【申报书】《物理化学实验》虚拟仿真实验教学一流课程

《物理化学实验》虚拟仿真实验教学一流课程申报书一、课程目标（300字以内）《物理化学实验》是化学、化工专业学生的一门必修实验课，与物理化学同时修读。实验内容主要涉及化学动力学、热力学、结构化学以及胶体与界面化学等内容，学生通过对本课程的学习，掌握基本的、重要的物理化学实验技术，通过实验数据的处理和实验结果的分析与归纳，加深对物理化学基本理论和概念的理解，明确物质的物理化学性质与化学反应规律之间的关系，掌握物理化学的基本研究方法，增强解决实际化学问题的能力，为学习后续课程、参与实际工作和进行科学研究打下扎实的基础。同时培养学生团队意识，树立安全观念，建立绿色化学思维，树立学生将所学知识应用于实践、服务社会的理想。二、课程建设及应用情况（1500字以内）（一）课程发展历程及教学改革要解决的重点问题1、《物理化学实验》课程是化学、化工专业学生的一门必修实验课，已经有了12年的建设历史。先后完善了实验教学内容，改进了教学方法，建立了“以学生为主体，教师为主导”的教学模式，积极开展虚拟仿真实验教学，提升学生学习兴趣和学习广度，注重融合课程思政，坚持立德树人。2、课程教学模式的改革将实验教学与理论学习进行有机融合，以提高学生学习效率。通过调整教学安排，在学生学习相关理论知识的时候合理地进行对应的实验课。学生在预习时可以结合已经掌握的理论知识进行学习和思考相关的实验，大大地提高实验兴趣，带着问题和思考去做实验。改变教师讲授，学生实验验证的传统教学方法，采用教师讲授、仪器操作演示、实验演示、学生自讲、学生自学、提问、讨论和指导学生实践等多种教学方法相结合的教学模式。在教学的过程中注重理论知识和实验设计以及实验现象的关联，培养学生的科学思维，提升学生的创新能力，激发学生的学习和科研兴趣。3、建立虚实结合的多样化教学方式。搭建虚拟仿真实验平台，提供包含操作训练、综合提高和创新设计的虚拟仿真实验项目。学生可以自主进入虚拟仿真实验，保证每个同学全程参与实验，发挥学生作为学习主体的主观能动性。止匕外，还可以在现有基础上结合大数据分析技术，将易出错的地方进行特别标注与提醒，同时也将个人出错的地方进行分析，以便学生复习巩固相关内容，实现了人机交互大大提高了学习效率。4、将“课程思政”融入到课程设计中《物理化学实验》的课程特点决定了其本身蕴含着丰富的思政课程元素。比如我国科学家对理论研究的贡献,就可以作为培养学生民族精神和爱国精神很好的切入口。通过实验过程、实验数据的处理和实验结果的分析与归纳，加深对物理化学基本理论和概念的理解，增强解决实际化学问题的能力。同时也引导学生培养和思考学习自然、敬畏自然、保护自然的科学发展观，培养学生团队意识，树立安全观念，建立绿色化学思维，树立学生将所学知识应用于实践、服务社会的理想。（二）课程内容、资源建设及组织实施情况、1、实验内容持续更新物化实验项目的持续改善，注重理论联系实际，培养学生分析问题和解决问题的能力。在教学中过程中理论联系实际，让学生感觉到物理化学课程的实用性是非常必要的。引导学生用所学知识解决生活中遇到的一些现象，实际问题等，培养学生用创新思维分析问题解决问题的能力。2、教学与科研相结合，培养学生的创新意识教师将自己科研领域的研究课题与物理化学教学中的相关概念、原理结合起来。可以把书本上枯燥的知识和科学研究串联到一起,使学生意识到物理化学的学习是一个系统的认知过程。培养学生的创新意识和科研兴趣，给部分学生提供研究性实验的机会，有部分优秀的学生还取得了一定的研究成果，在大学各类的创新竞赛中获奖等。3、积极组织学生实施线上实验教学物理化学课程内容繁杂，难点较多，但由于缺少相应的实验，造成了理论知识学习枯燥，学习效果较差。造成这部分实验缺失的主要原因有高成本、高消耗、危险性、环境污染以及学时太长等问题，针对此，我们积极开发虚拟仿真实验“含Cr（VI）废物的处理”，让学生虚实结合，扩展实验内容，提升学习效果。（三）课程评价及改革成效课程组为了保证教学质量，强化课程评价，改革了以往的课程评价方法，修订了《物理化学实验》课程评价体系，应用于教学实践中，效果明显。修订和制定的细则有：1、《物理化学实验》课程平时考核评分细则，2、完善了《物理化学实验》自主学习与综合能力训练评分细则，3、完善《物理化学实验》课程培养要求三级指标对应的考核环节。三、课程特色与创新（500字以内）（一）有效开展课程思政通过讲述科学家先进事迹，展示我国化学工业前沿领域，进行爱国教育。借助化学实验和安全事故，增强安全意识，建立对生命敬畏和尊重的思想。以基础化学实验为载体，培养学生的团队协作精神。不说教不硬压，结合课程特点，使课程思政润物细无声。（二）建立虚拟仿真实验，寓教于乐，激发了学生学习兴趣将互联网和信息化技术运用到实践教学的教学方式,可以充分发挥学生自主学习能力。本课程设计了“含Cr（VI）废物的处理虚拟仿真实验”，实验由线上课前预习、课堂教学、课后评估三个环节组成。通过该项目，学生对污水中重金属离子的处理实验方案设计、实施和评价全过程有了全方位的认知和体验，达到了培养学生安全意识和严谨求实的职业素养,提高学生的实验设计和实验方案执行能力的教学目标。（三）完善评价体系，加大过程性考核本课程在教学过程中完善了教学评价体系，在原有的评价体系上融入思政内容和虚拟实验考核内容。根据学生对于物理化学实验的学习情况，进行全面系统的德育评价，依据学课堂表现、学习态度、综合发展等加大过程性评价，提高平时成绩所占的比例，将学生综合素质的发展作为评价的标准尺度，形成教书育人的相互统一。四、课程建设计划（500字以内）1、进一步积累课程资源，完善物理化学实验教学模式，使其在课程时间安排，课程内容设置以及教学方式的多样性等方面更加完善与合理。2、加强教学与科研相结合的教学理念。培养学生以科研的状态进入到实验中，鼓励学生独立设计方案，提出问题，分析问题并解决问题，充分激发学生主动性和积极性，改进考核机制，有利于创新思维培养。以科研论文的形式总结实验，体现物理化学实验课程对实际应用和科研工作的指导作用。3、加强“物理化学实验虚拟仿真实验室”建设，“虚实结合”，以解决大型仪