□本刊記者 安 健 張 鵬
湖南師范大學(xué)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心源于1938年成立的我國(guó)第一所獨(dú)立設(shè)置的國(guó)立師范學(xué)院的理化系化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,已故中國(guó)科學(xué)院院士吳浩青教授是創(chuàng)始人之一。1953年,學(xué)校進(jìn)行院系調(diào)整,成立了附屬于二級(jí)學(xué)科教研室的實(shí)驗(yàn)室。1998年,合并各教研室管理的實(shí)驗(yàn)室,組建基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)行校院二級(jí)管理,并通過(guò)了湖南省實(shí)驗(yàn)室合格評(píng)估。2002年,整合基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和原隸屬于醫(yī)學(xué)院的醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,成立湖南師范大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。2003年,湖南師范大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心被國(guó)家財(cái)政部列入中央與地方共建高?;A(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。2006年獲批湖南省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。2012年,整合化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心和化工原理與制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,成立了湖南師范大學(xué)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。經(jīng)過(guò)70多年幾代人的建設(shè),中心已發(fā)展為一個(gè)資源高度共享的先進(jìn)的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。中心依托湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,有國(guó)家化學(xué)特色專業(yè)、國(guó)家理工教融合化學(xué)化工人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)、國(guó)家化學(xué)專業(yè)綜合改革試點(diǎn)和國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等國(guó)家級(jí)教學(xué)平臺(tái)以及“石化新材料與資源精細(xì)利用”國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代合成與分離分析化學(xué)國(guó)家“211工程”重點(diǎn)學(xué)科和化學(xué)生物學(xué)及中藥分析省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等重要科研平臺(tái)作支撐,有一支以中國(guó)科學(xué)院院士姚守拙教授領(lǐng)銜的國(guó)家級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。中心一直秉承湖南師范大學(xué)“仁愛(ài)精勤”的優(yōu)良傳統(tǒng),堅(jiān)持以“理論與實(shí)踐并重,以高素質(zhì)團(tuán)隊(duì)培育高素質(zhì)人才”和“理工教融合”為特色,提出并實(shí)踐著“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),以實(shí)驗(yàn)專職技術(shù)人員為主力,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為核心,理—工—教融合,使學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的新型教育理念。為湖南區(qū)域經(jīng)濟(jì)和全國(guó)基礎(chǔ)教育發(fā)展培養(yǎng)了一大批高素質(zhì)人才。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)改革的實(shí)踐中,中心領(lǐng)導(dǎo)深深感受到,傳統(tǒng)的各教研室分散管理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍,只能站在各自的二級(jí)學(xué)科平臺(tái)上思考問(wèn)題,不能綜觀全局,這種弊端嚴(yán)重阻礙了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與發(fā)展,阻礙了新的實(shí)驗(yàn)課程體系的建立與完善,阻礙了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革與教學(xué)水平的提高,因而必須在化學(xué)化工一級(jí)學(xué)科平臺(tái)上組建知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理,能綜觀全局、協(xié)調(diào)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。自2002年開(kāi)始,中心探索用新的理念、新的思路指導(dǎo)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè),在化學(xué)化工一級(jí)學(xué)科平臺(tái)上建設(shè)了一支實(shí)驗(yàn)與理論互通,教學(xué)、科研、技術(shù)兼容,理—工—教融合,結(jié)構(gòu)合理,核心骨干相對(duì)穩(wěn)定的綜合型、高素質(zhì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。這支化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)于2008年被評(píng)為湖南省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì),于2010年被評(píng)為國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
(1)落實(shí)團(tuán)隊(duì)組織機(jī)構(gòu),明確崗位,穩(wěn)定核心骨干
近年來(lái),中心按照中心主任—課程負(fù)責(zé)人—實(shí)驗(yàn)主講教師—實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的多層次梯隊(duì)式結(jié)構(gòu),組建化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。中心主任全面負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)中心的教學(xué)和管理工作,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課改革的整體構(gòu)想和規(guī)劃,負(fù)責(zé)理論課與實(shí)驗(yàn)課間和各實(shí)驗(yàn)課程間的相互協(xié)調(diào)。每門實(shí)驗(yàn)課程聘請(qǐng)一名有高級(jí)職稱、科研能力強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富并且有很強(qiáng)責(zé)任心的教師擔(dān)任專職課程負(fù)責(zé)人,主持本課程的建設(shè)和改革,組織實(shí)施教學(xué)教研活動(dòng),從實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的角度與理論課教師溝通,并對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理和建設(shè)提出相應(yīng)的要求。中心主任和課程負(fù)責(zé)人是團(tuán)隊(duì)骨干,屬專職實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員,編制相對(duì)穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)教師是相對(duì)流動(dòng)的團(tuán)隊(duì)成員。學(xué)院根據(jù)年度教學(xué)任務(wù)確定實(shí)驗(yàn)教師人數(shù),采用公開(kāi)崗位、自主報(bào)名、平等競(jìng)爭(zhēng)和擇優(yōu)錄用的實(shí)驗(yàn)教師選拔機(jī)制和人才流動(dòng)機(jī)制,并同時(shí)確立理論課與實(shí)驗(yàn)課同等重要的理念,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)隊(duì)伍相互溝通,吸引了大批高水平教師擔(dān)任實(shí)驗(yàn)課教師。
(2)理—工—教融合開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)
為滿足現(xiàn)代高校培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備一專多能與高素質(zhì)的要求,中心在教師隊(duì)伍建設(shè)中注重理、工、教多學(xué)科融合,按教學(xué)需要,同時(shí)引進(jìn)理學(xué)、工學(xué)和教育學(xué)三類不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的人才,特別注重引進(jìn)或聯(lián)合培養(yǎng)高素質(zhì)的工學(xué)類和教育學(xué)類人才。如近年從企業(yè)引進(jìn)了工學(xué)類高水平教師5人,并先后從企業(yè)和中學(xué)聘請(qǐng)了31名兼職教師。目前化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員既有來(lái)自北京大學(xué)、浙江大學(xué)、吉林大學(xué)、中山大學(xué)等綜合性大學(xué)(理學(xué))的,也有來(lái)自天津大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、華南理工大學(xué)等工科大學(xué)(工學(xué))的,還有來(lái)自北京師范大學(xué)、東北師范大學(xué)、西南師范大學(xué)和湖南師范大學(xué)等師范大學(xué)(教育學(xué))的,同時(shí)還有來(lái)自中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理所、山西煤化所和上海藥物所等中科院系統(tǒng)的,既有理學(xué)博士,也有工學(xué)博士和教育學(xué)博士。
(3)以實(shí)驗(yàn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改革吸引高水平教師加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)
近年來(lái),圍繞創(chuàng)新人才培養(yǎng),中心全面開(kāi)展了高師本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等方面的改革研究,提出了系列研究課題,研究過(guò)程不是只依賴課題申請(qǐng)者本人,而是發(fā)動(dòng)全院教師積極參與。如在進(jìn)行“高師本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系及教學(xué)內(nèi)容改革的研究與實(shí)踐”的研究過(guò)程中,課題組多次組織全院有高級(jí)職稱或博士學(xué)位的教師對(duì)擬采用的新的實(shí)驗(yàn)課程體系中應(yīng)包括的教學(xué)內(nèi)容反復(fù)討論;中心也不失時(shí)機(jī)地制定了《關(guān)于加強(qiáng)本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾條措施》和《化學(xué)化工學(xué)院關(guān)于具有高級(jí)職稱和博士學(xué)位的教師必須在本科生中開(kāi)設(shè)研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的規(guī)定》等教學(xué)文件,從而有目的地把全院教師的目光吸引到實(shí)驗(yàn)教學(xué)及其改革創(chuàng)新工作上,吸引了大批高職稱、高學(xué)歷的優(yōu)秀人才加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外化學(xué)類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、規(guī)格和課程結(jié)構(gòu)的比較研究,在全國(guó)師范院校中較早創(chuàng)建了新型的大學(xué)本科基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)三層次課程體系,將歷年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究成果應(yīng)用于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué),固化進(jìn)本科學(xué)生培養(yǎng)方案,并面向湖南地方經(jīng)濟(jì)和“四化兩型”社會(huì)需求,根據(jù)化學(xué)化工學(xué)科和湖南師范大學(xué)的教師教育特色,進(jìn)一步深化改革,建立了基于一級(jí)學(xué)科的既相對(duì)獨(dú)立,又覆蓋相關(guān)專業(yè)各門化學(xué)化工課程和知識(shí)領(lǐng)域的“三位一體”“立體交叉”式的理學(xué)(化學(xué))、工學(xué)(化工)、教育學(xué)(教師教育)融合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系(如圖1所示)。新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系包含理學(xué)類的化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)(含基本操作技能訓(xùn)練、綜合能力訓(xùn)練、研究能力與創(chuàng)新精神培訓(xùn)3個(gè)層次的7門實(shí)驗(yàn)課)、工學(xué)類的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)(含專業(yè)技能訓(xùn)練、專業(yè)設(shè)計(jì)、科技活動(dòng)與社會(huì)實(shí)踐3個(gè)層次)、教育類的化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)(含師范技能、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與化學(xué)奧賽研究實(shí)驗(yàn))。不同平臺(tái)之間、層次之間相互支撐、滲透與有機(jī)互動(dòng)。理學(xué)類的化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)注重化學(xué)類多專業(yè)的共性,重點(diǎn)傳授實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),訓(xùn)練基本方法與基本操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐和知識(shí)創(chuàng)新能力;工學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)注重學(xué)生的專業(yè)特色,重視社會(huì)需要,與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展教學(xué);教育類的化學(xué)教學(xué)論實(shí)驗(yàn)注重教育教學(xué)特色,重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)的能力。不同專業(yè)的學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛(ài)好和發(fā)展意向交叉選課,促進(jìn)了學(xué)生完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))和開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
圖1 化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
(4)以科研反哺教學(xué)為抓手,促進(jìn)高水平教師加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍
中心注重科研與教學(xué)結(jié)合,促進(jìn)科研成果向?qū)嶒?yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)化,利用科研儀器為本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù),以此吸引高水平教師加入實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。近年中心由教師的科研成果或在研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化而來(lái)的教學(xué)項(xiàng)目達(dá)40余項(xiàng),其中30余項(xiàng)寫入已出版的《化學(xué)研究與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)》教材中,為新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系不同實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中第三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)出提供了保障,同時(shí)壯大了本科實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。長(zhǎng)期以來(lái),化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)所、催化研究所、發(fā)光材料研究室等單位的博士生導(dǎo)師、特聘教授等在完成研究生教學(xué)任務(wù)的同時(shí),均利用本單位的科研設(shè)備,結(jié)合自己的研究課題,為本科生開(kāi)設(shè)研究設(shè)計(jì)性或綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如姚守拙院士實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目導(dǎo)電聚苯胺薄膜的電化學(xué)合成和EQCM表征深受學(xué)生喜愛(ài),瀟湘學(xué)者蘇勝培教授的納米材料合成與表征實(shí)驗(yàn)成為專業(yè)方向必修實(shí)驗(yàn)。
(5)加強(qiáng)青年教師的培養(yǎng)
化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)一直十分重視青年教師的培養(yǎng),采取多種措施督促激勵(lì)青年教師投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,不斷提高青年教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力:①引導(dǎo)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。一方面要求每位新到崗的青年教師首先過(guò)好實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)。規(guī)定新到崗的青年教師必須經(jīng)過(guò)一輪以上的實(shí)驗(yàn)教學(xué),同時(shí)擔(dān)任對(duì)應(yīng)理論課的助教工作,并得到實(shí)驗(yàn)課程負(fù)責(zé)人的認(rèn)可,才可申請(qǐng)對(duì)應(yīng)理論課程的主講教師。另一方面加強(qiáng)青年教師的思想品德教育,規(guī)范教師言行,提高教師的道德修養(yǎng),要求青年教師到崗即簽字遵守學(xué)院教代會(huì)通過(guò)的《教師行為準(zhǔn)則》。②配備指導(dǎo)教師,以傳幫帶的形式培養(yǎng)青年教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。為了讓青年教師盡快熟悉實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)中心為每位青年教師配一位實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師(一般是對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程負(fù)責(zé)人),以傳幫帶的形式進(jìn)行指導(dǎo)。如首先安排青年教師與指導(dǎo)教師帶同一實(shí)驗(yàn),一同做預(yù)備實(shí)驗(yàn),在青年教師撰寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告后一起分析討論如何解決實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問(wèn)題。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,開(kāi)始階段由指導(dǎo)教師講授實(shí)驗(yàn),做示范教學(xué),然后經(jīng)過(guò)試教逐步過(guò)渡到由青年教師講授并主持實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐證明這種方式不僅能迅速提高青年教師的教學(xué)能力,也密切了同事間的關(guān)系,培養(yǎng)了全體教師的團(tuán)隊(duì)精神。③鼓勵(lì)在職攻讀學(xué)位,構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。按照學(xué)院理—工—教融合的辦學(xué)特色,化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)中心在青年教師培養(yǎng)方面也首先考慮如何構(gòu)建理—工—教融合的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。中心在青年教師在職攻讀學(xué)位和進(jìn)修時(shí)進(jìn)行了規(guī)劃和導(dǎo)向,如根據(jù)學(xué)院理科教師比例較大的實(shí)際情況,鼓勵(lì)青年教師到工科院校和師范院校攻讀工學(xué)學(xué)位和教育學(xué)學(xué)位,先后選拔了4人在職攻讀工學(xué)博士學(xué)位,1人攻讀教育學(xué)博士學(xué)位。此外,中心還有計(jì)劃地選派選送青年教師出國(guó)(境)或到國(guó)內(nèi)名牌大學(xué)進(jìn)修、訪問(wèn)。④支持教學(xué)研究和教學(xué)改革。除鼓勵(lì)青年教師積極申報(bào)校級(jí)以上教改課題外,學(xué)院還設(shè)立教改課題重點(diǎn)支持青年教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,并規(guī)定青年教師申報(bào)高級(jí)職稱時(shí)必須有教改論文,支持青年教師參加各種全國(guó)性的教學(xué)研討班或研討會(huì)。⑤要求青年教師積極為本科生開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)中的青年教師大部分有博士學(xué)位,科研的生力軍。中心要求每個(gè)青年教師都要擔(dān)任本科生的科研導(dǎo)師,指導(dǎo)學(xué)有余力的大學(xué)生開(kāi)展自主性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
經(jīng)過(guò)幾年的建設(shè),化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心儀器設(shè)備的檔次明顯提高,滿足教育部化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)討論通過(guò)的綜合性大學(xué)《化學(xué)專業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本內(nèi)容》的要求,緊跟國(guó)際化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)水平,符合適用、先進(jìn)、適當(dāng)超前和可以擴(kuò)展的原則,也滿足了學(xué)校招生規(guī)模的要求。目前化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心擁有各類儀器設(shè)備1439臺(tái)(套),總價(jià)值為2808.89萬(wàn)元,其中單價(jià)10萬(wàn)元以上的大型精密儀器設(shè)備共47臺(tái)(套)。中心對(duì)所有儀器設(shè)備實(shí)行統(tǒng)一購(gòu)置、專人管理,有健全的儀器設(shè)備管理制度,儀器設(shè)備的完好率達(dá)到98%以上。近3年來(lái),實(shí)驗(yàn)中心新購(gòu)置儀器設(shè)備542臺(tái)(套),總價(jià)值為1048萬(wàn)元?;瘜W(xué)化工學(xué)院各科研實(shí)驗(yàn)室共有科研儀器設(shè)備1275臺(tái)(件),總價(jià)值為1501.77萬(wàn)元??蒲袃x器與教學(xué)儀器設(shè)備同時(shí)為教學(xué)與科研服務(wù)。氣相色譜儀、高效液相色譜儀、紫外光譜、紅外光譜等大型儀器設(shè)備均有5套以上,可讓本科生直接上機(jī)操作,除化工大型實(shí)驗(yàn)裝置外,保證了基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)每組1人,專業(yè)課實(shí)驗(yàn)每組不超過(guò)2人,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目其他儀器配套數(shù)均在5套以上。
中心先后研制開(kāi)發(fā)出了大型純水設(shè)備、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中央真空系統(tǒng)、差熱分析儀等實(shí)驗(yàn)裝置。中心主任何紅運(yùn)教授主持設(shè)計(jì)安裝的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中央真空系統(tǒng)大型實(shí)驗(yàn)裝置可供180名學(xué)生同時(shí)進(jìn)行減壓過(guò)濾、真空干燥、減壓蒸鎦等化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作(如圖2所示)。分布于不同樓層的3間大實(shí)驗(yàn)室共用1臺(tái)主機(jī)。用戶接口通過(guò)真空管道直接連接在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生每人1個(gè)用戶接口,系統(tǒng)壓強(qiáng)最低可至0.0037 MPa,即使全部用戶接口同時(shí)接上,系統(tǒng)壓強(qiáng)仍可穩(wěn)定低于0.02 MPa,完全滿足常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。多年的運(yùn)行證明,該裝置工作可靠、減壓效果好、操作簡(jiǎn)便、使用成本低、管理維修方便、整體外型美觀、占地面積小,深受師生好評(píng),適合于高等院校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
圖2 學(xué)生使用中央真空系統(tǒng)做減壓過(guò)濾實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)課負(fù)責(zé)人曾躍教授指導(dǎo)本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),研制設(shè)計(jì)的差熱分析儀(如圖3所示)已用于該院本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如圖4所示,將樣品(S)和參比物(R)放入差熱電爐內(nèi)的樣品托盤上后,差熱分析儀通過(guò)熱電偶(A)將溫度信號(hào)以及溫度差信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電勢(shì)信號(hào),將樣品的溫度信號(hào)(1-2)和溫度差信號(hào)(1-3),直接輸入多通道計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集卡(如圖5所示)。數(shù)據(jù)采集卡通過(guò)自行研究設(shè)計(jì)出的,由計(jì)算機(jī)USB口采樣的差熱分析計(jì)算機(jī)接口接入數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)(如圖6所示),計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件控制并采集溫度和溫度差信號(hào)。自行選用設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集卡,進(jìn)行了通道間的隔離,并有穩(wěn)定放大設(shè)計(jì),性能穩(wěn)定(精度達(dá)到±4 μV),可以直接穩(wěn)定記錄溫度差信號(hào)(幾十到幾百微伏)。此自制差熱分析儀與從市場(chǎng)購(gòu)買的能夠滿足教學(xué)要求且性價(jià)比較高的差熱分析儀比較,每臺(tái)可節(jié)省經(jīng)費(fèi)約4萬(wàn)元。
圖3 HNU-DAT-1型差熱分析儀
圖4 差熱分析信號(hào)
圖5 多通道USB計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集卡
圖6 數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)
中心現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)用房70余間,使用面積3000 m2,學(xué)生分時(shí)段分班次進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)人均使用面積4 m2。實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以人為本,配套設(shè)施完備,實(shí)驗(yàn)臺(tái)、儀器臺(tái)、試劑柜布局合理,有自主設(shè)計(jì)安裝的統(tǒng)一的純水設(shè)備和中央真空系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室寬敞明亮,通風(fēng)、照明設(shè)施完好,電路、水、氣管道布局安全、規(guī)范、整潔衛(wèi)生。中心在智能化建設(shè)方面做了大量工作,建立了網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)智能管理系統(tǒng)平臺(tái)(http://chemlab.hunnu.edu.cn/)。該平臺(tái)具有教師實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交系統(tǒng)、師生交流平臺(tái)、儀器設(shè)備管理及預(yù)約使用系統(tǒng)和信息發(fā)布等多項(xiàng)功能,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上輔助教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理,有豐富的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源?;谶@種網(wǎng)絡(luò)化管理平臺(tái),中心充分發(fā)揮了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的延伸作用,提高了資源的使用效益。
為保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行,消除安全隱患,中心采取了如下措施:
(1)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生安全意識(shí)的培養(yǎng),在學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前對(duì)學(xué)生進(jìn)行專門的安全環(huán)保教育,提高學(xué)生的安全意識(shí)。
(2)實(shí)驗(yàn)中心制訂了實(shí)驗(yàn)室安全及檢查制度,編寫了《實(shí)驗(yàn)室環(huán)境與安全手冊(cè)》《實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則》及相關(guān)安全制度張貼在各個(gè)實(shí)驗(yàn)室,同時(shí)編印了實(shí)驗(yàn)室安全檢查記錄本,要求各實(shí)驗(yàn)員每天對(duì)所管轄的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行安全自查并記錄,發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理并上報(bào)學(xué)院。學(xué)院每周組織一次安全工作檢查。
(3)易燃、易爆、劇毒品保存在專門的倉(cāng)庫(kù),劇毒品領(lǐng)用時(shí)須經(jīng)實(shí)驗(yàn)室主任簽字,做到隨領(lǐng)隨用,未用完的當(dāng)日返回專門的倉(cāng)庫(kù)。
(4)每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都配備了廢液桶。有毒廢液由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一處理:能夠經(jīng)氧化變成無(wú)毒物質(zhì)的達(dá)到排放要求后再排放;部分不能回收或解毒的,處理成固態(tài)難溶物后,送往獲環(huán)保與公安部門批準(zhǔn)進(jìn)行處理的工廠集中處理。中心向每個(gè)實(shí)驗(yàn)室發(fā)放了實(shí)驗(yàn)室處理廢液廢渣情況記錄本,要求實(shí)驗(yàn)員對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢液種類、數(shù)量、處理辦法和處理結(jié)果及時(shí)登記。2013年學(xué)院針對(duì)教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液廢渣品種繁多、成分復(fù)雜、處理難度極大等問(wèn)題,基于培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合社會(huì)實(shí)際,開(kāi)展創(chuàng)新研究的能力的考慮,特設(shè)專項(xiàng)資金,鼓勵(lì)師生立項(xiàng)開(kāi)展綜合處理實(shí)驗(yàn)室廢液廢渣的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究;經(jīng)學(xué)院組織專家對(duì)全院師生申報(bào)的綜合處理實(shí)驗(yàn)室廢液廢渣創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)審,資助了10個(gè)項(xiàng)目立項(xiàng)開(kāi)展研究。
(5)實(shí)驗(yàn)大樓安裝了消防報(bào)警裝置,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室均配有消防器材,藥品室安裝了防爆電源開(kāi)關(guān)和防爆電燈。
上述措施保證了師生實(shí)驗(yàn)的安全和校園環(huán)境的優(yōu)雅宜人。中心自成立至今沒(méi)有出現(xiàn)安全事故。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)曾獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng),省級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。近年來(lái)實(shí)驗(yàn)教師發(fā)表教研教改論文80余篇,主持省級(jí)以上教改課題和國(guó)家級(jí)、省級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目20余項(xiàng),主編出版教材或教學(xué)指導(dǎo)書5本,參編3本?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)2008年被評(píng)為湖南省級(jí)精品課程。實(shí)驗(yàn)課教師謝青季教授撰寫的教學(xué)論文發(fā)表在化學(xué)教育類國(guó)際頂級(jí)雜志"Journal of Chemical Education"上,得到了國(guó)際同行的認(rèn)可。中心主任何紅運(yùn)教授撰寫的《以“質(zhì)量工程”為契機(jī),深入開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革》論文被評(píng)為全國(guó)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室工作研究會(huì)第十次學(xué)術(shù)研討會(huì)優(yōu)秀論文(全國(guó)76篇,發(fā)表在《實(shí)驗(yàn)室研究與探索》雜志上)。中心主編的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)新課程體系系列教材獲得了國(guó)內(nèi)同行專家的好評(píng)—“我認(rèn)為湖南師范大學(xué)《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的項(xiàng)目先進(jìn),對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)明確,切實(shí)可行,特色明顯”(湖南大學(xué)蔡炳新教授);“該課程基礎(chǔ)良好、特色明顯、成果突出”(中南大學(xué)羅一鳴教授);“將化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)和研究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)整體建立在一級(jí)學(xué)科水平上的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程體系教材還沒(méi)有,《本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材的編寫正好填補(bǔ)了這方面的空白,是一次大膽的嘗試”(專家評(píng)審意見(jiàn)表);“這套教材集成了他們?cè)趯W(xué)科建設(shè)和專業(yè)建設(shè)上的一系列成果,適應(yīng)化學(xué)發(fā)展的潮流,具有如下特點(diǎn):第一,理工教融合。作者們將過(guò)去在人才培養(yǎng)工作中創(chuàng)立的特色貫穿到該教材中,在內(nèi)容上既包括了化學(xué)實(shí)驗(yàn)中合成、分離和分析等全部基本要求,又包含化工的一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),還有面向中學(xué)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)。第二,繼承與創(chuàng)新。該教材在化學(xué)一級(jí)學(xué)科基礎(chǔ)上構(gòu)建了與原四大化學(xué)密切聯(lián)系,并能覆蓋相關(guān)專業(yè)各門化學(xué)課程知識(shí)領(lǐng)域的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程新體系,經(jīng)典方法與現(xiàn)代方法相結(jié)合,注重通用性和多樣性,有利于學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和學(xué)會(huì)創(chuàng)造。第三,科研轉(zhuǎn)化為教學(xué)。該教材的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目源于作者在基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)中取得的科研成果,面向生活、面向生產(chǎn)、面向社會(huì),有助于提高學(xué)生探索未知的自信心和創(chuàng)造力,促進(jìn)研究性學(xué)習(xí)的開(kāi)展”(姚守拙院士)。多年來(lái),學(xué)生在校園網(wǎng)上對(duì)教師化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)均在90分以上,全部為優(yōu)秀。
近3年中心教師承擔(dān)863項(xiàng)目1項(xiàng),國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃973子課題1項(xiàng),國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃1項(xiàng),國(guó)家科技重大專項(xiàng)子課題1項(xiàng),國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目26項(xiàng),湖南省杰出青年基金、自然科學(xué)基金等20項(xiàng),其他合作項(xiàng)目31項(xiàng),獲科研經(jīng)費(fèi)2185萬(wàn)元,發(fā)表科研論文310篇,被SCI收錄222篇,其中影響因子大于3.0的論文65篇。研究成果獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)6項(xiàng),其中省科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng),湖南省自然科學(xué)三等獎(jiǎng)1項(xiàng),中國(guó)僑界貢獻(xiàn)獎(jiǎng)1項(xiàng),其他2項(xiàng)。申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利18項(xiàng),獲授權(quán)9項(xiàng)。2012年,湖南師范大學(xué)化學(xué)論文被引用的ESI排名在全球前1%的1047所頂尖學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)中排名第785位,進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。
化學(xué)化工學(xué)院在校本科生獲批國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目33項(xiàng)、湖南省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目16項(xiàng),申請(qǐng)發(fā)明專利5項(xiàng),發(fā)表科學(xué)研究論文15篇,在全國(guó)和湖南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、全國(guó)和湖南省大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽、全國(guó)高?;瘜W(xué)專業(yè)師范素質(zhì)大賽、全國(guó)大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽和大學(xué)生課外化學(xué)化工創(chuàng)新作品競(jìng)賽中先后有130余人次獲獎(jiǎng),特別是在“三井化學(xué)杯”全國(guó)第五屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽中參賽的F1隊(duì),獲得了該賽事舉辦以來(lái)全國(guó)師范院校唯一的特等獎(jiǎng)。面向生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的制藥工程專業(yè)自第一屆開(kāi)始,連續(xù)6屆畢業(yè)生就業(yè)率均為100%,化學(xué)化工學(xué)院4個(gè)本科專業(yè)的畢業(yè)生初就業(yè)率一直保持在98%以上,連續(xù)5年在全校排名第一。
化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心面向中學(xué)師生開(kāi)放,碩果累累,聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。每年暑假期間都有大批對(duì)化學(xué)感興趣的中學(xué)生來(lái)中心學(xué)習(xí),與在校本科生交流,并由在校本科生指導(dǎo)做部分實(shí)驗(yàn)。這既讓對(duì)化學(xué)感興趣的中學(xué)生提前了解了大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)境與模式,又使我校本科生對(duì)如何從事中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提前獲得了體驗(yàn)。近年來(lái),除湖南省內(nèi)大批中學(xué)生外,河北、河南、江西、廣東、天津、海南等省市部分中學(xué)的學(xué)生也紛紛來(lái)中心學(xué)習(xí)。經(jīng)中心培訓(xùn)的湖南中學(xué)生在國(guó)際奧林匹克化學(xué)競(jìng)賽中獲得了15枚金牌、4枚銀牌。
主任簡(jiǎn)介
何紅運(yùn),教授,碩士生導(dǎo)師。先后擔(dān)任湖南師范大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室副主任、主任,化學(xué)化工學(xué)院科技開(kāi)發(fā)辦主任,化學(xué)系副主任,無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)室、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心和化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任,院教學(xué)委員會(huì)委員,院學(xué)位委員會(huì)委員。先后為本科生和研究生開(kāi)設(shè)了無(wú)機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)合成化學(xué)等9門理論及實(shí)驗(yàn)課程,累計(jì)指導(dǎo)了32名本科生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究、90余名本科生做畢業(yè)論文、4屆學(xué)生教育實(shí)習(xí)、4屆學(xué)生工廠見(jiàn)習(xí)。為實(shí)驗(yàn)室自主設(shè)計(jì)安裝了2套大型學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備(中央真空系統(tǒng)和純水制備設(shè)備),主編出版教材1本,參編出版教材4本,自編講義2本。先后被評(píng)為湖南省普通高等學(xué)校優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)(實(shí)訓(xùn))教師和湖南師范大學(xué)教學(xué)名師,多次獲得湖南師范大學(xué)教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)、教書育人優(yōu)秀獎(jiǎng)和實(shí)驗(yàn)室工作優(yōu)秀獎(jiǎng)等。積極主持各級(jí)教改項(xiàng)目和質(zhì)量工程項(xiàng)目,獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)(主持人),省級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)(主持人)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)(第四)。作為總教練,先后指導(dǎo)了4屆學(xué)生參加湖南省大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽,在累計(jì)12名參賽學(xué)生中,7人獲一等獎(jiǎng)、3人獲二等獎(jiǎng)、2人獲三等獎(jiǎng)。2000年至今被聘為湖南省中學(xué)生化學(xué)奧賽培訓(xùn)基地主教練,擔(dān)負(fù)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)工作,與總教練肖小明教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)一起獲得“化學(xué)奧賽湘軍”的美譽(yù)。自2000年起擔(dān)任湖南省自然科學(xué)基金委員會(huì)函評(píng)專家、《無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)》和《化學(xué)進(jìn)展》等刊物審稿專家、教育部學(xué)位中心學(xué)位與研究生教育專家?guī)鞂<?、湖南省大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽委員會(huì)委員等。
在搞好人才培養(yǎng)工作的同時(shí),一直堅(jiān)持不懈地在無(wú)機(jī)合成和功能材料領(lǐng)域開(kāi)展科學(xué)研究,同時(shí)針對(duì)湖南經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要,積極開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作,為企業(yè)解決了一些生產(chǎn)實(shí)際中迫切需要解決的技術(shù)難題,3項(xiàng)研究成果在企業(yè)得到應(yīng)用,發(fā)表研究論文40余篇,SCI收錄10余篇,獲省部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)(主持人)。