对于物理化学实验教学改革的思考

陈欢欢+孙桂芳

摘 要 从我校实际情况出发，结合当前物理化学实验课的授课现状以及物理化学实验的自身特点，从物理化学实验的教学内容、教学手段、教学模式以及实验指导书的更新为出发点，提出物理化学实验教学改革的一些想法，以提高物理化学实验课的教学质量和教学效率，增强学生的综合实践能力。

关键词 物理化学实验 教学改革 能力培养 教学质量

中图分类号：G424 文献标识码：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

我校物理化学实验的教学内容主要是以验证性为主，开设了燃烧热的测定，凝固点降低法测定摩尔质量，极化曲线的测定，二组分金属固液相图的绘制等八个实验。随着实验技术不断改进，新的实验模式和仪器不断涌现，传统的教学模式已不能满足科技发展对人才培养的要求。以验证性为主的实验模式不能适应当前培养学生综合能力、创新能力的需要。因此，结合材料、环境等专业特点和本校实际情况，需要对物理化学实验教学进行改革。

1 与科研结合，增加综合设计性实验

通过基础性实验的教学，学生们对物理化学实验有了初步的认识，也掌握了一定的基本操作技能，可以尝试开设一些综合设计性实验。在我校资源与材料学院的材料环境实验中心拥有很多大型仪器设备，如：X-射线衍射仪（XRD） ，热重分析，扫描电子显微镜，金相显微镜，红外光谱仪等。并且实验中心一直执行开放实验室制度，这些为我院增设综合设计性实验提供了保障。以实验渗透科技前沿，将物理化学实验教学与科学研究紧密结合起来，构建教学、科研紧密结合的可持续发展模式。如“粘度法测定高聚物的分子量”，可以将该实验与一个高分子的合成实验结合。合理安排两个实验课的上课时间，让学生先进行高分子合成实验课并保留自己的实验样品。在进行“粘度法测定高聚物的分子量”这个实验时，让学生测定自己合成高聚物的粘度，并计算其分子量。这样可以使学生理解进行科研的程序，并了解科技前沿动态。同时，激发学生对科研的兴趣，提高了学生进行实验的积极性，使实验课的质量和效率大幅提高。将科研内容反哺于教学活动，是物理化学实验教学改革的重要举措。

2 改进实验教学手段

2.1 更新实验仪器设备，配备计算机，改进教学方法

我们已经从南京桑力公司、南京多助公司购置了多套新型的实验仪器设备，如，如燃烧热测定装置，溶解热测定装置，可控升降温电炉及数字控温仪等。因此，可以将计算机等先进技术引入这些实验中。通过将实验装置联机化，学生不用不断重复地记录数据，而是可以从计算机上时时观测数据及曲线的变化趋势。这样，学生可以依据数据的差异和图像趋势的变化查找实验操作中可能存在的问题，并及时解决。将计算机与实验设备相结合，提高了实验的自动化程度以及实验数据的测量精度，从而提高了实验报告的质量。同时极大地提高学生的实验积极性，取得良好的实验教学效果。

2.2 利用计算机软件进行数据处理

我校学生仍然用坐标纸绘图来完成实验报告，处理数据的效率低且人为误差较大。因此，应该对物理化学实验数据处理与分析的方法进行改革，要求学生掌握并运用计算机软件处理实验数据。由于实验课学时有限，可以在实验课开课之前给学生进行专题讲座，讲解数据处理相关软件的使用方法，如Excel、Origin等，并针对不同的实验给学生提供相应的软件参考。例如，在极化曲线的测定这一实验中，根据该实验特点，学生得到的数据有上百个点，使用Origin作图软件，能够既快速又准确地完成作图。利用计算机软件进行数据处理，学生在完成实验报告的同时也学会了相关软件的使用方法，为他们四年级做毕业论文也打下了一定的基础。

3 丰富实验教学模式

3.1 开放实验室

从2010年至今，我校资源与材料学院的实验中心一直执行开放实验室制度，周一至周五全面向学生开放。对于进行综合设计性实验要用到的大型仪器设备，学生每周五都可以到实验中心预约实验。之后，在预约的时间独立完成实验。通过开放实验室，在学生掌握了一定的知识和技能的条件下，让学生综合运用物理化学及相关学科的知识独立完成实验。从查阅文献、设计实验方案，分析实验数据方面培养学生自主学习的能力，初步建立起研究科学问题的方法。endprint

3.2 引入计算机平台，建设网上课堂

计算机技术日新月异，为了丰富实验教学的方式，可以将计算机辅助教学引入物理化学实验课程中。根据我校开设的具体实验项目，制作适合本校的物理化学实验网上课件。如燃烧热的测定这一实验，我们可以把燃烧热测定装置、充氧气、氧弹等设备拍成图片挂到网上并附注仪器的使用方法，使学生对所用的实验仪器装置有直观的了解。对于实验的难点、重点，比如如何快速正确地将燃烧丝固定在氧弹上，点火后仪器指示灯的变化及显示温度的变化，可以做成动画视频进行动态播放，以使学生对实验过程有深入的认识。另外，通过网络课堂，教师可以把数据处理方法、实验过程中常见问题等列出并加以注释。使学生能够充分理解并掌握整个实验项目的内容。以网上课堂为指导进行实验预习，学生能够在较短的时间内掌握实验要领及操作规范，为学生顺利完成实验提供了保证，同时也将极大地提高教学效果。

4 完善物理化学实验指导书

合适的实验指导书是高质量教学的重要保证。结合我院实验课的基本情况，优化实验大纲，适当增加实验教学的学时，依据试验大纲增设综合设计性实验项目。每轮实验教学结束，及时对实验教学的内容进行补充更新，关注科技前沿，加入最新的科研成果。随着实验设备的不断更新，教学内容中的实验原理与操作方法随之更新，使实验指导书和现有实验仪器更好地融合。只有不断完善实验指导书，才能充分发挥指导书对学生的指导作用。

5 结论

物理化学实验教学改革是一个循序渐进的过程。加强物理化学实验教学，增加综合设计实验，重视实验过程，实现小组实验，强化数据处理，开放实验室，更好地锻炼学生运用综合知识的能力及动手能力。通过对物理化学实验体系的不断改进，不断提高实验教学质量，使物理化学实验课在学生思维能力和创新能力的培养上成为一个较好的平台。

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