信息时代的到来，为教育开辟了更加丰富的资源和途径，同时也为教与学带来了机遇和挑战。本文基于成果导向(OBE)的教学理念，针对化工原理课程中存在的教学痛点问题，从工程认证背景下持续改进的要求出发，充分利用互联网信息技术，结合生活与国家低碳环保发展需求，构筑案例分析、理论教学、项目驱动、思政引领、网络辅助“五位一体”的教学模式，充分体现“知识目标、能力目标和素养目标”的相互融合，满足新工科背景下应用型人才培养的需求。

非物质文化遗产是我国文化软实力“活”的呈现，为华夏璀璨文化提供根基和养分。本文以我国非物质文化遗产中所蕴藏的化学智慧为线索，让化学、科技、文化在化学类通识课程中相互融合碰撞，让课堂充满知识性与趣味性。论文通过文教融合，实现非物质文化遗产的保护传承，进一步助推非物质文化遗产文化现代化，在保护传承中创新，增强学生对非物质文化遗产的科技和文化自信，最终达到以学促保的目的。

伴随着信息化技术的发展及不可抗力因素的影响等，传统的课堂教学模式已不能满足分析化学的现代化教学。微课是一种新兴的、依托于互联网的优良数字化教学资源。本文以分析化学滴定分析中的滴定突跃为主题，阐述了微课的设计、构思、内容和形式等，展示了微课在分析化学教学中的应用，为传统教学提供了新思路。

为适应应用型创新人才的培养，结合仪器分析课程内容和特点，实施了一种案例驱动“三位、三结合”的教学方法。构筑多元教学环境，将课程本身融于多学科领域，注重培养学生发散性思维模式，提高了学生的满意度和获得感。以实现“知识学习、能力培养、价值塑造”的进阶式教学目标，助推应用型创新人才培养的教学目标。

新工科背景下，创新实践能力的培养已经成为高校人才培养工作的重点。仪器分析作为科学研究的眼睛，内容涉及诸多领域，体现多学科交叉的全局思想观和方法论，对人才创新实践能力培养具有重要作用。针对仪器分析课程教学凸显的诸多痛点问题，课程组坚持“以生为本，立德树人，思创融合，知行合一”的教改理念，构建了以学生创新实践能力塑造为导向的课程教学目标和三维评价体系，采用显性知识与隐性价值观相融合、线上与线下相融合、问题驱动与可视化教学相融合、理论学习与研究实践相融合的四轮融合教学模式创新实践。实践证明，新的教学模式极大地激发了学生的学习兴趣和求知欲望，在课程成绩大幅提高的同时，学生的综合创新实践能力也得到了很好的塑造。

在化工原理国家一流线上课程与线上线下混合式教学基础上，开展了基于小组合作学习的线上预习–翻转课堂–课后探究的教学探索。以化工原理精馏单元操作中的塔板数简捷计算为例，对该教学模式进行阐述。通过班级分组、布置课前思考题，引导学生带着问题开展线上预习与小组合作学习，充分发挥了学生学习的主动性，大幅提高了线上预习、线下翻转课堂的教学效果与效率。通过师生翻转课堂教学与小组合作学习，使学生掌握了解决复杂工程问题的思路与方法，培养了学生解决复杂工程问题的能力。通过课后延伸问题与小组合作，引导学生课后进行学习与探究，学生建立了比现有文献适用范围宽得多的塔板数计算方程，培养了科学研究与创新能力。化工原理教学实践表明，基于小组合作学习的“线上预习–翻转课堂–课后探究”是一种较高效、通用性较强的高等工程教育教学模式。

为了解决物理化学实验课程学习难度大与课堂教学时间少的矛盾，弥补传统的物理化学实验教学“重过程、轻结果”的缺点，建设了线上物理化学实验课程。线上物理化学实验课程通过实验原理和仪器操作视频、实验习题、问题讨论等模块，完成知识、技能和思维能力的培养，与线下实验操作训练形成良好的互补关系。线上物理化学实验课程为翻转传统的物理化学实验课堂提供了前提条件，明显提高了教学效果。

“大学化学”注重基础理论也注重实验教学。在重视创造力和革新的“新工科”背景下，对基础知识进行拓展，与本科生科技活动关联，形成“课堂-微课题-竞赛”的科创培育模式，并将获得的创新实验案例反哺课堂。实践表明，此模式激发了学生的学习兴趣，达到了知识活学活用的目的，同时也培养了学生的科研创新能力。

根据化学专业英语教学中的问题，提出了建立有效的多元化教学方法。方法包括：在课中利用词根词缀梳理专业词汇来提升学习效率、基于翻转课堂的中英文互动来提升学习兴趣、在课前课后利用线上教学平台进行听说训练强化听说能力，以及开展模拟学术研讨会的课堂活动来提高学习自主能动性。此教学方法为专业英语教学改革提供重要研究依据。

对学生学习现状的准确把握是促进课程改革，提升教学质量的基础。通过本次调查统计了学生对无机化学实验课程学习的基本情况，包括学习兴趣、学习目标、预习方式、预习效果、实验操作及学习效果，总结了学生在该课程学习中的主要问题和诉求，通过数据分析提出了实施无机化学实验课程有效教学的改进措施。

基于BOPPPS的无机化学实验混合式教学设计突出“以学为中心”，以“磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数的测定”教学为例，介绍混合式教学实施过程。研究表明，基于BOPPPS的混合式教学能有效推动学生自主学习，教学效率高，有效提升学生实验能力和交流沟通能力。此外，基于BOPPPS的混合式教学能找出教学中的盲点和难点，有助于教学模式的持续改进。

咖啡豆烘焙的方法由也门的阿拉伯人发明，随后他们将该方法传到埃及与土耳其，最后传至全世界。本文从化学的角度认识咖啡豆，围绕以下几方面内容进行详细介绍：阿拉比卡和罗布斯塔两种咖啡豆品种的鉴定、咖啡烘焙过程中的化学过程以及咖啡豆的孔隙结构。

微流控技术凭借其优异的微尺度操控能力，在分析化学和其他诸多领域得到了广泛而快速的发展。在本科阶段的分析化学课程引入微流控技术有助于提高分析化学教学的前沿性和趣味性，促进创新型人才的培养。本文回顾了微流控技术的发展史并挖掘了其中蕴含的课程思政元素，简要介绍了微流控技术的重要理论和微流控芯片的基本制作方法，讨论了微流控技术与分析化学的联系。在此基础上介绍了近年来微流控技术在分析化学领域，尤其是生命分析科学领域的研究进展，以期为分析化学教学引入微流控技术提供参考。

本文介绍了元素形态分析研究的重要意义、应用于元素形态分析的各种联用技术，及其在实际样品测定中的应用。其中涉及到多种分离技术，如：高效液相色谱、离子色谱、尺寸排阻色谱、气相色谱、毛细管电泳和多种检测方式，如：电感耦合等离子体质谱、电感耦合等离子体发射光谱、原子荧光、原子吸收。基于此开发教学实验，理论与实践相结合，进一步加深学生对知识的理解、掌握和运用。

对介孔材料的孔特征进行科学表征是其开发与应用的关键环节之一。本文简要介绍了介孔吸附相关知识和常用经典分析模型的发展历史、应用范围和各自特点，将经典介孔分析方法分为有模型法、无模型法、完全无模型法、逆向法四类，对这些分析方法和3种常用的介孔分析软件进行了对比分析，这些内容对吸附仪管理人员、介孔材料的教学和研究具有一定的参考价值。

纳米材料功能化的新型织物因具有抗污、防水等特性，得到了广泛应用，但背后的原理却少有了解。本实验通过铜还原反应，在织物表面生成纳米铜涂层，得到超疏水织物；通过氧化处理，使织物展现出水下超疏油、油下超疏水性。通过展示铜超浸润织物的特性，并结合多种互动方案探究背后的原理，具有重要的科普意义和价值。

为达到科研反哺教学、教学创新促进人才培养的目标，有必要对传统化学实验进行改革。在此，基于课题组人员前期科研成果，设计了一个研究型综合化学实验，以DNA分子为模板合成与表征荧光铜纳米簇，并获取稳定合成荧光铜纳米簇的条件。实验内容包括纳米簇的合成、基本光谱分析仪器的使用、光谱数据的处理等。实验交叉融合分析化学、生物化学、纳米科学等多学科前沿知识，实验条件简单温和，实验时长合理，满足实验教学的各项要求，能充分激发学生的科研兴趣、提升综合能力，具有很好的实验教学推广价值。

创设模拟污水中有机染料废物的治理情境，结合无机光催化剂的光生载流子驱动反应理论，介绍了一个基于TiO₂/g-C₃N₄光催化降解水中有机染料的绿色环保化学综合实验。本实验通过焙烧法制备TiO₂/g-C₃N₄复合材料，利用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱仪、自动物理吸附仪、紫外-可见分光光度计对其结构和降解性能进行研究。该综合实验涵盖制备、表征、污染物降解等多个实验环节，实现无机化学、物理化学等多学科交叉融合，蕴含绿色化学的理念，并与当前学科热点无机纳米材料光催化污染物降解结合，有利于促进理论知识与合成实践之间的有机融合，为实现我国现代化建设培养具有远大理想的创新性应用人才。

介绍了一个综合化学实验——Fascaplysin类生物碱的命名、合成及表征。实验内容涉及并环有机化合物的命名、合成、分离与纯化及结构表征。通过该综合化学实验的教学实施，引导学生能结合科学前沿特别是I₂/DMSO组合试剂体系介导下芳基甲酮作为起始原料合成天然产物，从而实现有机化学合成实验的绿色化，加深对并环化合物的认识，激发学生独立思考和创新意识，有利于新工科背景下应用型人才的培养。

温和条件下将二氧化碳(CO₂)高效转化为高值化学品，不仅可以实现碳资源的循环利用，也对减缓温室效应具有重要意义。本实验基于多酸(POMs)复合催化剂制备及其应用于光催化CO₂加氢制甲酸的创新性研究成果，设计了适合本科实验教学的综合创新实验。实验采用浸渍法将Anderson型多酸[H₆(CrO₆)Mo₆O₁₈]³⁻分散到TiO₂表面形成多酸复合光催化剂CrMo₆/TiO₂，通过X射线粉末衍射和红外光谱解析了催化剂的结构。利用气相色谱和液相色谱对光催化产物进行分析检测，结果显示，光照条件下CrMo₆/TiO₂复合光催化剂可催化CO₂高选择性转化为液体产物甲酸。紫外-可见光谱分析证实，多酸的修饰减小了TiO₂能带间隙，增加了光谱的吸收范围，提升了光催化性能。本实验内容涵盖了无机材料合成、仪器表征、分析检测等多门学科内容，教学内容综合性强，实验操作简便，既巩固了基础化学知识，又为后续科研打下基础。将光催化CO₂转化这一学科前沿研究领域引入本科实验教学，增强了课程内容的时效性，有利于提高学生的科学思维、环保意识和创新意识等综合能力。

可修复水凝胶的制备是当今科学研究的热门领域，它将有机化学、高分子化学、材料化学和仿生化学结合于一体，显示出进一步改编为本科教学实验的潜力。本实验是基于琼脂糖/聚乙烯醇双网络的自修复水凝胶的制备及其自修复性能测试的新创综合实验。实验生动有趣，在实验过程中学生可对水凝胶进行多种造型和设计，能激发学生学习化学的兴趣和热情，非常适用于本科教学实验。水凝胶作为低成本、环境友好型材料，贴合绿色化学主题，也利于在实验教学中渗透可持续发展、环保等生态文明理念。

将类普鲁士蓝纳米酶引入本科实验教学，设计了一个探究性的分析化学综合实验，实验内容包括三种类普鲁士蓝纳米酶材料的制备、表征和酶催化反应速率常数的测定，并将这些纳米酶材料应用于过氧化氢(H₂O₂)的分析检测。本实验所用试剂价廉易得、反应条件温和、实验现象直观、时间分配合理，适合本科实验教学，用于提升学生的实验技能和科研创新能力。

三苯甲醇的制备实验是化学相关专业的经典教学实验，是有机化学理论与实践操作重要的结合点。然而，实验装置复杂、格氏试剂引发较为困难、严苛的无水无氧操作等导致实验成功率较低；反复转移溶剂导致师生的溶剂暴露。基于上述问题，本文利用中压柱塞泵和固定床连续流反应器，设计并搭建了格氏试剂连续流动制备装置，实现了三苯甲醇的连续制备。基于连续流的格氏试剂制备装置设备搭建简单，全程避免了师生的有机溶剂暴露，溴苯-格氏试剂转化率重现性好。在本连续流装置内，格式试剂制备反应稳定可控，实验安全性高。过量镁屑无需淬灭，可重复使用。

介绍了一个面向大三下或大四上本科生的计算化学探索性实验。通过研究乙醇分子内及分子间脱水反应机理，从分子水平理解醇脱水反应过程中酸催化剂的作用机制和反应的能量路径。通过本实验，使学生初步掌握量子化学计算通用软件高斯(Gaussian)的使用方法，掌握结构优化、频率计算、过渡态搜索等基本计算操作，并学会采用量子化学计算手段来研究化学反应的基本过程，为将来科研工作打下重要基础。

通过元件和设备的拼装方式创建新的研究方法，这是科技创新的重要途径之一。本项目以差热-拉曼光谱联用测量系统的搭建为例，利用实验室现有的设备单元组建差热分析部件，将其设计成可适用于拉曼光谱测量的差热分析(DTA)平台，并将所制的差热-拉曼联用系统用于研究混合熔盐的相变过程。通过仪器组建和实验测量过程，学生可以深入了解差热分析的原理，认识到多种实验技术联合使用产生的增强效应。更为重要的是，他们能够学习如何利用手边的元件单元创立新研究方法。因此，这个实验项目能够有效提高学生的创新能力和科研能力。此外，该系统涉及的差热分析平台、数据采集系统和相图测量等方面都能够开展进一步的改进和升级，这就保证了这个开放实验教学项目具有可持续的创新教学功能。

设计一种紫外检测器(UVD)与荧光检测器(FLD)串联的高效液相色谱法(HPLC)测定维生素B₂片含量的方法，并应用于实验教学。该实验方案能克服常规HPLC法(单一检测器)存在的缺限，同时实验过程中学生不仅掌握了HPLC的操作，而且能了解UVD和FLD的原理及应用，利于培养学生的综合检测能力和拓展思维能力。

为提高化学及相关专业本科生对超分子化学及耗散结构的认知并锻炼其大学化学综合实验技能，设计了基于鸟苷5’-单磷酸二钠盐与尿素-脲酶计时反应的超分子组装体动态重构综合实验。本实验主要包括基于计时反应的非平衡超分子组装体系构建方法、结构表征、组装体动态重构机制探究等内容。通过科教融合的形式提高学生对科学研究的兴趣，培养学生科学思维；通过本实验的实践，可提升学生综合技能。

介绍一个新创综合实验，基于Zn-甲基咪唑金属有机框架材料(ZIF-8)和碳纳米管(WCNT)电化学传感器检测呋喃西林，包括金属框架材料的合成、传感器制备、测定条件优化、分析方法建立等多个模块。本实验切合本科实验教学需求，涉及分析化学和材料化学等二级学科，具有较强的交叉性和可拓展性，适合于分析化学实验教学。

石墨烯具有优异的光电性能，在“碳中和”相关技术领域有巨大的应用潜力。最近，我们开发了一种采用过硫酸钾为磨剂机械化学制备边缘羟基化石墨烯的绿色新方法，产物兼具石墨烯本征性能佳和水中分散性好的特点；制备过程不需要使用有机溶剂，能耗低，产生的废弃物量少且无毒。本文将该科研成果转化，设计了一个石墨烯的制备、表征及应用的综合型实验，利用多种仪器分析方法研究石墨烯的结构及光电性能，并与文献报道的研究结果进行了对比分析，不仅锻炼了学生综合运用知识解决实际问题的能力，而且有助于激发学生的创新思维，培养“绿色化学”意识。

基于量子化学计算软件Gaussian 16，对“电动势的测定”这一经典物理化学实验进行了计算化学设计。用密度泛函方法计算了Cu²⁺和Zn²⁺的溶剂化自由能，通过热力学循环计算得到电池反应的标准摩尔吉布斯自由能变，进而求出Cu-Zn原电池的标准电动势。该实验旨在帮助学生加深对标准摩尔吉布斯自由能、电极电势和能斯特方程等物理化学基本概念的理解，发挥学生的主观能动性，培养学生设计实验能力、动手实践能力以及科学思维。

面向国家“双碳战略”需求，结合科技前沿和高校学生科研实践，设计了以低成本和高安全性为主要优势的锌-二氧化锰(Zn-MnO₂)二次电池，并形成了一个标准化的物理化学综合实验。本实验首先通过水热法制备了α-MnO₂，采用X射线衍射和扫描电子显微镜对制得α-MnO₂的结构与形貌进行了表征，随后使用电池测试仪对锌片负极与α-MnO₂正极组装成的Zn-MnO₂锌离子电池进行了循环伏安、倍率和循环稳定性等电化学性能测试。该实验将科研热点转化为综合教学实验，从实验室走进日常生活，集化学材料合成、表征与电池电化学性能测试于一体，实验的不同模块可满足多种教学需求。此外，探究式学习与综合性操作相结合有助于提高学生的实验兴趣及化学实验操作水平；在教学过程中融入思政元素，渗透绿色理念，引导学生形成安全无污染的化学实验意识和可持续发展思想。

设计了一个基于尿素电氧化反应的综合化学实验，该实验采用三电极体系对镍电极上的尿素电氧化行为进行了详细的循环伏安测试，通过数据分析可求算出尿素分子的扩散系数、反应的传递系数、反应级数等重要的物理化学参数，将电催化研究前沿与本科课程中电分析和化学动力学及电解与极化作用等内容紧密结合；并采用两电极体系构建尿素辅助电解制氢装置模拟实际应用，能够充分培养学生运用基础知识解决科研问题的能力，体现了“基础知识–理论研究–实际应用”的实验教学思维模式，适合作为面向高年级本科生的综合实验教学课程。

青霉素的有机半合成及其抑菌效果表征是一个涵盖知识点众多的综合性实验，目前相关实验仅有美国麻省理工学院(MIT)等少数高校开设，国内尚未有关于该实验教学方面的报道。为了将研究型的环境引入教学实验，培养学生科学思维能力，我们进行了如下改进：1) 设计并搭建了循环冷凝装置，引入低温控制，提高产物的稳定性，有效减少副产物的生成；2) 添加无水乙醇后处理步骤，利用溶解度差异除去副产物；3) 引入微量二倍稀释法测定青霉素最低抑菌浓度，利用牛津杯法测定青霉素抑菌圈，提高实验的展示度；4) 将科研成果融入教学，使用小麦胚芽凝集素荧光标记结合荧光共聚焦显微镜表征青霉素对细菌细胞壁完整度的影响，展示青霉素的抑菌机制。该实验交叉融合有机合成与化学生物学的实验内容，引入科研表征手段，使得学生切实体验科学研究的过程，激发学生的探索精神和创新意识。

本实验以对乙基苯甲醚和5-苯基四氮唑为原料通过电化学氧化实现烷基与胺的脱氢偶联反应合成2-(1-(4-甲氧基苯基)乙基)-5-苯基-2H-四氮唑产物，构筑C―N键，探究含氮化合物的新型合成方法。反应操作简单、安全高效，同时还将绿色化学理念融入到有机合成方法学的实验过程中。作为本科教学实验，该实验不仅涉及多种有机实验的基本操作，还包含了反应监测、分离纯化、结构表征等重要环节。以本实验方案为蓝本，结合有关碳氢键活化反应研究进展的微课学习和拓展练习，以及在综合实验中添加趣味实验，实现理论与实践的有效互动，提升化学和药学等专业本科生解决较为复杂有机合成问题的综合能力，进一步夯实化学类人才的研究基础。

介绍了一个有机化学综合创新实验——应用Suzuki偶联反应来学习Hammett方程的实验教学方案。通过探究不同取代基底物对Suzuki偶联反应速率的影响，进一步得出Hammett方程的关系曲线图，结果表明苯硼酸上的吸电子取代基使反应速率减慢，而给电子取代基会加快反应速率，探索了Suzuki偶联反应中转金属化过程对偶联反应的影响。在进行文献调研、实验设计、实验操作、结果分析和报告撰写的过程中，学生既能学习Suzuki偶联反应的基本原理，更重要的是理解Hammett方程的意义，激发学生对有机化学的科研兴趣，提升学生综合素质。

本文对近期发表于本刊的论文(题目中所示)展开讨论，结合近期溶剂化作用的科研进展，以期更全面地运用量子化学理解溶剂化效应对离子-分子型亲核取代S_N2反应的影响。我们增加了可视化图像展示亲核试剂CH₃O⁻/CH₃S⁻的差异，对比气、液相反应势能曲线揭示溶剂化降低亲核性的本质，并且考虑了不同类型的溶剂，使用物理意义明确的前线分子轨道模型阐释溶剂化效应。我们希望通过本文的有益探讨，完善该计算化学辅助有机化学的教学案例。

蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作，气液平衡相图的温度组成曲线对蒸馏操作具有重要指导意义。本文以两组分理想液体混合物为研究对象，证明了无论液体饱和蒸气压是符合克劳修斯-克拉珀龙方程，还是符合安托因方程，两组分理想液体混合物的温度组成曲线(T–x或者T–y)都是严格的单调曲线。

循环伏安(CV)法是重要的电化学研究方法之一。然而大学仪器分析课程中只对其测量原理作了简单陈述，而未对测试过程中发生的电极反应作深入介绍，使学生无法深刻理解CV曲线的含义。本文从电极反应过程入手，讨论了电极/界面处电活性物质浓度随电势变化的规律，以及浓度和扫描速度等对CV曲线的影响。最后，剖析了蕴含在CV中的哲学原理。本讨论可为教学提供一定的参考。

以物理化学课程中“液-气相变”知识点的教学设计为例，讨论如何在课程中同时实现对学生知识-能力-素质“三位一体”的培养目标。

采用多参考态波函数方法CASPT2计算了第二周期同核双原子分子的基态平衡核间距和波函数，分析了其波函数中的电子组态贡献。通过在键级计算中引入次要组态的贡献，或采用自然轨道的分数电子占据数，我们合理解释了Be₂分子的存在和Be―Be间的非零键级，以及B₂和C₂中化学键键级分别为1–2和2–3的事实。上述结果可作为简单分子轨道理论的补充，共同帮助学生理解双原子分子的结构和成键本质。强调了波函数多组态特征在理解分子结构中的必要性，而且也验证了通过相对简单、高效的多参考态计算实验来辅助教学的可行性。

主要介绍有关配合物[Ni(Me₃en)(acac)]BPh₄的合成过程优化的基本思路及初步实施的结果。在引导学生认识配合物[Ni(Me₃en)(acac)]BPh₄的合成原理、条件和过程的基础上，以原实验合成过程要吸干合成原料Ni(NO₃)₂∙6H₂O固体表面的游离水为切入点，在探讨水对合成体系影响的实验过程中，结合实验原理以及合成过程和条件，提出了几条不完全相同的合成途径，并通过实验进行初步探究和验证，以培养学生的问题意识与解决问题的能力。并为这个实验面向不同层次、不同教学需求的学生的广泛开展奠定了基础。

详细分析并解答了第51届国际化学奥林匹克试题第5题。本题以纳米机器为切入点，考察了偶氮化合物的基本性质，以及朗伯-比尔定律、化学平衡、化学动力学等知识的实际运用。