時間：2023-05-29 17:39:06
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理化學，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
物理化學實驗報告格式一、 實驗目的
內容宋體小四號 行距：固定值20磅(下同)
二、 實驗原理
原理簡明扼要(必須的計算公式和原理圖不能少)
三、 實驗儀器、試劑
儀器：
試劑：
四、 實驗步驟
步驟簡明扼要(包括操作關鍵)
五、 實驗記錄與處理
實驗記錄盡可能用表格形式
六、 結果與討論
物理化學實驗報告范文一：目的要求
繪制在p下環已烷-乙醇雙液系的氣----液平衡圖，了解相圖和相率的基本概念 掌握測定雙組分液系的沸點的方法 掌握用折光率確定二元液體組成的方法
二：儀器 試劑
實驗討論。
在測定沸點時，溶液過熱或出現分餾現象，將使繪出的相圖圖形發生變化?
答：當溶液出現過熱或出現分餾現象，會使測沸點偏高，所以繪出的相圖圖形向上偏移。
討論本實驗的主要誤差來源。
答：本實驗的主要來源是在于，給雙液體系加熱而產生的液相的組成并不固定，而是視加熱的時間長短而定 因此而使測定的折光率產生誤差。
三，被測體系的選擇 本實驗所選體系，沸點范圍較為合適。由相圖可知，該體系與烏拉爾定律比較存在嚴重偏差。作為有最小值得相圖，該體系有一定的典型義意。但相圖的液相較為平坦，再有限的學時內不可能將整個相圖精確繪出。
四，沸點測定儀 儀器的設計必須方便與沸點和氣液兩相組成的測定。蒸汽冷凝部分的設計是關鍵之一。若收集冷凝液的凹形半球容積過大，在客觀上即造成溶液得分餾;而過小則回因取太少而給測定帶來一定困難。連接冷凝和圓底燒瓶之間的連接管過短或位置過低，沸騰的液體就有可能濺入小球內;相反，則易導致沸點較高的組分先被冷凝下來，這樣一來，氣相樣品組成將有偏差。在華工實驗中，可用羅斯平衡釜測的平衡、測得溫度及氣液相組成數據，效果較好。
五，組成測定 可用相對密度或其他方法測定，但折光率的測定快速簡單，特別是需要樣品少，但為了減少誤差，通常重復測定三次。當樣品的折光率隨組分變化率較小，此法測量誤差較大。
關鍵詞物理化學；改革；科教融合
在綜合型大學的自然科學理論教學中，物理化學介于通用理論層次與專業理論層次中間。這門課程是在學生學習完基礎化學知識之后進一步深入、系統地闡述相關化學理論，進而為后續的專業課程學習打下理論基礎。因此，物理化學課程在化學化工類各門學科的學習體系中處于極其重要的樞紐地位。傳統的物理化學教學體系已逐漸顯示出其弊端，學生學習積極性差、動手能力及創新性鍛煉不夠，物理化學實驗種類受限且多為驗證性實驗、分析及總結能力缺乏、不能學以致用等等，這些問題已嚴重制約高校物理化學課程的建設與發展。基于此，物理化學的教學體系亟須進行改革，而改革必須以學生今后的整體發展為基礎，注重邏輯思維、分析能力、創新素養及獨立思考習慣的培養。本文旨在通過剖析傳統物理化學教學體系，進而提出以科教融合為核心的理念，以培養學生的邏輯、創新思維為著力點，積極拓展物理化學理論教學至科研應用實踐環節，將課堂教學與科學研究有機結合，努力創造應用研究型教學平臺，在一定程度上實施科研化的教學工作。
1目前物理化學教學現狀及不足
物理化學是一門基于物理、化學原理及其實驗技術的重要基礎理論課程，其本質為通過深入研究物質的性質及行為形成普適性的基本化學理論及規律。相對于其他化學課程，物理化學由于理論性強、邏輯性強的特點已成為一門公認的教師難教、學生難學的化學課程。在提倡素質教育的今天，物理化學教學正承擔著教學內容需要更新、教學學時不斷削減的壓力。作為四大基礎化學的理論基礎，物理化學課程的作用是不可比擬和不可取代的。然而物理化學教學現狀卻是一味注重教學內容的灌輸，幾乎完全忽視了其本該具有的科研實踐功能，導致學生學習產生畏難和抵觸心理，認為學習物理化學解決不了實際問題，從而也嚴重影響了教學質量與效果。目前，物理化學課程教學體系改革已受到部分高校的教學人員的重視，并已有相關的改革成果付諸于實踐，如辨證或形式邏輯法、比較法、理論模型化法以及邏輯推理與教學處理分析相結合的方法等[1]。
2物理化學課程科教融合的必要性
科教融合的教學方式已經被越來越多的教育研究者所認同，這種方式是指以課程內容和學生的學識積累為基礎，同時在科研實踐中掌握相關應用知識，在教學、科研雙軌并行的教育體系中培養創新思維和鍛煉應用能力。其基本特征是“三個突出”，即：突出教學中學生的主體地位，突出科學研究在教學中的重要作用，突出達到知識、能力及素質三維度的教學目標[2]。基于以上特征并針對物理化學的教學現狀及我校的實際情況，我們認為有必要對物理化學課程進行科教融合式的改革，而拓展物理化學教學至科研實踐的教學改革有利于解決以下主要問題：1）枯燥的物理化學理論教學，授之以魚而非授之以漁，學生的創新能力得不到任何提高，導致學習過程中學生逐漸呆板化、不能舉一反三以及學以致用。而且，傳統的純理論教學會導致教學過程中出現照本宣科，對教師教學水平的提高會產生較大的副作用。這種輕實踐重理論的教學體系已違背了現代高等教育的教學要求。2）大部分的化學類專業學生畢業后會從事相關的科研工作或者進一步的深造，其中很多學生缺乏數據處理及分析能力，實驗基本功較差，動手能力較差，這就需要在教學過程中注重理論向實際拓展，這樣有利于提高學生綜合科研及應用能力。3）進行物理化學教學的實踐化改革能更新當代最新發展前沿的教學內容、聯系最新科研熱點，可實現一箭雙雕，既有利于解決教師面臨的高強度教學內容與短學時的矛盾以及自身發展過程中存在的教學與科研脫鉤、科研及教學評價標準不平衡的現象，促進教師真正從單一的科研或教學型人才向高素質的教學科研綜合型人才轉變，又可有效解決學生在學習過程中缺乏主動性的問題，激發學生的學習熱情。
3科教融合構建物理化學教學新體系的策略探討
教學與科研互相補充、互相促進是物理化學課程改革的新途徑。將在課堂外所學的知識與課本知識有機結合才可有效實現學生學習能動性的提高，并能讓其深刻認識到這門課程的重大應用價值。教師在教學及研究過程中也可激發出更多理論與實際結合的思想及思路。根據物理化學教學體系的建設目標，本文針對科教融合的新型教學機制提出如下教學改革策略：1）在教學理念上，教師不能做一個傳統教學體系的“衛道士”，而必須做到及時更新，去糟粕取精華。學生不是用來灌輸知識的容器，每個學生都具有不同的創造潛力，對不同的學生采用相同的教學手段會產生差異，因此要努力創造一個多樣化的、讓學生積極參與的課內外實踐活動平臺。2）教師要不斷改進教學手段，更新優化教學內容，融入的最新前沿動態和教學成果可作為科研項目的背景材料來研讀，例如光催化材料、太陽能電池、熱電材料等，這些科技前沿很多與物理化學書本中的知識點相關聯。將二者有機結合，可以讓學生從本科起就直接接觸到科學研究，培養科研創新意識[3]。同時，需有效改革課程考核方式，逐步擯除唯卷面考試的制度，加入科研報告的考核內容，形成全面考查學生綜合學習能力的考核體系。3）將教師科研成果轉化為教學資源，鼓勵學生從低年級就積極參與大學生科技創新計劃或教師的科研課題中，嘗試實行本科生“導師制”，“導師制”的實行可為學生高標準地完成畢業論文及今后的充電深造鋪平道路，可極大地提高學生的研究工作能力和實驗操作能力。4）開設及開放研究性實驗，實行物理化學實驗教學體系改革，按照“基礎性—綜合性—探究性”三步走的策略，將物理化學實驗進行有效地層次分割，并設置相應學分，激勵學生不斷探究的精神，從而可再反哺影響課堂教學，提高課堂教學質量。5）鼓勵本科生積極參與學術交流，參加校內外組織的各類專家講座、青年論壇、博士學術論壇等活動。在條件允許的情況下，導師可組織學生共同參與到各類學術研討會議中。通過多種方式加強學術交流，鼓勵“交流生”政策，一方面教師的眼界可得到開闊，其教學認知和科研素養的層次可得到進一步提升，另一方面，可積極促進學生自身科研創新意識的提高。
4結語
教學與科研是高等學校的兩大重要職能，兩者的協同作用構成了高校創新發展的源動力，高水平的大學必定是融實踐教學與科學研究為一體，這毋庸置疑也體現在課程教學改革進程中。本文針對物理化學的教學現狀，對拓展物理化學理論教學至科研實際應用進行了思考，力求摒棄重理論輕實踐的教學模式，探索了一些具有較強操作性的教學改革方案，提出了新型的科研、教學互融模式。我們認為改革傳統的物理化學理論教學模式，構建及更新結合有最新科研成果的教學內容，可使物理化學教學體系更加適應化學學科的發展潮流，能有力推動物理化學的課程建設，從而提高高校本科教學的質量。再次，圍繞“科研融入教學，科研提升教學”的先進教學理念，在理論及實驗教學中可以給學生指明學習目標，教師將自身的科研成果與教學融會貫通，可為學生今后的科研工作或深造奠定堅實的理論及實踐基礎，盡最大可能杜絕出現只會做題不會做事的“機器人”學生。同時，科研性教學產生的創新性研究人才也可起到帶動及反哺課堂教學的良性循環的作用。最后，這種新型的教學體系可進一步促進師生在教與學過程中的相互融合和溝通，從而加強師生團隊合作精神，實現學生獨立思考及解決問題能力與教師科研素養提高的雙豐收。
參考文獻
[1]凌錦龍.物理化學科研型教學模式的構建與實踐[J].湖州師范學院學報,2014(36):77-80.
[2]王旭珍,王新平,等.物理化學研究型教學模式的構建與實踐[J].教育教學論壇,2012(5):36-38.
關鍵詞:物理化學;教學改革;實驗教學
物理化學是化工、制藥、輕工、材料、紡織等專業學生的基礎課，是一門應用廣泛，極具創新性和發展前途的學科［1］。然而，物理化學作為一門交叉學科，涉及化學、物理學、高等數學等多門學科的內容［2］，理論性強，歷來被學生們認為公式多、概念多，是一門較難掌握的基礎課［3－5］。針對河南科技大學(以下簡稱“我校”)相關專業的特色及物理化學課程自身的特點，筆者在物理化學課程的教學過程中不斷探索和積累經驗，在對工科學生的授課過程中取得了良好的教學效果。本文將從如何提高教學質量、培養學生的實踐創新能力以及課程考核改革等方面談一下近幾年來對物理化學教學的心得和體會，希望能夠對該課程的教學改革工作有所推進。
1教學方法的改革
1.1以點帶面，提高課堂教學效率
隨著高校教學改革，一些非化學化工專業工科對基礎課程的課時數進行壓縮，如在我校給環境工程專業《物理化學》課由原來68學時縮減到48學時。那么如何在有限的課時內教好這門基礎課呢?筆者認為在實際教學工作中要著眼于提高課堂教學效率。首先，教師要“吃透”教材，認真研究教學內容，掌握教材編排體系各部分的內在聯系。其次，要明確教學目的，在教學過程中分清主次，區別輕重，突出重點，解決難點，做到以點帶面。比如學習化學平衡一章中理想氣體反應的標準平衡常數，首先講述標準平衡常數的定義，這就是“點”，進而將本章節的其它內容緊緊圍繞這個“點”展開，探討標準平衡常數與反應標準摩爾吉布斯自由能變的關系，以及復相化學反應的平衡常數。同時緊扣課后思考題和習題，采用課堂提問或小測驗的方式，加深學生對本章基本概念的理解，增進學生對計算題的解題能力。
1.2理論聯系實際，采用啟發式教學
在教學中，注重理論與實際相結合，從學生感興趣的生活化內容入手，培養學生感知與理解，分析及解決問題的能力。例如，在講授表面物理化學一章時，舉出實際生活中的界面現象作為實例，與課本上的理論知識緊密相連，提出“為什么玻璃毛細管內水面上升，汞面下降”、“硅膠吸水，塑料防水”、“水過冷而不結冰，液體過熱而不沸騰”等問題。引導學生積極思考并做出回答，這樣既培養了學生的發散性思維能力，又使學生體會到學以致用的樂趣和成就感。再如，在講授化學動力學部分勢能面與過渡態理論時，在課堂上展示勢能面的三維立體模型，使學生能形象、清晰地理解“過渡態”、“活化能”、“活化絡合物”等概念。運用啟發式教學，著重培養學生的學習興趣，使學生在教學過程由被動接受轉為主動參與、思考，把傳統教學中的以教師為中心的單向傳播模式，轉變為以“以教師為主導，以學生為主體”的雙向感應模式。
1.3新舊結合，融會貫通
由于擴招及高考考試改革方案的改革，使得我校工科學生的化學基礎參差不齊，部分學生在高中階段沒有主修化學，化學底子薄弱，進入大學后遇到公式多、邏輯性強的物理化學，普遍感覺學習比較困難。此時要從學生實際出發，摸清學生的底子，不要急于求成，而是保證學生學一點，掌握一點。根據物理化學的課程特點，循序漸進，查漏補缺，不斷鞏固。教師可利用每節課開頭的數分鐘時間回顧上一次課的重點內容，這樣既注重新舊知識的銜接，又在鞏固舊知識基礎上增進新知識。如在講述化學動力學一章反應速率常數與反應溫度關系的阿倫尼烏斯方程時，可向學生提及已經學過的化學平衡一章的范特荷夫等壓方程及相平衡一章的克勞修斯－克拉佩龍方程，由于這三個方程數學形式上的相近，既加深了學生對所學公式及其應用的理解，又能起到新舊結合、舉一反三的教學效果。
1.4利用多媒體教學，制作富有個性化的課件
目前多媒體教學在全國高校已被普遍使用，通過幻燈片播放的教學形式，能在一定程度上提高課時利用率，改變了傳統教學中“黑板+粉筆”的單一模式。根據物理化學課程內容特點，筆者在近幾年的教學過程中也制作了物理化學多媒體課件。教學方式“畫面動起來，老師站起來”，這些措施不僅活躍了課堂氣氛，促進了教師和學生的雙邊互動，也有利于提高學生的學習積極性［6］。例如課堂講授中通過圖文、視頻展現一些著名化學家，如焦耳、邁耶爾的生平事跡和簡介，創設教學情境，激發學生的學習興趣，達到寓教于樂的教學效果。再如將化學動力學氣體反應的碰撞理論一節采用動畫的形式進行教學，使學生能更直觀、清晰地理解“活化碰撞”、“碰撞截面”、“概率因子”等理論和概念。我們在發揮多媒體優勢同時，不提倡大家采用同一個課件，而是鼓勵各位教師根據學生所學專業的不同，有針對性地制作具有個性化的課件。課下各位教師還要跟學生積極交流，根據授課情況和學生的反映不斷修改、完善和補充課件。只有不斷提高課件的質量，才能充分發揮多媒體教學的優勢，才有助于物理化學課程教學質量的提高。
2實驗教學的改革
根據課程教學大綱的要求，結合物理化學課程特點和各專業特色，筆者所在的教研室將物理化學的實驗教學分為課內實驗和創新設計性實驗兩部分，旨在培養學生的實際操作能力和創新能力。如冶金專業物理化學實驗共40學時，其中，綜合性實驗24學時，占60%，設計性實驗16學時，占40%。課內實驗的開設目的是既能反映物理化學課程的主要教學內容，又體現其在本專業的應用，以培養學生的基本操作能力。如冶金工程專業的課內綜合性實驗“有簡單共晶系統相圖的繪制”、“原電池電動勢的測定”、“最大氣泡法測表面張力”及“丙酮碘化動力學方程的確定”，這些實驗涵蓋了相平衡、電化學、界面化學及化學動力學的內容，并且和冶金傳輸原理、鋼鐵冶金學、金屬學及熱處理、冶金工藝學等專業課程的相關知識有機結合起來。通過課內實驗，使學生掌握物理化學的基本實驗技能，正確使用各種測量儀器，掌握物理化學的測定方法和原理，并能對實驗數據進行科學、合理、有效的分析和評價。而創新設計性實驗是讓學生為解決實際問題，自行查找資料并制定實驗方案和具體步驟，有助于培養學生綜合運用物理化學理論知識的能力和動手能力。如課程組教師指導學生利用“電導滴定法”進行食用醋的鑒別。通過電化學一章的學習，學生了解到電導測定可以應用于電導滴定，利用電導滴定法測醋中的總酸度，以區別釀造醋和勾兌醋。鼓勵學生根據自己掌握的理論知識，制定具體的實驗步驟，并列出自己所需的儀器和試劑。實驗過程中學生獨立完成實驗，實驗結束后學生對實驗數據進行處理，繪制電導滴定曲線，計算醋中乙酸的含量。通過開展創新設計性實驗，學生的獨立分析、實際操作和解決問題的能力都得到了鍛煉，為以后的繼續學習深造和工作實踐打下堅實的基礎。
3考核方法的改革
為全面衡量學生對所學知識掌握的程度和學習情況，我們結合物理化學課程教學目標和特點，對課程的考核形式、評價方式、考核權重等方面進行改革，制定課程總成績評分體系，避免一張試卷定成績的傳統考核方式。課程總成績由平時成績、實驗成績和期末考試三方面構成。平時成績占總成績的15%，包括作業評分、出勤情況、課堂表現和隨機測試等。作業即老師布置的課后作業，每次作業上交后按百分制給出成績，平均成績即為作業測評成績。課堂表現主要采取提問的形式，保證課程進行過程中每個學生都被提問至少一次。隨機測試為及時檢查學生的階段學習情況，也使得學生了解自身的學習情況，每學期采用3～4次平時測驗，通常采取閉卷、筆試的方式。實驗成績占總成績的15%，包括預習報告、實驗準備、操作環節和實驗報告處理等。最后的期末考試占總成績的70%，在試卷命題過程中注重試卷考察知識點的涵蓋面、廣度、深度和命題的多樣性，力求能對學生的記憶、理解和應用水平進行全面考察。這種過程化考核和期末性考試的結合，改變了單純知識化考核的評價模式，降低了成績的隨機性因素，更注重學生的學習過程，能更好地反映學生對知識的掌握程度。
4結語
為了提高高校教學水平，積極推動素質教育的可持續性發展，改革物理化學課的教學方式和教學內容，已經成為目前工科教育工作中的當務之急。物理化學教學改革屬于系統工程，需要各個環節齊頭并進。除了對教學內容進行全方位的規劃，教學方法、教學手段和評價體系的改革也應與時俱進。路漫漫其修遠兮，隨著社會的發展和時代對人才的需要，物理化學的教學改革將一如既往。
參考文獻
［1］任素貞，王旭珍，施維.物理化學.4版［M］．上海科學技術出版社，2013:1－2.
［2］傅獻彩，沈文霞，姚天揚，等.物理化學.5版［M］．北京:高教出版社，2005:1－12.
［3］石月丹，劉春光，關曉輝.淺談“物理化學”教學改革與實踐［J］．中國電力教育，2011(9):202－203.
［4］劉慶波.物理化學教學改革的幾點認識［J］．化工時刊，2011，25(10):52－54.
［5］朱雯，尚通明.物理化學教學改革初探［J］．江蘇理工學院學報，2007，13(6):81－84.
關鍵詞：物理化學實驗，科研性實驗，本科生
科研訓練物理化學實驗是一門綜合性的基礎化學實驗[1-2]，在本科生的教學工作中備受關注，其將分析化學的手段和數學分析方法綜合運用的一門化學學科。傳統的實驗課程模式通常是老師講解、學生照做，并且每個實驗只做一次，對大部分學生來講難以留下深刻印象[3-5]。這種模式不利于學生創新模式的培養，物理化學實驗教學體系的改革也因此成為被關注的重要教研問題之一，其主要目標在于使學生更好地了解物理化學的研究方法和技能，加深對物理化學基本概念和理論的理解，進一步培養和提高學生的科學能力和創新能力[6-7]。我們進行了大膽的嘗試——將科研活動與教學內容相結合，結合教學計劃中的本科學位論文工作以及推行的本科生科研訓練計劃，開展多種形式、多層次的開放實驗教學：將實踐證實適合本科生教學的科研實驗內容，先通過本科論文的形式對內容進行優化，然后補充到現有的物理化學教學體系中；物化實驗中的基本實驗拓寬到應用領域，賦予明確的、鮮明的專業特色的教學目標，并借助于學校的科研訓練項目，設計研究性實驗供學生進行科研訓練。
1.從本科生畢業論文到的物理化學實驗中的綜合實驗
在日常的教學和科研工作中，有意識地將科研工作中涉及到的所屬專業的共性和基礎的內容與本科教學中相關知識相結合。首先合理選擇實驗內容，并將這些內容融合到本科畢業論文中。之后對實驗結果進行總結和升華，轉化為物理化學實驗中的綜合實驗。目前，我們選擇的物理化學實驗中的綜合實驗之一——“化學電源基本性能的測定”便是我們總結了科研工作中的一些基礎內容并與物理化學課程中的電化學部分內容相聯系進行設計的。“化學電源基本性能的測定”實驗的目的在于使學生了解化學電源基本性能的評價指標以及設計相應的測試方法，同時加深理解極化作用對化學電源性能產生的影響。其所用設備均為物化實驗室中的常用設備，如：電流表、電壓表、穩壓電源等；具體測試的性能指標主要有：電動勢、開路電壓、工作電壓、容量、能量、功率等；所測試的電池也是我們日常生活中常用的鋅錳電池、鎳氫電池、鉛酸電池等。實驗對象為化學和化工專業大學三年級學生，實驗是以開放實驗的形式展開的。實驗通常由4-5人組成的小組完成，實驗由學生自己設計，獨立操作，教師在其中只起到引導作用。通過開展這樣的綜合實驗，學生興趣濃厚、樂于動手，勤于思考，通過觀察實驗現象，記錄和分析實驗數據，獲得豐富的關于電池性能的感性認識，達到對理論概念深刻理解和熟練掌握的目的。另外通過這個實驗，學生們了解了不同類型的電池在性能上的差別，拓寬了物理化學的知識面，增加了對電化學知識的學習興趣。在整個實驗實施過程中，我們組織學生學習了有關設計性實驗的要求，查閱電池相關的文獻，并安排學生根據本實驗所提供的儀器，完成一下工作兩方面的工作：1)設計實驗測定給定電池的基本性能。2）設計實驗考察電池極化行為對電池性能的影響。物理化學實驗課程作為化學專業教學計劃中一門重要的課程，它對于學生理解化學學科的基本理論,掌握和運用化學中基本的物理方法和技能，以及培養學生科學思維和綜合分析解決問題的能力等方面都起著重要的作用。將科研中一些基礎的、經典的測試方法引入物理化學實驗課程，對該課程的內容進行了一個良好的補充。
2、物理化學實驗中的基本實驗與本科生的科技訓練結合
為進一步培養本科生創新意識和創新精神、提高本科生的創新實踐能力，學校自2005年開始設立本科生研究訓練計劃，為本科生開展科學研究和技術開發活動提供專門化的訓練和指導，其英文表述為“StudentResearchDevelopingProgram”，縮寫為“SRDP”，實施原則是“自主申請、公平立項、擇優資助、規范管理”，由項目申報學生在教師指導下主持完成，其主要是針對已經具備一定的專業基礎知識的化學和化工專業大學二年級和三年級的學生開展。項目按期進行，結束時要進行答辯，答辯專家根據學生匯報情況進行考核，根據考核的結果相應的給予2-3個學分。近年來我們已經進行了兩屆物理化學實驗到SRDP課題的嘗試，分別是關于“海洋沉積物中表面活性劑的提取和分析”研究和“銅離子在海洋沉積物上的吸附等溫線”研究，先后組織9名本科生進行科研訓練。上述兩個課題內容覆蓋了大學無機、有機、分析和物化課程的內容，突出了物理化學基礎實驗內容的應用。界面現象是物理化學課程中較為重要的內容之一，其內容較為抽象，加大了學生對該部分內容的理解難度。“醋酸在活性炭上的吸附”是物理化學實驗課程在該知識面設計的基礎實驗。通過該實驗，學生能夠對液固吸附現象以及吸附等溫線的測定等有了較好的感性認識，并更好的掌握了有關的概念和理論知識。以此為契機，我們引導學生進一步加以訓練，對本科生而言是一個對所學知識進行融會貫通以期進一步提高的好機會，可使學生充分理解和掌握有關液固界面性質、吸附脫附過程等的基礎理論和相關的實驗原理及技術、方法。SRDP課題實施中學生從查閱文獻開始，然后設計實驗，自己動手開展實驗，認識海洋中的界面現象，并了解污染物的去除和分析技術，將課本中學到的抽象技術和理論與具體的海洋環境問題聯系在一起，在具體科研工作中加深對有關知識的理解，同時增強對海洋環境問題的認識。SRDP工作開展不僅鍛煉學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，而且增強其工作中的觀察能力、操作能力和結果分析能力，從而使得學生具備一定的科研素質。學校組織的SRDP計劃，給在讀的本科生提供一個科研鍛煉的平臺，讓他們較早地近距離地參與到科研項目中，接受科學研究的熏陶。幾年的努力結果表明，我們的措施對學生進行研究性學習、孕育創新意識、培養創新能力等都起到了積極作用。不少學生因對從事SRDP科研工作的喜愛，繼續從事該方向的本科畢業論文設計，甚至有的學生因此選擇繼續從事該方向的科研工作。
有著合理目標和計劃的科研訓練對提高學生的綜合素質有著積極促進作用。通過補充有利于學生思維能力培養和科學素質提高為的實驗訓練項目，使化學專業的學生更好地掌握思考、探索和研究的方法,并在理論和實踐上都得到全面的提高，為以后學習及工作打下扎實的基礎。幾年來進行多層次物理化學實驗教學模式的有益嘗試，我們和學生們的共同努力已經取得了令人較為滿意的效果。
作者:王麗莎 曹曉燕 姬泓巍 包木太李先國 單位:中國海洋大學化學化工學院
參考文獻：
[1].訾學紅，陳永寶，張紅光等，自主式教學模式在物理化學創新性實驗教學中的探索[J]，實驗室研究與探索，2013,32:321-323
[2].鄭傳明，呂桂琴，王良玉，在物理化學實驗教學中注重培養學生的能力[J]，實驗室技術與管理，2008,25:132-134
[3].劉海峰，陳明潔，陳敏，《物理化學實驗》教學方法改革的探索與實踐[J]，實驗室科學與技術:2013，11：66-68
[4].張虎成，李苞，物理化學探究性教學模式的探索與實踐[J]，實驗室科學，2013,16:50-52
[5].石海信，物理化學實驗開放性研究性教學模式的研究與探索[J]，廣東化工，2008,35:119-122
物理化學中的每個概念、公式或模型都有其出現的背景，都是在某個年代為解決某一問題而提出的。適當講授物理化學史有助于學生對本學科發展的了解，對培養學生的學習興趣非常有利。比如講化學平衡時向學生介紹:在1861－863年間，法國化學家貝賽洛和圣吉爾研究醋酸和乙醇的反應速率與濃度的關系時注意到逆反應的存在，并能達到動態平衡。1864－1879年間，挪威的瓦格和古德貝格在此基礎上確立了質量作用定律，并指出速率常數之比只是溫度的函數。荷蘭的范特霍夫稱之為平衡常數。1878年，美國的吉布斯引入化學勢，得到了化學平衡條件。1884年法國的呂·查德里得出了平衡移動原理，即呂·查德里原理。1889年范特霍夫論證了呂·查德里原理，并得到平衡常數與溫度的關系式，即范特霍夫方程。1906年德國的能斯特提出了熱定理，解決了平衡常數的理論計算問題。這些史實的介紹使學生知道任何理論從提出、確立到完善都是逐漸完成的。化學史的講解有助于增加學生學習的興趣，也有助于學生人格和世界觀的形成。
2理論聯系實際，充分體現藥學特色
物理化學的學習為藥學類學生后續課程如藥劑學、藥理學等的學習提供方法和理論指導，因此，在教學的過程中恰當地介紹與藥學有關的物理化學知識和新技術，不僅可以提高學生的學習興趣，也可以開闊學生的視野，豐富教學內容。講緒論時，可以舉一個具體的藥物合成的例子來說明物理化學課程的重要性，如藥物合成的反應路線要根據熱力學來確定反應的可能性，反應的條件及產率等通過化學平衡來解決，合成出來的藥品其半衰期和有效期要由化學動力學來解決，其安全性、有效性要由藥理學來確定，制備什么劑型來滿足順應性要由藥劑學來完成。這個例子既彰顯了物理化學的重要性，同時使物理化學知識與后續的藥物化學、藥理學、藥劑學等有機地結合起來，使學生認識到物理化學不是獨立和枯燥無味的，而且也體現了藥學類專業的特點。如在講授水的相圖時，可以聯系藥劑學中常用的冷凍干燥技術，即青霉素等抗生素在水溶液中不穩定又不易制得結晶，先將盛有這類藥物水溶液的敞口安瓿用快速、深度冷凍的方法，短時間內全部凝結成冰，同時將系統壓力降至冰的飽和蒸氣壓以下，使冰升華出去，封口后便得到可以長時間儲存的粉針劑;利用簡單低共熔相圖可以指導栓劑的制備，也可以用來檢查藥品的純度。在講授電化學時，可以適當講述諸如酶等生物電化學傳感器的相關知識，介紹多種生物傳感器、微生物傳感器等在藥學和醫學中的研究和應用。再如講動力學中藥物儲存期的預測時，可詳細講解藥劑學中常用的經典恒溫法預測藥物的有效期。既使物理化學知識得到了應用和擴展，也使物理化學與后續課程得到很好地銜接。講膠體化學中沉降平衡時，可介紹藥物制劑中一個重要的劑型－混懸劑，評定混懸劑的方法一個是混懸劑微粒大小的測定，另一個就是沉降容積比的測定。沉降容積比可用Hu/H0表示，H0為沉降前混懸液的高度，Hu為沉降后沉降面的高度。沉降容積比是時間的函數，以Hu/H0對沉降時間t作圖，可得沉降曲線，根據沉降曲線的形狀可以判斷混懸劑處方設計的優劣。講授膠體電泳現象時介紹利用膠體粒子帶電的特點，可通過電泳方法進行體液分離來判斷某器官是否存在病變，通過電泳的測定還可判定人體的肝功能是否正常。講表面化學時的聯系更多，如講潤濕和鋪展時，可聯系制劑中安瓿的內表面經常涂布一層非潤濕性表面活性劑，使得在用注射劑吸取藥品時可一次性吸干凈;利用開爾文公式能很好理解制劑中為什么難溶性藥物經常要微粉化，就是因為顆粒越小其溶解度就越大。講授物理化學課程時除了與藥學相聯系外還要和生產生活緊密聯系起來。比如說講到表面化學中的固體吸附就可以舉生活中為什么煎魚時總粘鍋的例子，就是因為魚皮與鍋的表面張力大，鍋吸附魚皮來降低自身的表面能。再比如說講附加壓力時，可以解釋為什么人從高壓區回到低壓區時速度要非常慢。
3理清課程的脈絡
教師在講授課程時不能一味填鴨式地羅列材料，要把每一章重點是什么，每一章要解決的是什么問題等告訴學生，及時為學生歸納、梳理出一個大的框架和一個小的脈絡，使學生學習起來能更方便、快捷，而且能抓住重點，從而能達到事半功倍的效果。比如說:熱力學第一定律解決的是能量守恒問題;熱力學第二定律解決的是方向問題;化學平衡解決的是限度問題;相平衡要解決的是物質的分離和提純;電化學是熱力學的一個重要應用;化學動力學解決的是化學反應的速率和機理問題;表面化學圍繞Laplace方程、kelvin公式等五大方程，講述的是四個現象一個物質;膠體化學圍繞膠體的性質來展開等等。理清脈絡后，學生就能對知識有個總體的把握，學習起來就不會感到無所適從。
4公式的記憶方法要得當
物理化學中公式特別多，而且公式的限制條件也多，這讓學生記起來很吃力，也是學生感到課程難學，產生厭學的一大原因。多教學生一些記憶的方法將有助于增加學生學習物化的興趣。
5重視物理化學實驗
物理化學實驗是對學生所學的有關基礎理論的驗證，也是對物理化學的基本概念、基本原理的理解和掌握程度的一個檢驗，能夠增強學生解決實際化學問題的能力。由于在整個實驗過程中學生是主體，要自己動手操作，因此很好地鍛煉了其動手能力。藥學類專業學生的物理化學實驗共開設12－16個，實驗內容體現了藥學專業的特色。比如，凝固點降低法測定氯化鈉注射液的滲透壓;經典恒溫法預測藥物的有效期(一級反應－硫酸鏈霉素水解常數的測定);電導法測定十二烷基硫酸鈉的臨界膠束濃度;最大泡壓法測溶液的表面張力(藥品為正丁醇)。這些實驗都是緊密圍繞后續課程而設置的，大大增強了學生學習物理化學的興趣。另外，針對課時較多的專業還開設了綜合設計性實驗，學生根據自己的興趣查閱相關的文獻，自己給出實驗原理，并設計實驗過程，自己動手進行藥品配制、儀器操作、結果討論，教師對整個過程加以指導。綜合設計性實驗的開設不僅鍛煉學生查閱文獻能力、動手能力、寫作能力，同時也提高了科研思維能力，為以后的科研工作打下良好的基礎。多年的實踐表明綜合設計性實驗極大地激發了學生學習物理化學的興趣。
6改進教學手段
關鍵詞：物理化學；速課平臺；難點突破；并行教學
教育信息化2.0 行動計劃（教育部教技〔2018 〕6 號）要求積極推進“互聯網+教育”，堅持信息技術與教育教學深度融合的核心理念，建立健全教育信息化可持續發展機制，構建網絡化、數字化、智能化、個性化、終身化的教育體系，建設人人皆學、處處能學、時時可學的學習型社會，推動我國教育信息化整體水平走在世界前列，真正走出一條中國特色的教育信息化發展路子[1]。該行動計劃的推出，對教學資源建設、網絡學習應用、教育治理能力、智慧教育創新、信息素養提升等方面提供了具體的指導思想。如何踐行該行動計劃，真正實現信息技術與教育教學深度融合是每位一線教師應該思考和努力的方向。華南農業大學的物理化學（公共）課程是為生物技術、生物工程、食品科學與工程、環境科學、材料科學與工程等專業在大學二年級開設的一門重要的必修課。物理化學是在物理和化學兩大學科基礎上發展起來的研究化學變化規律的科學，它集物理、化學、數學于一身，是整個化學科學和上述各專業的專業課程的基礎[2]。通過對本課程的學習，要求學生能比較系統地掌握物理化學基本理論和方法，進而培養學生嚴密的邏輯思維和科學的學習態度，提高學生分析問題、解決問題的能力[3]。這些不僅是后續培養方案中學生專業課程的必要基礎，同時也對學生今后從事本專業的技術與科研工作都有著深遠影響。
一、物理化學教學長期存在的問題
目前，我校物理化學（公共）課程的教學方式基于運用多媒體教學手段，以課堂教授為主，學生自學為輔的教學模式組織教學。然而，由于物理化學的學習涉及高等數學和物理相關的基礎知識，存在一定的學習門檻，加之課時有限，物理化學的課堂講解存在很大的挑戰，學生普遍反映該門課的學習難度大，存在“教師教的累、學生聽的暈”的現象。尤其是一些知識難點和疑點，即便教師在充分利用課堂時間、優化教學內容的情況下，每屆學生的期末試卷分析中發現丟分點、混淆點都基本一致。比如，熱力學中熵變的計算和自發性的判定，化學勢、不可逆相變等概念；電化學中電動勢的計算，標準電極電勢和活度等概念，以及動力學中速率常數的計算和動力學方程的近似處理。為了解決這一問題，我們也進行了其他途徑的嘗試，比如在教授知識難點之前，要求學生做到課前必須預習、課后必須復習，每章的知識難點作為平時作業布置以及考前重點答疑。但由于缺乏有效的監督機制和交流途徑，上述手段的效果十分有限，單是平時作業就發現雷同現象較為普遍。加之信息時代的來臨，學生大部分課下時間被網絡“占領”，據教育部《在校大學生智能手機使用情況調研報告》顯示，在校大學生每天使用手機時長5 小時以上的人群占比為67.9%，為了預防手機上網成癮，學校為此也采取了上課手機統一保存的措施，甚至打出了“走下網絡，走上操場”的口號。上述局面，使得課時有限、課堂難點教授不充分，而課下學生時間被手機網絡霸占，不能被充分利用在學習上的矛盾尤為突出[4]。如何能夠讓學生更輕松的掌握知識，提高物理化學知識難點教學質量和效果，如何與信息時代對接，轉弊端為優勢，將導致學生墮落的工具轉變成督促其成長的有利武器，成為需要解決迫在眉睫的問題。
二、線上并行教學改革模式的研究
在大力提倡教師信息化能力與教學融合以及移動信息化發展趨勢不斷上升的大背景下[5]，實現移動教學，利用移動信息化教學創新應用來解決上述物理化學教學中面臨的問題，是本研究的出發點。91 速課網（https：//91suke.com/）是免費為學生、老師、管理者提供輕便、高效的教學應用與管理服務的移動教學平臺，滿足MOOC、SPOC等教學理念，強化翻轉課堂與混合式教學，在教學中通過即時推送技術，實時向學生手機推送課件、資料測試等學習內容，并可通過簽到、點名、作業等教學任務，促進師生交互，打造全面的教學質量監控體系，促使老師從經驗驅動教學向數據驅動教學轉變。老師可利用其提供的輕便、強交互性的教學內涵建設服務，進行創作型課件、PPT轉換課件、速繪微課、輕課件等多種資源建設（圖1 ）。本研究可利用速課網提供的上述技術支持，輕松的建設線上知識難點、疑點微課堂并實時追蹤學生學習、掌握情況。比如：可在知識難點課堂講授前，將該課程的“PPT轉換課件”推送給學生預習，通過手機微信即可追蹤每位同學的預習情況，并根據討論區提出的問題在課堂上針對性的講解和提問；對于課后每個知識難點、疑點的線上強化和補充，教師可在電腦端通過制作“輕課件”和“創作型課件”微課堂完成；對于知識難點、疑點的答疑和習題講解則可輕松的隨時隨地在手機端制作“速繪微課堂”實現。每類課件微課堂都可以插入難點、疑點強化試卷，通過后臺數據統計掌握每位同學的完成情況，并可通過大數據分析掌握到每個班級中的需要督促的學生名單在物理化學教學中，微課堂可以輔助優化教學環節，有效突破難點、疑點，提高教學質量。有時一堂課所要突破的難點用那些傳統的教學手段無法講清或很難講清楚，但微課可以通過動畫、圖形、聲音等方式傳遞信息，把復雜抽象的內容生動、形象、直觀地表現出來，這樣既優化了教學環節，使學生更容易理解和掌握，又提高了教學質量，利于教學難點的突破。這類微課可以幫助學生課后重復學習，不斷再現知識形成過程、難點突破過程，幫助學生順利度過學習難關，進入后續的知識學習，避免出現較多的“困難”學生[6]。本研究利用信息技術改變傳統教學模式，將每章的知識難點、疑點、易混點和必考點提煉出來的，具體分析每個知識難點課堂講授的困難點和學生學習的糾結點的具體成因和線上的針對性解決方案；然后基于每個知識難點的特點在速課教學平臺上將其做成視頻類微課、交互式微課、測驗型微課和混合型等不同類型的微課堂，在教學前和教學后通過即時推送技術，實時向學生推送預習課件、補充資料和測試等學習內容；在此基礎上，通過立體化數據分析與線上師生雙向交流途徑，掌握學生每個知識難點的學習實況，使教師從經驗驅動教學向數據驅動教學轉變，從而提升教學效率并打造更全面的教學質量監控體系，技術路線見圖2 。如上建立的系統移動端微課程并行教學體系，在對串行教學內容不做大動作調整的情況下進行課后知識難點強化補充，同時充分利用學生的線上時間，擴大師生交流途徑，建立更有效的監督、評價體系。最后，提供可借鑒的經驗和理論從而助力教學變革、提升師生信息化素養、強化學校信息化應用水平以及促進高等教育資源共享的可持續發展。從長遠看，本改革模式的實施一方面可助力教學變革，提升師生信息化素養，強化學校信息化應用水平，另一方面對于項目建設、教學成果積累、學校品牌塑造等工作都有良好的促進作用。
三、改革的初步成效和展望
本改革模式在2019 年第一學期針對19 級制藥工程專業的學生進行了并行教學的初步嘗試。第一次上課，讓學生通過掃二維碼的方式加入到速課班級群里，教師可以通過手機實時查看所上班級學生總數和詳細信息，無需依賴紙質版點名冊，如圖3 所示。速課平臺支持密碼，手勢和定位三種簽到方式，每次上課前讓學生拿出手機簽到，教師可以即刻看到考勤情況，該方法避免了大班上課點名浪費時間和學生冒名簽到的情況。每次上課前，我會將本次課的PPT提前推送到班級，學生手機會接收到推送信息提示并進行預習，預習情況可以查看數據，對于沒有預習的學生，我課堂上會作為提問的重點，督促其改進學習態度，如圖4 所示。上課期間，我不容許學生再看手機，因為手機帶入課堂會對現有的課堂教學內容和秩序造成影響，并嚴重分散學生的注意力。尤其是大班教學，課堂上等所有學生拿出手機做題，再監督其放好手機，很難做到整齊劃一。針對預習時學生在速課網上的提問，我會針對性的在課堂上進行講解。課后對于本次課涉及的重點知識，我會及時推送重點內容補充課件和相應的試題，如熱力學第二定律相應測試內容推送給學生后，學生成績排名，題目出錯率等一目了然，見圖5 。通過數據分析，我能及時掌握學生每個知識難點的學習情況，并對出錯率高的題目在速課平臺上講解，不占用課堂時間。針對知識難點不理解的地方，學生可以在討論區提問，我的回答所有學生都可以看到，避免了相同問題多次提問，多次回答的重復工作，和學生的交流效率大大提高。速課平臺對總的簽到率、課件學習完成率、測試達標率、作業提交率、討論覆蓋率以及學生綜合排名都有數據統計，教師可以全面掌握每個學生的學習情況，對知識難點的理解程度，并在后面的總復習中有針對性的教學。通過把速課微課堂應用于物理化學難點、疑點并行教學當中，我們發現線下補充式的并行教學模式可以有效改善當前傳統物理化學教學當中存在的主要問題，考勤和課前、課間與課后的良性互動，擴大和加深了師生間的交流；通過課前推送學習內容，并加強對學生預習的監督，可針對性的增加一些重難點知識點的講授深度；課后重點知識內容和測試的補充可以進一步鞏固學習效果并及時發現問題。通過一學期的實踐應用，證明利用速課微課堂輔助物理化學課程重點、難點教學，學生評價較好，對教學效果的提高有良好的促進作用。相對于需要較高的技術條件、可觀的經費支持和制作過程較為復雜的慕課建設，本研究將現有的91 速課移動端教學平臺引進我校《物理化學》課程教學，以簡易的方式構建PPT轉換課件、速繪微課、輕課件等多種網絡教學資源，及時將教學難點、疑點微課堂推送到學生手機微信的公眾號上。同時，本研究著重于課前和課后知識難點、疑點的線上補充教學，并不要求將手機帶入課堂從而對現有的課堂教學內容和秩序造成影響。通過91 速課教學平臺提供的立體化數據分析與全面的教學質量監控體系，實時掌握學生對知識難點、疑點的掌握情況，提升教學效率并解決課后師生交流不暢問題。今后，我們會進一步完善物理化學知識難點、疑點速課微課堂并行教學實踐方案，形成一套完整的物理化學知識難點、疑點教學網絡資源，并覆蓋所有的公共物理化學課堂，逐步推廣到其他課程和專業。成果還將推廣到當屆數字化學習網絡資源中，強化優質數字教育資源建設與共享行動，通過發揮示范輻射作用，使更多的學生受益。
參考文獻
[1]任友群.走進新時代的中國教育信息化―――《教育信息化2.0 行動計劃》解讀之一[J].電化教育研究，2018 ，39 （06 ）：27-28 ，60.
[2]徐佳.化工專業物理化學課程的教學改革與實踐[J].教育現代化，2018 ，5 （05 ）：129-131.
[3]張義娜.新時期高校物理化學實驗教學改革與實踐探究[J].教育教學論壇，2019 （13 ）：112-113.
[4]馬獻力，劉漢甫，李芳耀，等.翻轉課堂在《物理化學》課程教學中的應用思考[J].教育教學壇，2017 （06 ）：237-239.
關鍵詞: 物理化學多媒體網絡教學優勢缺點
傳統的物理化學教學模式是,作為認知主體的學生在教學過程中,自始至終處于受灌輸的被動地位。其主動性、積極性難以發揮。傳統的物理化學教學模式很不利于培養學生的發散思維、批判性思維和創造性思維,即不利于創新能力的形成和創造型人才的成長。而在現代教育理論指導下的物理化學教學模式,它強調學生以“學”為主,以教師“教”為輔,注意充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創造性,使學生在學習過程中真正成為信息加工的主體和知識意義的主動建構者,而教師則應成為課堂教學的組織者、指導者。在這種理論指導下建構的教學模式,才能使學生獲得最佳的學習環境,才能很好地培養學生具有創新思維和創新能力。在大學化學中,物理化學因其理論性、邏輯性強,概念抽象難懂,成為學生公認的比較難學的課程。如果將多媒體和計算機網絡技術應用于物化教學中,使教學活動與文字、聲音、圖片、影像、動畫、視訊等傳播媒體有機融合,就能使抽象難學的物化內容形象生動,易于被學生接受。
當今世界,以多媒體和計算機網絡技術為主的信息技術已日漸成為科學技術和教育領域的最重要的技術力量之一。多媒體網絡教學即指應用計算機多媒體和網絡技術,通過多種媒體教學信息的收集、傳輸、處理和共享來實現教育教學目標的新型教學模式。多媒體網絡教學發展到今天,有三個比較突出的變化。一是教育環境的變化。過去是文字課本加教師輔導講解的環境;電視出現后,就發展為通過遠程教室方式,或通過電視、錄像深入到家庭環境;現在在計算機網絡支持下,通過點播、選學,學生想學什么就學什么,有問題也可以及時反饋,因而是個體化、自主化的學習環境。二是多種媒體使用。過去只有文字或聲像,現在有各種動畫、視頻結合等多種表現形式,增加了感染力。三是交互性。現代多媒體網絡教學很重要的一點是提倡多層面、實時交互。
網絡教學比較提倡以學生為主體,適應學生自學。就目前而言,以學為主還不是主流。因為以學為主首先要解決幾個問題:學生有自學能力,有學習支持服務,有便于學生自學的課件。另外,在網絡教學中教師應重視充分利用網絡的豐富資源和多渠道的交流手段這兩大媒體優勢,同時還應加強對知識建構、創新意識培養和協作方面的教學設計。
一、多媒體網絡在物理化學教學中的優勢
1.活躍課堂氣氛,激發學生學習興趣。
多媒體生動活潑的情境相比傳統教學而言往往能使學生感到莫大的好奇,產生強烈的學習渴望。教師也可鼓勵學生改編對話,增強表演時的真實感和趣味性。在教學中,教師使用直觀手段創設情境,集圖、文、聲、像為一體,能使抽象的事物、概念變得直觀、容易理解和掌握,在教學中創設出真實生動的情境,吸引學生的注意,激發學生的興趣,并幫助學生理解和記憶。
2.可以克服物理化學傳統教學模式的弊端。
物理化學教學中有許多重要的現象和過程是比較抽象的,看不見摸不著。借助多媒體技術,利用多媒體效果來制造模擬的運動現象和過程,可化不可見為可見,化抽象為形象,化靜為動,使學生接受信息時首先有一種嚴謹務實的感覺,配之以精練的講解,知識重難點會得以突破,從而收到事半功倍的教學效果。
3.增大課堂教學容量,與傳統課堂教學互補。
物理化學授課容量大,密度強。多媒體教學與傳統的課堂教學具有較強的互補性。多媒體的使用能大大縮短教師板書實踐,在較短時間內提高大量知識信息,讓學生有更多語言實踐機會,教師還可以利用多媒體技術,根據教材內容,補充呈現相關材料,引導學生深入思考,豐富教學內容,提高教學效率,使得傳統的課堂教學應與現代化教學手段有機結合起來,達到優勢互補、相輔相成、協調發展的目的。
4.加強了教師之間的合作與交流。
傳統教學模式下教師互相之間的交流很有限,教師都是使用自己的講稿、教案等教學材料,很少和同事共享這些資料。實施多媒體教學后,優秀的教學課件和來自網上的豐富多彩的教學資源成為大家共享的財富,教師也可把自己制作的課件相互比較,取長補短,這不僅能提高教師應用現代化教學手段的能力,而且能加強教師之間的合作與交流。
二、多媒體網絡在物理化學教學中的弊端
多媒體網絡教學作為一種全新的教學模式,并非是十全十美的。在現階段的社會經濟和技術等條件下,其自身也存在著一些對教學不利的因素。主要有以下幾點。
1.教學內容演示過快,學生來不及消化吸收。
多媒體課堂教學的特點之一是多而快。面對大容量、高速度的教學內容演示,學生因為大量的信息無法得到消化吸收,又沒有足夠的時間做筆記,時間一長有可能引發焦慮感。周軍平指出[1],有60.2%的學生認為教學內容演示過快,思維跟不上老師的節奏;35.6%的學生認為教學信息量過大,造成認知和記憶負擔。
2.長期的多媒體授課降低了教師的業務水平。
傳統的授課方式雖然存在一定弊端,但教師在備課、板書、講課過程中與學生交流方面可謂個個都是能手。多媒體網絡教學引入后,很多教師變成了課堂上課件的“放映者”,機械而生硬地依賴著多媒體教學,離開了多媒體就上不好課或不會講課。
3.多媒體網絡教學對學生思想意識的培養無法實現。
網絡教學對受教育者思想意識的培養是無法與傳統教學模式相比的,而這種思想意識的培養對受教育者的素質教育、創新教育是至關重要的。在傳統教學中,教師的言傳身教及師生間默契在網絡教學中是無法很好實現的。
4.多媒體網絡教學的安全性。
多媒體網絡教學中的各種教學信息的安全性也是我們不得不考慮的問題。多媒體網絡教學是一種完全開放的教學方式,學生可以自由地進出,其他網絡用戶也有可能通過非法方式進入網絡教學系統,對教學資源進行非法的使用甚至惡意破壞,還有網絡病毒等,這些都是對網絡教學信息安全性的威脅。
多媒體網絡教學是社會科技進步、教育發展的產物,更有其不受時間、地理位置限制,以及資源共享等優勢。但多媒體網絡教學目前還處于萌芽狀態,有必要對它進行各項優化。如優化它的教學設計,呈現教學內容的多媒體化和情境化,交互方式的多樣化,完善其信息資源安全性,等等。傳統教學也有其獨特的優點,它能面對面地教學和答疑,學生在教室里能充分地發揮其主觀能動作用,教師能根據不同學生的差異性采取相應的教學方式,充分發揮教師的主導作用。在多媒體網絡教學中對學生的行為作出鼓勵或批評有很大的不便性,在這種情況下教師就要應用課堂教學來彌補多媒體網絡教學的不足。多媒體網絡教學其實并不排斥傳統課堂教學,二者各具特色,各有所長,很難互相代替。沒有哪一種媒體能保證教學目的的絕對實現,只有隨著教學目的不同,將多媒體網絡教學與課堂教學有機結合起來,才能提高教學質量,收到顯著的教學效果。
參考文獻:
[1]傅獻彩,沈文霞.物理化學[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]胡英.物理化學[M].北京:高等教育出版社,1999.
［關鍵詞］應用化學專業；物理化學實驗；教學改革
［中圖分類號］O64；G642.0［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2016）02-0145-03
物理化學是東北大學應用化學專業的學生在完成了無機化學、分析化學的學習之后，繼續修學的又一門化學基礎課程。[1]物理化學實驗作為理論課教學的輔助手段，綜合了化學領域中各分支所需要的基礎研究工具和方法，是化學實驗科學的重要組成部分。[2]學生能通過實驗驗證所學的理論，鞏固和加深對物理化學原理的理解[3]，提高對物理化學知識的靈活運用能力，這有利于培養學生嚴謹的科學態度和創新精神[4]，為后續課程的學習打下堅實的基礎。因此，科學合理地設置物理化學實驗課程內容，對構建完整的化學基礎課程體系、提高學生的培養質量至關重要。[5]
一、應用化學專業物理化學實驗課程存在的問題
應用化學專業的特點決定了其對物理化學實驗內容深度、廣度和綜合度的要求不同于材料、冶金、成型、環境、生物工程等其他專業。東北大學化學實驗中心為遼寧省級實驗教學示范中心，為使學生能系統學習并掌握各種物理化學基礎實驗研究方法，便于教師在教學過程中實時掌控實驗進度和學習效果，實驗中心為應用化學專業單獨開設了兩個學期的物理化學實驗課程，而且取得了豐碩的教學成果。然而，隨著科學技術的發展以及社會對應用化學專門化人才素質要求的提高，過去曾經被師生們樂道的一些優秀的實驗項目已經無法適應當前的需求。表1中分別列出了過去和現在為東北大學應用化學專業開設的物理化學實驗項目。通過調查研究，我們發現過去制定的培養計劃主要存在以下兩個方面的問題。其一，由表1可以看出，大部分的物理化學實驗為驗證性實驗，研究性、綜合性實驗較少。這顯然不利于培養學生的創新能力和解決實際問題的能力。其二，過去物理化學課程體系中理論課與實驗課的課時比例為2∶1，即理論課課時是實驗課的2倍。教學研究表明，雖然通過理論課的學習，學生可以掌握較多的理論知識，但由于實驗課時較少，學生的動手能力較差，對實驗室的各種基礎儀器設備的使用方法不能完全掌握，因此學生很難將所學到的各種實驗知識融會貫通，這對其以后的學習和工作是十分不利的。而且由于實驗項目較少、內容不新穎等問題，學生對物化實驗課的重要性認識不足，普遍存在重視理論課學習而輕視實驗操作訓練的現象，缺乏主動學習實驗技能、掌握實驗技術的積極性。因此，亟須對物理化學實驗課程的設置進行改革。
二、應用化學專業物理化學實驗課程設置改革
（一）增加新的實驗項目
為培養學生的動手能力和提升學生的綜合素質，在東北大學教務處的大力支持下，根據培養科研拔尖創新人才的需要，我們重新修訂了應用化學專業的培養計劃和物理化學實驗教學大綱。大幅提高了實驗課時在物理化學課程體系中的比例，將理論課和實驗課的課時比由原來的2:1調整為1:1；實驗項目也由原來的12個增加到了現在的22個，并允許學生選做其中的20個實驗。原教學大綱中設置的實驗項目中屬于熱力學模塊的實驗較多，而屬于電化學和化學反應動力學知識模塊的實驗較少。在教學過程中我們發現，由于學生對后兩個模塊中的實驗項目接觸較少，缺少理論聯系實際的機會，所以對相關知識掌握得不好。因此，在修訂物理化學實驗教學大綱時，除保留原有實驗外，還增加了10個實驗。其中包括熱力學模塊實驗項目1個，電化學模塊實驗項目3個，化學反應動力學模塊實驗項目5個，界面與膠體化學模塊實驗項目1個。增加了新的實驗項目后，物理化學實驗教學內容在各個知識模塊間的分布變得更加合理。通過物理化學實驗課程的學習，學生不僅能加深對理論知識的理解，還能開拓視野，提升綜合運用理論與實驗知識的能力。
（二）改革實驗方案
除了增加新的實驗項目以外，我們還對原來的一些實驗項目進行了重新設計，以使實驗方案更加合理。例如“表面張力和接觸角的測定”實驗，原來的實驗方案是通過測定毛細管的半徑和水壓計的壓差值，再利用氣泡最大壓力法中表面張力的基本公式計算出水的表面張力。這種實驗內容比較單一，學生做實驗的興趣不高。通過反復的測試和調整，我們將實驗方案修改為測定一系列濃度不超過0.1mol·L-1的正丁醇水溶液的界面張力，再根據吉布斯吸附公式計算溶液表面的吸附量以及正丁醇的橫截面積。實驗內容調整后，學生普遍反映對界面張力的性質、表面自由能的意義以及界面張力和吸附的關系了解得更透徹了。再例如“冰點下降測分子量”實驗，原來的實驗方案是分別測定水和濃度為0.3%的尿素水溶液的凝固點，再計算出尿素的分子量。由于尿素溶液濃度比較小，雖然選擇的溶液滿足稀溶液的條件，但測出的水與尿素溶液的凝固點之差不明顯。為了加深學生對溶液凝固點降低這一概念的理解，提高學生對這個物理化學現象對人們生產生活所產生影響的認識，經過多次對比實驗，我們最終確定將實驗中所用的尿素溶液濃度提高到1%，從而使測得的凝固點降低值達到0.3℃左右，實驗現象明顯，獲得比較好的實驗效果，達到了預期實驗目的。
（三）重組實驗內容
針對物理化學學科的特點和應用化學專業學生培養的需要，我們對一些物理化學實驗內容進行了調整。保留并整合了一些基礎性實驗以培養學生的基本操作能力。同時也拓展了一些經典實驗內容，將不同的知識點聯系在一起，使學生在實驗過程中能靈活運用所學的物理化學知識。例如在新增加的實驗項目“臨界膠束濃度的測定”中，除了用電導法測定不同濃度的十二烷基磺酸鈉的電導率以確定其臨界膠束濃度外，還增加了臨界膠束濃度的另一種測定方法———界面張力法———的內容。在實驗過程中，學生們采用兩種不同的實驗方法確定相同表面活性劑體系的臨界膠束濃度，加深了對表面活性劑溶液性質的理解，同時還對兩種不同的實驗方法進行了實際操作和比較。再例如在“原電池電動勢的測定”實驗中，我們采用電位差綜合測試儀取代了原來使用的電位差計和檢流計，顯著縮短了實驗過程中儀器調試占用的時間，并增加了新的內容以充分利用這些節余下來的寶貴時間。經過對實驗內容的重新設計和組合，學生在測定了以銅/硫酸銅為半電池構造成的原電池電動勢后，還可以繼續測定不同溫度和不同濃度的硫酸銅水溶液對溶液電導率的影響，進而分析對原電池電動勢產生的影響。因此，重組后的“原電池電動勢的測定”實驗已經成為一個綜合性較強的實驗，而不再是一個簡單的驗證性實驗。通過對這個實驗的訓練，學生可以對理論課中學到的電化學熱力學基礎知識有比較全面且深入的理解。
（四）開設物理化學大型綜合性實驗
為培養應用化學專業學生的綜合素質和科研能力，從2003年開始，我們又將物理化學基礎實驗與教師科研成果相結合，面向應用化學專業本科學生開設了一套大型綜合性實驗———聚苯胺的制備、表征及性能測試。這個大型綜合性實驗總共包括6個子實驗項目：聚苯胺的化學法制備、聚苯胺摻雜-反摻雜性能研究、聚苯胺的電化學法制備及電化學性能測試、聚苯胺電化學催化性能研究、聚苯胺氣敏性研究、聚苯胺在不同pH值的酸溶液中的電化學響應。學生完成這個大型綜合性實驗需要24學時。在實驗前，我們要求學生獨立查閱相關文獻資料并設計出完整的實驗方案，經與指導教師討論確認后，才能通過網上預約確定實驗時間并進入實驗室做實驗。學生在獨立完成全部子實驗項目后，應按照通用的學術研究報告標準寫出綜述報告，并對實驗過程中發現的現象及出現的問題開展分組討論。數年的實踐結果表明，這項綜合實驗的設置，不僅使學生熟悉了多種電化學實驗儀器和設備（例如，四探針電導率測試儀、電化學工作站以及CHI軟件）的使用方法，還對導電有機高分子材料有了一定的了解，有利于培養學生綜合運用知識、獨立解決實際問題的能力，并為學生將來從事科研工作打下了基礎。
三、課程設置改革后的成效
近幾年來，通過對物理化學實驗課程不斷研究和改革，不僅提升了學生的實驗操作技能，提高了學生做實驗的主動和積極性性，而且培養了學生嚴謹的科學態度和創新精神。實踐證明，重新設置后的物理化學實驗課程有助于培養學生的科研能力，對培養科研拔尖創新人才有重要意義。
參考文獻
［1］王軍.對大學物理化學課程教學的思考［J］.教育進展，2013（3）：13-16.
［2］王巖，李三鳴.新課程體系下物理化學實驗教學的改革［J］.實驗室科學，2012（1）：55-57.
［3］楊冬梅，王軍.物理化學實驗教學改革的總體設計及實踐［J］.高等理科教育，2008（6）：103-105.
［4］張國林，韓瑩，薛懷國，等.大學化學實驗課程體系的改革與實踐［J］.大學化學，2010（1）：23-25.
1精簡課堂內容
物理化學與物理學或其他化學(如無機化學、分析化學)重疊的知識部分盡量讓學生在課前學習或者采用課堂提問等方式減少不必要的重復。在有限的學時內貫徹少而精的原則，將一些公式的推導(例如統計熱力學中的公式)和概念的引出(例如熱力學部分利用卡諾循環引出熵函數)做適當的精簡，課堂上只講具體的結論，推導過程留給學生課外自學[4]。再比如，界面化學和膠體化學可合并講解，對這兩章的內容可做一定程度的刪減和調整。課堂內學時及內容雖然減少了，但要注意加強課外學時，教師可提供一些課外的參考資料或者自學講義，教給學生學習的方法，引導學生自己去學習，培養學生的自學能力。
2設計課堂教學
在課程教學中介紹物理化學原理的同時，采取理論聯系實際的教學方式，結合生活中常見的或有趣的實際現象，讓學生帶著問題去聽課，以激發學生的學習熱情和學習興趣，使原本晦澀難懂的內容變得生動、易于理解。例如，在講化學熱力學的知識時，先問為什么人穿上冰刀溜冰鞋滑冰會非常順暢？在講到表面化學的知識時，先問為什么衣物上的油污只用水是洗不干凈的，必須用肥皂、洗衣粉等表面活性劑？為什么雨后荷葉、小草上水珠都呈球形？為什么毛細玻璃管中的水呈現凹液面，汞則呈現凸液面？還有讓學生用化學動力學的理論來說明為什么天氣熱的時候，牛奶、食物更容易變質？能否應用滲透壓的知識來解決海水的淡化問題等等。讓學生帶著問題去聽課，利用所學的知識對問題做出合理的解釋，才能讓學生真正的體會到物理化學理論學習的重要性和實用性，激發學生的學習熱情和學習興趣。
3改革教學模式
美國教育家杜威指出：教育不是一種“告訴”和“被告訴”的事情，而是一個主動和建設的過程。改革以前“填鴨式”、“灌輸式”的教學方法，盡量采用“研究式、啟發式、討論式”教學模式。教學方法的先進與否，將直接影響創新人才的培養成果。因此，在課堂上一方面教師講課要堅持少而精、博而通的原則，另一方面也要適當的開展討論啟發式教學，提出一些拓寬思路的研究型問題，增加課堂上師生的互動，增強雙向交流。改變教師“一言堂”的傳統教學模式，利于學生注意力的集中，激發學生的學習積極性，有效提高課堂教學效果。
4實施創新教育
同志曾將講過：“一個沒有創新精神的民族是永遠不會前進的民族”。換而言之，沒有創新精神的教育也將是永遠不會成功的教育。教育教學的本質就是開發人的潛能，塑造具有健全人格的人。建立“以人為本”的教育理念，以學生為主體，教師為主導，把學生的發展放在首位，教學中應介紹些和教學相關的科學前沿的內容，拓寬學生的知識面，不斷培養學生的創新意識，提高學生的綜合能力和創新能力。例如，在電化學部分講授化學電源時，除了介紹早期使用的鋅錳電池、可充電的鉛酸電池和鎳氫電池外，可以結合現代社會面臨的節能和環保的要求，向學生講解一些綠色環保新電池的知識。如20世紀60年代以來就被用作空間站及宇宙飛船空間電源的燃料電池，利用太陽光中的能量進行光電轉化的太陽能電池等。在化學動力學部分，光化學反應雖然內容較少，但是光化學與環境科學、生命科學、材料科學及信息科學等緊密相關。因此，可結合科學前沿介紹一些光催化技術在環境污水處理中的應用，開闊學生的視野，激發學生參與科學研究的積極性，培養學生的創新能力。
5結束語
本文就科學教育專業的物理化學課程的教學進行了初步的探討，在改革教學內容的同時，教學方法，教學要求等也應與時俱進，一線教師要不斷提高自身的能力和素質，注重學生綜合能力和創新能力的培養，努力培養素質全面、能力突出的創新型人才。
作者：劉俊龍 師瑞娟 單位：阜陽師范學院化學化工學院 環境污染物降解與監測安徽省重點實驗室
關鍵詞：物理化學實驗；實驗改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）14-0269-02
物理化學實驗是物理化學課程的一個重要組成部分。主要目的是培養學生掌握物理化學實驗的基本方法和技能，使學生能夠借助于實驗教學加深對物理化學基本概念的理解，對物理化學的基本原理形成規律性的認識，提高其靈活運用物理化學基本原理判斷和解決實際問題的能力，培養學生將來獨立從事科學研究工作的能力。然而，目前在物理化學實驗教學過程中存在的一些問題嚴重阻礙了學生對實驗操作的積極性、主動性，進一步阻礙了物化實驗在人才培養方面發揮的功能。
一、物化實驗教學中存在的問題
1.儀器設備落后。物理化學實驗中涉及到的儀器種類繁多。一些舊的儀器設備，穩定性不高，測量數據不精準，某些儀器實驗前調試工作繁瑣，耗時較長，并且學生較難掌握其使用方法，不僅無法取得理想的效果，而且嚴重阻礙了學生的積極性。比如在恒溫水浴的裝配及性能測試實驗中，貝克曼溫度計的調節就是個技術活，有些學生幾個學時下來還沒有調節好溫度計，不僅延長了實驗學時，而且使學生對實驗完全失去了興趣和耐心。再比如凝固點降低測定物質摩爾質量的實驗中，用的是手動攪拌，攪拌速度不均勻，最終所得到的環己烷的凝固點與理論值相差較大。
2.學生對實驗課不重視。物理化學實驗的安排主要是以驗證性實驗為主，因此，教材編排時實驗內容中均詳細列出了實驗的目的、原理，所用到的儀器和試劑以及詳細的實驗操作步驟。而實驗課的進行通常是按照學生課下預習、教師課堂講解、老師指導下學生動手操作、學生提交實驗報告這樣一個固定的模式來進行的。盡管老師每次都會檢查學生的預習報告，但是由于學生對教材的依賴性及對實驗課缺乏重視，預習報告通常是照著課本抄抄了事。課下沒有認真預習，即使老師進行了講解，動手操作時，仍有部分學生不知所措，只好翻開教材對著課本照單抓藥，這樣不僅不能加深學生對所學書本知識的理解，培訓其基本的實驗技能，更罔顧要培養學生從事科研工作的能力了。
3.實驗內容超前于理論課。許多高校中普遍存在著實驗內容超前于理論課的情況，學生還沒有相關的理論基礎，就要開始這方面的實驗，結果只能是依葫蘆畫瓢，草草地完成實驗了事。沒有相關的理論知識支撐，老師需要花費很多時間去講解實驗原理，但是受到實驗學時的限制，老師不可能講解的非常詳細，因此學生對相關知識也只能是一知半解，大大降低了學生對實驗的興趣，從而也降低了物理化學實驗的教學效果。
二、物化實驗教學的改進措施
1.嚴把預習關。為了讓實驗課真正地發揮作用，我們對實驗前的預習進行了強化。首先，在學生進入實驗室之前對預習報告進行檢查，其內容主要包括實驗的目的、原理、儀器和試劑、操作步驟、數據記錄表格、注意事項等，并要求學生將預習過程中不明白的地方提出來，并將預習報告打分記入總成績。為了進一步強化學生對實驗的熟悉程度，課堂講授時，我們還以提問的方式再次檢查學生的預習情況，從而啟發學生的思維，這樣做的結果不僅加大了學生對實驗課的重視程度，還提高了學生的積極性以及對實驗的興趣，實驗課程不僅能夠順利完成，而且還縮短了學時。
2.更新部分儀器設備。為了使基礎實驗課的內容更好地適應當前科學技術的發展，在學校資助下，我們更新了一批陳舊落后的儀器。比如將貝克曼溫度計換成了數字式精密溫差測量儀，大大節省了實驗中調節貝克曼溫度計的時間，而且讀數方便，數據結果的可靠性也提高了。在凝固點降低測定物質摩爾質量實驗中，我們購置了一體化的凝固點測定裝置，攪拌速度容易控制而且攪拌均勻，實驗數據精準性大大提高，實驗結果比較接近于文獻值。新儀器設備的投入使用，大大縮短了實驗的時間，激發了學生對實驗的興趣，提高了實驗的質量，同時也使學生從中感受到了科技的進步對獲取知識的重要性。
3.更新實驗教材。每一所院校所購置的儀器都不盡相同，而且儀器也在不斷地更新，因此一本實驗教材并不是通用的。我們實驗課題組的老師根據本實驗室所擁有的儀器設備編寫了特色鮮明的物化實驗教材，使實驗內容與實驗室現有儀器設備相配套，從而避免了學生使用其他教材導致的預習內容與實際操作脫節的問題。
4.多媒體教學及Origin數據處理軟件的應用。傳統的物化實驗教學均是教師處于主動地位，大大降低了學生對理論知識學習的興趣，而且物化實驗課采用的是大循環的方式，還存在部分實驗超前理論課教學的情況，再加上實驗學時的限制，課堂上老師不可能把每個實驗都從頭到尾詳細地講解一遍，因而無法達到預期的教學效果。而多媒體技術具有強大的信息傳播功能，在教學方面展現出了新的應用前景。多媒體課件的使用不僅可以節省課堂板書時間，而且課堂容量大，教師可以在課堂上給學生講授更多的知識，極大地提高了學生學習的積極性和學習效率。物理化學實驗數據的處理也是物理化學實驗不可缺少的一部分，但是目前實驗數據的處理方法落后，大多還是采用坐標紙手工作圖，不僅費時費力，且誤差較大，這將不可避免地影響到實驗結果的準確性。而采用Origin軟件來處理實驗數據，不僅可以減少手工處理數據的復雜性，而且能減少數據處理過程中產生的人為誤差。
5.期末考核制度的改革。對物理化學實驗進行期末考核是本課程不可缺少的一個重要環節。在傳統的考核方式中，我們主要是采用實驗報告占70%，筆試占30%的考核方法。由于占70%的實驗報告足以讓學生及格，因此大多數學生根本不重視筆試。于是我們改革了考核辦法。方法如下：期末成績=實驗報告×40%+課堂表現×60%。其中課堂表現包括實驗操作能力、對實驗的認真程度、預習報告、是否遵守實驗室紀律等四個方面來進行考核。實驗報告則根據是否按時完成實驗報告、內容是否完整、數據處理是否正確、是否存在實驗報告的抄襲等進行分段評分。雖然去掉了筆試環節，但由于課堂表現都是現場打分，且降低了實驗報告的比例，因此大大提高了學生對實驗課的重視程度，有助于加強學生綜合素質的培養。
目前對于物化實驗教學的改革我們已經取得了初步的成果，提高了學生對實驗課的重視程度，激發了學生做實驗的熱情，培養了學生的實驗操作能力，但是我們應該意識到物理化學實驗教學的改革是一項長期而艱巨的任務，比如，我們還需要將部分科研成果融入到實驗教學中（關于這一點有部分院校已經實現），增加綜合性實驗所占的比例等，以便進一步培養學生的創新能力以及將來獨立從事科學研究工作的能力。
參考文獻：
[1]張敬來，王守斌，楊大綱，等.物理化學實驗[M].鄭州：河南大學出版社，2008.8.
[2]馬瑜璐，劉幸平.物理化學實驗教學改革的探索[J].衛生職業教育，2013，31（16）：89-90.
關鍵詞：物理化學；綠色化學；環境保護；低成本
物理化學改革是建設物理化學一流課程的重要組成部分[1-3]，綠色低成本理念對實驗改革具有重大意義[4-6]，也是物理化學改革的重要組成部分。如凝固點降低法來測定物質的分子量需要用到環己烷和萘，但是環己烷是一種有機化合物、有刺激性氣味的極易燃燒的液體，持續吸入對人體有很大危害；萘是一種有毒的物質，氣味揮發到空氣中對環境也有很大破壞。同時，環己烷和萘價格也比較高。所以對實驗進行綠色低成本改進很有必要。自來水是一種綠色溶劑，不但無毒無味環保綠色而且和其他溶劑相比廉價易得。葡萄糖無毒無害且廉價易得。用自來水替換環己烷，用葡萄糖替換萘，可以對凝固點降低法測定物質分子量的實驗進行綠色低成本改進，符合綠色化學要求和低成本的目標。
1實驗部分
1.1實驗原理
凝固點降低法測定物質的摩爾質量是一個簡單而比較準確的測定方法，當溶液凝固析出純固體溶劑時，溶液的凝固點低于純溶劑的凝固點，其降低值與溶液的質量摩爾濃度成正比。即ΔTf=Tf*-Tf=KfmB，其中Tf*表示純溶劑的凝固點，Tf表示溶液的凝固點，mB表示溶液中溶質B的質量摩爾濃度，Kf表示溶劑的質量摩爾凝固點降低常數。若稱取一定量的溶質WB(g)和溶劑WA(g)，配成稀溶液，則可以通過公式MB=KfWB/ΔTfWA得出溶質的分子量。
1.2試劑或材料
D-(+)-葡萄糖(C6H12O6)來自北京伊諾凱科技有限公司，自來水(分子式H2O)來自實驗室。
1.3儀器和表征方法
測試儀器為FPD-4A型凝固點降低(半導體制冷)實驗裝置(南京南大萬和科技有限公司)。測試條件為常溫常壓。
1.4實驗步驟/方法
將實驗需要的軟件安裝在電腦上，把電腦與凝固點降低裝置連接好。打開裝置電源，調節功率在5V左右，設置合適的攪拌速度(實驗期間不能調節功率和攪拌速度)。用分析天平稱取15g左右的自來水加入凝固點管中，將其放入凝固點降低裝置里，蓋好蓋子，插好傳感器和攪拌棒，此時打開電腦上的千分溫度計軟件，開始運行，進行水的凝固點的測定。待圖中出現第一個平臺(即水的凝固點)，取出凝固點管將其捂熱至融化后，稱取0.05g左右的葡萄糖加入水中，進行測定葡萄糖溶液的凝固點，待圖中出現第二個平臺(即葡萄糖溶液的凝固點)時，停止實驗，保存實驗數據、關閉儀器、切斷電源、收拾好實驗臺。
2結果與討論
2.1數據處理
根據以下計算公式：再結合實驗數據可以得出曲線圖，如圖1所示。
2.2對曲線圖的分析
將實驗樣品改進為葡萄糖和自來水后，圖中出現的兩個平臺與之前的曲線圖相比更加清晰直觀、簡單明了，圖中可讀出自來水的凝固點為273.639K，與水的理論凝固點相差不太大，葡萄糖水溶液的凝固點在曲線圖中可以讀出為273.572K，改進后的實驗明顯可以使結果更加準確可信且結果易得，初步驗證了此改進實驗比原實驗更加簡便。相比之下，較簡便的實驗可以使學生們對化學實驗產生更加濃厚的興趣，并且不再恐懼對實驗數據的處理，經過多方面考慮可知此改進實驗具有可行性。
2.3對計算結果的分析
從誤差值看出改進后的實驗所得葡萄糖分子量與查表得到的葡萄糖理論分子量是有一定差距的，經過對誤差的分析可得出誤差的原因與進行實驗時實驗室當時的溫度濕度、葡萄糖吸濕性、自來水雜質等有關，但此誤差值在該實驗允許的范圍內，而且可以通過實驗時準確地操作來盡量減小。從計算量角度分析，改進后的實驗計算量較小，可以讓學生們將此次實驗的重心放在操作上，更好鍛煉了學生們的動手能力。另外，可以引導學生們對實驗產生的誤差進行討論分析，鍛煉學生們的實驗分析思維。改進后的實驗有利于學生們各種能力的發展，所以可以進一步確定此實驗用葡萄糖和水來代替環己烷和萘是可行的。
2.4對減小實驗誤差的分析
為減小葡萄糖吸濕性的誤差，可以將未稱量的葡萄糖分為幾個塑封袋密封保存，用后將剩余葡萄糖及時封袋以備下次實驗使用，稱量好的葡萄糖及時放入凝固點測試儀中；其次由于儀器本身的規格不同也會產生誤差；以上所述的誤差可以通過規范操作來減小。為了達到更加綠色環保的理念，改進后采用自來水作為溶劑。相比環己烷，雖然自來水中有各種雜質會影響其凝固點的準確性，但從數據以及曲線圖可以得出這幾種誤差都不會對實驗結果有太大影響，所以改進實驗可以順利進行。
2.5對改進實驗整體的可行性進行分析
此改進基于綠色廉價等理念，以實驗的可操作性為原則探究出合適的樣品(葡萄糖和自來水)代替環己烷和萘，改進后的樣品無環己烷和萘的刺激性氣味。環己烷和萘的刺激性氣味長時間吸入會對人體有非常大的危害，改進后的實驗避免了環己烷和萘的這種致癌性危害，避免長時間吸入而帶來的身體不適，影響學生的學習進度、學習興趣和精力。所以改進實驗后不僅保護了實驗環境，更重要的是保護師生的健康，使學生們更好的生活和學習進而更加喜歡實驗。雖然自來水中雜質較多，但是經過大量嘗試以及對多次實驗數據的分析，發現自來水中的雜質對此實驗結果影響較小，產生的誤差在可接受的范圍內。此改進的另一個優點是成本較低，與改進前的樣品環己烷和萘相比，自來水可以直接在實驗室獲得，葡萄糖在購買時同樣比較便宜而且購買時比較容易，不像某些毒性藥品在購買時需要經過各種審批才可以到達實驗室供使用。所以在對此實驗的綠色低成本改進是成功的，達到了預期的目標。
3結語
改進后的實驗經過多次嘗試，對多次結果進行定性分析，對多次實驗數據進行定量分析，發現誤差值都在此實驗允許的范圍內，而且操作比改進前更加便捷。此次改進的另一大特色是用自來水作為溶劑、葡萄糖作為溶質后，使得實驗樣品廉價易得、實驗更加符合綠色化學發展理念，有利于確保實驗室環境衛生，很好的響應了國家對環境保護以及綠色化學的號召。
參考文獻：
[1]陳鈺，梁紅蓮，王樹軍，等.物理化學教學中酸堿條件下電極反應書寫的策略[J].山東化工，2021(09):178-179.
[2]陳鈺，趙娣，朱玫靜，等.物理化學教學中希托夫法計算離子遷移數的新策略[J].化學教育，2021,42(08):39-42.
[3]陳鈺，趙娣，段耀廷，等.物理化學教學中電極上競爭反應分析的策略[J].廣東化工，2021,48(07):210-211.
[4]劉曉暢，林琳.高校有機化學實驗“綠色化”教改模式探討[J].化工管理，2021(03):35-36.
[5]袁梅.化學分析實驗室綠色環保化建設[J].化工管理，2020(12):20-21.
注重教學相長，提高教學質量(1)在教學方法上，我們采用啟發式教學，充分發揮學生的主觀能動性。引導學生深入思考實驗內容:比如在實驗過程中多問為什么，可以對實驗現象提問，對實驗結果提問，對實驗內容提問，對反常實驗現象提問，促進學生思考，在學生回答問題的基礎上教師給與補充和完善答案。通過多提問題，啟發、引導、督促學生深入了解實驗內容，弄清楚實驗過程每一步驟所發生的變化對實驗結果產生的影響，這樣學生才容易加深實驗過程印象，才能對所學知識深入了解并且融會貫通，最終達到牢固掌握的目的。(2)強調實驗內容對將來實際工作要有指導意義，啟發學生的學習興趣:比如做動力學實驗，熱力學實驗，電化學實驗分別要解決什么問題，對將來的工作有什么指導意義等，教師只起拋磚引玉的作用，啟發學生對某一實驗內容可以解決一系列相關的實際問題更深入地思考和探究。(3)師生互動，改進實驗方法:我們在每個實驗室備有實驗記事本，學生在作完實驗后就實驗內容、實驗操作、儀器的使用等等有關實驗方面的意見或建議記錄下來，同時還可以對教師的授課方法和態度作評判或提建議，然后我們對學生意見進行匯總、討論、采納從而改進實驗方法，優化講課方式，真正提高實驗教學質量。新舊儀器對比激發學生的求知欲由于現代儀器的發展日新月異，尤其對于微量物質的測量更是既方便、又省時，效率高且準確。物理化學實驗室目前實驗儀器改進了許多，雖然省時、省事，但學生實驗過后印象頗淺，更談不上真正掌握。針對這個問題，我們特意留有部分手工操作儀器讓學生做對比實驗，分析實驗結果。通過這個過程可以激發學生了解儀器構造，探索測量原理，從而掌握了儀器性能，為今后工作奠定了良好的基礎。建立計算機實驗數據處理系統以往作完實驗學生讓教師看一下數據掉頭就走，即便數據有誤，都不知錯在哪里，稀里糊涂交了實驗報告了事。自從利用計算機建立實驗數據處理系統后，學生完成實驗后及時輸入數據，其結果馬上顯現，若有錯誤結論，需要重新返工。學生則針對具體問題詳細討論，一步一步找原因，探究竟，直到得出正確答案，實驗方可結束。雖然每次實驗時數會延長，但是學生們深刻掌握了所學知識，并且使其融會貫通這才是教學要達到的真正目的。培養學生查閱文獻的能力物理化學在處理數據過程中常常會遇到查閱理論值的問題［6］。對此，我們安排學生自己去圖書館查閱資料，并且把理論值與實驗計算結果進行分析、對比，然后找出產生誤差的原因，此舉既提高了學生查閱文獻的能力同時也規范了學生實驗操作方法。現有的實驗教學既保留了啟發式教學的長處，又引入研究式教學內容，從而培養學生的創新意識和求知欲，使學生掌握了一個完整的實驗研究工作方法，包括實驗設計思路、實驗操作和條件的選擇、實驗現象的觀察和數據記錄、數據處理、實驗結果的分析以及實驗研究報告的書寫等訓練，逐步培養學生由知識技能向研究能力轉化的過程。
實施“開放式、研究性”實驗
師生群策群力，共同為開放式實驗教學更上一層樓獻計獻策。大力推進“研究性實驗教學”因為“探究”和“創造”是人的本性，并且每一個人都有自己的研究和探索的學習方式，教師應該尊重這種學習方式的獨特性，并且引導學生的學習方式與其獨特個性相適應。“研究性學習”可使學生在科學實踐中發現問題、提出問題、設計解決問題方案、交流研究成果并作出評價，從中獲得知識、發展技能、提高解決實際問題的能力。教師積極鼓勵學生自帶課題進行自主式探索研究，此舉不但提高了學生的全面發展能力，同時受到科學方法、科學精神和價值觀的教育，并發展自己的個性，這顯然符合認知規律和教學目標的要求，已被學習者廣泛接受。研究性實驗應選擇一些具有研究性、開放性的實驗題目，以及生產、生活實際中的一些問題，在探究中讓學生試著用自然科學方法論為依據進行設計。其過程包括:提出要解決的問題、通過查文獻和收集相關數據、提出幾種假設、從而驗證假設、發現問題的規律性、得出正反結論。為了交流研究性實驗的經驗，每學年組織“‘開放式、研究性’實驗交流(答辯)會”，培養學生的創新意識、動手動腦能力，同時也弘揚了團隊合作精神。參與“開放式、研究性”實驗的同學，給予加分政策。通過近幾年的“開放式、研究性”實驗教學，越來越多的一線教師看到了將研究性學習與學科教育相結合的重要性和緊迫性，也認識到將研究性學習引向課堂是研究性學習保持其強大生命力的必要條件，我們要在現有的改革實驗教學基礎上不斷開發、探索，為提高實驗教學質量下大功夫。
通過教材建設，不斷更新和優化實驗內容
針對物理化學實驗內容本教研組編寫了《物理化學實驗》教材［9］，其指導思想是盡可能反映近年來高校物理化學實驗教學改革的經驗，從實際出發，并且在對國內外優秀實驗教材引進、發展和轉化的基礎上，融入了本校教師諸多的科研成果，充分體現了現代化實驗教學的先進性、時代性和廣泛性［10］。《物理化學實驗》教材已沿用多年，并且在不斷地更新及改進。
作者：武正簧 楊冬花 閆果蘭 謝鮮梅 龐先勇 單位：太原理工大學化學化工學院
