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【摘要】随着物理化学实验仪器设备的自动化水平越来越高，物理化学实验过程得到了简化，实验效率也随之提高但是，对于高校学生来说，这同时也简化了一些学习环节，甚至影响物理化学实验的教学效果。如何合理的做实验，通过实验来强化教学质量就成为关键的问题。
【关键词】物理化学实验；自动化；教学质量
1加强实验前的预习准备
传统的实验预习是实验之前教师将实验原理、方法步骤、注意事项等布置为学生的课前预习，再通过一系列方法检查学生预习情况，并记入平时成绩[2]。在实验仪器自动化的新形式下如何做好实验前的预习对提升教学质量起着至关重要的作用。我们通过长期的教学体会到：在实验之前不仅要求学生要熟悉实验原理、实验步骤及实验注意事项等，还要把相关仪器设备的原理、构造、操作方法及实验数据处理方法作为一项重要预习的内容。这样可以有效的避免学生盲目的按照实验步骤做完实验从实验软件上得出数据后直接写实验报告而不继续深入思考的问题。另外，利用学校网络资源，把物理化学实验教学的相关材料制作成网页展示在学校网页上。这样在实验开始前，学生除了利用实验教材或讲义进行实验预习外，还可以上网预习相关的实验内容。不但可以了解到相关的实验原理、实验步骤和数据处理方法等，还可以更为直观地了解到相关仪器设备的原理、构造、操作方法及注意事项等。
2优化实验教学模式
传统的实验教学模式是教师在实验之前往往要花大量的时间来介绍实验的原理、实验步骤及实验注意事项等，并且做演示实验。这样在有效的教学课时时间内就缩短了学生自己动手实验的时间。我们认为，在做好第1点中所提及的实验预习后，上实验课之时，可以适当的缩短实验前的讲解，重点介绍一下实验过程中的注意事项后，尽快学生进入实验。由于采用的是自动化的实验仪器，新条件下的实验要比传统仪器条件下的实验更简单方便。学生在实验过程中就会有大量空余的时间。这时，就可以让学生结合自己的预习和教师的讲解对整个实验原理过程进行思考。进一步加深学生对整个实验的理解，而不会出现因为实验过程的自动化学生坐等实验结果等不良现象的发生。
3加强实验数据处理训练
由于现代化的实验仪器及计算机技术的发展，把物理化学实验推入了自动化时代。虽然说物理化学实验的自动化是科学进步的象征，但是有利也有弊。利在于其自动化进程加速了现代科学研究的步伐，给科研工作者带来了其大的便利。弊在于对于学习科学知识的学生来说，其自动化进程反而忽略了对学生某些方面的训练，尤其是计算机对实验数据的自动处理功能对训练学生这方面的能力有极大的阻碍作用。不过只要我们处理得当还是可以消除这方面的影响。一方面，我们要求学生利用自动化的物理化学仪器设备进行完整的实验并得出实验结果。另一方面，我们还要要求学生回去以后采取相应的实验数据处理方法进行人工处理。最后，让学生把仪器得出的结果与自己手动处理的结果进行对比，看看是否存在差异，如果差异过大分析其原因，找出原因并修正后重复处理直到得出正确结果。这样做有利于学生及时发现自己在实验处理方面不足，而不是等到老师改完实验报告后学生才知道自己结果处理错了，这时很多学生往往会不求甚解。而采用学生自行处理的结果与仪器处理结果对比的方法，学生能通
过对比及时发现自己所处理结果不正确，并会下意识的去思考为什么。这样做可以很好的调动学生学习的主动性，有效的解决了学生在自动化仪器条件下的懒惰心理。化学反应工程设计高等数学、化工原理、物理化学、化工热力学、传递工程等学科知识，数学推导比较繁琐复杂，因此，在教学过程中，应采用灵活多变的教学方式，精心设计，举一反三，培养学生工程分析的能力。在讲课方式上，除了应用对比法（如完成相同工业产量，间歇反应器、平推流反应器、全混流反应器反应的体积对比，宏观动力学和微观动力学的对比等）、归纳法（如停留时间分布的模型及利弊等）、优化法（如全混流反应器串联的优化方式、多段反应器各段转化率、反应温度优化等）等，教师还应积极创设问题情境，采用“问题解决式”教学法，在教学过程中，教师应在熟悉掌握学生的知识基础、接受能力际情况，调动和发挥学生学习的主动性，使他们通过积极的思考、操作和演练，使学生体验知识的生成过程。例如在学习固定床反应器时，让学生
依据合成氨工艺提出使用的反应器类型，并且根据所学反应工程学的基础理论，说出为什么要使用这种反应器类型。或者是让学生根据工厂实际需要，对所需要的反应器进行设计等，让学生分组展开讨论、汇总回报，促使学生理论学习与实践的结合，培养学生的工程实践意识和解决工业生产中遇到的实际问题的能力。在教学过程中，笔者根据化学反应工程课程的特点，采用多媒体教学设计的理论方法进行多媒体教学[6-7]。多媒体技术把文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息有机结合起来，为学生形象直观的交互的学习模式，有利于师生间的互动交流和激发学生学习兴趣。在《化学反应工程》引入人多媒体教学模式后，能够生动形象地模拟反应器操作的动画仿真或播放工程实践操作过程中的各种影像资料。这样不仅解决了课程教学中的难题，使学生容易接受，而且丰富了教学内容，提高了课堂教学效果，培养了工程观念。但在教学实践中，一定要边讲边播放，控制好播放速度，控制课堂教学节奏，使课堂教学与学生的思维和谐一致；同时要结合板书，例如在讲解本征动力学模型公式的推导要中，要结合板书写出具体的公式推导过程，控制讲解的方式和速度，使学生的思维跟上教师的节奏。因此在化学工程教学中采用多媒体教学和板书相结合，可以使二者更好的互补，从而提高学生的学习效率。
4改革课程考核方式，完善课堂教学效果评价体系。考试是教学过程的指挥棒，考什么，怎样考，如何评价学生的学习成绩，对激发学生的学习兴趣非常重要。化学反应工程是一门工业实践和理论紧密结合的课程，在解决工程问题实践中，需要用到一些图表和繁琐难记的公式，在反应器和设计时也需要一些管道的标准规格尺寸等，因此，不易采用闭卷考试对学生对教学内容的结果进行评价。为了让学生能够学好化学反应工程，改变以记忆为主的应试式的学习方法，必须对化学反应工程课程在考试形式和成绩评定上进行了改革与尝试。本课程在进行学生成绩测评时采用综合考试方式，将学生的平时表现和期末考试结合起来评判。其中平时表现成绩占总成绩的30%，主要包括：出勤情况，听课情况及完成作业情况等，占10%，小论文的写作及在课堂讨论中的参与情况，占20%。期末考试采用开卷方式，占总成绩的70%。考试题目侧重于考查学生对知识点的理解和应用，考核学生根据所学理论知识分析、判断和解决问题的能力。对于计算题的判卷中过程而不注重结果，主要看其思路及对公式的灵活掌握应用情况，充分发挥考试对学生学习的激励导向作用。
参考文献：
[1]赵玲，许志美，曹发海，等.科研提高教学品质一科研成果在化学反应工程课程建设中的“四进”[J].化工高等教育，2008，91（3）：43一45.
[2]李克东，谢幼如.多媒体组合教学设计[M].北京：科学出版社，1997.
【关键词】物理化学实验；自动化；教学质量
1加强实验前的预习准备
传统的实验预习是实验之前教师将实验原理、方法步骤、注意事项等布置为学生的课前预习，再通过一系列方法检查学生预习情况，并记入平时成绩[2]。在实验仪器自动化的新形式下如何做好实验前的预习对提升教学质量起着至关重要的作用。我们通过长期的教学体会到：在实验之前不仅要求学生要熟悉实验原理、实验步骤及实验注意事项等，还要把相关仪器设备的原理、构造、操作方法及实验数据处理方法作为一项重要预习的内容。这样可以有效的避免学生盲目的按照实验步骤做完实验从实验软件上得出数据后直接写实验报告而不继续深入思考的问题。另外，利用学校网络资源，把物理化学实验教学的相关材料制作成网页展示在学校网页上。这样在实验开始前，学生除了利用实验教材或讲义进行实验预习外，还可以上网预习相关的实验内容。不但可以了解到相关的实验原理、实验步骤和数据处理方法等，还可以更为直观地了解到相关仪器设备的原理、构造、操作方法及注意事项等。
2优化实验教学模式
传统的实验教学模式是教师在实验之前往往要花大量的时间来介绍实验的原理、实验步骤及实验注意事项等，并且做演示实验。这样在有效的教学课时时间内就缩短了学生自己动手实验的时间。我们认为，在做好第1点中所提及的实验预习后，上实验课之时，可以适当的缩短实验前的讲解，重点介绍一下实验过程中的注意事项后，尽快学生进入实验。由于采用的是自动化的实验仪器，新条件下的实验要比传统仪器条件下的实验更简单方便。学生在实验过程中就会有大量空余的时间。这时，就可以让学生结合自己的预习和教师的讲解对整个实验原理过程进行思考。进一步加深学生对整个实验的理解，而不会出现因为实验过程的自动化学生坐等实验结果等不良现象的发生。
3加强实验数据处理训练
由于现代化的实验仪器及计算机技术的发展，把物理化学实验推入了自动化时代。虽然说物理化学实验的自动化是科学进步的象征，但是有利也有弊。利在于其自动化进程加速了现代科学研究的步伐，给科研工作者带来了其大的便利。弊在于对于学习科学知识的学生来说，其自动化进程反而忽略了对学生某些方面的训练，尤其是计算机对实验数据的自动处理功能对训练学生这方面的能力有极大的阻碍作用。不过只要我们处理得当还是可以消除这方面的影响。一方面，我们要求学生利用自动化的物理化学仪器设备进行完整的实验并得出实验结果。另一方面，我们还要要求学生回去以后采取相应的实验数据处理方法进行人工处理。最后，让学生把仪器得出的结果与自己手动处理的结果进行对比，看看是否存在差异，如果差异过大分析其原因，找出原因并修正后重复处理直到得出正确结果。这样做有利于学生及时发现自己在实验处理方面不足，而不是等到老师改完实验报告后学生才知道自己结果处理错了，这时很多学生往往会不求甚解。而采用学生自行处理的结果与仪器处理结果对比的方法，学生能通
过对比及时发现自己所处理结果不正确，并会下意识的去思考为什么。这样做可以很好的调动学生学习的主动性，有效的解决了学生在自动化仪器条件下的懒惰心理。化学反应工程设计高等数学、化工原理、物理化学、化工热力学、传递工程等学科知识，数学推导比较繁琐复杂，因此，在教学过程中，应采用灵活多变的教学方式，精心设计，举一反三，培养学生工程分析的能力。在讲课方式上，除了应用对比法（如完成相同工业产量，间歇反应器、平推流反应器、全混流反应器反应的体积对比，宏观动力学和微观动力学的对比等）、归纳法（如停留时间分布的模型及利弊等）、优化法（如全混流反应器串联的优化方式、多段反应器各段转化率、反应温度优化等）等，教师还应积极创设问题情境，采用“问题解决式”教学法，在教学过程中，教师应在熟悉掌握学生的知识基础、接受能力际情况，调动和发挥学生学习的主动性，使他们通过积极的思考、操作和演练，使学生体验知识的生成过程。例如在学习固定床反应器时，让学生
依据合成氨工艺提出使用的反应器类型，并且根据所学反应工程学的基础理论，说出为什么要使用这种反应器类型。或者是让学生根据工厂实际需要，对所需要的反应器进行设计等，让学生分组展开讨论、汇总回报，促使学生理论学习与实践的结合，培养学生的工程实践意识和解决工业生产中遇到的实际问题的能力。在教学过程中，笔者根据化学反应工程课程的特点，采用多媒体教学设计的理论方法进行多媒体教学[6-7]。多媒体技术把文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息有机结合起来，为学生形象直观的交互的学习模式，有利于师生间的互动交流和激发学生学习兴趣。在《化学反应工程》引入人多媒体教学模式后，能够生动形象地模拟反应器操作的动画仿真或播放工程实践操作过程中的各种影像资料。这样不仅解决了课程教学中的难题，使学生容易接受，而且丰富了教学内容，提高了课堂教学效果，培养了工程观念。但在教学实践中，一定要边讲边播放，控制好播放速度，控制课堂教学节奏，使课堂教学与学生的思维和谐一致；同时要结合板书，例如在讲解本征动力学模型公式的推导要中，要结合板书写出具体的公式推导过程，控制讲解的方式和速度，使学生的思维跟上教师的节奏。因此在化学工程教学中采用多媒体教学和板书相结合，可以使二者更好的互补，从而提高学生的学习效率。
4改革课程考核方式，完善课堂教学效果评价体系。考试是教学过程的指挥棒，考什么，怎样考，如何评价学生的学习成绩，对激发学生的学习兴趣非常重要。化学反应工程是一门工业实践和理论紧密结合的课程，在解决工程问题实践中，需要用到一些图表和繁琐难记的公式，在反应器和设计时也需要一些管道的标准规格尺寸等，因此，不易采用闭卷考试对学生对教学内容的结果进行评价。为了让学生能够学好化学反应工程，改变以记忆为主的应试式的学习方法，必须对化学反应工程课程在考试形式和成绩评定上进行了改革与尝试。本课程在进行学生成绩测评时采用综合考试方式，将学生的平时表现和期末考试结合起来评判。其中平时表现成绩占总成绩的30%，主要包括：出勤情况，听课情况及完成作业情况等，占10%，小论文的写作及在课堂讨论中的参与情况，占20%。期末考试采用开卷方式，占总成绩的70%。考试题目侧重于考查学生对知识点的理解和应用，考核学生根据所学理论知识分析、判断和解决问题的能力。对于计算题的判卷中过程而不注重结果，主要看其思路及对公式的灵活掌握应用情况，充分发挥考试对学生学习的激励导向作用。
参考文献：
[1]赵玲，许志美，曹发海，等.科研提高教学品质一科研成果在化学反应工程课程建设中的“四进”[J].化工高等教育，2008，91（3）：43一45.
[2]李克东，谢幼如.多媒体组合教学设计[M].北京：科学出版社，1997.