膜材料作为新材料“十三五”规划专项工程之一,在工业和日常生活中起着非常重要的作用。依据材质不同,介绍了现有常见的有机膜、无机膜、新型膜材料,阐述了近年来膜在水处理、气体分离、电池隔膜和燃料电池等方面的应用发展,说明了膜材料在疫情防护材料中的用途,并对膜材料未来的发展做了总结和展望。

鲁米诺是一种重要的化学发光试剂。在法庭科学领域,技术人员用鲁米诺试剂检测案发现场是否存在血迹,该场景也经常出现在一些涉及犯罪现场勘查的影视作品中。通过介绍化学发光的发现历程,鲁米诺化学发光的机理,以及鲁米诺在血迹检测中的应用,将有关化学发光的理论和应用等内容引入化学教育教学领域,能够有效开阔学生的科学视野。

为提升教学质量,基于成果导向(OBE)理念,采用混合式教学模式,从预期学习产出制定、教育投入与教学过程、评估学习产出等方面对该课程进行了教学改革,并通过教改效果的评价提出持续改进意见。实践表明:在OBE理念下,包括课堂教学与网络教学混合、教学资源混合、教学方法混合、教学活动混合、评价方法混合等方面的混合式教学模式能较好地提升教学质量,有助于学生综合素质的提高,但该教学模式还有待进一步完善。

自学能力是学生必须培养的能力之一,而考试是一种能够相对准确反应学生学习情况的常用考查形式。以有机化学课程为载体,选取了一些知识点完全交给学生课下自主学习,然后在期中或期末考试中选取部分自学内容进行考查。通过对比前后3个学期考试成绩的变化,以及期末考试卷面自学知识点得分率与课堂讲授知识点得分率之间的差距,发现在教师做好引导与课后答疑的前提下,考试卷面中有8～10分的题目交由学生课下自学不会对考试成绩产生不良影响。本研究为短学时课程变相地增加了学时数,为确定课程中合适的自学比例提供了一定的实践依据。

针对混融和混合的不同,以韶关学院分析化学课程中的沉淀滴定法一章为例,从重构教学资源、重排教学过程、重设考核评价等3个方面详细论述了线上教学和线下教学混融共存的教学策略及混融式教学3个注意问题的解决办法,力求构建高效分析化学课堂,实现学生知识与能力的协调发展。

针对结构化学课程中制约化学核心素养发展的教学内容(尤其是重要理论的教学障碍点),利用信息技术(Multiwfn、Gaussian等量子化学程序)与课程深度融合,开发优质教学资源。以分子轨道理论教学资源开发为例,介绍了相关资源以及开发的依据和资源的教学价值。

以苯甲醛和丙酮为原料,利用Robinson增环反应先制备3-甲基-5-苯基环己-2-烯-1-酮,再引导学生设计并研究了水相绿色氧化3-甲基-5-苯基环己-2-烯-1-酮合成联苯类化合物3-乙氧基-5-甲基-1,1′-联苯的影响因素,利用核磁共振确定了产物结构。该研究性实验教学以绿色化学为中心,结合了2步连续反应,产物易提纯且产率高,并开展了开放式大型分析仪器教学和测试,对学生有机合成实验能力和科学研究能力的培养具有很好的教学效果。

仪器分析设计性实验是培养大学生创新能力的重要手段和途径。根据仪器分析实验课的特点,开设“维生素C的3种分光光度法测量比较”设计性实验项目,通过文献调研、原理阐述、方案制定、性能测试、SPSS数据处理分析软件应用等实验环节,培养学生的综合能力和创新能力。分别建立了每种方法的标准曲线,比较相关系数、回收率和相对标准偏差,并对3种方法进行精密度与准确度实验。实践表明,通过设计性实验的实践,学生的实践能力、创新能力、基本科学素养和综合素质得到明显提高。

结合科研工作设计了一个综合性大学化学实验——多孔MOFs(UiO-66,[Zr₆O₄(OH)₄(BDC)₄]_n (H₂BDC=对苯二甲酸)和UiO-68,[Zr₆O₄(OH)₄(ATDA)₄]_n (H₂ATDA=2′-氨基-[1,1′:4′,1″-三联苯]-4,4″-二羧酸))的合成、表征及相关性能研究。该设计实验选择具有不同长度的配体与锆离子组装得到晶态材料,整个实验过程包括有机合成、溶剂热合成、X射线单晶衍射和粉末衍射、红外光谱、热重分析等内容,综合了各大化学知识点于一身。经过此实验,学生不仅能有效了解并掌握MOFs材料的合成、性能测试与相关仪器的操作,还可做到理论结合实际、基础知识结合现代科研手段,培养学生的化学科研素养。

为推动大学生创新创业活动深入开展,引导大学生在创新创业中知识的实操运用及综合素养的提升,推出“创青春”辽宁省大学生创新创业项目。以1,4,5,8-萘四甲酸的绿色合成及产业化构思为载体,进行大学生的“创青春”创新创业实训;通过创新创业实训实验的开展,培养大学生的创新、创意、创造、创业的意识,提升其专业能力、实践能力及岗位立业、合作创业、自主创业的能力。

为了能科学地开发广西生物质资源以实现其高效利用,对这些生物质的燃烧热进行精确测定意义重大。将广西优势生物质资源甘蔗渣、玉米芯等用于物理化学实验教学既提高了学生的学习积极性,更重要的是实现了教学与地方经济社会发展对接,培养了学生社会责任感和可持续发展的意识。

在“以学生为中心”的核心思想和以能力为先的人才培养理念指导下,运用腾讯会议、虚拟仿真实验以及BLACKBOARD多样化平台,并辅以微信群构筑在线课堂,结合问题导学和探究互动教学方式,选择光伏发电驱动高效催化水分解制氢气作为开展线上教学的素材,为化学实验的线上教学提供案例参考。通过对在线实验教学的精准设计和过程实施,做到了教学课堂灵活可控,在提升学生的创新意识和科研素养方面进行了探索。

针对线上教学过程中师生面对面交流弱化,学生容易出现注意力不集中、知识点难以形象化等问题,遵从以学生为主、产出导向的教学理念,依托自建MOOC平台资源,打造“课前自学—线上教学—课后复习巩固”的三阶段混合教学模式。综合利用多种教学手段、资源,尝试翻转课堂,经过不断教学改革和实践达成教学目标,实现线上与线下教学质量的实质等效。学习成效在教学目标达成度、学生问卷调查和师生互动程度等3个方面得以体现,结果表明这种教学模式使得线上教学生动有趣,提高了学生学习积极性和注意力。

以抗击新冠肺炎疫情为背景,对“医用高分子材料”思政示范课进行教学案例设计。该案例将翻转课堂教学模式与思政教育相结合,使学生在主动学习与思考中接受思政理念的熏陶。问卷调查结果表明,这一案例可以有效提高学生的学习兴趣,有助于学生树立正确的人生观、价值观。

针对大学化学校外实践教学基地建设和运行过程中的基地与高校的协同管理机制,实践教学基地软硬条件建设和资源配置及实践教学与理论学习的连贯性等问题,在OBE理论指导下,探究分类考核机制,在实证中构建分层次考评模型及考评指标,并建立适合于农林高校的化学校外实践教学基地的分类考评指标体系。

将乙醇-水精馏分离模拟结果与实践教学相结合,探讨了PROII软件在乙醇-水精馏分离实训教学中的应用。实践表明,采用PROII流程仿真模拟软件辅助乙醇-水精馏分离实践教学有助于学生理解乙醇-水精馏分离操作的基本理论,加深学生对精馏分离操作中相平衡、泡(露)点、回流比等基本知识点的理解,同时使得操作参数变化对精馏过程的影响更加直观,有助于学生精馏操作技能的提升,调动了学生学习的积极性,提高了课程教学效率和质量。

莱顿弗罗斯特现象在化工领域具有重要的研究价值。为将该现象的实验引入到本科实验教学中,设计制作了基于手机录像功能的莱顿弗罗斯特现象观察装置,可研究表面温度、液滴种类、表面活性剂等因素对莱顿弗罗斯特现象的影响。该装置制作简便,成本低廉,使用方便,效果明显,有利于提高学生的学习积极性,加深学生对泡核沸腾和膜状沸腾等沸腾传热不同状态的理解。

对国内高校实验室安全教育在线资源现状进行调研。调查结果表明:在线资源主要有慕课、虚拟仿真实验及安全教育考试系统。因此,在安全教育过程中,可充分利用现有线上资源,弥补线下教学因时间有限、容量有限导致的不足,从而提高安全教育实效。线上、线下安全教育如何有机结合从而最大限度地发挥其在高校安全教育中的作用,仍需不断探索。

由于五元环特殊的热力学稳定性,高分子化学和有机化学教材中一般认为五元环内酯如γ-丁内酯(γ-BL)非常稳定,是不能开环聚合的单体。2016年,Hong和Chen从理论和实验2个方面证明了五元环γ-BL可以开环聚合。自此以后,有关γ-BL 及其衍生物的开环聚合被大量报道。本文系统论述了γ-BL及其衍生物的开环聚合,这有助于学生深入和正确认识五元环内酯的反应性。

“双一流”目标对我国高校课程建设和培养方式提出了更高的要求。学习和借鉴国外先进案例有利于提高我国高校教学质量、深化教学改革。以英国莱斯特大学的化学实验课程为例,系统地比较了中英本科生化学实验在课程结构、内容设置、组织形式、教学方法、考核方式和课程管理等方面的差异,同时结合我国化学实验课程教学发展的现状提出了一些有益的建议。

傅克反应(Friedel-Crafts Reaction)是迄今为止最古老、应用最长久的碳-碳键形成反应之一,广泛应用于医药、染料、石油等化学工业的各个分支。自1877年被发现以来,傅克反应已经发展成为最经典的有机反应之一,被写进现代有机化学教科书。跟其他重大化学发现类似,傅克反应的发现过程也充满着惊喜和意外,折射出化学家敏锐的洞察力和非同寻常的逻辑推理能力。本文通过整理一些早期的国内外文献和相关化学史料,简述了傅克反应发现的历史背景、发现过程,回顾了两位化学家查理斯·傅列德尔(Charles Friedel)和杰姆斯·克拉夫茨(James Crafts)的一些重要成长经历以及他们接近40年的伟大合作历程。