(一)
一、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方法
1、調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),大多依附于理論課程,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多,僅僅要求學(xué)生單純的掌握操作技術(shù),使學(xué)生感覺(jué)到物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)單一、乏味,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)要求的高素質(zhì)藥學(xué)人才,我們對(duì)原有的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做了改革,縮減經(jīng)典物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,增加現(xiàn)代物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),補(bǔ)充一些和藥學(xué)關(guān)系密切的實(shí)驗(yàn),并開(kāi)設(shè)了綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),實(shí)行“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)+綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)?zāi)J健>C合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由教師擬出幾個(gè)備選課題,要求學(xué)生選題后查閱文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案,交由教師評(píng)閱并判斷可行性。在教師的指導(dǎo)下不斷修改并最終確定實(shí)驗(yàn)方案,學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后向指導(dǎo)教師提交課題研究報(bào)告。在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和實(shí)踐綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課題的基礎(chǔ)上,建立一種以學(xué)生為主體,教師根據(jù)學(xué)生的需求加以引導(dǎo)為輔的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,以推進(jìn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平。通過(guò)對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整,改善了藥學(xué)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu),全面提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)技能以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,并且使他們養(yǎng)成既重視理論又重視實(shí)驗(yàn)的科學(xué)作風(fēng),從而為學(xué)習(xí)藥學(xué)專業(yè)課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2、更新實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的目的是為了讓學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解,同時(shí)也要讓學(xué)生較多地接觸物理化學(xué)發(fā)展的前沿,掌握先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù),適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。因此,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課除了講授基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)原理和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)以外,還向?qū)W生介紹國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。近幾年學(xué)校加大了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入,實(shí)驗(yàn)條件得到了改善。為了讓學(xué)生更好的適應(yīng)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,學(xué)校購(gòu)置了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,并且開(kāi)課使用儀器的數(shù)量有所增加。在實(shí)驗(yàn)儀器充足的條件下,我們?cè)黾恿藢W(xué)生的實(shí)驗(yàn)分組,使學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)增多,動(dòng)手能力進(jìn)一步得到提升。
3、使用視頻教學(xué)
我們將傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)制作成視頻,發(fā)到學(xué)生共享群里供學(xué)生下載觀看,學(xué)生在做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之前可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)教材結(jié)合操作視頻來(lái)預(yù)習(xí),學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到不理解的地方可以反復(fù)觀看視頻。實(shí)驗(yàn)課上,我們?cè)O(shè)置一些問(wèn)題來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)掌握的情況,對(duì)于不理解的地方重點(diǎn)講解和演示,大大節(jié)省了授課時(shí)間。視頻教學(xué)的運(yùn)用,比教師的單純講解,更能給學(xué)生形成多角度、多層次的信息刺激,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶,使學(xué)生盡快掌握實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)。
4、實(shí)驗(yàn)綠色環(huán)保化
長(zhǎng)期以來(lái),化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有害氣體和液體被排放到了環(huán)境中,造成了環(huán)境的污染。雖然物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)與其他的化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比較,產(chǎn)生的環(huán)境污染物較少,但是在實(shí)驗(yàn)中仍會(huì)產(chǎn)生一些污液,如果隨意排放會(huì)造成環(huán)境污染。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們將實(shí)驗(yàn)中使用的有害物質(zhì)更換為無(wú)毒害的物質(zhì),例如:在二組分雙液體系相圖的繪制實(shí)驗(yàn)中,原來(lái)使用的實(shí)驗(yàn)藥品是苯和乙醇,考慮到苯毒性大且易揮發(fā),雖有通風(fēng)設(shè)備,但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中仍避免不了苯的污染。我們用環(huán)己烷代替苯,避免了環(huán)境污染,同時(shí)也取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果。此外,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室設(shè)置了廢液回收桶,將有害的廢棄物回收集中處理,實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色環(huán)保化。這些措施可以提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí),逐漸使他們養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。
5、應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),同一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的人來(lái)處理,由于人為主觀因素過(guò)剩,得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻大相徑庭。隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不斷發(fā)展,這一問(wèn)題可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件得到完美的解決。不同的實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)處理的方式也不同,對(duì)需要列表整理、運(yùn)算和作圖分析的實(shí)驗(yàn),我們要求學(xué)生利用Excel軟件進(jìn)行處理。這樣,學(xué)生就可以通過(guò)Excel軟件客觀、快速的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),減少了人為誤差,得到的結(jié)果較為真實(shí)準(zhǔn)確。同時(shí)利用計(jì)算機(jī)軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)節(jié)省了大量的時(shí)間,大大提高了學(xué)習(xí)效率。
二、結(jié)論
通過(guò)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的不斷改革,使學(xué)生改變了以往“照方抓藥”的實(shí)驗(yàn)方法,讓學(xué)生親手驗(yàn)證自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,使學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),學(xué)習(xí)效果得到了很大的提高。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;提高了學(xué)生文獻(xiàn)查閱、撰寫(xiě)論文的能力,使學(xué)生能真正成為既有先進(jìn)的理論知識(shí),又有實(shí)際動(dòng)手能力的高層次人才。
作者:呂鑫 郭辰 單位:黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院
(二)
一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綠色化
以鋅—錫體系代替過(guò)去采用的鉛—錫體系、鉍—鎘體系繪制二組分簡(jiǎn)單低共熔體系相圖,既避免了污染又降低了實(shí)驗(yàn)成本。二組分液—液平衡系統(tǒng)相圖的繪制,用苯酚—水系統(tǒng)代替苯—乙醇系統(tǒng);液體飽和蒸氣壓測(cè)定實(shí)驗(yàn),由測(cè)苯的蒸氣壓改成測(cè)定乙醇的蒸氣壓;凝固點(diǎn)降低法測(cè)化合物的摩爾質(zhì)量,過(guò)去一直是以苯為溶劑測(cè)定萘的摩爾質(zhì)量,這也是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典內(nèi)容,現(xiàn)在改為以水為溶劑測(cè)定葡萄糖的摩爾質(zhì)量,無(wú)毒無(wú)害且成本低,學(xué)生操作起來(lái)也更細(xì)心、認(rèn)真,不用擔(dān)心苯傷害身體,實(shí)驗(yàn)做到了無(wú)苯化。乳狀液的性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),以牛奶、植物油、水等為主要試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),盡量不用或少用有毒試劑。
二、實(shí)驗(yàn)方法綠色化
開(kāi)展微型化、小型化、綜合化實(shí)驗(yàn)。微型化、小型化、綜合化實(shí)驗(yàn)可以大幅減少試劑的使用量和產(chǎn)生的廢液,節(jié)約了資源,減少了污染。二組分簡(jiǎn)單低共熔體系相圖繪制實(shí)驗(yàn),按常規(guī)方法,每份樣品需金屬粒100克左右,采用小型實(shí)驗(yàn)樣品管后,每份樣品僅需金屬粒10克左右。固—液界面的吸附是以活性炭吸附醋酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電導(dǎo)法測(cè)定弱電解質(zhì)的電離常數(shù)是測(cè)醋酸的電離平衡常數(shù),過(guò)去是兩個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)占用學(xué)時(shí)多,試劑需要量大,產(chǎn)生的廢液多,現(xiàn)在合并為一個(gè)實(shí)驗(yàn),吸附平衡后不用酸堿滴定確定終點(diǎn),而用電導(dǎo)滴定確定終點(diǎn)并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算,不但達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模€讓學(xué)生學(xué)習(xí)了電導(dǎo)滴定,同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)效率,試劑的使用量、產(chǎn)生的廢液大為減少。
三、試劑使用綠色化
在實(shí)驗(yàn)藥品的使用中堅(jiān)持“5R”原則,即減量(Re-duce)、重復(fù)使用(Reuse)、拒用(Rejection,拒絕使用無(wú)法替代、回收、再生的有毒物)、回收(Recycling)、再生(Regenera-tion)的原則。教師在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的時(shí)候精心設(shè)計(jì),盡量少用試劑、回收利用藥品,盡量使用無(wú)毒、低毒試劑,并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真監(jiān)督學(xué)生不要隨意丟棄藥品。稱重時(shí)很容易造成浪費(fèi)、潑灑,為了養(yǎng)成學(xué)生的良好習(xí)慣,規(guī)定如發(fā)現(xiàn)天平周?chē)兴幤罚瑢⒈豢鄯郑瑢W(xué)生操作起來(lái)就小心多了。凝固點(diǎn)降低法測(cè)定化合物摩爾質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)中,冷凍劑冰水混合物可重復(fù)使用,冰水可多次冷凍作為冷凍劑供后面的班級(jí)使用。
四、妥善處理廢棄物
較之工業(yè)生產(chǎn),實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的“三廢”似乎量不大,部分人員認(rèn)識(shí)不到位、思想上不重視,所以隨意處置化學(xué)廢物、亂倒廢液、亂丟廢物、操作中不考慮對(duì)環(huán)境的危害等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。開(kāi)展物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化改革后,實(shí)驗(yàn)人員提高了認(rèn)識(shí),不但重視了對(duì)有毒有害物質(zhì)的處理,不讓其進(jìn)入環(huán)境,也重視了對(duì)無(wú)毒無(wú)害且可回收利用、重復(fù)使用的物質(zhì)的處理再利用。準(zhǔn)備好專門(mén)用于回收廢棄物的容器,實(shí)驗(yàn)中和實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),要求學(xué)生按要求把廢棄物放入指定的容器中,由專人對(duì)廢棄物進(jìn)行妥善處理。把學(xué)生是否按要求處理廢棄物作為實(shí)驗(yàn)考核指標(biāo)之一,與成績(jī)掛鉤。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)的良好習(xí)慣將使學(xué)生們終身受益。
五、完善實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室管理
從科學(xué)管理入手,圍繞綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革,建立、建全實(shí)驗(yàn)規(guī)則、實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度等并嚴(yán)格按制度執(zhí)行,不讓管理的疏漏使實(shí)驗(yàn)綠色化改革的努力打折扣甚至付之東流。圍繞培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念,每個(gè)班于開(kāi)始一個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)前,至少用1學(xué)時(shí)就實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)綠色化給學(xué)生講解有關(guān)要求,得到學(xué)生的理解、配合,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自覺(jué)遵守有關(guān)規(guī)定、要求,自覺(jué)為綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革盡力;為綠色化實(shí)驗(yàn)提出合理化建議的同學(xué)會(huì)得到充分鼓勵(lì)并加分。實(shí)驗(yàn)室管理的規(guī)章制度是確保實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室工作有序開(kāi)展、綠色化學(xué)理念得到貫徹的重要保證,從綠色化學(xué)理念出發(fā),制定了儀器設(shè)備管理規(guī)定、試劑保管使用規(guī)定、廢棄物回收利用規(guī)定等規(guī)章制度并在執(zhí)行過(guò)程中修訂、完善,使綠色化改革有章可循、有法可依,以制度管人,我院的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改革正朝著逐步成熟、完善的方向進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)綠色化的進(jìn)程中,有些工作看似很細(xì)碎、繁雜,我們只有做有心人,真正把實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化改革貫徹到日常的工作中,從點(diǎn)滴做起,才能保證、促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化改革的穩(wěn)步推進(jìn)。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改革后,實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)氛圍明顯改善,學(xué)生畏懼實(shí)驗(yàn)、擔(dān)心身體受到損害的心理明顯降低,實(shí)驗(yàn)興趣、實(shí)驗(yàn)質(zhì)量明顯提高。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化改革任重道遠(yuǎn),還有許多工作要做。從綠色化學(xué)理念出發(fā)來(lái)重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教材的重要性不言而喻,但目前使用的一些物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材,還是沿襲幾十年來(lái)的做法,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)安排缺乏環(huán)保設(shè)計(jì),沒(méi)有實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生的污染及如何避免污染等方面的內(nèi)容;目前尚沒(méi)有系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)廢棄物處理方面的指導(dǎo)書(shū)籍,資料零散,不利于實(shí)驗(yàn)綠色化改革的深入開(kāi)展;一些教師認(rèn)識(shí)不到位,還存在著完成教學(xué)任務(wù)即可,不愿花時(shí)間、精力處理實(shí)驗(yàn)廢棄物的思想。類似這些問(wèn)題有待深入思考、探索。
作者:魏澤英 李樹(shù)全 謝小燕 ?慧 單位:云南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院
(三)
一、大學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
1、教學(xué)方法落后
與其他實(shí)驗(yàn)不同的是,物理化學(xué)更注重于利用物理的方法定量地揭示化學(xué)過(guò)程和規(guī)律,涉及到熱、點(diǎn)、光、磁等方面的物理現(xiàn)象較多,總體來(lái)說(shuō)比較抽象。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然是獨(dú)立設(shè)課的專業(yè)課,但實(shí)驗(yàn)課有時(shí)被放在理論課的附屬課程的地位上。教師主動(dòng)性強(qiáng),安排學(xué)生實(shí)驗(yàn),造成了學(xué)生往往過(guò)分依賴教師指導(dǎo),按照教師的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)前先講解實(shí)驗(yàn)的目的、原理、步驟。教師進(jìn)行演示,學(xué)生僅憑著對(duì)實(shí)驗(yàn)的理論認(rèn)識(shí)的淺層理解,就動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),只需要按照現(xiàn)成的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最后把結(jié)果寫(xiě)在統(tǒng)一設(shè)計(jì)好的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的報(bào)告上就算是完成了實(shí)驗(yàn)。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),主要是為了配合理論課上的各種定理、定律,實(shí)驗(yàn)沒(méi)做之前結(jié)論就已知,不利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
2、學(xué)生重視程度不夠
所有的實(shí)驗(yàn)課程都面對(duì)著一個(gè)問(wèn)題,那就是學(xué)生的重視程度不夠。這主要表現(xiàn)在,課前預(yù)習(xí)不認(rèn)真,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解不到位,課堂上不思考,主要依靠老師的講解和演示,“照著葫蘆畫(huà)瓢”。學(xué)生總是認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課比理論課是容易過(guò)關(guān)的,因而缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣很低,由于缺乏求實(shí)的探究意識(shí),對(duì)于實(shí)驗(yàn)失敗和異常的情況,有時(shí)候束手無(wú)策,找不到根源。大多數(shù)學(xué)生不能深入地剖析實(shí)驗(yàn)不成功的本質(zhì),不能冷靜地思考問(wèn)題,拿不出行之有效地解決辦法,錯(cuò)失了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)。因此,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革有著重要現(xiàn)實(shí)意義。(四)實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)水平參差不齊。實(shí)驗(yàn)教師尤其是專職實(shí)驗(yàn)教師普遍存在著理論水平不高、知識(shí)結(jié)構(gòu)陳舊、知識(shí)更新滯后的現(xiàn)象。有時(shí)候?qū)嶒?yàn)教師沒(méi)有意識(shí)到實(shí)驗(yàn)課和理論課是同樣重要的,沒(méi)有把學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)、綜合素質(zhì)的提高和能力的培養(yǎng)放在首位,為了完成實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)。這樣同樣不利于學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng),不利于教師本身業(yè)務(wù)水平的提高,不利于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)科本身的深入發(fā)展。
二、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的探索
1、教學(xué)大綱完善化
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綱領(lǐng)性文件和基本依據(jù)。根據(jù)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)和改革的需要,修訂教學(xué)大綱是首要任務(wù)。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱的修訂與物理化學(xué)理論課程融為一體,相輔相成,還要兼顧實(shí)驗(yàn)課程獨(dú)立設(shè)課和強(qiáng)化素質(zhì)教育的基本要求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的基調(diào)不宜過(guò)低,還要適應(yīng)儀器、技術(shù)的發(fā)展和學(xué)生的實(shí)際情況。結(jié)合物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容和學(xué)時(shí),我們對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱進(jìn)行了修訂。新大綱是以物理化學(xué)的基本原理為基礎(chǔ),以培養(yǎng)學(xué)生能力為出發(fā)點(diǎn),合理選擇了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,明確了實(shí)驗(yàn)要求和考核方式,使原有的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱進(jìn)一步完善。
2、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)化
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課,實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)和內(nèi)容就必然增加。按照教學(xué)大綱的要求,實(shí)驗(yàn)的深度、廣度及綜合性勢(shì)必增加。一是要加強(qiáng)教材建設(shè),選擇必做經(jīng)典實(shí)驗(yàn),增設(shè)選做實(shí)驗(yàn),刪去一些內(nèi)容單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),取消一些技術(shù)過(guò)時(shí)的實(shí)驗(yàn),增設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)題目可以是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行選題,學(xué)生必須獨(dú)立查閱資料和文獻(xiàn),鉆研實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作,認(rèn)真進(jìn)行數(shù)據(jù)歸納處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論。二是針對(duì)精選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,編寫(xiě)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)講義。新編實(shí)驗(yàn)講義打破了教材和實(shí)驗(yàn)儀器、技術(shù)銜接不上的局面,緊密結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,又充分給予學(xué)生足夠的空間和時(shí)間,增加動(dòng)手的機(jī)會(huì),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性,進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的靈活應(yīng)用能力和獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。三是合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,把學(xué)習(xí)過(guò)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)題目有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)課堂,提升了學(xué)生的能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新性,為后續(xù)課程和科研工作奠定了基礎(chǔ)。
3、教學(xué)手段現(xiàn)代化
“師者,傳道、授業(yè)、解惑也”,自古以來(lái),在將前人已有知識(shí)的傳承過(guò)程中教師的責(zé)任重大。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)和理論課具有同樣重要的地位,難度不亞于理論課的教學(xué)。因?yàn)獒槍?duì)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有不同的實(shí)驗(yàn)原理,不同的儀器設(shè)備,不同的操作方法,雖然有實(shí)驗(yàn)講義輔助,但是教師作為掌握和控制實(shí)驗(yàn)課堂的主導(dǎo)者,要在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成授課任務(wù)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),其實(shí)是有很大的難度的。在實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的講解方面,實(shí)驗(yàn)教師可以選擇多媒體等先進(jìn)的教學(xué)手段,一改板書(shū)推導(dǎo)的枯燥局面。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容復(fù)雜,公式多、定律多,為避免學(xué)生概念模糊,混淆公式,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師在每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的時(shí)候要進(jìn)行大量的推導(dǎo),然后引出新問(wèn)題,具體講解本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的知識(shí)點(diǎn)。多媒體教學(xué)可以直觀、清晰地對(duì)原理、儀器和試劑、實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行演示。尤其是對(duì)于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),模擬實(shí)驗(yàn)步驟的多媒體課件可以讓學(xué)生全面地了解實(shí)驗(yàn),使其思考每一步驟的原理,有針對(duì)性地提出問(wèn)題,解決問(wèn)題。另外,在授課過(guò)程中給學(xué)生傳授利用計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)的方法,例如,利用Origin軟件作圖效果美觀,把學(xué)生從繁重的計(jì)算中解放出來(lái),更加注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,培養(yǎng)了學(xué)生的科研精神。(四)考試方式多樣化。根據(jù)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn),建立了注重實(shí)驗(yàn)表現(xiàn),考察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ骖櫪碚撝R(shí)的考核方式。平時(shí)的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),其中包括:實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),獨(dú)立操作,實(shí)驗(yàn)態(tài)度,儀器維護(hù),值日工作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等,平時(shí)成績(jī)占40%。期末還要進(jìn)行筆試考核理論知識(shí),實(shí)驗(yàn)操作考試考察完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的能力,它們各占30%。實(shí)施嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)考試,有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度,有利于提高學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,發(fā)展學(xué)生智力。
三、結(jié)語(yǔ)
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單、孤立的工作,它還涉及到理論教學(xué)的改革、發(fā)展和完善。在新的形勢(shì)下,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)能力也提出了新的要求。教學(xué)有法,但無(wú)定法,沒(méi)有哪一種教學(xué)方法是放之四海而皆準(zhǔn)的方法。所以,要因勢(shì)利導(dǎo),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際情況因材施教,培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。
作者:尤莉艷 單位:吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院文理學(xué)院
(四)
一、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
1、缺少設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
目前,化材學(xué)院物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)偏少,目前共開(kāi)設(shè)15個(gè)實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多,應(yīng)用型、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)占很小比例,不利于學(xué)生思維能力的提高,不能激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)作熱情。
2、部分儀器陳舊
實(shí)驗(yàn)儀器一直沿用,大多陳舊破損,每個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器只有3套,學(xué)生只能采用分組大循環(huán)的模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)效率低,影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)工作主要包括兩個(gè)方面。一方面,目前,我院現(xiàn)有的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)無(wú)法滿足專業(yè)發(fā)展的需要,需加大資金投入,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè),購(gòu)置更新實(shí)驗(yàn)儀器,增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí),探索物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)模式。筆者學(xué)院將逐漸實(shí)施開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,形成開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,逐漸采取實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時(shí)間全面開(kāi)放,向?qū)W生提供更多動(dòng)手的實(shí)踐機(jī)會(huì),培養(yǎng)他們利用業(yè)余時(shí)間自主學(xué)習(xí)的能力。另一方面,充分利用校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),將物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、實(shí)驗(yàn)講義等各種資源上傳到校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),讓學(xué)生充分了解課程安排、課程要求等相關(guān)信息。利用校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),學(xué)生可以利用自身的課余時(shí)間,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提前預(yù)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)的目的性和成功率。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,可對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果反復(fù)驗(yàn)證并消化,加深對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解掌握。同時(shí)學(xué)生也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),就自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的在課上還未解決的問(wèn)題和老師進(jìn)行及時(shí)溝通和交流,有效避免問(wèn)題越積越多而失去學(xué)習(xí)的積極性。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更新
1、增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是“要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中了解實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備工作原理,掌握儀器設(shè)備的操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟,完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和處理。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題和解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,分析能力和邏輯思維能力”。目前,筆者學(xué)院物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)的綜合性試驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)差別不大,缺乏綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分為兩類:一類是利用傳統(tǒng)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的拓展性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)沒(méi)有超出學(xué)生基本操作能力和知識(shí)水平,并且能夠充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性。例如“異丙醇-環(huán)己烷雙液系相圖”,旋光儀在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生已經(jīng)操作過(guò),整個(gè)實(shí)驗(yàn)很簡(jiǎn)單,但又是熱力學(xué)必做的實(shí)驗(yàn)。我們將其納入設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),題目為“雙液系相圖”。雙液系相圖實(shí)驗(yàn)中影響的因素很多,選擇哪兩種溶劑、溫度如何準(zhǔn)確測(cè)量、溫度的矯正、旋光儀的使用、大氣壓等,學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分工合作,協(xié)作完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn),既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。另一類實(shí)驗(yàn)難度比較大,科研性比較強(qiáng),需和教師的科研結(jié)合起來(lái)。教師結(jié)合自身的科研,先擬出實(shí)驗(yàn)課題題目并介紹相關(guān)背景資料;學(xué)生根據(jù)教師介紹的情況查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,交給教師審閱并確定是否可行,雙方共同討論并確定最終實(shí)驗(yàn)方案;學(xué)生在教師指導(dǎo)下根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提交實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告給教師審核。這類實(shí)驗(yàn)是由能力比較強(qiáng)的學(xué)生組織實(shí)施,實(shí)驗(yàn)時(shí)間也比較長(zhǎng),由學(xué)生自主安排。比如“納米氧化鋅的制備與性能研究”、“碳基與金屬氧化物復(fù)合型超級(jí)電容器制備及其性能研究”。
2、建立物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)案例庫(kù)
應(yīng)該選取典型案例,建設(shè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)案例庫(kù)。對(duì)教師而言,建設(shè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)案例庫(kù)可以有助于教師優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié),提高實(shí)驗(yàn)效率;有助于教師更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,改變“教師一味講,學(xué)生呆板聽(tīng),欠思考,少討論”的教學(xué)模式,提高教學(xué)效果;有助于教師更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)學(xué)生來(lái)講,建設(shè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)案例庫(kù)可以有助于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性,提高實(shí)驗(yàn)效率;有助于激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性,變“被動(dòng)學(xué)習(xí)”為“主動(dòng)學(xué)習(xí)”;有助于提高學(xué)生創(chuàng)新能力,提高學(xué)生組合素質(zhì)。
四、教學(xué)模式和教學(xué)方法改革
1、教學(xué)模式改革
我院多年一直沿用“學(xué)生預(yù)習(xí)—教師講解—學(xué)生做實(shí)驗(yàn)—提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告”物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。這種模式不能達(dá)到物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑫r(shí)不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為此,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)課程開(kāi)始前安排一定數(shù)量的理論課,重點(diǎn)介紹物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)理論和基本知識(shí),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)有的放矢。同時(shí),提高師生之間的“互動(dòng)”效果,淡化教師“講師”的角色,更加突出“導(dǎo)師”的角色,加強(qiáng)課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)和師生之間的互動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。
2、教學(xué)方法改革
多媒體教學(xué)可以貫穿于整個(gè)“教”和“學(xué)”的過(guò)程,多媒體課件不僅可以在學(xué)生預(yù)習(xí)中發(fā)揮重要作用,還可以在教師實(shí)驗(yàn)講解、學(xué)生實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中起重要參考作用。今后,選擇并制作適宜的多媒體課件是我院物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要內(nèi)容。
3、提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器操作相對(duì)簡(jiǎn)單,但數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜費(fèi)時(shí),而且學(xué)生在數(shù)據(jù)處理中引入的誤差比較大,因此應(yīng)提前給學(xué)生講解數(shù)據(jù)處理的重要性,數(shù)據(jù)處理與分析的方法和技巧,引入Excel或origin等處理物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這樣不僅能大大減少人工處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的工作量,而且減少手工處理數(shù)據(jù)過(guò)程中帶來(lái)的人為誤差。
五、結(jié)束語(yǔ)
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的任務(wù),需要不斷學(xué)習(xí)和改進(jìn)。我們?cè)谖锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中已經(jīng)做了一些嘗試性的改革,但接下來(lái)的任務(wù)還很多。比如如何引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),如何制定出綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更科學(xué)合理的考核方案等等。但只要我們不斷努力,就能夠不斷提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果,有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
作者:楊媛 單位:貴州師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院