甜,是一种令人愉快的味道,让人产生幸福的感觉,生物本质是甜味分子与甜味受体相互作用,经过复杂的传递过程然后激活大脑奖赏区释放神经递质多巴胺。从化学结构角度上看,甜味分子可分为:糖类(糖、糖衍生物、糖醇、糖苷),氨基酸类(二肽、蛋白质),磺酰胺类等,甜度值与分子结构密切相关。本文从分子结构层面阐述各类甜味分子及其甜度。

面向本校少年班学院大一学生开设了普通化学实验英文课程General Chemistry Laboratory。该课程涉及的知识面宽,突出实验的探究性;自编英文讲义,制作英文课件和教学网站;设计翻转课堂教学;实施多种对外交流模式,从听说读写各方面提高学生的英语水平,使学生的科学创新能力和英语应用能力均得到提高。

讨论了在无机化学教学中实施问题引导式教学方式的具体措施,包括重组教学内容,采用互动式教学方法、设计创新型实践作业等方法。以期进一步培养学生的自主学习能力,发展综合思考与创新思维能力,加强合作和表达等能力,提高教学效果。

比较了传统教育与创新教育的区别,分析了选用问题驱动教学法的必要性。以胶体化学部分内容讲授为例,介绍了问题驱动教学法的实施步骤与实施过程,总结了实施过程中应注意的问题。教学实践结果表明:问题驱动教学法能有效调动学生自主学习、自主探索的兴趣与积极性,课堂讨论气氛活跃、激烈,学生学习效果好,能有效完成教学目标。

结合普通化学课程特点及教学实践,深入分析了传统“教师中心”课程教学中普遍存在的问题,阐述了进行“以学生为中心”课程教学改革的必要性。从教学理念、教学内容、教学过程及考核评价等4方面构建了“以学生为中心”的普通化学课程教学体系。提出了通过简约化、项目化、生活化及开放性原则优选整合教学内容,优化了“四环节六步骤”教学过程,完善了多元多维互动教学评价办法。

以高校创新型人才培养为目标,设计了一个研究型综合化学实验。以柠檬酸和尿素为原料,通过水热法制备了发射强烈蓝色荧光的碳量子点,表征了其紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,进一步研究了该碳量子点在叶酸的检测中的应用。本实验涉及纳米材料制备、表征及应用相关知识,适合作为高年级本科生的研究型综合化学实验,有助于激发学生的研究兴趣和培养学生的科研思维。

以有机小分子一锅法串联催化合成(聚)磺酸酯为研究项目,组建大学生创新实验团队,研究了醛的硅氰化反应和SuFEx反应中底物结构和有机碱催化剂对反应活性的影响,初步探索了将2个反应串联的可行性问题。在此过程中,通过有机合成的基本操作,培养了学生的动手能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。通过此次创新实验,更有利于学生深入理解有机化学、分析化学课程中的理论知识,并把各门课程知识有机结合,达到理论和实践的相辅相成。

本实验以表面活性剂原位改性纳米粒子协同稳定Pickering乳液为研究对象,通过对乳液的双相反转行为研究,探究表面活性剂分子在纳米粒子表面的吸附模式,加深学生对胶体与界面化学领域相关原理的理解,培养学生综合实验能力和分析推理能力。

介绍一个具有可推广性的分析化学教学实验——配位滴定法测定油菜中钙离子含量。该实验涉及分析化学领域中配位滴定法的知识与操作,有助于学生的理论知识学习与实验技能掌握,推荐作为大一学生的基础实验开设。由于钙离子参与油菜的新陈代谢过程,对油菜的生长发育起着关键作用,因此有必要对油菜中的钙含量进行准确测定,便于及时发现问题,所以实验本身也有着非常重要的应用价值。本实验在pH=12~13的条件下,采用钙羧酸为指示剂,用三乙醇胺排除铁、锰离子的干扰,用糊精抑制镁离子和磷酸根离子的干扰,用EDTA标准溶液直接滴定油菜样品中的钙离子。将本方法与国标法(火焰原子吸收法)进行比较,2种方法得出的数据之间没有显著性差异,用本方法测定油菜中钙离子含量是可靠的,准确的。

设计了一个包含胶体化学方法制备金属纳米粒子及其作为异相催化剂催化氧化还原反应的动力学过程等内容的本科生综合化学实验。首先采用晶种生长法合成了不同尺寸的球状和片状银纳米粒子,然后经过离心纯化后作为异相催化剂催化硼氢化钠还原4-硝基苯酚的反应,研究了催化反应动力学过程,分析了催化反应的表观反应速率常数和催化剂的活性。本实验可以锻炼学生制备纳米材料和跟踪反应动力学进程的能力,使学生进一步理解异相催化反应机理、熟悉光谱仪器的应用。

利用“理科师范生教师信念问卷”,对广州市某高校92名化学师范生在教育实习后所持有的教师信念进行测查,发现化学师范生在科学教学信念和科学学习信念方面主要表现为建构型,在科学本质信念方面主要表现为传统型;化学师范生的科学教学、科学学习和科学本质信念取向的组合方式有16种,其中以科学教学信念表现为建构型、科学学习信念表现为建构型以及科学本质信念表现为传统型的组合方式为主;化学师范生的科学教学、科学学习和科学本质信念之间的关系主要表现为有联系,极少表现为有分歧。

根据基础课与专业结合的培养要求,设计了丙烯酸酯三元共聚物的合成、表征及降凝性能测定的综合研究型实验。该实验包括合成条件的考察、产品红外光谱的表征、原油降凝效果的测定、偏光显微镜的观察、流变性质的测定等实验内容。实验通过“合成-表征-性能-机理”4步,使学生对降凝剂的研发有了整体认识,引导学生由理论知识的学习到解决实际问题乃至科学研究步步递进深入。教学实践表明,该实验能够充分调动学生的兴趣和积极性,并培养学生综合运用知识和实践创新的能力。

为提高基础化学的教学效果,以“UMU互动”为平台,开展线上线下混合式教学模式改革。以“缓冲溶液及其作用机制”教学设计为例, 阐述线上线下混合教学模式的应用。结果表明,混合式教学模式可以激发学生的学习兴趣,提升学生自主学习的能力,有效提高了教学质量和教学效果。

基于研究生现有知识和能力不足的情况,为了提高学术型化学硕士研究生的实际能力,提出了以学生科研理念培养为中心的理论教学模式,构建“协同1+3”培养模式。尤其是注重课题组的人文教育理念对学生实践能力发展的影响。

针对在线课程易于浅层化的挑战,本研究创造性地引入虚拟角色对话用于在线课程的资源建设。研究以“分析化学实验”课程为例介绍了课程资源开发过程、“师问-生答”等多种师生对话设计以及学习者抽样访谈的质性评测。研究发现,相对于常见的独白讲授式教学方式,虚拟角色对话式教学方式能够显著提升在线课程学习者的积极情感因素,引发兴趣和维持注意力,分解认知负荷;教学对话给学生的代入感和认知冲突可以促进“冲突—反思—生成建构”的深度学习过程和高阶思维发展。初学者对虚拟角色对话教学方式的在线课程资源表现出了显著偏好,有利于其在学科入门课程和翻转课堂中应用。质性测评阶段的研究结论在课程投入使用后也得到了初步的量化验证,未来“师问-生陷入沉思”“生问-师难以定论”等对话设计有助于创新思维培养,是课程资源的改进方向。

为考察高校涉化类专业安全教育实效,对天津理工大学化学化工学院670名学生进行问卷调查。问卷内容包括学生对化学专业的态度、兴趣、安全意识、安全经验、安全行为等。调查结果表明:安全意识方面,不同年级差异显著;化学恐惧和安全行为方面,不同性别差异显著;回归分析表明,安全意识/能力及化学兴趣与安全行为显著正相关。根据统计分析,提出以下提升策略:注重安全教育的持续性;关注学生心理安全;注意发挥学生的主观能动性。

从语篇分析的角度探讨科技论文写作中时态的运用规律。文章参考J.Swales的语步分析理论和Kanoksilapatham对语步及步骤的界定,对从国际权威期刊上选取的60篇材料和化学领域的论文进行结构分析,建议将论文的结构精简为9个语步(14个步骤),从而更为有效地组织文章的内容,并总结时态在各个语步和步骤中的使用范式。对样本统计数据的分析发现,论文的语篇结构与J.Swales和Kanoksilapatham对语步及步骤的界定基本一致。研究认为科技论文的写作要着重从交际功能方面安排内容,时态运用应该从交际功能和语法功能2个方面来考虑。

工作曲线法在科学定量分析中非常重要。然而如何充分利用测量值数据以工作曲线法进行计算从而得到最精确的结果是值得探讨的问题。尤其是对于利用工作曲线获取中间结果并进行进一步计算时,不同的计算方法会导致不同的误差。本文归纳提出4类主要方法,即“直接平均法”“加权平均法”“二次回归法”“共回归法”,通过理论分析并实例计算以比较其精度与误差。同时,对其各自的优缺点和适用范围进行了系统性分析,希对广大师生的教学与科研有所启发。

大学生化学竞赛的目的在于培养学生的实验综合能力和创新精神,浙江省大学生化学竞赛在近几年做了较大的改革,着重于考查学生的创新思维与综合能力,竞赛的受益面和效果明显提高。以2019年第十一届浙江省大学生化学竞赛为例,对本届的竞赛规则、竞赛模式、研究课题、评分规则以及竞赛存在的问题等方面进行了评析,并提出了一些建议。