2024年,第39卷,第7期出版日期 2024-07-28
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目录
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专题
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- 基于慕课建设“大学化学实验”国家级一流课程
- 陈咏梅, 张丽丹, 李顺来, 张春婷, 崔猛, 徐庆红, 靳兰, 李春闯, 吕志
- 化学实验慕课为解决实验教学受场地容量、仪器设备数量或时间固定等限制提供了一种解决途径，但慕课建设过程和使用中容易出现“只建不用”“学生不愿用”“老师不会用”等问题，化学化工国家级实验教学示范中心(北京化工大学)围绕“如何将慕课作为提高化学实验教学质量的有效手段”开展深入思考并勇于实践，建设了丰富的线上实验教学资源、构建了融洽的线上线下混合式实验教学模式、制定了教学团队能力提升方案以及教学质量跟踪及反馈闭环管理体系，取得良好教育教学效果。
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2024, 39 (7): 8-12.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202404017
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- 化学国家级实验教学示范中心(山东师范大学)建设与实践
- 张卫, 邢昆英, 李维, 耿琰, 唐波
- 化学国家级实验教学示范中心(山东师范大学)紧紧围绕学校培养高素质基础应用型人才的培养目标，遵从严谨治学、从严执教的优良传统，积极推进实验课程改革和创新，建立了比较完善的实验教学体系。经过多年的良好运行，该中心在实验教学理念、体系等软件条件和教学设备、教学环境等硬件条件方面实现了共同发展，实验教师队伍逐渐优化，教学能力稳步提升，形成了以全面培养学生综合能力和创新能力的独具特色的人才培养体系，充分发挥了国家级实验教学示范中心的作用，为创新型人才培养做出了贡献。
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2024, 39 (7): 20-25.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404059
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- 新时代背景下的化学实验教学示范中心建设
- 邱晓航, 刘阳, 丁飞, 韩杰, 李一峻
- 化学国家级实验教学示范中心(南开大学)是2006年首批入选的国家级示范中心。十几年来，在“强化基础、注重综合、突出创新、培养能力、提高素质”的方针指导下，坚持以学生发展为中心，致力于培养具有扎实化学基础知识、精通化学实验技能、勤于思考善于创新的高水平化学人才。本文介绍该中心近五年来在实验教学体系建设、师资队伍教学能力提升及开放交流方面的改革举措，为高等院校实验教学提供参考。
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2024, 39 (7): 26-31.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404112
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- 教育数字化背景下基础化学实验教学中心质量建设提升
- 王小燕, 齐燕, 唐林, 王书文, 温会玲, 高洪涛
- 基础化学实验中心秉承目标导向，坚持立德树人，强化实验室安全教育，建立了多层次、立体化的课程教学体系和课程教学资源；建设一流课程，坚持学生中心，广泛开展讨论式、线上线下混合式、翻转课堂等课堂教学改革；指导学生参加学科竞赛和实验设计大赛，以赛代练，不断更新实验教学项目，推动实验教师教学能力提升。充分利用好实验这一实践教学主战场，适应新时代背景下化工类特色专业一流人才的培养需求，提高实验中心的育人能力，在全国同类高校处于领先水平。
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2024, 39 (7): 40-48.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404124
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- 全方位立体化实践育人模式的构建与实践
- 童程霞, 李雅洁, 闫瑾, 屈学俭, 魏士刚, 范勇, 宋志光, 郭玉鹏
- 吉林大学化学国家级实验教学示范中心对不同阶段的学生引入科普启迪、兴趣引导、实验训练等教学方式，从低到高，由浅入深，构建和实践了启蒙、引导、培养的全方位立体化实践育人模式，并取得了一定的成效。未来，中心将继续探索和实践化学拔尖人才的培养，以适应新时代下对具有批判创新思维的人才的需求。
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2024, 39 (7): 49-55.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404155
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- 化学实验教学示范中心建设新模式与实践探索
- 严军林, 王长号, 翟全国, 刘成辉, 薛东
- 面向高质量化学创新型人才培养的需求，化学国家级实验教学示范中心(陕西师范大学)从运行管理机制、实验教学模式、公共平台建设、信息化平台搭建等诸多方面开展全方位积极探索，逐渐形成了“集中力量办大事”和“共建共享共用”的运行管理新模式，秉承“一体化、多层次、研究型”的实验教学理念，构建了完善的“基础型、综合型、创新型”教学体系，建立了与现代化学学科发展适应的公用共享平台，培养了一支优秀的实验教师和技术人员队伍，学生的化学实验技能及创新能力得到极大提高，极大地助力了高质量人才培养和科学研究。经过多年建设和运行，化学国家级实验教学示范中心(陕西师范大学)已经成为了学生实践能力和创新意识培养的重要基地和实验教学改革成果的实践和示范基地，充分发挥了科教融合、科研育人、协同育人的价值和功能，为西部高校，尤其是师范院校化学实验教学示范中心的建设和运行提供了良好的示范。
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2024, 39 (7): 64-68.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405005
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- “双支撑、三结合”化学安全实践育人体系的构建
- 闫瑾, 童程霞, 李雅洁, 谷月, 屈学俭, 魏士刚, 朱万春, 郭玉鹏
- 随着社会对化学专业人才安全素养的要求日益提高，各高校逐渐意识到化学实验室安全教育的重要性。但当前的化学安全教育普遍缺乏系统性，为了扭转这样的局面，吉林大学化学学院依托化学国家级实验教学示范中心为平台，基于OBE (Outcome-Based Education)教育理念，以硬件建设和知识载体为双支撑、采取“理论与实践相结合、课内课外相结合、虚拟与现实相结合”的三结合实施路径，构建化学安全实践育人体系，使学生安全意识、安全知识和应急能力螺旋式上升，全面提升学生的化学安全素养。
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2024, 39 (7): 69-75.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405008
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- 国家级化学实验教学示范中心建设与拔尖创新人才培养实践
- 张海波, 刘欲文, 丁琼, 黄驰, 赵发琼, 周金平
- 示范中心秉承固本创新教学理念，自2018年始打破二级学科壁垒，从一级学科层面设置实验课程，构建基础、综合、科研能力训练三层次平台实验体系，助力厚基础、宽口径、高素质、创新型复合人才培养。中心通过青椒论坛、一人多岗、专兼融合、科教融通、产教融汇等加强和促进队伍建设、课程改革、教研相长、课程思政与创业教育，学生创新创业活动活跃。中心注重安全、共享和示范引领，社会效益显著。
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2024, 39 (7): 82-92.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405012
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- “四协四融”培养地方高校化材类创新人才探索与实践
- 汪靖伦, 周虎, 郑柏树, 李国斌, 岳明, 周智华
- 新形势下创新人才的培养是创新型国家建设和地方经济发展的重中之重，高等学校作为人才培养的重要机构，在创新型人才培养过程中肩负着重要使命。本文针对地方高校化材类创新人才培养中遇到的具体问题，提出“具备学科交叉优势、具有创新思维与工程实践能力、拥有国际化视野和竞争力”的地方高校化材类创新人才培养新理念，并以新理念为指导构建团队协同、学科融合，资源协同、教科融合，校企协同、产学研融合，开放协同、国际融合的“四协四融”多方位全过程地方高校化材类创新人才培养新模式。
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2024, 39 (7): 93-98.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405013
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- 依托“第二课堂”多维度开放实验室，拓展实验教学的深度和广度
- 乔晋萍, 李运超, 南彩云, 张媛, 魏朔, 赵云岺, 韩娟, 李玉峰, 全燕苹, 孙根班, 李会峰, 郭少师, 贺勇, 邓学彬, 张家新, 司书峰, 欧阳津
- 实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，如何突破课堂教学的时空限制有效实现实验资源的开放利用，是高校实验教学中心改革和建设的重要内容。本文以化学国家级实验教学示范中心(北京师范大学)为例，介绍本中心将有组织的“第二课堂活动”纳入实验教学体系，探索并创建了多层次、多维度的实验室开放模式；通过举办丰富的实验竞赛/实践活动，支持大学生开展创新创业、学科竞赛、科学研究和科普宣传等活动，为学生提供了多样化的、以自驱为主、崇尚创新的实践训练机会，从而切实发挥了实验教学中心在创新人才培养中的支撑作用和在基础教育领域的辐射和示范作用。上述举措得力、育人效果显著，值得推广借鉴。
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2024, 39 (7): 99-105.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405016
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- “101计划”背景下化学实验教学中心的建设与发展
- 顾昊睿, 李宁, 刘占祥, 林旭锋
- “立德树人”是新时代高等教育的使命，而实验教学是“立德树人”的重要环节。本文基于“101计划”的背景，从实验教学体系、实验教学内容、实验教学团队、实验教学信息化建设以及软硬件建设等方面介绍了浙江大学化学国家级实验教学示范中心建设与发展的经验。依托中心的建设，坚持落实“人格、素质、能力、知识”四位一体(KAQ2.0)人才培养理念，不断提高自主培养基础学科拔尖创新人才的能力。
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2024, 39 (7): 110-115.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405022
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- 应用化学国家级实验教学示范中心建设与实践
- 张诺, 孙晓君, 马洪敏, 李燕, 任祥, 吴丹, 罗川南, 魏琴
- 基于应用化学国家级实验教学示范中心(济南大学)2018–2022年的建设与实践成果，从管理与运行机制、教学改革研究、实验教学条件、师资队伍建设、示范引领成效等方面，总结分析了示范中心建设的成效与经验，指出了示范中心存在的问题和不足，并对未来发展规划进行了展望。示范中心采用“三段式”培养方式，开展“能力-素养导向型”实验课程，搭建“产·学·研·创”立体化创新实践平台，切实培养了学生的实践能力和创新精神，并且在企事业单位和地方院校的示范辐射中发挥了重要作用。
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2024, 39 (7): 116-120.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405031
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- “双一流”背景下地方高校国家级化学实验教学示范中心的建设与实践
- 林佳丽, 吴舒婷, 郑琤, 林子俺, 魏巧华, 郑寿添
- “双一流”背景下，福州大学化学实验教学中心步入了内涵式发展阶段。实验中心贯彻学校的“价值引领、知识拓展、思维训练、能力建构”四位一体育人理念，结合学校“理工结合、基础研究与应用研究相结合”的办学特色，响应学院对化学理科拔尖2.0培养计划以及各专业的新工科、新医科等发展需求，探索地方高校国家级化学实验教学示范中心建设和改革举措和方法。本文将从实验平台建设，实验教学改革，实验师资队伍建设和科普服务等方面介绍过去五年以来福州大学化学实验中心“双一流”建设的经验，突出实践作用，强化实践育人功能，切实提高实验教学内涵。
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2024, 39 (7): 129-139.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405043
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- 人才培养和学科发展的支撑和保障：西北大学化学国家级实验教学示范中心建设的探索与实践
- 李安阳, 宁晓辉, 任智卉, 孙伟, 李延, 崔斌
- 作为支撑人才培养和学科发展的重要基地，西北大学化学国家级实验教学示范中心通过构建起三层次的实验课程体系，配合以四阶段的实践教学环节，有效提升了学生的科研能力和创新思维；并且中心的大型科学仪器平台为化学及相关学科的研究提供先进的技术支持，加速了科研成果的产出，促进了学术交流与合作。同时，中心强化了实验室安全管理，为师生提供了可靠的研究与学习空间；此外，中心积极开展科普活动和对外交流，提升了公众的科学素养，展现了化学学科的社会价值。面向未来，中心将继续优化教学模式，提升科研服务水平，为培养高素质化学人才和推动化学学科的发展做出更大的贡献。
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2024, 39 (7): 140-146.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405052
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- 湖南大学化学化工实验教学中心的建设与实践
- 赵艳, 罗伟平, 刘浩然, 匡永清, 吴朝阳, 阳卫军, 李永军, 郭栋才
- 本文以国家级实验教学示范中心阶段性评估为契机，全面总结了2018–2022年间化学国家级实验教学示范中心(湖南大学)在管理制度和安全责任体系建设、教学条件改善、实验教学体系构建、实验课程与教材建设、人才培养成效、教学团队建设和引领示范作用等方面的建设经验，并从示范中心承载能力、实验教学体系优化和实验项目开发、实验数字化建设、教学队伍建设、发挥示范辐射作用等方面制定了下一阶段建设规划，以期更好地支撑我校化学、化工、应化国家一流本科专业的建设，促进化学化工高质量人才培养。
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2024, 39 (7): 147-152.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405059
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- 高质量、多层次化学实验教学中心的教学团队建设
- 刘扬, 于莹, 王溢磊, 陈超
- 实验教学是培养化学人才的重要途径，实验中心是化学实验教学的主要承担单位，是化学实验育人的重要平台，中心的教学质量和建设水平对所培养学生的科学素养和能力有决定性影响。在新一轮高校教学改革和建设世界一流大学过程中，化学实验中心也遇到全新挑战，主要来自大类招生、大类培养的院系多样化需求和强基计划背景下多个院系要求实现本博贯通的高层次人才培养需求。在此背景下，实验教学必须要依托一个高质量、多层次的实验教学平台，为此清华化学实验中心成立了基础化学实验教学团队，坚持教学相长、以研促教的原则，积极邀请科研水平高、学术能力强、热爱教学工作的教研和研究系列教师加入实验课团队，参与授课、组织研讨提高教学水平，应对多层次的培养需要，取得了良好的建设效果。
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2024, 39 (7): 166-171.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405069
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- 基于创新人才培养的国家级实验教学示范中心持续建设
- 沈永雯, 王薇, 冯庆华, 兰景凤, 陆广农, 李小龙, 杨柳, 徐向阳, 俞娥, 吴莉, 惠新平, 梁永民
- 化学国家级实验教学示范中心(兰州大学)作为兰州大学“双一流”建设化学学科的重要支撑平台，牢记为党育人初心使命，落实立德树人根本任务，以创新人才培养为目标，搭建出优质的实验教学资源共享平台，形成了“基础→综合→科研训练”三层次的实验教学体系。实验教学改革中强化科教融合、以赛促建，培养学生的创新能力，以高水平实验教学支撑了高质量创新型化学拔尖人才的培养，学生的实践和创新能力增强，综合素质优秀。在课程及教材建设、实验教学改革与研究、实验室建设等方面取得了良好进展，示范辐射作用显著。
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2024, 39 (7): 172-179.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405083
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- 分层次、重融合的化学实验教学示范中心人才培养模式探索
- 唐业仓, 凌山, 方臻
- 化学实验是传授理论知识、培养实验技能和价值塑造的重要载体，安徽师范大学化学国家级实验教学示范中心构建了基础–综合–专业–创新–实践分层次的实验教学体系，将课程思政、科学研究、学科竞赛、就业创业与实验教学深度融合，持续优化实验教学内容，实践多模式实验教学方法。促进了教师在科学研究、教学研究和实践教学中的协调发展；践行OBE理念，在坚实的基础与综合实验技能基础上，培养和训练学生的创新思维和科学素养。
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2024, 39 (7): 188-192.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405107
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- 教学型公共仪器平台建设与开放机制探
- 奚忠华, 孔璇凤, 杨金月, 刘斌, 朱婷玉, 张晖, 章文伟
- 南京大学自2009年开始进行“三三制”本科教学改革，化学实验教学也按照此理念不断进行实验教学改革，以培养学生扎实的专业实践能力和良好的交叉跨界能力，提升学生的综合实践能力和创新实践能力。仪器设备在改革过程中起着重要的支撑作用，为了满足各实验课程的教学需求，化学国家级实验教学示范中心以培养“四个实践能力”为抓手，高质量建设了以教学为主的公共仪器平台。然而，仪器的开放共享也是资源优化利用的一项重要任务，如何在教学任务之余兼顾对外开放，需要进行不断的探索。本文以化学实验教学中心公共仪器平台为例，介绍平台在实验教学、使用培训、共享开放等方面所采取的管理机制，以及在此基础上取得的一些成果，供国内高校类似的仪器平台参考。
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2024, 39 (7): 200-206.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405123
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- 一流专业建设背景下化学实验教学示范中心的改革与实践
- 张越, 尚成新, 张彩红, 裴继凯, 石利红, 高鹏飞, 贾志奇, 王松柏, 郝俊生, 张国梅, 郭炜
- 本文以山西大学化学实验教学示范中心为例，探讨了一流专业建设背景下化学实验教学示范中心的改革方向与实践措施。中心围绕学生“知识、能力、质素”协调发展的理念，坚持“三全育人”，以“立足化学优势，服务山西煤基产业”为特色发展方向，以创新实验、虚拟仿真实验、课程群建设为抓手，开展了一系列改革措施，取得了显著成效。
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2024, 39 (7): 207-210.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405134
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- 稳步推进化学实验教学中心建设，续写创新型人才培养新篇章
- 敦长伟, 张西军, 赵茜怡, 郭玉明
- 化学实验教学中心不仅是化学及相关专业学生进行实践操作、提升实验技能的重要场所，更是培养学生创新思维、科研能力的重要基地。河南师范大学化学实验教学中心以“科学规划、资源共享、突出重点、提高效益、持续发展”为指导思想，以能力培养为核心，将整个学院的科研和教学资源有机融入到实验教学中，着力培养知识宽厚、实践创新能力强的优秀人才。本文简要介绍河南师范大学化学实验教学中心概况，总结和分享我校化学实验教学中心在建设国家级实验教学示范中心过程中的一些措施和取得的阶段性成果，并对今后的建设发展进行展望。
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2024, 39 (7): 211-217.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405139
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- 教育数字化背景下国家级化学实验教学示范中心建设与实践
- 宿艳, 潘玉珍, 田福平, 王秀云, 徐铁齐, 张永策, 崔淼, 姜文凤
- 大连理工大学化学国家级实验教学示范中心秉承“注重基础、培养能力、塑造人格”的育人宗旨、以学生发展为中心的育人理念，充分发挥人才培养的主战场作用，在实验教学体系构建、教学资源建设、实验室管理与师资队伍建设等方面进行了深层次的探索与研究。经过5年的建设实践，构建了“四位一体”的实验教学体系和“一体化”的安全教育新范式，打造了“系列化、数字化、多模态”的实验教学资源，建成了一流的实验室环境和制度保障，形成了“名师化”引领的实验教学团队，促进了学生自主探究、创新实践、防护应急处理等方面能力的提升。
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2024, 39 (7): 218-222.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202406001
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- 深化实验教学体系改革，推进国家级实验教学示范中心高质量发展——化学国家级实验教学示范中心(厦门大学)建设与成效
- 阮永红, 翁玉华, 吴平平, 吕银云, 陈招斌, 董志强, 王翊如, 张慧君, 吴丽娜, 袁汝明, 任艳平, 曹晓宇, 邓顺柳
- 化学国家级实验教学示范中心(厦门大学)以培养拔尖创新型人才为目标，持续深化实验教学体系改革，全新构建了多学科交叉融合的“中心科学”实验教学新体系，同时，积极探索实验中心建设与管理的新模式，通过整合和共享优质资源，构建具备多学科交叉融合特色的教学团队，打造一个科教协同的育人环境，为学生提供一个培养创新实践能力的平台。通过一系列创新实践，有力推进了实验中心的高质量发展，全面提升人才培养质量，为学校双一流建设提供重要支撑。
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2024, 39 (7): 237-246.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202406096
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教学研究与改革
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- 基础课教学中培养本科生科研素养的探索——以《无机化学》碱金属/碱土金属配合物为例
- 梁作中, 魏灵灵, 曹译文, 魏韵涵, 史海媚, 郑浩铨, 高胜利
- 新时代教育背景下，在基础课程中培养本科生的知识应用能力、科研能力和创新思维已经成为《无机化学》的主要教学目标之一。《无机化学》下册“碱金属/碱土金属”章节中大部分教学内容学生已在高中学习，针对教学内容重复和课堂讲授单调、单纯注重知识的课堂教学现状，结合学科发展和科学前沿对教学内容进行重构和拓展，重点引入碱金属/碱土金属配合物相关内容，该部分既是对上一章配位化学基础的巩固和深化，也是对当前无机化学科学前沿重要方向的扩展和补充。采取探究式教学方法，综合运用线上线下混合、课程思政、科研进展、软件操作、实验实践等将碱金属/碱土金属的课堂教学变得生动且有深度，师生合作互动，提升学生的学习积极性，引导学生思考和探究，强化和培养学生的自主学习、知识应用、创新思维和科研能力。
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2024, 39 (7): 247-263.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202310103
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- 以人为本理念下基础化学实验室安全建设模式探究——以分析化学实验室为例
- 陈佳琪, 陈树伟, 任所财, 孙玥, 栾春晖, 吴旭
- 实验室安全建设是实验室高效有序运行的保障。大学生作为基础教学实验室运行的主力，他们的安全素养直接影响着实验室的安全状况。在实验教学过程中构建注重安全素养培养的“实验室管理人员、教师、学生——全员、全时三位一体实验教学模式”，并在分析化学实验教学中进行了具体实践。新的实验教学模式加强了实验室管理员、教师与学生之间的沟通，通过COOP与7S实验教学方案，使学生在学习的同时沉浸式参与实验环境维护及建设、根植安全理念。利用Partial Eta Squared (η2)检验和多元Logistic回归模型分析发现，实验过程操作规范性和操作区有序度对学生安全素养影响明显。实践证明，该模式有助于培养学生良好的实验习惯和安全素养，增加学生在实验室中的责任感和获得感，实现管教增质、教学相长、安全铸魂的教学目标，使实验室人员可以把安全时刻掌握在自己手中，实验室安全运行水平有效提升。
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2024, 39 (7): 264-271.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202311009
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知识介绍
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- 基于类器官芯片的药物筛选及其中的生物化学原理
- 渠志倍, 王昌鑫, 醴磊, 李佳泽, 张骏
- 类器官芯片是21世纪新兴前沿交叉技术，其通过对人体细胞进行三维体外培养，使之发育为具有符合人体生理、病理条件，以及具有类人体器官功能的类器官。类器官芯片可集成于电子化芯片，在药物筛选及安全性评价、个性化诊疗、体外诊断等方面有广泛的应用空间。类器官芯片作为近年来新兴的前沿技术，和传统的基于细胞和实验动物的药物筛选方法相比，具备成本低廉、动物福利性好、准确性高、适用面广等优点，代表了药物筛选和安全性评估的未来发展方向。类器官芯片用于药物筛选，其背后蕴含了丰富的生物化学原理。将类器官芯片相关知识引入大学课堂，对医药类专业本科及研究生了解药物研发前沿热点，同时系统化理解原本零散的生物化学知识都有重要作用。因此，本文以类器官芯片为出发点，将介绍类器官芯片的概念、原理、构建方式及其在药物筛选中的应用，并展望其未来发展前景。同时立足类器官芯片在细胞生物学、药物化学、生物化学、电子信息科学等领域的多学科交叉特点，分析其背后的生物化学原理，并结合“生物化学”教学进行8课时的课程设计建议，以适应新时代医药类创新人才培养的课程要求。
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2024, 39 (7): 278-286.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202311039
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- 固氮酶活性中心研究五十年
- 陈全亮, 周朝晖
- 固氮酶是固氮微生物在常温常压下固氮成氨的催化剂，其活性中心的结构从Fe2S2∙Mo2O2演变到MoFe7S9C(R-Hhomocit)(cys)(his) (H4homocit = 高柠檬酸，Hcys = 半胱氨酸，Hhis = 组氨酸)。本文将回顾这一重要的历史过程，探讨化学模拟、光谱学、理论计算和生物化学，特别是结构生物学等领域在固氮酶活性中心研究中的重要成就，从化学结构的角度看固氮酶活性中心研究五十年。
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2024, 39 (7): 287-293.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202310133
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科普
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化学实验
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- 综合化学实验设计：氧桥三核铁(III)配合物的便捷制备与表征
- 楚进锋, 王艺澄, 齐继, 刘余霖, 李言, 靳兰, 何蕾, 宋宇飞
- 目前本科化学实验教学内容在配合物制备实验方面主要涵盖了单核配合物，而对配合物家族中占有重要地位的多核配合物却很少涉及。基于此，我们依据科研成果设计了一个关于三核铁(III)配合物的综合化学实验，以期通过该实验加深学生对配合物有关知识的理解和运用。本设计以廉价易得的九水合硝酸铁与三水合乙酸钠为原料，通过水浴加热反应、冷却结晶等步骤制备了一种氧桥三核铁(III)配合物[Fe3O(CH3COO)6(H2O)3]NO3·4H2O，通过配位滴定法测定了其铁元素含量，并对其进行了红外、热重、粉末X射线衍射和电子顺磁共振等表征测试。该实验制备方法简单快捷，易于操作，环保无污染。实验内容蕴含思政元素，目标配合物结构新颖，富有对称美，实验教学时亦可培养学生的审美意识，使其领略化学之美。本设计科教融合，有助于培养学生分析解决问题的能力，为本科生的综合化学实验教学提供了一个可行案例。
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2024, 39 (7): 299-306.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202310105
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- CdTe半导体量子点的制备及其荧光性能测定
- 刘建军, 杨雪, 张弛, 赵雪钰, 张志玮, 陈咏梅, 徐庆红, 金劭
- 半导体量子点是一种由II–VI族(CdSe, CdTe, CdS, ZnTe, ZnO)、III–V族(InAs, GaSb, InP)和IV族(Si, Ge)元素组成的纳米颗粒。目前研究较多的主要是II–VI族的CdS、CdSe、CdTe等半导体量子点，它们具有窄带隙而表现出优异的荧光特性，这些特性是与其本征的量子尺寸效应密切相关的。本实验采用简便的水相回流法，以巯基乙酸作为保护剂，NaHTe为Te前体，在3 h的回流反应中制备出多种颜色的CdTe半导体量子点，并针对实验中出现的NaHTe转移液体过程中易被氧化的问题作出了改进，对产物的荧光性能进行了测定，最终得到了一系列量子产率达到48%的CdTe量子点。实验具有工艺简便、试剂消耗少、荧光变化明显的优点，对实验难点的改进使其具有良好的操作性与可重复性，适合拓展为本科生无机化学、仪器分析实验以及专业综合实验。
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2024, 39 (7): 307-315.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202311031
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- 推荐一个无机合成综合实验——基于废弃大豆油的微乳液法制备纳米氧化锌
- 王瑜, 张守磊, 吕天明, 宿艳, 刘潇彧, 田福平, 孟长功
- 纳米氧化锌是一类多功能纳米材料，由于其优秀的物理化学性质而被广泛应用于多个领域。传统的合成方法存在成本过高、过程复杂、产物不稳定等问题。微乳合成法具有操作简单，成本低廉，产物尺寸可控等优点，可以有效避免传统合成方法的缺陷。特别是将废弃大豆油合成的乳化剂应用在合成的过程中，可以实现废物的回收再利用，又能满足绿色化学和可持续发展的要求。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、化学分析等多种方法对产物纳米氧化锌的形貌和性质进行了表征，实现了无机合成-化学分析-仪器分析的综合偶联，从而达到提升大学生进行综合实验能力的目的。
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2024, 39 (7): 316-321.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202311035
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- 具有异构发光变色的双核铜(I)配合物的合成、铜含量分析和发光性能研究——推荐一个综合化学实验
- 郑琤, 郑诗颖, 张艳萍, 郑寿添, 魏巧华
- 介绍了一个研究型综合化学实验——具有异构发光变色的双核铜(I)配合物的合成、铜含量分析和发光性能研究。本实验基于氧化还原反应和配位反应合成Cu(I)配合物，采用薄层色谱法判断合成反应进程，运用配位滴定法测定其铜含量，利用荧光光度法和荧光定量分析法测定固态荧光以及判断产品的纯度。本实验综合了无机化学、有机化学、分析化学的基础知识和实验技能以及大型仪器的学习和操作，同时体现了发光金属配合物这一科研热点，探究物质结构与性质的关系。通过本实验的实践，学生在巩固所学实验知识和实验技能的同时，训练了运用所学知识解决实际问题的综合能力，有利于学生初步建立科学的思维方式和研究能力。
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2024, 39 (7): 322-329.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202310131
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- 3D打印柔性钙钛矿荧光发光凝胶的创新实验设计与研究
- 宋霖, 王豆蓉, 张彪
- 柔性钙钛矿器件是未来柔性光电技术的研究热点。结合3D打印光聚合物技术，可实现柔性钙钛矿荧光器件的兼容制造。其研究内容属交叉学科前沿，涵盖材料、高分子、化学、半导体物理、柔性电子等相关领域专业知识。为培养本科生的创新意识和科研思维，巩固专业理论知识和动手能力，我们设计了一项3D打印柔性钙钛矿荧光发光凝胶的创新实验。实验包括3D打印成型、钙钛矿结晶后处理、实验结果表征分析等过程，可以让学生亲身参与实践。在自主完成钙钛矿柔性器件全流程制备的同时，也能培养科研兴趣和分析解决问题的综合能力，从而达到创新型教学实验目的。
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2024, 39 (7): 337-344.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202310107
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- 金属有机框架衍生材料修饰电极对叔丁基对苯二酚的电化学灵敏检测——推荐一个科研成果转化的综合化学实验
- 郑胜彪, 李亮, 张妮妮, 包睿敏, 胡瑞章, 唐婧
- 介绍了一个由科研成果转化的大学综合化学实验，本综合实验以ZIF-67金属有机框架材料为基础，以制备高灵敏叔丁基对苯二酚电化学检测传感器为目标。常温条件下溶液合成ZIF-67金属有机框架材料，还原气氛热解得到Co纳米颗粒和氮掺杂碳纳米管(Co/NCNTs)复合材料，以此材料修饰玻碳电极，考察其检测食用油中常用抗氧化剂成分叔丁基对苯二酚的能力。制备的材料由扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线光谱仪(EDX)表征形貌、结构和元素组成。实验所用试剂易得，操作简单，成功率高；从材料制备、结构表征到性能测试对学生进行完整的科研操作训练，使其熟悉金属有机框架材料的概念，了解材料构性关系，不仅有利于提高学生的综合实验能力，也可以培养学生的科研兴趣，拓展学生的视野。
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2024, 39 (7): 345-353.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202310096
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- 饮用水中高锰酸盐指数(CODMn)测定综合实验设计
- 潘仲彬, 黄世杰, 罗云杰, 谢洪珍
- 在氧化还原滴定和分光光度法验证性实验的基础上，设计并实施了饮用水中高锰酸盐指数(CODMn)测定的综合创新型实验。实验过程以“学生为中心”，通过两种方法的对比，提高学生的实践创新能力；通过理论与实验相结合、教学与科研相结合，突出传统方法与新方法、验证实验与创新实验、模拟样品与实际样品的区别，体现实验课程的“两性一度”；通过实验中思政元素的挖掘，落实立德树人的根本任务；通过构建过程性评价体系，实现对实验全面、系统的评价，对整个实验教学过程起到了有力的推动作用。本综合创新型实验的开设为分析化学实验教学改革提供了有益的经验探索。
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2024, 39 (7): 354-360.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202311040
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- 核磁共振氢谱多维度探究1,3-二羰基化合物的酮-烯醇互变异构规律
- 梁倬铭, 陈铭, 郑智文, 陈凯
- 针对大学有机化学实验“核磁共振氢谱测定乙酰乙酸乙酯互变异构体”存在内容单一、教学深度与广度不足等问题进行了改进创新。实验内容由认识酮-烯醇互变异构的存在，拓展到探究时间、取代基以及溶剂三个维度对β-二羰基化合物的酮-烯醇互变异构平衡的影响。此外，在研究甲醇溶剂对平衡的影响时，可以观测到氢氘交换现象，有助于进一步理解异构过程的机理。本实验可针对化学相关专业高年级本科生开展，有助于加深学生对酮性质的理解，掌握核磁共振波谱在有机化学中的应用，从而巩固有机化学和仪器分析的理论知识，以及培养学生分析问题、解决问题的能力。
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2024, 39 (7): 361-367.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202311029
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师生笔谈
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- “两性一度”背景下化工热力学实验教学进阶式探索与实践
- 黎小辉, 张泽, 崔静怡, 殷娟娟
- 在化工热力学实验教学中，通过设置进阶训练思考题，激励学生进行探索与实践。以第二维里系数的测定实验为例，倡导学生独立思考与构建高阶维里系数的方法，引导其分析比较国内外学者处理问题的策略与方法，而后辅导其通过双向检验证明所做实验数据的准确性、验证所构建方法的合理性、分析所得结果的有效性，最后指导学生理清数据处理方法的发展脉络，对其所构建的方法进行准确定位与评价。本教学实践通过强化实验教学项目的设计性与综合性，探索提升实验类课程高阶性的途径，践行“两性一度”的要求。
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2024, 39 (7): 368-376.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202311027
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化学史
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- 始于自发，曾经零星，渐成大流——国内催化科学史研究概述
- 李志良
- 国内催化史最早的工作可追溯至民国初期的化学史著作，如《化学史通考》已零星述及催化源流，其时尚无专门催化史；之后催化专著或以催化为关键技术的著作得以出版，始常见开篇缕述催化史，如《最新化学工业大全》等。进入新中国时期，随催化学科建制化与石油开发大潮兴起等客观条件形成，催化史研究开始有了独立、专门的工作，张大煜、郭燮贤等老一辈催化专家在此领域做出开拓之功。但也仍多见于化学史、催化科学、涉催化应用技术等专文专著中。近数年来，催化史专著陆续出版，如辛勤的《催化史料》《中国催化名家》等，工作渐多。
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2024, 39 (7): 398-404.
DOI: 10.3866/PKU.DXHX202310101
