【化学实验论文】高校物理化学实验教学改革研究
5页1、【化学实验论文】高校物理化学实验教学改革研究摘要高校实验教学承担着创新人才培养的重要任务,但在教学实践中,普遍存在着实验内容单调、教学手段单一、实验废弃物排放过多等突出问题,亟待进行改进。随着高校物理化学教学改革地深入推进,高校物理化学实验应向绿色化、综合化、特色化、科技化这四个方向改进,优化教学内容,突出专业特色,改进教学方式,不断提升高校物理化学实验教学质量和创新人才培养水平。关键词物理化学实验;改革;绿色化;综合化;特色化;科技化高校物理化学实验是一门重要的化学基础学科,在巩固加深物理化学理论课程中概念和理论的理解方面有着重要作用。中国海洋大学是一所具有海洋特色的综合性学校,涉海学科一直是我校特色优势化学科,如何结合当代蓝色经济发展的需求,将海洋特色和各专业特色融入到目前实验教学内容当中,丰富实验内容,激发学生学习兴趣,一直是我们实验教学队伍的研究内容。我校物理化学实验课程是一门理工学科的基础科目,主要面向化学、化工、药学、材料、生物、食品、环境等相关专业,学科覆盖面广、交叉渗透日益突出。但在实践中发现,实验教学内容目前也普遍存在验证性实验偏多、设计性实验少,以及实验内容缺乏灵活
2、与创新、实验试剂毒性大等问题。因此按照高校对创新人才培养的目标要求,并考虑到学时少实际情况,有必要对物理化学实验教学内容和方法上进行调整,将绿色化、综合化、特色化和科技化理念注入目前物理化学实验教学中,深化实验教学内容改革,此举将有助于提升物理化学实验教学质量和创新人才的培养。1物理化学实验的绿色化改进探索开展“绿色化”物理化学实验建设既是教学改革的重要内容,也是新时代化学教学面临的一个崭新课题。长期以来在完成实验教学任务的同时,我们普遍对实验废弃物的排放关注不够,必须集中收集处理,或者经过无害化处理才能排放。因此,对实验内容、实验方法进行改进、实现绿色化物理化学实验教学是养成学生良好实验习惯,培养学生环保意识的重要途径1。充分考虑化学试剂和实验产物毒性的前提下,在实验内容方面,我们可以精选物理内容,将含苯含汞的试剂替换掉。例如双液系相图实验中用环己烷-乙醇体系来代替毒性大的苯-乙醇体系;燃烧热测定实验中,用肉桂酸、葡萄糖、自制固体酒精、蔗糖等物质来代替萘2-5;在实验方式上,开展半微量化实验,减少药品用量、降低废弃物的排放,缩短实验时间;在测量技术上,增加仪器现代化水平,用压力传感器
3、代替U型管水银压力计、数字式精密温度控制仪代替含汞的贝克曼温度计6都是降低实验室污染,实现绿色教学的有效方法。2物理化学实验的综合化改进探索现在的物理化学实验中多为验证型实验。验证型实验能够将课本理论具象化,加深学生对现有抽象概念的认知。但目前的实验内容相对独立,没有形成一个综合的、整体的、连贯的知识体系。因此我们需要在验证实验的基础上增加综合性实验项目来体现实验内容的复合性和实验方法的多元性。综合性实验教学是针对传统实验教学模式而提出的,将传统的实验内容进行模块化整合,涉及多个知识点或研究方法,让学生在现有的实验条件下将不同的知识点集合在一起,达到全面、综合的培养目的。通过贯通整个物化课程学习阶段的综合型实验,使学生加深对物理化学基本原理和基本知识的理解和掌握。我们可以一种物质为主线,在这种物质的物理化学综合实验中把热力学、动力学、统计热力学和催化反应等理论知识关联起来,将多种实验方法整合,系统化、一体化。例如,旋光法测蔗糖转化反应速率常数是动力学的一个经典实验。在原有基础上我们可以启发学生从简单的测量表观速率常数扩展到研究溶液混合顺序、催化剂浓度对催化速率的影响等方面7,从内容和方
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