金属纳米团簇(metal nanoclusters,MNCs)是由几个到几百个金属原子组成的内核被单层配体保护而形成的一类新型材料。MNCs的结构可在原子级精度的水平上进行调控,因其具有超小的尺寸、独特的电子能级以及大的比表面积等性质而获得了广泛的应用。主要基于ds区金属铜、银、金的纳米团簇 (CuNCs、AgNCs、AuNCs) 的相关研究介绍MNCs的概念、结构特征、主要性能、合成策略以及它们在催化、生物传感、生物成像和肿瘤治疗中的应用。

有机膦小分子催化是一种反应条件温和、环境友好的有机合成方法,已广泛应用于有机合成领域。其中亲核有机膦催化的环化及环加成反应已经逐渐发展成为构建碳环和杂环化合物以及天然产物的重要工具之一。通过介绍近年来发展的有机膦催化环化及环加成反应的方法学,综述了近年来有机膦催化的环化及环加成反应在天然产物全合成中的应用研究进展。

通识课程是高校专业教学内容的重要组成部分,对于提高本科人才培养质量具有深远的作用。通识课“化学与健康”的教学内容涉及化学、生命、药学、医学、环境等学科。该课程可以拓宽学生知识面、促进多学科交叉,达到提高科学素养的目的。以通识课“化学与健康”教学实践为基础,针对综合性大学该课程的建设基础、课程目标及教学内容设计、教学方法与手段、教学效果、思政元素的引入等方面进行了讨论,调研了国外相关课程设置的特点,为加强高校、尤其是综合性大学通识课程的建设提供参考。

“化工原理”作为化学工程与工艺专业核心课程,担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用,对培养具有工程观点、实践技能以及创新能力的新工科人才具有重要作用。如何使专业理论知识和实践能力有机接轨并相辅相成,是教学关键。通过对学生的问卷调查及教学实践提出一些切实可行的教学改革措施,以期达到对学生全方位的培养。

在分析化学课堂上开展以稀土元素为载体的思政教育,对于解决我国在稀土高新技术开发领域“卡脖子”的难题具有重要意义。介绍了本校将稀土元素融入分析化学课程思政的建设思路,就如何发挥稀土元素的载体作用,实现全方位、全过程的思政建设目标进行了探讨,并给出了的具体实践案例。

“精细化学品化学”专业课教学中引入“课程思政”,紧密结合知识点从中挖掘思政元素,充分发挥授课教师在教学过程中立德树人的作用,培养学生绿色发展和高质量发展以及服务人民的理念,培养学生的创新精神和敬业精神、科学思维方法和研究方法,培养学生正确的价值观和人生观等。阐述了课程思政教学实施策略,以全面提升学生综合素质,为社会输送高素质精细化工人才。

在国家全面绿色转型、实现碳达峰和碳中和目标的背景下,对物理化学课程电化学部分的教学进行了改革探索。引入质子交换膜水电解器技术学习电解池、分解电压、极化曲线、超电势和电极反应动力学,以电化学CO₂还原和N₂还原作为案例材料开展课后小组学习,在夯实基础知识的同时,结合任务驱动式教学方法充分提升学生的自主学习、实践应用和创新能力;并且在教育教学全过程贯穿思想价值引领,培育学生的政治素养和社会责任感。

以北京大学有机化学实验课程为例,介绍了“拔尖计划”2.0背景下,以全面培养学生科学素养和研究能力为核心目标的化学实验教学体系建设与实践。课程以科研方法训练为教学主线,将基本操作、合成技术、开放实验、计算实验、文献研读、科学写作等教学模块充分融合。通过基于理解的教学设计和混合式教学模式,开展分层次教学,增强学生自主学习与合作学习能力,促进学生成长。也为基于拔尖人才培养的实验课程建设提供有益参考。

课程目标达成评价是专业人才培养目标与毕业要求达成评价的基础,是师范类专业认证工作中的重要考查内容之一。有机化学实验是化学专业的必修实践类课程,为合理评价该课程的教学质量及教学效果,以内江师范学院化学专业的有机化学实验课程为例,介绍了该课程的基本信息、课程目标及其对毕业要求指标点的支撑。从形成性评价和终结性评价、直接评价和间接评价、综合评价等方面详细介绍了课程目标达成评价过程及评价结果的应用,研究结果为相关课程的教学改革和教学质量评价提供参考。

依托微流控芯片高效、低耗、微尺度等优势,在微通道体系中设计演示酸碱中和、配位、氧化还原等经典实验。通过微尺度下的多相层流、界面反应和径向扩散等效应,建立以界面扩散为主导的演示实验,全过程以慢镜头的谱带方式展现出来,令反应直观易懂,该实验操作简单,并兼具多学科知识交叉。在本设计教学应用中,针对高中生、本科生和专科生知识背景差异,可在普通实验条件下分级进行,对不同层次的学生进行针对性训练,实验操作难度低、试剂用量少(数毫升)、时间短(数分钟)、场地小,兼顾绿色与安全,适合在各本专科院校及中学的实验教学中普及开展。

教学设计能力是师范生教学能力培养的重要组成部分。利用定性与定量相结合的研究方法从“教学设计知识”“教学设计技能”“教学设计态度与意识”等3个维度构建了师范生化学教学设计能力的构成模型及水平层级模型。开发了教学案例分析和问卷等2种测评工具对师范生化学教学设计能力进行实证研究,探查了师范生在“中学化学教学设计与实践”课程中化学教学设计能力的发展进阶。结果表明:师范生教学设计知识由单一发展为多样化,教学设计的技能从没有角度进阶到了多角度,教学设计态度与意识从不积极、不自信发展为积极且自信。

人工智能(AI)在活性分子发现及药物筛选方面的应用日趋深入,革新了传统发现天然药物的方式,重构了药物发现及设计的格局。这就要求天然药物化学人才熟练掌握天然药物化学基础知识、具备多学科交叉分析问题能力以及培养和树立与时俱进的逻辑思维。为顺应人工智能时代发展要求,天然药物化学教学需要构建AI参与天然药物发现教学体系、提供AI参与天然药物发现的直观教学、筛选优秀网络教学资源引导学生自主学习,同时培养学生在AI参与天然药物发现中的思考能力。

针对本科生无机非金属材料化学课程教学内容理论性和抽象性较强的特点,以晶体缺陷教学内容为例,探讨如何在教学中引入前沿科研成果,通过实例教学,将理论知识与科学研究融会贯通,以加深学生对理论知识的理解、激发学生的学习兴趣、培养学生的科研素养。

针对本校制盐与盐化工特色的化学工程与工艺专业办学存在的问题,结合传统盐化工产业转型升级与新工科建设对人才培养的要求,在课程体系设计、教学实践与师资队伍建设等方面进行了改革与实践,建立了学科交叉融合的“化工+”课程体系,构建了虚拟仿真实验、人人做设计、专业课-科研实践项目-毕业论文直通车等多维实践教学模式,建立了一支适应新工科教育的双师双能型师资队伍。经过近4年的探索与实践,专业在一流课程建设、教学研究与改革、师生创新实践等方面取得了系列成果,提升了学生的创新能力与解决复杂工程问题的能力,培养了一批制盐与盐化工行业的高素质复合型工程技术人才。

在“计算机在化学中的应用”课程教学中,借助VMD软件揭示溶液中丙氨酸二肽(ALAD)与水分子间存在的氢键作用及其对多肽分子结构的影响。课堂教学过程中将有机化学中抽象的氢键以三维立体动画的形式在课堂上展示,并在上机实践教学中引导学生从定性和定量的角度对多肽与水分子间的氢键相互作用机制进行解析,能够丰富教师课堂教学手段,深化学生宏微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心能力。

实践教学在化学信息学教学中占有重要地位,目前化学信息学实践教学以上机教学为主。新时期下,化学信息学综合实践教学作为原本上机教学的有力补充,是提升化学信息学教学效果、完善化学本科人才培养体系的重要环节。阐述了化学信息学综合实践教学的要点,并通过实际教学案例讲解了实施细节,同时通过问卷反馈评估了实施效果。

研究从笔记内容、笔记位置、笔记格式、笔记详细程度和笔记编码程度等5个方面描述大学生的化学课堂笔记行为,分析了大学生化学课堂笔记行为的特点,比较了不同学业水平大学生的化学课堂笔记行为差异,为改进大学生化学课堂笔记行为提出相应的教学建议。

亲核性1,2-重排反应是有机化学的重要反应之一,重排中离去基团的离去和迁移基团的迁移步骤既可以是分步的,也可以是协同的,但是迁移基团的构型始终保持不变。本文用超共轭效应和反应过程中有机立体电子效应解释了此现象,掌握一般规律,希望能够从教学上便于教师讲授和学生学习理解。

系统阐释了分子磁性研究中磁场强度、磁感强度、磁矩、磁化强度、磁化率等基本物理量的概念和单位,并厘清了以上物理量在国际单位制和电磁单位制中的转换关系。在此基础上讨论了使用分子磁学基本公式、Van Vleck公式和Brillouin函数计算分子摩尔磁化强度和摩尔磁化率时的注意事项。

对高分子化学课程本科教学中有关线型缩聚反应数均聚合度的计算,以及聚合度与官能团过量之间的定性及定量关系进行了讨论。针对现有教学方法易引发学生误解和混淆的情况,定义了新的参数和发展了相应改进的计算方程。新的计算方程的计算过程清晰、参数定义明确、易于学生理解掌握,在实践中取得了良好的教学效果。