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

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1、淺論地方工科院校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索物理化學(xué)是工科院校化工、材料、環(huán)境、生物及地質(zhì)等工程類專業(yè)學(xué)生的一門重要的必修課。但是，由于物理化學(xué)的理論性強(qiáng)、知識面覆蓋廣及抽象難懂的特點(diǎn)，使其成為一門較難掌握的理論課。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)知識的重要手段和途徑。因此，開設(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，通過物理化學(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

2、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。這些劣勢導(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)存在上述問題，必須有針對性進(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

3、校物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀，我們對物理化學(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)與先行的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相同或者相似，因此，我們在新的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上，必須統(tǒng)籌考慮無機(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

4、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重復(fù)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，浪費(fèi)不必要的實(shí)驗(yàn)學(xué)時。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，原有的一級反應(yīng)實(shí)驗(yàn)-過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)，是利用氣體體積隨時間的變化關(guān)系來確定速率常數(shù)，但體積變化是通過手工移動水準(zhǔn)瓶來測定的，難以準(zhǔn)確測定，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)，通過旋光度測定反應(yīng)體系溶液濃度隨時間的變化關(guān)系，較精確地測定一級反應(yīng)速率常數(shù)。在實(shí)驗(yàn)用時少的經(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勢的測定

5、，該實(shí)驗(yàn)用時較少，我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加有關(guān)鋰離子電池電壓及充放電測試的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。原有的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為:燃燒熱的測定、靜態(tài)法測定液體飽和蒸氣壓、合金相圖、電極制備及電池電動勢的測定、電導(dǎo)法測定弱電解質(zhì)的電離常數(shù)、一級反應(yīng)―過氧化氫分解、氫氧化鐵溶膠的電泳、溶液吸附法測定固體物質(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:燃燒熱的測定、靜態(tài)法測定液體飽和蒸氣壓、合金相圖、電極制備及電池電動勢的測定、Li/LiMn2O4鋰離子電池的組裝及電化學(xué)性能測試、二級反應(yīng)-乙酸乙酯皂化、一級反應(yīng)―蔗糖溶液水解反應(yīng)、氫氧化鐵

6、溶膠制備及電泳、溶液吸附法測定活性炭的比表面、活性炭作為超級電容器電極的比電容測定、納米TiO2對甲基橙的光降解?！　p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)會查閱文獻(xiàn)、比較周全地考慮問題并設(shè)計(jì)

7、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)?！　?.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)較長的時間講解和糾正學(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)操作的時間，將要講解的實(shí)驗(yàn)原理做成詳細(xì)的ppt

8、文件，以及將演示實(shí)驗(yàn)操作的詳細(xì)過程制作成視頻文件，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X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)省了時間。無形之中，壓縮單個物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)用時，在整個物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)32學(xué)時不變的前提條件