理论、实验和计算机技术之间的关系,是科学哲学研究的核心主题之一,也是科学教育研究的关注焦点。已有的研究多从物理学或生物学中的案例来思考3者之间的关系,少有从化学实践出发进行的专门考察。以1990年诺贝尔化学奖得主科里(Elias James Corey)的研究与教学工作为例,分析了科里在合成研究过程中使用的逆向思维,考察了他提出的计算机辅助合成技术尚未受到和逆合成分析同等关注的原因。本文提出,化学家借助计算机技术将合成规则和方法抽象化、概念化的基础,是化学家在教学和实践过程中对合成规则的可操作性和合理性的经验与实验检验,也是合成化学不同于其他科学领域的独特研究风格。计算技术如何与化学家的经验和合成理论深度交互,做出基于机理的因果解释和有效推断,是交叉科学将要进一步努力的方向。

微乳液是由2种互不相溶的液体在表面活性剂(通常需添加助表面活性剂)作用下形成的均一透明、各向同性、热力学稳定的纳米液滴分散体系,在有机合成、纳米材料制备、药物运送、萃取分离等领域扮演着重要的角色。近年来,刺激响应型微乳液因其智能可控和潜在的绿色环保特征引起了广泛关注。CO₂刺激响应型微乳液是指在CO₂和N₂触发下可破乳/成乳的一类智能型微乳液。相对于传统的pH刺激,CO₂气体刺激不会带来污染(溶剂和副产物盐),且简单易得、绿色环保。从CO₂刺激响应型微乳的构筑出发,概括了表面活性剂基和无表面活性剂微乳液体系的最新研究进展,包括它们的相行为、结构、性质和潜在应用,并对其发展前景进行了展望。

以母体氢化物的确定及命名为基础和出发点,总结了有机化合物命名中最常用的取代法命名的一般操作步骤,梳理了其中的各种顺序规则。

详细介绍了在线上线下融合式分析化学课程中有机融入思政教育的改革措施及遇到的难点和解决方法。在自建的课程思政素材资源库和教学微课的基础上,把握线上、线下2个平台的优势,将课程思政融入到课前、课中和课后,力求构建专业教育与思想政治教育、线上教育与线下教育、过程性评价和目标性评价有机融合的一体化课程思政教学新体系。

为适应西部地区对化学类高素质人才的迫切需求,提高教学质量,以满足新时代教育的不断发展,实现课程专业育人与思政育人的同向同行、互融互促,广西师范大学在有机化学教学中不断深化教育教学改革,在提升课程教学水平的同时深化对思政教育的探索与实践。课程教学以“育人为本、德育为先”为理念,通过构建思政资源库、现代信息技术与思政教学深度融合、开展专题活动等多种形式将思政教育与有机化学教学相融合,在教授课程专业知识的全过程中渗透思想品德教育,帮助学生树立正确的人生观、价值观,培养学生的爱国情怀、社会责任感、创新精神、实践能力等。

高等教育课程体系中融入批判性思维教育是培养创新型人才、实现创新型发展、建设现代化强国的必经之路。首先阐述了批判性思维的概念、内涵及发展历程,进而对比分析了中、美不同教育阶段批判性思维培养体系的异同;在此基础上,基于工科专业工程知识、工程能力及工程素养的培养诉求,以物理化学课程为例,依据“FRISCO”理论,在聚焦提问、推理论证、情境分析和实践拓展等方面,重点阐述了将批判性思维培养渗透课堂教学的教学模式和教学策略,并确立了学生批判性思维培养的多元化评价指标,助力于高等教育专业基础课程中学生批判性思维的形成和发展。

高分子化学以高分子的合成与化学反应为研究对象,量变与质变的哲学关系贯穿始终。对其中涉及的量变与质变关系进行了简要梳理与初步探讨。涉及相对分子质量、聚合度、凝聚态与热转变、缩聚反应、自由基聚合、自由基共聚合、乳液聚合等内容,选取其中具有代表性的典型案例加以分析。从量变到质变的飞跃、量变与质变的相互转化与渗透、质变对量变的反作用、哲学理论指导实践等方面对其中所蕴含的量变与质变哲学原理加以阐述。

立足 “大国质量”国家发展需求,结合分析化学学科专业知识特点,通过打造优质分析化学课程作为课程思政的载体、构建高质量课程思政案例及创新课程思政实施方式等途径对分析化学课程思政建设进行了探索与实践,以实现价值引领、能力培养和知识传授的协同育人目标。

乙酰水杨酸的制备是许多院校开设的一个经典有机合成实验,但学生在实验中存在结果不稳定、产率低以及粗产物易形成油状物而难以析出等问题。重点改进了乙酸酐水解方法,优化了反应温度、反应时间、产品检测等条件,新方案重现性好,结果稳定,产率70%以上。从理论上分析了产物和副产物的生成过程,有利于学生深刻理解实验原理。结合有机化学基础知识及实验研究成果进行教学设计,可有效培养学生理论与实践相结合的科学思维和解决实际问题的综合能力。

常见中药材紫草的主要活性成分为羟基萘醌类化合物,其具有多种药理作用。将紫草中羟基萘醌类化合物的提取引入有机化学基础实验课程,对于可变参数——提取时间和加醇倍量进行研究,学生自行设计并实施实验。该实验综合使用有机化学及分析化学实验基础操作的同时,提升学生学习兴趣,提高学生实验设计、数据处理及分析的能力。

基于当前国内高校所使用的有机化学实验教材中普遍缺乏对多组分反应以及绿色合成理念的介绍,为化学专业本科生二年级所开设的短学期创新实验课程设计了一个多组分无溶剂反应的教学实验,并于2022年将其成功应用于教学实践中。实验以对甲基苯甲醛、N-甲基吲哚、5,5-二甲基-1,3-环己二酮(达米酮)为反应物,在1个反应瓶中快速实现多个组分的有序作用得到包含3个反应物片段的吲哚取代甲烷类化合物。该实验具有原料成本低、反应时间短、产品提纯方便、综合性较强以及高原子经济性的特点。

课程思政是化学课程与教学论课程落实立德树人的重要内容之一。基于化学课程与教学论课程理论性、实践性、师范性强等特点,从设计课程目标、挖掘课程思政元素、建设课程思政教学案例库、提升教师课程思政能力等4个方面探索了课程思政的实践,从学生评价、课程成绩考核等2个方面探究了课程思政的教学成果评价。以期为化学(师范)专业的课程思政体系建设提供参考。

将纳米材料、电化学传感技术和中药有效成分含量测定相结合,针对中药学等专业,开设了一个创新研究性实验。实验内容包括传感器的制作、性能测试、实验条件的优化、中药有效成分的分离提取及分析测定等重要环节,涵盖了一个完整的样品分析流程,涉及了无机化学、分析化学、仪器分析和物理化学等学科内容,具有较强的综合性。通过文献调研、实验方案设计、传感器电化学性能探究、单因素轮换法选择实验条件、标准曲线的绘制、加标回收率评价方法准确度等实验过程,使学生将理论和实践紧密结合,深入探索科学前沿,激发学生的专业兴趣和自信心,培养学生的创新思维和科研热情,提高学生知识的实际应用能力。

由公安实战可知,化学知识在打击毒品犯罪中具有重要作用。鉴于此,面向公安专业学生开发与建设了“毒品与化学”专业基础选修课。基于实战需求,选择相关化学知识与毒品知识高度融合,开发了8个专题的教学内容,并适时融入相应的思政元素。基于教学需求,以提高学生专业素养为目标,在分析学情的基础上,充分关注学生个性和兴趣,采用“3+2”教学模式及灵活多样的教学方法,实施个性化的教学,并建立了多样性和客观性的考核评价体系。该课程受到学生欢迎,取得了较好的教学效果。

概述了医用有机化学课程中“旋光异构”的教学设计与思考。该章节涉及到的概念、专业术语较多,把立体分子表现在平面上较为抽象,造成学生理解困难。因此,在教学设计中紧密结合问题导向,以“反应停”案例为引导,通过提出问题、引出知识点、展开教学的方式将知识点串联起来,同时将模型演示和医学案例贯穿于整个教学中。问卷调查显示,85%以上的学生通过问题导向的教学方式能够提高学习兴趣,在有限的学时内掌握本章的基础理论和核心概念,达到教学目标。

基础化学是医学及其相关专业的一门重要的公共基础课。为解决课程内容抽象、学生背景差异和师生交互缺乏等问题,将智慧教学工具雨课堂引入传统课程教学。在知识传授、能力培养和价值引领的教学理念下,优化教学策略,将以学生发展为中心的混合式教学模式应用于基础化学课程教学后,知识内容多维度呈现,满足个性化学习需求,实现多通道交互,有效融入课程思政,激发学习主动性,取得了良好的教学效果。

基于专业学位研究生培养的实践探索,分析培养过程中存在的问题,从师资队伍建设、课程系统设置和创新实践环节等3方面提出了去“同质化”改革措施,并以问卷调查的形式,根据学生的满意度反馈改革成效。调查结果表明,学生对课程设置、导师指导、科研培养模式和实践环节的满意度均能达到90%以上;根据问卷中学生的意见和建议,提出了进一步的改进措施,为完善专业学位研究生培养模式提供借鉴和参考。

化学平衡定量解析可以基于化学性质、数学证明和实例验证。这3种手段在分析化学教材中虽然有所体现,却鲜见系统叙述。本文通过滴定突跃端点和准确滴定判别等4个例题,从实施难易程度、信息丰富程度和结论可靠程度等方面比较这3种手段。这3种手段并非化学平衡定量解析所特有,而是体现了具有普遍意义的问题解决模式。了解这些模式,辅以当前发达的数值计算软件,对于大学生建立科学思维方式和培养逻辑推理能力不无裨益。本文例题涉及到一些重要的分析化学知识点,深入探讨也有助于课程学习。

实验室安全问题是高校实验室管理的首要问题,在此研究了国内高校与新加坡国立大学在化学实验室安全管理方面的现状以及存在的问题。通过借鉴新加坡国立大学现行的实验室安全管理办法,结合国内的具体情况,总结出了几点改进的建议,包括增设专业的实验室安全健康管理机构,提高风险管理的实操性以及提高安全文化的培养等。期望能够在促进化学实验室安全方面给予国内高校一些帮助。

氟作为卤族元素的首个元素被广泛应用于农药、医药、原子能、火箭技术、石油精炼等方面,在人类社会生产生活的诸多领域起到不可取代的作用。本文主要通过介绍氟单质的首次制备及在自然界中首次发现的过程等内容,普及更新一些氟化学知识。通过氟单质典型事件的叙述体现哲学思想和科学研究方法在化学中的应用。