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本期目次
2024年,第39卷,第10期出版日期 2024-10-28
目录
专题
  • 基础学科领域本科教育教学改革试点工作——化学“101计划”
  • 陈洪燕, 韦卓勋, 苏成勇, 高松
  • 为落实教育部基础学科领域本科教育教学改革试点工作(系列“101计划”)，推进基础学科拔尖人才培养，化学“101计划”以化学学科专业教学改革为突破口和试验区，集中全国化学领域优势力量，建设12门核心课程，规划一批核心教材，开展教育数字化和智能化探索，培育核心师资团队，探索化学拔尖创新人才高质量自主培养新路径。本文介绍了化学“101计划”在组织、课程(理论和实验)、教材、教师等核心要素建设方面的重要举措、进展和计划。
  • 2024, 39 (10): 1-7. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202409125
  • 化学“101计划”普通化学课程建设
  • 杨娟
  • 普通化学是教育部化学“101计划”12门专业核心课程的第一门，是大学化学课程的基础，在大学化学课程体系中具有独特的地位。本文从课程信息、知识模块与知识点、核心师资团队建设、核心教材与教案建设等方面，详细介绍了“101计划”普通化学课程设计思路及建设情况。以“101计划”为契机，建设一流核心课程、核心教材和核心师资团队，以期达到提升化学学科人才培养质量的目标。
  • 2024, 39 (10): 8-13. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202408026
  • 化学“101计划”无机化学课程总体构思与设计
  • 匡勤, 郑兰荪, 朱亚先
  • 无机化学课程是化学类专业本科生的重要专业必修课，也是化学“101计划”确定的核心理论课程之一。本文在对国内外无机化学课程调研分析的基础上，围绕“101计划”建设目标，阐述了无机化学的课程定位、教学目标、教学内容、教学建议等，旨在推动无机化学教学的改革与创新，提升人才培养质量。
  • 2024, 39 (10): 14-21. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202408071
  • “101计划”分析化学核心知识体系建设探索
  • 宦双燕, 蒋健晖, 李攻科, 张文清, 李娜, 杨屹, 胡斌, 田阳, 吴硕, 张四纯, 岳永海, 江德臣, 陈增萍, 卢忠林, 崔承, 王玉枝, 谭蔚泓
  • 教育部启动了化学等8个基础学科系列“101计划”以来，湖南大学作为“101计划”分析化学课程的牵头单位，凝聚国内27所获批化学领域“拔尖计划2.0”基地高校，开展课程、教材建设，推动课堂提升计划实施。本文较为详细地介绍了团队面向化学拔尖人才培养系统凝练的分析化学核心课程知识体系，11个模块48个核心知识点的教学内容和目标，课程总体教学目标和建设进展等。
  • 2024, 39 (10): 22-26. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202409003
  • 超多分子系统理论——化学“101计划”物理化学课程的理论框架
  • 姚加, 彭笑刚
  • 化学“101计划”物理化学教材的目标是建立超多分子系统的理论框架，从对分子的认识(主要是各量子自由度的量子化能级)出发构建化学家的分子物质观。教材分为三篇，上篇是理论基础，中篇是分子物质观框架内的宏观物质结构，下篇是演化规律。本文通过介绍课程框架，期待为推进国内物理化学课程建设、培养中国下一代化学家提供思路。
  • 2024, 39 (10): 27-37. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202408117
  • 化学“101计划”结构化学课程与教材的建设与改革——面向拔尖创新人才培养的深度探索
  • 张庆丰, 魏尚娥, 侯华, 赵轩, 杨子轩, 庄林
  • 在全球科技竞争加剧的背景下，教育在培养创新人才中发挥关键作用。结构化学作为化学专业的核心基础课程，其课程定位为以量子力学和群论为科学语言，更深层次理解化学原理与现象。本文总结了化学“101计划”结构化学课程与教材的改革情况，探讨了在一流课程标准下的改革路径。通过重构课程知识模块、构建知识框架与脉络以及多元化教学资源的引入，推动了高等教育质量提升和化学学科的发展。
  • 2024, 39 (10): 38-44. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202409047
  • 化学“101计划”——化学生物学教材设计与建设
  • 刘扬, 陈鹏, 刘磊
  • 化学生物学是化学“101计划”所布局建设的12门核心课程之一。作为一门研究生命进程当中化学本质与分子基础的前沿交叉学科，化学生物学涉及领域范畴广，知识跨度大；而伴随着化学生物学前沿的不断发展，如何建立系统的课程体系并兼顾不同专业学生的学习需求，为教材的设计建设提出了更高要求。为此，教材编者们通过调研比较不同化学生物学教材内容及课程设计，梳理总结化学生物学教材模块及知识点；从化学生物学的分子基础、核心技术及前沿应用三个方面，建立从理论到应用、从基础到前沿的化学生物学教学框架；在知识融合、内容深度、实践导向等方面展示创新特色。以交叉学科的发展和国家战略需求为出发点，力求呈现一本化学与生命科学、医学交叉融合的新型化学生物学教材，为学生带来兼具挑战性和启发性的学习体验。
  • 2024, 39 (10): 45-51. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202407085
  • 化学“101计划”基础化学实验课程建设的思考与实践
  • 俞寿云, 章文伟, 邓顺柳, 李维红, 任艳平, 李一峻, 淳远, 李厚金, 马荔, 赵发琼, 曾秀琼, 张树永, 孟长功, 张剑荣
  • 化学“101计划”基础化学实验课程适用于拔尖学生培养计划2.0基地学校化学类专业低年级学生，是培养化学基础研究创新人才的高阶基础入门实验课程。本课程可以激发学生化学实验的兴趣，具备继续从事化学后续课程学习和化学研究的基本实验素养。通过以合成和测量为载体的单元实验或小综合实验，服务于基础单元操作学习、基础技能训练，或成为合成化学实验和化学测量学实验等课程学习必要的先导内容，为后续实验课程学习打基础。
  • 2024, 39 (10): 52-57. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202408009
  • 化学“101计划”合成化学实验课程建设
  • 陈洪燕, 侯雅君, 胡水, 韦卓勋, 朱芳, 苏成勇
  • 合成化学实验是化学“101计划”12门核心课程之一，是面向化学及相关专业本科生的一门涵盖从基础合成到中高阶和综合合成的贯通式、全链条实验课程。与传统围绕二级学科分别开设实验课程的教学模式不同，合成化学实验主要以合成方法为主线对实验知识体系进行重构，着眼于有机、无机、高分子、超分子物质与应用性材料的合成，构建完整的化学合成方法学体系。课程内容兼顾基础和前沿，注重学科的交叉和知识的贯通，并通过全链条综合实验的设计，引领学生加强知识与技能的融合，培养学生的科学思维和创新意识。本文将从课程定位、课程目标、课程设计思路、核心知识体系建设、教材/教案建设、师资团队建设等方面，简要介绍合成化学实验课程的改革思路及建设情况。
  • 2024, 39 (10): 58-63. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202409109
  • 化学“101计划”化学测量学实验课程设计
  • 吴伟泰, 张来英, 淳远, 乔亮, 任斌
  • “化学测量学实验”是教育部化学“101计划”4门核心实验课程之一。本文详细介绍该课程定位、课程目标、课程设计思路、课程模块、课程知识点和教学内容等。并介绍如何针对各自学校特色利用该课程提供的不同级次的实验进行重组和设计。旨在通过化学测量学实验推动拔尖基地高校和相关高校的化学实验教学的改革与创新，提升拔尖创新人才的培养质量。
  • 2024, 39 (10): 64-68. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202409031
  • 化学“101计划”——化学生物学实验课程的建设
  • 冯天宇, 贾桂芳, 邹鹏, 黄军, 吕占霞, 高珍, 王初
  • 介绍了化学“101计划”核心课程之一“化学生物学实验”的建设情况。针对化学生物学学科的交叉特色、实验课程在学科研究中的重要作用和化学“101计划”的建设目标，本文分别从课程建设思路、教材内容及编写特色等方面进行了梳理和总结。
  • 2024, 39 (10): 69-77. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202409002
  • TBL教学法在无机化学教学中的应用——化学“101计划”无机化学课程教学设计案例
  • 张驰, 邬苏其, 刘岸, 张卫, 魏霄
  • 化学键理论是无机化学重要学习内容，从经典共价键理论到分子轨道理论均展现出丰富的科学内涵。但化学键理论的多样性和适用局限性，给学生学习和理解带来了一定的困难。尤其在对化合物性质进行分析时，选用不同的理论可能得到不同的结论。因此，本文聚焦于化学研究的核心思想，即“构效关系”的分析，以“101计划”推动人才培养从“知识为主”转向“能力为先”的实施目标出发，从学生的学习体验和收获视角讨论TBL教学法的引入对学生建立化学键理论的整体知识框架，以及提升运用相关理论理解、分析与解决实际问题综合能力的作用。
  • 2024, 39 (10): 89-95. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202409135
  • 面向化学“101计划”结构化学实践与应用课程建设的探索
  • 石文, 韦张文, 潘梅, 苏成勇
  • 针对化学“101计划”课程建设和培养目标的更高要求，为使学生更好地理解、掌握结构化学理论课程的重要知识点，并能够应用基本原理和理论分析、解决实际化学问题，我们在原结构化学模型实习课程的基础上，新开设了结构化学实践与应用课程，并进行了系统的课程设计和建设。我们将传统的课堂教学与信息化实践教学相结合，启发学生在实践与应用中深入地理解并熟练地掌握专业基础知识。通过构建教研共同体课堂，激发学生学习兴趣和探索科学问题的热情，激励学生树立勇担国家科技创新之大任的志向。通过构建以学习者为中心的参与式教学模式，培养学生自主学习的能力。
  • 2024, 39 (10): 96-100. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202409036
  • 化学“101计划”合成化学实验课程建设——仿生超疏水功能材料的合成与性能
  • 于存明, 田东亮, 陈静, 杨青林, 刘克松, 江雷
  • 仿生超疏水功能材料属于新兴的跨学科交叉研究领域，涉及化学、材料科学、物理学等多个学科的原理和技术，在自清洁、防腐蚀、防污减阻等领域展现出独特的应用潜力。该研究领域发展迅速，但传统实验教材内容相对滞后，不能及时反映该领域最新的科学进展和理论。本实验课程依托教育部化学“101计划”合成化学实验课程，以仿生超疏水功能材料的合成与性能研究教学实验为例，介绍仿生超疏水功能材料前沿研究，凝练适合拔尖创新人才培养的实验课程，为该领域的教学实践提供理论和实证支持，提升基础学科人才培养质量。
  • 2024, 39 (10): 101-106. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202408008
  • 化学“101计划”化学测量学实验课堂提升工作实践
  • 张来英, 吴伟泰, 王翊如, 邓顺柳, 陈招斌, 陈嘉嘉, 任斌
  • 化学测量学实验是教育部化学“101计划”12门核心课程之一，吸收融合了多门化学实验课、具有全新架构的实验课程体系。通过这门课的学习，学生将不但可以了解仪器原理，还能够利用先进的科学仪器进行物质结构、性质和性能的测量，甚至能够设计和搭建仪器。本文主要介绍化学测量学实验课堂提升工作实践，以期更好地促进教师课堂教学实践的交流与借鉴，切实提升国内化学学科的化学测量学实验的教学水平。
  • 2024, 39 (10): 107-112. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202409032
  • 液体门控机制及基本性质测定——化学“101计划”表界面性质测量实验新设计
  • 周璇, 樊漪, 蒋焯琪, 李智鹏, 袁国文, 张来英, 侯旭
  • 介绍一个涵盖界面化学、物理化学与仪器分析等多学科的基础实验。本实验融合前沿科技成果“液体门控技术”，以自主研发的液体门控教学测试分析仪(压力阈值仪)的设计原理和先进表征技术特性为基础，结合本科生化学“101计划”中的化学测量学实验——液体门控机制及基本性质测定，创新教学模式，丰富化学测量学实验中关于界面科学表征的课程设计。
  • 2024, 39 (10): 113-120. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202407111
  • “实验室安全管理规范与培训”案例教学改革与实践
  • 戴昉纳, 王荣明, 张志成
  • 为加强实验室安全与学生素养之间的联系，提升研究生实验室安全管理规范与培训课程的教学效果，本文提出了以实验室安全知识教育为核心的案例教学法。在深入研究了实验室安全管理课程的教学现状后，提出了课程教学改革实践方法，譬如提高专业针对性、丰富教学案例内容、理论联系实践、复现与深化教学知识、改革考核方法、重视教学效果评价，通过抓住典型案例与课程知识有机融合，让课程案例教学更贴近教学实际与学生实践；通过翻转课堂的授课方法，教师有效引导学生去感知、体会和思考，用科学隐性的教学方法来进行案例教学工作，有效促进学生正确安全价值观的形成与发展；伴随授课方式和考核方式的改革，开展实践育人，构筑丰富立体的“实验室安全管理规范与培训”案例构建与案例教学育人矩阵，形成切实有效、便于操作和推广的教学模式。
  • 2024, 39 (10): 121-127. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403036
  • 化学实验室废弃物安全管理和处理研究
  • 李召虎, 王为东, 刘宇昊, 韩明哲, 魏灵灵, 焦桓
  • 随着高等教育事业的不断发展和国家对人才培养、科技强国的大力投入，高校实验室废弃物安全管理和规范处置已成为关乎绿色平安校园建设和人类社会可持续发展的重要保障。本文归纳了化学实验室废弃物的类别与特点，从涉及范围广、人员流动大、废弃物杂繁多、安全环保意识不足和管理不够健全五个方面分析了目前废弃物管理和处置中的问题所在，结合学校、学院与当地企业的实际情况探索出一套集结安全环保教育、教学科研实验规划、制度细则完善落实、信息化高效支撑于一体的闭环式管理与处置实践模式，以期为实验室废弃物处理提供参考。
  • 2024, 39 (10): 128-136. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202312090
  • 矿物药的理化鉴别与含量测定实验教学改进设计
  • 邵江娟, 李璇, 翁婧丹, 陈晓蕾, 徐飞, 马瑜璐, 李念光, 郑仕中
  • 对本科无机化学教学实验中“矿物药的鉴别”实验进行了改进，选用6种外观难以区分、类白色的矿物药粉末作为实验对象，创新地设计了矿物药鉴别的盲盒实验，并增加了含量测定内容，优化了部分离子的鉴别方法，能够让学生体会无机化学反应在药物鉴别和分析中的现实意义，并强化了本科生灵活运用理化反应原理解决实际问题的能力。
  • 2024, 39 (10): 137-142. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202312079
  • 高校化学实验室精细化管理探析
  • 周立敏, 张岩, 陈岩
  • 随着高校化学实验室的不断发展，实验室管理的重要性也体现得愈加明显。精细化管理是实验室管理的一种重要方式，它可以提高实验室的效率和安全性，保证实验室安全、高效地运转。结合化学实验教学的特点和我校教学实际，我们提出了强化实验教学的精细化与全过程管理的理念。本文将从实验室管理的现状、精细化管理的必要性、精细化管理的实施和精细化管理的效果等方面进行探讨。精细化管理重在解决怎样管、管什么和谁来管的问题，通过实施实验室精细化管理将有助于提升实验室管理的效益，进一步助推创新型人才的培养。
  • 2024, 39 (10): 143-148. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202401038
  • 数字化赋能无机与分析化学实验的教学资源建设及应用
  • 方思敏, 吴红, 刘卫, 魏伟, 冯红艳, 李婉
  • 数字教育是推进教育高质量发展的重要途径，而数字资源的建设与应用显得尤为重要。在数字化赋能的时代背景下，我校无机与分析化学实验课程从制作教学视频资源库、开发双语版虚拟仿真实验、引进优质共享资源三方面建设教学资源，并应用于教学实践中，从而丰富数字化教学资源，推动网络教学平台的完善与混合式教学模式的改革，最终增强实验教学灵活性，促进教学形式多样性，提高课堂教学有效性。
  • 2024, 39 (10): 156-163. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202402053
  • 有机化学基础实验室精细化管理的探索与实践
  • 廖梦尘, 阳华, 刘又年, 何震, 张茂林, 刘清, 丁激文
  • 本文从中南大学有机化学基础实验室日常教学管理工作实际出发，介绍了一系列精细化管理改革措施与实施细则。通过引入药品动态数字化出入库、仪器定点分区化摆设、危险废弃物流程化处理的管理模式，为师生打造规范、安全、整洁、方便的实验教学环境。同时，本文创新性提出“玻璃仪器认领处”与“自我检查、‘排长’复查、实验教师三查”的实验室管理制度，借以充分调动学生主动性与积极性，培养学生的“主人翁”意识。从而实现有机化学基础实验室整体管理水平和教学效率的提升。
  • 2024, 39 (10): 164-173. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202403041
  • 探索有机化学中的镜像世界：课程思政视角下“对映异构体”的教学设计
  • 姜晓蕾, 胡芳东
  • 课程思政是高校培根铸魂、落实立德树人根本任务的重要战略举措。本文以对映异构体为例，从文学作品中的镜像关系、对映异构体的生物活性、我国科学家在不对称合成上的研究等角度，将专业知识与文学经典、职业道德、探索精神、创新研究与家国情怀等思政元素相融合，构建“智育与德育”协同的有机化学课程思政体系。这种体系旨在推动专业教育与思想政治教育相辅相成，既培养学生的专业技能，也提高他们的思想道德素质，以造就德才兼备的化学专业人才。
  • 2024, 39 (10): 174-181. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202402052
  • 高校化学药品库安全设施配置的探讨
  • 刘海峰, 肖勇, 袁腾, 林碧敏, 王义珍, 曾晖
  • 初步介绍了国内危险化学药品存放相关标准的发展过程，探讨了药品库的安全设施改造。从水电照明设施、监控系统、通风系统三方面出发提出药品库安全设施配置思路；然后根据化学品性质分成常规药品库，易制毒药品库，易制爆药品库，剧毒药品库四种类型，对四个不同类型的药品库提出了安全设施的配置方案，为加强国内高校药品库安全设施建设工作提供借鉴。
  • 2024, 39 (10): 182-188. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202401036
  • 依托实验室技能大赛促进基础化学实验改革
  • 颜微, 汪彩绫, 汪莉, 宋永海
  • 传统的基础化学实验课程存在缺乏实验室安全教育、教学方式单一、课程内容不能及时跟上时代的发展、学生重理论而轻实践等诸多问题。实验室技能大赛可以为基础化学实验课程的改革提供活力与指引，促进对学生的因材施教并提升学生的心理素质。我院近几年尝试了依托实验室技能大赛促进基础化学实验课程的改革，取得了良好成效，希望可以为高校基础化学实验课程的改革提供参考。
  • 2024, 39 (10): 189-194. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202403042
  • 专业认证背景下化学综合实验课程教学改革与实践
  • 高霞, 潘会宾, 乔成芳, 陈凤英, 王君, 刘倩
  • 在专业认证背景下进行化学综合实验课程教学改革，对提高化学专业实践类课程质量具有积极作用。根据化学综合实验课程特点和化学专业认证要求，商洛学院化学专业综合实验课程通过整合与优化实验教学内容、丰富实验教学资源、改革实验教学方法、构建以核心素养为导向的多元化教学模式和评价体系等实践，增强了学生的自主探究实验能力，促进师生、生生间的有效交互，助力学生核心素养的提升与培养。
  • 2024, 39 (10): 195-202. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202401078
  • 无机化学实验课程学生成绩考核改革探索
  • 朱伟钢, 田昀, 张志成, 高洪苓
  • 近年来无机化学实验课程内容的更新和教学资源的多维度信息化，使学生课程成绩的评价方式改革显得十分迫切。本文介绍了天津大学无机化学实验课程建设发展概况，阐明了学生成绩评价方式改革的必要性，总结了具体的改革实践措施及效果，归纳了不足之处和未来改进提升计划，为无机化学实验课程教学同行提供借鉴参考。
  • 2024, 39 (10): 203-209. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404114
  • “科研探索”为导向的高分子化学综合实验设计——以聚酰亚胺气凝胶为例
  • 郑凤, 原汝迅, 王晓岗
  • 介绍了一个以聚酰亚胺气凝胶为研究对象的高分子化学综合实验项目，涵盖气凝胶的制备、结构表征、力学性能测试及分子动力学模拟等环节，强调跨学科知识应用与实验设计创新。实验教学环节遵循“启发–设计–实验–洞见”的科研探索流程，从启发学生探索的兴趣，到设计实验方案，再到实验操作及最后的结果分析和洞见，旨在层层深入，提升学生对化学和高分子科学的理解，激发创新意识与科研兴趣，培养科研思维与素养。
  • 2024, 39 (10): 210-218. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404027
  • 基于科教融合的综合化学实验教学设计：银纳米材料的制备及催化性能
  • 王海媛, 唐易名, 郭浩然, 陈国辉, 孙雅静, 赵超, 张振
  • 开展了研究型综合化学实验教学，将基础教学与科研训练有机结合，以和谐共进的方式加强人才培养效果，有助于推进教育教学改革进程。本实验利用简单的无机化学反应制备银纳米粒子，通过添加不同溴/银比例可调控银纳米胶体溶液颜色，将表面等离子体共振特性引入实验教学，提高了实验的趣味性。实验利用经典的对硝基苯酚催化反应模型验证银纳米粒子的化学活性，结果表明银纳米粒子催化效果良好，可近似为一级反应动力学过程。利用实验室常见的玻璃仪器搭建简易污染物降解反应器，使用自制载银滤纸实现了10次以上的循环降解，降解率可达90%。
  • 2024, 39 (10): 219-228. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404067
  • 高校实验室危化品安全管理的建设与思考
  • 张东霞, 郝思佳, 王嘉瑞, 王继伟, 董小刚, 焦亮
  • 实验室安全是高校人才培养和科技创新的重要基础，危险化学品的管理目前仍是高校实验室安全的重点薄弱环节。论文分析了目前高校实验室危险化学品管理现状，从危险化学品安全教育和准入、实验室安全文化建设、危险化学品全生命周期可追溯管理等方面阐述了一些改善危险化学品管理的可行措施，以进一步规范高校实验室危险化学品安全管理，降低安全隐患，为高校实验室良好运转做好保障。
  • 2024, 39 (10): 229-235. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403078
  • 化学研究与训练课程教学探索与实践
  • 闫敬, 王海媛, 常静, 邢福保, 张振, 陈明月, 李晓枫, 刘宇, 李轶, 冯霞
  • “化学研究训练II”课程是天津大学化学系高年级学生的一门专业必修课。该课程创新教学模式，采用“自助式”学习探索，课程由学生根据自己的兴趣和特长自由组队、自选方向、自行设计研究方案，在教师的指导下完成探索性研究，并通过集体展示、同伴互评等新型评价方式来进行成绩评定。课程因内容丰富、教学方式新颖而广受学生好评。本课程探索了新的教学模式，提高了学生的科研实践能力，对培养拔尖创新人才进行了有益探索。
  • 2024, 39 (10): 236-241. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404108
  • 高校公选课程“生活化学实验”思政教学设计与实践
  • 刘成鹏, 付引霞
  • 基于“课程思政”的教学理念，针对高校公共选修课程的特点，以“生活化学实验”为例进行了课程思政教学设计，探索思政教育融入该课程的教学过程、教学实践以及评价方式。融入创新教育和绿色教育的理念，激发学生的学习兴趣和爱国热情，把思想政治工作和思想价值引领贯穿于教育教学全过程，真正实现“教书”和“育人”相统一，为学生的全面发展做出贡献。
  • 2024, 39 (10): 242-248. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404064
  • 火焰原子吸收光谱法检测烟梗草木灰中的钾含量
  • 史梦瑶, 苏康乐, 路庆明, 张斌, 徐晓文
  • 使用火焰原子吸收光谱法测量废弃烟梗中钾离子的含量，并与其他常见农作物钾素含量做对比，为废弃烟梗的再利用提供一定的解决思路。通过自主设计并进行实验，能够培养学生独立思考和解决实际问题的能力，强化对理论与实践二者间联系的理解，进一步了解并正视能源和环境问题，充分发挥知识育人和实践育人的作用。
  • 2024, 39 (10): 255-260. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404105
  • 交叉学科教学实践——可用于低温环境的可穿戴“电子皮肤”
  • 魏玉萍, 王佚婷, 姜佳良, 邓锦轩, 张宏, 马骁飞, 李俊杰
  • 让数字化走进生活一直是人类追求的目标。可穿戴“电子皮肤”横空出世，已被广泛应用于人体运动监测、健康医疗、人工智能等各个领域。为了探索化学化工与生物医学学科的交叉融合人才培养模式，本实验设计并制备了结冷胶/聚丙烯酰胺双网络导电水凝胶，阐明了双网络水凝胶的构建原理，并将其应用于可穿戴式柔性传感器监测人体运动和生理信号。该教学实验将课题组已发表的相关科研成果与本科教学实验有机结合，由浅入深地向学生介绍这种新兴电子产物的制备及应用，激发了学生的学习兴趣和创新意识。
  • 2024, 39 (10): 261-270. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404007
  • 面向本科课堂的有机聚合物导电薄膜制备与改性实验教学创新
  • 贾堡, 柯蕴哲, 孙世悦, 于冬雪, 刘莹, 丁帅帅
  • 近年来，作为前沿交叉领域，有机电子学的相关研究方兴未艾。有机电子学旨在使用有机材料制造出更灵活、更环保、更经济的电子器件，用于显示技术、光电子学、能源转换等领域。为深化本科生对有机电子学的理解，本实验教学方案以常见有机聚合物P3HT为主体，利用旋涂仪实现活性层的制备与改性，通过台阶仪、光学显微镜、原子力显微镜表征薄膜表面形貌，最后利用探针台对器件导电性进行测试。实验过程中保护措施规范周全，安全性得到可靠保障，同时实验中包含多项基本操作及实验仪器的使用，有利于提升学生的实践能力和科学素养。本次实验旨在通过对有机聚合物薄膜的制备、改性与测试表征，激发本科生对有机电子学前沿领域的学习兴趣，提升学生的创新意识和综合素质。
  • 2024, 39 (10): 271-282. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404121
  • 实验设计的合理性考察与探析——以高锰酸钾和溴化钾的反应为例
  • 魏海英, 杨大清, 闰明涛, 霍国燕
  • 合理的实验设计能使学生根据实验现象更好地理解化学原理。分别在实验教材相同体系和不同的pH值范围内对“高锰酸钾和溴化钾的反应”实验的步骤进行考察，结果表明：在pH=1.95–0.98范围内，溴化钾还原高锰酸钾分两步进行，并且还原产物受溶液pH的控制；pH为1.21是第二步自发进行的临界点，接近于理论值1.36。据此对酸度影响反应速度的验证实验给予两点建议，来进一步完善实验设计。
  • 2024, 39 (10): 283-288. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404068
  • 产教融合驱动高校危险化学品安全管理与人才培养研究
  • 魏恒伟, 赵立秋, 耿继强, 徐学波, 马英鹏, 刘宇昊, 韩明哲, 焦桓, 魏灵灵
  • 高校实验室是开展实验教学、科学研究和实践育人的重要基地，承载着人才培养和科技强国的重任。由于实验环境存在复杂性、特殊性和高危性等，尤其是危险化学品的使用，已成为实验安全事故的高发诱因和重大隐患，是目前高校实验室安全建设和管理工作的核心。本文结合学校和学院实际情况，基于产教融合，围绕高校危险化学品的安全管理与应用实践，立足于实验安全类专业应用型人才培养，从构筑危化品安全管理系统、优化危化品安全防范机制和探寻产教融合人才培养路径三个方面进行了探讨，分享了一套集安全教育、责任体系、信息化资源库与管理平台、存储使用，以及应急方案于一体的危化品管理与安全保障实践策略。同时，通过与企业进行校企联合与实训合作，形成了能够有效提高学生社会实践服务能力和促进专业应用型人才培养的教育路径，以期为高校实验室危化品安全管理和实验安全类创新型人才培养改革提供参考。
  • 2024, 39 (10): 289-298. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403022
  • “五措并举”科教融合实验教学模式促进“专业实验”课程建设
  • 刘妍, 韩晓军, 徐平, 张国旭, 王宇, 张志成, 齐殿鹏
  • 专业内的实验课程在学生实践能力和综合科学素质培养上起到承上启下的作用。将“五措并举”科教融合的实验教学模式应用于“专业实验”课程建设中，从思政教育提实效、教学项目重融合、科研习惯厚基础、教学环节强实践、实验成果促创新等方面进行教学改革。以思政引领为基，科教融合为魂，开发综合型、探究型的实验项目、培养良好的实验习惯、融入研讨式实验过程，提高学生科学素养的同时，促进学生创新意识的启蒙和科技创新能力的培养，有效提升立德树人育人成果。
  • 2024, 39 (10): 299-307. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405002
  • 化工原理实验与前沿科研成果相融合的探索
  • 张海洋, 董延召, 李豪杰, 郭瑞丽, 张志成, 武江洁星
  • 基于化工原理实验教学实践经验，将前沿科研成果融入其中，设定专业特色实验、探究研讨实验、设计原创实验，以期形成丰富的实验资源、特色课程和教材及支撑创新人才的培养。在学生接触到科研实验的同时，能够深化所学的化工原理理论知识，开拓前沿科研学术视野，激励其自主学习，产生浓厚的科研兴趣，提高创新能力。
  • 2024, 39 (10): 308-313. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405035
  • 高校基础化学实验准备工作精细化——以武汉大学为例
  • 刘海燕, 吴晓军, 杨鹰, 丁琼, 赵发琼
  • 基础化学实验面向全校化学、近化学等多个学科专业开设，学生人数多、涉及专业广、仪器药品种类多数量大，繁琐的实验准备工作是很多专技人员面临的不小挑战。科学、精细的实验准备工作，不仅能降低劳动强度，提高工作效率，而且能有力支撑实验教学，提高教学质量。本文结合武汉大学基础化学实验课程的实验准备工作，详细介绍了系列精细化举措，并通过若干具体实例展示精细化实施细节，方便应用推广。
  • 2024, 39 (10): 318-324. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405132
  • 大学化学实验“硫酸亚铁铵的制备”绿色化教学及思政育人探索
  • 邓记华, 吴新世, 钟地长
  • 开展大学化学基础实验“硫酸亚铁铵的制备”会产生废气，存在污染环境、危害健康等隐患。本文对该实验的教学进行了绿色化探索，通过优化反应体系，把敞开装置改进为封闭装置，并对废气进行吸收，实现废气零排放，达到了绿色化要求。该实验的绿色化教学，对激发学生探索精神、提高学生操作能力、增强学生环保意识，以及培养学生团队合作精神等思政育人方面有重要意义。
  • 2024, 39 (10): 325-329. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405046
  • 化学实验室“教考联动”安全教育体系构建与实践
  • 梁文仪, 张弛, 方宇昕, 林美玉, 段雅倩, 沈颂章, 苏娟
  • 实验室安全是实践教学、科研活动顺利开展的重要前提。目前我国化学实验室安全事故时有发生，反映出安全宣传教育碎片化、表层化、边缘化等问题，加强实验室人员安全教育势在必行。在分析实验室安全教育现状的基础上，从安全理论教学、安全实践教学、安全教育考核三个层面构建“教考联动”的化学实验室安全教育体系，推进常态化、多样化、全程化安全教育，有效提升了学生的安全素质，创造了和谐的校园环境，为其他高校实验室安全教育提供了借鉴。
  • 2024, 39 (10): 330-336. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404127
  • 创新型综合实验设计：6-氟-N-苯甲酰基四氢喹啉的合成
  • 夏晓峰, 朱洁莲
  • 针对本科实验教学中缺乏安全有效的亲电氟代反应的相关内容，设计了含氟精细化学品中间体的合成与表征综合性化学实验。实验利用N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)作为催化剂，1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐(Selectfluor)为亲电氟化试剂，在温和条件下实现了四氢喹啉芳环上的高选择性亲电氟代反应，并对合成产物进行了红外、核磁和高分辨质谱表征。实验从有机合成、分离纯化、结构表征等多方面对学生进行理论和实验技能的综合训练，具备综合性、设计性和应用性，贴合精细化工专业学科发展。通过实验教学使学生掌握了含氟精细化学品的制备方法，拓展了学生的专业视野，培养了科研创新理念以及独立思考、分析解决问题的能力。
  • 2024, 39 (10): 344-352. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405063
  • 基于“智慧实验室”的中药化学实验室管理探究与实践
  • 李克杰, 齐冬梅
  • 本文针对传统实验室管理存在模式落后、实验设备及资金利用不充分、开放和共享机制不完善、安全管理构架不健全、实验人员技能不专业等实验室管理中的重点难点问题，分析了现行中药化学实验室管理模式的不足。在“互联网+中医药”的新时代背景下，对智慧化实验室管理模式进行了探索，完善实验室管理，为更好地实现资源共享、提升中医药类院校中药化学实验室管理水平、进一步优化实验室管理模式提出了借鉴方案。
  • 2024, 39 (10): 353-360. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202406080
教学研究与改革
  • 基于产出导向的“教、学、评一体化”教学模式构建与实践——以结构化学为例
  • 夏其英, 刘国魁, 李云志, 韦瑶瑶, 冷霞, 周广丽, 王爱香, 密丛丛, 马登学
  • 针对高校存在的“课程目标、教学目标的制定过程中较少考虑社会发展需求，对毕业要求的支撑不强，不能充分发挥教学目标的导向作用，教、学、评不能紧紧围绕目标展开”等问题，临沂大学化学化工学院依据化学行业和中学化学教学改革的需求、毕业要求和结构化学的特点，大胆改革，制定了合理的课程目标和教学目标，构建了“教、学、评一体化”教学模式。通过教学、学习、评价的深度融合，实现了教学目标，达成课程目标，支撑了毕业要求，更好地适应了行业发展需求，取得了较为满意的结果。
  • 2024, 39 (10): 361-368. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202311007
  • 产学研融合的问题驱动无机化学课程教学实践
  • 张霞, 桑晓光, 王锦霞, 孟皓
  • 创新课堂教学模式，提升课程教学的多维度育人功能，是新时代高校课程教育教学改革的努力方向。我们在无机化学课程教学设计中，依托国家一流线上课程教学资源，产学研融合设计教学内容及教学问题，开发讨论式教学，以问题驱动学生在深入思考中完成知识的学习、理论与实践的结合、综合能力的培养以及化学专业素养的提升。
  • 2024, 39 (10): 369-376. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202310027
  • 化学史与方法论课程思政案例探索与实践
  • 张四方, 谭燕利, 陶宇, 赵娇燕, 祝海鸿
  • 化学史与方法论作为化学专业的选修课程，承担着重要的育人使命。为探索新时代背景下化学史与方法论课程思政协同育人功能，本文在探讨化学史与方法论课程重要定位及融入思政教育重要意义的基础上，深入挖掘课程所蕴含的思政元素，并以安徽师范大学化学史与方法论特色专题“化学家评传”之“中国化学工业先驱”为例，以科学家精神为基点进行课程思政教学案例开发与实践，问卷和访谈两种调查形式均表明本次课程取得良好教学效果。
  • 2024, 39 (10): 377-388. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202312067
  • 地方师范院校国家级一流本科课程“无机化学实验”的改革和实践
  • 李文艺, 许志锋, 孙俊彬, 毛芳芳, 陈满生, 卢伟红, 刘洋, 黄耿
  • 一流本科课程建设是教育部进行高等教育改革的重要举措，通过打造“金课”深化课堂教学改革，创新教学方式，提升教育理念。衡阳师范学院国家级一流本科线下课程“无机化学实验”建设团队在分析改革难点的基础上，探讨课程目标、教学内容、课程思政、教学资源、教学团队、教学方法和课程评价七个方面，总结提炼课程建设的特色与创新，以期为国内同类课程建设提供借鉴。
  • 2024, 39 (10): 389-395. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202402025
  • “厨房化学”通识教育课程的构建与实施
  • 方思敏, 吴红, 李玲玲, 王钰熙, 李红春, 蒋俊, 张国庆
  • 通识教育是高校教育的重要组成部分，是德智体美劳五育并举的人才培养重要途径。“厨房化学”是面向我校本科生开设的化学类通识教育课程。课程融合学科知识，贴近日常生活，打造兼具学术性与趣味性的全新内容；构建多维考核体系，注重过程性考核与综合能力评判，并引入学生互评环节。该课程有效激发学生学习化学的积极性，提升化学素养，增强综合素质，同时助力科普教育发展，取得良好的教学成效。
  • 2024, 39 (10): 396-401. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404028
  • 人工智能背景下大学生通识课程的教学探索与实践创新
  • 李平, 尹超
  • 在人工智能技术飞速发展的大背景下，高校应如何应对时代命题，将传统学科教育与人工智能结合起来，拓展大学生的视野，激发大学生的创新思维，为国家和社会培育出高素质的复合型人才，是目前高校教育面临的挑战。鉴于此，本文以材料“遇见”人工智能通识课程为例，阐述了通识课程融合人工智能教学的重要性，提出了课程思政的渗透、材料与人工智能相关联内容的挖掘和材料前沿科学案例的引入来合理设计教学内容的方案，改进了通识课程课堂教学的模式，丰富了课程效果评价的方式，为高校传统通识课程的教学活动提供参考。
  • 2024, 39 (10): 402-407. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403075
知识介绍
  • Friedel-Crafts烷基化反应研究进展
  • 程诗砚, 阮永红, 龚磊, 林玉妹
  • Friedel-Crafts烷基化反应是一类重要的有机人名反应，常用于构建碳-碳键，在有机合成及药物化学等领域具有广泛的应用前景。本文介绍了Friedel-Crafts烷基化反应的基本原理，以及近年来利用金属催化、有机小分子催化、可见光催化、酶催化和电化学催化等策略所取得的新发展。将本科教学知识与前沿研究有机结合，有利于提高学生的学习兴趣，培养学生思维拓展能力。
  • 2024, 39 (10): 408-415. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403024
科普
  • 守护生命的天使——孕酮
  • 解佳霖, 冯清, 李真, 杨金燚, 刘敏, 齐伟
  • 孕酮，又称黄体酮，是调节月经周期、生殖和类固醇激素生物合成的重要生理激素，对解决人类生育难题至关重要。本文通过拟人化的语言生动形象地介绍了孕酮及其衍生物在女性生命成长过程中的重要作用：月经周期、避孕机制、妊娠以及乳腺癌治疗，以此促进人们对孕酮生理作用的认识及对生命健康的思索。
  • 2024, 39 (10): 416-419. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403068
化学实验
  • 两种不同形貌纳米Cu2(Salen)2的制备与表征综合实验设计
  • 苑娟, 张彬, 吴金萍, 王梦凡
  • 分别采用反溶剂沉淀法和溶剂热法制备了两种不同形貌的Cu2(Salen)2纳米材料，通过红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对其进行了结构和形貌表征，并利用Olex2软件对该配合物的分子结构和配位情况进行了展示。本实验内容涉及有机合成、配位化学、纳米材料制备与表征、晶体结构分析软件应用等，将基础理论知识与现代科技手段有机统一，兼顾基础的同时，注重创新能力和综合素质的培养。本实验将前沿科研成果转化到实验教学实践中，使二者相互促进，形成良性循环。
  • 2024, 39 (10): 420-425. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202402014
  • 磷化铁@碳纳米管制备及其锌空电池正极催化性能——本科综合化学实验设计
  • 杨海华, 周民杰, 何斌鸿, 许文苑, 陈冰, 梁恩湘
  • 为响应“新工科”建设的需求，将碳基纳米材料与金属锌空电池相结合的前沿科研成果设计为本科综合化学实验。通过化学氧化聚合及高温热解制备磷化铁@碳纳米管，并考察其作为锌空电池正极催化材料的电化学性能，从而帮助学生了解新能源电池行业最新发展动态，熟悉锌空电池的组装及性能测试，将已学知识“学以致用”，培养分析、解决问题的能力和创新能力，提升综合素养。
  • 2024, 39 (10): 426-432. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405100
师生笔谈