大学基础化学实验小结
1993《大学基础化学实验课程体系改革研究与实践》获国家教学成果奖,西北大学是获奖者之一。这一成果提出了“大改革”、“中改革”、“小改革”三种模式。10多年来,“大改革”方案一直引领着我国化学实验教学改革的潮流。
1995西北大学开始实施“大改革”计划,所有实验课程独立设置,包括无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、仪器分析实验五门实验课程。
1996“基础化学实验室”被陕西省教委授予“陕西省高校合格实验室”称号。
1997成立“西北大学化学实验教学中心”,对实验场地、实验设施、实验师资、实验教学实行“四位一体”的统一管理体制。
2005年被授予省级实验教学示范中心,2006年被批准成为西北、西南地区唯一正式挂牌的“国家级实验教学示范中心”。
基于实验教学改革的创新人才培养模式教学成果分别获得2001和2003年度陕西省高校教学成果二等奖和一等奖。
2.以课程设置为基础,建设了稳定、优秀的教学团队,允许化学专业实验教学团队成为省级教学团队。
高水平的教师是教学质量的根本保证。针对实验教学团队普遍存在的主要问题,如①教师流动性大,教师精力投入低;(2)教师基本满足于完成实验任务,很少开展教学研究;(3)年轻教师初入课程,缺乏基本教学经验等。学院从三个方面开展工作,以实现组建一支稳定的一流实验教师队伍的目标:
①建立三级教学团队。
充分发挥国家级、省级名师的指导作用,组建实验课程领导小组、课程小组、督导评估小组三级教学团队,形成老中青相结合的教学团队,充分发挥老教师的师徒作用。
实验课程领导小组负责审定人才培养方案和教学大纲,组织教学研究。
课程组负责实施和建设课程,培训青年教师,开展教学研究。
指导组负责督导教学质量,组织“提高青年教师能力讲座”,充分发挥名师和骨干教师的作用,帮助青年教师快速提高教学能力。
(2)成立课程组,依托课程组实施青年教师培训。
依托“国家理科基础科学研究与教学人才培养基地”(以下简称“国家理科基地”)、国家级实验教学示范中心、国家级化学专业、国家级和省级教学团队、陕西省人才培养模式创新实验区建设,开设所有实验课程。
在实际工作中,学院教务委员会主要开展课程建设、青年教师培养、教学研究三方面的工作。采取的措施主要包括:
实行A+B+C岗位。A岗是课程主持人,B岗是讲师,C岗是导师。a、B岗位要求副教授以上,具有三年以上教学经验,一经录用,须承担至少三年的教学任务。这一措施保证了实验教学队伍的稳定,避免了部分教师为了获得教学工作量而进行实验所造成的实验教师大量流失的问题。岗位C是青年教师。第一次上岗,在承担教学任务前,必须提前跟随A岗、B岗教师听课、讲课,以新老教师轮班的方式安排实验教学。这一措施保证了青年教师教学水平的快速提高。
坚持集体备课、实验备课制度,充分发挥老教师的指导作用,总结实验中存在的问题,研究解决办法,对青年教师进行全方位培训。
课程组的教研活动每月进行一次,每位教师讲解一节课,由实验课程领导小组和课程组人员进行评估。通过观摩老教师讲课,点评青年教师讲课,有效提高青年教师的教学水平。
每年组织一次青年教师演讲比赛,设置一系列实验,由学院有经验的老教师进行评估,帮助青年教师快速成长。已经举行了两次比赛。
组织名师系列讲座,邀请校内外著名教学专家讲授示范课,提供优秀教学案例。已经成功举办了三届。
每学期组织“青年教师教学能力培训讲座”,邀请学院骨干教师给青年教师讲授教学经验。已经成功举办了三场讲座。
组织青年教师参与实验教材编写,在固化教学成果的过程中帮助青年教师提高理论水平。正在编写九种实验教材。
组织青年教师参与课程网页建设,在查找各种教材和案例的过程中,帮助青年教师丰富教学方法和手段,提高教学水平。所有课程的课件都做好了。
组织青年教师主持和参与各种教学改革项目,帮助青年教师在开展教学研究的过程中激活教学思路,创造性地开展教学工作。青年教师主持的实验教研项目6项,其中省级1,校级5项。
督导组随机抽查所有教师的教学过程,学生评价组对每门课程进行反馈。督导组汇总意见,每月向学院汇报一次教学情况,并随时对青年教师进行指导。
③充分发挥现有的教学平台和项目,提供充足的经费,通过多种渠道提高教师水平。
依托国家级、省级各类教学平台,以及西北大学“211”重点建设学科、中央和地方* * *建设高校特色优势学科实验室项目,为教师培训提供充足的经费,主要包括:组织编写系列实验教材、建设实验课程网站、为实验教学独立设立教学科研项目、组织一线教师发表教学论文和外出参加国家级教学会议、转化科研等。
3.积极探索教学管理模式,构建“两级三制本科教学管理新模式”。
科学有效的管理措施是促进高效优质教学的基本要素。实验课一般的管理模式是实验主持人聘请教师完成教学任务。这种模式的主要缺点是:①没有专门的机构研究教学目标、教学大纲等理论问题,只能完成一般性的教学任务;(2)不利于教学改革。当课时减少或根据学科发展需要调整课程时,各课程组从自身利益出发很难接受调整;③实验主持人难以垄断培养青年教师的责任,青年教师的培养无法落实。
为了解决这些问题,学院建立了“两级三制实验教学管理新模式”,并于2009年被批准为西北大学教学改革重点研究项目。新的管理模式见图1。
图1二级四体系本科教学管理新模式二级图1
在第一层次上,成立学院教务委员会这一管理机构,负责全院的实验课教学。
这种方法的优点是:
①根据学科发展趋势,可在全院范围内调整课程设置。
(2)组织全院人力、物力、财力,开展教学改革和研究,承担大型教学科研项目。
(3)加强过程管理,使青年教师的培养落到实处。
第二层次,建立执行机构,由四个系统组成。
(1)本科专业建设体系,本科专业建设委员会负责四个本科专业培养计划和教学大纲的制定,以及师资培养的整体规划和大型科研项目的组织实施。同时,委员会承担实验课程领导小组的职责。
(2)理论课程实施制:学院教务委员会聘任全院9门重点理论课程的课程负责人,课程负责人组成理论课程组。课程组将负责课程建设,培养青年教师,开展教学研究。学院以教学科研项目和教学成果奖的形式提供教学经费。
(3)国家级实验教学示范中心,负责实验课程群建设和“中心”平台建设。实验班主持人的任命和课程组的建设与理论班相同。该平台的建设将为所有本科生、研究生和教师提供科研条件。
④监督评估体系。从老师的角度,名师和责任心强的骨干教师从学生的角度监督课堂教学质量。
4.明确办学指导思想、人才培养目标和实践教学理念,强化基础、突出创新、体现特色,改革和完善实验课程体系。“具有工程和医学背景的化工拔尖创新复合型人才培养模式”获批省级人才培养模式创新实验区项目。
体现学科发展方向、符合学生认知规律的科学合理的实验课程体系是提高教学质量的基本条件,也是国家实验教学示范中心建设的重点内容。为了制定符合上述条件的课程体系,学院首先明确指导思想、人才培养目标和实践教学理念,然后在此基础上制定新的课程体系。
①办学的指导思想
教育为本,强化基础,注重交叉,突出创新,提高质量,体现特色。主要目标是培养具有生命科学和材料科学背景的拔尖创新人才,为国家输送优秀科研人员。
②人才培养目标
培养具有扎实的化学基础、一定的生命科学和材料科学知识背景、较强的实验技能、较高的综合素质、系统的科研训练、自主学习能力、实践能力、探索精神、创新能力和合作精神的高素质本科生。
③实践教学理念
以教育为导向,注重创新人才和复合型人才的培养,注重学生知识结构的合理分布,在保证化学优势的前提下掌握一定的生命科学和材料科学知识背景,注重科研优势在实验教学中的引领作用,注重学生知识、能力、思维、素质的全面协调发展,构建三层次双体系多渠道实践教学平台,全面实施开放式创新实验教学,培养综合素质高的拔尖化学复合型创新人才。
④新的实验课程体系
2007年,对原有的实验课程进行了重组和建设。原有的实验课程主要包括六门课程,分别是:无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、仪器分析实验、综合化学实验。为有效贯彻强化基础、突出创新、体现特色、实现分级管理的办学指导思想,学院对实验课程体系进行了重新整合和构建,具体工作包括:
首先将实验课程整合为基础化学实验平台、综合化学实验平台和创新研究实验平台三个层次,明确三个层次的主要任务,实现培养目标的分层管理。
第一层次,基础化学实验平台,包括基础化学实验一(大一化学实验)、基础化学实验二(有机化学实验)、基础化学实验三(物理化学实验)、基础化学实验四(仪器分析实验)等。,主要培养学生的单元操作能力和基本技能。
第二层次,综合化学实验平台,主要培养学生联系单元操作、设计实验、分析未知事物的能力,培养学生的研究方法和思维能力。
第三层次,创新研究实验平台,主要培养学生的科研能力。
二、三级课程体系的改革措施主要包括三项。
一、将无机化学实验和分析化学实验整合为基础化学实验一(大一化学实验),内容整合为基本操作技能训练、无机合成训练、分析表征训练、元素实验四个部分。无机化学实验与分析化学实验充分融合,减少了重复实验,增强了分析表征实验的目的性,将技能训练与实际应用相结合,大大提高了学生学习基础实验的兴趣。
二是将仪器分析实验课程整合到基础化学实验ⅳ中,建立大型仪器实验室,使很多基础化学实验课程都能享受到大型仪器,大大提高了学生综合素质的培养水平。
三是建设两个创新研究性实验课程,面向全体学生开设反映科研全过程的化学前沿领域实验,强化学生科研创新能力。
新课程体系可以概括为“三层次、双系统、多渠道”的实验教学平台,如图2所示。
图2三级双系统开放式培养模式
三、三级课程体系的具体安排和功能如下:
第一层次,基础实验课,468学时,约占总学时的57.8%。由3/4基础实验和65,438+0/4设计开放实验组成,包括基础化学实验一(大一化学实验)、基础化学实验二(有机化学实验)、基础化学实验三(物理化学实验)、基础化学实验四(基础化学实验四)。
第二层次,综合实验课,* * *为198学时,占总学时的24.4%。由2/6基础实验、3/6设计开放实验和1/6创新研究型实验项目组成,包括综合化学实验和化工原理实验,主要培养学生联系单元操作、设计实验和分析未知事物的能力。
第三层次,创新研究性实验课程,144学时,约占总学时的17.8%,全部由创新研究型实验项目组成,包括化学生物学创新研究性实验课程(开设与生命科学交叉的化学前沿领域实验)和材料化学创新研究性实验课程(开设与材料科学交叉的化学前沿领域实验),主要培养学生的科研能力。
5.在教育部教学指导分委会制定的《化学专业指导性专业规范》的指导下,结合办学目标,对实验课程内容进行了改革。
为科学合理安排实验教学,依托“国家理科基地”和“国家特色专业”建设,学院自主设立了“化学课程体系知识点分布研究”教学研究项目,由国家级教学名师荀教授负责,组织学院核心课程主持人从两个方面参与课程内容研究:
一是重新研究确定基础实验课的实验项目,既要保证《专业规范》要求的全部内容,又要体现学院的特色,设置高于《专业规范》要求的实验内容。
第二,研究考虑实验课程的互联互通。为了提高学生的学习兴趣,重视科学研究,在各种基础化学实验中增加了实践性实验和综合性开放实验,并将综合性开放实验定位在三个不同层次的实验中:
①在一级基础实验中,综合开放实验侧重于兴趣的提高和实验的延伸,为综合实验奠定基础;
②二级综合实验中,综合开放实验注重两个学科的融合和操作单元的联系;
③三级创新研究性实验中,综合开放实验注重学科前沿和科研能力的培养。
三级整体训练将分离的基础化学实验中所学的操作和知识融为一体,培养学生灵活运用知识的能力,提升综合素养和科学精神的影响力,能更好地满足社会对人才的需求。
6.巩固教学成果,积极开展教材建设。
体现课程体系改革成果的近代化学实验丛书正在编写中,并与科学出版社签订了出版协议。计划2010出版6本,2011出版3本。这个系列包括9本书和1个习题集。9本分为两类:一类是与综合三级课程内容配套的,是实验的配套教材,共7本;一个是实验手册,是化学实验操作技能手册和常用分析仪器手册,旨在强化学生的基本技能,开阔学生的视野,提高学生的创新能力。习题库包括化学实验操作技能的要求。
7.巩固教学过程的质量控制,通过集体讨论制作课件,固化所有实验课的教学要求。
学院坚持一个实验班15名学生,30名学生配2名专职实验指导老师。仪器实验,每个老师限8个指导老师,4个实验项目,即2个学生独立完成每个实验。所以每年都有很多老师从事实验课教学。为有效落实教学任务,夯实教学过程管理,学院依托“国家理科基地”、“国家特色专业”、“省级教学团队”建设,自主设立了另一个教学研究项目“化学精品课程建设研究”,由省级教学名师、国家精品课程主持人高胜利教授挂帅,召集实验中心分管课程建设的副主任及所有实验课程主持人,以课程组为单位,集体备课。
8.网络资源建设。
2009年,我们参与了教育部的两个项目,分别由南京大学和四川大学牵头,“利用信息技术工具改造课程”,这是一个彻底重建实验中心网络的机会。除了所有课程网页建设外,目前正在安装大型仪器网上预约系统和仪器实验室门禁系统,为开辟第二课堂和学生开展创新研究性实验提供了保障。
9.实验室建设。
依托国家科学基地、国家实验教学示范中心、国家和省级特色专业、国家和省级教学团队、西北大学“211”重点学科建设、陕西省人才培养模式创新实验区、中央和地方在高校建立特色优势学科实验室等支持,建成了一流的原子光谱、分子光谱、色谱、结构测定等仪器室和仪器。学生可以在单个实验中实现两个大中型仪器,大大提高了学生实验仪器的份额,极大地发挥了仪器设施的作用。
10.发挥示范辐射作用。
受国家自然科学基金委和教育部化学专业教学指导委员会委托,2007年承担了“西部高校化学实验骨干教师培训班”。来自西部32所高校的70多名中青年骨干教师参加了综合化学实验的培训。作为陕西省化学实验教学协会秘书处单位,2007年组织召开了陕西省高校化学实验教学中心联席会议。会议期间组织了“东西部高校携手研讨会”和“化学实验教学研讨会”,11陕西高校和15国内知名高校派代表参加会议。2007年承办了第二届陕西省大学生化学实验竞赛,2009年组织了第三届陕西省大学生化学实验竞赛。接收了西北A&F大学、陕西大学、延安大学、渭南师范学院等十几所高校。成为中国西部化学实验教学的示范和辐射源。