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“新工科”背景下《物理化学实验》课程思政创新研究

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创新教育研究 2024年第4期12卷 124-129页

作者：顾榜屈庆方文浩云南大学化学科学与工程学院化学化工国家级实验教学示范中心(云南大学)云南昆明

在“新工科”背景下,《物理化学实验》课程思政创新研究成为高等教育的重要课题。该研究旨在将思想政治教育融入《物理化学实验》课程中,以培养学生的科学精神、团队协作能力、创新能力和勇于投身国家建设为目标。首先,通过明确课程目标... 详细信息

在“新工科”背景下,《物理化学实验》课程思政创新研究成为高等教育的重要课题。该研究旨在将思想政治教育融入《物理化学实验》课程中,以培养学生的科学精神、团队协作能力、创新能力和勇于投身国家建设为目标。首先,通过明确课程目标,将学科知识、实验技能和思想政治教育有机结合。其次,设计具有时代特色和社会潜在应用价值的实验项目,引导学生求真务实,提升其创新能力,培养其家国情怀。在教学方法上,采用“线上线下”和企业认知实习相结合的教学法,培养学生的创新意识和投身国家建设的决心。评价体系方面,建立多维度的综合评价体系,全面评估学生的学科知识、实验技能和思想政治教育成果。最后,通过教师培训和学生能力培养的跟踪和评估,不断优化课程,培养出具有优秀学科知识、实验技能和为国奉献的新一代工程技术人才。该研究为高校《物理化学实验》及相关实验课程的思政创新提供了理论指导和实践经验。

关键词：《物理化学实验》课程思政新工科思政案例育人

化学功能分子实验课程思政的探索与实践——以手性Mn(III)Cl-Salen配合物的合成及其催化性能研究实验为例

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大学化学 2024年第4期39卷 75-80页

作者：朱婷玉张晖章文伟南京大学化学化工学院化学国家级实验教学示范中心(南京大学)南京210023

在化学功能分子实验课程教学过程中,对项目研究型实验——手性Mn(III)Cl-Salen配合物的合成及其催化性能研究实验蕴含的思政元素进行挖掘和融合,建设思政案例库。同时结合小组研究、科学汇报等多环节实验教学,开展全过程专业课程思政,... 详细信息

在化学功能分子实验课程教学过程中,对项目研究型实验——手性Mn(III)Cl-Salen配合物的合成及其催化性能研究实验蕴含的思政元素进行挖掘和融合,建设思政案例库。同时结合小组研究、科学汇报等多环节实验教学,开展全过程专业课程思政,丰富教学育人内涵,实现化学功能分子实验课程知识传授、能力提升和思政育人的三重功能。

关键词：化学功能分子实验课程思政实验教学不对称催化

报国赤心·守正创新·倾心育新——电动势法测定化学反应热力学函数实验的课程思政设计

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大学化学 2024年第4期39卷 125-132页

作者：袁汝明吴平平张来英徐晓明傅钢厦门大学化学化工学院化学国家级实验教学示范中心(厦门大学)福建厦门361005

课程思政的有效融入是教学质量提升和高素质人才培养的关键。我们以“电动势法测定化学反应的热力学函数”这一实验项目为例,构建了一次深入的实验探究与思政教育相结合的教学实践活动。通过对电动势测定原理和方法的探讨以及反应热力... 详细信息

课程思政的有效融入是教学质量提升和高素质人才培养的关键。我们以“电动势法测定化学反应的热力学函数”这一实验项目为例,构建了一次深入的实验探究与思政教育相结合的教学实践活动。通过对电动势测定原理和方法的探讨以及反应热力学量的导出,学生们不仅深化了对相关基础理论知识的理解,提升了他们解决实际问题的实验技能和创新能力;同时强化了学生的家国情怀以及责任担当意识。

关键词：电动势热力学函数课程思政

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新时期高校实验技术队伍建设的实践与探索

大学化学 2024年第4期39卷 7-12页

作者：赵浩高珍李维红北京大学化学与分子工程学院化学基础国家级实验教学示范中心(北京大学)北京100871

化学基础国家级实验教学示范中心(北京大学)始终鼓励实验技术人员在完成教学支撑工作的基础上,结合个人专业特长和兴趣爱好参与其他工作。本文主要介绍了近年来技术人员在参与实验教学及教学改革、教学仪器研制与改进、实验室建设及社... 详细信息

化学基础国家级实验教学示范中心(北京大学)始终鼓励实验技术人员在完成教学支撑工作的基础上,结合个人专业特长和兴趣爱好参与其他工作。本文主要介绍了近年来技术人员在参与实验教学及教学改革、教学仪器研制与改进、实验室建设及社会服务等方面的具体做法,通过调动实验技术人员的主观能动性,释放个人创新潜能,促进技术人员素质的全面提升和个性化发展。

关键词：实验技术队伍建设教学支撑个性化发展

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螺吡喃类刺激响应变色聚合物的研究进展

材料导报 2024年第17期38卷 273-281页

作者：鲍艳韩旆张文博刘锋高璐马建中陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心陕西科技大学陕西省轻化工助剂化学与技术协同创新中心杭州棕榈地科技开发有限公司

螺吡喃是一类可以对各种外部刺激做出反应而表现出不同性质的化合物。这些刺激可以是物理的、化学的或生物的，它们会导致螺吡喃化合物的结构、形状和性质发生变化。螺吡喃具有两个异构体：闭环的螺吡喃结构(SP)和开环的部花菁结构(MC)... 详细信息

螺吡喃是一类可以对各种外部刺激做出反应而表现出不同性质的化合物。这些刺激可以是物理的、化学的或生物的，它们会导致螺吡喃化合物的结构、形状和性质发生变化。螺吡喃具有两个异构体：闭环的螺吡喃结构(SP)和开环的部花菁结构(MC)。螺吡喃化合物因结构简单、易于修饰和能够对多种刺激做出反应的优点，被广泛应用于制备刺激响应型聚合物和化学传感器。这些聚合物和传感器可应用于各个领域，如建筑、变色织物、光学防伪和离子检测等。本文综述了螺吡喃的合成途径，包括传统的三步合成法、一锅法以及较新的超声和微波合成法，还对螺吡喃聚合物的光致变色、机械力致变色、溶剂致变色、酸致变色、压致变色和热致变色等进行了综述，详细讨论了这些性质的机理、影响因素和实际应用。最后，展望了螺吡喃在设计和开发新型刺激响应材料和化学传感器领域的前景。

关键词：刺激响应聚合物螺吡喃光致变色机械力致变色化学传感器

分散-集中混合式普通生物学野外实习教学改革与实践

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长春师范大学学报 2024年第8期43卷 172-174,179页

作者：林爱青王咏江廷磊边红枫吴东辉东北师范大学环境学院生态国家级实验教学示范中心吉林长春130117

野外实习是学生从课堂走向实践的关键一步,是实践教学的重要环节。普通生物学是生命科学领域相关专业的基础核心课程,内容广博且实践性强。传统集中式普通生物学野外实习具有许多优点,但在出现极端天气、突发公共卫生安全事件等特殊情... 详细信息

野外实习是学生从课堂走向实践的关键一步,是实践教学的重要环节。普通生物学是生命科学领域相关专业的基础核心课程,内容广博且实践性强。传统集中式普通生物学野外实习具有许多优点,但在出现极端天气、突发公共卫生安全事件等特殊情况下难以开展。针对这一难题,本教学团队进行了系列教学改革与实践,构建线上与线下、分散实习与集中学习相结合的野外实习新模式,调整了实习内容,改变了教学手段和考核方式,解决了特殊情况下普通生物学野外实习教师指导难、学生学习难、实习选址难等问题,有利于保障教学活动顺利进行。

关键词：普通生物学野外实习教学改革分散-集中混合模式

可见光介导多组分一锅法合成仲胺化合物及其机理探究

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大学化学 2024年第5期39卷 201-208页

作者：姚震林冰田又平李涛张文会刘雄伟杨武德中药学(民族药学)国家级实验教学示范中心(贵州中医药大学) 贵阳550025

将有机光化学领域的前沿研究引入到本科实验教学中,以苯甲醛、苯胺和4-异丙基-1,4-二氢吡啶作为起始原料,在温和条件下进行可见光介导的一锅法串联反应,实现了仲胺化合物的制备。实验具有原料廉价易得、反应条件温和、安全性高、操作简... 详细信息

将有机光化学领域的前沿研究引入到本科实验教学中,以苯甲醛、苯胺和4-异丙基-1,4-二氢吡啶作为起始原料,在温和条件下进行可见光介导的一锅法串联反应,实现了仲胺化合物的制备。实验具有原料廉价易得、反应条件温和、安全性高、操作简单等特点,同时融入绿色化学理念和有机合成方法学的实验探究过程,适用于本科实验教学,可帮助学生在熟练实验操作的同时,增强对光化学反应、一锅法串联反应、自由基反应等知识的理解。本实验将新的科研成果转化为人才培养内容,有助于提高学生的科研创新与实践能力。

关键词：光化学仲胺一锅法串联反应自由基反应

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静电纺丝法合成S型异质结CoTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)纳米纤维及其增强的可见光光催化活性研究

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 237-249页

作者：杨令坤李宗军王鑫李铃铃陈哲吉林化工学院材料科学与工程学院吉林吉林132022 宁夏大学化学化工学院国家实验化学教学示范中心煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室宁夏银川750021

随着社会的高速发展,化石燃料的消耗量急剧上升,这不仅导致了能源的短缺,而且引发了二氧化碳(CO_(2))及其他有害气体的过量排放,造成环境污染.利用太阳能将CO_(2)光催化转化为碳基燃料是解决上述问题的一种有效途径.在众多半导体光催化... 详细信息

随着社会的高速发展,化石燃料的消耗量急剧上升,这不仅导致了能源的短缺,而且引发了二氧化碳(CO_(2))及其他有害气体的过量排放,造成环境污染.利用太阳能将CO_(2)光催化转化为碳基燃料是解决上述问题的一种有效途径.在众多半导体光催化材料中,钙钛矿氧化物(CoTiO_(3))由于具有独特的电子和晶体结构以及较好的稳定性而备受关注.然而,由于单一半导体光催化剂中光生电子-空穴对的复合率较高,导致其催化还原CO_(2)的能力有限,制约了其在可见光催化反应中的实际应用.研究发现,构建异质结是提高半导体光催化还原CO_(2)效率的重要策略之一,因此寻找可与CoTiO_(3)能带结构很好匹配的半导体材料至关重要.近年来,有机聚合物g-C_(3)N_(4)因具有独特的层状结构、较好的热稳定性和化学稳定性,对可见光响应性能良好而受到人们的关注.本研究旨在构建g-C_(3)N_(4)与CoTiO_(3)的S型异质结,以优化体系中光生载流子分离效率,从而有效提升光催化性能.本文首先采用静电纺丝法制备出CoTiO_(3)纳米纤维,然后通过一步煅烧法构建CoTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)S型异质结光催化剂.X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和透射电镜结果证实成功制得了CoTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂.在可见光照射下,测试了不同CoTiO_(3)质量百分含量(0.5%,1%,1.5%,2%和3%,命名为0.5%CTO/CN,1%CTO/CN,1.5%CTO/CN,2%CTO/CN和3%CTO/CN)的CoTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)S型异质结光催化剂对CO_(2)的还原能力(反应时间为4 h).结果发现,2%CTO/CN催化剂显示出最高的光催化性能,其催化生成CO和CH4的产率分别为46.5和0.825 mol g^(-1) h^(-1),且生成CO的选择性为98.3%.同时,为了进一步验证光催化性能增强规律,作为补充实验,进行了盐酸四环素(TCH)、土霉素(OTC)和氧氟沙星(OFX)光催化降解实验.结果表明,2%CTO/CN表现出最高的光催化降解效率,2%CTO/CN在光催化CO_(2)还原和抗生素降解方面均表现出较好的催化性能,这归因于g-C_(3)N_(4)与CoTiO_(3)之间S型异质结的形成.此外,为了讨论光催化还原CO_(2)的选择性,采用原位红外和理论计算得到中间体的活化过程及其吉布斯自由能,并利用同位素标定实验进一步确认了光催化还原CO_(2)反应产物中碳源均来自于CO_(2)气氛.经过稳态荧光、时间分辨荧光、瞬态光电流响应和电化学阻抗图谱测试进一步验证表明,2%CTO/CN异质结的形成降低了光生电子-空穴对的复合率和界面电荷转移电阻,为电荷转移提供了更好的路径,从而提高了光催化性能.为了深入探究S型异质结的反应机理,通过原位X射线光电子能谱、原位电子顺磁共振和密度泛函理论计算研究了光照前后界面处电子流向.具体来说,在g-C_(3)N_(4)和CoTiO_(3)接触之前,g-C_(3)N_(4)的功函数小于CoTiO_(3),费米能级高于CoTiO_(3);当g-C_(3)N_(4)和CoTiO_(3)接触时,电子会从g-C_(3)N_(4)转移到CoTiO_(3),直到它们的费米能级达到平衡.此时,g-C_(3)N_(4)侧的界面电子耗尽,CoTiO_(3)侧的界面电子富集,使g-C_(3)N_(4)的带边向上弯曲带正电,而CoTiO_(3)的带边向下弯曲带负电.从而,在CTO/CN的界面处形成了内建电场(IEF),阻碍电子从g-C_(3)N_(4)向CoTiO_(3)的持续流动.光照时,光子同时被CoTiO_(3)和g-C_(3)N_(4)吸收,激发电子从价带跃迁至相应的导带.随后,在形成的IEF驱动下,CoTiO_(3)中的光生电子倾向于迁移到g-C_(3)N_(4),与g-C_(3)N_(4)中的光生空穴结合,使得体系中还原性和氧化性更强的电子和空穴得以保留,从而进一步提高光催化性能.综上,S型电荷转移途径不仅促进了光生载流子的分离,使得更多电子参与反应,而且同时保留了还原性和氧化性较强光生电子和空穴,因此,CTO/CN在光催化还原CO_(2)和降解抗生素方面表现出较好的性能.本文为基于g-C_(3)N_(4)的S型异质结材料在CO_(2)光还原和抗生素降解领域的应用提供参考.

关键词：静电纺丝 S型异质结 g-C_(3)N_(4) 光催化降解光催化还原CO_(2)

“固-激-增-强-育”式《药物化学》教学创新探索与实践

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云南化工 2024年第2期51卷 162-166页

作者：门吉英王立敏赵林秀中北大学化学与化工学院国家级实验教学示范中心山西太原030054

基于传统教学中以教师为中心的不足,进行了药物化学课程创新改革。坚持“两性一度”课程建设标准,采用卡片学习固基础、案例分析激兴趣、任务驱动增水平、科教融合强工科、课程思政育新人的创新教学方法,并进行合理地课程评价。实践结... 详细信息

基于传统教学中以教师为中心的不足,进行了药物化学课程创新改革。坚持“两性一度”课程建设标准,采用卡片学习固基础、案例分析激兴趣、任务驱动增水平、科教融合强工科、课程思政育新人的创新教学方法,并进行合理地课程评价。实践结果表明,创新性教学方法能够培养具有创新能力、问题解决能力以及能够完成具有挑战高难度任务的有担当的制药专业人才。

关键词：创新教学案例分析任务驱动科教融合课程思政