)基本理論和概念的理解，明確物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律之間的關(guān)系，掌握物理化學(xué)的基本研究方法，增強(qiáng)解決實(shí)際化學(xué)問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程、參與實(shí)際工作和進(jìn)行科學(xué)研究打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)，樹立安全觀念，建立綠色化學(xué)思維，樹立學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐、服務(wù)社會(huì)的理想。二、課程建設(shè)及應(yīng)用情況（1500字以內(nèi)）（一）課程發(fā)展歷程及教學(xué)改革要解決的重點(diǎn)問題1、《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程是化學(xué)、化工專業(yè)學(xué)生的一門必修實(shí)驗(yàn)課，已經(jīng)有了12年的建設(shè)歷史。先后完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)了教學(xué)方法，建立了“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式，積極開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)廣度，注重融合課程思政，堅(jiān)持立德樹人。2、課程教學(xué)模式的改革將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論學(xué)習(xí)進(jìn)行有機(jī)融合，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。通過調(diào)整教學(xué)安排，在學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)的時(shí)候合理地進(jìn)行對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課。學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)可以結(jié)合已經(jīng)掌握的理論知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，大大地提高實(shí)驗(yàn)興趣，帶著問題和思考去做實(shí)驗(yàn)。改變教師講授，學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的傳統(tǒng)教學(xué)方法，采用教師講授、儀器操作演示、實(shí)驗(yàn)演示、學(xué)生自講、學(xué)生自學(xué)、提問、討論和指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐等多種教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)模式。在教學(xué)的過程中注重理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和科研興趣。3、建立虛實(shí)結(jié)合的多樣化教學(xué)方式。搭建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提供包含操作訓(xùn)練、綜合提高和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生可以自主進(jìn)入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，保證每個(gè)同學(xué)全程參與實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主觀能動(dòng)性。止匕外，還可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將易出錯(cuò)的地方進(jìn)行特別標(biāo)注與提醒，同時(shí)也將個(gè)人出錯(cuò)的地方進(jìn)行分析，以便學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固相關(guān)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互大大提高了學(xué)習(xí)效率。4、將“課程思政”融入到課程設(shè)計(jì)中《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的課程特點(diǎn)決定了其本身蘊(yùn)含著豐富的思政課程元素。比如我國科學(xué)家對理論研究的貢獻(xiàn),就可以作為培養(yǎng)學(xué)生民族精神和愛國精神很好的切入口。通過實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與歸納，加深對物理化學(xué)基本理論和概念的理解，增強(qiáng)解決實(shí)際化學(xué)問題的能力。同時(shí)也引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)和思考學(xué)習(xí)自然、敬畏自然、保護(hù)自然的科學(xué)發(fā)展觀，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)，樹立安全觀念，建立綠色化學(xué)思維，樹立學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐、服務(wù)社會(huì)的理想。（二）課程內(nèi)容、資源建設(shè)及組織實(shí)施情況、1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容持續(xù)更新物化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的持續(xù)改善，注重理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在教學(xué)中過程中理論聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生感覺到物理化學(xué)課程的實(shí)用性是非常必要的。引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決生活中遇到的一些現(xiàn)象，實(shí)際問題等，培養(yǎng)學(xué)生用創(chuàng)新思維分析問題解決問題的能力。2、教學(xué)與科研相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)教師將自己科研領(lǐng)域的研究課題與物理化學(xué)教學(xué)中的相關(guān)概念、原理結(jié)合起來。可以把書本上枯燥的知識(shí)和科學(xué)研究串聯(lián)到一起,使學(xué)生意識(shí)到物理化學(xué)的學(xué)習(xí)是一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)知過程。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研興趣，給部分學(xué)生提供研究性實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，有部分優(yōu)秀的學(xué)生還取得了一定的研究成果，在大學(xué)各類的創(chuàng)新競賽中獲獎(jiǎng)等。3、積極組織學(xué)生實(shí)施線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)物理化學(xué)課程內(nèi)容繁雜，難點(diǎn)較多，但由于缺少相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，造成了理論知識(shí)學(xué)習(xí)枯燥，學(xué)習(xí)效果較差。造成這部分實(shí)驗(yàn)缺失的主要原因有高成本、高消耗、危險(xiǎn)性、環(huán)境污染以及學(xué)時(shí)太長等問題，針對此，我們積極開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)“含Cr（VI）廢物的處理”，讓學(xué)生虛實(shí)結(jié)合，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提升學(xué)習(xí)效果。（三）課程評價(jià)及改革成效課程組為了保證教學(xué)質(zhì)量，強(qiáng)化課程評價(jià)，改革了以往的課程評價(jià)方法，修訂了《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程評價(jià)體系，應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，效果明顯。修訂和制定的細(xì)則有：1、《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程平時(shí)考核評分細(xì)則，2、完善了《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》自主學(xué)習(xí)與綜合能力訓(xùn)練評分細(xì)則，3、完善《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程培養(yǎng)要求三級(jí)指標(biāo)對應(yīng)的考核環(huán)節(jié)。三、課程特色與創(chuàng)新（500字以內(nèi)）（一）有效開展課程思政通過講述科學(xué)家先進(jìn)事跡，展示我國化學(xué)工業(yè)前沿領(lǐng)域，進(jìn)行愛國教育。借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)和安全事故，增強(qiáng)安全意識(shí)，建立對生命敬畏和尊重的思想。以基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。不說教不硬壓，結(jié)合課程特點(diǎn)，使課程思政潤物細(xì)無聲。（二）建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，寓教于樂，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣將互聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)運(yùn)用到實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)方式,可以充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。本課程設(shè)計(jì)了“含Cr（VI）廢物的處理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)由線上課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后評估三個(gè)環(huán)節(jié)組成。通過該項(xiàng)目，學(xué)生對污水中重金屬離子的處理實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)施和評價(jià)全過程有了全方位的認(rèn)知和體驗(yàn)，達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生安全意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的職業(yè)素養(yǎng),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方案執(zhí)行能力的教學(xué)目標(biāo)。（三）完善評價(jià)體系，加大過程性考核本課程在教學(xué)過程中完善了教學(xué)評價(jià)體系，在原有的評價(jià)體系上融入思政內(nèi)容和虛擬實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容。根據(jù)學(xué)生對于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行全面系統(tǒng)的德育評價(jià)，依據(jù)學(xué)課堂表現(xiàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度、綜合發(fā)展等加大過程性評價(jià)，提高平時(shí)成績所占的比例，將學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展作為評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)尺度，形成教書育人的相互統(tǒng)一。四、課程建設(shè)計(jì)劃（500字以內(nèi)）1、進(jìn)一步積累課程資源，完善物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使其在課程時(shí)間安排，課程內(nèi)容設(shè)置以及教學(xué)方式的多樣性等方面更加完善與合理。2、加強(qiáng)教學(xué)與科研相結(jié)合的教學(xué)理念。培養(yǎng)學(xué)生以科研的狀態(tài)進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)中，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)方案，提出問題，分析問題并解決問題，充分激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性和積極性，改進(jìn)考核機(jī)制，有利于創(chuàng)新思維培養(yǎng)。以科研論文的形式總結(jié)實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對實(shí)際應(yīng)用和科研工作的指導(dǎo)作用。3、加強(qiáng)“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室”建設(shè)，“虛實(shí)結(jié)合”，以解決大型儀