姜小明 郝春玲

摘 要：膠體與物理化學(xué)實驗是農(nóng)資專業(yè)的一門重要課程，該文提出了其實驗教學(xué)改革的對策，內(nèi)容包括：加強實驗教材體系的建設(shè)、重視學(xué)生的課前預(yù)習(xí)、合理選擇實驗內(nèi)容、增加創(chuàng)新性實驗、科學(xué)安排實驗時間、改革成績評定方法等。在實驗教學(xué)中引入創(chuàng)新性實驗，可以激發(fā)學(xué)生做實驗的積極性，提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：膠體與物理化學(xué)；實驗教學(xué)；農(nóng)業(yè)資源專業(yè)

中圖分類號 G642.0 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）09-0154-03

Education Reform of the Experiments of Micelle & Physical Chemistry in the Major of the Agriculture Resource

Jiang Xiaoming1 et al.

（1 Department of Chemistry and Chemical Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China）

Abstract：Physical chemistry experiments are regarded as important courses in the agriculture major，we studied the method to get better results in teaching.The following works were very important including writing experiment textbooks，the class preview of experiments，selectivity of experiments，innovative experiments，time management of experiments and the standard to give the scores to students.We found that the innovative experiments could encourage students to perform experiments and improve the innovation ability of students.

Key words：Micelle & physical chemistry；Experiment education；Agriculture resource major

膠體與物理化學(xué)是農(nóng)資專業(yè)的一門重要課程，實驗教學(xué)是膠體與物理化學(xué)的重要內(nèi)容。膠體與物理化學(xué)實驗是利用物理和化學(xué)的方法測定物質(zhì)性質(zhì)，是一門涉及多學(xué)科的實驗課程[1-3]。實驗教學(xué)的目的在于讓學(xué)生了解物理化學(xué)的基本原理和實驗的基本知識，掌握物理化學(xué)的實驗技能，利用現(xiàn)代物理化學(xué)的方法分析解決實際問題，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。膠體與物理化學(xué)實驗的教學(xué)的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力[4-6]。

1 膠體與物理化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題

隨著時代的進步，傳統(tǒng)的膠體與物理化學(xué)實驗教學(xué)難以達到農(nóng)資專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)，實驗教學(xué)主要存在以下問題：

1.1 實驗內(nèi)容難以滿足農(nóng)資專業(yè)的需求 傳統(tǒng)實驗教學(xué)主要參照化學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，選擇其中的一些典型實驗進行教學(xué)。由于這些實驗與農(nóng)資專業(yè)關(guān)系不緊密，學(xué)生對課程興趣不大，教學(xué)效果不佳[7，8]。因此，應(yīng)該根據(jù)農(nóng)資專業(yè)的特點，選擇或設(shè)計一些實驗課程，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，為專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。

1.2 實驗課時和教學(xué)儀器較少，影響教學(xué)效果 膠體與物理化學(xué)實驗的課時一般較少，學(xué)生進行的實驗時間不多，積極性不高，難以獲得滿意的教學(xué)效果[9，10]。膠體與物理化學(xué)實驗所用儀器一般較為昂貴，儀器臺數(shù)少，學(xué)生多，學(xué)生上機操作的時間短，影響教學(xué)效果。

1.3 教學(xué)方法較為單一 實驗課程的教學(xué)一般采用教師講解、學(xué)生操作實驗、提交實驗報告的模式，學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力不足，學(xué)習(xí)積極性不高。教師對學(xué)生成績的評判難以體現(xiàn)學(xué)生真實水平[11]。

2 實驗教學(xué)改革的對策建議

2.1 加強實驗教材體系的建設(shè) 實驗教材是實驗教學(xué)的基礎(chǔ)，是整個實驗教學(xué)的重要條件。目前缺乏針對農(nóng)資專業(yè)的專用實驗教材。我們針對農(nóng)資專業(yè)的特點，編寫了教材。學(xué)生通過實驗課程的學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)物理化學(xué)與農(nóng)資專業(yè)密切相關(guān)，提高了學(xué)習(xí)興趣。例如，“利用激光粒度儀測定土壤顆粒的比表面積”的實驗，使學(xué)生了解土壤的性質(zhì)。“紅外光譜法測定有機分子的結(jié)構(gòu)參數(shù)”的實驗，使學(xué)生初步掌握了有機物的鑒別方法。

2.2 重視學(xué)生的課前預(yù)習(xí) 課前預(yù)習(xí)是成功完成實驗的重要條件，通過課前預(yù)習(xí)，學(xué)生可以掌握該實驗的基本原理，了解目的、實驗步驟、實驗要求和實驗難點。因此，我們非常重視學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，要求學(xué)生認真完成預(yù)習(xí)報告，將預(yù)習(xí)報告的成績計入平時成績，沒有完成預(yù)習(xí)報告的同學(xué)不能進行實驗操作。上課時老師可以針對實驗中的問題向?qū)W生提問，要求學(xué)生回答，了解學(xué)生對實驗的掌握情況。

2.3 合理選擇實驗內(nèi)容 為了滿足實驗教學(xué)的需要，我們需對實驗項目進行慎重選擇，滿足農(nóng)資專業(yè)的培養(yǎng)要求，達到提高教學(xué)效果的目標(biāo)。例如，在物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面，可以選擇“紅外光譜法測定有機分子的結(jié)構(gòu)參數(shù)”，在膠體化學(xué)方面，可以選擇“利用激光粒度儀測定土壤顆粒的比表面積”。在動力學(xué)方面，可以選擇“旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)”。在電化學(xué)方面，可以選擇“電勢-pH曲線的測定”。在熱力學(xué)方面，可以選擇“分解反應(yīng)平衡常數(shù)的測定”。實驗項目見表1。

2.4 增加創(chuàng)新性實驗 目前許多大學(xué)為了激發(fā)大學(xué)生的科研興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，一般都設(shè)置了一些科研小項目，如“大學(xué)生創(chuàng)新性研究項目”、“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目”等。這些項目對提高大學(xué)生的科研能力具有重要作用。但這些項目主要針對少部分學(xué)生開放，且缺乏導(dǎo)師的有效指導(dǎo)，項目的作用受到限制。而膠體與物理化學(xué)實驗是農(nóng)資專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課程，面向全體學(xué)生開放，受眾面廣，老師可以全程指導(dǎo)。因此在實驗課程中有目的的引入一些創(chuàng)新性實驗，可以激發(fā)學(xué)生做實驗的興趣，提高教學(xué)效果。針對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)資源，可以選擇一些創(chuàng)新性物理化學(xué)實驗。例如，農(nóng)藥殘留是學(xué)生關(guān)心的問題，我們設(shè)計了一個菊酯農(nóng)藥在土壤中的降解實驗。測定在不同時間菊酯農(nóng)藥在土壤中的含量，了結(jié)其降解動態(tài)，得到其降解曲線和降解動力學(xué)方程，發(fā)現(xiàn)降解規(guī)律。電導(dǎo)法測定表面活性劑的臨界膠團濃度是膠體化學(xué)的經(jīng)典實驗，我們在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一個創(chuàng)新性實驗，測定河水中表面活性劑的濃度。在河水不同地點取得水樣，測定其主要表面活性劑含量，了解生活污水中洗滌劑對河流水質(zhì)的影響。在設(shè)計和實施創(chuàng)新性實驗時，應(yīng)注意以下問題：（1）在設(shè)計和實施創(chuàng)新性實驗時，需注意實驗室現(xiàn)有實驗儀器條件，了解各個學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ侠戆才艑W(xué)生進行實驗。由于實驗課學(xué)時有限，創(chuàng)新性實驗的個數(shù)不應(yīng)安排過多，一般以1～2個為宜。（2）創(chuàng)新性實驗強調(diào)學(xué)生的主動性和積極性。老師一般為學(xué)生提供研究課題和研究背景，學(xué)生需自己查閱文獻，設(shè)計實驗方案，完成實驗步驟，獨立處理實驗數(shù)據(jù)。老師主要起指導(dǎo)作用。（3）創(chuàng)新性實驗應(yīng)選擇一些與農(nóng)資專業(yè)相關(guān)的課題，課題難度應(yīng)適中。題目太大，學(xué)生難以開展實驗研究，題目太容易，實驗達不到培養(yǎng)學(xué)生的目的。（4）創(chuàng)新性實驗的成績應(yīng)納入學(xué)生的實驗總評成績，從而提高學(xué)生參與創(chuàng)新性實驗的興趣。

2.5 科學(xué)安排實驗時間 針對實驗課時少、學(xué)生多的情況，需要科學(xué)安排實驗課程。膠體與物理化學(xué)實驗所需實驗時間較長，可以安排整個半天（如：下午）進行實驗教學(xué)，學(xué)生可以完成實驗。我們可以把所有實驗安排同時進行，學(xué)生可以分成數(shù)組，每次每個組可以完成一個實驗，不同組可以做不同的實驗項目，這樣可以克服實驗儀器臺數(shù)的不足，各個實驗可以統(tǒng)一進行講解。學(xué)生一般在完成1～2個試驗后，均能獨立完成余下的實驗。具體方法如下：以一個班45人為例，假設(shè)共有5個不同的實驗。我們可以把學(xué)生分為15組，每組3人。根據(jù)各實驗儀器的臺數(shù)，將這15組又分為3個不同的群，各個群每次完成不同實驗，實驗每周進行輪換，這樣可以充分利用有限的實驗儀器進行實驗教學(xué)。

2.6 重視實驗數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng) 許多物理化學(xué)實驗需要進行數(shù)據(jù)計算和數(shù)據(jù)處理。例如，“電導(dǎo)法測定表面活性劑臨界膠團濃度”這一實驗需要畫出電導(dǎo)率與表面活性劑濃度的關(guān)系圖，從圖中曲線的拐點找出臨界膠團濃度。以前學(xué)生一般用坐標(biāo)紙畫出曲線?，F(xiàn)在我們要求學(xué)生熟練掌握Excel、Origin等軟件處理數(shù)據(jù)，利用計算機處理數(shù)據(jù)，提高了學(xué)生數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析的能力。

2.7 改革實驗課程的成績評定方法 實驗課的成績一般根據(jù)學(xué)生提交的實驗報告進行評定，這種傳統(tǒng)方法不能體現(xiàn)學(xué)生的真實情況，不利于調(diào)動學(xué)生做實驗的積極性。因此我們需對成績評定方法進行改革。一般而言，實驗課成績應(yīng)綜合考慮學(xué)生預(yù)習(xí)報告、課堂回答、實驗過程、實驗報告完成等情況，綜合給出各個實驗的成績，最后將各個實驗的成績?nèi)∑骄?，得到學(xué)生的總評成績。實驗環(huán)節(jié)的權(quán)重見表2。

3 結(jié)語

通過實驗課程教學(xué)改革，學(xué)生對實驗的興趣得到大幅提升，動手能力得到加強，教學(xué)效果得到明顯改善，特別是創(chuàng)新性實驗的引入，極大地提高了學(xué)生查閱文獻和科研的能力，學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的積極性也得到提高。但教學(xué)改革是一個長期的任務(wù)，針對教學(xué)改革中出現(xiàn)的新問題，今后還應(yīng)繼續(xù)對課程進行優(yōu)化，進一步提高教學(xué)效果。

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（責(zé)編：張宏民）