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物理化學(xué)實驗范文第1篇

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)實驗，科研性實驗，本科生

科研訓(xùn)練物理化學(xué)實驗是一門綜合性的基礎(chǔ)化學(xué)實驗[1-2]，在本科生的教學(xué)工作中備受關(guān)注，其將分析化學(xué)的手段和數(shù)學(xué)分析方法綜合運(yùn)用的一門化學(xué)學(xué)科。傳統(tǒng)的實驗課程模式通常是老師講解、學(xué)生照做，并且每個實驗只做一次，對大部分學(xué)生來講難以留下深刻印象[3-5]。這種模式不利于學(xué)生創(chuàng)新模式的培養(yǎng)，物理化學(xué)實驗教學(xué)體系的改革也因此成為被關(guān)注的重要教研問題之一，其主要目標(biāo)在于使學(xué)生更好地了解物理化學(xué)的研究方法和技能，加深對物理化學(xué)基本概念和理論的理解，進(jìn)一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)能力和創(chuàng)新能力[6-7]。我們進(jìn)行了大膽的嘗試——將科研活動與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，結(jié)合教學(xué)計劃中的本科學(xué)位論文工作以及推行的本科生科研訓(xùn)練計劃，開展多種形式、多層次的開放實驗教學(xué)：將實踐證實適合本科生教學(xué)的科研實驗內(nèi)容，先通過本科論文的形式對內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，然后補(bǔ)充到現(xiàn)有的物理化學(xué)教學(xué)體系中；物化實驗中的基本實驗拓寬到應(yīng)用領(lǐng)域，賦予明確的、鮮明的專業(yè)特色的教學(xué)目標(biāo)，并借助于學(xué)校的科研訓(xùn)練項目，設(shè)計研究性實驗供學(xué)生進(jìn)行科研訓(xùn)練。

1.從本科生畢業(yè)論文到的物理化學(xué)實驗中的綜合實驗

在日常的教學(xué)和科研工作中，有意識地將科研工作中涉及到的所屬專業(yè)的共性和基礎(chǔ)的內(nèi)容與本科教學(xué)中相關(guān)知識相結(jié)合。首先合理選擇實驗內(nèi)容，并將這些內(nèi)容融合到本科畢業(yè)論文中。之后對實驗結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和升華，轉(zhuǎn)化為物理化學(xué)實驗中的綜合實驗。目前，我們選擇的物理化學(xué)實驗中的綜合實驗之一——“化學(xué)電源基本性能的測定”便是我們總結(jié)了科研工作中的一些基礎(chǔ)內(nèi)容并與物理化學(xué)課程中的電化學(xué)部分內(nèi)容相聯(lián)系進(jìn)行設(shè)計的?！盎瘜W(xué)電源基本性能的測定”實驗的目的在于使學(xué)生了解化學(xué)電源基本性能的評價指標(biāo)以及設(shè)計相應(yīng)的測試方法，同時加深理解極化作用對化學(xué)電源性能產(chǎn)生的影響。其所用設(shè)備均為物化實驗室中的常用設(shè)備，如：電流表、電壓表、穩(wěn)壓電源等；具體測試的性能指標(biāo)主要有：電動勢、開路電壓、工作電壓、容量、能量、功率等；所測試的電池也是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫匿\錳電池、鎳氫電池、鉛酸電池等。實驗對象為化學(xué)和化工專業(yè)大學(xué)三年級學(xué)生，實驗是以開放實驗的形式展開的。實驗通常由4-5人組成的小組完成，實驗由學(xué)生自己設(shè)計，獨立操作，教師在其中只起到引導(dǎo)作用。通過開展這樣的綜合實驗，學(xué)生興趣濃厚、樂于動手，勤于思考，通過觀察實驗現(xiàn)象，記錄和分析實驗數(shù)據(jù)，獲得豐富的關(guān)于電池性能的感性認(rèn)識，達(dá)到對理論概念深刻理解和熟練掌握的目的。另外通過這個實驗，學(xué)生們了解了不同類型的電池在性能上的差別，拓寬了物理化學(xué)的知識面，增加了對電化學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣。在整個實驗實施過程中，我們組織學(xué)生學(xué)習(xí)了有關(guān)設(shè)計性實驗的要求，查閱電池相關(guān)的文獻(xiàn)，并安排學(xué)生根據(jù)本實驗所提供的儀器，完成一下工作兩方面的工作：1)設(shè)計實驗測定給定電池的基本性能。2）設(shè)計實驗考察電池極化行為對電池性能的影響。物理化學(xué)實驗課程作為化學(xué)專業(yè)教學(xué)計劃中一門重要的課程，它對于學(xué)生理解化學(xué)學(xué)科的基本理論,掌握和運(yùn)用化學(xué)中基本的物理方法和技能，以及培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和綜合分析解決問題的能力等方面都起著重要的作用。將科研中一些基礎(chǔ)的、經(jīng)典的測試方法引入物理化學(xué)實驗課程，對該課程的內(nèi)容進(jìn)行了一個良好的補(bǔ)充。

2、物理化學(xué)實驗中的基本實驗與本科生的科技訓(xùn)練結(jié)合

為進(jìn)一步培養(yǎng)本科生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神、提高本科生的創(chuàng)新實踐能力，學(xué)校自2005年開始設(shè)立本科生研究訓(xùn)練計劃，為本科生開展科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)活動提供專門化的訓(xùn)練和指導(dǎo)，其英文表述為“StudentResearchDevelopingProgram”，縮寫為“SRDP”，實施原則是“自主申請、公平立項、擇優(yōu)資助、規(guī)范管理”，由項目申報學(xué)生在教師指導(dǎo)下主持完成，其主要是針對已經(jīng)具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識的化學(xué)和化工專業(yè)大學(xué)二年級和三年級的學(xué)生開展。項目按期進(jìn)行，結(jié)束時要進(jìn)行答辯，答辯專家根據(jù)學(xué)生匯報情況進(jìn)行考核，根據(jù)考核的結(jié)果相應(yīng)的給予2-3個學(xué)分。近年來我們已經(jīng)進(jìn)行了兩屆物理化學(xué)實驗到SRDP課題的嘗試，分別是關(guān)于“海洋沉積物中表面活性劑的提取和分析”研究和“銅離子在海洋沉積物上的吸附等溫線”研究，先后組織9名本科生進(jìn)行科研訓(xùn)練。上述兩個課題內(nèi)容覆蓋了大學(xué)無機(jī)、有機(jī)、分析和物化課程的內(nèi)容，突出了物理化學(xué)基礎(chǔ)實驗內(nèi)容的應(yīng)用。界面現(xiàn)象是物理化學(xué)課程中較為重要的內(nèi)容之一，其內(nèi)容較為抽象，加大了學(xué)生對該部分內(nèi)容的理解難度。“醋酸在活性炭上的吸附”是物理化學(xué)實驗課程在該知識面設(shè)計的基礎(chǔ)實驗。通過該實驗，學(xué)生能夠?qū)σ汗涛浆F(xiàn)象以及吸附等溫線的測定等有了較好的感性認(rèn)識，并更好的掌握了有關(guān)的概念和理論知識。以此為契機(jī)，我們引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步加以訓(xùn)練，對本科生而言是一個對所學(xué)知識進(jìn)行融會貫通以期進(jìn)一步提高的好機(jī)會，可使學(xué)生充分理解和掌握有關(guān)液固界面性質(zhì)、吸附脫附過程等的基礎(chǔ)理論和相關(guān)的實驗原理及技術(shù)、方法。SRDP課題實施中學(xué)生從查閱文獻(xiàn)開始，然后設(shè)計實驗，自己動手開展實驗，認(rèn)識海洋中的界面現(xiàn)象，并了解污染物的去除和分析技術(shù)，將課本中學(xué)到的抽象技術(shù)和理論與具體的海洋環(huán)境問題聯(lián)系在一起，在具體科研工作中加深對有關(guān)知識的理解，同時增強(qiáng)對海洋環(huán)境問題的認(rèn)識。SRDP工作開展不僅鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，而且增強(qiáng)其工作中的觀察能力、操作能力和結(jié)果分析能力，從而使得學(xué)生具備一定的科研素質(zhì)。學(xué)校組織的SRDP計劃，給在讀的本科生提供一個科研鍛煉的平臺，讓他們較早地近距離地參與到科研項目中，接受科學(xué)研究的熏陶。幾年的努力結(jié)果表明，我們的措施對學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)、孕育創(chuàng)新意識、培養(yǎng)創(chuàng)新能力等都起到了積極作用。不少學(xué)生因?qū)氖耂RDP科研工作的喜愛，繼續(xù)從事該方向的本科畢業(yè)論文設(shè)計，甚至有的學(xué)生因此選擇繼續(xù)從事該方向的科研工作。

有著合理目標(biāo)和計劃的科研訓(xùn)練對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有著積極促進(jìn)作用。通過補(bǔ)充有利于學(xué)生思維能力培養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)提高為的實驗訓(xùn)練項目，使化學(xué)專業(yè)的學(xué)生更好地掌握思考、探索和研究的方法,并在理論和實踐上都得到全面的提高，為以后學(xué)習(xí)及工作打下扎實的基礎(chǔ)。幾年來進(jìn)行多層次物理化學(xué)實驗教學(xué)模式的有益嘗試，我們和學(xué)生們的共同努力已經(jīng)取得了令人較為滿意的效果。

作者:王麗莎 曹曉燕 姬泓巍 包木太李先國 單位:中國海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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物理化學(xué)實驗范文第2篇

關(guān)鍵詞： 物理化學(xué)實驗 教學(xué)改革 人才培養(yǎng)

化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，實驗教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用舉足輕重，而物理化學(xué)實驗的教學(xué)改革又是實驗教學(xué)體系改革的重要方面。近年來，地方本科院校結(jié)合實際在物理化學(xué)實驗改革方面都做了不少嘗試。我們針對學(xué)生輕視實驗、重理論、實驗熱情不高，自主性、能動性和創(chuàng)造性難以發(fā)揮等問題，以提高動手能力和創(chuàng)新能力為抓手，在物理化學(xué)實驗教學(xué)中進(jìn)行了改革探索與實踐，提高了教學(xué)效率和人才培養(yǎng)質(zhì)量，現(xiàn)總結(jié)如下，供大家參考。

1.加強(qiáng)課程教學(xué)改革，確保理論課與實驗課同步進(jìn)行

物理化學(xué)實驗是化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門基本技術(shù)課程，教學(xué)內(nèi)容綜合了化學(xué)領(lǐng)域中無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等各基礎(chǔ)學(xué)科的基本研究工具和方法。目前，由于理論課與實驗課單獨設(shè)課，受傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，加之實驗課一般又由不同的老師分小組指導(dǎo)，致使理論課與實驗課經(jīng)常出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。往往理論還沒有講完，實驗課就要先行開展，而實驗課中涉及的理論知識受課時所限，不可能講深講透，導(dǎo)致學(xué)生在實驗過程中對相關(guān)理論知識理解不透，只能依照教科書機(jī)械地進(jìn)行實驗，學(xué)生不能理解實驗現(xiàn)象與內(nèi)容間的內(nèi)在聯(lián)系，應(yīng)付了事，實驗課成了走過場。為此，我們重新審核理論課與實驗課之間的內(nèi)在承接關(guān)系，調(diào)整實驗開設(shè)時間，確保在完成按時實驗教學(xué)任務(wù)的前提下，做到理論指導(dǎo)與實驗操作的步調(diào)一致。同時，改革一些過去不符合“綠色化學(xué)”觀念的污染嚴(yán)重、毒害較大的實驗內(nèi)容，取而代之的是綠色、環(huán)保，又具趣味性和應(yīng)用性的實驗項目。實踐證明，正因為學(xué)習(xí)了相應(yīng)的理論知識，學(xué)生對實驗過程中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象才會有自己的理解和思考，實驗的成就感大大增強(qiáng)。

2.更新實驗教學(xué)理念，改革實驗教學(xué)方法

為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，我們探索實施了“以學(xué)生為主，以教師為輔，注重綜合素質(zhì)培養(yǎng)和創(chuàng)新能力訓(xùn)練”的教學(xué)方法，在實驗過程中，要求學(xué)生仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生深入思考問題，激發(fā)學(xué)生的參與熱情和主觀能動性。如在實驗過程中發(fā)生意外或出現(xiàn)突發(fā)故障，鼓勵學(xué)生大膽提問，獨立思考，對實驗中發(fā)生的情況提倡相互討論和爭辯等。這樣既加深了學(xué)生對實驗過程的印象，又使學(xué)生對所學(xué)知識有了更深入的了解，并做到了舉一反三，融會貫通；又如隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，我們結(jié)合新儀器和新方法制作出與教學(xué)緊密相關(guān)的多媒體課件，使教學(xué)活動更具互動性和形象性；再如我們實施以小組為單位分批進(jìn)行實驗的教學(xué)方法，要求組內(nèi)每個學(xué)生都要熟知實驗的全過程，這樣先做的同學(xué)可給下批實驗的同學(xué)進(jìn)行示范和指導(dǎo)等。上述方法的實施既可節(jié)約教學(xué)資源、提高實驗效率，又可提高學(xué)生的自主性和協(xié)作精神，也給予學(xué)生足夠的空間發(fā)揮實驗技能和主觀能動性，突出學(xué)生在實驗過程的主體地位等。

3.建立開放實驗室，實施開放式實驗教學(xué)

自2010年物理化學(xué)實驗被立為院級精品課程建設(shè)以來，我們開始嘗試開放式教學(xué)，實驗室全面向?qū)W生開放，給予學(xué)生充足的實驗時間和空間。我們的具體做法是：對實驗時間實行開放，學(xué)生可根據(jù)自己的安排，自主選擇時間到實驗室做實驗，有足夠的時間和自由度“準(zhǔn)備、思考、消化、完成”實驗內(nèi)容；對實驗儀器設(shè)備實行開放，把實驗室閑置的儀器設(shè)備集中在一起，供學(xué)生了解儀器結(jié)構(gòu)和工作原理，并鼓勵他們維修和改裝用，增強(qiáng)他們的動手能力。這樣既給學(xué)生練就了一套過硬的實驗技能提供了條件，又提高了儀器設(shè)備的使用率；對實驗項目實行開放，學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)方向和興趣愛好，自主選擇課程大綱規(guī)定的實驗內(nèi)容，同時還根據(jù)實際需要選擇實驗內(nèi)容，學(xué)生通過自學(xué)和與教師交流，獨立完成實驗。此外，對參與開放式實驗的同學(xué)，我們還在文獻(xiàn)查閱、實驗方案設(shè)計、實驗操作規(guī)范、實驗儀器儀表組裝及其調(diào)試、實驗數(shù)據(jù)計算機(jī)處理、實驗論文撰寫和交流答辯等方面進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識面，激發(fā)他們的求知欲和好奇心等。

4.開設(shè)綜合性和研究設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力

為了能有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析、研究創(chuàng)新能力，我們通過開設(shè)綜合性和研究設(shè)計性實驗來實現(xiàn)。綜合性實驗是物理化學(xué)實驗課程知識的綜合體現(xiàn)，其中包含大量的基礎(chǔ)知識和基本技能的綜合運(yùn)用；研究設(shè)計性實驗是教師只給出一個實驗題目和實驗?zāi)康?，學(xué)生根據(jù)已有的知識，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料設(shè)計出實驗方案，與教師討論認(rèn)為可后方可獨立實施。研究設(shè)計性實驗對學(xué)生的實驗技能要求更高，往往被安排在綜合性實驗完成后再進(jìn)行。這時基本實驗技能課已上完，學(xué)生也做過了一些綜合性實驗，做研究設(shè)計性實驗的基礎(chǔ)已經(jīng)具備。學(xué)生從教師那里得到實驗題目后，通過到圖書館和互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)的資料設(shè)計出實驗方案，交給教師審閱，帶審核通過后學(xué)生可進(jìn)入實驗室獨立完成實驗。實驗結(jié)束后，教師會與學(xué)生一起討論實驗的得失，提出相應(yīng)的問題，以求下次改進(jìn)。例如在“微量熱法測定藥物對細(xì)菌生長代謝的抑制作用”研究設(shè)計性實驗中，學(xué)生通過查閱資料和文獻(xiàn)，可設(shè)計出多種實驗方案，內(nèi)容涉及藥物和細(xì)菌的篩選、微量熱數(shù)據(jù)收集與分析，細(xì)菌生長代謝環(huán)境的設(shè)置與控制，將多個單元操作串聯(lián)在一起，并包含大型表征儀器的使用。實踐證明，開設(shè)綜合性和研究設(shè)計性實驗使學(xué)生掌握了科學(xué)研究的一般方法和程序，鞏固了理論知識，實驗技能得到了鍛煉，創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)。

物理化學(xué)實驗范文第3篇

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)實驗；實驗改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）14-0269-02

物理化學(xué)實驗是物理化學(xué)課程的一個重要組成部分。主要目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握物理化學(xué)實驗的基本方法和技能，使學(xué)生能夠借助于實驗教學(xué)加深對物理化學(xué)基本概念的理解，對物理化學(xué)的基本原理形成規(guī)律性的認(rèn)識，提高其靈活運(yùn)用物理化學(xué)基本原理判斷和解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生將來獨立從事科學(xué)研究工作的能力。然而，目前在物理化學(xué)實驗教學(xué)過程中存在的一些問題嚴(yán)重阻礙了學(xué)生對實驗操作的積極性、主動性，進(jìn)一步阻礙了物化實驗在人才培養(yǎng)方面發(fā)揮的功能。

一、物化實驗教學(xué)中存在的問題

1.儀器設(shè)備落后。物理化學(xué)實驗中涉及到的儀器種類繁多。一些舊的儀器設(shè)備，穩(wěn)定性不高，測量數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)，某些儀器實驗前調(diào)試工作繁瑣，耗時較長，并且學(xué)生較難掌握其使用方法，不僅無法取得理想的效果，而且嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的積極性。比如在恒溫水浴的裝配及性能測試實驗中，貝克曼溫度計的調(diào)節(jié)就是個技術(shù)活，有些學(xué)生幾個學(xué)時下來還沒有調(diào)節(jié)好溫度計，不僅延長了實驗學(xué)時，而且使學(xué)生對實驗完全失去了興趣和耐心。再比如凝固點降低測定物質(zhì)摩爾質(zhì)量的實驗中，用的是手動攪拌，攪拌速度不均勻，最終所得到的環(huán)己烷的凝固點與理論值相差較大。

2.學(xué)生對實驗課不重視。物理化學(xué)實驗的安排主要是以驗證性實驗為主，因此，教材編排時實驗內(nèi)容中均詳細(xì)列出了實驗的目的、原理，所用到的儀器和試劑以及詳細(xì)的實驗操作步驟。而實驗課的進(jìn)行通常是按照學(xué)生課下預(yù)習(xí)、教師課堂講解、老師指導(dǎo)下學(xué)生動手操作、學(xué)生提交實驗報告這樣一個固定的模式來進(jìn)行的。盡管老師每次都會檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告，但是由于學(xué)生對教材的依賴性及對實驗課缺乏重視，預(yù)習(xí)報告通常是照著課本抄抄了事。課下沒有認(rèn)真預(yù)習(xí)，即使老師進(jìn)行了講解，動手操作時，仍有部分學(xué)生不知所措，只好翻開教材對著課本照單抓藥，這樣不僅不能加深學(xué)生對所學(xué)書本知識的理解，培訓(xùn)其基本的實驗技能，更罔顧要培養(yǎng)學(xué)生從事科研工作的能力了。

3.實驗內(nèi)容超前于理論課。許多高校中普遍存在著實驗內(nèi)容超前于理論課的情況，學(xué)生還沒有相關(guān)的理論基礎(chǔ)，就要開始這方面的實驗，結(jié)果只能是依葫蘆畫瓢，草草地完成實驗了事。沒有相關(guān)的理論知識支撐，老師需要花費很多時間去講解實驗原理，但是受到實驗學(xué)時的限制，老師不可能講解的非常詳細(xì)，因此學(xué)生對相關(guān)知識也只能是一知半解，大大降低了學(xué)生對實驗的興趣，從而也降低了物理化學(xué)實驗的教學(xué)效果。

二、物化實驗教學(xué)的改進(jìn)措施

1.嚴(yán)把預(yù)習(xí)關(guān)。為了讓實驗課真正地發(fā)揮作用，我們對實驗前的預(yù)習(xí)進(jìn)行了強(qiáng)化。首先，在學(xué)生進(jìn)入實驗室之前對預(yù)習(xí)報告進(jìn)行檢查，其內(nèi)容主要包括實驗的目的、原理、儀器和試劑、操作步驟、數(shù)據(jù)記錄表格、注意事項等，并要求學(xué)生將預(yù)習(xí)過程中不明白的地方提出來，并將預(yù)習(xí)報告打分記入總成績。為了進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對實驗的熟悉程度，課堂講授時，我們還以提問的方式再次檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，從而啟發(fā)學(xué)生的思維，這樣做的結(jié)果不僅加大了學(xué)生對實驗課的重視程度，還提高了學(xué)生的積極性以及對實驗的興趣，實驗課程不僅能夠順利完成，而且還縮短了學(xué)時。

2.更新部分儀器設(shè)備。為了使基礎(chǔ)實驗課的內(nèi)容更好地適應(yīng)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在學(xué)校資助下，我們更新了一批陳舊落后的儀器。比如將貝克曼溫度計換成了數(shù)字式精密溫差測量儀，大大節(jié)省了實驗中調(diào)節(jié)貝克曼溫度計的時間，而且讀數(shù)方便，數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性也提高了。在凝固點降低測定物質(zhì)摩爾質(zhì)量實驗中，我們購置了一體化的凝固點測定裝置，攪拌速度容易控制而且攪拌均勻，實驗數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性大大提高，實驗結(jié)果比較接近于文獻(xiàn)值。新儀器設(shè)備的投入使用，大大縮短了實驗的時間，激發(fā)了學(xué)生對實驗的興趣，提高了實驗的質(zhì)量，同時也使學(xué)生從中感受到了科技的進(jìn)步對獲取知識的重要性。

3.更新實驗教材。每一所院校所購置的儀器都不盡相同，而且儀器也在不斷地更新，因此一本實驗教材并不是通用的。我們實驗課題組的老師根據(jù)本實驗室所擁有的儀器設(shè)備編寫了特色鮮明的物化實驗教材，使實驗內(nèi)容與實驗室現(xiàn)有儀器設(shè)備相配套，從而避免了學(xué)生使用其他教材導(dǎo)致的預(yù)習(xí)內(nèi)容與實際操作脫節(jié)的問題。

4.多媒體教學(xué)及Origin數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用。傳統(tǒng)的物化實驗教學(xué)均是教師處于主動地位，大大降低了學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)的興趣，而且物化實驗課采用的是大循環(huán)的方式，還存在部分實驗超前理論課教學(xué)的情況，再加上實驗學(xué)時的限制，課堂上老師不可能把每個實驗都從頭到尾詳細(xì)地講解一遍，因而無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。而多媒體技術(shù)具有強(qiáng)大的信息傳播功能，在教學(xué)方面展現(xiàn)出了新的應(yīng)用前景。多媒體課件的使用不僅可以節(jié)省課堂板書時間，而且課堂容量大，教師可以在課堂上給學(xué)生講授更多的知識，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效率。物理化學(xué)實驗數(shù)據(jù)的處理也是物理化學(xué)實驗不可缺少的一部分，但是目前實驗數(shù)據(jù)的處理方法落后，大多還是采用坐標(biāo)紙手工作圖，不僅費時費力，且誤差較大，這將不可避免地影響到實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。而采用Origin軟件來處理實驗數(shù)據(jù)，不僅可以減少手工處理數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，而且能減少數(shù)據(jù)處理過程中產(chǎn)生的人為誤差。

5.期末考核制度的改革。對物理化學(xué)實驗進(jìn)行期末考核是本課程不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的考核方式中，我們主要是采用實驗報告占70%，筆試占30%的考核方法。由于占70%的實驗報告足以讓學(xué)生及格，因此大多數(shù)學(xué)生根本不重視筆試。于是我們改革了考核辦法。方法如下：期末成績=實驗報告×40%+課堂表現(xiàn)×60%。其中課堂表現(xiàn)包括實驗操作能力、對實驗的認(rèn)真程度、預(yù)習(xí)報告、是否遵守實驗室紀(jì)律等四個方面來進(jìn)行考核。實驗報告則根據(jù)是否按時完成實驗報告、內(nèi)容是否完整、數(shù)據(jù)處理是否正確、是否存在實驗報告的抄襲等進(jìn)行分段評分。雖然去掉了筆試環(huán)節(jié)，但由于課堂表現(xiàn)都是現(xiàn)場打分，且降低了實驗報告的比例，因此大大提高了學(xué)生對實驗課的重視程度，有助于加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

目前對于物化實驗教學(xué)的改革我們已經(jīng)取得了初步的成果，提高了學(xué)生對實驗課的重視程度，激發(fā)了學(xué)生做實驗的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的實驗操作能力，但是我們應(yīng)該意識到物理化學(xué)實驗教學(xué)的改革是一項長期而艱巨的任務(wù)，比如，我們還需要將部分科研成果融入到實驗教學(xué)中（關(guān)于這一點有部分院校已經(jīng)實現(xiàn)），增加綜合性實驗所占的比例等，以便進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及將來獨立從事科學(xué)研究工作的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張敬來，王守斌，楊大綱，等.物理化學(xué)實驗[M].鄭州：河南大學(xué)出版社，2008.8.

[2]馬瑜璐，劉幸平.物理化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2013，31（16）：89-90.

物理化學(xué)實驗范文第4篇

［關(guān)鍵詞］物理化學(xué)實驗；綠色化學(xué)；教學(xué)改革

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們越來越清醒地認(rèn)識到經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的環(huán)境污染問題已經(jīng)對人類生存和社會發(fā)展構(gòu)成了巨大威脅。引起生態(tài)環(huán)境破壞的污染物中很大一部分都是在人類自身的生產(chǎn)、生活過程中產(chǎn)生的。因此建設(shè)綠色生態(tài)環(huán)境已成為人與自然和諧發(fā)展的基本前提。綠色化學(xué)（GreenChemistry）就是近些年發(fā)展起來的與防治污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)的一門學(xué)科，目前已經(jīng)成為國際化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域研究的熱點。綠色化學(xué)又稱為“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”等。綠色化學(xué)倡導(dǎo)利用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或避免在工業(yè)生產(chǎn)及日常生活過程中使用、生產(chǎn)對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)。[1][2][3][4]高等院校中物理化學(xué)實驗的綠色化改革正是契合了綠色化學(xué)的研究發(fā)展方向，向化學(xué)實驗的無毒、無害化邁出了積極的一步。其目的是將綠色化學(xué)的研究思想傳遞給學(xué)生，使學(xué)生在今后的科學(xué)研究、生產(chǎn)、生活中也能積極主動地踐行綠色化學(xué)觀念；其方法是將綠色化學(xué)的實驗設(shè)計理念融入基礎(chǔ)物理化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)程之中；其核心內(nèi)容是最大限度地減少或避免使用有毒、有害的化學(xué)物質(zhì)，最大限度地減少或避免產(chǎn)生化學(xué)廢物，也無需再處理廢物，從源頭處減少或消除環(huán)境污染。

一、物理化學(xué)實驗教學(xué)綠色化的總體設(shè)想

物理化學(xué)是東北大學(xué)應(yīng)用化學(xué)、生物工程、材料科學(xué)、冶金工程、環(huán)境科學(xué)、資源與礦物等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一。而物理化學(xué)實驗是物理化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和科研能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。[5]學(xué)校的化學(xué)實驗中心每年為全校12個專業(yè)的近1200名學(xué)生開設(shè)數(shù)十個不同的物理化學(xué)實驗項目。其中的“液體飽和蒸氣壓的測定”、“酸堿中和反應(yīng)熱效應(yīng)的測定”、“鉍－錫二元相圖的繪制”等這些我們耳熟能詳?shù)?、?jīng)典的物理化學(xué)實驗項目曾經(jīng)見證過幾代學(xué)子的成長。毋庸置疑，這些實驗設(shè)計得簡單易行。通過實際的操作，實驗者很容易理解其中蘊(yùn)含的物理化學(xué)原理。然而，這些實驗過程中都不可避免地會使用或產(chǎn)生某些有毒、有害的物質(zhì)。如果不對這些物質(zhì)進(jìn)行無害化處理而直接排放，日積月累，不僅會影響師生的身體健康，還會污染周圍環(huán)境。因此，物理化學(xué)實驗綠色化是化學(xué)實驗教學(xué)改革發(fā)展的必然趨勢。在長期的物理化學(xué)實驗教學(xué)改革過程中，我?；瘜W(xué)實驗中心高度重視貫徹綠色化學(xué)的教學(xué)理念，將綠色化學(xué)作為實驗教學(xué)改革的重要組成部分。在對物理化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行綠色化改革的進(jìn)程中，我們從實驗內(nèi)容、實驗設(shè)計、實驗設(shè)備、經(jīng)典實驗項目整合、教學(xué)方法和教學(xué)理念等方面進(jìn)行了積極的研究和探索，并取得了一定的效果。

二、物理化學(xué)實驗教學(xué)綠色化的實踐

（一）實驗內(nèi)容的綠色化

在實驗項目的選擇和實驗內(nèi)容的調(diào)整方面，盡量排除或減少對環(huán)境污染大、對人體毒性大的實驗項目。在不影響實驗效果的前提下，選用環(huán)境友好的試劑替代有毒或后處理困難的試劑，從而實現(xiàn)物理化學(xué)實驗的綠色化。例如，“弛豫法測定鉻酸根－重鉻酸根離子反應(yīng)速率常數(shù)”是以往我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的一個化學(xué)動力學(xué)實驗項目。這個實驗過程中需要使用的主要化學(xué)試劑是重鉻酸鉀。然而，通過對重鉻酸鉀性質(zhì)的學(xué)習(xí)不難知道，它不僅有化學(xué)毒性和致癌性，而且還是一種強(qiáng)氧化劑，長期吸入，能破壞鼻粘膜，引起鼻膜炎和鼻中隔軟骨穿孔，使呼吸器官受到損傷，甚至造成肺硬化。皮膚接觸重鉻酸鉀溶液時易引起鉻瘡和皮炎。不僅如此，化學(xué)實驗中心每年還需要投入高昂的實驗經(jīng)費用于處理由此產(chǎn)生的鉻酸廢液。因此，為保證實驗教師和學(xué)生的身體免受危害，現(xiàn)已將其改為另一動力學(xué)實驗“旋光光度法測定蔗糖水解反應(yīng)的速率常數(shù)”，實驗中用到的原料蔗糖無毒，而且使學(xué)生有機(jī)會學(xué)習(xí)旋光儀的使用方法。又如，在“氣泡最大壓力法測定溶液的表面張力”實驗中，原來所使用正丁醇水溶液的最大濃度達(dá)到了0．35mol•dm－3。為了降低正丁醇使用濃度，我們曾對實驗方案和實驗裝置進(jìn)行了多次改進(jìn)，使正丁醇的最大濃度降至0．1mol•dm－3。而且，實驗操作也更加簡便易行，實驗中氣泡的逸出平穩(wěn)、連續(xù)。上述改進(jìn)已經(jīng)過多次教學(xué)實踐檢驗，結(jié)果表明，正丁醇濃度的降低不僅節(jié)約了實驗藥品，而且低濃度正丁醇水溶液的表面吸附量隨濃度的變化規(guī)律更符合吉布斯吸附等溫式，有利于得出好的實驗結(jié)果。

（二）實驗微型化、小型化設(shè)計，減少藥品用量

所謂微型化實驗是指在微型的儀器設(shè)備中，用盡可能少的試劑獲取所需的化學(xué)信息的實驗方法。在保證可觀測到與普通實驗相同的實驗現(xiàn)象的前提下，微型化實驗還具有節(jié)約實驗材料和時間、減少環(huán)境污染、操作安全等優(yōu)點。所以，開展微型化實驗是實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化的好方法。在長期的物理化學(xué)實驗教學(xué)過程中，在保證實驗方案合理、實驗結(jié)果穩(wěn)定、實驗效果顯著的前提下，我們積極推行實驗的微型化、小型化設(shè)計。例如，在“差熱分析”實驗中采用微型化實驗樣品管后，每份CaC2O4樣品使用量減少到不超過0．05克，每學(xué)期僅CaC2O4試劑的使用量就減少到原來的十分之一。對于目前尚無法實現(xiàn)微型化的實驗項目，我們采取了小型化設(shè)計或減少化學(xué)試劑使用量等方法，以期將物理化學(xué)實驗對環(huán)境的污染降至最低。例如，在“金屬二元相圖的繪制”實驗中，由于金屬鉍和錫具有熔點低、化學(xué)穩(wěn)定性好、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好、原料易得、價格低廉等特點，所以，鉍－錫二元系統(tǒng)一直以來都是我們進(jìn)行此項實驗教學(xué)的首選系統(tǒng)。若使用以往的實驗設(shè)備，在實驗過程中，以各種比例混合的金屬鉍和金屬錫試樣被放置在瓷坩堝中，上面覆蓋一層硅油，以防止加熱過程中金屬樣品被氧化。但是，通過查閱相關(guān)化學(xué)數(shù)據(jù)手冊可知，金屬鉍的熔點為271℃，而硅油的燃點為320℃，僅僅比鉍的熔點高約50℃。這意味著，在加熱純鉍試樣時，若操作者沒有控制好升溫速率而導(dǎo)致系統(tǒng)溫度上升過快，那么樣品溫度很容易沖高至硅油燃點而引燃硅油。這不僅會造成大量硅油的損耗，容易引起教學(xué)事故，而且硅油高溫?fù)]發(fā)及不完全燃燒的產(chǎn)物還會污染空氣。為此，我們放棄使用瓷坩堝而改用金屬樣品管盛裝樣品。這樣不僅使單個樣品的質(zhì)量從過去的120克減少到幾克，而且使用時很容易將金屬樣品管抽真空后密封，并循環(huán)使用。這種全封閉的手段有效避免了大量使用硅油作為樣品保護(hù)層所帶來的空氣污染問題的發(fā)生。又如，在“酸堿中和反應(yīng)熱效應(yīng)的測定”實驗中，我們更換了體積更小的杜瓦瓶，使氫氧化鈉和鹽酸的用量減少到原來的四分之一。減少試劑用量后的中和反應(yīng)系統(tǒng)由于溶液體積大幅減少，攪拌效率更高，系統(tǒng)各處的溫度更趨一致，對溫度變化的監(jiān)測更容易，溫度數(shù)據(jù)也更準(zhǔn)確。除此之外，我們對“凝固點降低法測定分子量”、“乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定”等實驗項目也進(jìn)行了小型化改進(jìn)，不同程度地減少了化學(xué)試劑使用量，顯著降低了實驗成本，改善了實驗環(huán)境。實踐證明，物理化學(xué)實驗的微型化、小型化設(shè)計不但可以達(dá)到與常規(guī)實驗相同的實驗?zāi)康暮托Ч铱梢源蠓鶞p少試劑用量、不同程度地減少實驗過程中產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物、節(jié)約后處理費用、減少污染、改善實驗環(huán)境，因此，此舉已經(jīng)成為物理化學(xué)實驗教學(xué)改革的一個重要發(fā)展趨勢。

（三）實驗儀器和設(shè)備的選擇

與其他化學(xué)分支學(xué)科的基礎(chǔ)實驗相比，物理化學(xué)實驗需要的中、小型實驗儀器設(shè)備種類較多。其中多個實驗需要測定溫度和壓力。傳統(tǒng)的測溫、測壓裝置都是含汞的，不但操作步驟繁瑣復(fù)雜，而且易造成實驗室汞污染，危及教師及學(xué)生的身體健康。例如，在“液體飽和蒸氣壓測定”實驗中，過去常用U型水銀壓力計測定系統(tǒng)壓力差。此種壓力計中需要使用大量的金屬汞，汞面用水液封。然而，由于此裝有汞的U型玻璃管不宜經(jīng)常清洗，所以管壁會吸附環(huán)境中的氣體分子及塵埃等顆粒物。而在實驗過程中U型管內(nèi)汞液面會不斷變化，會有少量汞由于與管壁上的吸附物作用而產(chǎn)生掛壁現(xiàn)象，從而使汞暴露于空氣中并揮發(fā)為汞蒸氣，這會對人體產(chǎn)生極大危害。目前，我們物理化學(xué)實驗室中全部的測壓裝置均用數(shù)字式低真空測壓儀替代水銀壓力計，從根本上消除了汞蒸氣可能對教師和學(xué)生產(chǎn)生的危害。又如，在“凝固點降低法測定物質(zhì)的摩爾質(zhì)量”、“酸堿中和反應(yīng)熱效應(yīng)的測定”及“燃燒熱的測定”等熱力學(xué)實驗中，過去一直使用貝克曼溫度計來監(jiān)測實驗體系溫度的變化。貝克曼溫度計雖然測量精密度高，但在實際使用時，存在操作繁瑣且易碎等缺點。目前我們用數(shù)字式溫度溫差測量儀替代貝克曼溫度計，不僅使實驗操作難度降低，實驗過程簡化，而且也規(guī)避了由于操作不當(dāng)造成溫度計破裂而引起環(huán)境污染的風(fēng)險。上述實驗儀器設(shè)備的替換無疑使物理化學(xué)實驗的測溫測壓手段更安全、更方便。

（四）綜合經(jīng)典實驗內(nèi)容

通過長期的教學(xué)實踐和教學(xué)研究我們發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗門類齊全、架構(gòu)完整，大量的基礎(chǔ)實驗內(nèi)容至今仍值得我們繼承和發(fā)展。但囿于當(dāng)時實驗條件的限制，導(dǎo)致許多簡單的實驗耗時費力。因此，我們在保留經(jīng)典實驗內(nèi)容的前提下，致力于整合實驗方案，不僅大幅減少了試劑用量，有效降低了環(huán)境污染風(fēng)險，而且還提升了學(xué)生綜合分析實驗結(jié)果的能力。例如，“原電池電動勢的測定”、“電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測定”及“原電池溫度系數(shù)的測定”這三個實驗同屬于電化學(xué)基礎(chǔ)實驗，內(nèi)容相對簡單。但是在過去，由于實驗設(shè)備和實驗手段的落后，完成這三個實驗中的任何一個都需要很長時間，所以每一個都被設(shè)計為一個相對獨立的實驗項目，而這顯然不利于學(xué)生將所學(xué)到的電化學(xué)基礎(chǔ)知識融會貫通。通過認(rèn)真分析、研究這三個實驗的目的及內(nèi)容，我們將它們?nèi)诤喜⒃O(shè)計成了一個新的電化學(xué)綜合實驗。經(jīng)過精心的實驗方案設(shè)計和內(nèi)容的整合，這個新的綜合實驗得到了學(xué)生和教師的廣泛好評。由于實驗試劑循環(huán)使用，避免了浪費和對環(huán)境造成的污染，為化學(xué)實驗中心節(jié)省了實驗經(jīng)費。同時，學(xué)生對理論課中學(xué)到的電化學(xué)基礎(chǔ)知識也有了比較全面且更為深刻的理解。

（五）合理分工協(xié)作

在實驗教學(xué)過程中，我們不僅對經(jīng)典內(nèi)容重新進(jìn)行綜合設(shè)計，而且還會根據(jù)不同實驗的特點，實時調(diào)整學(xué)生所做實驗的部分內(nèi)容。例如，學(xué)生在進(jìn)行“雙液系氣液平衡相圖”實驗過程中需要測定的實驗點較多，做出一個完整相圖大約需要6個小時的時間，顯然在規(guī)定的4學(xué)時內(nèi)是無法完成的。為此，我們設(shè)計由兩組學(xué)生分別測定相圖的左半支和右半支，之后將兩組數(shù)據(jù)合并，從而做出一個完整的相圖。這就要求每組學(xué)生在實驗過程中都必須認(rèn)真仔細(xì)地完成操作并記錄好數(shù)據(jù)，否則可能會因而某一環(huán)節(jié)的失誤而導(dǎo)致合作雙方的數(shù)據(jù)都出現(xiàn)偏差。實踐結(jié)果表明，這種分工合作，在保證實驗教學(xué)質(zhì)量的前提下，既節(jié)省了藥品，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神和良好的操作技能。因此，對于復(fù)雜的實驗項目，我們認(rèn)為這不失為一個值得嘗試和推廣的好辦法。

（六）規(guī)范操作方法，提升綠色化意識

長期的教學(xué)實踐表明，在物理化學(xué)實驗教學(xué)過程中，嚴(yán)格規(guī)范實驗操作方法、督促學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣是學(xué)生科研素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。規(guī)范的實驗操作方法和良好的實驗習(xí)慣不僅是提升學(xué)生實驗操作技能的重要基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生自覺進(jìn)行綠色化實驗的前提。在實驗過程中，指導(dǎo)教師要認(rèn)真監(jiān)督學(xué)生不要隨意丟棄藥品，并糾正學(xué)生中普遍存在的“藥品用量越多，實驗現(xiàn)象就越明顯”的錯誤觀念，杜絕學(xué)生在做實驗時隨意加大試劑用量的現(xiàn)象，鼓勵學(xué)生用最少的試劑做出成功的實驗。同時也要求學(xué)生每次實驗之前都要充分預(yù)習(xí)，提高實驗成功率，減少重復(fù)實驗引起的藥品損耗現(xiàn)象。此外，教育學(xué)生從實驗過程中的每件小事做起，逐步樹立起綠色化科研意識和對社會的責(zé)任感。

三、改革后的成效

多年以來，經(jīng)過對物理化學(xué)實驗教學(xué)改革的綠色化探索與實踐，在提升了教師自身的綠色化學(xué)教學(xué)理念的同時，在培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神、綜合科研素質(zhì)等方面也取得了良好效果。這些效果體現(xiàn)在學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間養(yǎng)成了良好的實驗操作習(xí)慣，明晰并理解了實驗設(shè)計中綠色化改進(jìn)之處，學(xué)會了用綠色化學(xué)知識設(shè)計實驗等方面。而且，近幾年來，我們對大量本科生就業(yè)后反饋的信息進(jìn)行了分析并從中了解到，經(jīng)過我們多年的綠色化實驗教學(xué)訓(xùn)練，畢業(yè)生們在各自的工作崗位上都表現(xiàn)出較高的實驗技能和良好的團(tuán)隊合作精神，綜合素質(zhì)高，受到用人單位的廣泛歡迎。

［注釋］

［1］平措，馬橘紅．物理化學(xué)實驗室綠色化建設(shè)初探［J］．實驗技術(shù)與管理，2009（12）：132－133．

［2］張康華，曹小華，謝寶華，等．化學(xué)實驗教學(xué)與綠色化學(xué)教育［J］．實驗室研究與探索，2010（5）：123－125．

［3］徐英，王桂清，陳靈謙．物理化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索［J］．高校實驗室工作研究，2010（4）：5－6．

［4］魏澤英，李樹全，謝小燕，等．物理化學(xué)實驗教學(xué)綠色化改革實踐［J］．教育教學(xué)論壇，2014（1）：245－246．

物理化學(xué)實驗范文第5篇

關(guān)鍵詞 物理化學(xué)實驗 教學(xué)改革 能力培養(yǎng) 教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Thinking on Physics Chemistry Experiment Teaching Reform

CHEN Huanhuan， SUN Guifang

（School of Resources and Materials Science， Northeastern University at Qinhuangdao， Qinhuangdao， Hebei 066004）

Abstract From our school actual situation， combined with the current physical chemistry experiment course teaching status quo and physical chemistry experiments with its own characteristics， from the teaching content of physical chemistry experiments， teaching methods， teaching models and experimental guidance update as a starting point， given the physical chemistry experiment Some ideas of teaching reform in order to improve the teaching of physical chemistry experiment teaching quality and efficiency， and enhance students' comprehensive ability in practice.

Key words physics and chemistry experiment； teaching reform； ability training； teaching quality

我校物理化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容主要是以驗證性為主，開設(shè)了燃燒熱的測定，凝固點降低法測定摩爾質(zhì)量，極化曲線的測定，二組分金屬固液相圖的繪制等八個實驗。隨著實驗技術(shù)不斷改進(jìn)，新的實驗?zāi)Ｊ胶蛢x器不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能滿足科技發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求。以驗證性為主的實驗?zāi)Ｊ讲荒苓m應(yīng)當(dāng)前培養(yǎng)學(xué)生綜合能力、創(chuàng)新能力的需要。因此，結(jié)合材料、環(huán)境等專業(yè)特點和本校實際情況，需要對物理化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行改革。

1 與科研結(jié)合，增加綜合設(shè)計性實驗

通過基礎(chǔ)性實驗的教學(xué)，學(xué)生們對物理化學(xué)實驗有了初步的認(rèn)識，也掌握了一定的基本操作技能，可以嘗試開設(shè)一些綜合設(shè)計性實驗。在我校資源與材料學(xué)院的材料環(huán)境實驗中心擁有很多大型儀器設(shè)備，如：X-射線衍射儀（XRD） ，熱重分析，掃描電子顯微鏡，金相顯微鏡，紅外光譜儀等。并且實驗中心一直執(zhí)行開放實驗室制度，這些為我院增設(shè)綜合設(shè)計性實驗提供了保障。以實驗滲透科技前沿，將物理化學(xué)實驗教學(xué)與科學(xué)研究緊密結(jié)合起來，構(gòu)建教學(xué)、科研緊密結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展模式。如“粘度法測定高聚物的分子量”，可以將該實驗與一個高分子的合成實驗結(jié)合。合理安排兩個實驗課的上課時間，讓學(xué)生先進(jìn)行高分子合成實驗課并保留自己的實驗樣品。在進(jìn)行“粘度法測定高聚物的分子量”這個實驗時，讓學(xué)生測定自己合成高聚物的粘度，并計算其分子量。這樣可以使學(xué)生理解進(jìn)行科研的程序，并了解科技前沿動態(tài)。同時，激發(fā)學(xué)生對科研的興趣，提高了學(xué)生進(jìn)行實驗的積極性，使實驗課的質(zhì)量和效率大幅提高。將科研內(nèi)容反哺于教學(xué)活動，是物理化學(xué)實驗教學(xué)改革的重要舉措。

2 改進(jìn)實驗教學(xué)手段

2.1 更新實驗儀器設(shè)備，配備計算機(jī)，改進(jìn)教學(xué)方法

我們已經(jīng)從南京桑力公司、南京多助公司購置了多套新型的實驗儀器設(shè)備，如，如燃燒熱測定裝置，溶解熱測定裝置，可控升降溫電爐及數(shù)字控溫儀等。因此，可以將計算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)引入這些實驗中。通過將實驗裝置聯(lián)機(jī)化，學(xué)生不用不斷重復(fù)地記錄數(shù)據(jù)，而是可以從計算機(jī)上時時觀測數(shù)據(jù)及曲線的變化趨勢。這樣，學(xué)生可以依據(jù)數(shù)據(jù)的差異和圖像趨勢的變化查找實驗操作中可能存在的問題，并及時解決。將計算機(jī)與實驗設(shè)備相結(jié)合，提高了實驗的自動化程度以及實驗數(shù)據(jù)的測量精度，從而提高了實驗報告的質(zhì)量。同時極大地提高學(xué)生的實驗積極性，取得良好的實驗教學(xué)效果。

2.2 利用計算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

我校學(xué)生仍然用坐標(biāo)紙繪圖來完成實驗報告，處理數(shù)據(jù)的效率低且人為誤差較大。因此，應(yīng)該對物理化學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理與分析的方法進(jìn)行改革，要求學(xué)生掌握并運(yùn)用計算機(jī)軟件處理實驗數(shù)據(jù)。由于實驗課學(xué)時有限，可以在實驗課開課之前給學(xué)生進(jìn)行專題講座，講解數(shù)據(jù)處理相關(guān)軟件的使用方法，如Excel、Origin等，并針對不同的實驗給學(xué)生提供相應(yīng)的軟件參考。例如，在極化曲線的測定這一實驗中，根據(jù)該實驗特點，學(xué)生得到的數(shù)據(jù)有上百個點，使用Origin作圖軟件，能夠既快速又準(zhǔn)確地完成作圖。利用計算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，學(xué)生在完成實驗報告的同時也學(xué)會了相關(guān)軟件的使用方法，為他們四年級做畢業(yè)論文也打下了一定的基礎(chǔ)。

3 豐富實驗教學(xué)模式

3.1 開放實驗室

從2010年至今，我校資源與材料學(xué)院的實驗中心一直執(zhí)行開放實驗室制度，周一至周五全面向?qū)W生開放。對于進(jìn)行綜合設(shè)計性實驗要用到的大型儀器設(shè)備，學(xué)生每周五都可以到實驗中心預(yù)約實驗。之后，在預(yù)約的時間獨立完成實驗。通過開放實驗室，在學(xué)生掌握了一定的知識和技能的條件下，讓學(xué)生綜合運(yùn)用物理化學(xué)及相關(guān)學(xué)科的知識獨立完成實驗。從查閱文獻(xiàn)、設(shè)計實驗方案，分析實驗數(shù)據(jù)方面培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，初步建立起研究科學(xué)問題的方法。

3.2 引入計算機(jī)平臺，建設(shè)網(wǎng)上課堂

計算機(jī)技術(shù)日新月異，為了豐富實驗教學(xué)的方式，可以將計算機(jī)輔助教學(xué)引入物理化學(xué)實驗課程中。根據(jù)我校開設(shè)的具體實驗項目，制作適合本校的物理化學(xué)實驗網(wǎng)上課件。如燃燒熱的測定這一實驗，我們可以把燃燒熱測定裝置、充氧氣、氧彈等設(shè)備拍成圖片掛到網(wǎng)上并附注儀器的使用方法，使學(xué)生對所用的實驗儀器裝置有直觀的了解。對于實驗的難點、重點，比如如何快速正確地將燃燒絲固定在氧彈上，點火后儀器指示燈的變化及顯示溫度的變化，可以做成動畫視頻進(jìn)行動態(tài)播放，以使學(xué)生對實驗過程有深入的認(rèn)識。另外，通過網(wǎng)絡(luò)課堂，教師可以把數(shù)據(jù)處理方法、實驗過程中常見問題等列出并加以注釋。使學(xué)生能夠充分理解并掌握整個實驗項目的內(nèi)容。以網(wǎng)上課堂為指導(dǎo)進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)，學(xué)生能夠在較短的時間內(nèi)掌握實驗要領(lǐng)及操作規(guī)范，為學(xué)生順利完成實驗提供了保證，同時也將極大地提高教學(xué)效果。

4 完善物理化學(xué)實驗指導(dǎo)書

合適的實驗指導(dǎo)書是高質(zhì)量教學(xué)的重要保證。結(jié)合我院實驗課的基本情況，優(yōu)化實驗大綱，適當(dāng)增加實驗教學(xué)的學(xué)時，依據(jù)試驗大綱增設(shè)綜合設(shè)計性實驗項目。每輪實驗教學(xué)結(jié)束，及時對實驗教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充更新，關(guān)注科技前沿，加入最新的科研成果。隨著實驗設(shè)備的不斷更新，教學(xué)內(nèi)容中的實驗原理與操作方法隨之更新，使實驗指導(dǎo)書和現(xiàn)有實驗儀器更好地融合。只有不斷完善實驗指導(dǎo)書，才能充分發(fā)揮指導(dǎo)書對學(xué)生的指導(dǎo)作用。

5 結(jié)論

物理化學(xué)實驗教學(xué)改革是一個循序漸進(jìn)的過程。加強(qiáng)物理化學(xué)實驗教學(xué)，增加綜合設(shè)計實驗，重視實驗過程，實現(xiàn)小組實驗，強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理，開放實驗室，更好地鍛煉學(xué)生運(yùn)用綜合知識的能力及動手能力。通過對物理化學(xué)實驗體系的不斷改進(jìn)，不斷提高實驗教學(xué)質(zhì)量，使物理化學(xué)實驗課在學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上成為一個較好的平臺。

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