CO₂刺激响应聚合物作为一种智能刺激响应材料,因其在可逆的调控过程中通常只涉及CO₂气体的通入和排出而具有广泛的应用前景。CO₂荧光传感器是将CO₂的浓度变化转化为可检测到的荧光信号,可实现对CO₂浓度的实时监测和可逆调控,也有助于我国如期实现2030年前碳达峰和2060年前碳中和的生态文明建设目标。本文简要介绍CO₂刺激响应物质的基本原理和常见分类方式,阐述该类物质在构筑荧光传感器方面的妙用,围绕响应灵敏性、响应速率、循环使用性和抗干扰性等传感性能指标的研究成果进行讨论。最后对CO₂刺激响应荧光传感器的改进方向和应用前景进行了展望。

硫是固态同素异形体数量最多的元素。但就单质硫的同素异形体而言,教材中并没有详细概述。根据硫化学的研究进展,全面考察了硫的同素异形体的种类,讨论了它们的制备、晶体结构及其相互转化,着重体现了科学技术对其同素异形体扩展的重要作用,完善了硫同素异形体在教学中的深入介绍。同时,也体现了科学研究对本科教学内容改革的推进作用。

通过与超星专业慕课制作团队合作搭建网络教学平台,将线上慕课教学与线下实验教学相结合,对材料表征方法理论与实践课程进行了全方位的改革。与传统实验教学相比,改革后的课程不仅能够激发学生的学习兴趣,实现时间空间的相对自由,还可以完善考核机制,提升教学质量,从而为高校化学研究生实验课程的改革提供一定的借鉴意义。

有机化学课程是本校化学师范和高分子材料与工程2个国家级一流本科专业以及应用化学、制药工程等专业基础必修课程。由于化学师范和非师范专业的培养目标不同,有机化学的精准教学方面也有所差异。主要从理论教学、实验教学和多媒体教学等3个方面对化学师范专业和非师范专业有机化学差异化精准教学进行了探究实践,化学师范专业有机化学的精准教学侧重于培养学生的教学能力,非师范专业有机化学的精准教学侧重于培养学生的应用能力。

如何将课程思政教学内容与课程知识体系高度契合,使课程思政有温度、有共鸣,是需要进行教学内容设计和教学模式创新。围绕仪器分析培养目标和各部分的教学特点,充分挖掘课程知识点中的思政元素,构建相应的思政教学案例,利用线上线下、课内课外的多渠道模式,将课程思政润物细无声地融入仪器分析教学全过程,实现仪器分析课程的专业知识传授、核心价值引领和能力培养之间的有机统一,终达到使学生脑中有专业知识、胸中有爱国情怀、有责任担当的成效。

结合元素化学课程特色和当代大学生心理性格特征,提出以学生为主体、提升学生素养能力为重点,构建元素代言人、身边的化学(现象、实验)、翻转课堂等一系列课内外学习活动,以学习活动的仪式感促进学生进行自我暗示,塑造愉悦学习的情境,克服焦虑厌学的情绪,提升学生学习的主动性,并以学科育人的思想贯穿课程始终,营造有形有实、充满活力的元素化学课堂。

在无机化学教学中引入图形组织者,引导学生使用不同图形组织者来整理和激发思维,构建思维网络,实现深度学习。实践表明,这种教学策略可有效激发学生的学习动机,促进深度学习的产生,对学生高阶思维能力和自主学习能力的养成起到积极作用。

为保障新冠疫情期间“停课不停学”的高质量开展,以化工原理课程教学为例,探讨了PDCA循环理论在“3+1+4+3”完全线上教学模式中的应用,实践教学表明2者的融合能有效保证教学顺利有序开展,对于提高学生学习动力效果显著。

基于化学综合实验课程的教学要求,为改善学生存在的不足,提高教学效果,改革教育方法,将挫折教育方法应用于实验课程教学。分析了改革实施的可行性,探讨了改革内容与方法,总结了改革成效与经验,针对关键问题提出解决办法。

结合超星学习通和微信公众号自建便携式无机化学实验学习平台,充分利用信息技术和学生的移动阅读习惯,构建了一种信息技术辅助无机化学实验教学的模式。结合实验课前预习检测、实验课中的讨论和实验课后的反思,优化教学设计,提升实验教学质量,帮助养成学生自主学习的习惯。为缺少慕课的地方高校进行无机化学实验教学改革提供了易操作的方法。

围绕学校高水平应用型人才培养目标,依托省级重点实验室与省级化学化工大学生创新训练中心等科研教学平台,将“零排放型化学镀镍及其废液资源化为掺杂型LiFePO₄/C复合材料”的科研成果进行拆解和提炼,设计为分阶段、多层次的10个教学实验项目,并予以实践。结果表明,该科教融合模式营造出良好的科研氛围,有利于学生科研素养与创新意识的培养、实践能力与创新能力的提升。

为了实现氢键的“可视化”,加强本科生理论联系实践的能力,系统地设计了低共熔溶剂体系的建立与应用综合型教学实验,并通过大学生创新实验的形式对该教学内容进行了实践教学。实践结果表明,从实验方案设计、配体的选择、低共熔溶剂的配制及苯甲醇的萃取分离一体化的实验设计,可以把抽象的理论转化为直观的现象,“看见”氢键的存在。实验过程不仅可以加强学生对基础理论知识的理解,而且能够拓展学生的科学思维,有利于本科生实践创新能力的培养。

为了应对在化学实验教学中采用内容本位语言教学(content-based language teaching,CBLT)模式时具有中等英语水平的中国大学生面临的挑战,本研究以行动研究的形式,通过研究人员和实践者的合作,设计了一种将翻转课堂(FC)和内容本位语言教学法整合的新型教学模式,并对其教学效果进行了初步的研究。笔者根据自己与学生的互动以及学生的反馈来反思整个教学过程,通过问卷调查收集数据,采用Excel和定性数据分析软件Nvivo进行了定性及定量分析,监测FC-CBLT教学模式的有效性。结果表明,FC-CBLT整合模式可以成功地应用于有机化学实验课程,并且获得良好的教学效果,例如,增加了学生的参与度,加深了学生对该学科的理解等。在此基础上,笔者进一步制定了下一版整合模式设计的行动计划。

确定加强一体化设计、加强理论指导、发掘思政元素和全员共建资源的改革思路。建设由纸介教材和信息化教学资源组成的立体化教材,基于立体化教材建设SPOC,采用线上线下混合式教学模式,围绕课前导学、课中内化和课后强化等3个信息化教学环节,系统地构建培养高素质技能型人才的路径。同时重视教学反馈,持续更新立体化教材内容和改进教学方法,实现教学相长,为“三教”改革提供一定的借鉴。

围绕个性化学习的关键属性,构建了药学专业有机化学个性化学习路径,通过营造灵活的学习环境、生成学习者档案、“托底”与“培优”,引导不同学生通过差异化的学习路径实现自己的学习目标。课程教学内容和手段与时俱进,较好地实践了科研反哺教学。2020年,相关课程被教育部认定为首批国家级一流本科课程(线下)。

依据新工科建设要求,基于OBE教学理念,从知识储备、工程应用、整合创新、价值引领等4个维度设计课程教学目标,围绕课程教学目标实施项目设计驱动理论教学的内容改革和线上线下混合式教学改革,通过开展“三环四步”教学活动,对标工程认证构建全过程多元化考评体系,对教学目标的达成进行全方位评价,并根据学生达成情况进行持续性改进,从而探索出一条让学生从被动接受变为主动探究的教学途径。

基于MOE软件设计了多奈哌齐与乙酰胆碱酯酶的分子对接虚拟仿真实验。通过分子结构预处理、分子对接以及数据分析等内容,帮助学生掌握分子对接的基本技能,深入理解立体化学结构对药物-靶分子相互作用的影响。本实验可以作为药物化学、生物化学等基础课的扩展内容,提高学生研究式学习的兴趣和能力。

环加成反应、环合反应、电环化反应与环化反应都是合成有机环状化合物的成环反应,它们描述的反应类型完全不同。但是,它们却经常被误用或者混用。阐述了这4类反应的区别,希望能够从教学上明确这4类反应,从源头为将来的有机化学工作者建立起准确的概念。

以河北工业大学和美国康奈尔大学的无机化学课程为例,从教材设置、教学方法和课程考核评价方式等方面对该课程教学进行了对比探讨,以期构建一套符合我国国情且具有国际视野的无机化学新的课程体系,能为国内高校本科无机化学课程的教学改革提供参考,提高其教育教学质量,促进本科人才培养。

通过对硼元素概念的发展史考证分析可知,硼元素概念的发展大致可划分为3个时期,即硼元素假说的形成、硼元素概念的形成与发展、现代硼元素概念的建立。18世纪,拉瓦锡预言了硼元素的存在。19世纪初,硼单质的制取成功标志着硼元素概念正式形成。20世纪,随着原子结构理论的建立和同位素的发现,人们对硼元素有了新的认识。硼元素概念的发展过程,是一个从提出假说到验证假说并不断深入认识的发展过程,也是科学技术不断进步、科学理论逐渐成熟、科学思想演变发展的过程。