燃烧热测定是一个经典的物理化学实验。本案例将燃烧热测定与农林废弃物燃烧发电对接，对实验内容进行了适当调整，让学生了解燃烧热测定对保障发电厂安全运行的重要意义，以及农林废弃物燃烧发电对服务“三农”、乡村振兴和“双碳”战略的重要意义，提高了学生学以致用的能力，激发了学生的学习兴趣，引导学生关心国家能源安全、环境保护、可持续发展和人民的生命健康，对提升学生的能力和素质发挥了良好作用。

将胶州湾跨海大桥材料的腐蚀防护研究作为实际应用案例引入物理化学实验教学。通过结合工程实际改进实验，增加了相关材料在不同腐蚀介质中的腐蚀行为研究等内容，对相关材料及几类防护措施的防护效果进行了比较研究。实验将原物理化学实验中涉及的线性扫描伏安(极化曲线测量)和电化学阻抗方法进行了组合，对Q235和Q275两种合金钢、锌合金和镁合金两种牺牲阳极材料、无涂层和有环氧涂层的钢铁在模拟海水和真实海水两种电解质溶液环境中的腐蚀性能和防护效果进行了研究。改进后的实验可以增强学生学以致用的意识，增强他们对工程问题的综合性和复杂性的认识，还可以培养团队意识和合作能力，通过培养腐蚀防护意识和绿色环保意识强化学生的学科素养和社会责任感。

将苯甲酸合成与苯甲酸乙酯制备两个经典实验改造为综合实验，并以改进合成过程实现绿色、高效转化为案例，引导学生通过查阅文献，综合分析合成过程，指出原合成方法存在的问题和不足，提出改进的建议，在此过程中，引导学生将法律法规、实验规范、学科伦理、绿色理念、环保和可持续发展理念等融入实验的设计和实施全过程，使学生在受到基本操作训练的同时得到素质的全面提升。

原位荧光成像技术为细胞和活体水平生化信息获取提供了强有力的手段，基于固态发光荧光探针的长时间原位标记技术能应用于精准成像与手术导航肿瘤切除。但该科研实验存在周期长、成本高、消耗大等困难，无法引入本科教学。采用U3D三维虚拟现实技术平台将该最新研究成果转化为“肿瘤原位荧光标记技术设计和探索虚拟仿真实验”，通过37步交互操作和基于重要科学问题的探究式教学，培养学生动手能力、科学思维和创新意识，实现科学素养和科研价值观的引导。

课程思政教学案例设计是虚拟教研室建设的重要任务之一。本文针对凯氏定氮法进行多元融合的课程思政教学案例设计，围绕学生的化学核心素养形成，从学科观念、科学思维、探究创新和态度与价值观四大模块进行教学内容与环节的设计，将其融入BOPPPS课堂模型中，提升课程的高阶性、创新性和挑战度，将思政元素隐性融入教学过程，实现知识传授、能力培养和价值引领三位一体的教学目标。

以有机化学实验“阿司匹林的合成”为例，通过确定思政教学目标、挖掘思政元素、选择思政载体、开展思政实践活动、进行思政评价五个步骤，采取渐进式教学模式，探讨了有机化学实验课程融合思政教学的具体实施措施，并对实验课程思政的有效实施提出了几点建议与措施。

抗癌药物伊立替康中间体7-乙基喜树碱的合成是杂环芳烃的烷基化反应。本案例通过将实验过程与药物合成和“健康中国”相关联，对实验进行了创新性的思政融入设计。师生全员在案例的导入、研讨、实施、反思与考核的全过程进行全方位的课程思政教育，解决了实验课只注重实验内容而忽略思政教育的问题，实现了“三全育人”。在此过程中不仅激发了学生的学习兴趣，有效地进行了科学思维和创新思维的训练，培养了学生的探索精神和创新意识，而且强化了学生提高原子利用率的绿色化学意识、环保意识和可持续发展意识，提升了学生为健康中国贡献力量的责任感和使命感，坚定了学生运用所学专业知识服务国家的决心和信心。

固液界面接触角的测定是一个重要的物理化学实验，本案例结合特殊润湿性材料可处理含油废水这一科研进展，将其改进为一个融入课程思政元素的综合创新实验，不仅能提升学生的学习兴趣，还能引导学生学会理论联系实际，利用所学专业知识来保护自然、治理环境，培养学生的社会责任感和专业自豪感，有助于达成创新型人才培养目标。

厨余垃圾的不当处置会造成土地和水资源的污染，随着垃圾分类政策在全国的推行，有效处理厨余垃圾成为解决环境问题的热点议题。厨余垃圾黏度的大小可直接影响处理设备的选型和工艺参数确定。将厨余垃圾的黏度测定作为实际应用案例引入物理化学实验教学，结合实际改进实验，对不同组成厨余垃圾的黏度值进行测量，考察含固率、转子型号、搅拌速度选择等对黏度值的影响，为厨余垃圾处理设备选型及工艺参数选择提供理论依据。改进后的实验可以强化学生学以致用的意识，增强对工程问题的综合性和复杂性的认识，启迪学生对厨余垃圾资源化利用的探索思考，实现基于“双碳”和绿色环保的创新思维学科素养培养，增强社会责任感。

将化学竞赛成果转化为具有农业特色的实验项目“纳米乳液的制备、表征及粒径调控”，并引入到物理化学实验教学中。通过实验使学生掌握纳米乳液的制备表征方法并研究制备因素对性质的影响，推动了农科和理科的融合渗透，培养了学生的跨学科思维，提高了科学素养。引导学生深刻认识纳米乳液对于减少农药使用量、保护生态环境的重要意义，关注国家粮食安全和食品安全等战略需求，加强了学生的绿色发展意识，激发了学生服务三农的责任感。

以较前沿的科研成果为基础设计了一个物理化学综合创新实验。通过该实验，学生不仅可以了解油污染水环境问题，加深对润湿性一般理论的理解，还可以掌握超疏水材料的制备、接触角表征以及超疏水/超亲油材料对含油废水进行处理的操作和方法。实验融入了较多的课程思政元素，通过引导学生利用课堂学习的表面化学理论知识解决含油废水处理问题，培养学生的社会责任感、专业自豪感、严谨的科学思维和创新能力。

将传统的合成路线和条件都给定的综合有机实验“苯佐卡因的合成”，改造成路线可设计、条件可优化的创新性实验。学生通过文献调研、综合分析以及评估合成策略和具体实验条件，提出兼顾宏观(路线)和微观(具体条件)的改进实验方案，规避原实验的局限性和不足。根据学生专业和培养方案的不同，开放部分或全部“权限”给学生，从不同层级原料出发，设计绿色、高效的合成路线，确定具体的实验方案；或根据建议路线，调整和优化实验条件，使学生在得到基础实验操作技能训练的基础上，其绿色、高效、可持续发展的合成理念也得到进一步升华。鼓励学生运用科学思维，将学科前沿成果引入实验实践中，培养学生科学创新能力。引导学生从全局出发，提升团队合作意识和能力。

针对新工科理念和课程思政的要求，避免专业教育和思政教育“两张皮”的问题，从教材、课程教学和平台建设等方面介绍了新工科理念和课程思政在应用化学综合实验中的有机融合实践。在前期课程教学基础和初步实践基础上，提出了建设配套教材、发挥线上线下教学、搭建校内科研与工程实践平台、拓展校外实践基地等具体的改革路径，将课程思政全方位融入教学活动中，构建了应用化学综合实验课程思政育人新体系，助力新工科背景下新兴应用型人才培养。该实践可为其他实验课程开展新工科背景下课程思政改革提供参考。

阳极溶出伏安法测定微量镉是一项经典的仪器分析基础实验。然而，该实验项目的传统教学内容较难使学生体会所学知识对实际生产生活的价值，不能有效落实课程思政建设的要求。本文旨在通过对教学内容的创新设计，更好地实现思政育人目标。引导学生对新闻事件、学科发展历史、科学家的故事和行业发展最新动态进行调研与讨论，增加设计性和探索性内容，提高本实验的高阶性。采用实际购得的大米等粮食替代以往预先配制的镉溶液，并采用自己独立制备的汞膜电极替代商业化的极谱仪电极，使学生在巩固实验操作技能的基础上，了解分析仪器的发展及改造方式，并掌握分析化学的基本研究范式。对本实验内容的优化，有助于培养学生的科学精神与科研素养，使学生体会专业知识对解决实际生产生活问题的意义，帮助其树立职业追求目标并养成良好的社会责任意识。

将具有工业生产特色的“电解银催化甲醇选择性氧化”转化为一个综合的物理化学实验，通过实验学生可以掌握气固相反应装置运行的规范操作及反应条件的控制对催化性能的调控，推动了工科和理科融合渗透。同时引导学生理解催化技术对提高工业生产经济效益和可持续绿色发展的重要意义，该实验的开展可以强化学生学以致用的意识，增强对化工生产问题的综合性和复杂性的认识，还可以培养学生团队意识和合作能力，培养科技创新促进化工生产的意识和抓住事物本质从根本上解决问题的意识，强化学生的学科素养和社会责任感。

以“高锰酸钾法氧化还原滴定实验”为基础，结合水质化学耗氧量(COD)监测应用，进行实验课程思政创新设计。案例通过引入梯度化COD水样为检测对象，结合工业废水排放监管探索性实践，以及研讨身边水污染治理实例等，引导学生关注水污染防治等社会问题，激发其保护生态环境的责任感和国家生态文明建设服务意识。

水杨醛席夫碱的合成与聚集诱导发光(AIE)性能研究是郑州大学化学学院针对化学专业本科学生设计并开设的一个综合实验项目，已经开设了5个学年，经过不断的改进和完善，形成了具有代表性的实验教学课程思政案例。案例以AIE这一由中国人原创的前沿科学理论为载体，通过AIE现象发现过程的学习、在不同条件下分组亲身实践AIE的合成操作、观察AIE的发光性能等过程，将AIE现象与国家科技发展、社会需求相联系，把“民族自豪感”“科研创新精神”“社会担当精神”“辩证唯物主义思维”等课程思政元素融入到实验教学中，让学生在提高“发现问题、分析问题、解决问题”综合能力的同时，充分了解荧光材料在国民经济和社会发展中的重要作用，提升学生的民族自尊心和自信心，坚定“见人所未见，思人所未思”的科研理念，激发服务国家发展的热情。

为提高教学质量，培养“知识与技能”“能力与素养”双项融合的创新型人才，推进专业课程思政教育，研究采用“阶梯式”教学模式结合“双线教学”，以“分析化学实验”课程为例，从学生出发，结合实际教学情况，围绕“课前、课中、课后”三个环节对课程思政进行全面探索。结果表明，实施“双线教学”模式，可显著提高专业课程和思政教育的融合，有效解决传统实验教学时间分配难、操作重复机械化等问题，满足学生差异性与个性化需求，培养学生创新精神及实践能力。

以日常生活现象(洗衣时的白色絮凝物)为切入点，通过问题导向，引导学生自主设计实验。将表面张力的测量融入探究生活现象背后化学原理的过程中，综合运用多种技术手段，建立“发现问题-探索实践-回归课本”的探索型实验模式，从而巩固学生对胶体与界面化学知识点的理解。改进后的实验内容更丰富，挑战度更高，综合性更强，趣味性更浓，有利于培养学生分析和解决问题的能力，能更好地培养学生的探究性思维。此外，本实验安全性较高，易于操作，对设备无特殊要求，非常适合本科教学实验。

表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS)由于具有检测速度快、仪器便携性好、灵敏度高及谱图指纹特征丰富等特点，近年来作为一种重要的仪器分析方法已逐步应用于食品安全分析。因此，我们结合前期科研基础，科教融合，设计了“表面增强拉曼光谱快速分析食用色素”实验。学生通过增强基底制备、SERS检测条件的优化、SERS快速分析方法的建立及应用等内容的训练，可充分学习SERS快速分析方法的实验技能，并收获相关的前沿知识，培养实验创新能力。

为贯彻新时期党的教育方针，服务国家战略，针对领域研究热点，本实验选用新型配合物压电材料，将晶体合成、结构表征、器件制备和测量等流程进行有机结合，实现对学生的全方位训练。通过在实验教学中融入课程思政设计，旨在提高学生的自主学习能力和学习兴趣，并培养学生勇于创新的科学精神和学以致用的社会责任感。

基于理工科、农学、海洋等专业人才培养方案和“完全学分制”下人才培养要求，提出“线上线下结合式教学模式”“翻转课堂教学模式”“单道双轨型教学模式”结合的“多维”实验教学法。基于“以成果为导向”“以不同专业为导向”以及“以学生为中心”的思政挖掘理念，运用“自上而下”和“问卷调查”的方法，提炼出七大思政元素，将专业知识传授与思政育人元素有机结合，渗透性地贯穿于课程教学全过程。采用实践性评价、过程性评价与终结性评价相结合的多元化评价方法，注重学生全面能力考核。以开放创新实验与科普性实验设计为抓手，注重竞赛能力提升，强化实践与创新能力，符合“完全学分制”背景下，以成果导向(OBE)为基础的人才培养目标。

本文介绍了以有机玻璃废弃物为原料制备高黏合强度的水基黏合剂的实验方法、黏合剂组成分析及黏合性能研究等内容。本实验可以锻炼学生的合成技能，拓宽学生的化学视野，培养学生的创新思想。同时，教师还可以针对本实验涉及的能源和环境问题对学生进行思政教育，激发学生努力学习，用专业知识为国效力的决心和使命感。

培养能够开展科学仪器原理创新、设计制造、应用开发的高端人才已成为建设人才强国、科技强国的必然要求。本案例在本科实验中引入我国科学家自主研制的教学质谱仪，采用学生亲自动手拆装、调试及应用的方式，深化学生对质谱仪工作原理、构造和相关分析方法的认识，破除对“高端仪器”的神秘感和畏难情绪，激发学生研制科学仪器的兴趣，培养敢于挑战自我、勇于自主创新的意志品质，坚定科技报国、服务国家的家国情怀。

针对化学实验教学过程中所存在的思政要素与专业知识融入不够而导致的学生职业使命感和价值观薄弱问题，分析化学实验课程将思政元素有机融入到实验内容中，制定了知识、能力、素质有机融合的“三位一体”育人目标，建设了“六聚焦”的思政案例库，实施了“七融进”的课程思政教学举措，创新了“五联动”的思政育人设计，打造了有深度、有温度的挑战性课堂，与学生进行知识的对话、思维的对话和心灵的对话。

分析化学实验是天津大学化学化工基础实验教学示范中心一门重要的专业基础实验课。将辩证唯物主义理论和社会主义核心价值观等思政元素融入这门课程，有利于帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观，实现高校立德树人的教学目标。本文以分析化学实验中的两个氧化还原滴定实验为例，通过具体的教学案例，从教学设计、实验内容、教学评价三方面进行教学探索与实践，以课程思政为导向进行专业知识传授，将思想政治教育贯穿于分析化学实验教学全过程，使思想政治教育和专业课教育有机融合，实现课程教学与思政育人的同向同行。

传统BZ振荡反应实验着重于耗散结构知识的传授和诱导期反应活化能的测量。本案例基于同心圆生长过程呈现的丰富多彩的现象和蕴含的人生哲理，以耗散结构理论为支撑，对实验内容进行了创新设计，引入同心圆实验内容和翻转学习模式，在提升学生科学素养和研究能力的同时，引导学生分析实验中存在的安全隐患和对环境可能造成的影响，在实验过程中融入对人生的思考，在课后利用耗散结构相关原理去认识世界和改造世界。改进后实验将有助于树立学生正确的人生观和世界观。

本案例以解决传统Fe(OH)₃胶体电泳实验中存在的胶体废液浪费、缺乏探究性以及思政育人难融入等局限为出发点，通过发展胶溶法、引入表面带不同电荷AgI胶体制备及其带电性质自主判断环节，守正创新，赋予该实验项目以资源节约、绿色环保、富有探究性等特色。尤其重要的是，本案例通过综合采用任务驱动自主学习、翻转课堂、研讨启发等多种教学模式，将经典基础物理化学实验与提高我国数量巨大但来之不易的钢铁资源的循环利用率和改变学生对胶体带电性质的固有认识有机结合起来，在潜移默化中弘扬/培育了学生“绿色”化学理念、可持续发展责任担当、科学辩证思维素养以及创新精神等。本案例已初步推广应用于本校的胶体电泳实验教学中，教学反响热烈，达到了专业知识、技能传授与课程思政育人相济相长的教学效果；为提升传统实验的专业育人和思政育人效果提供有益借鉴。

有机电化学合成技术以电子代替传统有机反应的氧化还原剂，具有经济高效、环境友好、可持续发展等特点。通过将电化学合成苯并噁噻嗪二氧化物的科研成果转化为本科生实验，可以让学生建立“绿色化学”的理念，了解有机电化学合成技术对服务人类生态文明、国家需求和维护人民生命健康的重要意义，从而提高学生的专业认同感和社会责任感。通过将课程思政渗透到实验教学的全过程，全方位培养学生的科学思维、科学能力和科学素养。

中国科学技术大学化学国家级实验教学中心所开设的“仪器分析实验”为安徽省课程思政示范课程，在实验项目“气质联用法测定饮料中塑化剂含量”的教学过程中，课程组针对课程的特点和教学过程，对该项目进行思政示范教学案例设计。思政案例库的建设，有助于教师充分挖掘专业课程中的德育元素，激发学生的学习兴趣，培养学生的自主创新意识，取得了良好的教学效果。

高分子的构象、形态及尺寸的模拟与计算，是分子水平上的虚拟仿真实验项目，结合诺贝尔奖获得者de Gennes和P. J. Flory的理论工作、由项目组自身教研成果转化、师生合作研发而成。与小分子化合物相比，高分子的研究方法有很大的不同，特别是需要采用统计方法来描述高分子链的构象、形态，计算高分子链的平均尺寸，这是经典的物理化学方法所不能完成的。本项目从研发到教学实践、再经改进，教学内容的更新优化中，自然融入了诺贝尔奖成果、哲学思想、科学思维、学科发展史、教研成果等多个维度的思政元素。

硫酸亚铁的制备是典型的无机制备实验。按绿色化学的要求对实验方法进行改进，将废弃Fe资源综合利用，合成可用于抗贫血药物的重要原料硫酸亚铁，并按照药典的标准进行分析检测。学生强化了称量、除杂、加热、溶解、蒸发、结晶以及固液分离等实验基本技能，认识了Fe等废弃资源综合利用的重要性，进一步明了Fe的性质与生命健康之间的关系，体会化学在改善环境、促进人类健康和社会发展中的重要作用，增强了专业自信心和自豪感，对学生能力培养和素质发展具有良好的促进作用。

将盐湖资源综合利用研究作为实际应用案例融入无机化学及化学分析实验教学，将粗盐提纯、纯碱制备、碱纯度测定等无机、分析化学基础知识学习和盐湖卤水的工业应用相结合，学生通过自主设计方案、完成实验、并对方案中涉及的各项效能指标进行综合评估，加深对所学专业知识在实际生产生活中应用的理解和认识，提升了学生的学习兴趣和专业自信。同时，教师结合侯氏制碱工艺、盐湖综合利用等内容的教学，将思政元素融入课堂教学活动中，培养学生的科学素养、创新精神、团队精神和社会责任感。

本案例将多种思政元素融入到智能水凝胶薄膜电极的制备、表征及其应用于构筑可视化分子逻辑门的综合化学实验中，通过多学科交叉研究搭建基础教学与前沿科技的桥梁，引导学生关心国家新兴材料研发、可持续发展和数字信息加密等问题。本案例的设计有助于培养学生服务国家战略和经济社会发展的责任感，勇于创新和攀登科学高峰的使命感等意志品质。

采用线上+线下混合式教学模式开展教学改革，将热带作物材料和产品，包括椰肉、椰子油和油棕果实引入物理化学经典实验项目——燃烧热的测定。通过本实验，学生不仅掌握了块状固体、粉末状固体、液体三种不同外貌样品燃烧热的测量技术，还了解了“健康中国”“乡村振兴”“可持续发展”等国家战略的内涵和重大意义，丰富了课程内容，提高了学生学习的积极性，增强了教学过程中立德树人的协同效应，取得了良好的教学效果，具有很好的示范推广价值。

为适应现代教育理念及国家对创新型人才的需求，改革传统实验教学模式并激发学生的自主创新意识，在传统仪器分析实验教学基础上探索和构建以学生为主体、以创新能力培养为中心的自主设计实验教学模式。课程在夯实基础和拔高创新方面取得了平衡，同时拓展了课程思政的范畴，如以学生为中心的自主设计实验模式提升了学生学习主动性，课程高阶性、创新性显著提高，授课教师在更多方面以身作则，示范了严谨的科学态度，并倡导了积极的科学探索态度。通过自主设计实验的开展，学生的基础知识、学习兴趣、实验技能、创新能力等都得到了显著提升，建立了有效的仪器分析学习模式。

中医药文化被喻为中华优秀传统文化的璀璨明珠，是中华传统文化的重要组成和典型代表。而作为抗疟明星的中医药青蒿素来源于天然产物，因此，天然产物中的青蒿素的提取和结构鉴定显得十分必要。课程团队结合课程特点，将青蒿素的提取和结构鉴定引入实验教学并进行课程思政教学案例设计。以此项目为载体，培养学生自主查阅文献、设计实验方案和运用仪器分析技术表征分子结构的科学素养。该教学案例的建立实施有助于教师充分挖掘课程中的思政元素，激发学生的学习兴趣，培养其自主创新意识，增强爱国情怀和民族文化自信，取得了良好的课程思政教学示范效果。

以“拉曼光谱分析实验”课程为载体，围绕立德树人根本任务，通过深入挖掘课程相关的思政元素，灵活运用多种教学方式，调动学生的课堂参与感，最终使价值塑造、科学素养与实验理论知识和操作技能自然融合，增强实验课程的思政影响力。