物理化学实验报告范文

时间:2023-03-23 00:03:13

导语:如何才能写好一篇物理化学实验报告,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

物理化学实验报告

篇1

实验者: 赖凯涛、张志诚 实验时间: 2000/4/3

气温: 21.6 ℃ 大气压: 101.2 kpa

实验一 恒温水浴的组装及其性能测试

目的要求 了解恒温水浴的构造及其构造原理,学会恒温水浴的装配技术; 测绘恒温水浴的灵敏度曲线; 掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法。 仪器与试剂 5升大烧杯 贝克曼温度计 精密温度计 加热器

水银接触温度计 继电器 搅拌器 调压变压器

实验步骤 3.1 实验器材,将水银开关、搅拌器等安装固定。按电路图接线并检查。

3.2 大烧杯中注入蒸馏水。调节水银开关至30℃左右,随即旋紧锁定螺丝。调调压变压器至220v,开动搅拌器(中速),接通继电器电源和加热电源,此时继电器白灯亮,说明烧杯中的水温尚未达到预设的30℃。一段时间后,白灯熄灭,说明水温已达30℃,继电器自动切断了加热电源。

调节贝克曼温度计,使其在30℃水浴中的读数约为2℃。安装好贝克曼温度计。关闭搅拌器。每1分钟记录一次贝克曼温度计的读数,一共记录12个。 开动搅拌器,稳定2分钟后再每1分钟记录一次贝克曼温度计的读数,一共记录12个。 将调压变压器调至150v(降低发热器的发热功率),稳定5分钟,后再每2分钟记录一次贝克曼温度计的读数,一共记录10个。 实验完毕,将贝克曼温度计放回保护盒中,调调压变压器至0v。关闭各仪器电源并拔去电源插头。拆除各接线。 4 实验数据及其处理

表1 不同状态下恒温水浴的温度变化,℃

220v,不搅拌

4.170

4.130

4.080

4.030

4.010

4.070

4.160

4.155

4.150

4.130

4.115

4.095

4.070

4.055

4.030

4.010

220v,搅拌

4.540

4.620

4.610

4.570

4.510

4.465

4.420

4.370

4.320

4.270

4.220

4.180

4.130

4.090

4.740

4.940

150v,搅拌

4.810

4.680

4.610

4.510

4.410

4.315

4.225

4.130

4.440

4.680

4.580

4.490

4.390

4.320

4.230

4.140

图1 不同状态下恒温水浴的灵敏度曲线

篇2

关键词:物理化学实验 网络教学平台 在线考试系统

文章编号:1008-0546(2013)03-025-02 中图分类号:O6-39 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.010

物理化学实验原理复杂,实验涉及大量中小型仪器,通过测定研究体系某些物理参数的变化,反映化学变化规律或求出与之相关的物理参数。与其他的化学实验相比更能体现实验与理论的紧密联系。传统的物理化学实验教学资料主要是实验教材,学生只能通过课前预习教材和课上教师讲解来了解实验原理、仪器的使用及操作步骤。移动上网设备的迅速普及必然推进信息技术与教育的整合向更深层次发展。为了逐步实现物理化学实验教学水平的现代化,我们对物理化学实验方法进行了一系列的改革和探索。

一、充实现代化教学资源,建设课程网站,实现资源共享

1.建设课程网站,实现资源共享的必要性

目前各类移动终端在校园的迅速普及使大学生接触网络变得轻而易举。王自然等对济南的三所不同层次高校的700名学生问卷调查,结果显示有71.4% 的学生已经拥有电脑,其中 68.7%为笔记本电脑[1]。此外,手机上网在大学校园内也成为普遍现象,盛红勇等抽样调查了某校的172名学生,被调查学生中每天使用手机上网的有81人,占调查对象的47.1%;经常使用手机上网的有66人,占38.4%;而不使用手机上网的只有1人[2]。这些事实表明网络已经成为高校学生生活中不可缺少的一部分,因此网络完全可以成为学生获得知识的重要途径。要使网络学习途径真正有效就必须充实、优化数字化教学资源,建设课程网站,实现资源的网络共享,使优秀的教学资源触手可得。

对于物理化学实验来说,优秀的网络资源可以有目的有方法地引导学生有效地学习,使学生不受时间和地域的限制,及时了解实验的具体内容,操作方法和注意事项等信息,可以提高学生预习效率和预习效果。在实验过程中,共享的网络资源可以有效地辅助教学,提高学生的自学能力同时减轻教师辅导答疑的压力。实验结束后,网络资源可以指导学生处理实验数据。因此建设课程网站,实现教学资源共享具有非常重要的意义。

2.我校物理化学实验网络资源的建设现状

为实现教学资源共享,我们依托校园网建立物理化学课程网站,其中包含了物理化学实验的资源平台,http://202.118.167.91/dahua/kcsz/wlhxgg/syjx.asp?typeid=44&BigClassid=118&smallclassID=276。如图1所示,该平台中包括教学大纲、电子教案、实验技术、实验课件、实验测试系统、实验报告上传6个栏目。教学大纲及电子教案可以反映物理化学实验课程的教学目的和教学重点。实验技术部分介绍了物理化学实验过程中所涉及的一些常用技术和方法,包括测温技术、测压技术和电化学方法等。实验课件是我们重点开发的部分[3],其中包含6个实验教学内容,在实验课件的网页上可以点击课件图标观看课件具体内容。每个实验内容下都包括实验目的与原理、实验主要仪器、实验演示、数据处理、注意事项和习题及讨论6个方面。实验演示包含整个实验操作流程的录像视频及配音,旁边附有文字说明。对一些无法直接拍到的实验现象,视频中插入了动画加以说明。数据处理部分除了介绍传统的手工作图法以外还提供利用软件进行数据处理和作图的向导。实验报告上传部分给每个学生提供登录名和密码,学生可以登录后在网上提交实验报告。

二、利用数字化资源改进教学过程的方式和方法

1. 实验预习方式的改革

传统的实验预习方式是要求学生参考教材写实验报告。由于物理化学实验主要是应用一些中小型仪器来测试研究体系一些参数的变化,而教材对仪器的介绍很难使学生真正掌握仪器的具体操作技巧。即使学生认真地书写实验报告,也无法直接使用仪器操作,需要指导教师花费大量时间去详细的讲解仪器使用方法。从2004年开始,我校物理化学实验室配置电脑,安装了自己研发的物理化学实验课件,课件演示的实验仪器与学生上课所用仪器完全一致。学生上课前进入实验室,会主动打开电脑观看操作视频,熟悉仪器的使用方法,预习效果比单纯地写实验报告好。物理化学实验课件在网上实验共享之后,学生在上课之前就可以登录互联网观看课件进行预习。预习方法的改革收到了良好的效果,主要表现在指导教师不需详细讲解操作步骤,学生就可以进行操作。

2. 教学过程中指导实验方式的改革

由于实验仪器数量的限制,每次上课指导教师需要讲解两个实验内容,在没有各种数字化资源以前,1个指导教师控制30人左右的课堂,经常是匆忙的填鸭式讲解,不但教师疲惫不堪,而且学生对知识和技能的掌握情况欠佳,实验失误率较高。建设数字化资源以后,学生课前预习效果较好,指导教师无需详细讲解仪器操作。增加了提问的教学环节,学生向教师提问关于实验中相关问题,之后是教师向学生补充提问,把实验中知识和技能的要点传授给学生,这个环节能针对学生的共同问题进行释疑,也可以加深对实验重点、难点及注意事项的了解。实验过程中,学生遇到问题,除了请教指导教师外,还可以参考多媒体课件,减少了因指导教师忙,疑难问题不能及时解决的情况。在多媒体课件的辅助下,学生的操作时间变得充裕,问题解决得更加及时,实验失误率降低,主要表现在学生能在规定时间内顺利完成实验内容,得到比较可靠的数据。

3. 实验报告内容和提交方式的改革

与其他的化学实验相比,物理化学实验的数据处理更加繁琐。传统的实验报告中的数据处理内容,是学生把实验数据整理在表格中,然后用坐标纸作图求出最后结论。制作实验多媒体课件后,我们实验教学的第一次课都设为计算机课,主要讲授物理化学实验数据处理的方法,包括手工作图法和计算机软件处理法。我们所传授的软件是excel和origin,利用软件进行数据处理不但速度快而且准确性高。除了课堂学习,学生课下还可以通过互联网观看实验多媒体课件,解决数据处理过程中所遇到的问题。虽然在数据处理的方法选择上,教师不做明确规定,让学生自由选择,而实践证明,学生几乎全部用计算机软件处理数据。为了方便学生,实验报告的提交,可以是纸质版也可以登录课程网站提交电子版。

三、利用在线考试系统改革实验考试的方式和方法

我校对学生的实验考核内容包括理论考核和操作考核,原来理论考核部分是学生以抽签的方式确定纸质版的考试题进行解答,这种考察方式需要多个教师配合监督学生,还要进行试题批阅。为了减少组织考试所用的时间,我们开发了物理化学实验在线考试系统[4]。在线考试过程由定制试卷、分配试卷以及批改试卷三个模块完成。定制试卷模块可以设定试卷的题型、题型的难度、每题分数,然后系统根据要求自动组卷,系统一次可以组出 1~15 套同一题型难度的试卷。通过分配试卷模块,教师可以指定考试的日期、开始考试的时间、考试时长,并从组好的试卷中随机选择几套作为考试所用试卷。考试过程中,教师可以根据学生所坐的位置在线分配试题,确保每列学生所做的试题不同,学生需要输入自己的学号进行登录。考试结束后,客观题系统会直接批改并给出成绩,主观题需要教师在批改试卷模块中手动批改。通过在线考试系统的辅助,节省了大量组织考试及阅卷的时间,同时也增大了考核内容的覆盖面。

综上,随着移动上网设备的迅速发展,网络在人们生活中的普及程度发生了重大变革,而且这种变革的程度还在不断加深。在这样的大环境下,我校积极建设物理化学实验课的网络辅助教学体系,包括网络教学平台和在线考试系统。实践证明,网络教学平台中的数字化资源和在线考试系统都在教学中发挥了重要作用。随着网络普及程度的进一步加深,我校物理化学实验课的网络辅助教学体系必将发挥更重要的作用。另一方面,如果要保持或进一步发挥网络的辅助教学作用,网络教学资源就需要不断完善和更新,这项工作随着知识和技术水平的发展永远不会有尽头。

参考文献

[1] 王自然,孟庆春. 基于顾客价值的大学生电脑市场细分研究[J].企业经济,2012,(6):97-99

[2] 盛红勇,刘春花. 大学生手机上网现状调查[J].教育与职业,2012,(7):35-36

篇3

[关键词]物理化学实验;化学生物学;教学质量

物理化学实验是化学生物学专业学生的一门基础实验课,该课程综合了化学领域中各分支所需的研究工具和方法。通过培养学生掌握物理化学实验的方法和技能、常用仪器的使用、正确记录实验数据和现象以及归纳处理实验数据和分析实验结果的能力,可以加深对物理化学原理和概念的理解,提高学生科学思维以及综合解决实际问题的能力。因此,物理化学实验在培养学生能力上具有特殊意义。但目前,我院化学生物学专业的物理化学实验教学还不能完全适应化学生物学专业的需要,因此对原有的实验教学进行改革变得尤为迫切和重要。

1化学生物学专业物理化学实验教学中存在的问题

1.1实验内容不能满足专业需要

现行实验内容由于受普通化学专业的影响,偏重于基础的知识和技能的训练,而忽视了化学生物学专业的内在需要与联系,实验内容和方法相对老化,没有及时跟上新技术、新方法在化学生物学中的应用,学生学习的物理化学实验内容不能完全满足今后工作的需要。另外,有些实验内容陈旧,反映不出学科的发展现状及学科前沿,有些实验过于简单,不利于培养学生的动手能力和综合分析问题的思维能力。

1.2教学模式陈旧

实验教材中验证性实验内容较多,这部分实验内容的选择、方案设计以及操作步等方面的工作均由实验教师包办或指定完成,学生按照教师安排完成实验,缺乏科学思维的训练和创造性的激励,从而造成学生在实验中缺乏主动性,其独立思考能力不能有效发挥,且动手能力、分析问题和解决问题的能力得不到有效锻炼。

1.3物理化学实验数据处理还停留在手工处理阶段

物理化学实验的数据处理经常会涉及到作曲线、作切线、线性拟合、求斜率和截距等问题,学生往往是在坐标纸上手工作图,得出结果。这样既会引入较大的人为误差,又要花费大量时间。很显然学生仅仅只会手工处理实验数据,已不符合时展的要求,而应辅以电脑软件对实验数据进行处理。但是,如果所有数据都通过电脑软件处理,学生又没能掌握手工处理数据的方法和技巧,这在实验技能上也是一大缺陷,因此,学生应既会手工处理也会用电脑软件处理实验数据。

2化学生物学专业物理化学实验教学改革探索

2.1结合专业特点,优化实验内容

物理化学实验内容的设置要结合化学生物学专业的特点,对传统的实验内容作出适当的筛选。首先,实验内容应与化学生物学理论知识接轨,例如,物理化学实验中的表面化学、胶体化学等内容与化学生物学的理论基础结合紧密,可以选择“最大气泡压力法测表面张力”、“电泳法测定胶体的电动电位”等实验内容。另外,教学模式上应强调以学生为主体,通过开设设计性实验培养学生的创新能力,如将“固体药片燃烧热的测定”作为设计性实验,让学生在查阅资料的基础上,结合所学的理论知识以及实验方法和技能制定出实验方案、开展实验、得出结果,并提交实验报告或小论文,进一步激发学生的思维和创新能力。

2.2利用电脑软件对实验数据进行处理

物理化学实验的数据处理较为复杂。利用计算机软件处理实验数据既可以提高工作效率,又能获得更为准确的实验结果。比如,学生在进行“燃烧热的测定”、“乙酸乙酯皂化反应速率的测定”以及“最大气泡压力法测表面张力”等实验时可以利用Excel、Matlab、Origin等软件处理实验处理数据并作图,得出较准确的实验结论。另一方面,如果学生能熟练掌握这些软件的使用方法,还可以为今后进行数据分析或从事科研工作打下良好基础。当然,学生在掌握用电脑软件处理数据的同时也应熟悉手工处理数据的技术方法,将二者有机结合,得到全面发展。

2.3开设开放性、创新性实验

根据实验教学安排,可以利用一定时间设置开放性和创新性实验。学生在进行开放性和创新性实验时,通过查阅文献资料、设计实验方案、在教师的协助下开展实验研究、撰写小型科研论文等系列工作,可以提高科学思维能力并培养初步的科学研究能力。

2.4改进实验考核评价体系

实验课程的考核方法对保证实验课程质量,提高学生的动手能力、培养实验研究的科学态度、增强分析解决问题能力非常重要[2]。我院的物理化学实验考核评价体系由实验报告成绩和期末考试成绩两部分组成。虽然期末考核在一定程度上可以加强学生对实验教学的重视程度,促使学生注意在实验基础理论和实验技能方面的积累,但把学生的实验报告成绩定为学生的平时成绩有一定的局限性,会造成有一些学生不求甚解、互相抄袭或蒙混过关。因此,平时成绩应分配到实验过程的各个阶段,如实验预习、实验操作、实验卫生、实验报告等多方面,进行综合评分。以上方法经过多年的教学实践,学生们普遍反映记忆效果良好,避免了死记硬背的困难,而且不易忘记,大大提高了他们的学习积极性,取得良好的学习效果。

参考文献

[1]辛凌云,李云平.巧记物理化学中的“麦克斯韦”关系式[J].洛阳师范学院学报,2008(05):180-182.

[2]康丽华,肖芙蓉,马存花.一种简单记忆Maxwell关系式的方法[J].山东化工,2014,43(10):143-144.

[3]宋小利,李梅.热力学基本方程、对应系数关系式和麦克斯韦关系式的简捷记忆[J].榆林学院学报,2008,18(2):74-75.

[4]陈桂芳,高之清,李胜利,等.麦克斯韦关系式的简捷记忆方法[J].广东化工,2010,38(2):22-23.

篇4

关键词:应用技术型大学;物理化学实验;教学

伴随着经济的发展、时代的进步,应用技术型本科院校建设正在如火如荼的前行着。此种类型院校的建设,依然以教学为主,面向应用,突出创新,强化实践。以营口理工学院化学与材料工程系为例,在各专业修定人才培养方案过程中,结合营口融入“一带一路”的国家战略和辽宁沿海经济带的经济发展战略,注重理论与实践相结合[1]。由精英式人才教育向应用型、技能型人才教育转变,在整个转变的过程中逐渐形成一种新的高等教育模式。在地方本科院校的教育结构中,实验室相对其他来说是比重极大并且具有独特优势的教育资源。而在各类实验中,物理化学实验在基础理论教学中,扮演着尤为重要的角色[2]。它对于化学相关理论的学习有着承上启下的枢纽作用,学生在进行物理化学实验学习时,即可以对无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验等进行综合应用,又可为以后的专业实验学习奠定基础,学习过程中也初步培养了学生的逻辑思维、动手操作能力以及创新意识和综合素质。

1优化实验内容,提高学生实验兴趣

物理化学实验基本原理,蕴含着丰富的理论知识内容,若依据教材将原理详细讲授,必然会使学生的实验时间缩短,并且在开篇就有长时间的理论知识讲授,也会使学生产生理论知识转移上课地点的错觉,甚至对实验还未开始便已产生了厌烦、抵触的心理,从而影响实验效果,不能较好的完成实验课程的培养目标。在营口理工学院化学与材料工程系课程设置中,物理化学实验是应用化学、化学工程与工艺、材料科学与工程、无机非金属材料工程等专业必修课程中一门重要的基础课,它不仅培养学生对精密实验仪器的使用、实验数据的处理以及对实验结果进行讨论与分析的综合能力,这些独特的学科特点也决定了物理化学实验在应用型本科院校人才培养中的重要地位。在实验内容设计上,我们学院教师以服务地方经济发展为指导思想,针对应用型院校各专业的培养目标,结合学生的实际情况编写教材。优化实验内容,使物理化学理论知识与实验内容有效的结合起来;合理安排上课时间,保证实验内容要晚于相关物理化学理论知识的学习。从而在物理化学实验课上精简实验原理的讲解,使学生实验开始于兴趣的保鲜期。学生在较好的掌握了理论知识的基础上,进行实验操作与探讨,避免学生照方抓药,盲目的实验。例如,在单一组分体系中,物质的广度性质可以直接加和[3]。在多组分体系中,物质广度性质的变化,并不能简单地加和,而是有着复杂的变化。学生对此总是充满了困惑,特别是对多组分体系的广义性质如何定量与定性,充满了好奇。偏摩尔性质这一概念的引入,可以较好的解决这个问题,并且可以激发学生深入探究的兴趣。学生在学完理论知识后,带着知识与曾有的困惑,设计实验过程。在实验准备过程中,提供氯化钠(分析纯),无水乙醇(分析纯)做待测物质,每个班级可以自选待测样品,设计实验。学生通过网络与教材相关的理论知识,做好实验过程的处理,提炼出整个实验步骤以及注意事项。在教师的宏观控制下,整个实验过程中,不仅培养了学生运用具体物质进一步理解抽象概念的思想方法,而且培养了学生的科研探索能力以及团队合作精神。既可以达起到理论指导实践的作用,又有利于培养学生的思维能力,激发学生的实验兴趣与学习的能动性,同时也可以使学生将理论知识在实验中得到消化理解。不仅加深了对理论知识的理解,也提高了学生的实验热情,为以后的科研以及工作打下良好的基础。

2优化教学方式,提高教学效果

有人说,一个人的成功,智商是基础,情商是关键。在现代的教育中,不仅仅要注重学生知识技能的培养,更要注重学生情商的培养。随着经济技术的发展,实验教学设备的更新也紧跟时代的步伐。物理化学实验主要是应用精密的实验设备运用物理的方法,来探讨和验证化学性质和化学反应规律的一门科学。我们结合物理化学课程教学内容,安排相应的实验顺序,由易入难。结合物理化学实验教学内容,采用以问题为基础的教学方法[4]。在教学实施中,要求学生在课前进行预习,准备好实验过程中数据记录表格,了解整个过程中所需仪器、药品;教学过程中,实验教师明确教学目的,以教学内容为基础,以物理化学课程教学知识为先导,根据不同专业的课程安排,对相应实验题目有针对性的进行提问。在提问过程中,教师要把握好问题的难度与广度,明确学生需要掌握的知识、操作技能。教师在问题的设置与解说过程中,有意识的将学科发展的前沿与应用向学生展示介绍,让学生感受科技成果在实际应用中的价值,真正的揭开理论与实践相结合的神秘面纱,激发起学生学习、研究与应用的兴趣,由被动学习向主动学习发展,从而提高学习效果。同时,以教学内容为培养纽带,通过具有时代特色与应用价值的教学方式、教学内容,能够直接触及学生内心深处,使学生在物理化学实验操作过程中,产生情感的变化,从而达到情商的培养。伴随着网络技术的发展,网络信息与网络平台的充实与丰富,也有了教育信息化。因此改革传统教育方法,应用现代教学技术手段也成了应用技术型大学实验教学的发展趋势。以本学院为例,各个基础化学实验室均配备多媒体教学设备。针对物理化学实验教学,在教学过程中可以采取微课、微视频等教学方法,将事先录制好,或者网络中影响力大的学校相对应的教学视频,放到学院的公共资源平台中,一方面,可以让学生在课前预习中直观、全面的看到实验仪器的使用,以及规范的实验操作。减少学生在课堂实际操作中,实验的失败、药品的浪费、玻璃仪器的破损以及因为使用不当造成实验仪器的损坏情况。另一方面,可以通过直观的视频、图片等,激发学生学习的“饥渴”感,从而提高学生的学习兴趣与亲自动手操作的欲望。将有限的课堂进行无限的延伸,增强实验教学的效果。

3优化考核方式,提高学生整体能动性

营口理工学院是一所新成立的地方本科院校,学院的知名度、影响力虽然在逐步提升,但学生综合素质相对要省内重点院校相对要弱一些,学生的自我控制能力以及学生的自学能力水平有限,因此教师依然是教学的主体。以往的期末考核,主要以实验报告为准则,这样导致了学生对实验结果的过分关注。而实验的分组操作行为,也会引起学生实验过程敷衍、报告抄袭的嫌疑。并且这种单一考核方式对学生的实验操作技能不能起到良好的引导和督促。因此,优化实验的考核方式是很有必要的。为了全面发挥学生学习的主观能动性,达到本门课程的培养目标。考核方式采用如下模式:出勤+预习+实验操作+实验记录+实验报告+卫生。出勤,不仅培养学生时间观念,也培养学生的组织纪律性。预习,体现学生个体差异性,从而优化教学资源,因材施教。实验操作,是完成实验教学的基本保证,而严肃认真的态度是实验成功与提高实验质量的一个重要保证。因此在实验过程中,要求学生认真对待实验仪器的组装、操作的规范化,通过学生间的互动、互补、互助培养学生的合作能力,增强学生的集体荣誉感意识。任何一门科学探究都少不了对现象以及数据的记录,化学实验,由于现象的千变万化、数据的繁杂,实验记录显得尤为重要。干净整齐的实验记录,是实验后续数据处理、实验过程归纳总结的必要条件。因此实验记录的考核,一是让学生敢于面对真实的实验结果,学会记录数据、现象,尊重客观科学实验事实,重在思考产生不同现象、数据的原因,形成初步的独立思考能力;二是培养学生初步科学探索的基本习惯,为以后进一步深造打好基础,从而培养学生严谨的科学态度。实验报告,是学生实验结果后续整理的一次重现,也是学生整个实验过程的缩影。通过整理实验报告,学会分析问题、处理问题的能力,从而养成归纳、总结的良好习惯。卫生,既可以考察学生的操作是否规范,又可以考察学生对实验结束后仪器的摆放是否归回原位,从而培养学生良好的实验习惯。从部分到整体,从整体到部分对实验成绩做了综合评价,既培养了学生的动手能力、组织合作能力,又使学生能够理论联系实际,深化对理论知识的理解。从而为学生继续深造以及步入工作打下良好的基础。综上所述,以应用技术型大学—营口理工学院化学与材料工程系物理化学实验课程为基础,对实验教学方式、内容以及考核方式进行了探讨。随着实践比例的增加,实验课程的重要性逐步提高,也促使教师不断完善、充实自我,积极探索实验教学的新思路、新方法,提高物理化学实验教学质量,以适应新时期—应用技术型大学对人才的要求,以及学院的发展。

参考文献

[1]陈红,张庆伟,刘海燕,等.应用型本科转型背景下应用化学专业培养方案改革的初步探索[J].山东化工,2016,45(20):167.

[2]王月欣,莒晓艳,王丽华,等.独立学院基础化学实验的探索与实践[J].实验技术与管理,2016,33(5):14.

[3]徐美玲,李风海.偏摩尔性质的教学研究[J].山东化工,2016,45(15):150.

篇5

关键词: 物理化学实验;三位一体;仿真实验;培养模式

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)17-0268-02

0 引言

本课题依托江南大学三大优质教学资源:一、江苏省精品教材《物理化学实验》——郑秋容、顾文秀主编,二、物理化学仿真实验平台——郑秋容、赵泳主编,三、江苏省实验示范中心——江南大学化学实验中心。采用三位一体的物理化学实验教学模式,取得了良好实验的教学效果。

1 本课题的标志性成果

本课题经两年的建设已全面超额完成预定目标,主要标志性成果如下:

1.1 “物理化学仿真实验”荣获第十二届全国多媒体课件大赛一等奖。

1.2 在2012年江苏省化学化工竞赛中荣获一个二等奖,二个三等奖的可喜成绩。

1.3 我校已有二届七十多个班级,二千多名学生,八个专业采用三位一体的培养模式。

1.4 自2011年至今物理化学仿真实验平台已有近三万次点击量。通过对仿真平台的预习减少了学生实验误操作的几率,学生实验的一次成功率达到95%以上,完成实验的时间平均缩短15%左右,实验报告的撰写质量大为提高。

2 本课题的主要特色和优势

化学是一门以实验为基础的科学,正如波义耳所说,“没有实验任何新的东西都不能深知”。而且物理化学实验又是难度较大的一门实验课程,有些实验现象或实验设备单纯靠书本的描述难于表达清楚,学生对实验的操作及实验过后的数据处理都有一定的难度。因此有必要实行三位一体的立体培养模式

2.1 传统的物理化学实验教学模式与三位一体实验教学模式的比较

2.1.1 传统的物理化学实验教学模式 传统的物理化学实验通常由三步骤构成:一、实验预习——通过阅读实验教材写出实验预习提纲;二、进入实验室后听教师讲解;三、动手做实验。

然而,实验教材通常是平面的、静态的、枯燥的。难以提起学生的兴趣,所以有的学生对于预习往往抄抄实验目的、实验原理、实验步骤应付了事。所以进入实验室对即将要做的实验还是稀里糊涂。因此教师不得不将如何完成实验从头到尾讲一遍。而且随着招生规模的扩大班级的增多,实验室和教师的紧缺的矛盾已经日益突出,并且由于实验学时压缩而带来课时不足的问题也已显现,同学中往往存在糊里糊涂完成实验的现象,对其实验技能及综合素质的提高极其有限。

2.1.2 三位一体的实验教学模式 三位一体的培养模式即:一、对教材的认真预习;二、访问江南大学网上物理化学仿真实验平台,进行仿真模拟实验操作;三、进入江苏省实验示范中心——江南大学化学实验中心在教师的指导下认真完成实验;四、课后悉心完成实验报告。也就是说,本课题在传统的实验预习中增加了实验仿真操作这一步骤,通过实验教学模式的改革,强化学生基本理论和基本操作的训练,旨在全面提高学生的物理化学实验能力,并在培养学生的学习兴趣、科学思维能力、探索精神和创新精神等方面进行积极的探索。

2.2 三位一体的实验教学模式各元素的特色

2.2.1 江苏省精品教材《物理化学实验》——郑秋容、顾文秀主编,教材全面准确地阐述本学科先进理论与概念,充分吸收本学科国内外前沿研究成果,科学系统地归纳本学科知识点的相互联系与发展规律,反映轻工专业的特点。本教材的优点如下:

内容新颖;仪器先进;实验体系绿色环保;传统与现代相结合;教材编写层次分明,条理清楚;文字规范,语言流畅;图表准确,配合恰当;计量单位,符合标准。注重素质教育,具有启发性,能够激发学生学习兴趣。实际使用效果良好,深受师生广泛好评,有效提高了教学质量,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力、有利于培养学生的实践能力和创新能力。

2.2.2 仿真实验平台特色 本平台是一款超越时空,突破仪器药品限制的自主学习型仿真实验平台。课件是以郑秋容、顾文秀主编的江苏省精品教材为蓝本,由江南大学和弘成科技发展有限公司开发制作而成。课件的主要特点如下:

具有时效性、前瞻性;知识内容范围完整;知识体系结构合理;教学目标清晰、定位准确、表述规范;仿真实验通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体,形成了一部活的、可操作的物理化学实验教科书,扩大了物理化学实验的空间,打破了教与学、理论与实践、课内与课外的界限。

重点难点突出;启发引导性强;符合认知规律;有利于激发学生主动学习。自2011年至今已有近三万次点击量。通过对仿真平台的访问减少了学生实验误操作的几率,学生实验的成功率达到95%以上;完成实验的时间平均缩短15%左右;实验报告的撰写质量大为提高。

仿真平台具有很好的人机交互性,突破时空的限制:仿真实验平台让学生只要有网络的地方就能进行实验预习及仿真操作,走出实验室以后还可以通过仿真实验进行重现,复习巩固,可以实现无限多次的重复,直到学生掌握该实验为止。对实验教学起到强化的作用,对培养学生的学习兴趣、科学思维能力、探索精神和创新精神等方面也起到积极的影响。

界面友好,“无师自通”,每一步仿真操作都有直观准确的提示。

仿真实验平台不但有仿真操作,还有报告的撰写,详尽的数据处理演示,如镜面法做切线的方法;坐标轴的选取;数据点的描绘及取舍;斜率的求算等方法的介绍。主要体现在学生的收获大了,印象深了。实验变得易于理解、易于掌握了。数据处理方便了。实践证明仿真软件是实验教学的有益补充。

2.2.3 依托江苏省实验教学示范中心,整合资源,实现教学资源的综合利用与共享 物理化学实验属于化学化工实验教学示范中心,该中心于2005年9月通过江苏教育厅组织的高等学校基础课实验教学示范中心建设点建设方案的评审,2005年10月经江苏省教育厅批准正式立项建设。2006年中心整体搬迁至蠡湖新校区化工大楼中,实验室面积7千余平方米,实验教学环境优良。依托我院江苏省化学化工实验教学示范中心,实现教学资源的综合利用与共享,此平台上为三位一体的立体化教学模式、为创新型人才的培养提供了硬件平台保障。

3 结语

三位一体的实验教学模式,符合人的认知规律:实践——认识——再实践——再认识。实践证明:三位一体的实验教学模式化难为易、化繁为简、化静为动、化平面为立体、将实验书上静态的、平面的实验仪器立体化、动态化;将抽象难以理解的实验现象通过仿真实验操作一目了然地展示在学生面前;降低了实验操作难度激发了学生主动探究性学习的兴趣。通过三位一体的实验教学模式,学生更容易理解和掌握复杂仪器的结构、原理和操作,减少了学生误操作的几率,提高了学生的预习效果和实验的教学质量,取得了良好实验的教学效果。

参考文献:

[1]郑秋容,顾文秀等.物理化学实验[M].北京:中国纺织出版社,2010.

[2]复旦大学等.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社,2004.

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一、根据科技发展,更新教学内容

物理化学作为基础理论课,其内容相对比较稳定,但科技日新月异的发展,给物理化学注入了新的生命力,初步从宏观到微观,从平衡态到非平衡态的越来越成为热点。因此,我们在教学中除把物理化学中的经典理论、经典技术讲授给学生之外,还需让他们了解学科动向,吸收现代科学发展的新成果。如在介绍熵函数时,除把物理化学中的经典熵概念介绍给学生外,还可以把信息熵,管理熵等现代熵理论及其应用介绍给学生,既提高学生兴趣,又提升学生学以致用、理论联系实际的应用能力,避免概念的抽象乏味。

二、理清思路,抓住重点

物理化学虽概念多,公式多,但内部间却存在着密切联系,如果教师能帮学生理清学习思路,使学生能够抓住其中的主线,学生学习起来就有层次多了。物理化学的理论逻辑性强,教师教学时可在讲解每一章前,先告知学生研究的思路和内容间的联系。在讲到一定阶段时,注重各章直接的联系。比如说物理化学在介绍完热力学第一定律和第二定律之后,分别侧重热的计算和熵变的计算,而所研究的过程和思路却是一致的,都首先介绍单纯变化过程,之后是相变化,最后是化学变化。再理清热和熵变之间的关系,那么掌握和理解这两个章节的公式和计算就不再困难。

三、注重实验环节的改革

物理化学实验在我院是附属于物理化学课程教学的。物理化学实验与前面所学的无机化学实验和有机化学实验存在重要的不同。它实验设备比较大,操作时间长,数据后处理与作图繁锁,所以物理化学实验对培养学生的动手能力与分析处理数据能力起着非常重要的作用。因此我们要注重物理化学实验的改革。

1.加强学生课前预习。因物理化学实验时间久,测试数据多,内容复杂,所以加强实验前的预习,是顺利做好实验的关键之一。针对此种情况,我们给学生分组,开出任务清单,要学生知道所用仪器,了解实验原理,弄清操作步骤,实验前对学生进行提问,回答合格者方可进行实验。避免了学生课前不预习而导致实验失败的情况。从效果上看,既减少了教师讲学生不认真听的坏习惯,又提高了实验的成功率,让学生改正了做试验报告不明层次、不进行数据处理的毛病。

2.改善考核机制。物理化学每个实验都作为期末考试成绩的一部分,从课前预习,到操作,数据,态度,实验报告和实验后答辩,这也就是说,期末考试成绩并非单纯的一纸考卷的终结性成绩,而是学生在学习过程中自己不断形成的。

3.建立实验基础平台,实施因专业施教的模式。随着学科专业数量与规模的不断发展,物理化学实验面向全院8个不同专业的学生开出,现有的物理化学实验项目数已完全不能满__足各学科专业的具体要求。在建立物理化学实验平台的基础上,对实验教学的内容需要重新补充、及时更新,根据不同学科专业的特点与需求,各专业的物理化学实验教学内容应该有自己的侧重点,在实验项目选择上,实行“基础平台+专业特点”的施教模式,为各专业学生以后学习专业知识和从事专业实验打下坚实的基础。同时,积极探讨采用“必做实验(80%)+自选实验(20%)”相结合的形式,增加实验安排的透明度,实行因材施教,从而提高学生参与的主动性,培养学生学习的兴趣,并从整个学院角度考虑,结合其它实验课的条件,为实现实验室全面开放提供实验基础。因此,有针对性地增加实验项目,是因专业施教的需要,也是学生主动学习的需要,是实验室实现全面开放的需要,是提高实验教学相对性和教学质量的重要因素之一。

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研究生的培养一般都是导师负责制,不少导师同时也是物理化学实验的任课教师,物理化学实验教学需要的研究生助教,导师推荐后就可直接到物理化学实验课程组报名。另外,助教招聘信息可同时在校园网和学院告示栏张贴。多途径公告助教招聘信息,使信息透明化。通过个人申报、审核、试讲、操作测试等程序,最终择优确定助教人选,既保证了择优录用,又使公平性得到保障。

二、加强研究生对助教的认识

一方面,加强研究生助教的宣传,使研究生对助教工作有充分的认识;另一方面,合理安排物理化学实验时间,让研究生尽量减少因参与助教而给科研带来的影响,同时给以合理的劳务费。多方面吸引优秀的有责任心的研究生来参与物理化学实验教学。

三、严格助教岗前培训,规范操作

研究生助教作为“准教师”,是当前教师队伍中的生力军。研究生助教的质量直接影响到物理化学实验课的教学质量,对助教进行系统严格的培训是保证教学质量的一个关键环节。研究生助教的教学经验不足是个事实,为弥补这个缺陷,只能尽可能调动助教的积极性,加强培训力度,尽量减少负面影响,将助教培训的工作例行化、制度化[8]。为此,厦门大学物理化学实验课程组的做法是:前一个学期的后半学期就做好接下来这个学期的助教招聘工作,让研究生助教与本科生一起随堂听讲若干次,再利用实验室空余时间独立做实验两遍以上,掌握操作规程,反复练习,做到正确理解并熟练掌握操作要点,了解实验中可能出现的问题及其解决办法,进而撰写实验报告,确保完全规范掌握所要承担的每个实验。学期初,研究生助教集中进行试讲和考核,由经验丰富的实验课老师把关。实验备课不通过或考核不通过者限期重新认真备课,经复查通过者才能上岗。

四、引导研究生助教重视实验教学

历届研究生培养方案,都把教学实践环节列为研究生培养的必修环节。研究生助教便是这个实践环节的一个体现,为研究生创新能力的培养提供了一个良好的发展平台。研究生兼任助教工作有利于提高研究生严谨、求实的素质,并通过“教学”环节,巩固所学,自我教育。为了避免研究生助教只是把实验课当作任务来完成,物理化学实验教学中注重引导研究生助教,实践不仅仅是为了获取学分,更可以提高交流表达能力和实验操作能力,为科研和以后的工作奠定很好的基础[9],是自我提升的一个很好的机会。所以研究生助教要增强责任感,明确自己的职责和任务,投入足够的精力,与本科生建立“师生”感情,通过各方面的努力,提高实验教学质量。

五、健全考核制度

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关键词: 化学专业 物理化学实验 教学改革

实验是化学专业重要的实践课程,是传授知识和技能、训练科学方法和思维、培养科学精神和品德、全面实施素质教育最有效的形式之一”[1]。物理化学实验是化学专业一门理论和实践性很强的基础训练课程,和化学的其它实验课程不同的是,它更注重于定量地解释化学过程的规律,所采用的实验方法更是多种多样,涉及到热、电、光、声、磁等物理方面的内容较多。为使学生在头脑中架起一座物理现象和化学现象及其规律紧密相连的桥梁,并能灵活地运用所学知识和操作技能去解决问题,物理化学实验的教学常常起到举足轻重的作用。长期以来,物理化学实验课程独立开设,对化学专业学生素质的培养和教育有着重要作用。随着高等教育从精英教育转变为大众化教育,结合大众化教育的实际情况进行物理化学实验课程的教学改革十分必要。

1.修订教学大纲,深化实验教学改革

实验课程教学大纲是进行实验课程教学的基本依据,它可以达到学内容、规范教学过程等作用,是教师进行教学的指导性文件,是课程改革和建设的具体体现,根据大众化教育和强化素质教育的需要,以及物理化学实验教学的基本要求,我们对物理化学实验教学大纲进行了修订,在修订过程中注意到实验项目选定的合理性和对学生能力培养的全面性,根据物理化学中热力学、动力学、电化学、胶体与表面及结构化学等不同方向,选择了对培养学生能力有利、对掌握实验方法有利的经典实验,删去了一些内容单一的验证性实验,同时选择了部分内容新颖的综合实验作为开放实验项目。

2.实验教学的组织实施

有了一个符合培养目标和教学基本要求的课程教学大纲,是完成实验教学任务的一个良好的开端。要使学生的能力得到有效的培养,素质得到全面的提高,实验教学的组织和实施是关键,为此,我们实行了实验课程负责人制,物理化学实验课程教学小组的工作在课程负责人的领导下进行,课程的组织和实施由课程负责人全面负责,课程的教学要求、进度、学生的分组、课程考核等均在实验课程负责人的职责范围之中。在实验分组方面,结合实验仪器的套数,从学生能力培养的实际出发,实行单人单组,让每位学生自己独立操作,完成实验的所有环节。实行单人单组以来,每位学生实验预习的积极性提高了,两人一组可以互相依赖,单人单组必须自己独立完成,要完成实验,必须认真预习;实验操作认真了,每位学生独立完成实验内容,一步失误可能导致整个实验的失败,要想一次顺利完成,必须认真操作。经过单人单组的训练,每位学生都得到了全面的训练,实验动手能力明显得到增强,单人单组操作对动手能力的影响,可直接从实验操作考核中得到证实。学生动手能力得到全面的训练和提高,避免了两人一组操作时互相依赖,无法独立完成实验过程,动手能力越强得到的训练机会越多,动手能力越差得到的训练机会越少,造成两极分化的后遗症,保证了实验教学质量,达到了能力培养的目的。

3.将学生能力培养贯穿实验全过程

3.1实验预习与检查

提出预习要求,要求学生在上课前,提交包括实验目的要求、实验原理、实验步骤、数据记录表等内容的预习报告,并通过阅读仪器使用说明书,了解仪器的操作使用和注意事项,培养学生查文献、自学的能力,对学生预习情况通过提问的方式进行检查。

3.2实验操作

放手让学生独立操作,鼓励他们勤动脑、多动手,通过实验获得更多的实践知识,在实验出现异常现象和故障时,注意启发、引导学生找出原因和处理方法,对实验失败的学生,在找出失败原因后,要求其重做,培养学生认真严谨、实事求是的工作作风。

3.3实验考核

将平时考核及期末的操作考核和笔试紧密结合起来,平时考核的内容包括预习情况、实验操作、实验报告和实验态度等,期末操作考核以抽签的形式进行,考查学生独立完成规定操作的动手能力,操作考核按照预先制定的考点进行评分,以求真实地反映学生的实际水平,笔试是对所作实验内容、实验现象和实验基本知识的综合考查。几年来的实践表明,这种考核模式对于改变学生重理论、轻实验的偏向,培养学生的动手能力,提高教学质量都起到了十分重要的作用。

3.4加强实验过程中的指导

要将学生能力培养贯穿实验全过程,实验指导老师的作用非常关键。指导老师要根据教学内容选择灵活的教学方法,讲解、提问、演示相结合,在实验过程中加强指导、巡视,发现问题及时指出,或让学生自己去发现问题,并找出解决问题的方法。

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关键词:LBL- PBL联合教学模式 物理化学实验 教学效果

引言

目前在国内大多高等院校的课堂教学多采用以教师为主体的讲授式教学法“Lecture Based Learning”(LBL),这种传统的教学法优点是讲授的知识体系全面系统,但也存在明显的缺点就是学生的参与教学的程度差,学习的主动性和积极性较差。上世纪九十年中期,美国HowardBarrowS教授提出了Poblem Based Larning(简称PBL)教学法,即基于问题式学习或问题导向学习模式,这是一种倡导让学生通过自学、研究、讨论和合作解决问题,培养学生自主学习能力,发展学生综合思考能。打破了教师单纯讲授的传统教学模式。但是由于单纯的PBL教学模式对教师素养、学生自学水平及教学条件要求较高,难以在目前我国的大专院校普及。因此我们认为 PBL 教学应该作为传统教学的一种补充,建设LBL-PBL联合教学法,才能克服PBL教学其在实施过程中的种种障碍,互补不足,有效的发挥其各自特点。[1]

一、实施方案

1.实施对象

2012级化工1、2为对照班,化工1班为LBL-PBL实验班,采用LBL-PBL联合教学模式授课;化工2班为普通班,采用传统的LBL授课模式。两个班的入学成绩和平时成绩相当。[2]

2.具体方法

采用LBL-PBL联合教学模式,对于验证基本理论、基本知识的验证性实验仍主要采用LBL教学法,使学生获得系统的知识框架,同时渗入PBL的教学理念,在学生进行预习时,每个实验项目预习时要给学生提3~5问题,在实验完成后提交问题解决方案,这些问题有的是和实验原理或操作相关的,有的则属于拓展知识,需要学生进行资料调研后才能得出;拓展学生素质的综合性实验或设计性实验,采用PBL教学法(占总学时的20~30%左右)。如“乙酸乙酯皂化反应速率常数测定”就是完全由学生自行设计试验方案并完成,老师只是引导和辅助。

普通班采用LBL教学法,即学生预习,教师讲授、演示,学生实验,课后完成实验报告和课后题。

为排除其他的干扰因素,保证统计和分析结果的可比性,实验班和对照班由同一位教师授课。选用教材均为河北联合大学编写的中国计量出版社出版的《物理化学实验》教材。

二、实施结果与分析

对比从考试成绩和能力提升两个方面进行,考试成绩参考期末考试结果,评定标准为平时成绩*30%+测验*20%+实验报告50%;能力提升通过向两个对照班学生进行调查问卷的形式进行,共发放调查问卷63份,实验班31份,普通班32份,回收60份,回收率为95.2%,对比结果如表1、2所示。对比结果显示考试成绩和能力提升两个方面的考察指标,实验班的学生都要优于普通班。LBL-PBL联合教学模式不仅提高了学生的参与度,激发了学生的学习积极性,还使得学生的自主学习、资料调研、数据分析与总结、科学创造等多个方面的综合能力得到锻炼。

表1 实验班和普通班成绩对比分析

实验班(%) 普通班(%)

≥90分 20 10

80~89分 36 28

70~79分 34 42

表2实验班和普通班教学效果对比分析

三、结语

PBL教学法在提高学生自主学习能力,激发学习积极性、提高学生综合素质等方面,相比传统的LBL教学法存在明显的优势,LBL能够教学法保证教学体系的完整性和系统性,二者结可以促进教学效果的明显的提升,也适应目前我国高等教育的国庆情,应积极在大专院校进行推广使用。[3]

参考文献

[1] 张庆云,朱辉,韩香. PBL与LBL有机结合的教学模式在医用化学教学中的应用[J].中国高等医学教育,2010,12: 97-98.\

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1.现有实验课程体系现状新升本科师范院校的前身大多数是高等师范专科学校晋升而来的

化学专业实验课程体系基本是在专科实验教学课程体系的基础上加以修改,以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础课程为课程结构,各课程自成体系,依据四大基础课的开设依序开设,以化学学科为基础、四大化学基础课程实验为支柱建立实验课程体系;这套课程体系已经经过几十年的教学实践,是一套系统严谨、内容成熟、紧密联系理论教学的传统实验课程体系,这一课程体系实际上是沿用了上世纪50年代的体系,是按照当时培养具有专业知识精英人才的目标而制定,完全符合当时的学科发展要求和社会经济发展,但随着现代化学学科的发展,高等教育已由精英化转化为大众化教育,传统的课程体系不符合现代化学(师范)人才培养的目标,远远不能满足人才培养需求,在实践教学中存在着明显的缺陷。

2.实验课程体系的存在问题。

对于地方师范本科院校化学专业实验课程体系存在以下问题:第一,设置的各门实验课程各成体系,部分实验内容重复。第二,培养学生基础实验技能的基本操作和基础实验分散在各门实验课程中,没有强化训练,造成同类型实验的重复。第三,实验内容陈旧,单纯的验证性实验内容偏多,设计性、综合性、研究性实验内容少,各科主讲教师单纯从自身课程安排实验,各实验课程缺乏沟通和交叉渗透,没有将化学实验有机统一起来。第四,实验内容缺乏创新性,基本上是按照实验教材照搬,教材告知实验步骤,教师按照教材分析出成败关键和注意事项,实验室按照教材配备药品、仪器,学生只需按部就班、照方抓药,没有思考和创新。第五,实验教学模式和评价模式陈旧,完全沿用“学生课前按照教材预习,课堂教师按照教材讲解,学生按照教材实验,课后完成实验报告”的实验教学模式,导致的结果是学生没有实验兴趣,学生没有探索和创新,成绩基本上是按照学生考勤和实验报告单成绩评定,无法科学、真实反映出学生的实验技能和创新能力。

二、实验新课程体系的构建与实践

1.实验课程体系构建的基本思路。

高师化学专业的培养目标是培养具有化学专业知识的中学化学教师,实验课程体系的构建与专业培养目标相一致,基于对这一目标的认知,结合多年来高师实验课程存在的问题,化学实验课程体系的建立必须突出“实验化学”的特点,同时以化学理论课程为支撑,从培养实验动手能力为切入点,将创新实验能力贯穿于整个实验教学过程,在此基础上,确立实验课程体系的基本思路:打破无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工基础和化学教学论等实验课程分别设置的局面,重新设置实验课程,精选实验内容,强化实验技能,重视创新能力,优化整合实验内容,实验教材仅为参考,将无机、有机、分析、物化和教法实验的内容进行整合、精选,新增三门实验课程(基础化学实验、综合化学实验和化学专业实验),调动学生实验的主动积极性,培养学生的创新意识和实践能力,提高学生的科学素养和分析解决问题的能力,构建以“学生为主体、教师为主导、既与理论教学有机结合又相对独立的实验教学体系”。

2.实验课程体系构建的基本模式。

根据新升本科高师实验课程现状和专业培养目标,以及现有的实验课程资源逐步优化和整合,分层次组织实验教学内容,逐步建立以实验基本技能培养为主线,抓基础、重创新、分层次、多模块、既与理论教学结合又相对独立的科学系统的实验课程体系,实现分层次、开放性的实验教学模式;将基础性实验、综合设计实验和创新研究性实验进行分层次实验教学;重视初步科研训练和研究创新性实验,在实验教学中不断提高综合设计性实验和研究创新性实验的比例,促进实验教学质量的提高;将实验项目进行模块化,构建基础实验模块、各课程实验模块、综合实验模块、研究创新实验模块。

3.实验课程体系的实践。

首先,重视实验基础技能的培养。在建立科学系统的实验课程体系的基础上,单独设立基础化学实验,将原来四大传统基础化学实验中操作性强的基础实验精选出来,教师根据所选内容精心选择并编写教材,改变实验教材的传统编写模式,突出基础性、技术性的训练,将筛选出来的基础实验集中进行训练,教学时间安排在大一的第一学期,主要是实验基础和实验基本技能的训练,在基础化学实验教学中重点强化基本操作的规范性和实用性,使学生熟练、规范使用各种常规仪器设备,强化实验基本技能的训练,体现师范教育的特色。其次,精心科学地整合与优化实验课程内容。打破原有化学实验课程界域,重新精选和修改实验项目,削减各实验课程的验证性实验项目,横向整合剔除各实验课程中重复的内容:精简无机化学实验中动力学、热力学、电化学的实验项目,重新精选这些内容的实验项目后,全部在物理化学实验中开设。整合无机和分析化学实验重复内容,根据课程和理论讲授进行合理分工,减少不必要的交叉重复,适当节约实验课时数,增加基础化学实验课时和综合实验课时。第三,分层次组织实验教学。在实验教学中从大一到大四的实验教学安排,按照由简单实验到综合、创新实验,由对理论知识的简单验证到综合、应用的循序渐进的过程,逐步将化学实验教学形成分层次教学,分为化学基础实验、综合设计性实验、创新研究性实验三个层次教学,构建“突出创新能力、强化实验技能”的分层次实验教学模式,特别强调的是综合实验的开设必须打破各实验课程界域,提倡各实验课程学科交叉,将无机、有机、分析、物化等课程的知识融合在一起,利用先进的化学实验仪器,根据实验室条件科学合理的设计实验项目,包括无机、有机物的制备、提纯、表征,物质的分离、分析,大型仪器的使用等,学生在掌握了无机、有机、分析、物化以及仪器分析等课程的基础上,重点培养和训练化学综合知识和综合实验技能。第四,改变传统实验教学评价模式。传统的实验教学中学生的实验成绩考核为“平时成绩+实验报告成绩+期末考核成绩”三部分组成。教学实践表明,这种评价体系导致个别学生上课按照教材照方抓药,课下抄袭实验报告;这种实验教学评价模式,不能客观、全面评价学生的实验教学效果。第五,逐步建立网络实验教学辅助平台。利用丰富的网络平台,教师精选一些在计划学时无法安排的实验和不具备开设条件的实验内容,以及可以拓宽学生实验知识点和提高实验技能的演示实验,利用互联网和电教设备,用现代教学手段代替教师讲解。这种模式在化工基础实验的教学中逐步实施,利用模拟化工教学仿真软件教学,既节约了学时,又将现代化工技术微缩化,展现给学生完整的现代化工工艺技术流程,增加了学生的兴趣,达到了教学目标。

三、实验课程体系实践的试行成效

1.开设的基础化学实验教学效果明显。

在2013级化学专业本科生开设了基础化学实验,通过教学实践和2010级、2011级、2012级对比,2013级的学生基本化学实验操作明显规范,打碎玻璃仪器和基本操作失误明显减少,在基础实验教学中学生能够集中强化训练基本操作,强化了学生动手能力,规范了实验操作。

2.学生实验的积极主动性明显提高。

改变了传统的实验课程设置,实验课程的独立性提高,改变教师实验一讲到底的教学方式,教学形式多样化,采取课前预习检查、课堂提问互动、教师讲解指导、实验辅导总结、课后报告撰写、实验报告点评的形式,同时实验项目可能于理论课超前不同步,迫使学生提前学习,提高了其自学能力,使其上实验课做实验有明显的成就感,激发了其上实验课的积极性,充分调动了学生的学习主动性,强化上实验课的积极性、主动性、目的性,锻炼了学生独立思考、独立完成实验的能力,为后续的综合实验和毕业设计奠定了基础。

四、结语