中心将实验教学与学院优势学科相结合,科学地整合实验教学课程资源,优化课程结构,强化教学与科研、课内与课外、学校与社会协同,构建了理工交融、理论与实践有机衔接的四平台、四层次、一体化的实验教学体系(图1着重加强培养学生的基础技能、专业技能、科研素养、创新创业能力。改变以前实验教学内容主题分散、孤立、关联性差、系统性薄弱等缺陷,强调本校三基并重、理工交融的特色,促进学生深入了解理论与实践、理论与工程之间的内在联系,掌握现代化学化工的基本理论、基本知识和基本技能,了解现代化学化工的发展方向,具备工程实践、技术开发和科学研究的能力,具备创新意识和获取新知识能力,能在化学化工行业及相关领域从事生产、设计、研发、管理等工作。

  

  

1  “四平台、四层次、一体化实验教学体系

  

  1. 四平台(图2

  

第一平台,基础实验教学平台,主要有学科基础和专业基础实验教学。

  

学科基础实验教学,根据不同学科专业人才培养的要求,中心因材施教,针对化学化工及类化类专业,按基础化学实验()、基础化学实验()、基础化学实验()、基础化学实验()四个模块来组织教学,由学生按学科大类来选择不同的模块。

  

中心开始基础实验课情况


序号

课程名称

学时数

授课内容

授课对象

1

基础化学实验(A

120学时

无机和分析化学实验

类专业(化学)

2

基础化学实验(B

64学时

无机及分析化学实验

类专业(化学工程与工艺、材料化学、新能源与器件、高分子化学与工程、应用化学)

3

基础化学实验(C

54学时

大学化学实验

类专业(生物工程、生态学、地质学、环境科学、地理信息科学)

4

基础化学实验(D

36学时

普通化学实验

类专业(材料物理)

5

基础化学实验(A

72学时

有机化学实验

类专业(化学)

6

基础化学实验(B

72学时

有机化学实验

类专业(化学工程与工艺、材料化学、新能源与器件、高分子化学与工程、应用化学)

7

基础化学实验(C

64学时

有机化学实验

类专业(生物工程、生态学、地质学、环境科学、地理信息科学)

8

基础化学实验(A

84学时

物理化学实验

类专业(化学)

9

基础化学实验(B

48 学时

物理化学实验

类专业(化学工程与工艺、材料化学、新能源与器件、高分子化学与工程、应用化学)

10

基础化学实验(A

42 学时

仪器分析实验

类专业(化学)

11

基础化学实验(B

42 学时

仪器分析实验

类专业(化学工程与工艺、材料化学、新能源与器件、高分子化学与工程、应用化学)

12

大仪实验 A

42 学时

专业分析仪器实验

类专业(化学)

13

大仪实验 B

42 学时

专业分析仪器实验

类专业(化学工程与工艺、材料化学、新能源与器件、高分子化学与工程、应用化学)



  

  

基础化学实验()分四大类专业开设不同的实验项目:类专业120 学时,主要是化学等专业,开设无机和分析化学实验。类专业64 学时,主要是工科专业,包括化学工程与工艺、材料化学、新能源与器件、高分子化学与工程、应用化学等专业,开设无机及分析化学实验。类专业54学时,主要是给生物工程、生态学、地质学、环境科学、地理信息科学等专业,开设大学化学实验。类专业36 学时,主要是给材料物理专业,开设普通化学实验。

  

基础化学实验()总学时72 学时,开设有机化学实验,对象是上述的AC类专业。

  

基础化学实验()总学时48 学时,开设物理化学实验,对象是上述的AB类专业。

  

基础化学实验()总学时42 学时,开设仪器化学实验,对象是上述的AB类专业。

  

通过学科基础实验的学习,了解化学反应的基本原理和反应规律,掌握化学实验的基本操作、化学合成的基本方法以及化学物理量的测量,学习科学研究的基本方法,锻炼实际的创新能力。

  

专业基础实验教学,面向工程类专业开设化工原理实验,根据学时数不同,划分为A二类专业(同上划分)。学生首次接触工程类实践课程,强调单元操作的通用性、工程性和基础性,培养学生的工程意识、工程实践能力和工程科学研究能力,并将系统优化操作、过程敏感因素分析、事故故障诊断、排除与控制,以及过程强化与节能意识的培养融入实验教学。

  

第二平台,综合实验教学平台。综合化学实验设计的基本思路制备——表征——应用,包含有材料的制备、测试、表征、数据处理等。通过综合实验,使学生掌握化学研究的一般方法和特殊方法,培养学生分析判断、逻辑推理、作出结论的能力,提高学生自主实验和综合实验素质,培养学生实验动手能力及分析问题解决问题能力。

  

第三平台,科研训练平台。依托无机化学、高分子化学与物理2个省级重点学科,绿色高分子材料、功能无机材料化学和高性能橡胶材料与制品 3个安徽省重点实验室和水基高分子材料安徽省工程技术研究中心等科研平台和大学生创新实验室。学生自主参加国家级、省级和校级创新创业训练计划项目、大学生科研训练计划项目和各类型学科竞赛,教师协助指导,培养学生的自主研究探索精神和自主创新实践能力,体现因材施教、个性培养的培养方法。

  

第四平台,实训实习教学平台开展校内外实训实习,建成模拟实训系统、实体实训系统以及校内外实习工厂与实习基地,开设仪器设备管路拆装化工课程设计化工单元操作实训化工厂认识实习化工厂生产实习化工厂毕业实习毕业设计等课程,以工艺设计与优化为主,强调项目的流程化、连续化和准工业化,适当采取模拟车间生产班组的教学形式,不同角色分工协作,培养学生工程经济分析能力、责任意识、安全意识和协作精神。



  


  

2化学化工教学实验中心平台资源

  

2. 四层次(图3

  

按照循序渐进的原则,贯彻三基并重、理工交融、寓教于研、协同育人的实验教学理念,形成验证-设计-创新-实践四层次递进式教学主线,从而凸显我院的基础厚、素质高、业务精、能力强的人才培养目标。


  

  

四层次实验教学体系

  

1)在验证性实验中,按教学专题设置实验项目和安排教学内容,实验学时较短,强调基础知识理解和能力训练、培养学生正确规范的基本操作技能,掌握基本合成方法和化学物理量的测试。一般开设经典的实验,主要目的是要求学生能熟悉实验的基本过程,包括实验数据记录、实验报告撰写、规范实验的操作、实验结果处理等,以提高实验的基本技能。

,

2)在设计性实验中,综合某一个教学模块的知识,提出实验要求,以学生为主体,自行设计方案,可改变实验路线和实验条件,学生在指导教师的辅导下完成实验,并对实验的结果进行分析,撰写论文。教师根据整个实验过程和提交的论文评定学生最后的成绩。通过这样的过程,教会学生查阅文献撰写开题报告集中讨论交流实验操作实验总结的科学研究全过程,学生由被动地模仿,变成主动地参与,使基础规范性实验中学到的知识和技能得到进一步提高和应用。

  


  

部分设计性实验项目、教师

  

项目名称

指导教师

苯丙涂料的制备与性能测试

吴明元

铜及铜合金中杂质元素的分析测定

王雪梅

脲醛树脂的制备

苗继斌

共沉淀法制备纳米磁性材料

李士阔

  

  

  

3)在创新性实验中,采用完全开放的教学方式,结合教师科学研究项目、大学生各类竞赛,利用中心的实验条件,由学生自主申报并完成各级创新创业训练计划项目、大学生科研训练计划项目和各类型学科竞赛,中心教师协助指导,允许实验失败,鼓励学生大胆探索,为培养学生全面分析问题、解决问题的能力夯实基础。


  

部分创新性实验项目

  

项目名称

指导教师

课题来源

纳米合金团簇的合成

程龙玖

国家自然科学基金

氮掺杂石墨烯/纳米氮化钛薄膜组装合成与电催化性能测试

陈平

国家自然科学基金

介孔贵金属-ZnO复合胶体球的构建与催化性能测试

李鹏

安徽省自然科学基金

聚乙烯醇短纤维增强聚氨酯注浆材料的合成及表征

夏茹

安徽省重大科技攻关项目

  

  

  

4)在实践性实验中,以项目作为引导,建立精品实验项目,将基础知识、技能训练、环境实践与工程应用相结合,解决实际问题,实现教学、科研、生产的紧密结合,以更好地通过实验教学进行产学研联合和创新教育。让学生参与工程实验应用,能真正使学生成为设计者和创造者,发挥学生的主观能动性和创造性,突出转化创新能力的培养。

  

  

  

部分工程实践应用实验项目

  

实验项目

指导教师

实践应用基地

化工流体输送的运行与操作实训

吴明元教授

高祖安高级工程师

实践实训教学中心

安徽皖维高新材料股份有限公司

化工管阀泵与换热器的拆装实训

曹明讲师

刘姻高级工程师

实践实训教学中心

东华工程科技股份有限公司

化工仪表的认知与操作实训

郑争志讲师,

王申生高级工程师

实践实训教学中心

安徽省化工设计院

电池封装工艺实训

鲍俊杰讲师

范京超高级工程师

安徽国轩集团

合肥晶澳太阳能科技有限公司

水性聚氨酯鞋胶的制备

<p align=center 150%;= center;=,  0pt;= 0cm= han;= widow-orp,= style=padding: 0px; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px;>王彤讲师

实践实训教学中心

安徽安大华泰新材料有限公司

3. 一体化

  

为了进一步强化多元融合,学科基础与专业训练紧密衔接,以某一物质(或任务)为纽带,组建化学化工一体化实验项目组群。在学科基础实验阶段,着重探究科学规律(例如,物质的制备方法、物质物理化学性质的测定方法、化学反应的机理,等等),在专业基础实验阶段,着重各单元操作的工程技术基础(例如,不同分离方法的对比和因素的影响,等等),在专业实验和工程实训阶段,着重物质/材料(或任务)的全流程设计、研究与开发,如针对各专业开设的乙苯脱氢中试实验,是集化学合成、现代分析测试技术、工程制图、化工原理、过程设备与控制等学科为一体的综合设计性实验,具有显著的工业化生产实践特色,既使学生学习的基础理论知识与化学工程实践相结合,增强学生对化学化工过程的深入理解及处理工程问题的综合能力,又进一步培养学生的创新能力及动手能力,提高学生勇于实践、善于实践和协调合作的团体队精神,为今后走向开展工作奠定坚实的基础。通过该类试验项目的实施,推动理(论)工(程)一体化理(论)实(践)一体化教学。

  

锂离子电池的制备与性能测试为实施举例1,如图4所示。

  

在学科基础实验阶段,要求学生系统掌握锂离子电池正极材料的合成方法和分析表征技术,了解锂离子电池正极材料的性能特点与结构特征,掌握水热法、共沉淀法和固相法等材料制备技术的原理和工艺,掌握SEMXRD等材料表征手段的原理和方法。

  

在专业基础实验阶段,要求学生了解锂离子电池的工作原理,掌握扣式锂离子电池电极的制备工艺和电池的装配流程,考察不同装配工艺对电池性能的影响。了解电化学工作站的工作原理和使用方法,掌握正极材料的电化学工作窗口测试和材料的电导率测试方法。

  

在专业实验阶段,要求学生合成正极材料,掌握锂离子电池的电性能测试方法,包括循环伏安性能测试、交流阻抗测试、首次充放电性能测试、倍率性能测试和循环性能测试等,进一步结合最新社会热点和教师的科研成果,引导学生依据实验结果思考如何提高电池的容量、充放电速度和安全性能并提出实验改进方案,激发学生学习积极性,培养学生的创新能力和工程思维。

  

在专业实验阶段,进行中试规模的生产操作,包括电池封装工艺、故障诊断等,进一步结合教师的科研成果,引入不同电解液来测试电池性能,使学生实验与科学研究、工程训练和社会应用结合。

  

4. 锂离子电池的制备与性能测试实验项目示意图