化学实验教学示范中心的建设与成效

高等教育国家级教学成果奖申请书成果名称化学实验教学示范中心的建设与成效成果完成人姓名朱平平,查正根,金谷,冯红艳,刘光明,黄微,盛翔,兰泉,邵伟,郑媛,李婉,高明丽,刘卫,姚奇志,刘红瑜,魏伟,侯中怀成果完成单位名称中国科学技术大学成果科类理学类别代码□0□7□1□1推荐序号□3□4□0□2□0成果网址．成果名称：字数（含符号）不超过35个汉字。2．成果科类按照教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录（2012年）》（教高〔2012〕9号）的学科门类分类（规范）填写。综合类成果填其他。3．成果类别代码组成形式为：abcd，其中：ab：成果所属科类代码：填写科类代码一般应按成果所属学科代码填写。哲学—01，经济学—02，法学—03，教育学—04，文学—05，历史学—06，理学—07，工学—08，农学—09，医学—10，军事学—11,管理学—12，艺术学－13，其他—14。c：成果属普通教育填1，继续教育填2，其他填0。d：成果属本科教育填1，研究生教育填2，其他填0。4．推荐序号由5位数字组成，前两位为推荐单位代码，按照附件1中各推荐单位代码填写，后三位为推荐单位推荐成果的顺序编号。5．申请单位需提供一个成果网址，将成果申请材料和认为必要的视频及其他补充支持材料放在此网址下，并保证网络畅通。6．成果曾获奖励情况不包括商业性的奖励。7．成果起止时间：起始时间指立项研究或开始研制的日期;完成时间指成果开始实施(包括试行)的日期；实践检验期应从正式实施（包括试行）教育教学方案的时间开始计算，不含研讨、论证及制定方案的时间。8．本申请书统一用A4纸双面打印（封面去掉“附件3”字样），正文内容所用字型应不小于4号字。需签字、盖章处打印复印无效。9．指定附件备齐后合装成册，但不要和申请书正文表格装订在一起；首页应为附件目录，不要加其他封面。一、成果简介（可加页）成果曾获奖励情况获奖时间奖项名称获奖等级授奖部门2017年安徽省教学成果奖（“互联网+”背景下的化学实验教学中心建设及成效）特等奖安徽省教育厅2012年安徽省教学成果奖（化学实验教学中心建设及成效探索）特等奖安徽省教育厅2016年安徽省优秀MOOC（“化学实验安全知识”慕课）安徽省教育厅2016年高等学校虚拟仿真实验教学资源建设成果奖（大型仪器的虚拟仿真实验系统）一等奖高等学校国家级实验教学示范中心联席会2014年安徽省教学团队（“分析化学实验”教学团队）安徽省教育厅2016年安徽省教学团队（“无机化学实验”教学团队）安徽省教育厅2016年安徽省教学团队（“有机化学实验”教学团队）安徽省教育厅2013年安徽省教学名师（朱平平）安徽省教育厅2014年安徽省优秀教师（朱平平）安徽省教育厅2013年安徽省教坛新秀（黄微）安徽省教育厅2015年安徽省教坛新秀（刘红瑜）安徽省教育厅2016年安徽省教坛新秀（郑媛）安徽省教育厅成果起止时间起始：2009年1月实践检验期：4年完成：2014年1月1.成果简介及主要解决的教学问题(不超过1000字)本项成果为2017、2012年两项安徽省教学成果特等奖的综合。由中国科学技术大学化学实验教学中心（以下简称中心，国家级实验教学示范中心）和以中心为主体的化学虚拟仿真实验教学中心（国家级虚拟仿真实验教学中心），依托国家级实验教学示范中心建设项目、国家基础科学人才培养基金、安徽省重大教改项目等多个项目的建设而完成。主要解决如下教学问题：（1）实验课程体系不健全，教学内容滞后于学科发展，与创新型人才的能力培养不匹配。（2）专职实验教师队伍不能完全满足高水平教学需求。（3）学生普遍安全意识薄弱，传统的课堂安全教育方式单一。（4）大众对化学以及化学产品认识片面，高中生学习化学的热情普遍不高，化学后继人才培养令人担忧。针对上述问题，中心通过多年建设，形成如下成果。（1）依托“全院办校，所系结合”平台和国家实验室的学科优势，完善多层次实验教学体系，强化学生的能力培养构建基础化学实验、仪器分析实验、本研贯通综合化学实验三大实验教学平台。依托三大实验教学平台，实施“基础型-综合型-研究型”多层次实验教学。率先将诺贝尔奖工作转化为实验教学内容。以虚拟仿真实验辅助教学，实现“能实不虚、虚实结合”的教学模式。通过构建三大实验教学平台、实施多层次实验教学体系，促进学生实践能力的提升和创新意识的培养。（2）探索专职实验教师队伍建设的新途径通过实行A/B岗制度（主讲A课程、辅讲B课程），促进教师一专多能，提升教学水平，3位青年教师先后被评为安徽省教坛新秀。倡导教师开展教学研究，获安徽省教学成果奖12项。发表教研论文99篇，出版实验教材8本，在中国化学会学术年会和全国性教学研讨会做分会（邀请）报告26人次。（3）构建安全教育新范式在国内高校率先开设大型在线开放课程“化学实验安全知识”MOOC，供校内外学生线上学习。建立安全信息化管理体系、规范硬件设施，适时开展安全防护培训，并辅以安全文化建设，全面强化学生安全知识，提升学生安全意识。（4）以化学科普助力化学教育广泛开展化学科普活动，普及大众化学知识。通过层次化科普教育内容，使不同文化层次的大、中学生感悟化学的魅力。为少年班学院学生开设GeneralChemistryLaboratory、为非化学专业本科生开设“生活中的化学科普实验”公选课，面向中学生开展高校科学营活动、举办中国化学奥林匹克（决赛）暨冬令营，吸引优秀青年学生学习化学。2.成果解决教学问题的方法(不超过1000字)（1）实施多层次实验教学体系，对学生的实践能力和创新意识进行全面系统的培养基础化学实验课程，为学生打下宽而厚的基础，四大化学实验均分上、下各80学时；6门综合化学实验课程为高年级本科生开设，使其掌握精而新的专业实验技能；研究型实验教学，形式多样，课内有研究型化学实验课程的学习和自主设计性实验项目的训练；课外依托“全院办校，所系结合”平台和合肥微尺度物质科学国家实验室、化学院的学科优势，学生加入课题组、广泛开展科研实践活动。（2）转化科研成果为实验教学内容，让学生接触学科最前沿成果将诺贝尔奖工作、本学科最新进展、本校代表性科研成果转化为实验内容，共开发原创性实验项目约50项。如将诺贝尔化学奖获奖人RichardF.Heck开创的Heck反应引入“有机化学实验”教学。（3）以虚拟仿真实验辅助教学，实施“能实不虚、虚实结合”的实验教学模式针对传统化学实验所受到的制约，构建六大模块的虚拟仿真实验项目。如分子水平上的虚拟仿真实验，将量子化学计算方法用于实验教学，模拟传统、宏观层面上实验手段无法解决的材料原子空间结构等问题。（4）强化专职实验教师队伍建设，多项举措促进教师业务水平提高实验教师实行A/B岗制度。带领和激励教师参与教学研究，共主持23项省级教研项目。对于研究基础好的实验教师，鼓励其申报科研项目，专职实验教师共主持7项国家自然科学基金面上项目。（5）探索化学实验安全教育新范式“化学实验安全知识”MOOC将个人防护、公共安全、化学品的安全使用等多个知识点，汇集成36个主题。以教师授课、动画、实际操作演示等多种形式呈现。中心推行实验室安全准入制度。学生完成安全知识课程学习并通过考试，方能进入实验室学习。（6）开展各类科普教育活动，传播化学知识，吸引优秀青年学生学化学一方面“请进来”，通过科技开放周等活动吸引大众走进化学世界；另一方面“走出去”，如受邀到安徽电视台制作系列科普节目。推出微信公众号“化学科普园地”，传播化学知识。科普教育层次化。开设GeneralChemistryLaboratory英文课吸引少年班学院学生主修化学，化学科普公选课让大学生了解生活中的化学知识。面向中学生，开展高校科学营活动，举办第29届中国化学奥林匹克（决赛）暨冬令营，朱平平作为带队老师参加第48届国际化学奥林匹克，4名选手均获金牌，中国队为唯一全获金牌的国家队。3.成果的创新点(不超过800字)（1）坚持“课内教学与科研实践相结合”“教学内容与科研成果相结合”及“虚拟实验与实做实验相结合”，全面提升学生的实践能力和创新意识“课内教学与科研实践相结合”。课内有形式多样的自主设计性实验教学内容；课外依托本校学科优势，学生走进合肥微尺度物质科学国家实验室，或利用夏季学期，借助“全院办校，所系结合”平台，走进中国科学院各研究所，开展科研实践活动。“教学内容与科研成果相结合”。紧扣知识点，及时把诺贝尔奖工作、本学科最新进展、本校代表性科研成果转化为教学内容，使学生在基础实验教学阶段就有机会接触到最前沿的学术问题。“虚拟实验与实做实验相结合”。针对传统化学实验教学受到的制约，切实开展虚拟仿真实验的教学探索，以六大模块虚拟仿真实验辅助实验教学，实施“能实不虚、虚实结合”的实验教学模式。（2）创建化学实验安全教育新范式，有效强化学生的安全意识在国内高校率先开设大型在线开放课程“化学实验安全知识”MOOC，目前已在中国大学MOOC、好大学在线等平台上线，供校内外学生线上学习、兄弟院校同行教学使用。学生自主安排线上学习时间，学习过程由传统授课模式下的被动学习转换为线上的主动学习，并开发了完善的考核系统。（3）广泛开展各类科普教育活动，引领大众感悟化学的魅力。面向大、中学生，实施分层次科普教育，吸引优秀青年学生学习化学用“化学让大自然丰富多彩、色彩斑斓”“化学很魔幻”“化学让生活更智慧、更安全、更健康”“化学也诗意——以诗入‘化’”和“化学让大自然更为奇特绝妙”多个主题，以多元化的科普形式、层次化的科普内容，广泛开展化学知识的推广和宣传，使不同年龄、不同文化层次的公众感受化学的魅力。为少年班学院学生开设GeneralChemistryLaboratory，吸引他们选择主修化学。为中学生举办高校科学营、冬令营等活动，引领中学生感悟化学的美丽与精彩。4.成果的推广应用效果(不超过1000字)（1）中心建设成效显著，建成了两个国家级实验教学示范中心化学实验教学中心于2013年1月通过教育部组织的验收，成为国家级实验教学示范中心；以中心为主体的化学虚拟仿真实验教学中心，2015年1月获批为国家级虚拟仿真实验教学中心。（2）学生的实践能力和创新思维培养成效显著2009年至今，化学院本科生通过国家大学生创新性实验计划项目等科研实践活动而参与发表的SCI论文共713篇，其中1区论文371篇，2区论文216篇；第一作者论文55篇，第二作者论文301篇。尚睿本科期间在《美国化学会志》和德国《应用化学》各发表一篇论文，并获“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖，2年后再次获特等奖。中国教育报曾从三方面作专题报道。实验教学：让学生接近“诺奖”，大研计划：课外科研“大练兵”，有了土壤：好苗子茁壮成长。（3）专职实验教师的业务水平得到有效提升中心教师获安徽省教学成果奖12项，含特等奖3项、一等奖3项。青年教师郑媛“有机化学实验信息化教学资源的构建与实践”获安徽省教学成果一等奖。青年教师冯红艳主持的“化学实验安全知识”MOOC获安徽省优秀MOOC。青年教师邵伟主持的“大型仪器的虚拟仿真实验系统”获高等学校虚拟仿真实验教学资源建设成果一等奖。3位青年教师被评为安徽省教坛新秀。出版化学实验系列教材8本，发表教研论文99篇。中国教育报从“为实验教师单开一扇门”等方面作专题报道。朱平平受邀将在中国化学会第31届学术年会做分会邀请报告，介绍教学团队建设成效。（4）多元化、多层次、多主题的化学科普教育活动产生良好的影响“大学化学”主编特邀请中心为化学科普特刊撰写2篇稿件。“色彩斑斓的自然，五颜六色的化学”入选2018澳门科技活动周展品。在安徽电视台制作的系列科普节目深受大众欢迎。中国化学奥林匹克（决赛）暨冬令营安徽省队员中，1/3进中国科学技术大学主修化学。学习GeneralChemistryLaboratory学生总结道：我非常喜欢这门课！我打算主修化学！（5）中心建设经验得到同行的充分认可和高度关注北