中空磁性金属微纳米材料因其具有超大比表面积,生物相容性及优异的电、光、化学和磁特性,在国防民生、催化、能源环境、生物医学等领域广泛应用。结合国内外研究现状,就中空磁性金属微纳米材料的吸波性能、催化特性、电化学特性、生物相容性和磁特性及其应用等方面的研究进展、尚存问题和未来发展趋势展开述评。

基于工程教育认证的核心理念,制定了面向产出的高分子化学课程教学大纲。与传统课程教学大纲不同,本大纲的课程目标是使学生具备推演、阐述、分析和研究高分子材料领域复杂工程问题的能力,体现以学生为中心、面向产出和持续改进的理念。课程教学内容既包含知识点又包含能力要求,强调课程知识点与学生能力达成的支撑关系。在课程考核部分,提出了分目标模块化的考核方法和评分标准,满足了工程认证可衡量、易操作的考核要求。

以应用型人才培养为目标,探索了利用OBE理念推动化工设备机械基础课程及其课程设计的改革实践。以OBE理念为指导,结合CDIO和LBL的教学模式,提出在教学内容、平台在线课程建设、第二课堂教学、课程设计和考核方法等方面的改革方案,增强了课程的应用性和成果产出,不仅提高了学生对理论知识掌握的牢固度,更提高了学生的实践能力、对知识的灵活应用能力和创新能力,与实际应用连接更加紧密,有效地实现了高素质的应用型人才输出。

结合本校化学实验室安全教育现状和OBTL教学模式特点,对“化学实验室安全”进行课程建设和探索,将成果导向理念贯穿建设全过程,根据预期学习成果反向设计教学目标、教学内容、教学方法和教学评价。在整个教学活动中,形成教师引导、学生为主体的学习共同体,并通过多元、多策略的教学活动和教学评价确保学习成果的实现。课程的建设和探索将有望进一步提高实验室人员的安全素养,为化学实验室安全提供主动防御的知识和能力保障,同时为同类高校化学化工类专业安全教育提供一种参考。

基于逆向教学设计的特点及实践,分析了传统逆向教学设计的课堂实现中存在的关于预期评估与实际评估脱节的问题,阐述了教学反馈的重要性。从而提出了一种重视反馈的逆向教学设计方法。这种方法将评估预判和反馈策略充分结合到逆向教学设计中,在评估和反馈之间进行了有效关联,很好地解决了以上问题。结合笔者在质谱课程中的实践经验,对相应的教学设计的过程进行了举例说明。

分享了一种巧用左手手势,结合一首五言口诀快速判断糖分子结构的方法。口诀为:“罗卓葡古塔,甘露艾半乳。核阿木来苏,酮糖果山古”,包含了常见的12种醛糖和6种酮糖。通过该方法,不仅能快速准确写出各种常见糖的Fischer投影式,而且还可应用于糖分子相应的Haworth透视式及椅式构象,值得在糖类教学中进行推广。

依托SPOC的“自主学习+合班授课+小班讨论”教学模式,在对课程思政元素进行梳理和提炼的基础上,将思政元素融入到SPOC教学的全过程,通过“三结合”的教学方式形成本课程的教学特色。学生无记名问卷调查统计结果表明,在SPOC教学模式下开展课程思政教学是完全可行的,取得了良好的教学效果,学生满意度非常高。

将PBL教学法结合翻转课堂的教学模式引入对无机化学概念性知识的讲解,利用超星学习通以任务清单的形式指导学生在课下完成自学,在课上进行讨论交流,促进学生的主动学习。通过实践可以发现此方法有助于形成活跃的课堂氛围并达到良好的教学效果,利于学生多种能力的培养。

深度学习视域下“线上线下”混合式教学模式的核心是学生的深度参与、高级学习策略的使用及教师的优质讲授,最终实现学生深度学习能力的养成。“无机与分析化学”线上线下混合式教学通过在线预习、课堂讨论、课前课后测试、实践教学等多种教学设计,让学生化“被动”学习为“主动”学习,深度参与,锻炼学生自主学习能力,增强学生团队协作及解决复杂工程问题的能力,启发学生创新应用能力。

南开大学化学学院为了提高本科生培养质量,通过开展“国创项目”创新综合实验,引导学生积极参加科研创新实践教学环节。介绍了在本科生有机化学综合实验中开设的新型F-N-P环三磷腈阻燃剂的合成及阻燃聚碳酸酯的应用实验,同时介绍了实验具体实施过程和教学效果。

以湖州师范学院自制仪器项目光催化实验装置及配套装置为例,介绍了自制仪器项目的实施过程,探索实施过程对学生实践创新能力培养的助推作用。自制实验教学设备可以提高学生参与实验的积极性;增加使用仪器的学生人数;激发学生改进实验设备的热忱;促进学生实践创新能力的培养。

介绍一个由科研成果转化的分析化学综合设计性实验——纸基显色分析法测定白酒中硫离子的含量。硫离子与作为过氧化物模拟酶的四磺基酞菁铁(Fe(Ⅲ)TSPc)在酞菁环平面的轴向位置与中心铁原子配位,能进一步促进过氧链的断裂及高活性中间体高价铁氧正离子自由基的生成,导致3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)氧化产物在纸基上显色加深。利用颜色强度与硫离子含量的关系,可实现对硫离子简单、快速、实时、可靠的检测。本实验综合运用化学、光学、计算机软件等技术,对实验室硬件要求低,易于推广,且实验操作难度适中,内容新颖,综合性强,有利于培养学生实验知识灵活运用的能力。

结合科研课题及实验教学经验,设计了题为“可陶瓷化阻燃EVA复合材料的制备与性能研究”的精细化工实验课教学项目。该实验以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为基材,以叶腊石粉(PL)和磷酸盐玻璃粉(GD)为陶瓷化填料(CF),以有机蒙脱土(OMMT)为抗熔滴剂,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,制备可陶瓷化阻燃EVA复合材料。实验优化了影响阻燃效果、陶瓷强度和复合材料力学性能的因素,确定了合适的配方组成等内容。本精细化工实验课结合了科研内容,能激发学生主动参与实验设计并自主探索科学的兴趣,有利于培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。

在普通化学实验中引入以LED灯作为单色光源,用乐高积木和简单电子元件搭建简易光度计的教学环节。自制光度计采用2种方法搭建,结构简单,光路直观,成本低廉。将其用于Fe(Ⅲ)的定量测定,测试结果与商用光度计的测试结果进行比较,验证了自制光度计的性能。结果表明,在测试浓度范围内,吸光度与Fe(Ⅲ)浓度具有良好的线性拟合关系,测试结果满足基本的实验教学需求,可替代该实验中惯用的商用分光光度计。教学实践表明,这种自己搭建仪器并用于定量测定的教学模式,易于激发学生的学习兴趣与热情,增强学生的动手能力、独立思考和解决实际问题的能力,改善了教学效果。

以“高校实验室事故”为主题,对中国知网载文进行关键词频次分析,展示我国高校实验室事故的研究脉络,从整体上把握其研究热点和发展趋势,为后续高校实验室安全管理的研究与实践提供参考。

以微知库平台为基础,在课前、课中、课后引入微信公众号作为支撑和延伸,充分利用两者优点,针对充分颗粒化教学内容,灵活组合线上自学和线下教学形式,从而构建了微信公众号-微知库平台二元互补的混合式教学模式,并在高职轻工类专业课程“实验设计与数据处理”中实施。经历3届学生的教学实践,结果表明,该模式有效提升了学生学习积极性,教学效果良好,能为同类课程开展混合式教学改革提供参考。

针对目前化学实验全英文在线教学资源匹配度较低、相对匮乏等问题,以医学留学生为中心,建设了有声课件、模块化实景实验操作视频以及测试题库3种不同类型的化学实验全英文教学资源,通过资源的线下使用和基于雨课堂的在线预习,实现从“集中、定时、定点”的传统教学模式向“模块化、碎片化、信息化”的混合教学模式转变,可以丰富教学资源和教学手段,改进教学秩序,提高医学留学生化学知识和技能学习的积极性和主动性,使“教”“学”良性循环,可切实提高化学实验国际化教学质量。

1999年,麻省理工学院启动了化学工程实践博士项目,迄今已有20余年的历史。该项目是麻省理工学院的独创,其模式较为新颖,有典型性与代表性。该模式突破了钟摆现象二元分割范式的制约,体现出跨学科多元整合的特色。在实践中,多元整合的特色体现在历史演进、培养目标、培养内容及培养路径方面。在新一轮工业革命竞争日趋激烈的背景下,创新高层次化学相关专业研究生人才培养模式意义重大。可运用跨学科多元整合模式,从树立多样化人才培养理念、打造跨学科教师队伍、构建校企协同育人机制等方面出发,打破化学相关专业研究生高层次人才培养的二元分割范式,整合多重资源,创新人才培养新理念,构建新时代化学工程研究生人才培养新模式。

基于分子动力学模拟软件GROMACS设计了微生物谷氨酰胺转胺酶在不同温度水环境下的分子动力学模拟实验,通过计算模拟过程中酶蛋白主链动力学,分子内氢键数目,回转半径以及溶剂可接触表面积的变化,分析温度对酶的结构与功能造成的影响。该模拟实验可帮助学生:(1)掌握蛋白质分子在水溶液中动力学模拟的方法;(2)理解温度对酶结构稳定性和活性造成的影响;(3)了解分子运动特性的生物学的意义;(4)学习酶工程研究的新手段。

中国古代历史中蕴含着丰富的化学史资源,对这些资源的挖掘、解读,形成化学科普题材,既是化学教育的需要,也是加强思想政治教育背景下课程思政的现实要求。以寒食散为例,探讨中国古代化学史资源所蕴含的人文素养教育价值,认为化学科普中汲取历史资源,不仅增加了科普的趣味性,有利于向公众普及化学知识,还有助于公众树立正确的世界观和价值观。