【实验技术成果】基于多元化人才培养的化学公共实验教学平台建设
化学作为一门实验性基础科学,面向我校化学、医学、生命、材料、环境、航空航天、未来技术、国际教育等学院开设实验课程,是我校一流学科建设的重要基础和条件。传统的以化学一级学科展开的公共实验平台已经适应不了实验教学和培养模式的发展,抑制了学生的主观能动性。为了更好地培养基础拔尖创新人才,我们依据化学学科的特点和发展趋势,以实验内容的内在联系和研究规律为主线构建了“化学基础实验→化学综合实验→基于项目的设计研究”实验体系。打造中心科学思维,从化学出发、宽口径、多去向的理论、实践与仿真三位一体;以实验项目为基础,实验竞赛为牵引,科普培训为依托,构建“学研赛培”融合实践,打造卓越拔尖人才培养理念,建立突出专业特色的一流公共实验教学平台。推进基础学科人才培养机制创新,形成具有我校学科特色、符合本科教育教学评估要求、虚实结合的公共基础实验教学高地。
图1 化学公共实验教学平台建设方案
通过引入协作性实验方法,采用化学前沿技术,合作探究式实验,激发学生对化学实验的志趣。建设开放性模块化“公共实验”体系,针对本院化学专业增加沸点升高法测化合物的相对分子量设计实验、改进实验二元液系气液平衡相图,应化专业探索液液萃取实验的绿色化;材料学院开设Bi-Cd二元金属相图实验;医学大类引入渗透压测定,改进实验氧化还原反应和电极电位、凝固点降低法测溶质的相对分子量,打造“医学-化学”学科应用交叉、融合创新。
基于教师前沿成果开发的低温手性合成化学虚拟仿真综合实验(入驻实验空间,国家虚拟仿真实验教学项目共享服务平台),为化学实验项目开发提供了新思路,弥补传统实验教学的不足,创造安全绿色的人机交互,弥补实验时空上的不足。在疫情后期,调整实验教学模式,为开设实验网课做出了巨大贡献。
图2 湖北省级虚拟仿真建设项目
依托强基计划、基础学科拔尖学生培养计划2.0基地、国家级一流专业以及湖北省科普基地的建设优势,按照“资源共享、学科融合、虚实结合”的建设理念,建立了多层次、模块化、综合性的公共实验教学平台。相关内容获得校第十三届实验技术成果二等奖,其中第一完成人发表一作实验技术研究核心论文6篇,主持完成教育部产学合作协同育人项目1项,校级实验技术研究项目3项;指导本科生获得第四届全国大学生化学实验创新设计竞赛一等奖,第12届全国大学生化学实验邀请赛一等奖,第16届全国大学生化工设计大赛一等奖,第七届全国大学生化工实验大赛一等奖;出版规划教材《基础化学实验》无机与分析化学、物理化学、有机与高分子化学实验分册;支撑2022年湖北省高等学校教学成果一等奖(志趣驱动、科创引领:化学创新人才培养体系的构建与实践)。
该成果获2024年华中科技大学第十三届实验技术成果二等奖。
图3 指导获奖及发表论文
作者单位:化学与化工学院
撰稿:熊辉
审核:龚跃法