科教融汇、多维贯通的化学化工实验教学新范式建设——以化学化工国家级实验教学示范中心(浙江工业大学)为例

化学化工国家级实验教学示范中心(浙江工业大学)全面聚焦创新型人才培养,秉承学校“艰苦创业、开拓创新、争创一流”的精神传统,遵循“创新主导、多元融合、寓教于研、协同育人”理念,探索了以“科教融汇、多维贯通”为特色的人才培养模式,建立了“理工一体、理实一体”化学化工实验教学新体系,打造了“虚实结合、理工融合”化学化工实验教学新平台,创建了“基础与创新并重,化学化工全覆盖”的创新创业教育新机制,形成了具有鲜明工科院校特色的化学化工实验教学新范式,有效提升了学生实践能力与创新精神,取得的成果可为其它同类高校实验室的建设和管理提供借鉴、参考。

国家级实验教学示范中心建设中虚实结合实践课程的探索与实践——以化学化工国家级实验教学示范中心(安徽大学)为例

化学化工国家级实验教学示范中心(安徽大学)以培养具有社会责任感,富于人文情怀、科学精神和国际视野,服务国家和区域经济社会发展的高素质创新人才为培养目标,在工程专业认证和新工科建设的背景下,中心积极推进虚实结合实践类课程的建设。通过模拟生产现场真实场景,提升了师生互动效率,更好地实现了对学生创新能力、团队协作能力和工程实践能力的培养。中心虚实结合实践类课程的建设也解决了化工及相关专业实习的难点和痛点。

“双一流”背景下地方高校国家级化学实验教学示范中心的建设与实践

“双一流”背景下,福州大学化学实验教学中心步入了内涵式发展阶段。实验中心贯彻学校的“价值引领、知识拓展、思维训练、能力建构”四位一体育人理念,结合学校“理工结合、基础研究与应用研究相结合”的办学特色,响应学院对化学理科拔尖2.0培养计划以及各专业的新工科、新医科等发展需求,探索地方高校国家级化学实验教学示范中心建设和改革举措和方法。本文将从实验平台建设,实验教学改革,实验师资队伍建设和科普服务等方面介绍过去五年以来福州大学化学实验中心“双一流”建设的经验,突出实践作用,强化实践育人功能,切实提高实验教学内涵。

基于慕课建设“大学化学实验”国家级一流课程

化学实验慕课为解决实验教学受场地容量、仪器设备数量或时间固定等限制提供了一种解决途径,但慕课建设过程和使用中容易出现“只建不用”“学生不愿用”“老师不会用”等问题,化学化工国家级实验教学示范中心(北京化工大学)围绕“如何将慕课作为提高化学实验教学质量的有效手段”开展深入思考并勇于实践,建设了丰富的线上实验教学资源、构建了融洽的线上线下混合式实验教学模式、制定了教学团队能力提升方案以及教学质量跟踪及反馈闭环管理体系,取得良好教育教学效果。

基于科教融合的综合化学实验教学设计:银纳米材料的制备及催化性能

开展了研究型综合化学实验教学,将基础教学与科研训练有机结合,以和谐共进的方式加强人才培养效果,有助于推进教育教学改革进程。本实验利用简单的无机化学反应制备银纳米粒子,通过添加不同溴/银比例可调控银纳米胶体溶液颜色,将表面等离子体共振特性引入实验教学,提高了实验的趣味性。实验利用经典的对硝基苯酚催化反应模型验证银纳米粒子的化学活性,结果表明银纳米粒子催化效果良好,可近似为一级反应动力学过程。利用实验室常见的玻璃仪器搭建简易污染物降解反应器,使用自制载银滤纸实现了10次以上的循环降解,降解率可达90%。

化学化工虚拟仿真实验教学平台的建设与应用

虚拟仿真教学是近年来一种新型教学模式,是一种融合多学科、多区域、多层次的实验教学方法,以天津大学化学化工虚拟仿真实验平台建设为例,介绍化学化工安全知识、理论知识、实验内容的有机融合,虚拟仿真资源的具体内容及虚拟仿真实验平台的特色。提供了一种虚拟仿真资源与传统教学资源高效结合的新模式,推动了化学化工类实验教学的发展。

大学通识课“实用化学实验”课程的教学探索与实践

“实用化学实验”课程是依托国家级化学化工国家级实验教学示范中心(天津大学)平台,面向全校本科生开设的化学实验类通识教育课程。该课程内容为趣味性强、难度适中且贴近生活的实验项目;实验报告电子化,不拘泥于形式,充分发挥学生的创意,完成形式多样、多彩的报告;采用自编讲义,将劳动教育贯穿整个授课过程,培养学生的劳动品质。一经开课,深受学生喜爱,并获评校级优秀项目,使得通识教育的效果也更上一个台阶。

物理化学实验改进:原电池电动势与液接电势的测定

本文针对原电池电动势测定实验中被忽略的液接电势,设计了一套测定原电池总电动势的实验装置,将其纳入实验内容,并引入液接电势、可逆电池电动势与原电池总电动势的关系的探究。改进装置简单、成本低,所测液接电势具有较好的稳定性、重现性。改进后的实验更完整、真实地体现了原电池总电动势的组成,而并非仅局限于可逆电池电动势的测定,有助于学生建立完整、正确的原电池认知和电化学知识体系。此外,测出的浓差液接电势可应用于离子迁移数的计算,将电动势法测离子迁移数融入教学,实现课程融合,提升学生对知识的综合运用能力。

具有异构发光变色的双核铜(I)配合物的合成、铜含量分析和发光性能研究——推荐一个综合化学实验

介绍了一个研究型综合化学实验——具有异构发光变色的双核铜(I)配合物的合成、铜含量分析和发光性能研究。本实验基于氧化还原反应和配位反应合成Cu(I)配合物,采用薄层色谱法判断合成反应进程,运用配位滴定法测定其铜含量,利用荧光光度法和荧光定量分析法测定固态荧光以及判断产品的纯度。本实验综合了无机化学、有机化学、分析化学的基础知识和实验技能以及大型仪器的学习和操作,同时体现了发光金属配合物这一科研热点,探究物质结构与性质的关系。通过本实验的实践,学生在巩固所学实验知识和实验技能的同时,训练了运用所学知识解决实际问题的综合能力,有利于学生初步建立科学的思维方式和研究能力。

有机化学实验教学绿色化改革的研究与实施

绿色化学是一门从源头上阻止环境污染的新兴科学。化学实验的绿色化是当今实验教学改革的重点之一,对培养具有绿色化学理念和社会责任感的新时代大学生具有十分重要的意义。根据大学有机化学实验教学的特点,结合长期的教学实践,从传统实验内容的改进、微量或半微量实验的推行、新系列化综合实验项目的开发和绿色化实验技术的应用等4个方面入手,对有机化学实验教学进行了深入的研究和改革,为全面实施有机化学实验教学的绿色化奠定了基础。实践证明,这些改革措施,不仅有助于建立绿色化的实验环境,降低化学实验对环境的影响和人体的伤害,而且还有助于学生增强综合素质,强化生态意识,促进实验知识的系统性和完整性,提高分析问题和解决问题的能力。

有机化学实验教学中融入思政教育的研究与实践

文章以有机化学实验课程教学为载体,以具体实验项目为例,挖掘实验教学中的思政元素,通过实验内容、实验方法、实验手段的改革,找准切入点,将思政元素"润物细无声"地融入到日常教学中,教育学生要有高度的社会责任感、知行合一的高尚品德、锐意创新的精神风貌和辩证唯物主义的思维方式,有助于学生在专业知识学习、实践能力培养的同时,塑造正确的人生观、世界观和价值观。

工科类专业有机化学实验教学改革的探讨

根据工科类专业的培养要求,对大学有机化学实验教学进行改革,提出以培养学生"丰富的理论知识、扎实的基本技能、强烈的工程意识、基本的创新能力"为目标,打造"基础性、工程性、能力性"并存的新型实验课程的设想。基于对工科专业有机化学实验教学改革的认识和教学内容建设的原则,着力推动了教学内容的改革、开发,增强实验的综合性、实践性和应用性,从单一的验证型、测量型实验形成了多层次、"理工一体化"的化学实验教学新模式。有机化学实验教学的内容从"基本操作—简单有机合成"实验发展为融基本操作于有机合成的综合性、设计性、研究性实验。

化学研究与训练课程教学探索与实践

“化学研究训练II”课程是天津大学化学系高年级学生的一门专业必修课。该课程创新教学模式,采用“自助式”学习探索,课程由学生根据自己的兴趣和特长自由组队、自选方向、自行设计研究方案,在教师的指导下完成探索性研究,并通过集体展示、同伴互评等新型评价方式来进行成绩评定。课程因内容丰富、教学方式新颖而广受学生好评。本课程探索了新的教学模式,提高了学生的科研实践能力,对培养拔尖创新人才进行了有益探索。

链霉素分子印迹电化学传感器的制备及应用——推荐一个分析化学综合实验

设计了一个将分子印迹技术引入到本科教学的探究性仪器分析综合实验。本实验首先通过电聚合法制备链霉素分子印迹电化学传感器(STR-MIM/GCE),然后以循环伏安法和扫描电镜对传感器进行表征,再以铁氰化钾为探针,采用差示脉冲伏安法建立传感器测定链霉素的电化学分析方法,并以牛奶为实际样品进行检测。本实验涉及电极表面的修饰与表征、电化学分析方法的建立与应用,有助于拓宽学生思维,激发科研兴趣,同时实验所用试剂价廉易得,不涉及大型仪器设备,实验时长合理,适合本科教学。

无机化学实验课程学生成绩考核改革探索

近年来无机化学实验课程内容的更新和教学资源的多维度信息化,使学生课程成绩的评价方式改革显得十分迫切。本文介绍了天津大学无机化学实验课程建设发展概况,阐明了学生成绩评价方式改革的必要性,总结了具体的改革实践措施及效果,归纳了不足之处和未来改进提升计划,为无机化学实验课程教学同行提供借鉴参考。

有机化学实验教学内容改革笔谈

有机化学实验是化学、化工、制药及其他近化学类专业学生必修的一门基础实验课程,对增强学生动手能力、培育创新思维有不可替代的作用。本文以八个具体的实验为实例,介绍了随着时代变迁和人才培养规格的变化,有机化学实验课程建设、教学内容改革的情况,从早期简单的过程模仿、性质鉴定、基本操作实验,发展为现有的“基础规范性实验–综合设计性实验–研究探索性实验”三层次实验,并经实践检验行之有效,使实验教学形式更丰富、内容更充实、手段更新颖,更加有利于学生的多样化成才,教学质量和教师的教研水平得到极大提高。

新工科背景下,思政教育在化学分析实验中的应用——以氧化还原滴定实验为例

分析化学实验是天津大学化学化工基础实验教学示范中心一门重要的专业基础实验课。将辩证唯物主义理论和社会主义核心价值观等思政元素融入这门课程,有利于帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观,实现高校立德树人的教学目标。本文以分析化学实验中的两个氧化还原滴定实验为例,通过具体的教学案例,从教学设计、实验内容、教学评价三方面进行教学探索与实践,以课程思政为导向进行专业知识传授,将思想政治教育贯穿于分析化学实验教学全过程,使思想政治教育和专业课教育有机融合,实现课程教学与思政育人的同向同行。

“新工科”背景下《物理化学实验》课程思政创新研究

在“新工科”背景下,《物理化学实验》课程思政创新研究成为高等教育的重要课题。该研究旨在将思想政治教育融入《物理化学实验》课程中,以培养学生的科学精神、团队协作能力、创新能力和勇于投身国家建设为目标。首先,通过明确课程目标,将学科知识、实验技能和思想政治教育有机结合。其次,设计具有时代特色和社会潜在应用价值的实验项目,引导学生求真务实,提升其创新能力,培养其家国情怀。在教学方法上,采用“线上 线下”和企业认知实习相结合的教学法,培养学生的创新意识和投身国家建设的决心。评价体系方面,建立多维度的综合评价体系,全面评估学生的学科知识、实验技能和思想政治教育成果。最后,通过教师培训和学生能力培养的跟踪和评估,不断优化课程,培养出具有优秀学科知识、实验技能和为国奉献的新一代工程技术人才。该研究为高校《物理化学实验》及相关实验课程的思政创新提供了理论指导和实践经验。

基于“C3H3”教育理念的有机化学实验教学改革实践

本文以有机化学实验教学改革为例介绍了福州大学以培养学生的科学思维、科学能力和科学素养为核心的“C3H3”化学创新人才培养模式。通过夯实基础、以赛促改、科研反哺教学、更新实验内容,采用问题导向的实验教学方法,综合性的实验教学评价方法,全方位培养学生的创新意识和批判性思维,从而将实验教学和拔尖创新人才培养目标紧密结合起来。

提升学生综合能力为目标的仪器分析实验教学改革

仪器分析实验是化学、化学科学与工程、制药工程等专业本科生的基础课之一,与仪器分析理论课相辅相成.文章从仪器分析实验教学现状出发,提出了以提升学生综合能力为目标,改革教学内容、教学手段,建立研究型学习模式的仪器分析实验教学改革探索,旨在提升学生运用仪器,分析问题、解决问题的综合能力,提高仪器分析实验教学质量.