校内物理化学实验教导探索 校内物理化学实验教导探索 校内物理化学实验教导探索 文章来源自教育网
结合专业特点,凝练实验内容高职高专生的学制是三年,化学类的专科生和本科生一样一般都要修四大基础化学和实验,在缩短了一年学习时间的情况下,实验课时数也会比本科生少一些,如果物理化学实验的课时数为34个课时,要完成教材上的52个实验显然是不可能的,因此应该根据专业特点,精选实验内容,从中选出囊括热力学、电化学、动力学、表面胶体化学等方面内容即可,大概可以完成8个实验。根据选用的教材和参考本校本科的物理化学实验教学大纲,可以选择如燃烧热的测定、甲基红的酸离解平衡常数的测定、纯液体饱和蒸汽压的测量、希托夫法测定离子迁移数、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数、旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数、最大气泡法测表面张力、黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量等验证性实验和测定苯分子的共振能等研究设计性实验。加强组员间的分工合作,提高课堂效率物理化学实验由于仪器设备成本较高,很难实现像无机、有机、分析实验一样一人一组的教学模式,本校所有的物理化学实验设备都是南京多助和南京桑力电子设备厂生产的成套设备,每套设备都有相应的仪器装置图、使用说明书、操作步骤,这些知识和课本描述的有一些差别,任课教师在上课时需加以强调和提醒学生注意,将课本和仪器说明书很好地衔接起来。假如一个班级有30名学生,每种实验设备有4套,可以将学生分为4组,每组7~8名学生,这样就不能实现每人都可以操作,因此教师需要引导学生在实验的过程中应加强合作,避免出现从头到尾都是一个学生在做,其他学生都是围观。例如,燃烧热的测定这个实验,可以将实验步骤分为4个部分,即①试样制作和装试样②充气、调水温、水温检查和环境温度温差测定③燃烧热过程测量(包括计算机程序的设置、点火、实验数据保存等)④放气并检查,可以让学生依次轮流操作,完成水当量的测定后,再做萘的燃烧热测定,这次每人操作的部分可以和刚才的不同,这样整个实验下来,就实现了每个人都有两次动手的机会,同时也可以从观察组员的操作中加深对实验的理解,极大地提高了学生上课的注意力和参与性,也提高了课堂教学效果,同时也培养了学生团队精神[5]。
经过调整实验内容的教学顺序,学生基本能理解实验原理,较好地撰写实验报告。多媒体辅助实验教学,让实验形象化传统的物理化学实验教学采用黑板和粉笔的板书的形式讲解实验目的、实验原理、实验步骤来开展实验教学。它具有人性化特点,教师的人格魅力和富有情趣的讲解,可以调动教师、学生的课堂情绪,有利于一些重要公式的推导和物理化学基本理论的理解。然而,随着实验教学内容的更新、教学容量增大和新仪器新设备的应用,迫使传统的物理化学实验教学方式和方法的改变。运用多媒体技术与传统的教学方法其相结合,充分发挥多媒体技术在实验教学中的作用,能改变传统实验教学的弊端[6]。近几年,较多高校都有了物理化学的省级、国家级精品课程和相应的网站,里面有物理化学实验教案、实验视频,可以让学生通过百度搜索进入精品课程网,通过观看实验教学录像预先学习实验过程,了解仪器的使用,对实验有个整体的认识,到真正上实验课时就会有似曾相识的熟悉感,很快进入实验状态。现代的物理化学实验数据处理多数可以借助计算机软件[7],而不是以往的依靠坐标纸来作图,因此在上课过程中,需教会学生如何使用常用的计算机数据处理软件,如Excell和Origin,单靠课本的描述,学生会觉得很抽象,因此现场操作显得很有必要,教师可以让学校安装多媒体设备,通过大屏幕来介绍这两款常用软件的使用,每个实验对数据处理的要求不同,如黏度法测定水溶性高聚物相对分子质量,需要在同一个坐标中画两条直线,这项技术和其他的一个坐标画一个图有些技术差别,教师在本次实验讲解的过程中,要添加这方面的知识。利用多媒体技术还可以进行仪器使用的示范,实验过程的演示,对操作细节的放大、慢放和重复播放,展示难以看清楚的实验现象以及正确的、错误的实验操作等。
在实验结束后会有一定量的镀铜废液产生,可以让学生将废液倒入一个专门的回收瓶中,可以将这些废液用到无机化学实验或分析化学实验中做“提取回收液中的铜”或者“铜含量分析”的实验。再有在“最大气泡法测表面张力”实验中,用到不同浓度的正丁醇,由于整个实验,正丁醇溶液都没有受到污染,因此做完实验可以继续将溶液倒回原来的瓶子,这样,几个班下来就可以节约一些正丁醇,减少有害物质的产生。利用本科教学条件,规范教学秩序本校利用本科合格水平评估的契机,加大对实验设备的投入,有意大利贷款、中央财政贷款等经费,目前拥有的仪器设备可开设本科物理化学实验教学大纲100%的实验,专科的教学只需从中选出部分实验足以满足教学需要[8]。教师在刚开学时就可以把本学期将要上的实验课内容告知学生,让学生有足够的时间来进行网络预习和在上理论课时更有针对性地学习。专科教学的考核体系亦可参考经过多层次论证的本科教学考核指标,可适当降低难度,增加实验操作的分数比重,突显专科生以操作能力、实践能力为主的应用性人才培养特色。增加开放性实验,多层次教学弥补课堂容量不足的有效方法之一便是让学生参加开放实验,然而专科生由于自身的特点要独立进行开放实验有一定的难度,在遇到一些理论问题时不能够很好的解决,因此可以利用他处于本科院校的优势,在进行实验时,教师可以安排一个本科生带一个专科生来解决这个问题,这种一对一的帮扶教学形式在实践中取得了较好的效果。例如精细专071班的周艳莎同学和化工本081班的黄冬梅、谭铭基结成对子,经过两年的时间,周艳莎最后专生本成功,并且撰写了《芭蕉芋直链和支链淀粉纯品的提取及其光谱分析》论文,在中文核心期刊《食品科技》上发表[9]。
