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中南大学化学实验教学中心
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中心简介
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中心简介

  一、概况

  中南大学是教育部直属全国重点综合性大学,学科涵盖工学、理学、医学等十大门类,学校17个国家重点学科中有12个国家重点学科以化学作为重要学科基础。中心依托“国家工科大学化学基础课教学基地”、“有色金属资源化学教育部重点实验室”而建设,学科特色显著。中心现有实验用房约6000m2,设备资产总值约4769万元。中心每年面向全校矿冶材料类、生物医学类和化学化工类等36个本科专业, 6500余名学生,开出各类化学实验达41余万人学时,本科教学具有“基础性强、专业门类广、学生人数多、受益面大”的显著特点。

  化学实验教学中心于2002年7月被列入湖南省首批基础课示范实验室建设行列,2006年12月获评为国家级实验教学示范中心。近5年来,通过教育部实验教学示范中心建设项目、国家工科基础课程教学基地建设、“985”工程建设、“211”工程建设以及国家级教学改革项目建设,中心在实验教学体系改革、师资队伍建设以及创新教育平台建设等方面取得了良好成效,形成显著特色。主要表现在:

  (1)实验教学改革方面:以 “物质制备与性能表征”为主线、以“方法论”为统帅的课程体系,并出版14套教材,6套讲义,发表教改论文28篇。

  (2)教学平台建设方面:以学生自主学习和创新意识培养为导向,建设开放式科学方法训练大平台,建设了学科特色鲜明的创新训练系列项目。依托实验教学示范中心建设的“基础化学创新教育训练中心”2012年评为湖南省创新教育训练基地。

  (3)师资队伍建设方面:通过 “三位一体两结合”师资队伍培养机制建设,建设了国家教学名师和学科带头人领衔的“一专多能”的师资队伍,化学基础课教学团队被评为国家级教学团队。

  (4)成果与辐射方面:2006年-2011年,承担教学研究项目共计53项,其中国家级12项,省级16项,校级25项;获得国家级教学成果二等奖2项;湖南省教学成果4项;《工科大学化学实验》、《工科大学化学》等5门课程被评为国家级精品课程;1人获得国家教学名师奖,2人获得湖南省教学名师奖;本科生在“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛和省部级大学生化学实验(设计)竞赛中获奖29项;中心参加国家级和省级教改会议49次(其中承办2次),在教学改革论文大会上作教改经验专题报告14次;接待来访交流的兄弟院校60余所。同时,中心承办全国大学生化工设计大赛1次;湖南省化学实验竞赛1次。

  总之,经过5年建设,中南大学化学实验教学中心在课程体系改革、创新教育平台建设、师资队伍培养、本科生教育等方面取得了明显成效,已建设成为特色显著的实验教学示范中心。

  二、建设成效

  (1)承担了一系列教改项目,取得了丰硕的教改成果

  (1)-1中心承担了国家级教学研究项目12项,省级教研项目16项,校级项目25项,共计经费281.7万。

  (1)-2陈启元(排名第一)等,基于大学生创新性实验计划的创新人才培养研究与实践,获得2009年国家教学成果二等奖。

  (1)-3 黄可龙,李洁,罗一鸣等,大类培养模式下化学基础课创新教学平台的构建与实践,获得2009年国家教学成果二等奖。

  (1)-4 黄可龙,关鲁雄,罗一鸣 等,化学实践教学创新平台的研究与建设,获得2006年湖南省教学成果一等奖。

  (1)-5 在2006-2011年,一系列课程评为国家级建设课程

  《物理化学》、《无机化学》、《有机化学》、《工科大学化学》、《工科大学化学实验》先后被评为国家精品课程;《化学计量学》,《物理化学》先后被评为国家双语教学示范课程。出版教材14套,自编讲义6套,发表教改论文30篇。

  (2)以教学名师和学科带头人领衔,建立了基础化学国家级教学团队

  教学团队中1人获得国家教学名师奖;2人获得湖南省教学名师奖;6人获得校级教学名师奖;化学基础课教学团队于2008年评为国家级教学团队。同时,获国家科技进步一等奖1项,二等奖2项;获省部级科技进步奖10余项;发表高水平学术论文500余篇,教师中6人入选教育部新世纪优秀人才计划。中心建设了一支教学名师和学科带头人领衔、结构合理、思想素质高、勇于开拓进取、教学和科研能力强、理论教学与实验教学互通的实验教学师资队伍。

  (3)教学设施与环境得到了显著改善,建设了湖南省创新训练中心

  中心总建筑面积近6170m2,新增建筑面积约2170m2.化学实验教学中心现有仪器设备总台(套)数1885台(套),其中新增实验设备323台套,自制设备31台套。仪器设备数量充足,配置合理,达到了教育部对国家示范实验中心的要求。同时,通过网络教学平台的建立,实现了实验教学的网络化, 通过引进现代化的实验手段和实验技术,实现了实验手段的现代化。

  中心实施校、院级管理,主任负责制,统筹调配教育教学资源,教学设施与环境使用效益高,以“新物质设计-制备与分离-性能表征”为主线,依托实验教学示范中心建设了大学生创新实验中心,该中心2012年评为湖南省创新训练中心。

  (4)学生的基本科学素质和实践能力明显提高

  学生分析问题和解决问题的能力明显提高,工程设计能力提高,学生与社会实践结合,解决实际问题的能力明显增强。

  2007年以来,本科生完成各类创新研究项目100余项,公开发表科研论文150篇。在大学生化学实验竞赛中,获奖15个,其中国家级二等奖3个,三等奖3个;省级一等奖6个,二等奖3个。在化工设计和制药工程设计竞赛中获奖10项,其中国家级一等奖3个,二等奖3个,三等奖4个。2011年还获得全国大学生趣味化学设计大赛二等奖2个。2007-2011年本科生发表研究论文153篇。通过科竞赛的训练与经历,学生的实验技能和工程设计能力及创新思维均得到了极大的提高,自学能力、沟通能力及表达能力也得到了很好的培养,就业后上手也特别快,因而在就业中深受聘用单位的欢迎。

  如:2007年作为 CSU?CEF团队队长的韩凯同学组队代表中南大学参加首届三井化学杯化工设计大赛,其“年产1.3万吨生物柴油工厂设计”项目获得全国总决赛二等奖,2009年,参与湖南省林科院合作,就该院主持的《能源植物及液体燃料利用新技术研究示范》、《生物柴油关键技术与对策研究》两项“863项目中模拟计算进行研究。2011年5月,韩凯同学荣获中南大学第七届”升华杯“学生课外学术科技作品竞赛二等奖,2010年”和氏璧化工“全国高校环保科技创意设计大赛决赛获得金奖。2011年被美国西北大学录取联合培养的博士。

  (5) 通过教学研讨会和论文发表,与国内同行广泛进行辐射与交流

  近五年承办与参加全国性教改会议49次,教学改革论文大会上作教改经验专题报告14次。接待来访交流的兄弟院校60余所,约200余人次。近五年发表实践教学改革论文230篇,会议交流报告14次。同时,中心作为主要参与单位,承办国际学术会议2次;国内学术会议2次;邀请国内同行专家召开教改研讨会2次;与湖南大学、吉首大学一起举办湘鄂地区实验教师培训班1次;承办湖南省研究生暑期培训班1次;承办全国化工设计大赛1次、湖南省大学生化学实验竞赛1次。通过主办或参加各类学术会议、教学研讨会议,实验教学示范中心的改革与建设为中南大学乃至我国矿冶材料类、化工制药类和生物医学类等专业本科创新人才培养构筑了新的实验教学模式,已经形成了省内外辐射网。

  三、特色

  特色之一:

  以 ”物质制备与性能表征“为主线、以”方法论“为统帅,以化学基本操作、物理化学实验与研究方法、现代分析手段为基本内容,化学基础实验平台-化学科学与工程综合实验平台-化学创新实验平台,‘三层次一体化’”的实验教学新体系。

  实验教学与理论教学合理衔接,实验课程以“方法论”的普适性贯穿各个实验教学模块,对每种实验方法安排多个可供选择的实验项目。实验课程的层次结构和模块化结构,能满足各类专业学生自主选择实验项目的要求,体现了实验课程的普适性和专业特色。构建了全方位开放式的化学实验教学模式,为学生自主实验营造个性化的学习环境。

  特色之二:

  推行“三位一体两结合”师资队伍的管理模式,有效地解决了师资队伍建设的机制问题。即通过:“教学、科研、学科三位融为一体,实现教学与科研相互结合,基础课师资队伍建设与学科建设相互结合,打造实验教学队伍成长的环境和创新人才培养的平台”.保证了教师在实验教学中的主导地位,促进了科研成果转化为实验项目,解决了“研究创新型”实验的源头问题;通过科研教师、理论课教师与实验课教师的融通,形成了一支以教学名师、博导为核心,结构合理、思想素质高、业务能力强、理论教学与实验教学互通的实验教学队伍。

  特色之三

  以学科竞赛为契机,模拟CDIO思路构思(Conceive)-设计(Design)-实现(Implement)--运作(Operate),以化工产品从研发到运行的全周期为载体,建设团队实践训练课程,使学生完成了从“物质制备与性能表征”到“工艺及工程设计”的整体训练。

  四、发展思路

  依托学校的学科优势,在国家级化学实验教学示范中心十一五建设、 国家工科大学化学基础课教学基地建设、以及有色金属资源化学教育部重点实验室建设的基础上,设所取得的一系列改革成果的基础上,以“新物质设计-制备与分离-结构与性能表征-反应工程与工艺设计”为实验教学和科研训练主线,以“方法论”为统帅,整合基础化学教学平台和科研平台,统筹建设实验项目和实验教学系统,构建化学实验创新教育大平台。

  具体建设思路如下:

  (1)改革管理模式,仿照国家重点实验室管理方式建设实验教学示范中心

  仿照国家重点实验室管理方式,深入改革实验教学中心管理模式与运行机制,以培养学生实践能力、创新能力和提高教学质量为宗旨,以实验教学改革为核心,以实验资源开放共享为基础,以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障,依托我校多学科优势和特色,参照国家重点实验室管理与运行的经验,按照“化学实践教学大平台”建设模式建设实验教学示范中心。

  (2)以“新物质设计-制备与分离-结构与性能表征-反应工程与工艺设计”为实验和科研训练主线,建设实验教学新体系

  将实验教学体系从“物质制备与表征”为主线拓展为以“新物质设计-制备与分离-结构与性能表征-反应工程与工艺设计”为实验教学和科研训练主线,建立以化学基本操作与基础数据测定、功能材料制备与表征、药物与药剂的有机合成新方法、热化学与表面化学研究方法、现代分析手段为基本内容,化学基础训练平台-化学科学与工程综合训练平台-自由探索实验平台“三层次一体化”的科研训练体系。

  (3)以科技发展和社会发展为背景,更新实验教学内容

  贯彻“基本要求+特色”的原则,在全校统一的化学实验教学体系的模块框架下,根据“矿冶材料类”、“生物医药类”和“化学化工类”等不同专业的需求,对实验项目进行合理选择,使实验教学内容既达到该课程的基本要求,又具有鲜明的专业特色。通过实验教学与科学研究、社会实践相结合,使实验教学内容和科学训练内容反映科技发展的最新成果,具有浓郁的时代气息。

  (4)以现代技术和网络设施为载体,提升科研训练水平

  在本科生科研训练中引进大型仪器设备,提高实验技术水平,实现教学手段的现代化;大力加强科研训练平台的网络化建设,使网络化教育成为科研前期训练、模拟仿真训练和信息交流的重要手段和环节;通过改革实验教学和科研训练的考核方法,鼓励学生自主实验和个性化学习,激发学生创新意识。

  (5)通过资源共享,将实验中心建设成为创新人才培养基地

  将教学、科研、学科三位融为一体,实现教学与科研相互结合,基础课师资队伍建设与学科建设相互结合,教师队伍与实验室技术人员队伍的建设相结合,打造结构合理、思想素质高、业务能力强、理论教学与实验教学互通的创新训练师资队伍。通过打通基础课实验室、专业课实验室与科研实验室,实现资源共享,合力建造创新人才培养的基地。

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