在全球科技创新日益激烈的背景下，高等教育面临着前所未有的挑战，尤其在理工科教育领域，如何通过物理化学实验培养兼具扎实专业技能与卓越创新能力的人才成为关键课题。目前，物理化学实验虽然在一定程度上培养了学生的实践技能，但在课程内容设计、教学方式和考核评价体系等方面仍存在一些局限性，未能充分激发学生的主动探索精神和创新潜能
［1］。首先，传统的物理化学实验往往过于侧重验证性实验，学生主要扮演执行者角色，按照既定步骤进行实验，较少有机会独立设计实验或者对实验方法进行改进，极大地限制了学生的创新思维和实验设计能力的发展
［2］。其次，教学方法较为单一，较少采用探究式、研讨式等能调动学生主观能动性的教学模式
［3］。再者，现行的实验考核体系大多以实验结果为导向，忽视了对学生实验过程、实验方法选择、数据分析解释等方面的综合评价
［4］。上述传统的物理化学实验教学模式与“新工科教育”的要求有差距，因此必须对现有教学模式进行改革和创新。
在积极响应“双创”号召的今天，高校的教育环境可为“物理化学实验”课程提供理想的平台来培养学生的创新意识和创业能力。然而，“双创”模式虽然在理论上为物理化学实验教学注入了全新的活力，但在实际操作中却显现出一些不足。例如，未能充分利用“双创”模式所带来的机遇结合项目驱动、问题导向的教学策略和创业孵化、成果转化等实践环节，导致学生在实验设计、团队协作、成果转化等“双创”关键能力的培养上尚存在较大差距
［5］。许多教师虽然认识到了“双创”模式在培养学生创新能力、创业思维上的巨大潜力，但在具体实施中却未能有效对接市场需求，缺乏将科研成果与商业实践相结合的教学案例，无法充分调动学生的主动性和创新潜能。此外，考核评价体系也未能及时跟进“双创”模式的改革步伐，仍然过分倚重实验结果的准确性和规范性，而对学生在实验过程中的创新思维、团队协作和市场应用等方面的评价不够深入和全面。因此，物理化学实验教学在“双创”模式下的实践仍有待加强，需要深入挖掘“双创”内涵，精心设计和实施适应新时代需求的教学改革方案，以期充分发挥“双创”模式在培养高素质、创新型科学人才中的重要作用。
长沙理工大学作为教育部“大学生创新性实验计划”项目实施高校，积极推动创新创业教育改革发展。学校成立创新创业学院作为人才培养单位，致力于构建可持续发展的创新创业课程体系及教育模式。经十余年探索与实践，学校入选“全国首批创新创业典型经验高校”，获评“全国深化创新创业教育改革示范高校”“全国高等学校创业教育研究与实践先进单位”，荣获“湖南省大众创业万众创新示范基地”“湖南省高校大学生创新创业孵化示范基地”“湖南省创业孵化基地”等多项荣誉称号，在创新创业人才培养方面具有坚实基础，为物理化学实验教学模式改革提供了平台支持。笔者所在物理化学课程组已获批“物理化学”省级“一流”本科课程，拥有严谨的课程体系、优质的教材、丰富的数字化教学资源，为“物理化学实验”课程的创新设计和内容改革提供了参考和支撑。
1 “双创”模式下的物理化学实验教学改革
针对目前物理化学实验教学模式的困境与现状，深化改革“双创”培养模式，推进“双创”模式下的物理化学实验教学改革，笔者提出“教学理念创新”“教学内容改革”“教学方法创新”三个教学改革维度，在理念、实践、能力三方面层层递进的“三维一体、三阶递进”的创新创业教育新模式，教学改革思路如
图1所示。
1.1 教学理念创新
教学理念创新在物理化学实验教学改革中发挥着关键作用，旨在摆脱过度依赖实验操作流程标准化和实验结果验证的固有框架，转向构建一种以探索性、自主性和互动性为核心，并深度融合“双创”精神的教学方式。在新理念的引领下，教师的角色从单纯的传授者转变为学生主动学习与创新探索道路上的引导者、教练员或共创伙伴。新教学理念强调以“双创”为导向，以学生为主体，鼓励教师在实验设计初始阶段就引导学生主动参与，激发他们的内在动力和好奇心，根据个人兴趣和疑问设定实验目标，挖掘潜在的科学问题，并在此基础上进行假说构建和实验方案设计。在实验实施过程中，教师的角色更多表现为辅导者和支持者，提供必要指导，协助学生面对和解决实验中的挑战，同时鼓励学生在实践中接纳并勇敢面对错误，通过反思、纠错、迭代的过程，不断提升其独立思考和问题解决能力。
互动性学习在“双创”模式下的物理化学实验教学中有着重要意义，教师不仅要组织和参与小组讨论、合作实验等多元化活动，更要积极推动学生发表个人观点、分享实践经验，通过团队合作和集体智慧的碰撞，深化学生的洞察能力，培养其批判性思维和创新意识，提升其创新能力，为培养符合“双创”时代要求的创新型科学人才奠定坚实基础。
1.2 教学内容改革
在物理化学实验教学改革进程中，摒弃了传统的单一验证性实验模式，采纳了一种更为立体、富于创新性的教学策略。该策略在确保基础知识扎实的基础上，着力于将实验内容的革新与实际工业生产及学科前沿研究紧密结合，依托拓展式教学法打破常规界限。例如，在讲解双液系气-液平衡相图实验时，引导学生将其与精馏塔或萃取塔的设计实践相互融通。让学生精确读取相关数据并准确绘制组成图，可培养其严谨细致的科学态度和精益求精的工匠精神。教师在课堂上要强调掌握基础知识和实验技能，更要鼓励学生运用所学知识，利用实验数据尝试进行简易工艺设计与计算，让学生直接感知实验数据的实际应用价值。这种理论与实践一体化的教学方式，有效打破了原有教学模式的刻板印象，激发了学生的学习热情和积极探索精神，同时也增强了他们面对问题挑战的责任感和决心。此外，教学内容改革还包括关注科技发展前沿热点，通过增设开放性、设计性实验项目，使学生有机会亲历最新的科研动态，鼓励他们在实验中勇敢探索未知领域，培养其创新思维和科研实践能力。如教师可以选择与课程内容相关的科研文献作为教学案例，预先布置给学生研读，在实验结束后要求学生参照文献的研究对象和目的，独立编写实验方案。如此，既能唤醒学生的科研兴趣，也能为他们创造宝贵的科研实践机会，帮助他们在实践中锻炼和提升创新能力。
1.3 教学方法创新
在物理化学实验教学改革中，教学方法创新与“双创”理念的深度融合起到了关键的推动作用。以“双创”为导向的混合式教学模式不仅丰富了学生的学习渠道和实践场景，也为培养学生的创新思维和创业能力提供了有力支撑。在这一模式下，线上教育资源与线下实验教学相辅相成，形成优势互补。线上平台借助数字化技术，囊括了详尽的理论解析、模拟实验模块以及丰富的案例研究，使学生能够随时随地自主学习和巩固知识，实现个性化和灵活化的学习体验。而线下实验环节则秉承“做中学”的理念，通过实际操作与直观体验，加深学生对物理化学原理的理解与掌握，切实提高其动手能力和实验技能。例如，面对实验课程中复杂的原理、多样的仪器设备和操作方法，教师可以借助多媒体等现代教学工具，取代传统的板书讲解，清晰展现实验原理、仪器操作、试剂使用及实验步骤，特别是在处理复杂实验时，通过多媒体模拟实验过程，引导学生深入了解各个步骤，发现问题并主动寻求解决方案。对于验证性实验，可将其制作成视频上传至共享平台，方便学生预习和复习，教师通过提问和针对性讲解，可有效缩短教学时间。多媒体教学方式相比传统口头讲解，能更立体、深入地激发学生对信息的感知、理解和记忆，从而加速学生对实验要点的掌握，全面推进物理化学实验教学改革的深化与优化。
项目驱动法在物理化学实验教学中的广泛应用充分体现了“双创”精神。通过设计一系列与现实生活、产业应用紧密相连的项目任务，鼓励学生组建团队，以创业团队般的协作方式，共同规划实验方案，选择适宜的实验手段和技术路线，解决实际的科学和技术问题。这种问题导向的教学模式，要求学生将理论知识应用于实践，在解决实际问题的过程中锤炼其独立思考、批判性思维以及团队合作精神，实现从知识学习到创新能力提升的跃迁，为未来成长为具有创新精神和创业能力的高素质人才奠定坚实基础。为了激励学生开展相关科学研究，笔者所在学院设有开放实验室、大学生创新创业训练计划项目等，学生可以选择自己感兴趣的项目深入研究、积极探索，最大限度地发挥科研潜力。此外，我们还将为中学生举办化学实验夏令营，开展与日常生活紧密相关的趣味物化实验，如奇妙的表面张力、彩虹牛奶实验、渗透压实验等，提升了中学生的实验操作技能和科学素养，更重要的是，中学生通过亲身参与科研过程，可提前体验物化实验的乐趣与挑战，发现自身潜能，为未来的科学研究播下希望的种子。
2 实验操作考核体系构建
在物理化学实验教学改革中，评价体系的改革同样是关键一环，要求过程评价与结果评价并重，全面反映学生在实验过程中的学习状态和能力提升，不再以实验结果是否准确作为唯一的评判标准，重视实验过程中的操作规范性、数据处理逻辑性和创新思维的体现。因此，要构建一个多元化的考核评价体系，全面衡量和评估学生的实验能力与综合素质，不再局限于实验结果的准确性，而是将实验设计能力、操作技能、数据分析能力、创新思维以及团队协作精神等多个维度纳入评价范畴。（1） 实验设计能力：考核学生是否能够根据实验目标，独立或协作设计出科学合理的实验方案，包括实验材料的选择、实验步骤的规划以及预期结果的预测等，体现出学生对理论知识的实际应用能力和创新思维；（2） 操作技能：关注学生在实验过程中的实际操作表现，如仪器设备的熟练操作、实验步骤的规范执行以及实验过程的安全意识等，以检验学生是否具备扎实的实验操作基本功；（3） 数据分析能力：评价学生对实验数据的采集、整理、分析和解读能力，看其能否运用所学的物理化学理论知识，对实验数据进行逻辑推理和科学判断，进而得出可靠结论；（4） 创新思维：鼓励学生在实验过程中提出新的观点、改进实验方法或对现有实验进行二次开发，考查学生对实验问题的敏锐洞察力和独立思考能力以及对未知领域的探索欲；（5） 团队协作：在多人合作的实验项目中，评价学生在团队中的沟通协调、责任承担、互助合作等表现，考察学生是否具备良好的团队协作精神和人际交往能力。
3 结语
深入探究了“双创”模式下物理化学实验教学改革的有效途径和相应的实验考核体系。通过革新教学内容，倡导项目驱动、问题导向的教学方式，构建了兼顾过程评价与结果评价的新型考核评价机制，形成了能强化学生实验技能，激活其创新思维、提升其科研素质的现代实验教学新模式，推进了物理化学实验教学的现代化进程，可提升教学质量，培养具有深厚专业基础、锐意创新意识和高效实践操作能力的高素质人才。
湖南省教育厅教学改革一般项目“新质生产力视角下化学类专创融合人才培养模式的探索与实践”(202401000646)
湖南省学位与研究生教学改革研究项目“思政赋能——多元共驱构建化学化工类研究生创新创业人才培养模式的探索与实践”(2024JGZD050)
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