1 引言
图1
其中，中国科学技术大学(简称：中国科大)成员23人，包括：国家级一流课程负责人6人(次)，省级在线开放课程负责人3人，省级线上教学优秀课堂负责人1人，省级教学名师2人，省级卓越教学新秀、线上教学新秀、教坛新秀共8人(次)。成员承担多门大学化学实验课程。他们长期坚持开展实验教学研究，广泛开展“互联网+”背景下的教学资源建设和在线辅助教学模式创新，取得明显成效。
来自华东、华中、华北、华南、东北、西北和西南七大地理地区46所高校的教师成员有100人。包括多位国家级一流本科课程负责人、化学国家级实验教学示范中心负责人、国家级规划教材主编和骨干教师等，他们具有丰富的化学实验教学和教研经验，为虚拟教研室工作的开展打下了扎实的基础。
2 教研活动概况
本虚拟教研室一直强化队伍的建设。目前成员由申报时的11所高校、56位教师成员，增至47所高校、123位教师成员，涵盖华东、华中、华北、华南、东北、西北和西南七大地理地区，特别是吸引中西部高校化学实验教学一线教师积极参与。截至2023年7月底，本教研室中高校成员分布数据参见表 1，其中，45岁以下青年教师占比为40.5%。
表1 本虚拟教研室中高校成员分布情况
| 高校属性 | 地方高校 | 中西部高校 | 双一流高校 | 部属高校 |
| 人数/占比 | 86/77.5% | 75/67.6% | 70/63.1% | 25/22.5% |
| 45岁以下青年教师人数/占比 | 47/40.5% | |||
数据引自虚拟教研室平台年度运行数据
充分运用信息技术，探索形式多样、线上线下相结合的教师教研模式，教研室开展了多次围绕一流课程建设、课程思政建设等多类主题的教学研究活动，如示范教学活动(图 2，详见第3小节)，以打造教师教学发展共同体，促进人才培养能力与教学质量的共同提高。
图2
图3
图4
目前在全部657个虚拟教研室中，本虚拟教研室在教研活动、知识图谱和教学资源三项活跃度监测指标均进入排行榜Top50 (图 5，注：数据是动态更新的)。
图5
3 典型案例
以示范教学直播课活动为例。
借助虚拟教研室(A版)新版客户端在线会议，本虚拟教研室以直播形式开展了多主题的示范教学活动(表 2)，为打造教师教学发展共同体、促进人才培养能力与教学质量的共同提高积累了一定的经验。
表2 示范教学直播课内容
| 序号 | 主讲教师 | 教学内容 | 实验课程 |
| 1 | 邵伟 | 气质联用法测定饮料中塑化剂的含量 | 仪器分析实验 |
| 2 | 姚奇志 | 海藻酸盐微胶囊制备及缓释的全过程探究(设计方案答辩) | 分析化学实验 |
| 3 | 郑媛 | 线上线下相结合的“茶叶中咖啡因的提取”探讨式教学 | 有机化学实验 |
| 4 | 李婉 | 重金属离子的性质与鉴定虚拟仿真实验(双语教学) Virtual Experiment on Properties and Identification of Heavy Metal Ions Based on the Principles of Green Chemistry | Inorganic Chemistry Experiments |
| 5 | 李玲玲 | 乙酰二茂铁的合成、纯化和表征——从科研的思路出发 | 有机化学实验 |
| 6 | 姚奇志 | 含铬废液的绿色处理和分析(设计方案答辩) | 分析化学实验 |
| 7 | 张万群 | 多相二氧化钛粉末X射线衍射综合分析实验——从大型仪器科研表征方法出发 | 仪器分析实验 |
| 8 | 查正根 | 有机小分子催化的不对称Aldol反应实验设计 | 有机化学实验 |
直播课内容的选取主要基于以下几个原则。
3.1 原则一：基于虚实结合和线上线下混合的实验教学——依托一流课程建设的坚实基础
图6
由于大型仪器操作的高度自动化、内部器件又大都被封闭，学生在一个教学单元内很难做到熟练操作仪器并深刻理解仪器工作原理。示范教学直播中，邵伟老师利用由报废仪器改建的教学模具和自制的虚拟仿真实验教学项目(图 6c)，对于气质联用仪进行拆解式教学，让线上线下的学生们充分了解仪器内部结构，深化对于仪器工作原理的理解。在中国科大学生进行线下实验的同时，新疆师范大学的学生通过虚拟仿真实验同步完成了仪器方法设置、进样、数据分析等实验流程。
在仪器分析实验等待的间隙，线上线下进行了广泛的师师、师生、生生互动。邵伟老师还介绍了与质谱发展相关的主要Nobel奖成果以及获得者的故事。最终，中国科大的同学与线上师生分享了实测结果(图 6d)，线上同学可以根据共享的数据来分析实验结果。
图7
图8
图9
3.2 原则二：基于“教学内容与学科前沿相结合”理念的实验教学——以Nobel奖成果的融入为例
中国科大化学实验教学秉持“教学内容与学科前沿相结合”的理念，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，确保教学内容的先进性和高阶性。
图10
3.3 原则三：基于“以学生发展为中心”理念的实验教学——注重学生的实验方案设计能力的提升
“从纸上到躬行：基于有机化学理论和文献的实验设计及优化之低年级本科教学初探”，这是中国科大化学实验教学青年教师李玲玲的教研心得，发表在《大学化学》[12]。正如文中所述“初步探索出适合低年级本科生的以理论知识和文献指导实验设计和优化的教学策略”“鼓励学生对教材提出质疑并自主设计和开展验证实验，对教材中的经典方法持续优化。学生深度参与实验路线设计和关键参数设置，沉浸学术研究氛围，敢于质疑并验证，提升了将已学理论转化为解决实际问题的能力，一定程度上有利于其科学思维和科研执行力的培养，提高其从事化学专业技术职务或相关科研工作的核心竞争力”。
虚拟教研室特邀请李玲玲老师以示范教学的形式与大家共享教研心得(图 11)。
图11
图12
4 建设成效与特色
经过一年多的建设，本虚拟教研室在教师教学发展、实验教学改革、课程思政建设、一流本科课程建设、人才培养等方面，已初显成效，形成较为鲜明的特色。
据不完全统计，本虚拟教研室成员单位共获批第二批国家级一流本科课程9门[5]、省级一流课程5门、省级课程思政示范课程(或样板课程) 4门。获批省级课程思政建设示范中心1个。教研室成员荣获省级及以上教学成果奖10项。
教研室成员积极参加多项教师教学能力竞赛赛事，以赛促教，以赛促建，推动教学改革和创新。如，参加高校教师教学创新大赛和混合式教学设计创新大赛等赛事，获奖7人(次)。其中，第二届全国高校教师教学创新大赛部属高校正高组一等奖1项，第二届全国高校教师教学创新大赛安徽省选拔赛、第三届全国高校教师教学创新大赛湖北省选拔赛正高组一等奖各1项。
教研室成员受邀在全国性实验教学研讨会、中国化学会学术年会(高等化学教育分会场)以及化学学科协作组虚拟教研室之间开展了14人次的交流分享(表 3)。在《大学化学》发表教研论文5篇。
表3 教研经验和虚拟教研室建设经验交流与推广情况
| 序号 | 成员姓名 | 所属高校 | 报告题目 | 会议名称 | 承办单位/时间 |
| 1 | 姚奇志 | 中国科学技术大学 | 分析化学实验课程思政建设的思考和建设 | 化学实验课程思政建设研讨会 | 化学实验教学研究虚拟教研室 2022年3月26日 |
| 2 | 高珍 | 北京大学 | 高校教学设备的“变废为宝” ——思政教育走进示教中心 | “仪器分析实验”课程教学研讨会 | 大学化学实验课程群虚拟教研室 2022年9月29日 |
| 3 | 邵伟 | 中国科学 技术大学 | 仪器分析实验： 如何做到以学生为中心？ | “仪器分析实验”课程教学研讨会 | 大学化学实验课程群虚拟教研室 2022年9月29日 |
| 4 | 赵军龙 | 西北大学 | 例析Lewis结构式 在有机反应解析中的应用 | 2022年高等学校有机化学教学研讨会 | 高等教育出版社 2022年11月19日 |
| 5 | 朱平平 | 中国科学技术大学 | 浅谈数字化赋能课程教学创新 及成效 | 数字化转型背景下高校教师教学创新与教育教学能力提升研修班 | 中国高等教育学会 2023年3月25日 |
| 6 | 查正根 | 中国科学 技术大学 | 国家级一流本科课程(线下)建设分享 | 化学实验国家一流课程 教学大纲制定、教学内容安排、教学设计 | 化学实验教学研究虚拟教研室 2023年3月29日 |
| 7 | 朱平平 | 中国科学 技术大学 | 化学实验安全教育组 & 华中组工作汇报 | 教育部化学实验教学研究虚拟教研室2023年第一次全体会议 | 化学实验教学研究虚拟教研室 2023年4月15日 |
| 8 | 朱平平 | 中国科学技术大学 | 大学化学实验课程群虚拟教研室建设初探 | 高校实验教学能力建设研讨会 | 中国高等教育学会 2023年4月16日 |
| 9 | 赵军龙 | 西北大学 | 基础有机化学“模块化-微课式”教材建设的探索与实践 | 2023“融合创新、加快一流课程与教材建设”研讨会 | 高等教育出版社 2023年5月7日 |
| 10 | 沈永雯 | 兰州大学 | 有机化学实验课程建设及实践 | 大学化学实验课程(群) 教学研讨会 | 大学化学实验课程群虚拟教研室 2023年5月17日 |
| 11 | 兰泉 | 中国科学技术大学 | 肉桂酸合成实验中的课程思政设计 | 实验课程思政建设——实验课程思政案例撰写研讨会 | 化学实验教学研究虚拟教研室 2023年5月28日 |
| 12 | 胡万群 | 中国科学 技术大学 | 思政引领的研究生“综合仪器分析实验”教学 | 中国化学会第33届学术年会 第18分会场(高等化学教育) | 中国化学会 2023年6月18日 |
| 13 | 朱平平 | 中国科学 技术大学 | 创新专业课程教学助力一流人才培养——“高分子物理”课程教学创新及参赛心得分享 | 中国化学会第33届学术年会 第18分会场(高等化学教育) | 中国化学会 2023年6月20日 |
| 14 | 朱平平 | 中国科学 技术大学 | 化学实验一流课程建设与同步课堂直播教学 | 教育部民族院校应用化学专业虚拟教研室2023年第一次全体会议 | 民族院校应用化学专业虚拟教研室 2023年7月16日 |
5 结语
正如新疆师范大学化学化工学院白希老师所言：“面向西部高校(如新疆师范大学)的教师及学生开展实验直播教学，为我校实验教学改革提供了可借鉴、可复制的典型案例，为我校青年教师在实验教学中的成长起到引领和师范作用，同时也使学生身临其境般领略到了名校教师的风采，激发了学生的学习兴趣。”西南科技大学材料科学与工程学院胡文远老师认为：有幸作为首批虚拟教研室的教师成员全程参与和见证了虚拟教研室的建设和运行。在短短一年多的运行期间，“多校共上一堂课”等多种形式的教研活动，对积极探索跨校、跨地域的教研交流新形态，共享优质教学资源提供了有价值的参考。特别对于西部高校的学生实时在线共享优质课程资源提供了可以复制范例。
参考文献
