人们发现碱金属能形成阴离子已有几十年的历史,重新引起重视却是1974年以后的事情。重点介绍了碱金属阴离子的研究进展,通过从创新思路的产生、创新的研究方法以及科研成果等方面阐述了碱金属阴离子的研究历程以及碱金属阴离子未来可能的发展。

针对建设“近代化学基础——无机化学与化学分析”一流本科课程中存在的问题和目标,探索“问题导向、师生共建、时空融合”的课程思政教育体系,丰富、拓展线上线下教学资源,打造立体化高阶化教学新模式,创新多元化全过程考核机制,以达到素质教育和创新人才培养目标。

为跟上新时代背景下现代教育的步伐,根据“高分子化学与物理”课程的特点,立足于我国高分子学科的“特殊性”,以立德树人为前提,探索了在教学中如何将夯实基础知识与科学前沿研究有效结合的方法,以期产生协同效应。该方法不仅可以丰富教学内容,提高学生的学习兴趣,引导学生理论联系实际,还可以提高学生的创新实践能力,为学生将来成为创新型人才打下坚实的基础。

通识教育在高等教育中起到了越来越重要的作用,而开设新的通识课程也成为了高校教学改革的一个研究热点。笔者在北京化工大学针对全校所有专业低年级学生开设了一门新的选修课——“高科技中的光化学之美”。课程以现代光化学科技发展为背景,主要采用了PPT中插入科技短视频、现场实验和实物展示为主要的教学手段,并结合美育教学,不仅开拓了学生的视野和提高了学生的科学素养,而且培养和发掘了学生的兴趣和好奇心,从而让学生能更深入地认识和热爱科技之美,激励学生将来进一步地去发现和创造美好的世界。

为提高无机元素化学教学中学生学习的参与度和培养学生的高阶能力,通过可视化、教学内容重构、知识网络构建等教学策略,以“铬及其化合物”为例应用BOPPPS有效教学模型对无机元素化学进行了教学设计和实践。结果表明学生不仅随堂知识掌握效果好,而且知识迁移和解决综合问题的能力也得以提升。教学实践为元素化学的教学改革提供了一个可操作的案例,同时也为提高BOPPPS教学模型的有效性提供了有价值的借鉴。

对氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)的制备是大学有机化学实验教学中的重要内容之一。传统的实验方案是将对硝基苯甲酸在浓硫酸的作用下与乙醇发生酯化反应,然后以铁粉和盐酸为还原条件,将中间产物对硝基苯甲酸乙酯转化成苯佐卡因。本文设计在酯化和硝基还原的步骤中,分别引入超声辅助和生物酶催化的合成手段,使反应可以在温和、环境友好的条件下进行。该方案通过在本科教学实验中引入生物催化的概念,成功避免了强腐蚀性硫酸或盐酸的使用,有效减少了污染性废弃物的产生,在实验安全和绿色合成方面,具有明显的优势。

聚焦学科前沿,结合教师的科研成果,对现有实验进行绿色化改进,设计了一项绿色创新型实验:2-对甲苯磺酰基苯乙酮的合成。该实验基于绿色化学理念,引入光催化合成技术,采用无毒可循环的催化剂,绿色环保的原料,在清洁可再生的太阳光照射下合成了产物。此外,实验还考察了光源、催化剂用量、反应溶剂、反应时间等对反应收率的影响。该实验具有绿色节能环保、反应条件温和、催化剂可回收利用、前沿新颖等优点,不仅提升了学生的实验技能、综合能力和环境保护的意识,还激发了学生的科学研究兴趣和创新思维。

本研究设计《化学PCK量表式问卷》测查204名化学职前教师在LBCD课程模式干预前后PCK组分水平的变化,并检验问卷的信效度和Magnusson等人提出的PCK五组分模型的合理性。研究结果表明:(1)问卷具有良好的信效度;(2)PCK五组分模型具有一定的合理性;(3)LBCD课程模式对化学职前教师PCK组分发展有统计学意义上的显著促进效果,且各组分的发展呈现出不均衡性。文末据此对化学PCK测评和组分界定,以及化学教师教育提出将LBCD课程模式应用在不同教师群体、参考本研究的方法定量检验其他学者提出的PCK组分模型等建议。

重庆师范大学化学学院坚持“以本为本”,针对当前“化学实验教学研究”课程教学存在的问题,开展了教学改革实践探索。改革的总体思路是瞄准“一夯实两提升”,即夯实师范生实验操作技能、提升师范生实验教学能力和实验创新能力的课程目标,构建以“七项训练任务”为核心的课程教学改革内容。采取了包括基于板块任务法开展教学设计训练、基于模型认知开展展示讲解训练、基于模拟授课开展实验探究指导训练、基于素养表现开展实验教学评价训练、基于创新视角开展实验创新能力训练和基于专业发展开展实验反思能力训练等策略的课堂教学改革,成效显著。师范生的各项能力得到不同程度的发展。

有机物的溶解度在新药研发、医药农工的检验分析等领域具有重要的应用价值,但现有本科化学教材对相关内容阐述不够准确、深入,导致学生知识储备不足。针对该现状,结合新药设计等应用领域厘清溶解度相关概念之间的联系,阐明溶解过程涉及的机理,讨论从分子结构层面提高有机物水溶性的策略。指出水溶性可通过脂水分配系数与熔点等系数求算;并且水溶性与脂溶性可同时升高;氢键的增加或消除均可能提高水溶性;分子平面性的破坏是提高分子水溶性的新策略。由此促进理论教学联系实际情况,加深师生对相关知识的理解。

从设计理念、教学目标、项目内容、教学方式和评价方式等方面阐述了“氧化苦参碱的提取、含量测定、制剂、分析及药效虚拟仿真实验项目”的建设思路和实施过程。教学实践表明:借助“线上线下、虚实结合、全面评价”的教学模式,该虚拟仿真实验可以实现“知识传授、能力培养、价值塑造”三位一体,切实提高了学生的实践能力,可以为国内同类高校培养应用型药学人才提供教学资源与方法借鉴。

基于OBE教学理念,在食品化学课程教学中探索了混合式教学模式,从课程目标确立、教学内容优化、课程资源建设、课程考核、课程目标达成度等方面进行系统的教学设计。以知识点美拉德反应的教学为例介绍了混合式教学实施过程,并对改革效果进行了分析。实践表明:基于OBE理念的混合式教学模式有利地促进了学生对知识的掌握,提升学生综合能力,取得了显著的教学效果。

在项目式教学中,驱动性问题的设计和实施是保证项目式学习高效运行的关键。以生活痛点“深色和浅色衣物混洗串色”为真实情境,开展驱动性问题的设计和实施策略研究,开展基于实验教学目标达成度的驱动性问题反思与再设计研究,对轻化工程专业实验教学进行创新改革尝试,以突破传统的验证性实验教学的弊端。

为了解决仪器分析实验选课困难的问题,南开大学环境学院自主开设了研究生仪器分析实验课程。立足于环境学科专业特色,结合学院大型仪器平台日常测试工作中遇到的问题,定制了研究生仪器分析实验教学体系,并融入了创新式教学方法,旨在培养本学院研究生的实践动手能力和应用创新能力,为之后的专业科研工作打下基础。多年的教学实践表明,由学院开设的研究生仪器分析实验课程不仅有利于提升本学院师生的专业技术水平,更加推动了学科的整体发展。

研究了在一所“双一流”大学化学专业进行的合作式教学,即学术英语写作教师、化学专业教师和期刊编辑合作、共同完成旨在培养学科英语论文写作能力的写作课。研究所用数据来源于调查问卷、访谈、课堂观察记录等。研究结果表明合作教学是一种较为有效的模式,显著提高了学生写作信心和课程满意度;影响教学有效性的关键因素包括教师之间的合作程度、授课方式和开课时机等。研究成果可为“双一流”建设背景下学科英语写作与发表课程建设提供有价值的参考。

为了强化化学反应效率,有时需要将几个反应器串联在一起。此外,在分析一个实际反应器时,往往将其看作由几个理想反应器按照一定的方式组合在一起。但反应器组合在本科教学过程中往往不作为重点内容进行详细讲授。本文首先推导反应物在反应器串并联组合中的转化率的计算通式,然后针对在反应器组合中进行的等温单一一级不可逆液相反应,详细分析组合方式对反应物的转化率和反应器组合的体积的影响。最后,对于一个连续搅拌釜式反应器和一个平推流反应器串联而成的组合,推导其累计停留时间分布函数的计算通式。讲授反应器组合有助于提升学生的创新能力和批判思维能力。

吸光光度法是分析化学中常用的分析方法之一,吸收光谱是利用吸光光度法进行样品分析的重要依据。国内广泛使用的教材中,关于不同浓度高锰酸钾及高锰酸钾-重铬酸钾吸收光谱的表达形式都不同程度地存在一些问题。本文通过实验重新绘制了高锰酸钾及重铬酸钾水溶液的吸收光谱,结合相关理论对吸收光谱中存在的问题进行讨论,提出修订建议。鉴于吸光光度法在科研和各监测行业中应用的广泛性,对现行教材中吸收光谱的修订是非常必要的。

我国高校一流课程的建设与实施推动着课程评价方式的改革,形成性评价着眼于学生的学习过程,可以促进学生的学习、教师的教学。本文聚焦国外大学化学形成性评价的实施方法,梳理其在线下课程、线上课程、线上线下混合式课程等3类课程中的应用,从形成性评价实施中的诊断方式、反馈方式、调节方式等3方面进行分析与总结,以期对我国大学化学形成性评价的有效实施提供参考。

实验教学在各个阶段的教育中都占据着非常重要的地位。前实验作为学生开展实验过程的先验知识,是实验教学的重要组成部分。本文系统地分析了近20年来国内外化学前实验教学研究的现状;首先通过中国知网检索分析了国内化学前实验教学研究的进展,并总结了其不足之处;之后通过web of science检索分析了国外化学前实验教学研究方面的进展,可将化学前实验教学研究分为创新前实验方式研究类、前实验方式比较类、前实验对学生认知变化研究类和完整实验研究类等4大类,并分别展开详细分析和讨论;最后从研究对象、研究内容、研究方法等方面总结了化学前实验教学研究的启示与建议。

肖莱马作为有机化学的创始人、著名的辩证唯物主义者、马克思和恩格斯的朋友,其相关事迹非常适合用于有机化学的课程思政教育。从肖莱马的科研经历、对辩证唯物主义的贡献和其在有机化学上的研究成果等方面,就如何融入课程思政教育进行了有益的探索。