化学实验教学中心简介

发布时间:2021-09-07 15:27

化学实验教学中心简介

Chemistry Experimental Teaching Center

 

一、中心概况

       四川大学化学实验教学中心成立于1996年,以原四川大学、成都科技大学和华西医科大学合并为契机,经多次融合,逐渐形成了一个多学科交叉的囊括基础、创新和综合化学实验的教学平台,2000年“中心”被四川省教委授予首批四川省高等学校“省级实验教学示范中心”称号。目前,中心集中分布在江安校区和望江校区。其中,江安校区的基础实验教学中心设置了六个化学教学实验室,包括无机化学实验室、有机化学实验室、物理化学实验室、仪器分析实验室、化学分析实验室、创新教育实验室。中心共有教学实验教室50间,建筑面积共计8562.71平方米,室内面积4137平方米,可同时容纳学生1030人。每学年共承担全校理、工、医、文四大类,32个学院,60余个专业,约290个实验班,约5000名(两学期共计10000人次)本科生,41万人学时数的实验教学工作量。近年来学校与学院对化学实验教学中心部分实验室进行了升级改造,改造后的实验室安全、宽敞、整洁、明亮,为学生提供了良好的实验环境;学院也积极对中心资源进行整合,仪器集中管理并全面开放。

        望江校区的测试平台位于第一理科楼附2楼,总面积近900平方米,近年已逐步建设成为面向全校化学相关科研教学全面开放的智能 化、信息化、全天候监控管理的测试共享平台。该平台目前已对本科生进行全面开放,每年可支持化学及相关学科800余名本科生进行多项课程学习、实验设计、参加各类创新活动、本科毕业论文以及课外科技活动等。

图1“化学实验教学中心”实验教学大楼(江安校区第一基础实验楼A座).jpg

图1“化学基础实验教学中心”外景

二、中心管理模式

       化学实验教学中心实行校、院两级管理和主任负责制。中心总体规划与建设由学校实验室及设备管理处管理,中心挂靠化学学院,党务、人事、教学等由学院代管。学校教务处将全校的化学基础实验教学任务直接下达到中心,由中心统一安排。

       中心主任、常务副主任和副主任由学校直接任命。中心主任对中心总体建设发展、项目申报、人事、财务及安全负责,常务副主任和副主任分管教学运行和实验技术相关工作。中心高度重视实验教学工作,建设了一支教风优良、团结和谐的实践教学队伍。同时,中心大力提升教辅人员学历水平。目前,30名实验技术人员中:博士16人(占比53.3%),硕士8人(占比26.7%),其他6人(占比20.0%),其中正高级职称1人;副高级职称7人;中级职称20人,高级工1人,初级1人。

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图2 化学实验教学中心管理设置图

三、中心仪器设备情况

       化学实验教学中心以新校区基础化学实验楼的建成为契机,初步完成了中心的现代化建设。经过数次升级改造、目前实验室布局合理,通风系统良好,仪器设备日益完善。

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  图3 有机化学实验室

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图4 仪器分析化学实验室

目前,位于江安校区的基础实验教学平台用于本科实践教学的仪器设备共计2882件,价值2682.281万元,其中10万元以上的仪器设备共计52件,价值1308.2566万元,仪器完好率98%;单价5万至10万的仪器设备共计36件,价值213.4105万元,仪器完好率98%;小于5万元的仪器设备2794件,价值1160.6139万元,仪器完好率98%。另外,望江校区的测试平台拥有总价值3000余万元的大型分析检测仪器设备,包括:高(低)分辨液质联用仪、MALDI-TOF质谱仪、气质联用仪、核磁共振仪、X-射线单晶/粉末衍射仪、扫描电镜、原子力显微镜、差热-热重分析仪、瞬态荧光仪、稳态荧光光谱仪、半导体测试仪、IV测试仪等,可开展有机化学、无机化学、化学生物学、高分子材料、生物医学材料、光电器件的制作、光电性能研究等领域的分析检测。

自2015年对化学实验教学设备投入1000万以来,中心教学设施目前基本能满足实验教学需求。有机化学、无机化学、化学分析实验均一人一组,每人全程独立完成实验操作;物理化学和仪器分析实验教学主要涉及大中型仪器,通常进行分组教学,基本实现每2-3个学生共用一台实验仪器。

图5 旋转蒸发仪.JPG    

图5 旋转蒸发仪 

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    图6 多功能微波合成仪

四、中心教学任务

       化学实验教学中心承担全校理、工、医、文四大类32个学院60余个专业不同层次的化学实践教学,每年约5000名(两学期共计10000人次)本科生在中心完成化学实验授课,非化学本专业人学时数占65%,按人数计算非化学本专业学生人数占76%。


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图7  中心承担的教学任务分布图(%):学生人数(左),人学时数(右)

基础实验教学平台的教学内容主要面对全校一、二年级学生。在学生掌握了各种化学基本理论之后,逐一对学生进行化学基本实验技能训练,拓展性和设计创新性实验训练,培养学生综合运用所学知识、解决实际问题的能力,提高学生科学素质和创新能力。目前,中心共开出实验项目130余项,开设课程约44门。其中,无机化学实验课程14门,有机化学实验课程11门,物理化学实验课程7门,化学分析实验课程3门,仪器分析实验课程5门。此外,中心还开设了《探索型化学实验》与《化学综合实验》两门特色实验课程。测试平台与基础实验教学平台相配合,建立了主要针对本科三、四年级学生的“化学专业实验室综合训练平台”。该实验平台位于望江校区第一理科大楼,在“四川大学专业实验室建设项目”配套经费的支持下,该平台这种将本科生的实验教学体系与科学研究进行交叉融合的培养方式,打通了教学科研实验室壁垒,促进了科研对实验教学和人才培养的支持。近年来,在新增仪器的基础上,承担了本科生设计实验、专业实验、探索性实验等综合性实验,同时也在本科生毕业论文、四川大学“三大计划”项目、各类实验竞赛方面发挥了积极的重要作用。

       在实验课程的开设中,以创新能力培养为主线,通过实验室资源有效整合,中心构建了功能集约、资源优化、开放充分、运作高效的实践教学“321”体系,即3个第一课堂平台(基础实验教学平台、综合实验教学平台、探索创新实践平台)、2个第二课堂平台(课外实践教学平台、横向联合资源共享平台)、1个信息平台(信息化资源共享平台)。

图8 “化学实验教学中心”教学实践“321”体系图.jpg

图8 中心的教学实践“321”体系图

       在实验教学中,中心针对学校多学科交叉的实际情况,既全面体现学校的办学理念与人才培养目标,又充分结合化学学科实验教学的特色,贯彻体现以人为本,以教师教好和学生学好为本的教学理念。以“加强基本技能训练,注重全面素质培养,促进创新意识养成”为实验教学改革的指导思想,中心积极推动实验课程体系、教学内容、教学模式和教学方法等多方面的改革与创新。

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图9 无机化学学生实验

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  图10 仪器分析化学学生实验

五、中心特色与成果

中心新建成的“创新教育实验室”,为大学生创新训练计划的实施提供了资源与条件。在本科教学中,“创新教育实验室”将科研理念、科研文化、科研价值以及最新科技发展和学术前沿动态引入实验教学,打通了教学科研实验室壁垒,促进科研对实验教学和本科人才培养的支持,让学生提升科学研究和科技创新的能力。这种将本科生的实验教学体系与科学研究进行交叉融合的培养方式,已成为四川大学化学实验教学中心的创新人才培养特色。

近年来,中心在人才培养和实验教学研究等方面取得了显著的成效。2014年,“基于科研引导的研究型大学化学本科创新人才培养体系与实践” 获四川省优秀教学成果奖一等奖;2016年,“化学类拔尖人才国际化培养模式的探索与实践”和“研究型特色的大学化学基础实验课程体系的构建”均获四川大学优秀教学成果奖一等奖;中心教师王玉良教授、吴凯群副教授指导2016级本科严子君、张鑫和吴祚骜三位同学,代表我校参加第一届全国大学生化学实验创新设计竞赛,获得大赛特等奖;2018年,参加“全国大学生化学实验竞赛”的三名参赛选手均获得二等奖。2019年,《有机化学实验I-1》被认定为四川大学“课程思政”榜样课程。2014-2020年,教师承担实验教改项目101项,发表实验教改论文80余篇。近年来,中心教师以主编身份出版教材共计3本。2014-2020年,本科生参与发表SCI论文490余篇,获得大学生创新创业项目390项,其中国家级38项,省级52项,校级重点105项。2018年7月,四川大学参加“全国大学生化学实验竞赛”的三名参赛选手均获得二等奖。2020年7月,四川大学参加 “第二届全国大学生化学实验创新设计竞赛”三名选手或特等奖。良好的教学效果为本科毕业生连续四年98%以上的就业率提供了重要保障。“中心”的实验教学改革和管理模式立足西南、服务全国,起到了良好的示范和辐射作用。

 六、中心发展规划

在今后的建设中,中心将坚持立德树人,秉承四川大学精英教育、个性化教育、全面发展教育的理念,将基础实验教学,综合实验教学和创新实验教学贯穿到整个大学本科实验教学中,培养具有突出的化学智慧、化学感悟、化学视野的高水平拔尖创新人才、杰出化学工程人才和引领学科发展的学术大师。

中心将进一步推进实验教学改革。以“兴趣培养为先导,个性指导定方向,项目实施提能力,综合素质为目标”为创新意识培养的总体思路,坚持前沿融合型教学方式和“个性化、阶段化、过程化”的创新人才培养路径,建立自主式、探究式、合作式的实践教学方法,力争将中心建设成为高水平实验教学和培养学生实践能力和创新能力的教学基地。同时,中心将进一步加强人才队伍建设,完善各项考核和激励制度,通过“内培外引”吸引更多高水平人才参与实验教学工作。积极为实验教学人员提供更多到国内外进修与学习的机会,提升实验教学队伍的视野,提高实验教学的水平。



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