诺贝尔化学奖自1901年创立到2020年已经颁发了112次,与生物相关的奖项达49项,这一现象反映了化学与生物学的密切关系。在近代科学发展进程中化学对于生物学研究进入分子水平起到重要的支撑作用,生物学研究对于化学的发展亦具有重要促进作用。众多与生物相关的诺贝尔化学奖奖项正好体现了2者彼此成就的关系。

结合史实文献和最新研究成果,汇总了硒的同素异形体,可分为气态硒、液态硒、固体硒、纳米硒和硒团簇等5类,重点介绍了固体硒、纳米硒和硒团簇的种类、结构、性质、制备和应用等。完善了硒同素异形体在教学中的深入介绍,有助于体现科学研究对本科教学内容改革的推进作用。

对于高分子材料与工程专业的本科生来说,“高分子研究方法”是一门应用性极强的基础课程。此课程内容涉及的知识点繁多,教师在授课时若平铺直叙,将影响教学效果。结合高分子专业的学科特点和吉林大学此专业的历史,对教学内容、教学方式和考核方式等进行调整,将德育培养和专业教学相结合,理论知识和实践应用相结合,从而有效提高了该门课程的教学效果。

在高分子化学课程逐步聚合部分的教学中,采用了线上线下混合的教学模式,以及融合理论知识和应用情境的思政教学策略。学生反馈结果显示,在线课堂作为教学的辅助手段,丰富了教学的形式和内容。线上线下混合的教学模式有效地完成教学课程的基本要求,取得了较好的教学效果。通过结合本校典型科研成果的课堂思政建设,形成了专业课与应用场景的协同效应,增强了学生科研报国的爱国情怀和责任担当。

基于教育部提出的“两性一度”的金课标准,在对形状记忆合金的发现历史和现状进行综述的过程中,融入镍钛合金为代表的形状记忆合金掺杂改性等问题分析,应用到无机化学元素内容教学中,并在创新设计的过程中进一步进行理论分析及实践例证。通过深入讨论其潜在应用领域及可能遇到的生产困难,提高学生理论-实践-创新的能力,培养学生创新思维。

以原电池一节教学设计为例,探索了将PBL课例融入对分课堂教学模式。教学实践表明,新教学模式激发了学生的学习兴趣,提高了学生学习的积极性和主动性,提升了课程教学效果,达到了课程教学目标。对PBL课例与对分课堂有机融合的全新课堂教学模式的建设与发展进行了展望。

改进了大学化学类专业劳动技能课“分子三维模型制作”,并提出线上线下混合教学模式和多元化考核方式相结合的实践教学思路与方法。在课程中引入生产实例、学科前沿和时事热点进行创新创业和思政教育,积极引导学生主动参与实践教学,充分调动学生的劳动兴趣,以适应新时期培养创新性劳动者的需要。

为了促进学生对物理化学知识的掌握与理解,在物理化学教学中设计自拟试题环节,给学生布置“自己拟定一套物理化学试题(含答案)”的任务并对学生的反馈进行总结和点评。旨在让学生通过此项训练,将所学知识点系统的总结与梳理,并且更全面深入的加强对知识的理解,达到融会贯通的效果,最终有望促进物理化学的学习。

从课前预习、课上教学与管理和课后分析与总结等方面探讨了雨课堂在现代仪器分析课程教学中的实践探索。教学实践表明,采用基于“互联网+”的雨课堂混合式教学模式,学生的学习能力提高,教师的教学水平提高,课程评价模式提升。学生问卷调查结果表明,95%以上的学生认可雨课堂教学。同时,分析了目前雨课堂在实施过程中遇到的问题,并提出改进意见。旨在为高校进一步推进基于“互联网+”的雨课堂混合式教学模式提供参考。

基于建构主义理论和支架式教学思想,以“北京大学有机化学实验在线学习与测试平台”为依托,探索了混合教学模式在有机化学实验课程中的应用。以薄层色谱和柱色谱实验为例,通过确立目标、分析学情、分解任务、搭建支架、教学实施、评估反馈的教学设计和实践,帮助学生掌握实验知识与技术,培养学生解决实际问题的能力,增强其实验信心。

金属有机框架(MOF)由于其结构新颖且功能丰富,是极具应用前景的一类新材料。粉末X射线衍射(PXRD)是一种传统的材料表征手段,被广泛应用于大学教学与科研中。通过分析不同方法制备的MOF-5的PXRD衍射峰实验强度与计算强度不相符的现象,激发学生对PXRD衍射峰强度公式赫尔/德拜-谢乐方程(Hull/Debye-Scherrer Equation)以及其中洛伦兹因子(Lorentz Factor)的兴趣。同时,尝试从构成洛伦兹因子的3个几何因子和晶体生长的择优取向深入探讨这种不一致产生的原因。此外,构筑了以PXRD原理、计算结果、实验结果以及晶体成核-生长理论之四位一体的新型大学化学综合实验。

完成了医药类院校物理化学实验“根皮苷B-Z振荡电化学指纹图谱”的设计,简述了医药类院校物理化学实验课程的设计思路。建立了教学实验标准操作方法及数据处理方法,实验所得B-Z振荡电化学指纹图谱稳定清晰,重现性好,特异性强;处理得到的特征参数可用于定性、定量分析。并探究了实验温度、根皮苷浓度对B-Z振荡实验的影响,结果表明不同温度下实验数据对Arrhenius方程拟合良好;根皮苷浓度低于0.4 mmol/L时可用本操作进行定量分析,高于0.4 mmol/L时可观察到停振现象。

针对远程教学、在线教育暴露的问题,利用“互联网+”时代混合式教学模式的优势,有机融合网络自主学习、远程学习支持与网络实时辅导3种教学方式,从在线课程建设、网络实时教学、学习考核评价和辅助性教学管理等4个方面进行具体设计,构建了远程教育混合式教学模式。实践证明,所构建的教学模式切实可行,能突破传统远程教学的局限,显著提高学习积极性,教学质量高于一般的线上线下混合式教学。

以化学制药工艺学课程为例,从在线教学技术、教学设计等方面探讨了以学生为中心的在线教学模式与方法,对比分析了在线教学与线下教学的优缺点。实践表明,与线下教学相比,以学生为中心的在线教学模式更有利于学生自主学习能力的培养和课程目标的达成。

药物化学课程是药学类专业的核心课程,在高等院校中开展药物化学课程的全英文教学,对提高药学拔尖人才的综合素质和推动我国制药行业的发展都具有重要的意义。针对药物化学课程全英文教学过程中的难点,在教材选择、教学内容优化、教学方法改进等方面进行了实践与探索,并取得了良好的教学效果,为药物化学课程全英文教学改革提供了参考。

在毛细管电色谱(capillary electrochromatography, CEC)章节的教学中,结合CEC的最新进展和科研工作案例,通过运用举实例讲应用、列表对比、组织学生开展实验等多元教学模式,更深入、细致地剖析不同类型CEC的原理、特点和应用。用“科研反哺教学”,提高学生学习兴趣,加深其对知识的理解和掌握,培养学生解决实际问题的能力。

正丁醚的制备是重要的大学有机化学实验,为提高学生对该实验所涉及的反应机理和关键操作要点的深入了解,采用Gaussian计算软件对正丁醇在酸催化下和无催化剂下的反应体系进行了研究,重点考察了酸催化下反应的主、副反应方向的反应机理。结果表明无催化剂下,正丁醇在常压液相下几乎不能发生反应;在酸催化下,正丁醇发生取代反应生成醚的反应路径是优势反应通道;酸催化下正丁醇的取代和消除反应速率常数均随温度增加而迅速增大,但消除反应的反应速率随温度增加更快,温度超过420 K消除反应将变得很明显,综合考虑,制备正丁醚的反应温度应控制在130~140 ℃之间较为合适。利用计算化学以图、表和动图等形式直观、动态、量化地解释了正丁醇成醚和成烯反应的竞争,该结果有助于更好地控制该反应体系,可用作实验教材的补充内容。

通过分析首批国家级一流本科课程中的化学化工类课程的建设现状,指出化学化工类一流课程具有地位突出、势头强劲、特色明显等特点,同时也存在校际、区域发展不均衡等现象。需要进一步转变教学理念、创新教学方法与模式、消除发展不均衡、加强相关类别课程建设。最后结合对课程的分析,指出化学化工类教材建设应适应互联网时代的要求,注重理论与实践相结合。

羰基亲核加成的立体选择性常用Cram模型和Felkin-Ahn模型来判断,对于这2种反应模型的原理及它们的适用情况鲜见文章详细介绍。本文从羰基化合物的结构特点出发,分3种不同情况介绍α-手性碳对反应立体选择性的影响——没有杂原子;有杂原子无螯合效应;有杂原子且有螯合配位或氢键。将每个判断产物构型的过程清晰地分成5步,更有利于相关专业的学生进行理解记忆。

为解决混合酸(碱)、多元酸(碱)滴定教学中出现的问题,提出一些思路:(1)应在搞清滴定反应及其优先次序前提下,充分利用滴定曲线这一有力工具解决各种问题。(2)教学中,应遵循由易到难、步步深入的原则。在充分讲授单种一元酸滴定的基础上,可按强碱滴混合一元酸、强碱滴多元酸、强碱滴复杂混合酸的顺序安排教学内容。由于规律相似,所以在学生学完强碱滴定酸之后,只需对强酸滴定碱略作介绍即可。另外,提出一种无需复杂计算,仅利用单种一元酸(碱)滴定曲线拼合出复杂酸(碱)体系的近似滴定曲线的新方法,获得的曲线虽不十分精确,但足以给滴定分析可能性判断以及指示剂选择等问题提供有力的支持。