固-液界面接觸角測定實驗的課程思政設計

固-液界面接觸角測定實驗的課程思政設計

引言：

高校課程思政是貫徹落實黨中央關于加強高校思想政治工作和加強高校思想政治理論課建設的要求，培養(yǎng)擔當民族復興大任的時代新人的重要途徑。實驗教學是高校教學中不可或缺的環(huán)節(jié)，而如何在實驗教學中培養(yǎng)學生的思想政治素質，激發(fā)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力，是高校課程思政的核心任務之一。本文將以固-液界面接觸角測定實驗為例，探討如何設計實驗方法和引導學生思考，以提高他們的思想政治素質。

一、實驗目的和背景

固-液界面接觸角測定實驗旨在探究液滴在固體表面上的接觸角現(xiàn)象，指導學生掌握實驗原理和操作方法。固-液界面接觸角是指液滴與固體表面接觸時，液滴與固體表面之間形成的接觸線與固體表面之間形成的夾角。接觸角的大小直接反映了固體表面對液滴的親疏性，影響了液滴的粘附性能和液體在固體表面上的擴散速度。

二、實驗原理和步驟

1.實驗原理：

液滴在固體表面上形成一個穩(wěn)定的接觸角主要受三種力的相互作用：固體表面張力、液體表面張力和固體與液體之間的相互作用力。根據(jù)Young方程，可以得到液滴與固體表面的接觸角公式：cosθ=(σsv-σsl)/σlv，其中θ為接觸角，σsv為固體與液體之間的相互作用力，σsl為液體表面張力，σlv為固體表面張力。

2.實驗步驟：

（1）準備工作：清潔試驗用凸透鏡，將試驗臺面擦拭干凈，固定凸透鏡。

（2）實驗操作：取一小滴水滴在凸透鏡表面，調節(jié)視角觀察水滴在凸透鏡上的形狀，讀取水滴上方懸掛的尺徑。

（3）重復上述操作3次，取平均值，并計算得到接觸角。

三、實驗設計與思政結合

1.實驗設計：

（1）理論聯(lián)系實際：在實驗操作前，可以先介紹固-液界面接觸角在日常生活或工程領域的應用，如潤濕材料的選擇、涂層技術等。通過了解這些實際問題，可以引導學生在實驗中充分思考和探索。

（2）團隊合作與分工：將學生分成小組，每個小組有2-3名學生，共同協(xié)作完成實驗。在實驗過程中，要鼓勵學生互相合作、相互幫助，培養(yǎng)他們的團隊合作和溝通能力。

（3）數(shù)據(jù)記錄與分析：要求學生記錄實驗數(shù)據(jù)，并對實驗結果進行分析和總結?？梢砸龑W生思考液滴在凸透鏡上的接觸角與液體性質、凸透鏡材質等因素之間的關系，以及如何利用接觸角實驗結果應用到實際生活和科研中。

2.思政引導：

（1）愛國主義教育：可借此實驗培養(yǎng)學生的愛國情懷，引導他們思考如何運用固-液界面接觸角相關知識和技術手段，為國家的科研、工程和生產(chǎn)服務。

（2）創(chuàng)新精神培養(yǎng)：在實驗設計中，可以要求學生提出改進實驗的意見或思考如何應用固-液界面接觸角研究領域的新問題。鼓勵學生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)新意識。

（3）社會責任感培養(yǎng)：在實驗結果分析和討論環(huán)節(jié)，可以引導學生思考液滴與固體表面接觸角對環(huán)境污染和資源利用的影響。鼓勵學生反思自己的生活行為和科研工作對環(huán)境的影響，培養(yǎng)他們的社會責任感和環(huán)保意識。

結語：

通過固-液界面接觸角測定實驗的設計和思政引導，可以使學生在實驗中不僅掌握實驗原理和操作技能，還能培養(yǎng)他們的團隊合作精神、創(chuàng)新思維和社會責任感。這種基于實驗的課程思政設計，不僅提高了學生的思想政治素質，更加強了他們的實踐能力和創(chuàng)新意識，為培養(yǎng)擔當民族復興大任的時代新人奠定了堅實基礎通過固-液界面接觸角測定實驗，學生可以深入了解液滴在凸透鏡上的接觸角與液體性質、凸透鏡材質等因素之間的關系。同時，在思政引導中，學生可以培養(yǎng)愛國情懷，思考如何運用固-液界面接觸角相關知識和技術手段為國家的科研、工程和生產(chǎn)服務。此外，通過實驗設計和改進的過程，學生可以培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提升實踐能力和創(chuàng)新意識。同時，引導學生思考液滴與固體表面接觸角對環(huán)境污染和資源利用的影響，培養(yǎng)社會責任感和環(huán)保意識。綜