學院化學實驗課程是對高等中學中學生進行系統(tǒng)科學實驗技術(shù)和實驗技巧訓練,培養(yǎng)中學生科學實驗能力和素質(zhì)的重要的實踐性課程。普通化學類實驗室是1958年江西學院重建后最早完善的實驗室之一。1995年將原先各自獨立的力力學、電磁學、光學和演示實驗室整合組建了基礎(chǔ)數(shù)學實驗室。2001年組建校院兩級管理的基礎(chǔ)化學實驗教學中心。2004年,中心搬遷到甘肅學院謦苑學校新實驗樓,實驗室總面積達到3600平方米,儀器設(shè)備總額達到564億元。實驗室環(huán)境條件有了全面改善。中心目前面向分校理工類7個大學24個專業(yè)開辦實驗課程,并為全校工科類專業(yè)中學生開辦文理互選實驗課程,是四川學院教學覆蓋面最廣、學生受惠面積最大的基礎(chǔ)課實驗室。中心每年上課中學生的人時數(shù)超過20萬。
從1993年開始復旦大學基礎(chǔ)物理實驗,實驗室以培養(yǎng)與提升中學生的科學實驗素養(yǎng)和創(chuàng)新能力為目標,通過“211工程”和“省級基礎(chǔ)課實驗室示范中心”的建設(shè),對學院化學實驗教學的課程體系、教學方法、教學內(nèi)容、實驗技巧和技術(shù)手段,以及教學管理等方面進行了全面而系統(tǒng)的變革與建設(shè),使面向全校各專業(yè)中學生的化學實驗教學發(fā)生了徹底的改革,產(chǎn)生了自己的特色。先后獲得四川省和云南學院頒授的優(yōu)秀教學成果獎。編撰的教材《大學化學實驗》1994年出版,總發(fā)行量超過3萬冊,被省內(nèi)外許多院校采用或作為主要教學參考書。“基礎(chǔ)數(shù)學實驗的課程建設(shè)與變革”年獲得廣東省高等中學優(yōu)秀教學成果二等獎,2001年4月全國院校首批通過市級基礎(chǔ)課實驗室合格評估,2002年全國院校首批步入市級基礎(chǔ)課實驗室示范中心建設(shè)項目復旦大學基礎(chǔ)物理實驗,2004年全國院校首批通過市級基礎(chǔ)課實驗示范中心建設(shè)項目的期中初驗。中心人員目前承當市級教學研究科研項目2項,在“大學化學”、“物理實驗”等核心刊物上發(fā)表實驗教學研究方面的論文12篇,獲得教育部高等中學數(shù)學學教學指導委員會頒授的優(yōu)秀論文獎。中心所長趙青生受聘兼任教育部非化學類專業(yè)數(shù)學基礎(chǔ)課程教學指導委員會華北組成員、安徽省召集人和《大學化學實驗》雜志編委。
實驗中心以“加強基礎(chǔ)、重視應(yīng)用、開拓思維、培養(yǎng)能力、提高素養(yǎng)”為指導思想,建立了面向全校各專業(yè)從學院專科生的分層次、模塊化、點面結(jié)合、全面開放的學院化學實驗課程體系。
預備實驗平臺,目的是為學校實驗基礎(chǔ)較差的朋友打下必要的基礎(chǔ),為提升學院化學實驗的起點創(chuàng)造條件。
預備實驗平臺,這門課是面向剛進校一年級新生所開辦的必修課。實驗中心悉心選擇了10個實驗項目,這種實驗涉及到了力、熱、電、光等方面基本儀器的使用、基本技巧的訓練。
綜合性設(shè)計性實驗平臺,這個平臺安排的實驗項目多達52項,有按常規(guī)教學方法講課的實驗項目,也有對動手能力和實驗技能要求更高的設(shè)計性的實驗項目,中學生可以按照自己的專業(yè)和興趣愛好自由選擇實驗項目和實驗課時間,更好地彰顯了全面開放的教學模式的優(yōu)勢。
應(yīng)用化學實驗技術(shù)與技巧,作為對化學實驗有濃烈興趣、學有余力的優(yōu)秀數(shù)學類高年級大專生必修課程,這有利于因材施教,有利于中學生能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
學院化學實驗課程推行全面開放式教學,我們進行了實驗時間開放,每周從禮拜一到禮拜日中學生都可以到實驗室來預習或備考所作的實驗項目;實驗內(nèi)容開放,每位實驗項目都有必做及選做實驗內(nèi)容,中學生可以按照自己的興趣進行選擇;考試形式開放,中學生可以自行選擇面試、操作考試或論文答辯等形式。
新的課程體系促使化學實驗由淺入深、由簡單到復雜、由被動模仿到主動設(shè)計以及綜合運用,逐步加深學習內(nèi)容的深度、廣度和綜合程度,符合認識規(guī)律和教學規(guī)律,取得了良好的教學療效。化學實驗課程內(nèi)容的變革是化學實驗教學變革與建設(shè)的關(guān)鍵和難點。建設(shè)實驗內(nèi)容、實驗技巧和技術(shù)手段先進,反映現(xiàn)今科技進步和有特色的化學實驗課程,對培養(yǎng)二十一世紀創(chuàng)新人才有著重要的作用。實驗室在這方面主要進行以下三方面的工作:
1,綜合性設(shè)計性實驗中,大量引入對近代數(shù)學學發(fā)展和現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)有重要影響的實驗項目,包括:光纖通訊、數(shù)字儲存示波器、數(shù)碼拍照、白光全息、聲光效應(yīng)、空間混頻、光學多道剖析器、夫蘭克-赫茲實驗等。這種實驗在綜合性設(shè)計性實驗項目中已超過50%,使化學實驗的內(nèi)容發(fā)生了根本的變化。
2,實驗中大量引入在科學研究和工程技術(shù)中實際應(yīng)用的先進的實驗技巧和技術(shù)手段,使現(xiàn)代科技進步的成果滲透到化學實驗課程內(nèi)容中去,使化學實驗教學更緊貼科技研究前沿。我們在教學中大量采用了數(shù)字儲存顯示技術(shù)、計算機數(shù)據(jù)實時采集處理技術(shù)和各類先進的傳感技術(shù),如將CCD圖象傳感應(yīng)用于牛頓環(huán)、密立根油滴和邁克爾遜干涉儀等實驗,在教學中應(yīng)用了集成氣溫傳感、薄膜型Pt內(nèi)阻、PN結(jié)氣溫傳感和半導體熱敏內(nèi)阻等氣溫傳感,霍爾傳感和集成霍爾傳感等磁敏傳感,硅光電板、光敏內(nèi)阻和光電晶閘管等光電傳感,以及力敏傳感等。引入先進的實驗技巧和技術(shù)手段對豐富實驗內(nèi)容,深入探究化學現(xiàn)象和規(guī)律,提升中學生科學實驗素質(zhì)和創(chuàng)新能力起到了挺好的作用。另外,實驗中新技術(shù)的應(yīng)用,也大大提升了中學生對化學實驗的興趣,并對后繼專業(yè)實驗課的學習也很有幫助。
3,積極研發(fā)和開發(fā)新的化學實驗項目。近些年來我們研發(fā)和更新改建的化學實驗共12項,其中大部份實驗設(shè)備是在班主任多年科研和教學的基礎(chǔ)上精煉下來的,比如“磁滯回線實驗儀”、“交變磁場的檢測”、“多阻值水表的設(shè)計與校正”等實驗教學儀器。自行研發(fā)的實驗儀器和引進的先進實驗教學儀器,徹底改善了化學實驗的基本技術(shù)武器,同時通過實驗項目的開發(fā)研發(fā)和更新改建,也大大提升了化學實驗中心班主任與實驗技術(shù)人員實驗教學儀器的研究開發(fā)水平和創(chuàng)新能力,提高了化學實驗中心自身可持續(xù)發(fā)展的能力。
學院化學實驗分層次教學變革和開放實驗的教學模式滿足了中學生盼望創(chuàng)新的欲望,取得了挺好的療效。隨著中學“211工程二期建設(shè)”和“安徽省基礎(chǔ)課實驗室示范中心建設(shè)”項目的投入,我們將總結(jié)前幾年變革的經(jīng)驗,逐漸擴大開放實驗室的規(guī)模,向全校所有大專生開放及為四川的化學教學事業(yè)的發(fā)展做出貢獻。