定向分子进化是蛋白质工程领域的一项关键技术。通过在试管中模拟并加速自然界中的生物进化过程，定向进化技术直接针对生物大分子的功能进行突变改造和筛选，从中发现具有特殊功能的多肽和蛋白质。2018年的诺贝尔化学奖颁发给了美国加州理工学院的弗朗西斯·阿诺德、美国密苏里大学的乔治·史密斯和英国医学研究理事会分子生物学实验室的格里高利·温特，以表彰他们在定向分子进化领域做出的开创性贡献。本文简述了定向分子进化技术的发展历程及其对绿色能源和生物医药行业的重要贡献。
探索高校教学实验室以GB/T19001-2016《质量管理体系要求》为指导准则，拓宽改进实验室管理工作的新思路及应用实践。以解读标准中质量管理第一原则及9.1.2、10.3条款为例，论述转变管理理念，进一步实践以人为本，促进实验技术和管理相关人员"全员参与"和"全过程参与"意识的培养，逐步提升实验室管理效率和水平，提高学生对实验教学服务的满意度。
教学资源建设是高校教学改革的一项重要工作。以提高实验教学质量和培养创新能力为目标，探索了我校有机化学实验教学资源的建设内容，并通过网络平台用于辅助教学。视频资源，有效地提高了课前预习效果；课件资源，培养了学生的实验设计思想和创新能力；拓展资源，开拓了学生的视野，提高了化学实验兴趣；在线测试题库资源，有效准确地检验了学生的理论水平。教学资源通过实践应用，教学效果明显，切实提高了教学质量。
高质量实验教材是本科实验教学的重要保证，在创新型人才的培养中发挥着巨大的作用。本文从编写背景、指导思想、项目编写与修订等方面介绍了化学生物学综合实验教材的建设情况。该教材经历了十多年实验教学的考验，能较好满足相关学科的学生培养需要。
从氨基酸代谢的基本内容出发，分析并整理了其在生物化学教学中的意义与教学要点，其中富有的各种生物化学过程也充满了趣味性，对于本科生教学是良好的素材。在举例阐述其多样性、复杂性、趣味性与启发性的基础上，讨论生物化学教学中氨基酸代谢相关内容，是一种将前沿科学融入基础生物化学教育的新探索。
低摩擦系数是冰的重要特性。人们将冰面的低摩擦系数归因于冰表面存在液态水。本文首先综述了液态水产生的三大假说，通过计算证明压力融解和摩擦融解并非冰面具有低摩擦系数的主要原因。通过分析前人结果，进一步明确冰表面存在液态水并非冰面低摩擦系数的唯一原因。提出在冰的表面存在由冰晶和液态水构成的过渡层结构的新模型，指出过渡层中小冰晶在受力切线方向上的水平滑动或者滚动，以及液态水的润滑都是冰面低摩擦系数的原因。
碳硼烷分子具有独特的笼状结构，能够表现出三维芳香性和稳定的物理化学性质，这使得碳硼烷不仅能够应用于有机硼化学及金属有机化学，而且在生物学、材料学等领域也有不错的应用前景。本文叙述了碳硼烷化学的发展历史、碳硼烷化合物的结构性质，并简要介绍了碳硼烷近年来在生物医学、发光材料以及催化剂领域的应用，希望对读者了解碳硼烷化学的新进展能够有所帮助。
因具有聚集诱导发光特性、螺旋桨结构的四苯乙烯及其衍生物，在有机光电材料、荧光传感和生物成像等领域表现出优异的荧光性能。本实验以二苯甲酮为原料，利用McMurry偶联反应合成四苯乙烯。采用萃取、干燥和柱层析等手段对产物进行分离和纯化，通过熔点测定、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和质谱对其结构进行表征后，使用苦味酸作为模型化合物，利用荧光光谱测定其对爆炸物的荧光检测极限。本实验寓科研热点于实验教学中，不仅提高了学生的实验操作技能，而且有助于学生了解具有聚集诱导发光性能的四苯乙烯及其衍生物的研究现状和应用前景，激发了学生的科研兴趣和创新意识。
利用智能手机的光线传感器设计了一款简易光度计，并为其开发了安卓手机应用，可以在线查看样品信号，自动计算吸光度值。此款简易光度计采用了液相色谱紫外检测器的流通池作为样品吸收池，利用光纤传导光信号，可以大幅降低试剂使用量。进行一次测试只需要使用约200 μL样品，有效降低了实验室废液回收量。利用该光度计对铁离子标准溶液进行测定，在测定浓度范围内，吸光度与样品浓度具有良好的线性拟合关系，其中R2=0.9991，可取代化学实验中的传统分光光度计。利用该光度计进行实验可以强化学生对仪器和实验原理的理解，有利于培养创新意识。
围绕金纳米粒子前沿内容，设计了一个简易的本科生基础实验，利用柠檬酸钠还原氯金酸法制备分散性好的金纳米粒子溶液，讨论了其尺寸与颜色的关系，探究了不同电解质和非电解质对金纳米粒子团聚及其颜色的影响，初步了解金纳米粒子的光学特性和探针效应基本原理。
利用先进的网络技术将高校危险废弃物的管理形成有效的闭环，减少化学教学及研究活动对环境的危害，通过对实验室危险废弃物的动态监控，初步掌握各实验室教学及科研工作产生的危险废弃物的情况，从而给出安全环保的合理化建议，促进高校实验室亟待解决的环境保护和安全工作。
火锅是一种中国传统特色美食。在食用过程中，人们通常通过定性观察来判断食物的生熟程度，缺乏严谨的科学依据，故存在一定的食品安全风险。本文通过构建简化模型，借助物理化学原理对片状和球状食物的传热过程进行了讨论，发现1.8 mm厚的肉片在沸水中加热15 s时，其中心温度即可接近100℃；而对于直径2.6 cm的肉丸，其中心温度接近100℃需要8 min以上。这些结论对保障饮食安全具有一定的指导意义。
关于教材中凝固点降低的内容，存在两种具有分歧的表述方式，导致了师生在教学和学习过程中的困惑。本文通过图示的方式对凝固点定义的依据予以解析，提出了教材编写及教学中的一点建议。
核磁共振氢谱是有机化合物结构表征中最常使用的波谱方法之一，提供了有机化合物质子的化学位移、积分面积和耦合裂分等信息。常见的活泼氢是与氧、氮和硫共价相连的氢原子，存在着快速交换机制，与碳上的氢有显著的差异。在不同条件下活泼氢化学位移不固定、峰形多变并且耦合裂分情况复杂。本文探讨了如何通过核磁共振氢谱解析活泼氢，培养学生对谱图进行观察、分析以及结构推导的能力。
萃取分离是化学实验中常见的操作，依据多组分热力学中的分配定律，以拉格朗日乘子法推导并从理论上证明只有在均分萃取剂的情况下，才可使萃取效果最佳。且等均萃取的极限萃余率是与萃取剂物理性质、萃取剂用量等多方面因素有关。以实例讨论了不同因素，如萃取剂用量、萃取次数、分配系数对于萃取效果的影响。对于从事化学合成、分析、分离、化工等方向的科研工作者在指定萃取方案时，有一定的借鉴和指导意义，而且可以推广到稀释、固相分离等领域中。
讨论了强电解质稀溶液的依数性，即凝固点降低、沸点升高和渗透压。以稀溶液的凝固点降低为例，利用Gibbs-Duhem公式，推导了强电解质稀溶液的凝固点降低公式，并利用NaCl水溶液的凝固点降低实验验证了该公式的正确性。
提出了在手机或平板电脑上使用免费软件远程监控实验室和操作仪器的方法。使用萤石云视频软件实时观察室内及仪器周边情况，为远程操作仪器提供实时现场信息，也可用该软件与现场人员语音实时交流；使用Teamviewer软件随时了解测试情况，对仪器进行远程操作，如开始测试、终止测试或修改测试参数设定等；使用远程智能开关对室内电源和照明进行远程控制，方便夜间观察和关闭不需要的用电负荷，为减轻实验室人员工作量，提高工作效率，随时了解实验室情况及仪器测试进程、及时调整测试参数、减少能耗等提供了方便。还介绍了Teamviewer软件在数据处理上的应用。
探讨了分子间作用力和范德华力这两个概念的差异，从作用力的物理模型上厘清了这两个在大学基础化学教学中易混淆的基本概念。
目前对于苯环上亲电取代反应定位规律的解释基本上都停留在基于实验的定性层面。本文以5个典型的单取代苯分子（苯胺、甲苯、氯苯、硝基苯和苯甲醛）为代表，采用多种量子化学方法（静电势、原子电荷、前线分子轨道理论、福井函数及双描述符等），对它们的亲电取代反应位点进行了研究。通过定量的数据和直观的图形，揭示苯分子亲电取代反应定位规律的本质，弥补了教材与教学中存在的不足，研究结果可以为大学《有机化学》教材的编写和课程教学提供有用的参考。
介绍了多重平衡标准平衡常数的技巧性计算公式及适用范围，利用该公式解题简捷、快速、准确，还可以直观判断反应的方向性及反应程度。
北京大学化学与分子工程学院在实施基础学科拔尖学生培养计划过程中，实行动态管理制度，低年级统一培养，高年级通过制定个性化教学方案和参加科研训练的办法遴选拔尖学生，探索“扎根课堂打好基础，依托科研提高能力，着眼交流开阔眼界”的培养模式，实现“以高水平科研带动创新人才培养”的目标。在基础核心课程中设置平行的英文班和阅读讨论班以适应不同学生的需求。2016年，随着北京大学综合改革计划的推进，进一步明确了“一体化、多层次、开放式、重基础、求创新”的教学指导思想，在注重化学基础理论知识和基本实验方法培养、注重数学和物理基础知识学习的基础上，构建多样化和多模式的立体课程体系，为学生提供适合的课程学习和个性化学术发展途径。
全面介绍了厦门大学化学学科拔尖学生培养试验计划的探索与实施，包括：目标定位、生源遴选、导师配备、课程体系、科研训练、管理机制和实施成效等。
基于拔尖学生的培养目标，科研创新意识和能力是拔尖学生的核心素养。我们提出了“科研创新能力培养贯穿人才培养全过程”的基本理念，构建了“复合三位一体”的科研创新能力系统性培养机制。以学生兴趣为导向，尊重个性化选择，投入优质资源，构建保障机制，探索出一条培养拔尖学生科研创新能力的新路径。拔尖学生的科研创新能力明显提高，人才培养质量显著提升。
南开大学化学学科从2009年起实施“基础学科拔尖学生培养试验计划”。经过十年的探索和改革，取得了一些成绩。本文从培养目标、教学计划、科研创新能力培养、国际化等几个方面，分享南开化学拔尖人才培养模式的探索与实践。
介绍了山东大学化学专业拔尖学生培养体系的建设，从学生选拔、培养模式及教学保障等方面对近十年来化学专业拔尖学生培养及实施成效进行了全面总结，以探索化学专业拔尖创新人才培养规律和机制。
介绍了上海交通大学致远学院设计和实施的针对培养有志于化学科研生涯这一特定学生群体的知识整合式的培养方案。这是在教育公平原则下体现因材施教、分类培养的一项举措，是上海交通大学化学大类培养方案中的一个分支。培养方案的重点是如何通过合理安排一系列相关的基础课程内容，以及衔接次序从结构上实现通识知识整合，并在此基础上通过开放专业选修课和科研方向以兴趣为导向进一步拓展学生的知识整合能力。本文也分析了目前仍然面临的问题。
从课堂教学和第二课堂两个方面详细地阐述了四川大学化学学院基于科研引导的拔尖人才全过程培养模式，重点梳理了拔尖班学生在校成果、毕业去向、人才培养满意度等方面内容，明确了学院拔尖计划2.0的工作目标。
详细介绍了武汉大学“化学拔尖计划”的探索与实施，包括学生的选拔机制、培养模式和管理模式。学生的选拔依照“严入口、小规模、高水平”的原则进行；从课程体系、教学内容、教学方法和评价机制四个方面介绍了学生的培养模式；对学生的管理采用导师制和书院制并行的方式。
浙江大学化学系在求是化学班的培养过程中，以基础学科拔尖创新人才为培养目标，注重提升本科生科研能力，依托学科优势，从科研基础知识体系构建、科研思维模式拓展和科研创新实践能力强化等方面构筑分阶段、分层次、多平台、多模式的科研实践培养体系。该体系总体上以科研训练为主线，从广度科研认知到深度科研实践，融通校内第一、二课堂和校外第三、四课堂，贯穿整个拔尖人才培养过程。经过多年的探索与实践，该科研实践体系在培养学生的科研能力、创新思维和国际视野等方面已经初见成效。
介绍了中山大学化学学院“基础学科拔尖学生培养试验计划”项目的开展情况，从培养目标、实施探索和实施成效三个方面对近年来中山大学化学学院拔尖学生人才培养模式进行了系统全面的总结，为今后“拔尖计划”的实施和改进提供了有益的借鉴。
介绍了厦门大学化学拔尖学生培养试验计划学生科研训练开展情况，并结合问卷调查，通过数据对比分析，探索如何培养高层次创新人才的科研兴趣、素养和能力。
扼要介绍了北京师范大学化学学院在加强化学专业拔尖人才培养方面所开展的一系列国际化培养模式的探索，包括借鉴国际一流大学的先进培养模式（例如加入美国大学生科研训练计划），推行连贯式分层次的国际化课程学习、科学训练、综合实践项目，以及开创基于慕课平台的中外合作混合教学等。期望通过总结与反思探索出一种化学专业拔尖人才培养的有效模式。
四川大学化学学院于2009年开始实施“化学拔尖学生培养试验计划”，致力于培养化学领域领军人才。在化学学科入选教育部“双一流”学科建设的背景下，学院立足本专业特点、依托校院两级资源，从师资、课程、学生、办学等多方面构建拔尖学生国际化培养体系，做出了诸多尝试并取得了良好的成效。本文在对现有国际化建设策略讨论的基础上，进一步对加强拔尖学生全球胜任力进行思考、提出建议。
中国科学技术大学充分利用中国科学院相关研究所的优质资源，创立了“卢嘉锡化学科技英才班”，旨在培养具有国际一流水平的拔尖创新人才，在化学拔尖学生暑期国际科研训练方面进行了一系列的探索和实践，开拓国际化办学模式，汇聚全球优质教育科研资源，提高拔尖学生的国际学术视野和学术交流能力，为提升拔尖计划人才培养的质量提供了条件和平台。
介绍了山东大学化学学科拔尖学生实验教学体系的探索与实践，在实验教学体系、教学内容、教学方法、师资建设四个方面总结了近十年来课程改革及实施成效，探索适应化学拔尖人才培养的实验课程体系和运行机制。
实验教学不仅有利于提高学生的学习兴趣，而且能培养学生严谨求实的科学态度，更能培养学生的动手能力和创新能力，是培养拔尖人才不可替代的重要环节。化学国家级实验教学示范中心（南开大学）通过建设创新实验教学平台，开展化学实验竞赛，建设高水平的实验教学团队等措施在培养拔尖学生创新意识和解决问题的能力等方面进行了有益的尝试。
介绍了厦门大学专门为“化学学科拔尖学生培养试验计划”学生个性化培养“量身定制”的“强化实验”课程建设的基本思路、实验内容设计、“动态”教材建设与教学实践情况。以期更好地为高校化学实验教学改革提供适应面广、操作性强的可借鉴经验，也为今后更好地实施“化学学科拔尖学生培养计划”2.0提供参考。
介绍了复旦大学化学系有机化学实验课程在围绕拔尖人才培养的背景下进行的课程内容优化和实践，对十年来该课程的改变进行了总结，对该课程在人才培养方面的作用做了分析。
