复旦大学是我国的重点大学, 其化学系历来就有着重视实验教学的改革传统。物理和化学学科同属于比较复杂的应用型学科体系, 在提高学生理论知识掌握程度的基础之上, 还应当重视通过实验加强学生的实践能力, 确保学生得以顺利发展。随着时代的不断进步, 物理化学实验教学自身存在的一些缺点也逐步暴露, 影响着实验的最终质量和效果。通过本文对新形势下物理化学实验内容的设计以及思考的研究和分析, 以便根据时代的发展而推动物理化学实验的进步, 从而确保教学过程的顺利进行。
一、新形势下物理化学实验内容的设计构想
1、更新实验使用的仪器和设备, 实现传统实验内容的优化升级
针对多项实验新旧仪器和设备的使用效果比较结构来看, 可以取得显著的效果。比如, 通过汽液色谱法对非电解质溶液热力学函数的实验进行测定, 可以将其更换为最新型号的气相色谱仪。研发的最新型号气相色谱仪将所有的温度、流量、压力以及其他参数的设定都将其显示在了电脑软件的界面上, 在一定程度上可以大大降低操作过程中的复杂性, 提高了学生实验操作的方便性, 同时对深入了解主流色谱也起到了一定的感官认识。其中最为重要的是, 数据重复性可以得到有效提高, 以往需要通过10次才可以得到的3次相对误差较小的数据信息, 现今仅仅需要3次就可以达到实验的具体需要, 同时也进一步降低了实验操作的难度性, 且数据也与文献保持着相对吻合的状态, 是一个认可度较高的实验仪器。
2、增加研究性实验的开设, 强化学生技术能力的培养
提高学生在现代表征仪器方面的操作技术, 可以与先进实验教学内容相配合。比如负载型催化剂实验, 在催化技术不断发展的现今社会, 多相催化具备着容易回收、产物易分离等显著特点, 在石油化工领域得到了极为广泛的应用。为此, 让学生充分了解多相催化剂的知识内容是十分关键的, 另外, 部分高校也涉及了相关的实验教学内容。为此, 开设了负载贵金属催化剂苯甲醇氧化的实验课程, 通过实验过程可以扩充学生对多相催化剂的知识内容, 让学生从中了解到多相催化剂在操作过程中的基本要求、判断其活性优劣的基本方法以及影响催化活性的外界因素等等知识内容, 在根据数据的处理和分析工作, 实际了解到与催化剂相关的一些动力学、人力学知识和技术。
二、新形势下物理化学实验内容的相关思考
近几年来, 世界环境问题呈现出日益加剧的情况, 仅仅光催化的使用所造成的环境污染问题就已经成为重点研究的内容之一。为此, 开设了Ti O2光催化废水降解实验课程, 这个实验课程的展开可以让学生了解如何有效治理环境污染。纳米Ti O2自身具有较为稳定的化学性能, 且抗菌效果良好, 在有机物降解过程中不存在二次污染的情况, 属于一种具备优良性质的化学物质。为此, 可以将纳米Ti O2应用于治理环境污染的领域之中, 得以在光催化剂中广泛应用。Ti O2的结构外貌与光催化剂的活性有着较为密切的联系, 通过实验结果可以让学生充分了解环境污染和治理的相关知识, 并在Ti O2结构外貌与光量子效率之间的关系中掌握光催化活性的种种因素, 同时让学生进一步熟悉光催化降解效率的判定标准等相关性知识内容。
从学生技能培养的角度分析, 现代物质基本结构在表征方面所涉及的内容还远远达不到要求, 基于形势下视角下的物理化学实验内容, 在之后的设计过程中应当重视开设一些培养学生技术能力的课程, 比如锆复合氧化物或者负载贵金属样品表面的CO吸附红外光谱测定实验和核磁共振测定液相反速率常数等相关课程内容, 通过一系列动力学活性测试以及相应的物质结构表征方面的实验活动开展, 让学生充分了解到功能材料样品制备技术、物质基本性质表征、样品性质与性能之间本质性关系等方面的知识, 并希望通过长期的训练和研究, 让学生对科研工作的过程有一个基本的掌握, 从而为自身未来关于科研创新的活动参与奠定宝贵的基础, 实现学生的深造和发展。
三、结语
综上所述, 物理化学实验内容教学应当重视学生对知识的掌握能力, 将会学生知识的实践操作, 从而让学生日后更好地参与到科学研究工作之中。为此, 物理化学实验内容应当进行系统研究和分析, 并做出巧妙设计, 教学内容应当与时代接轨, 从中降低实验的验证过程, 提高综合性实验和研究性实验的开展。另外, 要让学生融入到实验内容之中, 提高学生认识问题、分析问题以及解决问题的能力, 从而有效提高学生的创造力和上进心。
摘要：随着现今社会的发展和进步, 教育领域同样面临着不同的发展环境。在新形势的发展推动下, 如何提高物理化学实验课程的教学水平, 培养出优秀的人才队伍, 已经成为课程体系的重要研究内容。本文旨在对复旦大学化学系对物理化学实验教学内容进行适当的调整和处理, 从而深入剖析新形势下物理化学实验内容的设计和思考, 从而为促进学生探索能力和创新研发能力的提高创造条件。
关键词：物理,化学,实验
参考文献
[1] 分子筛孔道限域效应的量子化学计算研究[D].韩冰.中国科学院研究生院 (武汉物理与数学研究所) 2012.
[2] 刘永梅, 张晋芬, 戴维林, 孙立森, 辜敏, 范康年.新形势下物理化学实验内容的设计与思考[J].中国大学教学, 2014, (10) :88-91.