- 相關(guān)推薦
淺論地方工科院校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索論文
物理化學(xué)是工科院�；ぁ⒉牧�、環(huán)境、生物及地質(zhì)等工程類(lèi)專業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的必修課。但是，由于物理化學(xué)的理論性強(qiáng)、知識(shí)面覆蓋廣及抽象難懂的特點(diǎn)，使其成為一門(mén)較難掌握的理論課。而物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以加深學(xué)生對(duì)物理化學(xué)概念的理解和掌握，是學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握物理化學(xué)知識(shí)的重要手段和途徑。因此，開(kāi)設(shè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，是完成好物理化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。同時(shí)，通過(guò)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)還可以使學(xué)生掌握物理化學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)和技能，開(kāi)闊學(xué)生的視野，了解學(xué)科前沿，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及科研實(shí)踐能力，從而有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。然而，與中央部委直屬高校相比，地方工科院校在優(yōu)質(zhì)生源選拔、科研經(jīng)費(fèi)、學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)等方面存在明顯的劣勢(shì)。這些劣勢(shì)導(dǎo)致地方工科院校的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方式與方法的設(shè)計(jì)與選擇存在許多不足與缺陷，因此，必須針對(duì)地方工科院校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀，進(jìn)行教學(xué)改革，充分發(fā)揮相關(guān)方面的潛能，探索新的教學(xué)模式與方法。
1改革物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)方法探索
由于地方工科院校的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在上述問(wèn)題，必須有針對(duì)性進(jìn)行改革并探索新的教學(xué)模式。結(jié)合地方院校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的共性及我校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀，我們對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取一些改革措施，并探索新的教學(xué)方法。
1.1增加、更新物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
地方工科院校的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置受資金投入不足、實(shí)驗(yàn)儀器配置數(shù)量不足、設(shè)備落后、實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)少等因素制約，因此，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容非常重要。而大多數(shù)工科院校一般根據(jù)物理化學(xué)理論課的教學(xué)內(nèi)容開(kāi)設(shè)相應(yīng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致有部分實(shí)驗(yàn)與先行的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相同或者相似，因此，我們?cè)谛碌奈锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上，必須統(tǒng)籌考慮無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，避免在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重復(fù)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，浪費(fèi)不必要的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。更新物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，剔除一些內(nèi)容過(guò)于陳舊的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充一些先進(jìn)的、有代表性的實(shí)驗(yàn)，如，原有的一級(jí)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)-過(guò)氧化氫分解實(shí)驗(yàn)，是利用氣體體積隨時(shí)間的變化關(guān)系來(lái)確定速率常數(shù)，但體積變化是通過(guò)手工移動(dòng)水準(zhǔn)瓶來(lái)測(cè)定的，難以準(zhǔn)確測(cè)定，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此，將該實(shí)驗(yàn)改為蔗糖溶液水解反應(yīng)，通過(guò)旋光度測(cè)定反應(yīng)體系溶液濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系，較精確地測(cè)定一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)。在實(shí)驗(yàn)用時(shí)少的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中增加一些與物理化學(xué)研究熱點(diǎn)相關(guān)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如，電極制備及電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定，該實(shí)驗(yàn)用時(shí)較少，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中增加有關(guān)鋰離子電池電壓及充放電測(cè)試的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。原有的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為:燃燒熱的測(cè)定、靜態(tài)法測(cè)定液體飽和蒸氣壓、合金相圖、電極制備及電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定、電導(dǎo)法測(cè)定弱電解質(zhì)的電離常數(shù)、一級(jí)反應(yīng)―過(guò)氧化氫分解、氫氧化鐵溶膠的電泳、溶液吸附法測(cè)定固體物質(zhì)的比表面，改革后的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容調(diào)整為:燃燒熱的測(cè)定、靜態(tài)法測(cè)定液體飽和蒸氣壓、合金相圖、電極制備及電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定、Li/LiMn2O4鋰離子電池的組裝及電化學(xué)性能測(cè)試、二級(jí)反應(yīng)-乙酸乙酯皂化、一級(jí)反應(yīng)―蔗糖溶液水解反應(yīng)、氫氧化鐵溶膠制備及電泳、溶液吸附法測(cè)定活性炭的比表面、活性炭作為超級(jí)電容器電極的比電容測(cè)定、納米TiO2對(duì)甲基橙的光降解。
減少內(nèi)容固定、陳舊的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)量，增加具有設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性的綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)量。增加綜合性物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)量，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材中不提供綜合性實(shí)驗(yàn)具體的操作步驟，只提供實(shí)驗(yàn)原料和相應(yīng)的儀器，要求學(xué)生預(yù)先查閱相關(guān)文獻(xiàn)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，允許在實(shí)驗(yàn)過(guò)程不斷修正實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生在教師的幫助下分析實(shí)驗(yàn)成敗的原因。綜合性物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的引入，可以較好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn)、比較周全地考慮問(wèn)題并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，為今后的相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)以及科研創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。
1.2改革物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
目前大部分工科院校仍采用教師板書(shū)講解實(shí)驗(yàn)原理和演示實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)、學(xué)生按要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，導(dǎo)致教師花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間講解和糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)效果和效率較差。我們改進(jìn)傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，采用現(xiàn)代教育方法和手段結(jié)合傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，倡導(dǎo)多種教學(xué)模式的綜合運(yùn)用的新教學(xué)模式。為了節(jié)省教師講解實(shí)驗(yàn)原理和演示實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)間，將要講解的實(shí)驗(yàn)原理做成詳細(xì)的ppt文件，以及將演示實(shí)驗(yàn)操作的詳細(xì)過(guò)程制作成視頻文件，并將這些文件上傳到桂林理工大學(xué)的教育在線系統(tǒng)，以供學(xué)生網(wǎng)上觀看或下載，讓學(xué)生提前觀看和預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材，使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、了解�?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作，教師在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)授課時(shí)不再詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理和演示實(shí)驗(yàn)操作，為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)節(jié)省了時(shí)間。無(wú)形之中，壓縮單個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)用時(shí)，在整個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)32學(xué)時(shí)不變的前提條件下，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)由原來(lái)的8個(gè)增加到11個(gè)，解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)少導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練不足的難題，同時(shí)，可以進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理化學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)的理解，從而提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。
1.3強(qiáng)化和提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析能力
提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析能力也是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)主要目的，加強(qiáng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理和分析能力的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、獨(dú)立思考能力、誤差分析能力等綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣呔哂兄匾囊饬x。大部分的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理比較復(fù)雜，通常需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的公式計(jì)算、作圖、線性擬合、非線性擬合等復(fù)雜過(guò)程，只有借助數(shù)據(jù)處理和作圖軟件才有可能獲得精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不要求學(xué)生利用作圖軟件處理數(shù)據(jù)，因此，大部分學(xué)生只采用手工計(jì)算和利用坐標(biāo)紙手工繪圖的粗略方法處理數(shù)據(jù)，在描點(diǎn)畫(huà)線和選取坐標(biāo)比例時(shí)易引入較大的誤差，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理結(jié)果誤差較大，甚至不準(zhǔn)確。針對(duì)這種現(xiàn)象，我們?cè)谛碌奈锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要求學(xué)生要利用常用的Origin作圖軟件處理比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行Origin軟件授課和培訓(xùn)，使學(xué)生初步掌握Origin軟件的使用方法。學(xué)生采用origin軟件進(jìn)行公式計(jì)算、數(shù)據(jù)作圖、數(shù)據(jù)擬合、相關(guān)性等分析，不僅簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理的過(guò)程，提高了結(jié)果分析的精確度、準(zhǔn)確度，而且還能培養(yǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，同時(shí)，進(jìn)一步提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，為學(xué)生今后的科研實(shí)驗(yàn)打下良好的數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。
1.4改革實(shí)驗(yàn)考核方法
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方法主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告確定學(xué)生的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告只體現(xiàn)出學(xué)生的數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理，難以體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作技能以及綜合能力，因此，實(shí)驗(yàn)報(bào)告難以準(zhǔn)確判斷學(xué)生是否掌握實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作。針對(duì)傳統(tǒng)考核方法的不足，我們對(duì)傳統(tǒng)考核方法進(jìn)行了改進(jìn)，采用實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)的考核方法。平時(shí)成績(jī)包括預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的40%。在課程結(jié)束后進(jìn)行閉卷考試和實(shí)驗(yàn)操作考試，考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)原理和技能的掌握情況，考試成績(jī)占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的60%。采用新的考核方法，促使學(xué)生更加重視物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、相關(guān)的理論知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)操作，有利于鞏固學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識(shí)和熟練掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力，為今后相關(guān)課程的學(xué)習(xí)及科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的初步成效
改革后的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)授課的對(duì)象為2008、2009、2010、2011級(jí)的化學(xué)工程與工藝、材料化學(xué)、無(wú)機(jī)非金屬材料工程、高分子材料科學(xué)與工程等專業(yè)的學(xué)生，這部分學(xué)生的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量比同年級(jí)其他專業(yè)的學(xué)生多3個(gè)，實(shí)驗(yàn)操作技能及數(shù)據(jù)處理和分析能力也明顯優(yōu)于其他專業(yè)的學(xué)生。根據(jù)我們對(duì)桂林理工大學(xué)2012、2013屆的本科畢業(yè)論文優(yōu)秀率以及廣西高校化學(xué)化工類(lèi)論文及設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，可以看出，通過(guò)改革后的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、數(shù)據(jù)處理和分析能力等綜合能力明顯高于采用原教學(xué)模式授課的學(xué)生。
3結(jié)語(yǔ)
我們通過(guò)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和探索，更新和充實(shí)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，采用了多種教學(xué)模式相結(jié)合的新教學(xué)模式，強(qiáng)化和提高了學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和分析能力，完善了實(shí)驗(yàn)考核的方法。在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)不變的前提下增加了學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論課的理解和認(rèn)識(shí)。綜合性實(shí)驗(yàn)的增加，有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案以及分析問(wèn)題等能力的認(rèn)識(shí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研綜合能力。物理化學(xué)研究領(lǐng)域熱點(diǎn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)引入，提高了學(xué)生對(duì)物理化學(xué)的學(xué)習(xí)和科研興趣，并初步了解物理化學(xué)研究前沿狀況，為學(xué)生今后從事生產(chǎn)實(shí)踐工作以及科研工作提供了相關(guān)的選擇領(lǐng)域。因此，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的成功教學(xué)改革，將為相關(guān)專業(yè)學(xué)生構(gòu)建一個(gè)完整的物理化學(xué)知識(shí)體系，提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)水平和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)具有較大的促進(jìn)作用。
【淺論地方工科院校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索論文】相關(guān)文章：
地方新建本科院校大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)改革論文10-12
地方建筑石刻藝術(shù)探索論文10-13
高校《計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索的論文10-10
探索無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)改革論文10-10
試析數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在高職院校各專業(yè)教學(xué)改革中的實(shí)踐與推論文10-12
計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索的論文10-10
關(guān)于工科院校經(jīng)濟(jì)管理類(lèi)專業(yè)開(kāi)放性試驗(yàn)教學(xué)探索論文10-12
生物制藥實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐10-26