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200 9.7. 中山大学 综合化学实验课程体系介绍. http://ce.sysu.edu.cn/Echemi/comlab/. 内容. 一、宗旨 二、基础建设 三、内容设置 四、教育过程 五、创新实验 六、社会开放. 一、 宗旨. 改革背景 改革理念 改革思路 改革措施. 朝阳科学( sunrise science ):材料、生命、环境、信息、 能源、地球、空间、核科学 落日科学( sunset science ):化学等传统学科
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2009.7 中山大学综合化学实验课程体系介绍 http://ce.sysu.edu.cn/Echemi/comlab/
内容 一、宗旨 二、基础建设 三、内容设置 四、教育过程 五、创新实验 六、社会开放
一、宗旨 改革背景 改革理念 改革思路 改革措施 朝阳科学(sunrise science):材料、生命、环境、信息、 能源、地球、空间、核科学 落日科学(sunset science):化学等传统学科 中心科学(central science):化学(化学工作者) 徐光宪,“今日化学何去何从?”,大学化学,2003,18(1), 1.
1.1 强调学科交叉 • 与朝阳学科结合在交叉学科中开设综合化学实验 (包括材料、生命、环境等学科中的实验方法) DNA的提取及与金属离子的作用 金属配合物与核酸作用机理的理论计算 纳米TiO2粒径可控合成及其光催化性质研究 水体中Cd、Pb、Cr含量测定
1.2体现当代化学研究的方法与技术 自动电位滴定 凝胶成像 UV-vis光谱 FT-IR光谱 ICP 荧光光谱 X-射线粉末衍射 质谱 高分辨旋光 高效液相色谱 扫描电子显微镜 微量量热滴定 Hyperguand 2000 程序 Gaussian 03
1.3 依托优势学科 • 中山大学在稀土发光材料和生物无机化学研究工作突出,其研究在综合化学实验体系中都有所体现 氨基酸铜配合物的晶体生长和结构分析 GaN基发光二极管用稀土荧光粉 大学化学, 2005, 20(1), 21.
二、基础建设 • 队伍建设 • 实验设备建设 • 教材建设 • 电子课程建设 中国大学教学, 2002, (7/8),32. 实验技术与管理, 2003, (5),153.
2.2实验设备建设 现代分析仪器 • UV-vis分光光度计 CARY 100/300(美国) • FTIR分光光度计VECTOR 22(德国) • 荧光分光光度计AMINCO 2(美国) • X射线粉末衍射仪 XD-3A(德国) • 高分辨旋光仪 HNQW 5 (进口) • 高效液相色谱仪HP1100, LC-10A(日本) 常规仪器 • 磁力搅拌器(德国) • 旋转蒸发器(德国/日本) • 水泵(日本) • 电子天平(德国/瑞士) • 冻干机(美国) • 低温反应器(日本) • 自动电位滴定仪(瑞士) • 凝胶成像系统(美国)
三、内容设置 3.1 科学实验教学化 依托优势学科,将一些优秀科研成果转化为实验教学内容,发展拥有自主知识产权和建设有特色的综合化学实验。 氨基酸铜配合物的合成、表征及对质粒DNA的切割 水热法合成SnO2及高温气相反应制备ZnO气体敏感材料 中药的指纹图谱研究 纳米TiO2制备条件对光催化氧化活性的影响 大学化学, 2008, 23, 25-26
三、内容设置 3.2 教学实验科学化 一些化学实验成为教学实验,而进行了过多的简化,以至于科学实验变得不“科学”了。从而有可能对学习产生误导。 氨基乙酸合铜异构体的结构分析与在溶液中的物种分布 环糊精及其衍生物对氨基酸的手性识别 大学化学, 2006, 21(5). 41.
三、内容设置 3.3 技能训练团队化 通过对实验的各个部分进行“串联”和“并联”,由几个同学组成一个团队来共同完成,通过数据共享使学生能够站在一点而观其全貌,使实验结果得到质的跃迁。 丹参活性成分的提取及其指纹图谱研究 纳米TiO2制备条件对光催化氧化活性的影响 大气采样以及测定/水的监测分析 (下放到基础化学实验)
三、内容设置 3.4 实验内容实用化(生活化) 对120个四年级本科生“学生喜爱的实验”调查结果也显示,面膜制备实验受欢迎程度达91%。 化学发光材料的合成 驱蚊剂N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺的合成 溶液聚合法制备聚乙酸乙烯酯以及转化为聚乙烯醇及其缩醛化的制备
三、内容设置 3.5 实验产物产品化 在我们的调查中发现同学们对“化学产品”的兴趣远远胜过对“化学产物”的兴趣。如何设计出一个能够产品化或器件化的实验,对学生学习兴趣和能力培养的重要性是不言而喻的。 实验:变色LED用荧光粉的制备 La0.44Ce0.40Tb0.16PO4 紫外光254nm 激发 激发光为绿色 发光二极管
四、教育过程 • 实验记录格式科技论文格式 • 标题专题 • 释疑质疑 • 直观深度 方法想法
4.1实验记录格式科技论文格式 • 实验记录格式题目-目的-原理-步骤-现象-解释-习题 • 科技论文格式题目-摘要-关键词-引言-实验部分-结果与讨论-结论 注重现象的记录 注重分析与总结
4.2标题专题 专题1:配位化学与化学生物学 专题2: 主客体与超分子化学 专题3:纳米材料与固体化学 专题4:生物医药及分析化学 专题5:精细化学品合成及应用化学
4.3释疑质疑 • 学生因个体差异导致实验现象明显不同 • 传统:有疑问向教师寻求答案 • 综合化学实验:鼓励学生发现现象的差异激发学生通过回忆思考讨论差异性产生的原因学生提出相应的实验手段验证其判断得出科学的结论。
4.4直观深度 • 感官冲击,理论分析 氨基酸铜配合物的晶体生长和结构分析 GaN基发光二极管用稀土荧光粉 YBa2Cu3O7-x超导体的制备 荔枝皮中多酚类物质的提取分离及其抗氧化性研究 驱蚊剂N,N一二乙基间甲基苯甲酰胺的合成 化学发光材料的合成
五、创新实验 开放式实验教学 创新化学实验与研究基金 重在学生参与,重在大 范围内锻炼和培养学生 重在优秀学生的培养 两者相辅相成,在培养高素质化学创新人才中发挥着重要作用
六、社会开放 2004 冬令营 2004年 36届奥赛 2006 年 第 五届 全 国 大 学 生 化 学 实 验 邀 请 赛
谢谢大家! http://ce.sysu.edu.cn/ChemEdu/Echemi/comlab/