一、課程的地位、作用和任務
基礎化學實驗是面向化學類及材料專業的理工科專科生開辦的實驗課程。數學學本質上是一門實驗科學。化學實驗是科學實驗的先驅,彰顯了大多數科學實驗的共性,在實驗思想、實驗方式以及實驗手段等方面是各學科科學實驗的基礎。化學實驗課覆蓋面廣,具有豐富的實驗思想、方法、手段,同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練,是培養中學生科學實驗能力、提高科學素養的重要基礎。它在培養中學生嚴謹的治學心態、活躍的創新意識、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面具有其他實踐類課程不可取代的作用。
本課程的具體任務是:
1.培養中學生的基本科學實驗技能,增強中學生的科學實驗基本素養,使中學生初步把握實驗科學的思想和技巧。培養中學生的科學思維和創新意識,使中學生把握實驗研究的基本技巧,提升中學生的剖析能力和創新能力。
2.提升中學生的科學素質,培養中學生理論聯系實際和實事求是的科學作風,認真嚴謹的科學心態,積極主動的探求精神,遵循紀律,團結協作,愛惜公共財產的優良品德。
二、能力培養基本要求
1.獨立實驗的能力——能夠通過閱讀實驗教材、查詢有關資料和思索問題,把握實驗原理及技巧、做好實驗前的打算;正確使用儀器及輔助設備、獨立完成實驗內容、撰寫合格的實驗報告;培養中學生獨立實驗的能力,逐漸產生自主實驗的基本能力。
2.剖析與研究的能力——能夠融合實驗原理、設計思想、實驗方式及相關的理論知識對實驗結果進行剖析、判斷、歸納與綜合。把握通過實驗進行化學現象和化學規律研究的基本技巧,具有初步的剖析與研究的能力。
3.理論聯系實際的能力——能夠在實驗中發覺問題、分析問題并學習解決問題的科學方式,逐漸增強中學生綜合運用所學知識和技能解決實際問題的能力。
4.創新能力——能夠完成符合規范要求的設計性、綜合性內容的實驗,進行初步的具有研究性或創意性內容的實驗,迸發中學生的學習主動性,逐漸培養中學生的創新能力。
三、分層次教學基本要求
我校學院化學實驗分兩學期開辦,第一學期實驗課以基礎性實驗為主,對于基礎性實驗,必須完成規定的實驗內容;第二學期實驗課包括基礎性實驗、綜合性、設計性和探求研究性實驗,中學生可依照自己的專業方向、學分要求及特長愛好物理實驗研究性實驗報告,認真選擇實驗層次、實驗題目。
設計性實驗的難度小于其他實驗,通常安排中學生用整個晚上的時間來完成,并要求在實驗完成后寫出一份比較詳盡完整的實驗報告。中學生可依照自己的知識結構、興趣及預習情況選擇設計性實驗。實驗報告要求對數據處理的結果作出剖析,非常是寫出實驗過程中所用的操作方式和方法,怎么促使檢測結果更符合實際,實驗中有哪些問題怎樣解決以及做實驗的心得感受和收獲等。
探求研究性實驗是與科學研究緊密結合的實驗,要求中學生在把握實驗原理和儀器使用的基礎上自己獨立完成實驗,班主任起指導的作用,以達到鼓勵中學生獨立思索、提出問題、有所創新的目的。中學生可依照自己的能力完成部份或全部實驗內容,要求中學生以科研論文的方式遞交實驗報告。
(1)基礎性實驗題目
實驗1拉伸法檢測彈性撓度
實驗2水的表面張力系數測定
實驗3直流平衡電橋測內阻
實驗5霍爾效應的研究
實驗6借助霍耳效應測磁場
實驗7光的等厚干涉
實驗8液體旋光率的測定
實驗9熱電偶測溫技術
實驗10氣溫傳感器技術
實驗11空氣比熱容比的檢測
實驗12密立根油滴實驗測定電子電荷
實驗13光電效應檢測普朗克常數和金屬逸出功
實驗14邁克爾遜和法布里-珀羅兩用干涉儀的調節和使用
實驗15居里體溫檢測
實驗16分光計的調節和介質折射率的檢測
實驗17光柵衍射及光柵常數的檢測
實驗18光的衍射
實驗19全息拍照
(2)綜合設計性實驗題目
實驗20示波器的原理與使用
實驗21弗蘭克赫茲實驗
實驗22多普勒效應
實驗23內阻應變式傳感
實驗24擺震動實驗研究
實驗25RLC電路
實驗26交流電橋
實驗27熱學設計性實驗
實驗28光的偏振光
(3)研究創新性實驗題目
實驗29高溫等離子體射流聚合物表面改性
實驗30低壓二氧化碳直流擊穿特點
實驗31低壓二氧化碳直流放電伏安特點
實驗32直流輝光放電的靜電探針確診
實驗33X射線綜合實驗
實驗34帕爾貼效應
實驗35原子力顯微鏡
實驗36掃描隧洞顯微鏡
實驗37分光計調整與應用的綜合研究
實驗38巨磁內阻效應及應用
實驗39光纖光學與LD特點實驗
實驗40液晶光電效應
實驗41磁滯回線與居里點
實驗42液晶元件制備與測試
四、物理實驗課的教學環節及基本要求
1.預習
實驗課前要認真預習物理實驗研究性實驗報告,弄明白此次實驗的目的要求,根據哪些原理和公式,有哪些近似條件和要求;使用哪些實驗方式,非常是基本的檢測方式;使用哪些實驗儀器以及要注意哪些問題等。在此基礎上,課前要認真寫好實驗預習報告中的實驗目的、實驗原理和內容(簡略闡述實驗的理論根據,以及要檢測的是哪些量,寫出待檢測估算公式的簡略推論過程,畫出有關的原理圖、電路圖、光路圖等)、列出主要實驗儀器的名稱、型號、規格等,簡略地說明實驗的關鍵步驟及主要注意事項,并在實驗數據記錄紙上畫好實驗數據記錄表格。凡預習不合格者不容許做實驗。
2.實驗操作
到實驗室后要遵循有關的規章制度,愛惜儀器設備,注意安全。動手之前要先了解儀器的性能、規格、使用方式和操作規則。做完實驗,要將實驗數據交給班主任檢測,得到認可簽字后,將儀器歸整復原好,方可離開實驗室。
3.實驗報告要求
在實驗預習報告的基礎上,完成實驗報告。實驗中測得的數據要用表格方式寫入實驗報告中(并將原始記錄附在報告中),正確表示有效位數和單位,按每位實驗的數據處理與要求給出實驗結果(寫明化學量和單位)。
討論:對實驗中存在的問題、對難于定量估算的偏差誘因結合自己的實驗數據做具體剖析,強調主要偏差形成的緣由、對實驗的進一步的看法、見解、以及須要與班主任討論的問題等。
完成實驗中的思索題。
4.設計性和研究性實驗要以研究論文的方式遞交報告:
按照選題查閱資料,按照實驗要求查找相關資料,確定實驗方案,包括理論根據、實驗方式、具體參數設計、選用儀器和具體操作步驟等。以研究論文的方式遞交報告,包括摘要,序言,實驗原理與內容,實驗方案,操作步驟,數據剖析與處理,推論等內容。
五、考勤及評分要求:
1.不遲到(按規定時間準時到實驗室上課),遲到15分鐘以上(含15分鐘)者,取消該次實驗的上課資格,遲到15分鐘以內的,任課班主任將按情況對本次實驗進行扣分。
2.實驗完成后班主任要在數據記錄本上簽字,將實驗儀器整理完畢,才可以離開實驗室。
3.事假事宜:病假必需要有診所的證明;請假通常不予批準,特殊情況需持中學生所在系的補習員簽字并蓋院系私章,送綜合樓307再決定怎么處理。
4.無故缺兩次實驗,則本學期實驗成績不合格,一年后重修。
5.禁止剽竊報告和帶著朋友報告做實驗;假如發覺剽竊報告的中學生,本次實驗按0分處理。
六、實驗課考評辦法
1.平常成績考評(占總成績的70%,):
預習報告10%、課堂操作40%,考評的重點是:理論聯系實際能力、實驗操作能力、數據記錄及實驗方案的設計能力。預習報告檢測規定、原始記錄登記規定、基礎性實驗和大部份綜合設計性實驗一人一組。
實驗報告50%,考評的重點是:數學圖象的構建、實驗原理的理解、數據處理方式、實驗結果的剖析、總結與思索,以及實驗報告的規范性與正確性等。每位實驗題目由參與此實驗的班主任討論,擬定統一的評分標準。
2.期終面試考評(占總成績的30%):
期終面試考評的重點是:對基本的數學圖象、實驗原理的理解,對實驗技能的把握。