浅析丰富物理化学试验对教学效果的促进

最新颁布的《中华人民共和国高等教育法》明确规定:“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才, 发展科学技术文化, 促进社会主义现代化建设”其核心内容就是培养高校学生的创新精神和实践能力, 这也是高校教改的重要目标。对于化学技术人才来说, 培养创新和实践能力之一, 就是实验技术素质培养[1,2]。

化学是一门以实验为基础的科学, 在化学的发展过程中, 实验始终起着关键性和决定性的作用。物理化学实验是继无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验之后的一门独立的基础实验课程, 这一特定的地位, 使它起着承前启后的桥梁作用。所谓承前就是学生在学习了先行教材中大量的感性认识的实验材料之后, 需要在认识上有个飞跃, 上升到理性的高度;所谓启后就是进一步严格的、定量的实验, 其主要目的是使学生初步了解物理化学的研究方法, 掌握物理化学的基础实验技术和技能, 学会重要的物理化学性能测定。物理化学实验在化学实验的基础上应用到许多的各类分析测定仪器, 其考验学生动手操作技巧和能力[3]。

1 实验内容的改革

物理化学实验课程的内容即应满足该课程的基础性、先进性、启示性和综合性, 还要达到着重对学生动手能力和综合素质培养的目的, 为此我们对实验内容作了较大幅度的调整, 减少了验证性实验, 保留对学生基本训练行之有效的基础实验在学生基本掌握了必须的操作技能的基础上安排一定难度和综合能力训练的综合实验。结合我校的实际情况, 以及教学内容的侧重, 经过大家的共同努力, 编写了一本适合我校的《基础化学实验Ⅱ》 (物理化学模块) 教学的教材, 内容上突出了培养学生的动手操作能力以及独立思考创新能力。考察他们主动组织实验内容, 积极思考试验的习惯。

2 实验的教学方法的改进

物理化学实验中用到大量仪器, 每学期学生做完实验后, 到期末学生对各种仪器的使用与基本原理都忘得差不多了。物理化学实验每套实验仪器装置都基本有3～4台不同仪器组成, 学生实验前对具体实验仪器并不熟悉, 这就在实验时不能将精力集中在实验数据的采集上而分心去注意仪器, 从而对实验数据处理时误差分析部分不能完全分析到位, 而造成实验数据处理结果误差过大。为了能使学生尽最大可能熟悉了解仪器原理、性能, 实验讲解采用挂图讲义方式, 节约时间以利学生熟悉仪器, 学生有疑问可随时查看挂图讲义, 加深了对实验内容的理解, 实验数据采集的精确性、准确性得到明显提高。

实验室进行丰富实验内容的方法方面, 采取将较为精密的电子仪器使用方法、操作、误差原因的光盘在实验室电脑上播放, 利用20～30分钟时间观看学习, 这个方法同学反应积极认真观看, 当实验中测量数据不确定时, 能自主调节仪器积极思考摸索;这样误差分析时, 内容能够全面准确, 对实验教学效果有很大的促进。在《燃烧热测定》的实验中, 利用实验的剩余时间让学生测量不同品质煤的热值, 以丰富该实验的实际应用示例和趣味性。

3 实验仪器的更新换代提高实验效率

几年以来物理化学实验室更新了许多教学仪器, 如“W A Y—2 S数字阿贝折射仪”“SWC—RJ溶解热测定装置 (一体化) ”“X R Y—1 A数显氧弹热量计”, 以及电脑微控的《金属相图绘制》等给学生展示了较先进仪器对基础实验教学的促进作用。大量新电子仪器的使用节约出一些时间来, 就利用这些时间学生可以有目的地在电脑上观看仪器介绍和详细的使用说明, 对实验误差分析有很大帮助。

4 实验数据的电子化处理

在当今人类己进入知识经济的时代, 信息技术已成为最具活力的生产力时, 计算机技术则是信息技术的关键领域为了跟上时代发展的步伐, 让我们的学生具备应用计算机的基础知识和信息处理能力。由于物理化学实验的特殊性, 其实验数据的处理较为复杂, 过去手算绘图需花费大量的时间, 所以一般不能马上得知学生实验是否成功。现在我们利用计算机具有运算速度快的功能, 应用“origin 6.1”数据处理软件极时处理数据, 如“表面张力测定”“电势-P H曲线的测定”“金属相图”等等需要绘制曲线图的实验, 在实验报告中都以电子图为主, 使学生学会应用软件与实验的结合, 提高他们有效地高速处理实验数据的能力。将对以后的工作有很大的帮助, 使物理化学实验教学收到良好的效果。

5 综合实验教学启发学生横向学习思维

实验课是理论课的延伸, 在实验教学中, 充分发挥学生主观能动性, 为他们提供一个思维活动的空间和自己动手的机会, 注重培养学生的动手能力和创新精神[5]。实验室结合本实验室的特点与有机实验室的展开综合教学在“电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数”实验中, 让学生利用有机实验制备的乙酸乙酯做对照实验, 加强实验的连续性, 学生兴趣很高。为学生尽量创造新环境补充新内容, 激发学生学习兴趣, 尝试改变实验的方式, 就能收到很好的教学效果。

进入新世纪, 面对新形势新任务, 物理化学实验教学应进一步解放思想, 明确方向, 多与其他学科和一些企业挂钩, 理论与实际相结合深化实验教学改革, 为学校超常规、跨越式的发展作出自己应有的贡献。

摘要：对物理化学实验进行教学改革, 通过对课程内容、经典实验仪器、实验数据处理的手段以及辅助教学的改革, 使学生由过去的被动学习, 变为现在的主动学习, 收到了较好的教学效果。

关键词：物理化学实验,改进,提高

参考文献

[1] 复旦大学等编.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社, 2004.

[2] 傅献彩, 沈文霞, 姚天扬, 候文华.物理化学[M].北京:高等教育出版社, 2006.

[3] 吴莉莉, 周小菊, 张嫦, 等.大学物理化学实验课教学改革的探索[J].西南民族太学学报自然科学版, 2003 (5) .

[4] 陈文瑾, 等.物理化学课程教学与创新能力的培养[J].科教文汇, 2008 (1) .