摘要:介紹了廈門大學物理化學實驗教學的實踐與育人概況,主要包括課程簡介(歷史沿革,教學理念和目的,課程特色與改革成果,考核方法及要求,教學效果)、教學大綱(含實驗教學目標與基本要求,課程內容與學時分配,實驗教學方式,實驗教材和參考資料)、教學隊伍。
關鍵詞:物理化學實驗;實驗教學;教學實踐
中圖分類號:G64;O6-3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)44-0272-03
物理化學實驗教學的目的是使學生通過實驗課程的學習與實踐,了解物理化學的基本研究思想和方法,掌握物理化學的基本實驗技能和現代的科學研究技術,加深對物理化學基本原理和基本知識的理解和掌握,培養(yǎng)并不斷提高學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力,為今后從事化學研究或相關領域的科學研究和技術工作打下扎實的基礎。本文主要從課程簡介(歷史沿革,教學理念和目的,課程特色與改革成果,考核方法及要求,教學效果)、教學大綱(含實驗教學目標與基本要求,課程內容與學時分配,實驗教學方式,實驗教材和參考資料)、教學隊伍等方面介紹了廈門大學物理化學實驗教學的實踐與育人概況。
一、課程簡介
(一)歷史沿革
廈門大學化學化工學院物理化學實驗教學始于1921年。劉樹祀、張資珙、區(qū)嘉煒、張懷樸、傅鷹、蔡鎦生、盧嘉錫、錢人元、蔡啟瑞、田昭武、張乾二、萬惠霖、田中群、黃金陵等許多著名教授曾在這里執(zhí)教或(和)學習。廈門大學物理化學實驗室及其物理化學實驗課程的建設和發(fā)展是幾代化學教育工作者不懈努力和集體智慧的結晶。物理化學實驗與物理化學緊密配合,但又是一門獨立的、理論性與實踐性和技術性很強的課程,是基礎化學實驗課程之一,也是化學國家級實驗教學示范中心(廈門大學)的重要組成部分。
(二)教學理念和目的
物理化學實驗教學堅持科學的化學教育觀,要求化學實驗教學既能傳授化學知識和技術,更要訓練科學方法和思維,還要培養(yǎng)科學精神和品德。旨在通過化學實驗這種最有效的教學方式培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的適應人類社會發(fā)展需要的化學人才。
物理化學實驗(《基礎化學實驗(三)》)是繼無機及分析化學實驗和有機化學實驗之后而獨立開設的實驗課程,是化學化工學院各專業(yè)核心基礎課之一,同時是海洋、醫(yī)學(止于2012年)、材料等院系學生的必修課。本課程在基本教學內容上,既保留了部分經典實驗,同時又結合學科前沿增加了一些新的實驗,以及一些探索性實驗(供拔尖班學生必修)。教學目的是使學生通過實驗課程的學習與實踐,了解物理化學的基本研究思想和方法,掌握物理化學的基本實驗技能和現代的科學研究技術,加深對物理化學基本原理和基本知識的理解和掌握,培養(yǎng)并不斷提高學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力,為今后從事化學研究或相關領域的科學研究和技術工作打下扎實的基礎。
(三)課程特色與改革成果
廈門大學物理化學實驗室秉承教學和研究相結合的優(yōu)良傳統(tǒng),長期以來重視教學內容的補充和更新,一些教學理念和成果在國內高等學校產生了積極的影響,同時也促進了自身的提高和發(fā)展。發(fā)表了實驗教學研究論文30多篇,編著出版了《新編物理化學實驗》《物理化學實驗》(普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材)兩部教材。同時,實驗室教師和技術人員堅持創(chuàng)新探索,研制了多臺實驗儀器,更新和完善了實驗教學儀器和方法。
廈門大學物理化學實驗室在實驗教學中以學生為主體,以教師為主導,實行單人單套實驗,強調啟發(fā)式和師生互動式的教學,給予學生充足的時間和空間,激發(fā)學生的實驗興趣和潛能,引導學生主動地、創(chuàng)新性地學習和實踐,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
目前物理化學實驗室可常年對化學及其相關專業(yè)的學生開設內容包括涉及化學熱力學、化學動力學、電化學、催化、物質結構、理論計算化學、膠體及表面化學等方面的20多個實驗。
(四)考核方法及要求
物理化學實驗采用平時成績和期末考試相結合的評定方法。由于實驗教學的特殊性,以平時成績?yōu)橹?,約占總成績的70%。每個實驗和期末考試都有統(tǒng)一和詳細的評分標準。每個實驗成績的判定由小測10%、準備5%、公共意識與安全10%、操作35%、實驗結果與報告30%、討論10%等6個部分構成,尤其突出學生的動手能力和報告書寫及討論。期末考試采用筆試的方法。
(五)教學效果
學生經過本課程的學習,掌握了物理化學的基本實驗技術和研究方法,具備了從事科學研究的能力,在畢業(yè)論文和進一步的學業(yè)或工作中得到了很好的應用和發(fā)揮。學生本課程的成績是評獎依據之一,參與學校和化學化工學院設立的各項獎學金的評比。在歷屆的各級化學實驗競賽中,參賽學生多次獲得了物理化學實驗單項一等獎。
二、教學大綱
課程名稱:物理化學實驗
實驗總學時:96學時(化學、化學生物學),66學時(材料、化工),36學時(拔尖班探索性實驗)
實驗周學時:6學時
開設實驗數:16個基礎性實驗,6個探索性實驗
實驗課學分:3學分(化學、化學生物學),2學分(材料、化工),1學分(拔尖班探索性實驗)
課程性質:專業(yè)必修課
(一)實驗教學目標與基本要求
1.學習并掌握物理化學實驗基本原理、方法和技能。
2.通過物理化學實驗,加深對物理化學基本原理和概念的正確理解,靈活應用相關原理和現代實驗技術,解決實際問題。
3.訓練學生歸納、分析和處理實驗數據和書寫科學實驗報告的能力。
4.培養(yǎng)學生的環(huán)保意識、實驗室安全意識和良好習慣。
5.通過探索性、綜合型實驗,培養(yǎng)學生的研究思想和創(chuàng)新思維,以及獨立進行科學研究的能力。
6.通過本課程的學習,進一步培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、刻苦鉆研的科學精神和嚴謹的科學作風。
(二)課程(實驗)內容與學時分配
分配詳情見表1。
(三)實驗教學方式
教學方式,主要采用單人單套獨立實驗,結合相關的物理化學理論知識和實驗方法進行講解(前期),不斷巡視和個別指導(中期),針對實驗現象和數據處理過程等進行總結討論(后期)。教學過程強調以學生為主,鼓勵獨立思考和探索創(chuàng)新,教師進行合理指導,并注重師生間面對面交流。教學手段采用板書和多媒體相結合的形式,不斷擴大計算機技術在物理化學實驗教學中的應用。
(四)實驗教材、參考資料
1.實驗教材:韓國彬,陳良坦,李海燕,袁汝明.《物理化學實驗》(普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材).廈門大學出版社,2010.
2.參考資料:(1)黃泰山,陳良坦,韓國彬,吳金添.《新編物理化學實驗》.廈門大學出版社.1999.(2)孫世剛,陳良坦,李海燕,黃令.《物理化學》(上、下冊)(普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材).廈門大學出版社,2008.
3.教學隊伍:物理化學實驗教學現有教師28人,其中教授14人,副教授12人,助理教授2人,教師隊伍體現了老中青相結合的特點,這些教師長期活躍于科研前沿,大部分有海外學習和(或)工作的經歷;另配備實驗技術人員3人。
參考文獻:
[1]張來英,陳良坦,李海燕.研究生助教參與物理化學實驗教學的實踐[J].教育教學論壇,2015,22:104-105.endprint