物理科技创新论文初中物理知识论文

第30卷第8期　　　　　　　　　　　　　绍　兴　文　理　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　Vol.30No.82010年6月JOURNALOFSHAOXINGUNIVERSITYJun.2010

Ξ在物理化学实验中培养学生的科技创新能力

魏西莲　傅式洲　曾溯源　孙德志

(聊城大学　化学化工学院,山东　聊城252059)

摘　要:为培养高年级大学生的科技创新能力,增强社会适应能力,培养具有创新意识的人才,文章介绍了在基础和开放物理化学,实验教学中的几点尝试.实践表明:学生的创新能力得到了明显提高,受到了普遍欢迎.

关键词:物理化学实验;创新能力;教学改革

中图分类号:G642　　　文献标识码:A　　　文章编号:1008-293X(2010)08-0051-03　　随着科技发展的巨大变化,,力的重要组成部分,它关系到国家的发展和民族的前途.,而科技和教育是这一战略的两大支柱,,高校应是培养创

1〕新人才的主要力量〔.

,对、掌握专业知识到具有创新意识的训练.尤其在当今知识经济时代,发.因此为了适应新时代发展的要求.需要对传统的人才培养模式不断的进行深化改革.以满足将来新形势下科技高速发展的人才需求.对于一个综合性大学化学专业的本科毕业生来说,应该是基础扎实、知识面宽、解决实际问题能力强、具备较强的科研能力和合作精神、高素质的应用型和开发型人才.这就要求我们在重视加强基础理论的前提下,更要注重学生综合能力的培养,强化实践环节,为培养学生的创新思维和科研能力打下基础,使学生既掌握扎实的理论基础,又具有宽阔的视野和解决新问题所必需的理念与技能.

近年来,在物理化学理论课程教学改革的基础上,实验教学正在加大改革力度.物理化学实验教学的内容和方式也朝着化学与生物、材料各学科之间的结合,物理化学与无机、有机和分析化学的综合与融合的方向进行改革.因此,通过多年的实验教学,我们深深感到,在过去以验证性为主的教学模式逐步改变为多层次教学模式以及综合性实验、设计性实验的基础上,还要深入开展开放性和科研性实验的探索.在基础实验教学过程中融入一些开放性、创新型和科研型的实验课题,使学生在掌握理论知识以及物化实验基本操作的前提下完成课题的实践,以拓展知识面,加深知识细节的理解和运用能力,而后再将这些课题深化凝练总结成文,完成从理论到实践,再上升到理论的训练过程.培养学生自身的务实精神,激发他们的创造欲望;形成理论联系实际的作风,养成科学精神和创造思维的良好习惯,培养和提高科研创新能力,逐步

2〕缩小我校和名牌大学毕业生之间动手能力和科技创新能力的差距〔.

几年来,我们物化实验教研室,在基础实验教学过程中培养大学生科技创新能力方面做了一些工作,也取得了显著的成果.如经我们教研室老师指导的大学生科技创新课题在“第八届”“第九届”“第十届”全国大学生“挑战杯”科技创新竞赛中连续三届获得特等奖1次、一等奖3次和三等奖1次等.一些学生独自完成和参与的开放性课题有很多文章发表在“日用化学工业”“山东理工大学学报”“应用化学”“信阳师范

3-5〕学院学报”“聊城大学学报”等杂志上〔.尽管如此,但是由于每年教学任务重,学生的必修和选修课程也

安排的较紧张,虽按评估的标准,学校也经常要求各个学院开展开放性和科研型实验课题,但老师的工作

Ξ收稿日期:2010-05-12

基金项目:聊城大学化学化工学院教学改革资助课题(JX201004)和聊城大学大学生科技文化创新基金资助课题.

作者简介:魏西莲(1958-),女,山东聊城人,教授,主要从事表面活性剂合成和性能研究.

()任务重,正常的教学任务和开放性科研型实验有些冲突,几年实践下来,只有少数学生得到一些老师的科研创新指导,大多数学生得不到锻炼.据了解一些大学在一、二年级已在导师的指导下做研究课题.因此我们考虑如何在正常的实验教学中充分利用已有的设备资源,调动指导老师的积极性,利用基础实验和节假日时间,将开放性和学生参与老师的科研型实验进行有机结合,使学生在平时的实验过程中,利用现有的仪器设备和药品完成开放性、创新型和科研型实验项目,在项目实施过程中既锻炼学生的动手和创新能力、又能正确处理正常的教学任务和开放性科研型实验的冲突问题,为此我们申请了学院的实验教学研究课题并得到了资助.同时也指导学生申请了学校大学生具体内容如下:

(一)在规定的实验教学课时内完成多层次实验教学.

(1)学年的开始,由一名教师负责进行理论知识的讲座,学时为16-20.

(2)在基础实验教学中第一学期完成9个实验题目.按不同的专题内容,将9个实验分成三个实验室,每个实验室三个实验,9个实验同时进行.每个实验室内的学生在本室内完成三个实验后再进入下一轮的实验.因此在小循环的实验过程中就能充分发挥学生的积极性和主动性.

首先在开始的第一周老师讲解三个实验的实验原理,在讲解过程中实行启发式和讨论式教学,针对每一个实验题目根据要测定的物理参数,提出为什么使用该类仪器的依据,、引导学生积极思考,,论应用问题.而后进行每个实验仪器的操作指导,而是,,教师在旁边进行操作要领的关键步骤指导,.,.由学生互相指导讲解操作,.实验过程中教师不断的巡回指导,及时纠正学.

通过本方案的操作,旨在改变学生实验过程中被动听讲进行操作的模式,学生的积极性很高,讲课的学生有一种责任感和自豪感,通过讲解可以提高自己的组织能力和条理性,听课的学生也是带着挑剔的眼光,根据自己的理解可以指出讲解人的不足和缺陷,因此通过此步骤可使学生的操作能力有明显的提高.

(3)第二学期完成11个实验题目.和第一学期同样,但分两个大循环进行.在教学中将每个实验内容进行拓展和加深,如将“碳钢在碳酸铵溶液中极化曲线的测定”实验拓展为复杂体系中极化曲线的测定,以讨论钝化区域的变化情况.“燃烧焓的测定”实验,将测定固体样品的燃烧焓拓展为液体样品的燃烧焓的测定.“差热分析”实验将固体样品熔化热的测定拓展为有机化合物样品纯度的测定等.这使一些学生颇感兴趣,积极性很高,在做完基础实验后,课余时间还要继续进行实验.由于实验仪器和方法已经熟悉,只要求学生在理论上进行加深,不用老师讲解即可完成.这样既巩固了学生的基本操作,又开发了学生的思路,为下一步进行开放性、科研性和综合性实验的顺利进行打下了良好的基础.

(二)在物理化学实验理论讲座开始,将综合性、开放性和参与教师的科研性的建议实验题目(约50个)进行公布,让一部分有兴趣的学生进行挑选(学生也可以根据自己的理解设计题目),学生在平时的实验过程中可以进行文献查阅,资料积累,准备实验药品和仪器,设计好实验方法和详细的实验步骤等.然后和指导教师进行交流,进行可行性论证.如方案可行,可在任意时间进行实验操作,最后结果可以报告或论文的形式上交作为实验考试内容.由于学生参差不齐,该方案只在本科化学及化工专业的一部分有兴趣的学生中进行.其他的学生可以在学期末进行正常的已做实验的抽签操作考试.

(三)为了培养学生的科研能力,学院规定从大一开始实行学士导师制,即学生可以在任何时间、随时联系老师参与自已喜欢的老师的科学研究课题,实验时间一般安排在周末、晚上及节假日.学生可以根据老师的研究课题拟定自己感兴趣的实验题目,实验仪器可以根据指导教师的签字暂时借用.同时也可以将这些题目作为毕业论文题目进行深化研究.使这些学生在大学4年有一个系统的科研训练,以培养他们的写作能力.

经过前几年试探性的进行少量的开放性和科研性的实验,由于一些实验题目新颖有趣,学生参与的积极性很高,大多数学生都愿意以此方式做为考试内容,而后进行研究论文的初步训练.如“几种活血化淤中药注射液的表面活性研究”,学生可以根据掌握的表面张力测定技术,研究中草药中具有生物活性物质的

一些性质,了解这些药物的活性成分以及药理作用.在实验中学生可以和生物学院的学生一起探讨,以增加生物方面的知识.该课题已经由07级两位同学申请到了聊城大学科技文化创新基金项目资助,并已经测定的数据整理成文发表在聊城大学理科学报2009年第4期上.

“市售蜂蜜的真假判断”,是学生在正确掌握了旋光仪操作,了解利用物质的旋光性进行相关测定的基础上,进一步将所学的知识应用于实践,因此参与的积极性非常高.该课题也有07级的3为同学成功申请到了聊城大学科技文化创新基金项目资助.

“表面活性剂稀溶液的活度系数的测定”和“具有表面活性的离子液体稀溶液的活度系数的测定”是在学生掌握了电导率仪的正确使用后,将热力学、胶体化学和溶液化学的理论知识综合实验的例子,该课题已经由06级一位同学做出大量数据,并独自整理出论文发表在聊城大学理科学报2009年第4期上.

“氧化铁基光催化剂的合成及其在水污染处理中的应用”是一个应用性很强的课题,这对化工专业的学生今后从事工作时有很大帮助,该课题也由06级两位同学申请到了聊城大学科技文化创新基金项目资助.

参考文献:

1　胡建华.大学科学研究与创新型人才培养〔J〕.(2　XWei,DSun,YDi,JLiu.TheReformationofTChemistryExperi2

mentation,TheSatelliteMeetingI-posiumonPhysicalChemistryEduca2tionand(3　巩孝栋,〔J〕.山东理工大学学报,2003,17,

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4　任丽慧,傅式洲,魏西莲.电导法测定表面活性剂稀溶液的活度系数〔J〕.聊城大学学报,2009,22:41-

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5　栾国庆,桑克花,魏西莲.几种活血化瘀重要的表面活性研究〔J〕.聊城大学学报,2009,22:45-47.

CultivationofStudents’InnovativeAbility

inPhysicalChemistryExperimentTeaching

WeiXilian　FuShizhou　ZengSuyuan　SunDezhi

(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,LiaochengUniversity,Liaocheng,Shandong,252059)

Abstract:Inordertodevelopjuniorandsenioruniversitystudents’technicalinnovativeability,enhancetheirsocialadaptability,cultivatetalentswithinnovativeideology,thepaperintroducesseveralattemptsinthefundamentalphysicalchemistryexperimentsandintheopen-labelphysicalchemistryexperimentteaching.Thepracticeshowsthatthestu2dents’innovativeabilitycanberemarkablyimproved,therefore,theteachingpracticeareuniversallyreceived.Keywords:physicalchemistryexperiment;innovativeability;teachingreform