學院化學實驗課程是對高等中學中學生進行系統科學實驗技術和實驗技巧訓練,培養中學生科學實驗能力和素質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數學實驗室。2001年組建校院兩級管理的基礎化學實驗教學中心。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,儀器設備總額達到564億元。實驗室環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個專業開辦實驗課程,并為全校工科類專業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課實驗室。中心每年上課中學生的人時數超過20萬。
從1993年開始復旦大學基礎物理實驗,實驗室以培養與提升中學生的科學實驗素養和創新能力為目標,通過“211工程”和“省級基礎課實驗室示范中心”的建設,對學院化學實驗教學的課程體系、教學方法、教學內容、實驗技巧和技術手段,以及教學管理等方面進行了全面而系統的變革與建設,使面向全校各專業中學生的化學實驗教學發生了徹底的改革,產生了自己的特色。先后獲得四川省和云南學院頒授的優秀教學成果獎。編撰的教材《大學化學實驗》1994年出版,總發行量超過3萬冊,被省內外許多院校采用或作為主要教學參考書。“基礎數學實驗的課程建設與變革”年獲得廣東省高等中學優秀教學成果二等獎,2001年4月全國院校首批通過市級基礎課實驗室合格評估,2002年全國院校首批步入市級基礎課實驗室示范中心建設項目復旦大學基礎物理實驗,2004年全國院校首批通過市級基礎課實驗示范中心建設項目的期中初驗。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”等核心刊物上發表實驗教學研究方面的論文12篇,獲得教育部高等中學數學學教學指導委員會頒授的優秀論文獎。中心所長趙青生受聘兼任教育部非化學類專業數學基礎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、重視應用、開拓思維、培養能力、提高素養”為指導思想,建立了面向全校各專業從學院專科生的分層次、模塊化、點面結合、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較差的朋友打下必要的基礎,為提升學院化學實驗的起點創造條件。
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計性的實驗項目,中學生可以按照自己的專業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勢。
應用化學實驗技術與技巧,作為對化學實驗有濃烈興趣、學有余力的優秀數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新精神的培養。
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;實驗內容開放,每位實驗項目都有必做及選做實驗內容,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計以及綜合運用,逐步加深學習內容的深度、廣度和綜合程度,符合認識規律和教學規律,取得了良好的教學療效。化學實驗課程內容的變革是化學實驗教學變革與建設的關鍵和難點。建設實驗內容、實驗技巧和技術手段先進,反映現今科技進步和有特色的化學實驗課程,對培養二十一世紀創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,綜合性設計性實驗中,大量引入對近代數學學發展和現代應用技術有重要影響的實驗項目,包括:光纖通訊、數字儲存示波器、數碼拍照、白光全息、聲光效應、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計性實驗項目中已超過50%,使化學實驗的內容發生了根本的變化。
2,實驗中大量引入在科學研究和工程技術中實際應用的先進的實驗技巧和技術手段,使現代科技進步的成果滲透到化學實驗課程內容中去,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字儲存顯示技術、計算機數據實時采集處理技術和各類先進的傳感技術,如將CCD圖象傳感應用于牛頓環、密立根油滴和邁克爾遜干涉儀等實驗,在教學中應用了集成氣溫傳感、薄膜型Pt內阻、PN結氣溫傳感和半導體熱敏內阻等氣溫傳感,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手段對豐富實驗內容,深入探究化學現象和規律,提升中學生科學實驗素質和創新能力起到了挺好的作用。另外,實驗中新技術的應用,也大大提升了中學生對化學實驗的興趣,并對后繼專業實驗課的學習也很有幫助。
3,積極研發和開發新的化學實驗項目。近些年來我們研發和更新改建的化學實驗共12項,其中大部份實驗設備是在班主任多年科研和教學的基礎上精煉下來的,比如“磁滯回線實驗儀”、“交變磁場的檢測”、“多阻值水表的設計與校正”等實驗教學儀器。自行研發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武器,同時通過實驗項目的開發研發和更新改建,也大大提升了化學實驗中心班主任與實驗技術人員實驗教學儀器的研究開發水平和創新能力,提高了化學實驗中心自身可持續發展的能力。
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新的欲望,取得了挺好的療效。隨著中學“211工程二期建設”和“安徽省基礎課實驗室示范中心建設”項目的投入,我們將總結前幾年變革的經驗,逐漸擴大開放實驗室的規模,向全校所有大專生開放及為四川的化學教學事業的發展做出貢獻。