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摘 要：胶体与物理化学实验是农资专业的一门重要课程，该文提出了其实验教学改革的对策，内容包括：加强实验教材体系的建设、重视学生的课前预习、合理选择实验内容、增加创新性实验、科学安排实验时间、改革成绩评定方法等。在实验教学中引入创新性实验，可以激发学生做实验的积极性，提高学生的科研创新能力。
关键词：胶体与物理化学；实验教学；农业资源专业
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 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
胶体与物理化学是农资专业的一门重要课程，实验教学是胶体与物理化学的重要内容。胶体与物理化学实验是利用物理和化学的方法测定物质性质，是一门涉及多学科的实验课程[1-3]。实验教学的目的在于让学生了解物理化学的基本原理和实验的基本知识，掌握物理化学的实验技能，利用现代物理化学的方法分析解决实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。胶体与物理化学实验的教学的最终目的是培养学生的科研能力和创新能力[4-6]。
1 胶体与物理化学实验教学中存在的问题
随着时代的进步，传统的胶体与物理化学实验教学难以达到农资专业培养的目标，实验教学主要存在以下问题：
1.1 实验内容难以满足农资专业的需求 传统实验教学主要参照化学专业物理化学实验教学内容，选择其中的一些典型实验进行教学。由于这些实验与农资专业关系不紧密，学生对课程兴趣不大，教学效果不佳[7，8]。因此，应该根据农资专业的特点，选择或设计一些实验课程，激发学生的实验兴趣，为专业课程打下基础。
1.2 实验课时和教学仪器较少，影响教学效果 胶体与物理化学实验的课时一般较少，学生进行的实验时间不多，积极性不高，难以获得满意的教学效果[9，10]。胶体与物理化学实验所用仪器一般较为昂贵，仪器台数少，学生多，学生上机操作的时间短，影响教学效果。
1.3 教学方法较为单一 实验课程的教学一般采用教师讲解、学生操作实验、提交实验报告的模式，学生主动学习的能力不足，学习积极性不高。教师对学生成绩的评判难以体现学生真实水平[11]。
2 实验教学改革的对策建议
2.1 加强实验教材体系的建设 实验教材是实验教学的基础，是整个实验教学的重要条件。目前缺乏针对农资专业的专用实验教材。我们针对农资专业的特点，编写了教材。学生通过实验课程的学习发现物理化学与农资专业密切相关，提高了学习兴趣。例如，“利用激光粒度仪测定土壤颗粒的比表面积”的实验，使学生了解土壤的性质。“红外光谱法测定有机分子的结构参数”的实验，使学生初步掌握了有机物的鉴别方法。
2.2 重视学生的课前预习 课前预习是成功完成实验的重要条件，通过课前预习，学生可以掌握该实验的基本原理，了解目的、实验步骤、实验要求和实验难点。因此，我们非常重视学生的课前预习，要求学生认真完成预习报告，将预习报告的成绩计入平时成绩，没有完成预习报告的同学不能进行实验操作。上课时老师可以针对实验中的问题向学生提问，要求学生回答，了解学生对实验的掌握情况。
2.3 合理选择实验内容 为了满足实验教学的需要，我们需对实验项目进行慎重选择，满足农资专业的培养要求，达到提高教学效果的目标。例如，在物质结构方面，可以选择“红外光谱法测定有机分子的结构参数”，在胶体化学方面，可以选择“利用激光粒度仪测定土壤颗粒的比表面积”。在动力学方面，可以选择“旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数”。在电化学方面，可以选择“电势-pH曲线的测定”。在热力学方面，可以选择“分解反应平衡常数的测定”。实验项目见表1。
2.4 增加创新性实验 目前许多大学为了激发大学生的科研兴趣，培养学生的科研能力，一般都设置了一些科研小项目，如“大学生创新性研究项目”、“大学生创新性实验项目”等。这些项目对提高大学生的科研能力具有重要作用。但这些项目主要针对少部分学生开放，且缺乏导师的有效指导，项目的作用受到限制。而胶体与物理化学实验是农资专业学生的专业课程，面向全体学生开放，受众面广，老师可以全程指导。因此在实验课程中有目的的引入一些创新性实验，可以激发学生做实验的兴趣，提高教学效果。针对当地农业资源，可以选择一些创新性物理化学实验。例如，农药残留是学生关心的问题，我们设计了一个菊酯农药在土壤中的降解实验。测定在不同时间菊酯农药在土壤中的含量，了结其降解动态，得到其降解曲线和降解动力学方程，发现降解规律。电导法测定表面活性剂的临界胶团浓度是胶体化学的经典实验，我们在此基础上设计了一个创新性实验，测定河水中表面活性剂的浓度。在河水不同地点取得水样，测定其主要表面活性剂含量，了解生活污水中洗涤剂对河流水质的影响。在设计和实施创新性实验时，应注意以下问题：（1）在设计和实施创新性实验时，需注意实验室现有实验仪器条件，了解各个学生的实验能力，合理安排学生进行实验。由于实验课学时有限，创新性实验的个数不应安排过多，一般以1～2个为宜。（2）创新性实验强调学生的主动性和积极性。老师一般为学生提供研究课题和研究背景，學生需自己查阅文献，设计实验方案，完成实验步骤，独立处理实验数据。老师主要起指导作用。（3）创新性实验应选择一些与农资专业相关的课题，课题难度应适中。题目太大，学生难以开展实验研究，题目太容易，实验达不到培养学生的目的。（4）创新性实验的成绩应纳入学生的实验总评成绩，从而提高学生参与创新性实验的兴趣。 2.5 科学安排实验时间 针对实验课时少、学生多的情况，需要科学安排实验课程。胶体与物理化学实验所需实验时间较长，可以安排整个半天（如：下午）进行实验教学，学生可以完成实验。我们可以把所有实验安排同时进行，学生可以分成数组，每次每个组可以完成一个实验，不同组可以做不同的实验项目，这样可以克服实验仪器台数的不足，各个实验可以统一进行讲解。学生一般在完成1～2个试验后，均能独立完成余下的实验。具体方法如下：以一个班45人为例，假设共有5个不同的实验。我们可以把学生分为15组，每组3人。根据各实验仪器的台数，将这15组又分为3个不同的群，各个群每次完成不同实验，实验每周进行轮换，这样可以充分利用有限的实验仪器进行实验教学。
2.6 重视实验数据处理能力的培养 许多物理化学实验需要进行数据计算和数据处理。例如，“电导法测定表面活性剂临界胶团浓度”这一实验需要画出电导率与表面活性剂浓度的关系图，从图中曲线的拐点找出临界胶团浓度。以前学生一般用坐标纸画出曲线。现在我们要求学生熟练掌握Excel、Origin等软件处理数据，利用计算机处理数据，提高了学生数据处理和数据分析的能力。
2.7 改革实验课程的成绩评定方法 实验课的成绩一般根据学生提交的实验报告进行评定，这种传统方法不能体现学生的真实情况，不利于调动学生做实验的积极性。因此我们需对成绩评定方法进行改革。一般而言，实验课成绩应综合考虑学生预习报告、课堂回答、实验过程、实验报告完成等情况，综合给出各个实验的成绩，最后将各个实验的成绩取平均值，得到学生的总评成绩。实验环节的权重见表2。
3 结语
通过实验课程教学改革，学生对实验的兴趣得到大幅提升，动手能力得到加强，教学效果得到明显改善，特别是创新性实验的引入，极大地提高了学生查阅文献和科研的能力，学生学习专业课的积极性也得到提高。但教学改革是一个长期的任务，针对教学改革中出现的新问题，今后还应继续对课程进行优化，进一步提高教学效果。
参考文献
[1]赵东江，马松艳，田喜强，等.非化学专业物理化学实验教学改革与实践[J].绥化学院学报，2016，36（12）：129-131.
[2]段海婷，温天曦，饶居华.高校理工科“物理化学实验”教學现状及对策[J].广东化工，2017，44（12）：271-272.
[3]高子舒，李晓杰，徐康宁，等.河套学院物理化学实验教学改革的几点思考[J].河套学院论坛，2017，14（3）：69-70.
[4]张聿平，潘越.从创新训练谈物理化学实验课程的教学改进[J].山东化工，2017，46：181-182.
[5]蔡丹丹，樊友军，董家新.将科学研究融入物理化学实验教学中的设想与探索[J].广东化工，2018，45（3）：185-186.
[6]宁小媚，占亮，周小松，等.物理化学实验教学探讨[J].广东化工，2018，45（3）：223-224.
[7]张杰.物理化学实验的“翻转课堂”教学设计[J].安徽化工，2018，44（1）：139-140.
[8]吴慧敏，艾佑宏.物理化学实验教学改革的初步探索[J].实验室科学，2016，19（4）：116-117.
[9]利明，杜甫佑.物理化学实验教学中培养学生的自主思考和创新实践能力[J].高教学刊，2018，7：22-24.
[10]黄继明，刘润清，吴思展，等.物理化学设计性实验的教学思考与浅探[J].山东化工，2018，47（2）：122-123.
[11]李顺华，吴文胜，郝向英，等.应用型转型背景下地方高校物理化学实验教学改革探究[J].广东化工，2017，44（17）：195-196.
（责编：张宏民）
关键词：胶体与物理化学；实验教学；农业资源专业
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 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
胶体与物理化学是农资专业的一门重要课程，实验教学是胶体与物理化学的重要内容。胶体与物理化学实验是利用物理和化学的方法测定物质性质，是一门涉及多学科的实验课程[1-3]。实验教学的目的在于让学生了解物理化学的基本原理和实验的基本知识，掌握物理化学的实验技能，利用现代物理化学的方法分析解决实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。胶体与物理化学实验的教学的最终目的是培养学生的科研能力和创新能力[4-6]。
1 胶体与物理化学实验教学中存在的问题
随着时代的进步，传统的胶体与物理化学实验教学难以达到农资专业培养的目标，实验教学主要存在以下问题：
1.1 实验内容难以满足农资专业的需求 传统实验教学主要参照化学专业物理化学实验教学内容，选择其中的一些典型实验进行教学。由于这些实验与农资专业关系不紧密，学生对课程兴趣不大，教学效果不佳[7，8]。因此，应该根据农资专业的特点，选择或设计一些实验课程，激发学生的实验兴趣，为专业课程打下基础。
1.2 实验课时和教学仪器较少，影响教学效果 胶体与物理化学实验的课时一般较少，学生进行的实验时间不多，积极性不高，难以获得满意的教学效果[9，10]。胶体与物理化学实验所用仪器一般较为昂贵，仪器台数少，学生多，学生上机操作的时间短，影响教学效果。
1.3 教学方法较为单一 实验课程的教学一般采用教师讲解、学生操作实验、提交实验报告的模式，学生主动学习的能力不足，学习积极性不高。教师对学生成绩的评判难以体现学生真实水平[11]。
2 实验教学改革的对策建议
2.1 加强实验教材体系的建设 实验教材是实验教学的基础，是整个实验教学的重要条件。目前缺乏针对农资专业的专用实验教材。我们针对农资专业的特点，编写了教材。学生通过实验课程的学习发现物理化学与农资专业密切相关，提高了学习兴趣。例如，“利用激光粒度仪测定土壤颗粒的比表面积”的实验，使学生了解土壤的性质。“红外光谱法测定有机分子的结构参数”的实验，使学生初步掌握了有机物的鉴别方法。
2.2 重视学生的课前预习 课前预习是成功完成实验的重要条件，通过课前预习，学生可以掌握该实验的基本原理，了解目的、实验步骤、实验要求和实验难点。因此，我们非常重视学生的课前预习，要求学生认真完成预习报告，将预习报告的成绩计入平时成绩，没有完成预习报告的同学不能进行实验操作。上课时老师可以针对实验中的问题向学生提问，要求学生回答，了解学生对实验的掌握情况。
2.3 合理选择实验内容 为了满足实验教学的需要，我们需对实验项目进行慎重选择，满足农资专业的培养要求，达到提高教学效果的目标。例如，在物质结构方面，可以选择“红外光谱法测定有机分子的结构参数”，在胶体化学方面，可以选择“利用激光粒度仪测定土壤颗粒的比表面积”。在动力学方面，可以选择“旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数”。在电化学方面，可以选择“电势-pH曲线的测定”。在热力学方面，可以选择“分解反应平衡常数的测定”。实验项目见表1。
2.4 增加创新性实验 目前许多大学为了激发大学生的科研兴趣，培养学生的科研能力，一般都设置了一些科研小项目，如“大学生创新性研究项目”、“大学生创新性实验项目”等。这些项目对提高大学生的科研能力具有重要作用。但这些项目主要针对少部分学生开放，且缺乏导师的有效指导，项目的作用受到限制。而胶体与物理化学实验是农资专业学生的专业课程，面向全体学生开放，受众面广，老师可以全程指导。因此在实验课程中有目的的引入一些创新性实验，可以激发学生做实验的兴趣，提高教学效果。针对当地农业资源，可以选择一些创新性物理化学实验。例如，农药残留是学生关心的问题，我们设计了一个菊酯农药在土壤中的降解实验。测定在不同时间菊酯农药在土壤中的含量，了结其降解动态，得到其降解曲线和降解动力学方程，发现降解规律。电导法测定表面活性剂的临界胶团浓度是胶体化学的经典实验，我们在此基础上设计了一个创新性实验，测定河水中表面活性剂的浓度。在河水不同地点取得水样，测定其主要表面活性剂含量，了解生活污水中洗涤剂对河流水质的影响。在设计和实施创新性实验时，应注意以下问题：（1）在设计和实施创新性实验时，需注意实验室现有实验仪器条件，了解各个学生的实验能力，合理安排学生进行实验。由于实验课学时有限，创新性实验的个数不应安排过多，一般以1～2个为宜。（2）创新性实验强调学生的主动性和积极性。老师一般为学生提供研究课题和研究背景，學生需自己查阅文献，设计实验方案，完成实验步骤，独立处理实验数据。老师主要起指导作用。（3）创新性实验应选择一些与农资专业相关的课题，课题难度应适中。题目太大，学生难以开展实验研究，题目太容易，实验达不到培养学生的目的。（4）创新性实验的成绩应纳入学生的实验总评成绩，从而提高学生参与创新性实验的兴趣。 2.5 科学安排实验时间 针对实验课时少、学生多的情况，需要科学安排实验课程。胶体与物理化学实验所需实验时间较长，可以安排整个半天（如：下午）进行实验教学，学生可以完成实验。我们可以把所有实验安排同时进行，学生可以分成数组，每次每个组可以完成一个实验，不同组可以做不同的实验项目，这样可以克服实验仪器台数的不足，各个实验可以统一进行讲解。学生一般在完成1～2个试验后，均能独立完成余下的实验。具体方法如下：以一个班45人为例，假设共有5个不同的实验。我们可以把学生分为15组，每组3人。根据各实验仪器的台数，将这15组又分为3个不同的群，各个群每次完成不同实验，实验每周进行轮换，这样可以充分利用有限的实验仪器进行实验教学。
2.6 重视实验数据处理能力的培养 许多物理化学实验需要进行数据计算和数据处理。例如，“电导法测定表面活性剂临界胶团浓度”这一实验需要画出电导率与表面活性剂浓度的关系图，从图中曲线的拐点找出临界胶团浓度。以前学生一般用坐标纸画出曲线。现在我们要求学生熟练掌握Excel、Origin等软件处理数据，利用计算机处理数据，提高了学生数据处理和数据分析的能力。
2.7 改革实验课程的成绩评定方法 实验课的成绩一般根据学生提交的实验报告进行评定，这种传统方法不能体现学生的真实情况，不利于调动学生做实验的积极性。因此我们需对成绩评定方法进行改革。一般而言，实验课成绩应综合考虑学生预习报告、课堂回答、实验过程、实验报告完成等情况，综合给出各个实验的成绩，最后将各个实验的成绩取平均值，得到学生的总评成绩。实验环节的权重见表2。
3 结语
通过实验课程教学改革，学生对实验的兴趣得到大幅提升，动手能力得到加强，教学效果得到明显改善，特别是创新性实验的引入，极大地提高了学生查阅文献和科研的能力，学生学习专业课的积极性也得到提高。但教学改革是一个长期的任务，针对教学改革中出现的新问题，今后还应继续对课程进行优化，进一步提高教学效果。
参考文献
[1]赵东江，马松艳，田喜强，等.非化学专业物理化学实验教学改革与实践[J].绥化学院学报，2016，36（12）：129-131.
[2]段海婷，温天曦，饶居华.高校理工科“物理化学实验”教學现状及对策[J].广东化工，2017，44（12）：271-272.
[3]高子舒，李晓杰，徐康宁，等.河套学院物理化学实验教学改革的几点思考[J].河套学院论坛，2017，14（3）：69-70.
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[9]利明，杜甫佑.物理化学实验教学中培养学生的自主思考和创新实践能力[J].高教学刊，2018，7：22-24.
[10]黄继明，刘润清，吴思展，等.物理化学设计性实验的教学思考与浅探[J].山东化工，2018，47（2）：122-123.
[11]李顺华，吴文胜，郝向英，等.应用型转型背景下地方高校物理化学实验教学改革探究[J].广东化工，2017，44（17）：195-196.
（责编：张宏民）