时间：2023-05-29 17:39:06
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物理化学，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
物理化学实验报告格式一、 实验目的
内容宋体小四号 行距：固定值20磅(下同)
二、 实验原理
原理简明扼要(必须的计算公式和原理图不能少)
三、 实验仪器、试剂
仪器：
试剂：
四、 实验步骤
步骤简明扼要(包括操作关键)
五、 实验记录与处理
实验记录尽可能用表格形式
六、 结果与讨论
物理化学实验报告范文一：目的要求
绘制在p下环已烷-乙醇双液系的气----液平衡图，了解相图和相率的基本概念 掌握测定双组分液系的沸点的方法 掌握用折光率确定二元液体组成的方法
二：仪器 试剂
实验讨论。
在测定沸点时，溶液过热或出现分馏现象，将使绘出的相图图形发生变化?
答：当溶液出现过热或出现分馏现象，会使测沸点偏高，所以绘出的相图图形向上偏移。
讨论本实验的主要误差来源。
答：本实验的主要来源是在于，给双液体系加热而产生的液相的组成并不固定，而是视加热的时间长短而定 因此而使测定的折光率产生误差。
三，被测体系的选择 本实验所选体系，沸点范围较为合适。由相图可知，该体系与乌拉尔定律比较存在严重偏差。作为有最小值得相图，该体系有一定的典型义意。但相图的液相较为平坦，再有限的学时内不可能将整个相图精确绘出。
四，沸点测定仪 仪器的设计必须方便与沸点和气液两相组成的测定。蒸汽冷凝部分的设计是关键之一。若收集冷凝液的凹形半球容积过大，在客观上即造成溶液得分馏;而过小则回因取太少而给测定带来一定困难。连接冷凝和圆底烧瓶之间的连接管过短或位置过低，沸腾的液体就有可能溅入小球内;相反，则易导致沸点较高的组分先被冷凝下来，这样一来，气相样品组成将有偏差。在华工实验中，可用罗斯平衡釜测的平衡、测得温度及气液相组成数据，效果较好。
五，组成测定 可用相对密度或其他方法测定，但折光率的测定快速简单，特别是需要样品少，但为了减少误差，通常重复测定三次。当样品的折光率随组分变化率较小，此法测量误差较大。
关键词物理化学；改革；科教融合
在综合型大学的自然科学理论教学中，物理化学介于通用理论层次与专业理论层次中间。这门课程是在学生学习完基础化学知识之后进一步深入、系统地阐述相关化学理论，进而为后续的专业课程学习打下理论基础。因此，物理化学课程在化学化工类各门学科的学习体系中处于极其重要的枢纽地位。传统的物理化学教学体系已逐渐显示出其弊端，学生学习积极性差、动手能力及创新性锻炼不够，物理化学实验种类受限且多为验证性实验、分析及总结能力缺乏、不能学以致用等等，这些问题已严重制约高校物理化学课程的建设与发展。基于此，物理化学的教学体系亟须进行改革，而改革必须以学生今后的整体发展为基础，注重逻辑思维、分析能力、创新素养及独立思考习惯的培养。本文旨在通过剖析传统物理化学教学体系，进而提出以科教融合为核心的理念，以培养学生的逻辑、创新思维为着力点，积极拓展物理化学理论教学至科研应用实践环节，将课堂教学与科学研究有机结合，努力创造应用研究型教学平台，在一定程度上实施科研化的教学工作。
1目前物理化学教学现状及不足
物理化学是一门基于物理、化学原理及其实验技术的重要基础理论课程，其本质为通过深入研究物质的性质及行为形成普适性的基本化学理论及规律。相对于其他化学课程，物理化学由于理论性强、逻辑性强的特点已成为一门公认的教师难教、学生难学的化学课程。在提倡素质教育的今天，物理化学教学正承担着教学内容需要更新、教学学时不断削减的压力。作为四大基础化学的理论基础，物理化学课程的作用是不可比拟和不可取代的。然而物理化学教学现状却是一味注重教学内容的灌输，几乎完全忽视了其本该具有的科研实践功能，导致学生学习产生畏难和抵触心理，认为学习物理化学解决不了实际问题，从而也严重影响了教学质量与效果。目前，物理化学课程教学体系改革已受到部分高校的教学人员的重视，并已有相关的改革成果付诸于实践，如辨证或形式逻辑法、比较法、理论模型化法以及逻辑推理与教学处理分析相结合的方法等[1]。
2物理化学课程科教融合的必要性
科教融合的教学方式已经被越来越多的教育研究者所认同，这种方式是指以课程内容和学生的学识积累为基础，同时在科研实践中掌握相关应用知识，在教学、科研双轨并行的教育体系中培养创新思维和锻炼应用能力。其基本特征是“三个突出”，即：突出教学中学生的主体地位，突出科学研究在教学中的重要作用，突出达到知识、能力及素质三维度的教学目标[2]。基于以上特征并针对物理化学的教学现状及我校的实际情况，我们认为有必要对物理化学课程进行科教融合式的改革，而拓展物理化学教学至科研实践的教学改革有利于解决以下主要问题：1）枯燥的物理化学理论教学，授之以鱼而非授之以渔，学生的创新能力得不到任何提高，导致学习过程中学生逐渐呆板化、不能举一反三以及学以致用。而且，传统的纯理论教学会导致教学过程中出现照本宣科，对教师教学水平的提高会产生较大的副作用。这种轻实践重理论的教学体系已违背了现代高等教育的教学要求。2）大部分的化学类专业学生毕业后会从事相关的科研工作或者进一步的深造，其中很多学生缺乏数据处理及分析能力，实验基本功较差，动手能力较差，这就需要在教学过程中注重理论向实际拓展，这样有利于提高学生综合科研及应用能力。3）进行物理化学教学的实践化改革能更新当代最新发展前沿的教学内容、联系最新科研热点，可实现一箭双雕，既有利于解决教师面临的高强度教学内容与短学时的矛盾以及自身发展过程中存在的教学与科研脱钩、科研及教学评价标准不平衡的现象，促进教师真正从单一的科研或教学型人才向高素质的教学科研综合型人才转变，又可有效解决学生在学习过程中缺乏主动性的问题，激发学生的学习热情。
3科教融合构建物理化学教学新体系的策略探讨
教学与科研互相补充、互相促进是物理化学课程改革的新途径。将在课堂外所学的知识与课本知识有机结合才可有效实现学生学习能动性的提高，并能让其深刻认识到这门课程的重大应用价值。教师在教学及研究过程中也可激发出更多理论与实际结合的思想及思路。根据物理化学教学体系的建设目标，本文针对科教融合的新型教学机制提出如下教学改革策略：1）在教学理念上，教师不能做一个传统教学体系的“卫道士”，而必须做到及时更新，去糟粕取精华。学生不是用来灌输知识的容器，每个学生都具有不同的创造潜力，对不同的学生采用相同的教学手段会产生差异，因此要努力创造一个多样化的、让学生积极参与的课内外实践活动平台。2）教师要不断改进教学手段，更新优化教学内容，融入的最新前沿动态和教学成果可作为科研项目的背景材料来研读，例如光催化材料、太阳能电池、热电材料等，这些科技前沿很多与物理化学书本中的知识点相关联。将二者有机结合，可以让学生从本科起就直接接触到科学研究，培养科研创新意识[3]。同时，需有效改革课程考核方式，逐步摈除唯卷面考试的制度，加入科研报告的考核内容，形成全面考查学生综合学习能力的考核体系。3）将教师科研成果转化为教学资源，鼓励学生从低年级就积极参与大学生科技创新计划或教师的科研课题中，尝试实行本科生“导师制”，“导师制”的实行可为学生高标准地完成毕业论文及今后的充电深造铺平道路，可极大地提高学生的研究工作能力和实验操作能力。4）开设及开放研究性实验，实行物理化学实验教学体系改革，按照“基础性—综合性—探究性”三步走的策略，将物理化学实验进行有效地层次分割，并设置相应学分，激励学生不断探究的精神，从而可再反哺影响课堂教学，提高课堂教学质量。5）鼓励本科生积极参与学术交流，参加校内外组织的各类专家讲座、青年论坛、博士学术论坛等活动。在条件允许的情况下，导师可组织学生共同参与到各类学术研讨会议中。通过多种方式加强学术交流，鼓励“交流生”政策，一方面教师的眼界可得到开阔，其教学认知和科研素养的层次可得到进一步提升，另一方面，可积极促进学生自身科研创新意识的提高。
4结语
教学与科研是高等学校的两大重要职能，两者的协同作用构成了高校创新发展的源动力，高水平的大学必定是融实践教学与科学研究为一体，这毋庸置疑也体现在课程教学改革进程中。本文针对物理化学的教学现状，对拓展物理化学理论教学至科研实际应用进行了思考，力求摒弃重理论轻实践的教学模式，探索了一些具有较强操作性的教学改革方案，提出了新型的科研、教学互融模式。我们认为改革传统的物理化学理论教学模式，构建及更新结合有最新科研成果的教学内容，可使物理化学教学体系更加适应化学学科的发展潮流，能有力推动物理化学的课程建设，从而提高高校本科教学的质量。再次，围绕“科研融入教学，科研提升教学”的先进教学理念，在理论及实验教学中可以给学生指明学习目标，教师将自身的科研成果与教学融会贯通，可为学生今后的科研工作或深造奠定坚实的理论及实践基础，尽最大可能杜绝出现只会做题不会做事的“机器人”学生。同时，科研性教学产生的创新性研究人才也可起到带动及反哺课堂教学的良性循环的作用。最后，这种新型的教学体系可进一步促进师生在教与学过程中的相互融合和沟通，从而加强师生团队合作精神，实现学生独立思考及解决问题能力与教师科研素养提高的双丰收。
参考文献
[1]凌锦龙.物理化学科研型教学模式的构建与实践[J].湖州师范学院学报,2014(36):77-80.
[2]王旭珍,王新平,等.物理化学研究型教学模式的构建与实践[J].教育教学论坛,2012(5):36-38.
关键词:物理化学;教学改革;实验教学
物理化学是化工、制药、轻工、材料、纺织等专业学生的基础课，是一门应用广泛，极具创新性和发展前途的学科［1］。然而，物理化学作为一门交叉学科，涉及化学、物理学、高等数学等多门学科的内容［2］，理论性强，历来被学生们认为公式多、概念多，是一门较难掌握的基础课［3－5］。针对河南科技大学(以下简称“我校”)相关专业的特色及物理化学课程自身的特点，笔者在物理化学课程的教学过程中不断探索和积累经验，在对工科学生的授课过程中取得了良好的教学效果。本文将从如何提高教学质量、培养学生的实践创新能力以及课程考核改革等方面谈一下近几年来对物理化学教学的心得和体会，希望能够对该课程的教学改革工作有所推进。
1教学方法的改革
1.1以点带面，提高课堂教学效率
随着高校教学改革，一些非化学化工专业工科对基础课程的课时数进行压缩，如在我校给环境工程专业《物理化学》课由原来68学时缩减到48学时。那么如何在有限的课时内教好这门基础课呢?笔者认为在实际教学工作中要着眼于提高课堂教学效率。首先，教师要“吃透”教材，认真研究教学内容，掌握教材编排体系各部分的内在联系。其次，要明确教学目的，在教学过程中分清主次，区别轻重，突出重点，解决难点，做到以点带面。比如学习化学平衡一章中理想气体反应的标准平衡常数，首先讲述标准平衡常数的定义，这就是“点”，进而将本章节的其它内容紧紧围绕这个“点”展开，探讨标准平衡常数与反应标准摩尔吉布斯自由能变的关系，以及复相化学反应的平衡常数。同时紧扣课后思考题和习题，采用课堂提问或小测验的方式，加深学生对本章基本概念的理解，增进学生对计算题的解题能力。
1.2理论联系实际，采用启发式教学
在教学中，注重理论与实际相结合，从学生感兴趣的生活化内容入手，培养学生感知与理解，分析及解决问题的能力。例如，在讲授表面物理化学一章时，举出实际生活中的界面现象作为实例，与课本上的理论知识紧密相连，提出“为什么玻璃毛细管内水面上升，汞面下降”、“硅胶吸水，塑料防水”、“水过冷而不结冰，液体过热而不沸腾”等问题。引导学生积极思考并做出回答，这样既培养了学生的发散性思维能力，又使学生体会到学以致用的乐趣和成就感。再如，在讲授化学动力学部分势能面与过渡态理论时，在课堂上展示势能面的三维立体模型，使学生能形象、清晰地理解“过渡态”、“活化能”、“活化络合物”等概念。运用启发式教学，着重培养学生的学习兴趣，使学生在教学过程由被动接受转为主动参与、思考，把传统教学中的以教师为中心的单向传播模式，转变为以“以教师为主导，以学生为主体”的双向感应模式。
1.3新旧结合，融会贯通
由于扩招及高考考试改革方案的改革，使得我校工科学生的化学基础参差不齐，部分学生在高中阶段没有主修化学，化学底子薄弱，进入大学后遇到公式多、逻辑性强的物理化学，普遍感觉学习比较困难。此时要从学生实际出发，摸清学生的底子，不要急于求成，而是保证学生学一点，掌握一点。根据物理化学的课程特点，循序渐进，查漏补缺，不断巩固。教师可利用每节课开头的数分钟时间回顾上一次课的重点内容，这样既注重新旧知识的衔接，又在巩固旧知识基础上增进新知识。如在讲述化学动力学一章反应速率常数与反应温度关系的阿伦尼乌斯方程时，可向学生提及已经学过的化学平衡一章的范特荷夫等压方程及相平衡一章的克劳修斯－克拉佩龙方程，由于这三个方程数学形式上的相近，既加深了学生对所学公式及其应用的理解，又能起到新旧结合、举一反三的教学效果。
1.4利用多媒体教学，制作富有个性化的课件
目前多媒体教学在全国高校已被普遍使用，通过幻灯片播放的教学形式，能在一定程度上提高课时利用率，改变了传统教学中“黑板+粉笔”的单一模式。根据物理化学课程内容特点，笔者在近几年的教学过程中也制作了物理化学多媒体课件。教学方式“画面动起来，老师站起来”，这些措施不仅活跃了课堂气氛，促进了教师和学生的双边互动，也有利于提高学生的学习积极性［6］。例如课堂讲授中通过图文、视频展现一些著名化学家，如焦耳、迈耶尔的生平事迹和简介，创设教学情境，激发学生的学习兴趣，达到寓教于乐的教学效果。再如将化学动力学气体反应的碰撞理论一节采用动画的形式进行教学，使学生能更直观、清晰地理解“活化碰撞”、“碰撞截面”、“概率因子”等理论和概念。我们在发挥多媒体优势同时，不提倡大家采用同一个课件，而是鼓励各位教师根据学生所学专业的不同，有针对性地制作具有个性化的课件。课下各位教师还要跟学生积极交流，根据授课情况和学生的反映不断修改、完善和补充课件。只有不断提高课件的质量，才能充分发挥多媒体教学的优势，才有助于物理化学课程教学质量的提高。
2实验教学的改革
根据课程教学大纲的要求，结合物理化学课程特点和各专业特色，笔者所在的教研室将物理化学的实验教学分为课内实验和创新设计性实验两部分，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。如冶金专业物理化学实验共40学时，其中，综合性实验24学时，占60%，设计性实验16学时，占40%。课内实验的开设目的是既能反映物理化学课程的主要教学内容，又体现其在本专业的应用，以培养学生的基本操作能力。如冶金工程专业的课内综合性实验“有简单共晶系统相图的绘制”、“原电池电动势的测定”、“最大气泡法测表面张力”及“丙酮碘化动力学方程的确定”，这些实验涵盖了相平衡、电化学、界面化学及化学动力学的内容，并且和冶金传输原理、钢铁冶金学、金属学及热处理、冶金工艺学等专业课程的相关知识有机结合起来。通过课内实验，使学生掌握物理化学的基本实验技能，正确使用各种测量仪器，掌握物理化学的测定方法和原理，并能对实验数据进行科学、合理、有效的分析和评价。而创新设计性实验是让学生为解决实际问题，自行查找资料并制定实验方案和具体步骤，有助于培养学生综合运用物理化学理论知识的能力和动手能力。如课程组教师指导学生利用“电导滴定法”进行食用醋的鉴别。通过电化学一章的学习，学生了解到电导测定可以应用于电导滴定，利用电导滴定法测醋中的总酸度，以区别酿造醋和勾兑醋。鼓励学生根据自己掌握的理论知识，制定具体的实验步骤，并列出自己所需的仪器和试剂。实验过程中学生独立完成实验，实验结束后学生对实验数据进行处理，绘制电导滴定曲线，计算醋中乙酸的含量。通过开展创新设计性实验，学生的独立分析、实际操作和解决问题的能力都得到了锻炼，为以后的继续学习深造和工作实践打下坚实的基础。
3考核方法的改革
为全面衡量学生对所学知识掌握的程度和学习情况，我们结合物理化学课程教学目标和特点，对课程的考核形式、评价方式、考核权重等方面进行改革，制定课程总成绩评分体系，避免一张试卷定成绩的传统考核方式。课程总成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试三方面构成。平时成绩占总成绩的15%，包括作业评分、出勤情况、课堂表现和随机测试等。作业即老师布置的课后作业，每次作业上交后按百分制给出成绩，平均成绩即为作业测评成绩。课堂表现主要采取提问的形式，保证课程进行过程中每个学生都被提问至少一次。随机测试为及时检查学生的阶段学习情况，也使得学生了解自身的学习情况，每学期采用3～4次平时测验，通常采取闭卷、笔试的方式。实验成绩占总成绩的15%，包括预习报告、实验准备、操作环节和实验报告处理等。最后的期末考试占总成绩的70%，在试卷命题过程中注重试卷考察知识点的涵盖面、广度、深度和命题的多样性，力求能对学生的记忆、理解和应用水平进行全面考察。这种过程化考核和期末性考试的结合，改变了单纯知识化考核的评价模式，降低了成绩的随机性因素，更注重学生的学习过程，能更好地反映学生对知识的掌握程度。
4结语
为了提高高校教学水平，积极推动素质教育的可持续性发展，改革物理化学课的教学方式和教学内容，已经成为目前工科教育工作中的当务之急。物理化学教学改革属于系统工程，需要各个环节齐头并进。除了对教学内容进行全方位的规划，教学方法、教学手段和评价体系的改革也应与时俱进。路漫漫其修远兮，随着社会的发展和时代对人才的需要，物理化学的教学改革将一如既往。
参考文献
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关键词：物理化学实验，科研性实验，本科生
科研训练物理化学实验是一门综合性的基础化学实验[1-2]，在本科生的教学工作中备受关注，其将分析化学的手段和数学分析方法综合运用的一门化学学科。传统的实验课程模式通常是老师讲解、学生照做，并且每个实验只做一次，对大部分学生来讲难以留下深刻印象[3-5]。这种模式不利于学生创新模式的培养，物理化学实验教学体系的改革也因此成为被关注的重要教研问题之一，其主要目标在于使学生更好地了解物理化学的研究方法和技能，加深对物理化学基本概念和理论的理解，进一步培养和提高学生的科学能力和创新能力[6-7]。我们进行了大胆的尝试——将科研活动与教学内容相结合，结合教学计划中的本科学位论文工作以及推行的本科生科研训练计划，开展多种形式、多层次的开放实验教学：将实践证实适合本科生教学的科研实验内容，先通过本科论文的形式对内容进行优化，然后补充到现有的物理化学教学体系中；物化实验中的基本实验拓宽到应用领域，赋予明确的、鲜明的专业特色的教学目标，并借助于学校的科研训练项目，设计研究性实验供学生进行科研训练。
1.从本科生毕业论文到的物理化学实验中的综合实验
在日常的教学和科研工作中，有意识地将科研工作中涉及到的所属专业的共性和基础的内容与本科教学中相关知识相结合。首先合理选择实验内容，并将这些内容融合到本科毕业论文中。之后对实验结果进行总结和升华，转化为物理化学实验中的综合实验。目前，我们选择的物理化学实验中的综合实验之一——“化学电源基本性能的测定”便是我们总结了科研工作中的一些基础内容并与物理化学课程中的电化学部分内容相联系进行设计的。“化学电源基本性能的测定”实验的目的在于使学生了解化学电源基本性能的评价指标以及设计相应的测试方法，同时加深理解极化作用对化学电源性能产生的影响。其所用设备均为物化实验室中的常用设备，如：电流表、电压表、稳压电源等；具体测试的性能指标主要有：电动势、开路电压、工作电压、容量、能量、功率等；所测试的电池也是我们日常生活中常用的锌锰电池、镍氢电池、铅酸电池等。实验对象为化学和化工专业大学三年级学生，实验是以开放实验的形式展开的。实验通常由4-5人组成的小组完成，实验由学生自己设计，独立操作，教师在其中只起到引导作用。通过开展这样的综合实验，学生兴趣浓厚、乐于动手，勤于思考，通过观察实验现象，记录和分析实验数据，获得丰富的关于电池性能的感性认识，达到对理论概念深刻理解和熟练掌握的目的。另外通过这个实验，学生们了解了不同类型的电池在性能上的差别，拓宽了物理化学的知识面，增加了对电化学知识的学习兴趣。在整个实验实施过程中，我们组织学生学习了有关设计性实验的要求，查阅电池相关的文献，并安排学生根据本实验所提供的仪器，完成一下工作两方面的工作：1)设计实验测定给定电池的基本性能。2）设计实验考察电池极化行为对电池性能的影响。物理化学实验课程作为化学专业教学计划中一门重要的课程，它对于学生理解化学学科的基本理论,掌握和运用化学中基本的物理方法和技能，以及培养学生科学思维和综合分析解决问题的能力等方面都起着重要的作用。将科研中一些基础的、经典的测试方法引入物理化学实验课程，对该课程的内容进行了一个良好的补充。
2、物理化学实验中的基本实验与本科生的科技训练结合
为进一步培养本科生创新意识和创新精神、提高本科生的创新实践能力，学校自2005年开始设立本科生研究训练计划，为本科生开展科学研究和技术开发活动提供专门化的训练和指导，其英文表述为“StudentResearchDevelopingProgram”，缩写为“SRDP”，实施原则是“自主申请、公平立项、择优资助、规范管理”，由项目申报学生在教师指导下主持完成，其主要是针对已经具备一定的专业基础知识的化学和化工专业大学二年级和三年级的学生开展。项目按期进行，结束时要进行答辩，答辩专家根据学生汇报情况进行考核，根据考核的结果相应的给予2-3个学分。近年来我们已经进行了两届物理化学实验到SRDP课题的尝试，分别是关于“海洋沉积物中表面活性剂的提取和分析”研究和“铜离子在海洋沉积物上的吸附等温线”研究，先后组织9名本科生进行科研训练。上述两个课题内容覆盖了大学无机、有机、分析和物化课程的内容，突出了物理化学基础实验内容的应用。界面现象是物理化学课程中较为重要的内容之一，其内容较为抽象，加大了学生对该部分内容的理解难度。“醋酸在活性炭上的吸附”是物理化学实验课程在该知识面设计的基础实验。通过该实验，学生能够对液固吸附现象以及吸附等温线的测定等有了较好的感性认识，并更好的掌握了有关的概念和理论知识。以此为契机，我们引导学生进一步加以训练，对本科生而言是一个对所学知识进行融会贯通以期进一步提高的好机会，可使学生充分理解和掌握有关液固界面性质、吸附脱附过程等的基础理论和相关的实验原理及技术、方法。SRDP课题实施中学生从查阅文献开始，然后设计实验，自己动手开展实验，认识海洋中的界面现象，并了解污染物的去除和分析技术，将课本中学到的抽象技术和理论与具体的海洋环境问题联系在一起，在具体科研工作中加深对有关知识的理解，同时增强对海洋环境问题的认识。SRDP工作开展不仅锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，而且增强其工作中的观察能力、操作能力和结果分析能力，从而使得学生具备一定的科研素质。学校组织的SRDP计划，给在读的本科生提供一个科研锻炼的平台，让他们较早地近距离地参与到科研项目中，接受科学研究的熏陶。几年的努力结果表明，我们的措施对学生进行研究性学习、孕育创新意识、培养创新能力等都起到了积极作用。不少学生因对从事SRDP科研工作的喜爱，继续从事该方向的本科毕业论文设计，甚至有的学生因此选择继续从事该方向的科研工作。
有着合理目标和计划的科研训练对提高学生的综合素质有着积极促进作用。通过补充有利于学生思维能力培养和科学素质提高为的实验训练项目，使化学专业的学生更好地掌握思考、探索和研究的方法,并在理论和实践上都得到全面的提高，为以后学习及工作打下扎实的基础。几年来进行多层次物理化学实验教学模式的有益尝试，我们和学生们的共同努力已经取得了令人较为满意的效果。
作者:王丽莎 曹晓燕 姬泓巍 包木太李先国 单位:中国海洋大学化学化工学院
参考文献：
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物理化学中的每个概念、公式或模型都有其出现的背景，都是在某个年代为解决某一问题而提出的。适当讲授物理化学史有助于学生对本学科发展的了解，对培养学生的学习兴趣非常有利。比如讲化学平衡时向学生介绍:在1861－863年间，法国化学家贝赛洛和圣吉尔研究醋酸和乙醇的反应速率与浓度的关系时注意到逆反应的存在，并能达到动态平衡。1864－1879年间，挪威的瓦格和古德贝格在此基础上确立了质量作用定律，并指出速率常数之比只是温度的函数。荷兰的范特霍夫称之为平衡常数。1878年，美国的吉布斯引入化学势，得到了化学平衡条件。1884年法国的吕·查德里得出了平衡移动原理，即吕·查德里原理。1889年范特霍夫论证了吕·查德里原理，并得到平衡常数与温度的关系式，即范特霍夫方程。1906年德国的能斯特提出了热定理，解决了平衡常数的理论计算问题。这些史实的介绍使学生知道任何理论从提出、确立到完善都是逐渐完成的。化学史的讲解有助于增加学生学习的兴趣，也有助于学生人格和世界观的形成。
2理论联系实际，充分体现药学特色
物理化学的学习为药学类学生后续课程如药剂学、药理学等的学习提供方法和理论指导，因此，在教学的过程中恰当地介绍与药学有关的物理化学知识和新技术，不仅可以提高学生的学习兴趣，也可以开阔学生的视野，丰富教学内容。讲绪论时，可以举一个具体的药物合成的例子来说明物理化学课程的重要性，如药物合成的反应路线要根据热力学来确定反应的可能性，反应的条件及产率等通过化学平衡来解决，合成出来的药品其半衰期和有效期要由化学动力学来解决，其安全性、有效性要由药理学来确定，制备什么剂型来满足顺应性要由药剂学来完成。这个例子既彰显了物理化学的重要性，同时使物理化学知识与后续的药物化学、药理学、药剂学等有机地结合起来，使学生认识到物理化学不是独立和枯燥无味的，而且也体现了药学类专业的特点。如在讲授水的相图时，可以联系药剂学中常用的冷冻干燥技术，即青霉素等抗生素在水溶液中不稳定又不易制得结晶，先将盛有这类药物水溶液的敞口安瓿用快速、深度冷冻的方法，短时间内全部凝结成冰，同时将系统压力降至冰的饱和蒸气压以下，使冰升华出去，封口后便得到可以长时间储存的粉针剂;利用简单低共熔相图可以指导栓剂的制备，也可以用来检查药品的纯度。在讲授电化学时，可以适当讲述诸如酶等生物电化学传感器的相关知识，介绍多种生物传感器、微生物传感器等在药学和医学中的研究和应用。再如讲动力学中药物储存期的预测时，可详细讲解药剂学中常用的经典恒温法预测药物的有效期。既使物理化学知识得到了应用和扩展，也使物理化学与后续课程得到很好地衔接。讲胶体化学中沉降平衡时，可介绍药物制剂中一个重要的剂型－混悬剂，评定混悬剂的方法一个是混悬剂微粒大小的测定，另一个就是沉降容积比的测定。沉降容积比可用Hu/H0表示，H0为沉降前混悬液的高度，Hu为沉降后沉降面的高度。沉降容积比是时间的函数，以Hu/H0对沉降时间t作图，可得沉降曲线，根据沉降曲线的形状可以判断混悬剂处方设计的优劣。讲授胶体电泳现象时介绍利用胶体粒子带电的特点，可通过电泳方法进行体液分离来判断某器官是否存在病变，通过电泳的测定还可判定人体的肝功能是否正常。讲表面化学时的联系更多，如讲润湿和铺展时，可联系制剂中安瓿的内表面经常涂布一层非润湿性表面活性剂，使得在用注射剂吸取药品时可一次性吸干净;利用开尔文公式能很好理解制剂中为什么难溶性药物经常要微粉化，就是因为颗粒越小其溶解度就越大。讲授物理化学课程时除了与药学相联系外还要和生产生活紧密联系起来。比如说讲到表面化学中的固体吸附就可以举生活中为什么煎鱼时总粘锅的例子，就是因为鱼皮与锅的表面张力大，锅吸附鱼皮来降低自身的表面能。再比如说讲附加压力时，可以解释为什么人从高压区回到低压区时速度要非常慢。
3理清课程的脉络
教师在讲授课程时不能一味填鸭式地罗列材料，要把每一章重点是什么，每一章要解决的是什么问题等告诉学生，及时为学生归纳、梳理出一个大的框架和一个小的脉络，使学生学习起来能更方便、快捷，而且能抓住重点，从而能达到事半功倍的效果。比如说:热力学第一定律解决的是能量守恒问题;热力学第二定律解决的是方向问题;化学平衡解决的是限度问题;相平衡要解决的是物质的分离和提纯;电化学是热力学的一个重要应用;化学动力学解决的是化学反应的速率和机理问题;表面化学围绕Laplace方程、kelvin公式等五大方程，讲述的是四个现象一个物质;胶体化学围绕胶体的性质来展开等等。理清脉络后，学生就能对知识有个总体的把握，学习起来就不会感到无所适从。
4公式的记忆方法要得当
物理化学中公式特别多，而且公式的限制条件也多，这让学生记起来很吃力，也是学生感到课程难学，产生厌学的一大原因。多教学生一些记忆的方法将有助于增加学生学习物化的兴趣。
5重视物理化学实验
物理化学实验是对学生所学的有关基础理论的验证，也是对物理化学的基本概念、基本原理的理解和掌握程度的一个检验，能够增强学生解决实际化学问题的能力。由于在整个实验过程中学生是主体，要自己动手操作，因此很好地锻炼了其动手能力。药学类专业学生的物理化学实验共开设12－16个，实验内容体现了药学专业的特色。比如，凝固点降低法测定氯化钠注射液的渗透压;经典恒温法预测药物的有效期(一级反应－硫酸链霉素水解常数的测定);电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度;最大泡压法测溶液的表面张力(药品为正丁醇)。这些实验都是紧密围绕后续课程而设置的，大大增强了学生学习物理化学的兴趣。另外，针对课时较多的专业还开设了综合设计性实验，学生根据自己的兴趣查阅相关的文献，自己给出实验原理，并设计实验过程，自己动手进行药品配制、仪器操作、结果讨论，教师对整个过程加以指导。综合设计性实验的开设不仅锻炼学生查阅文献能力、动手能力、写作能力，同时也提高了科研思维能力，为以后的科研工作打下良好的基础。多年的实践表明综合设计性实验极大地激发了学生学习物理化学的兴趣。
6改进教学手段
关键词：物理化学；速课平台；难点突破；并行教学
教育信息化2.0 行动计划（教育部教技〔2018 〕6 号）要求积极推进“互联网+教育”，坚持信息技术与教育教学深度融合的核心理念，建立健全教育信息化可持续发展机制，构建网络化、数字化、智能化、个性化、终身化的教育体系，建设人人皆学、处处能学、时时可学的学习型社会，推动我国教育信息化整体水平走在世界前列，真正走出一条中国特色的教育信息化发展路子[1]。该行动计划的推出，对教学资源建设、网络学习应用、教育治理能力、智慧教育创新、信息素养提升等方面提供了具体的指导思想。如何践行该行动计划，真正实现信息技术与教育教学深度融合是每位一线教师应该思考和努力的方向。华南农业大学的物理化学（公共）课程是为生物技术、生物工程、食品科学与工程、环境科学、材料科学与工程等专业在大学二年级开设的一门重要的必修课。物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的研究化学变化规律的科学，它集物理、化学、数学于一身，是整个化学科学和上述各专业的专业课程的基础[2]。通过对本课程的学习，要求学生能比较系统地掌握物理化学基本理论和方法，进而培养学生严密的逻辑思维和科学的学习态度，提高学生分析问题、解决问题的能力[3]。这些不仅是后续培养方案中学生专业课程的必要基础，同时也对学生今后从事本专业的技术与科研工作都有着深远影响。
一、物理化学教学长期存在的问题
目前，我校物理化学（公共）课程的教学方式基于运用多媒体教学手段，以课堂教授为主，学生自学为辅的教学模式组织教学。然而，由于物理化学的学习涉及高等数学和物理相关的基础知识，存在一定的学习门槛，加之课时有限，物理化学的课堂讲解存在很大的挑战，学生普遍反映该门课的学习难度大，存在“教师教的累、学生听的晕”的现象。尤其是一些知识难点和疑点，即便教师在充分利用课堂时间、优化教学内容的情况下，每届学生的期末试卷分析中发现丢分点、混淆点都基本一致。比如，热力学中熵变的计算和自发性的判定，化学势、不可逆相变等概念；电化学中电动势的计算，标准电极电势和活度等概念，以及动力学中速率常数的计算和动力学方程的近似处理。为了解决这一问题，我们也进行了其他途径的尝试，比如在教授知识难点之前，要求学生做到课前必须预习、课后必须复习，每章的知识难点作为平时作业布置以及考前重点答疑。但由于缺乏有效的监督机制和交流途径，上述手段的效果十分有限，单是平时作业就发现雷同现象较为普遍。加之信息时代的来临，学生大部分课下时间被网络“占领”，据教育部《在校大学生智能手机使用情况调研报告》显示，在校大学生每天使用手机时长5 小时以上的人群占比为67.9%，为了预防手机上网成瘾，学校为此也采取了上课手机统一保存的措施，甚至打出了“走下网络，走上操场”的口号。上述局面，使得课时有限、课堂难点教授不充分，而课下学生时间被手机网络霸占，不能被充分利用在学习上的矛盾尤为突出[4]。如何能够让学生更轻松的掌握知识，提高物理化学知识难点教学质量和效果，如何与信息时代对接，转弊端为优势，将导致学生堕落的工具转变成督促其成长的有利武器，成为需要解决迫在眉睫的问题。
二、线上并行教学改革模式的研究
在大力提倡教师信息化能力与教学融合以及移动信息化发展趋势不断上升的大背景下[5]，实现移动教学，利用移动信息化教学创新应用来解决上述物理化学教学中面临的问题，是本研究的出发点。91 速课网（https：//91suke.com/）是免费为学生、老师、管理者提供轻便、高效的教学应用与管理服务的移动教学平台，满足MOOC、SPOC等教学理念，强化翻转课堂与混合式教学，在教学中通过即时推送技术，实时向学生手机推送课件、资料测试等学习内容，并可通过签到、点名、作业等教学任务，促进师生交互，打造全面的教学质量监控体系，促使老师从经验驱动教学向数据驱动教学转变。老师可利用其提供的轻便、强交互性的教学内涵建设服务，进行创作型课件、PPT转换课件、速绘微课、轻课件等多种资源建设（图1 ）。本研究可利用速课网提供的上述技术支持，轻松的建设线上知识难点、疑点微课堂并实时追踪学生学习、掌握情况。比如：可在知识难点课堂讲授前，将该课程的“PPT转换课件”推送给学生预习，通过手机微信即可追踪每位同学的预习情况，并根据讨论区提出的问题在课堂上针对性的讲解和提问；对于课后每个知识难点、疑点的线上强化和补充，教师可在电脑端通过制作“轻课件”和“创作型课件”微课堂完成；对于知识难点、疑点的答疑和习题讲解则可轻松的随时随地在手机端制作“速绘微课堂”实现。每类课件微课堂都可以插入难点、疑点强化试卷，通过后台数据统计掌握每位同学的完成情况，并可通过大数据分析掌握到每个班级中的需要督促的学生名单在物理化学教学中，微课堂可以辅助优化教学环节，有效突破难点、疑点，提高教学质量。有时一堂课所要突破的难点用那些传统的教学手段无法讲清或很难讲清楚，但微课可以通过动画、图形、声音等方式传递信息，把复杂抽象的内容生动、形象、直观地表现出来，这样既优化了教学环节，使学生更容易理解和掌握，又提高了教学质量，利于教学难点的突破。这类微课可以帮助学生课后重复学习，不断再现知识形成过程、难点突破过程，帮助学生顺利度过学习难关，进入后续的知识学习，避免出现较多的“困难”学生[6]。本研究利用信息技术改变传统教学模式，将每章的知识难点、疑点、易混点和必考点提炼出来的，具体分析每个知识难点课堂讲授的困难点和学生学习的纠结点的具体成因和线上的针对性解决方案；然后基于每个知识难点的特点在速课教学平台上将其做成视频类微课、交互式微课、测验型微课和混合型等不同类型的微课堂，在教学前和教学后通过即时推送技术，实时向学生推送预习课件、补充资料和测试等学习内容；在此基础上，通过立体化数据分析与线上师生双向交流途径，掌握学生每个知识难点的学习实况，使教师从经验驱动教学向数据驱动教学转变，从而提升教学效率并打造更全面的教学质量监控体系，技术路线见图2 。如上建立的系统移动端微课程并行教学体系，在对串行教学内容不做大动作调整的情况下进行课后知识难点强化补充，同时充分利用学生的线上时间，扩大师生交流途径，建立更有效的监督、评价体系。最后，提供可借鉴的经验和理论从而助力教学变革、提升师生信息化素养、强化学校信息化应用水平以及促进高等教育资源共享的可持续发展。从长远看，本改革模式的实施一方面可助力教学变革，提升师生信息化素养，强化学校信息化应用水平，另一方面对于项目建设、教学成果积累、学校品牌塑造等工作都有良好的促进作用。
三、改革的初步成效和展望
本改革模式在2019 年第一学期针对19 级制药工程专业的学生进行了并行教学的初步尝试。第一次上课，让学生通过扫二维码的方式加入到速课班级群里，教师可以通过手机实时查看所上班级学生总数和详细信息，无需依赖纸质版点名册，如图3 所示。速课平台支持密码，手势和定位三种签到方式，每次上课前让学生拿出手机签到，教师可以即刻看到考勤情况，该方法避免了大班上课点名浪费时间和学生冒名签到的情况。每次上课前，我会将本次课的PPT提前推送到班级，学生手机会接收到推送信息提示并进行预习，预习情况可以查看数据，对于没有预习的学生，我课堂上会作为提问的重点，督促其改进学习态度，如图4 所示。上课期间，我不容许学生再看手机，因为手机带入课堂会对现有的课堂教学内容和秩序造成影响，并严重分散学生的注意力。尤其是大班教学，课堂上等所有学生拿出手机做题，再监督其放好手机，很难做到整齐划一。针对预习时学生在速课网上的提问，我会针对性的在课堂上进行讲解。课后对于本次课涉及的重点知识，我会及时推送重点内容补充课件和相应的试题，如热力学第二定律相应测试内容推送给学生后，学生成绩排名，题目出错率等一目了然，见图5 。通过数据分析，我能及时掌握学生每个知识难点的学习情况，并对出错率高的题目在速课平台上讲解，不占用课堂时间。针对知识难点不理解的地方，学生可以在讨论区提问，我的回答所有学生都可以看到，避免了相同问题多次提问，多次回答的重复工作，和学生的交流效率大大提高。速课平台对总的签到率、课件学习完成率、测试达标率、作业提交率、讨论覆盖率以及学生综合排名都有数据统计，教师可以全面掌握每个学生的学习情况，对知识难点的理解程度，并在后面的总复习中有针对性的教学。通过把速课微课堂应用于物理化学难点、疑点并行教学当中，我们发现线下补充式的并行教学模式可以有效改善当前传统物理化学教学当中存在的主要问题，考勤和课前、课间与课后的良性互动，扩大和加深了师生间的交流；通过课前推送学习内容，并加强对学生预习的监督，可针对性的增加一些重难点知识点的讲授深度；课后重点知识内容和测试的补充可以进一步巩固学习效果并及时发现问题。通过一学期的实践应用，证明利用速课微课堂辅助物理化学课程重点、难点教学，学生评价较好，对教学效果的提高有良好的促进作用。相对于需要较高的技术条件、可观的经费支持和制作过程较为复杂的慕课建设，本研究将现有的91 速课移动端教学平台引进我校《物理化学》课程教学，以简易的方式构建PPT转换课件、速绘微课、轻课件等多种网络教学资源，及时将教学难点、疑点微课堂推送到学生手机微信的公众号上。同时，本研究着重于课前和课后知识难点、疑点的线上补充教学，并不要求将手机带入课堂从而对现有的课堂教学内容和秩序造成影响。通过91 速课教学平台提供的立体化数据分析与全面的教学质量监控体系，实时掌握学生对知识难点、疑点的掌握情况，提升教学效率并解决课后师生交流不畅问题。今后，我们会进一步完善物理化学知识难点、疑点速课微课堂并行教学实践方案，形成一套完整的物理化学知识难点、疑点教学网络资源，并覆盖所有的公共物理化学课堂，逐步推广到其他课程和专业。成果还将推广到当届数字化学习网络资源中，强化优质数字教育资源建设与共享行动，通过发挥示范辐射作用，使更多的学生受益。
参考文献
[1]任友群.走进新时代的中国教育信息化―――《教育信息化2.0 行动计划》解读之一[J].电化教育研究，2018 ，39 （06 ）：27-28 ，60.
[2]徐佳.化工专业物理化学课程的教学改革与实践[J].教育现代化，2018 ，5 （05 ）：129-131.
[3]张义娜.新时期高校物理化学实验教学改革与实践探究[J].教育教学论坛，2019 （13 ）：112-113.
[4]马献力，刘汉甫，李芳耀，等.翻转课堂在《物理化学》课程教学中的应用思考[J].教育教学坛，2017 （06 ）：237-239.
关键词: 物理化学多媒体网络教学优势缺点
传统的物理化学教学模式是,作为认知主体的学生在教学过程中,自始至终处于受灌输的被动地位。其主动性、积极性难以发挥。传统的物理化学教学模式很不利于培养学生的发散思维、批判性思维和创造性思维,即不利于创新能力的形成和创造型人才的成长。而在现代教育理论指导下的物理化学教学模式,它强调学生以“学”为主,以教师“教”为辅,注意充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性,使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者,而教师则应成为课堂教学的组织者、指导者。在这种理论指导下建构的教学模式,才能使学生获得最佳的学习环境,才能很好地培养学生具有创新思维和创新能力。在大学化学中,物理化学因其理论性、逻辑性强,概念抽象难懂,成为学生公认的比较难学的课程。如果将多媒体和计算机网络技术应用于物化教学中,使教学活动与文字、声音、图片、影像、动画、视讯等传播媒体有机融合,就能使抽象难学的物化内容形象生动,易于被学生接受。
当今世界,以多媒体和计算机网络技术为主的信息技术已日渐成为科学技术和教育领域的最重要的技术力量之一。多媒体网络教学即指应用计算机多媒体和网络技术,通过多种媒体教学信息的收集、传输、处理和共享来实现教育教学目标的新型教学模式。多媒体网络教学发展到今天,有三个比较突出的变化。一是教育环境的变化。过去是文字课本加教师辅导讲解的环境;电视出现后,就发展为通过远程教室方式,或通过电视、录像深入到家庭环境;现在在计算机网络支持下,通过点播、选学,学生想学什么就学什么,有问题也可以及时反馈,因而是个体化、自主化的学习环境。二是多种媒体使用。过去只有文字或声像,现在有各种动画、视频结合等多种表现形式,增加了感染力。三是交互性。现代多媒体网络教学很重要的一点是提倡多层面、实时交互。
网络教学比较提倡以学生为主体,适应学生自学。就目前而言,以学为主还不是主流。因为以学为主首先要解决几个问题:学生有自学能力,有学习支持服务,有便于学生自学的课件。另外,在网络教学中教师应重视充分利用网络的丰富资源和多渠道的交流手段这两大媒体优势,同时还应加强对知识建构、创新意识培养和协作方面的教学设计。
一、多媒体网络在物理化学教学中的优势
1.活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣。
多媒体生动活泼的情境相比传统教学而言往往能使学生感到莫大的好奇,产生强烈的学习渴望。教师也可鼓励学生改编对话,增强表演时的真实感和趣味性。在教学中,教师使用直观手段创设情境,集图、文、声、像为一体,能使抽象的事物、概念变得直观、容易理解和掌握,在教学中创设出真实生动的情境,吸引学生的注意,激发学生的兴趣,并帮助学生理解和记忆。
2.可以克服物理化学传统教学模式的弊端。
物理化学教学中有许多重要的现象和过程是比较抽象的,看不见摸不着。借助多媒体技术,利用多媒体效果来制造模拟的运动现象和过程,可化不可见为可见,化抽象为形象,化静为动,使学生接受信息时首先有一种严谨务实的感觉,配之以精练的讲解,知识重难点会得以突破,从而收到事半功倍的教学效果。
3.增大课堂教学容量,与传统课堂教学互补。
物理化学授课容量大,密度强。多媒体教学与传统的课堂教学具有较强的互补性。多媒体的使用能大大缩短教师板书实践,在较短时间内提高大量知识信息,让学生有更多语言实践机会,教师还可以利用多媒体技术,根据教材内容,补充呈现相关材料,引导学生深入思考,丰富教学内容,提高教学效率,使得传统的课堂教学应与现代化教学手段有机结合起来,达到优势互补、相辅相成、协调发展的目的。
4.加强了教师之间的合作与交流。
传统教学模式下教师互相之间的交流很有限,教师都是使用自己的讲稿、教案等教学材料,很少和同事共享这些资料。实施多媒体教学后,优秀的教学课件和来自网上的丰富多彩的教学资源成为大家共享的财富,教师也可把自己制作的课件相互比较,取长补短,这不仅能提高教师应用现代化教学手段的能力,而且能加强教师之间的合作与交流。
二、多媒体网络在物理化学教学中的弊端
多媒体网络教学作为一种全新的教学模式,并非是十全十美的。在现阶段的社会经济和技术等条件下,其自身也存在着一些对教学不利的因素。主要有以下几点。
1.教学内容演示过快,学生来不及消化吸收。
多媒体课堂教学的特点之一是多而快。面对大容量、高速度的教学内容演示,学生因为大量的信息无法得到消化吸收,又没有足够的时间做笔记,时间一长有可能引发焦虑感。周军平指出[1],有60.2%的学生认为教学内容演示过快,思维跟不上老师的节奏;35.6%的学生认为教学信息量过大,造成认知和记忆负担。
2.长期的多媒体授课降低了教师的业务水平。
传统的授课方式虽然存在一定弊端,但教师在备课、板书、讲课过程中与学生交流方面可谓个个都是能手。多媒体网络教学引入后,很多教师变成了课堂上课件的“放映者”,机械而生硬地依赖着多媒体教学,离开了多媒体就上不好课或不会讲课。
3.多媒体网络教学对学生思想意识的培养无法实现。
网络教学对受教育者思想意识的培养是无法与传统教学模式相比的,而这种思想意识的培养对受教育者的素质教育、创新教育是至关重要的。在传统教学中,教师的言传身教及师生间默契在网络教学中是无法很好实现的。
4.多媒体网络教学的安全性。
多媒体网络教学中的各种教学信息的安全性也是我们不得不考虑的问题。多媒体网络教学是一种完全开放的教学方式,学生可以自由地进出,其他网络用户也有可能通过非法方式进入网络教学系统,对教学资源进行非法的使用甚至恶意破坏,还有网络病毒等,这些都是对网络教学信息安全性的威胁。
多媒体网络教学是社会科技进步、教育发展的产物,更有其不受时间、地理位置限制,以及资源共享等优势。但多媒体网络教学目前还处于萌芽状态,有必要对它进行各项优化。如优化它的教学设计,呈现教学内容的多媒体化和情境化,交互方式的多样化,完善其信息资源安全性,等等。传统教学也有其独特的优点,它能面对面地教学和答疑,学生在教室里能充分地发挥其主观能动作用,教师能根据不同学生的差异性采取相应的教学方式,充分发挥教师的主导作用。在多媒体网络教学中对学生的行为作出鼓励或批评有很大的不便性,在这种情况下教师就要应用课堂教学来弥补多媒体网络教学的不足。多媒体网络教学其实并不排斥传统课堂教学,二者各具特色,各有所长,很难互相代替。没有哪一种媒体能保证教学目的的绝对实现,只有随着教学目的不同,将多媒体网络教学与课堂教学有机结合起来,才能提高教学质量,收到显著的教学效果。
参考文献:
[1]傅献彩,沈文霞.物理化学[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]胡英.物理化学[M].北京:高等教育出版社,1999.
［关键词］应用化学专业；物理化学实验；教学改革
［中图分类号］O64；G642.0［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2016）02-0145-03
物理化学是东北大学应用化学专业的学生在完成了无机化学、分析化学的学习之后，继续修学的又一门化学基础课程。[1]物理化学实验作为理论课教学的辅助手段，综合了化学领域中各分支所需要的基础研究工具和方法，是化学实验科学的重要组成部分。[2]学生能通过实验验证所学的理论，巩固和加深对物理化学原理的理解[3]，提高对物理化学知识的灵活运用能力，这有利于培养学生严谨的科学态度和创新精神[4]，为后续课程的学习打下坚实的基础。因此，科学合理地设置物理化学实验课程内容，对构建完整的化学基础课程体系、提高学生的培养质量至关重要。[5]
一、应用化学专业物理化学实验课程存在的问题
应用化学专业的特点决定了其对物理化学实验内容深度、广度和综合度的要求不同于材料、冶金、成型、环境、生物工程等其他专业。东北大学化学实验中心为辽宁省级实验教学示范中心，为使学生能系统学习并掌握各种物理化学基础实验研究方法，便于教师在教学过程中实时掌控实验进度和学习效果，实验中心为应用化学专业单独开设了两个学期的物理化学实验课程，而且取得了丰硕的教学成果。然而，随着科学技术的发展以及社会对应用化学专门化人才素质要求的提高，过去曾经被师生们乐道的一些优秀的实验项目已经无法适应当前的需求。表1中分别列出了过去和现在为东北大学应用化学专业开设的物理化学实验项目。通过调查研究，我们发现过去制定的培养计划主要存在以下两个方面的问题。其一，由表1可以看出，大部分的物理化学实验为验证性实验，研究性、综合性实验较少。这显然不利于培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。其二，过去物理化学课程体系中理论课与实验课的课时比例为2∶1，即理论课课时是实验课的2倍。教学研究表明，虽然通过理论课的学习，学生可以掌握较多的理论知识，但由于实验课时较少，学生的动手能力较差，对实验室的各种基础仪器设备的使用方法不能完全掌握，因此学生很难将所学到的各种实验知识融会贯通，这对其以后的学习和工作是十分不利的。而且由于实验项目较少、内容不新颖等问题，学生对物化实验课的重要性认识不足，普遍存在重视理论课学习而轻视实验操作训练的现象，缺乏主动学习实验技能、掌握实验技术的积极性。因此，亟须对物理化学实验课程的设置进行改革。
二、应用化学专业物理化学实验课程设置改革
（一）增加新的实验项目
为培养学生的动手能力和提升学生的综合素质，在东北大学教务处的大力支持下，根据培养科研拔尖创新人才的需要，我们重新修订了应用化学专业的培养计划和物理化学实验教学大纲。大幅提高了实验课时在物理化学课程体系中的比例，将理论课和实验课的课时比由原来的2:1调整为1:1；实验项目也由原来的12个增加到了现在的22个，并允许学生选做其中的20个实验。原教学大纲中设置的实验项目中属于热力学模块的实验较多，而属于电化学和化学反应动力学知识模块的实验较少。在教学过程中我们发现，由于学生对后两个模块中的实验项目接触较少，缺少理论联系实际的机会，所以对相关知识掌握得不好。因此，在修订物理化学实验教学大纲时，除保留原有实验外，还增加了10个实验。其中包括热力学模块实验项目1个，电化学模块实验项目3个，化学反应动力学模块实验项目5个，界面与胶体化学模块实验项目1个。增加了新的实验项目后，物理化学实验教学内容在各个知识模块间的分布变得更加合理。通过物理化学实验课程的学习，学生不仅能加深对理论知识的理解，还能开拓视野，提升综合运用理论与实验知识的能力。
（二）改革实验方案
除了增加新的实验项目以外，我们还对原来的一些实验项目进行了重新设计，以使实验方案更加合理。例如“表面张力和接触角的测定”实验，原来的实验方案是通过测定毛细管的半径和水压计的压差值，再利用气泡最大压力法中表面张力的基本公式计算出水的表面张力。这种实验内容比较单一，学生做实验的兴趣不高。通过反复的测试和调整，我们将实验方案修改为测定一系列浓度不超过0.1mol·L-1的正丁醇水溶液的界面张力，再根据吉布斯吸附公式计算溶液表面的吸附量以及正丁醇的横截面积。实验内容调整后，学生普遍反映对界面张力的性质、表面自由能的意义以及界面张力和吸附的关系了解得更透彻了。再例如“冰点下降测分子量”实验，原来的实验方案是分别测定水和浓度为0.3%的尿素水溶液的凝固点，再计算出尿素的分子量。由于尿素溶液浓度比较小，虽然选择的溶液满足稀溶液的条件，但测出的水与尿素溶液的凝固点之差不明显。为了加深学生对溶液凝固点降低这一概念的理解，提高学生对这个物理化学现象对人们生产生活所产生影响的认识，经过多次对比实验，我们最终确定将实验中所用的尿素溶液浓度提高到1%，从而使测得的凝固点降低值达到0.3℃左右，实验现象明显，获得比较好的实验效果，达到了预期实验目的。
（三）重组实验内容
针对物理化学学科的特点和应用化学专业学生培养的需要，我们对一些物理化学实验内容进行了调整。保留并整合了一些基础性实验以培养学生的基本操作能力。同时也拓展了一些经典实验内容，将不同的知识点联系在一起，使学生在实验过程中能灵活运用所学的物理化学知识。例如在新增加的实验项目“临界胶束浓度的测定”中，除了用电导法测定不同浓度的十二烷基磺酸钠的电导率以确定其临界胶束浓度外，还增加了临界胶束浓度的另一种测定方法———界面张力法———的内容。在实验过程中，学生们采用两种不同的实验方法确定相同表面活性剂体系的临界胶束浓度，加深了对表面活性剂溶液性质的理解，同时还对两种不同的实验方法进行了实际操作和比较。再例如在“原电池电动势的测定”实验中，我们采用电位差综合测试仪取代了原来使用的电位差计和检流计，显著缩短了实验过程中仪器调试占用的时间，并增加了新的内容以充分利用这些节余下来的宝贵时间。经过对实验内容的重新设计和组合，学生在测定了以铜/硫酸铜为半电池构造成的原电池电动势后，还可以继续测定不同温度和不同浓度的硫酸铜水溶液对溶液电导率的影响，进而分析对原电池电动势产生的影响。因此，重组后的“原电池电动势的测定”实验已经成为一个综合性较强的实验，而不再是一个简单的验证性实验。通过对这个实验的训练，学生可以对理论课中学到的电化学热力学基础知识有比较全面且深入的理解。
（四）开设物理化学大型综合性实验
为培养应用化学专业学生的综合素质和科研能力，从2003年开始，我们又将物理化学基础实验与教师科研成果相结合，面向应用化学专业本科学生开设了一套大型综合性实验———聚苯胺的制备、表征及性能测试。这个大型综合性实验总共包括6个子实验项目：聚苯胺的化学法制备、聚苯胺掺杂-反掺杂性能研究、聚苯胺的电化学法制备及电化学性能测试、聚苯胺电化学催化性能研究、聚苯胺气敏性研究、聚苯胺在不同pH值的酸溶液中的电化学响应。学生完成这个大型综合性实验需要24学时。在实验前，我们要求学生独立查阅相关文献资料并设计出完整的实验方案，经与指导教师讨论确认后，才能通过网上预约确定实验时间并进入实验室做实验。学生在独立完成全部子实验项目后，应按照通用的学术研究报告标准写出综述报告，并对实验过程中发现的现象及出现的问题开展分组讨论。数年的实践结果表明，这项综合实验的设置，不仅使学生熟悉了多种电化学实验仪器和设备（例如，四探针电导率测试仪、电化学工作站以及CHI软件）的使用方法，还对导电有机高分子材料有了一定的了解，有利于培养学生综合运用知识、独立解决实际问题的能力，并为学生将来从事科研工作打下了基础。
三、课程设置改革后的成效
近几年来，通过对物理化学实验课程不断研究和改革，不仅提升了学生的实验操作技能，提高了学生做实验的主动和积极性性，而且培养了学生严谨的科学态度和创新精神。实践证明，重新设置后的物理化学实验课程有助于培养学生的科研能力，对培养科研拔尖创新人才有重要意义。
参考文献
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［4］张国林，韩莹，薛怀国，等.大学化学实验课程体系的改革与实践［J］.大学化学，2010（1）：23-25.
1精简课堂内容
物理化学与物理学或其他化学(如无机化学、分析化学)重叠的知识部分尽量让学生在课前学习或者采用课堂提问等方式减少不必要的重复。在有限的学时内贯彻少而精的原则，将一些公式的推导(例如统计热力学中的公式)和概念的引出(例如热力学部分利用卡诺循环引出熵函数)做适当的精简，课堂上只讲具体的结论，推导过程留给学生课外自学[4]。再比如，界面化学和胶体化学可合并讲解，对这两章的内容可做一定程度的删减和调整。课堂内学时及内容虽然减少了，但要注意加强课外学时，教师可提供一些课外的参考资料或者自学讲义，教给学生学习的方法，引导学生自己去学习，培养学生的自学能力。
2设计课堂教学
在课程教学中介绍物理化学原理的同时，采取理论联系实际的教学方式，结合生活中常见的或有趣的实际现象，让学生带着问题去听课，以激发学生的学习热情和学习兴趣，使原本晦涩难懂的内容变得生动、易于理解。例如，在讲化学热力学的知识时，先问为什么人穿上冰刀溜冰鞋滑冰会非常顺畅？在讲到表面化学的知识时，先问为什么衣物上的油污只用水是洗不干净的，必须用肥皂、洗衣粉等表面活性剂？为什么雨后荷叶、小草上水珠都呈球形？为什么毛细玻璃管中的水呈现凹液面，汞则呈现凸液面？还有让学生用化学动力学的理论来说明为什么天气热的时候，牛奶、食物更容易变质？能否应用渗透压的知识来解决海水的淡化问题等等。让学生带着问题去听课，利用所学的知识对问题做出合理的解释，才能让学生真正的体会到物理化学理论学习的重要性和实用性，激发学生的学习热情和学习兴趣。
3改革教学模式
美国教育家杜威指出：教育不是一种“告诉”和“被告诉”的事情，而是一个主动和建设的过程。改革以前“填鸭式”、“灌输式”的教学方法，尽量采用“研究式、启发式、讨论式”教学模式。教学方法的先进与否，将直接影响创新人才的培养成果。因此，在课堂上一方面教师讲课要坚持少而精、博而通的原则，另一方面也要适当的开展讨论启发式教学，提出一些拓宽思路的研究型问题，增加课堂上师生的互动，增强双向交流。改变教师“一言堂”的传统教学模式，利于学生注意力的集中，激发学生的学习积极性，有效提高课堂教学效果。
4实施创新教育
同志曾将讲过：“一个没有创新精神的民族是永远不会前进的民族”。换而言之，没有创新精神的教育也将是永远不会成功的教育。教育教学的本质就是开发人的潜能，塑造具有健全人格的人。建立“以人为本”的教育理念，以学生为主体，教师为主导，把学生的发展放在首位，教学中应介绍些和教学相关的科学前沿的内容，拓宽学生的知识面，不断培养学生的创新意识，提高学生的综合能力和创新能力。例如，在电化学部分讲授化学电源时，除了介绍早期使用的锌锰电池、可充电的铅酸电池和镍氢电池外，可以结合现代社会面临的节能和环保的要求，向学生讲解一些绿色环保新电池的知识。如20世纪60年代以来就被用作空间站及宇宙飞船空间电源的燃料电池，利用太阳光中的能量进行光电转化的太阳能电池等。在化学动力学部分，光化学反应虽然内容较少，但是光化学与环境科学、生命科学、材料科学及信息科学等紧密相关。因此，可结合科学前沿介绍一些光催化技术在环境污水处理中的应用，开阔学生的视野，激发学生参与科学研究的积极性，培养学生的创新能力。
5结束语
本文就科学教育专业的物理化学课程的教学进行了初步的探讨，在改革教学内容的同时，教学方法，教学要求等也应与时俱进，一线教师要不断提高自身的能力和素质，注重学生综合能力和创新能力的培养，努力培养素质全面、能力突出的创新型人才。
作者：刘俊龙 师瑞娟 单位：阜阳师范学院化学化工学院 环境污染物降解与监测安徽省重点实验室
关键词：物理化学实验；实验改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）14-0269-02
物理化学实验是物理化学课程的一个重要组成部分。主要目的是培养学生掌握物理化学实验的基本方法和技能，使学生能够借助于实验教学加深对物理化学基本概念的理解，对物理化学的基本原理形成规律性的认识，提高其灵活运用物理化学基本原理判断和解决实际问题的能力，培养学生将来独立从事科学研究工作的能力。然而，目前在物理化学实验教学过程中存在的一些问题严重阻碍了学生对实验操作的积极性、主动性，进一步阻碍了物化实验在人才培养方面发挥的功能。
一、物化实验教学中存在的问题
1.仪器设备落后。物理化学实验中涉及到的仪器种类繁多。一些旧的仪器设备，稳定性不高，测量数据不精准，某些仪器实验前调试工作繁琐，耗时较长，并且学生较难掌握其使用方法，不仅无法取得理想的效果，而且严重阻碍了学生的积极性。比如在恒温水浴的装配及性能测试实验中，贝克曼温度计的调节就是个技术活，有些学生几个学时下来还没有调节好温度计，不仅延长了实验学时，而且使学生对实验完全失去了兴趣和耐心。再比如凝固点降低测定物质摩尔质量的实验中，用的是手动搅拌，搅拌速度不均匀，最终所得到的环己烷的凝固点与理论值相差较大。
2.学生对实验课不重视。物理化学实验的安排主要是以验证性实验为主，因此，教材编排时实验内容中均详细列出了实验的目的、原理，所用到的仪器和试剂以及详细的实验操作步骤。而实验课的进行通常是按照学生课下预习、教师课堂讲解、老师指导下学生动手操作、学生提交实验报告这样一个固定的模式来进行的。尽管老师每次都会检查学生的预习报告，但是由于学生对教材的依赖性及对实验课缺乏重视，预习报告通常是照着课本抄抄了事。课下没有认真预习，即使老师进行了讲解，动手操作时，仍有部分学生不知所措，只好翻开教材对着课本照单抓药，这样不仅不能加深学生对所学书本知识的理解，培训其基本的实验技能，更罔顾要培养学生从事科研工作的能力了。
3.实验内容超前于理论课。许多高校中普遍存在着实验内容超前于理论课的情况，学生还没有相关的理论基础，就要开始这方面的实验，结果只能是依葫芦画瓢，草草地完成实验了事。没有相关的理论知识支撑，老师需要花费很多时间去讲解实验原理，但是受到实验学时的限制，老师不可能讲解的非常详细，因此学生对相关知识也只能是一知半解，大大降低了学生对实验的兴趣，从而也降低了物理化学实验的教学效果。
二、物化实验教学的改进措施
1.严把预习关。为了让实验课真正地发挥作用，我们对实验前的预习进行了强化。首先，在学生进入实验室之前对预习报告进行检查，其内容主要包括实验的目的、原理、仪器和试剂、操作步骤、数据记录表格、注意事项等，并要求学生将预习过程中不明白的地方提出来，并将预习报告打分记入总成绩。为了进一步强化学生对实验的熟悉程度，课堂讲授时，我们还以提问的方式再次检查学生的预习情况，从而启发学生的思维，这样做的结果不仅加大了学生对实验课的重视程度，还提高了学生的积极性以及对实验的兴趣，实验课程不仅能够顺利完成，而且还缩短了学时。
2.更新部分仪器设备。为了使基础实验课的内容更好地适应当前科学技术的发展，在学校资助下，我们更新了一批陈旧落后的仪器。比如将贝克曼温度计换成了数字式精密温差测量仪，大大节省了实验中调节贝克曼温度计的时间，而且读数方便，数据结果的可靠性也提高了。在凝固点降低测定物质摩尔质量实验中，我们购置了一体化的凝固点测定装置，搅拌速度容易控制而且搅拌均匀，实验数据精准性大大提高，实验结果比较接近于文献值。新仪器设备的投入使用，大大缩短了实验的时间，激发了学生对实验的兴趣，提高了实验的质量，同时也使学生从中感受到了科技的进步对获取知识的重要性。
3.更新实验教材。每一所院校所购置的仪器都不尽相同，而且仪器也在不断地更新，因此一本实验教材并不是通用的。我们实验课题组的老师根据本实验室所拥有的仪器设备编写了特色鲜明的物化实验教材，使实验内容与实验室现有仪器设备相配套，从而避免了学生使用其他教材导致的预习内容与实际操作脱节的问题。
4.多媒体教学及Origin数据处理软件的应用。传统的物化实验教学均是教师处于主动地位，大大降低了学生对理论知识学习的兴趣，而且物化实验课采用的是大循环的方式，还存在部分实验超前理论课教学的情况，再加上实验学时的限制，课堂上老师不可能把每个实验都从头到尾详细地讲解一遍，因而无法达到预期的教学效果。而多媒体技术具有强大的信息传播功能，在教学方面展现出了新的应用前景。多媒体课件的使用不仅可以节省课堂板书时间，而且课堂容量大，教师可以在课堂上给学生讲授更多的知识，极大地提高了学生学习的积极性和学习效率。物理化学实验数据的处理也是物理化学实验不可缺少的一部分，但是目前实验数据的处理方法落后，大多还是采用坐标纸手工作图，不仅费时费力，且误差较大，这将不可避免地影响到实验结果的准确性。而采用Origin软件来处理实验数据，不仅可以减少手工处理数据的复杂性，而且能减少数据处理过程中产生的人为误差。
5.期末考核制度的改革。对物理化学实验进行期末考核是本课程不可缺少的一个重要环节。在传统的考核方式中，我们主要是采用实验报告占70%，笔试占30%的考核方法。由于占70%的实验报告足以让学生及格，因此大多数学生根本不重视笔试。于是我们改革了考核办法。方法如下：期末成绩=实验报告×40%+课堂表现×60%。其中课堂表现包括实验操作能力、对实验的认真程度、预习报告、是否遵守实验室纪律等四个方面来进行考核。实验报告则根据是否按时完成实验报告、内容是否完整、数据处理是否正确、是否存在实验报告的抄袭等进行分段评分。虽然去掉了笔试环节，但由于课堂表现都是现场打分，且降低了实验报告的比例，因此大大提高了学生对实验课的重视程度，有助于加强学生综合素质的培养。
目前对于物化实验教学的改革我们已经取得了初步的成果，提高了学生对实验课的重视程度，激发了学生做实验的热情，培养了学生的实验操作能力，但是我们应该意识到物理化学实验教学的改革是一项长期而艰巨的任务，比如，我们还需要将部分科研成果融入到实验教学中（关于这一点有部分院校已经实现），增加综合性实验所占的比例等，以便进一步培养学生的创新能力以及将来独立从事科学研究工作的能力。
参考文献：
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[2]马瑜璐，刘幸平.物理化学实验教学改革的探索[J].卫生职业教育，2013，31（16）：89-90.
关键词：物理化学；绿色化学；环境保护；低成本
物理化学改革是建设物理化学一流课程的重要组成部分[1-3]，绿色低成本理念对实验改革具有重大意义[4-6]，也是物理化学改革的重要组成部分。如凝固点降低法来测定物质的分子量需要用到环己烷和萘，但是环己烷是一种有机化合物、有刺激性气味的极易燃烧的液体，持续吸入对人体有很大危害；萘是一种有毒的物质，气味挥发到空气中对环境也有很大破坏。同时，环己烷和萘价格也比较高。所以对实验进行绿色低成本改进很有必要。自来水是一种绿色溶剂，不但无毒无味环保绿色而且和其他溶剂相比廉价易得。葡萄糖无毒无害且廉价易得。用自来水替换环己烷，用葡萄糖替换萘，可以对凝固点降低法测定物质分子量的实验进行绿色低成本改进，符合绿色化学要求和低成本的目标。
1实验部分
1.1实验原理
凝固点降低法测定物质的摩尔质量是一个简单而比较准确的测定方法，当溶液凝固析出纯固体溶剂时，溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点，其降低值与溶液的质量摩尔浓度成正比。即ΔTf=Tf*-Tf=KfmB，其中Tf*表示纯溶剂的凝固点，Tf表示溶液的凝固点，mB表示溶液中溶质B的质量摩尔浓度，Kf表示溶剂的质量摩尔凝固点降低常数。若称取一定量的溶质WB(g)和溶剂WA(g)，配成稀溶液，则可以通过公式MB=KfWB/ΔTfWA得出溶质的分子量。
1.2试剂或材料
D-(+)-葡萄糖(C6H12O6)来自北京伊诺凯科技有限公司，自来水(分子式H2O)来自实验室。
1.3仪器和表征方法
测试仪器为FPD-4A型凝固点降低(半导体制冷)实验装置(南京南大万和科技有限公司)。测试条件为常温常压。
1.4实验步骤/方法
将实验需要的软件安装在电脑上，把电脑与凝固点降低装置连接好。打开装置电源，调节功率在5V左右，设置合适的搅拌速度(实验期间不能调节功率和搅拌速度)。用分析天平称取15g左右的自来水加入凝固点管中，将其放入凝固点降低装置里，盖好盖子，插好传感器和搅拌棒，此时打开电脑上的千分温度计软件，开始运行，进行水的凝固点的测定。待图中出现第一个平台(即水的凝固点)，取出凝固点管将其捂热至融化后，称取0.05g左右的葡萄糖加入水中，进行测定葡萄糖溶液的凝固点，待图中出现第二个平台(即葡萄糖溶液的凝固点)时，停止实验，保存实验数据、关闭仪器、切断电源、收拾好实验台。
2结果与讨论
2.1数据处理
根据以下计算公式：再结合实验数据可以得出曲线图，如图1所示。
2.2对曲线图的分析
将实验样品改进为葡萄糖和自来水后，图中出现的两个平台与之前的曲线图相比更加清晰直观、简单明了，图中可读出自来水的凝固点为273.639K，与水的理论凝固点相差不太大，葡萄糖水溶液的凝固点在曲线图中可以读出为273.572K，改进后的实验明显可以使结果更加准确可信且结果易得，初步验证了此改进实验比原实验更加简便。相比之下，较简便的实验可以使学生们对化学实验产生更加浓厚的兴趣，并且不再恐惧对实验数据的处理，经过多方面考虑可知此改进实验具有可行性。
2.3对计算结果的分析
从误差值看出改进后的实验所得葡萄糖分子量与查表得到的葡萄糖理论分子量是有一定差距的，经过对误差的分析可得出误差的原因与进行实验时实验室当时的温度湿度、葡萄糖吸湿性、自来水杂质等有关，但此误差值在该实验允许的范围内，而且可以通过实验时准确地操作来尽量减小。从计算量角度分析，改进后的实验计算量较小，可以让学生们将此次实验的重心放在操作上，更好锻炼了学生们的动手能力。另外，可以引导学生们对实验产生的误差进行讨论分析，锻炼学生们的实验分析思维。改进后的实验有利于学生们各种能力的发展，所以可以进一步确定此实验用葡萄糖和水来代替环己烷和萘是可行的。
2.4对减小实验误差的分析
为减小葡萄糖吸湿性的误差，可以将未称量的葡萄糖分为几个塑封袋密封保存，用后将剩余葡萄糖及时封袋以备下次实验使用，称量好的葡萄糖及时放入凝固点测试仪中；其次由于仪器本身的规格不同也会产生误差；以上所述的误差可以通过规范操作来减小。为了达到更加绿色环保的理念，改进后采用自来水作为溶剂。相比环己烷，虽然自来水中有各种杂质会影响其凝固点的准确性，但从数据以及曲线图可以得出这几种误差都不会对实验结果有太大影响，所以改进实验可以顺利进行。
2.5对改进实验整体的可行性进行分析
此改进基于绿色廉价等理念，以实验的可操作性为原则探究出合适的样品(葡萄糖和自来水)代替环己烷和萘，改进后的样品无环己烷和萘的刺激性气味。环己烷和萘的刺激性气味长时间吸入会对人体有非常大的危害，改进后的实验避免了环己烷和萘的这种致癌性危害，避免长时间吸入而带来的身体不适，影响学生的学习进度、学习兴趣和精力。所以改进实验后不仅保护了实验环境，更重要的是保护师生的健康，使学生们更好的生活和学习进而更加喜欢实验。虽然自来水中杂质较多，但是经过大量尝试以及对多次实验数据的分析，发现自来水中的杂质对此实验结果影响较小，产生的误差在可接受的范围内。此改进的另一个优点是成本较低，与改进前的样品环己烷和萘相比，自来水可以直接在实验室获得，葡萄糖在购买时同样比较便宜而且购买时比较容易，不像某些毒性药品在购买时需要经过各种审批才可以到达实验室供使用。所以在对此实验的绿色低成本改进是成功的，达到了预期的目标。
3结语
改进后的实验经过多次尝试，对多次结果进行定性分析，对多次实验数据进行定量分析，发现误差值都在此实验允许的范围内，而且操作比改进前更加便捷。此次改进的另一大特色是用自来水作为溶剂、葡萄糖作为溶质后，使得实验样品廉价易得、实验更加符合绿色化学发展理念，有利于确保实验室环境卫生，很好的响应了国家对环境保护以及绿色化学的号召。
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注重教学相长，提高教学质量(1)在教学方法上，我们采用启发式教学，充分发挥学生的主观能动性。引导学生深入思考实验内容:比如在实验过程中多问为什么，可以对实验现象提问，对实验结果提问，对实验内容提问，对反常实验现象提问，促进学生思考，在学生回答问题的基础上教师给与补充和完善答案。通过多提问题，启发、引导、督促学生深入了解实验内容，弄清楚实验过程每一步骤所发生的变化对实验结果产生的影响，这样学生才容易加深实验过程印象，才能对所学知识深入了解并且融会贯通，最终达到牢固掌握的目的。(2)强调实验内容对将来实际工作要有指导意义，启发学生的学习兴趣:比如做动力学实验，热力学实验，电化学实验分别要解决什么问题，对将来的工作有什么指导意义等，教师只起抛砖引玉的作用，启发学生对某一实验内容可以解决一系列相关的实际问题更深入地思考和探究。(3)师生互动，改进实验方法:我们在每个实验室备有实验记事本，学生在作完实验后就实验内容、实验操作、仪器的使用等等有关实验方面的意见或建议记录下来，同时还可以对教师的授课方法和态度作评判或提建议，然后我们对学生意见进行汇总、讨论、采纳从而改进实验方法，优化讲课方式，真正提高实验教学质量。新旧仪器对比激发学生的求知欲由于现代仪器的发展日新月异，尤其对于微量物质的测量更是既方便、又省时，效率高且准确。物理化学实验室目前实验仪器改进了许多，虽然省时、省事，但学生实验过后印象颇浅，更谈不上真正掌握。针对这个问题，我们特意留有部分手工操作仪器让学生做对比实验，分析实验结果。通过这个过程可以激发学生了解仪器构造，探索测量原理，从而掌握了仪器性能，为今后工作奠定了良好的基础。建立计算机实验数据处理系统以往作完实验学生让教师看一下数据掉头就走，即便数据有误，都不知错在哪里，稀里糊涂交了实验报告了事。自从利用计算机建立实验数据处理系统后，学生完成实验后及时输入数据，其结果马上显现，若有错误结论，需要重新返工。学生则针对具体问题详细讨论，一步一步找原因，探究竟，直到得出正确答案，实验方可结束。虽然每次实验时数会延长，但是学生们深刻掌握了所学知识，并且使其融会贯通这才是教学要达到的真正目的。培养学生查阅文献的能力物理化学在处理数据过程中常常会遇到查阅理论值的问题［6］。对此，我们安排学生自己去图书馆查阅资料，并且把理论值与实验计算结果进行分析、对比，然后找出产生误差的原因，此举既提高了学生查阅文献的能力同时也规范了学生实验操作方法。现有的实验教学既保留了启发式教学的长处，又引入研究式教学内容，从而培养学生的创新意识和求知欲，使学生掌握了一个完整的实验研究工作方法，包括实验设计思路、实验操作和条件的选择、实验现象的观察和数据记录、数据处理、实验结果的分析以及实验研究报告的书写等训练，逐步培养学生由知识技能向研究能力转化的过程。
实施“开放式、研究性”实验
师生群策群力，共同为开放式实验教学更上一层楼献计献策。大力推进“研究性实验教学”因为“探究”和“创造”是人的本性，并且每一个人都有自己的研究和探索的学习方式，教师应该尊重这种学习方式的独特性，并且引导学生的学习方式与其独特个性相适应。“研究性学习”可使学生在科学实践中发现问题、提出问题、设计解决问题方案、交流研究成果并作出评价，从中获得知识、发展技能、提高解决实际问题的能力。教师积极鼓励学生自带课题进行自主式探索研究，此举不但提高了学生的全面发展能力，同时受到科学方法、科学精神和价值观的教育，并发展自己的个性，这显然符合认知规律和教学目标的要求，已被学习者广泛接受。研究性实验应选择一些具有研究性、开放性的实验题目，以及生产、生活实际中的一些问题，在探究中让学生试着用自然科学方法论为依据进行设计。其过程包括:提出要解决的问题、通过查文献和收集相关数据、提出几种假设、从而验证假设、发现问题的规律性、得出正反结论。为了交流研究性实验的经验，每学年组织“‘开放式、研究性’实验交流(答辩)会”，培养学生的创新意识、动手动脑能力，同时也弘扬了团队合作精神。参与“开放式、研究性”实验的同学，给予加分政策。通过近几年的“开放式、研究性”实验教学，越来越多的一线教师看到了将研究性学习与学科教育相结合的重要性和紧迫性，也认识到将研究性学习引向课堂是研究性学习保持其强大生命力的必要条件，我们要在现有的改革实验教学基础上不断开发、探索，为提高实验教学质量下大功夫。
通过教材建设，不断更新和优化实验内容
针对物理化学实验内容本教研组编写了《物理化学实验》教材［9］，其指导思想是尽可能反映近年来高校物理化学实验教学改革的经验，从实际出发，并且在对国内外优秀实验教材引进、发展和转化的基础上，融入了本校教师诸多的科研成果，充分体现了现代化实验教学的先进性、时代性和广泛性［10］。《物理化学实验》教材已沿用多年，并且在不断地更新及改进。
作者：武正簧 杨冬花 闫果兰 谢鲜梅 庞先勇 单位：太原理工大学化学化工学院
