思维能力导向的线上物理化学实验课程建设与应用

doi:10.3866/PKU.DXHX202210084

大学化学 >> 2023, Vol. 38 >> Issue (9): 39-46.doi: 10.3866/PKU.DXHX202210084

思维能力导向的线上物理化学实验课程建设与应用

闫华(), 吴俊勇, 吴树昌, 陈浩, 陈章新, 钟爱国, 金燕仙

台州学院医药化工学院, 浙江台州 318000

收稿日期:2022-10-27 录用日期:2023-01-16 发布日期:2023-09-21
通讯作者: 闫华 E-mail:hyan@tzc.edu.cn
基金资助:
教育部产学合作协同育人项目(201901116018);浙江省一流课程(浙教办函〔2021〕195号)

Development and Application of an Online Thinking-Ability-Oriented Course of Physical Chemistry Experiment

Hua Yan(), Junyong Wu, Shuchang Wu, Hao Chen, Zhangxin Chen, Aiguo Zhong, Yanxian Jin

School of Pharmaceutical and Chemical Engineering, Taizhou University, Taizhou 318000, Zhejiang Province, China

Received:2022-10-27 Accepted:2023-01-16 Published:2023-09-21
Contact: Hua Yan E-mail:hyan@tzc.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

为了解决物理化学实验课程学习难度大与课堂教学时间少的矛盾，弥补传统的物理化学实验教学“重过程、轻结果”的缺点，建设了线上物理化学实验课程。线上物理化学实验课程通过实验原理和仪器操作视频、实验习题、问题讨论等模块，完成知识、技能和思维能力的培养，与线下实验操作训练形成良好的互补关系。线上物理化学实验课程为翻转传统的物理化学实验课堂提供了前提条件，明显提高了教学效果。

关键词: 物理化学实验, 线上, 翻转课堂, 一流课程

Abstract:

An online course of physical chemistry experiment was developed. The primary goal of the course is to bridge the gap between the challenges posed by physical chemistry experiment and limited classroom teaching time. Moreover, we anticipate that the course will compensate for the shortcomings of traditional physical chemistry experiment teaching, which emphasizes the process and ignores the results. This online course should cultivate student knowledge, skills, and thinking ability through modules, such as experimental principles, instrument operation simulation, experimental exercises, and problem solving. Furthermore, the course can serve as a remarkable complementary approach to offline experimental operation training. The online course of physical chemistry experiment provides a prerequisite for flipping the traditional classroom of physical chemistry experiment and significantly improves teaching effects.

Key words: Physical chemistry experiment, Online, Flipped classroom, First-class courses

闫华, 吴俊勇, 吴树昌, 陈浩, 陈章新, 钟爱国, 金燕仙. 思维能力导向的线上物理化学实验课程建设与应用[J]. 大学化学, 2023, 38(9): 39-46.

Hua Yan, Junyong Wu, Shuchang Wu, Hao Chen, Zhangxin Chen, Aiguo Zhong, Yanxian Jin. Development and Application of an Online Thinking-Ability-Oriented Course of Physical Chemistry Experiment[J]. University Chemistry, 2023, 38(9): 39-46.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202210084

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2023/V38/I9/39

图/表 7

图1

表1

表2

表3

图2

图3

图4

实验项目	设计的问题
纯物质液体饱和蒸气压的测定	1. 该实验直接测量的物理量是什么？如何计算摩尔蒸发焓？ 2. 测定T、p时是否需要达到相平衡？如何判断是否达到相平衡？ 3. 如果装置漏气，是否影响测定结果的准确性？
蔗糖转化反应速率常数的测定	1. 本实验直接测量的物理量是什么？用什么仪器测定？ 2. 酸在这里起到什么作用？其浓度需要控制吗？ 3. 如何求得该反应的速率系数k？
原电池电动势的测定及其应用	1. 本实验直接测定的物理量是什么？用什么仪器测电动势？ 2. 如何测定一个电极的标准电极电势？ 3. 如何用电化学的方法测定化学反应的热力学参数？

序号	题目
1	饱和蒸气压的测定实验不需要的仪器是 (A) 温度计；(B) 压力差计；(C) 压力计；(D) 温差计
2	通过纯液体饱和蒸气压的测定，可以得到的是 (A) 沸点；(B) 饱和蒸气压；(C) 摩尔蒸发焓；(D) 以上都可以
3	日常生活所用高压锅内，水沸腾时的温度为 (A) 100 ℃；(B) 大于100 ℃；(C) 小于100 ℃；(D) 无法判断
4	水热反应釜是一种恒容的密闭反应装置，其反应温度一般 (A) 低于100 ℃；(B) 可高于100 ℃；(C) 应在0–100 ℃；(D) 应在25–100 ℃
5	真空装置是实验室常用的仪器设备，下面仪器不需要真空条件的是 (A) 真空干燥箱；(B) 冷冻干燥仪；(C) 旋转蒸发仪；(D) 普通烘箱
6	某一纳米材料在180 ℃水介质条件下反应，请估算反应体系的压力为多少？
7	水热反应釜最大工作压力不超过3 MPa，试通过计算说明反应温度不能超过多少？
8	将葡萄糖在180 ℃水介质条件下碳化可以制备碳材料，该反应选用什么反应器比较合适？

序号	项目名称
1	滩涂海泥的矿物组成及其对亚甲基蓝的吸附
2	不同络合剂对Pd/MWCNTs催化剂的甲酸电催化氧化性能影响
3	利用有机化凹凸棒石颗粒制备W/O型Pickering乳液
4	取代乙烷交叉式与重叠式稳定性的密度泛函理论研究
5	用自然原子轨道电荷估测取代吡啶的pK_a值

1	物理化学实验原理与技术. [2022-10-16]. https://www.zjooc.cn/course/2c91808481b87f5e0181e5ddda676557.
2	物理化学实验原理与技术. [2022-10-16]. https://higher.smartedu.cn/course/62fd6c6a1fdc0303f43aab26.
3	郭建鹏.中国大学教学,2021,(6),77.
4	AkçayirG.;AkçayirM.Comput. Educ.2018,126,334. doi: 10.1016/j.compedu.2018.07.021
5	StrelanP.;OsbornA.;PalmerE.Educ. Res. Rev.2020,30,100314. doi: 10.1016/j.edurev.2020.100314
6	李秋艳;王晓军;朱倩;周颖;钱香芸.大学化学,2021,36(7),2010086.
7	王旭珍;王新葵;宋雪旦;王新平;石川;纪敏;田东旭;陈冰冰.中国大学教学,2019,(5),38.
8	周莉;李澄.化学教育,2021,42(16),66.

[1]	蒋俊, 兰泉, 郑媛, 查正根. 基于“翻转课堂+慕课”教学模式下有机化学实验英文课程的教学探索与实践[J]. 大学化学, 2025, 40(9): 279 -286 .
[2]	马雯雯, 刘丽艳, 殷成阳, 张红丹, 孔莲, 魏娜, 于湛, 赵震. 基于BOPPPS模型的化学专业英语线上线下混合式教学模式的探索[J]. 大学化学, 2025, 40(9): 287 -294 .
[3]	张岩, 周立敏, 曹晓燕, 包木太. 人工智能在海洋特色物理化学综合实验中的应用探索[J]. 大学化学, 2025, 40(9): 118 -125 .
[4]	朱万春, 周兵, 谢腾峰, 管景奇, 赵旭. 物理化学综合设计实验教学思考与体会[J]. 大学化学, 2025, 40(8): 33 -37 .
[5]	华鑫, 刘松琴. 基于主题研讨的光谱分析化学教学实践研究[J]. 大学化学, 2025, 40(7): 106 -111 .
[6]	陈玉静, 欧阳红群, 赵丹, 褚燕燕, 乔正平. 物理化学实验“三组分液-液相图的测绘”内容编写及讲授建议[J]. 大学化学, 2025, 40(7): 359 -366 .
[7]	阳耀月, 贾维尚, 马朝霞, 姜晓乐, 吴亚娟. 民族高校物理化学实验混合式一流课程创新教学设计及实践[J]. 大学化学, 2025, 40(7): 71 -78 .
[8]	田福平, 戴岳, 黄斐斐, 王瑜, 王新葵, 王旭珍, 姜文凤. 物理化学实验课程思政的建设与实践[J]. 大学化学, 2025, 40(6): 22 -27 .
[9]	唐冬雁, 姜艳秋, 郝素娥, 杜耘辰, 张立珠, 刘志刚. 融合优势资源与聚焦多元培养的非化类大学化学一流课程建设[J]. 大学化学, 2025, 40(6): 71 -76 .
[10]	李运超, 原弘, 淳远, 王晓葵, 田福平, 白云山, 刘永梅, 朱万春, 宋淑娥, 吴忠云, 王立, 李玉峰, 张剑荣, 张树永. 物理化学实验操作规范建议——电学性质测量[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 165 -177 .
[11]	田福平, 白云山, 朱万春, 李玉峰, 刘永梅, 宋淑娥, 原弘, 吴忠云, 王立, 王晓葵, 淳远, 张剑荣, 张树永. 物理化学实验操作规范建议——热学性质测量[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 157 -164 .
[12]	吴忠云, 王立, 王晓葵, 朱万春, 淳远, 田福平, 刘永梅, 白云山, 原弘, 李玉峰, 宋淑娥, 张剑荣, 张树永. 物理化学实验操作规范建议——压力测量与控制[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 137 -147 .
[13]	宋淑娥, 王晓葵, 刘永梅, 朱万春, 原弘, 田福平, 白云山, 李运超, 王立, 吴忠云, 淳远, 张剑荣, 张树永. 物理化学实验操作规范建议——黏度、密度和光学性质测量[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 148 -156 .
[14]	朱万春, 刘永梅, 王立, 白云山, 宋淑娥, 王晓葵, 吴忠云, 原弘, 李运超, 田福平, 淳远, 张剑荣, 张树永. 物理化学实验操作规范建议——温度测量与控制[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 128 -136 .
[15]	淳远, 刘永梅, 田福平, 原弘, 宋淑娥, 朱万春, 李运超, 吴忠云, 王晓葵, 白云山, 王立, 张剑荣, 张树永. 物理化学实验操作规范建议——胶体和表面化学性质、分子结构与性质测量[J]. 大学化学, 2025, 40(5): 178 -188 .

思维能力导向的线上物理化学实验课程建设与应用

Development and Application of an Online Thinking-Ability-Oriented Course of Physical Chemistry Experiment

RichHTML

PDF

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 7

参考文献 8

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0