指导本科生课外科研实践活动*——“我爱实验室”有感

由南开大学化学学院科技创新协会面向低年级本科生举办的“我爱实验室”活动,旨在拓宽学生的专业知识领域、使学生深入了解科研前沿方向、培养学生科研素养等。基于实验室的研究方向,学生自主调研文献选题、设计实验过程、参与组会沟通、交流并解决实验中遇到的问题。课外科研实践活动的开展不仅提高了学生的实验技能,而且拓宽了学生的知识领域,更重要的是培养和提高学生进行科学研究的素养和能力。     

层状氯氧化铋纳米片的制备及其光催化性能测试*——大学综合化学实验的设计

以五水硝酸铋和氯化钾为原料,通过一步式水热合成法制备具有较高光催化活性的层状氯氧化铋催化剂,应用X射线衍射、电子场扫描电镜和紫外可见光谱的表征方法进行材料表征,通过光催化反应研究催化剂对罗丹明B的光催化降解特性。本实验涉及纳米材料的一步式水热合成、纳米材料的结构表征和光催化降解有机污染物的实际应用,综合化学学科知识点于一体。通过实验,本科生能够深入了解并掌握层状氯氧化铋材料的合成和催化性能测试,并且熟悉相关仪器的操作流程,能够把实际教学知识和科研内容有机结合起来,培养并提升学生的化学科研信念和知识储备。     

新工科视域下物理化学实验的延展性探索*——以二组分固-液相图绘制实验为例

以物理化学实验中二组分固-液相图绘制实验为例,通过科学设计,充分利用实验中步冷曲线数据自动采集的时间,引入大型仪器差示扫描量热仪(DSC)绘制相图的拓展实验。在不显著增加教学课时的前提下,有效促进了科研资源参与人才培养,实现了课堂内容的拓展与延伸,提高了学生的学习热情和实践能力,助力新时代需求的创新型工科人才培养。     

三丁基膦催化N-苄基马来酰亚胺三分子串联环化反应*——介绍一个有机化学综合实验

介绍一个有机化学综合实验,实验以N-苄基马来酰亚胺为反应物,在三丁基膦催化下发生自身三分子串联环化反应生成N-苄基马来酰亚胺三聚体,并利用核磁共振氢谱(¹H NMR)、碳谱(¹³C NMR)和X射线单晶衍射对产物结构进行表征。有机化学综合实验不仅可以有效提升学生的基本实验操作能力,巩固对专业知识的理解,而且有利于培养学生严谨的科学态度和科研兴趣,为后续的学习和深造打下坚实基础。     

激光显微拉曼光谱仪在本科实验教学中的应用

拉曼光谱作为一种无损检测的指纹光谱是科研中的主要表征手段。激光显微拉曼光谱实验教学通过测试科研中的样品让学生了解拉曼测试的重要性以及科研的分析方法,构建科学研究和实验教学的桥梁。本实验课程同时安排创新探索实验,培养学生的自主学习兴趣和科研创新能力。通过本实验的学习,让学生们了解目前先进的分析手段和先进的大型仪器,有利于学生综合实验素质及科研能力的培养,为以后从事科学研究及相关工作所需综合能力的培养打下坚实的基础。     

化学实验与科研方法课程教学模式探讨

将研究型教学模式引入化学实验与科研方法课程,通过构建"课堂学习-自主实验-科学指导"三位一体的教学体系,开展科研方法论理论教学,设计以文献调研、实验设计、实验实施、结果分析为主线的研究型教学实验,建立多元化考核体系,激发学生科研热情和创新意识。     

本科生有机化学实验与前沿科学研究的融合—四(4-甲基苯基)乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究

四苯乙烯(TPE)及其衍生物,作为一类典型的聚集诱导发光分子,由于其合成简单、易于修饰和发光性能优异等优点,已被广泛的应用于化学生物传感器、生化检测、生物成像和有机光电材料等领域。在此,我们将聚集诱导发光这一前沿研究热点融入有机化学实验教学中,进行教学对象为化学专业本科生的前沿有机化学实验设计：四(4-甲基苯基) 乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究。该实验内容包括通过McMurry 偶联反应合成四(4-甲基苯基) 乙烯、四(4-甲基苯基) 乙烯的结构表征,以及利用紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪对其聚集诱导发光性能进行研究。通过本实验,使学生了解聚集诱导发光这一科学研究前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣、拓展科研视野、激发科研热情、培养学生的科研探究能力。本实验综合了有机化学、仪器分析和发光材料等知识点的学习,培养学生的实验操作技能,提升学生的综合及创新能力,建议纳入高年级中级有机化学实验课程。     

将实验创新纳入探究式教学中

在新教材使用中以备课组为科研小组,尝试开展探究式教学。实验是探究式教学必不可少的重要环节,实验创新又是科研过程的必由之路。总结了备课组近几年来对实验在探究学习的作用、关系和创新价值的认识和做法。     

有机化学创新设计性实验*——氨基酸催化的不对称Aldol反应

氨基酸催化的不对称Aldol反应是不对称催化领域的一个研究热点,将其转化为设计性创新实验并面向化学院三年级学生开设。通过对反应底物、催化剂、溶剂等不同反应条件的探索,加深学生对手性、烯胺催化等概念、机理的理解,培养学生的科研能力及创新能力。     

非化学专业有机化学实验教学中对学生科研思维的培养

研究型大学对学生科研思维的培养至关重要,有机化学实验作为近化学专业类学生重要的基础实验课程,对学生操作技能、创新能力和科研思维培养有重要作用。本文以非化学专业本科生有机化学实验"大学化学实验(O)"的教学实践为例,从学生学习方式、教师教学方法、实验教学内容设置等方面阐述如何在教学过程中完成对学生科研思维的培养。     

有机化学实验课程对培养学生初步科研能力的探索与实践

在有机化学实验课程中探索研究型教学模式及考核方式,在教学中融入前沿介绍、科研方法及科研过程引导,通过授课教师引导下的实验对学生进行科研训练,培养学生初步科研能力,为后期独立进行“大学生创新实验计划”项目做准备,并弥补现有大学生科研训练模式中教师引导较少、学生积极性较低等不足。     

经典实验中融合科研方法训练的教学设计——格氏反应实验

以有机化学实验中格氏反应实验为例,介绍了以经典基础实验为依托开展科研方法训练的教学案例。将文献阅读归纳、数据处理分析、问题探究设计、科学写作等科研方法训练主题融入到实验教学的各个环节之中,在夯实学生实验技能的同时,训练科研方法、培养科学素养、建立科学思维。     

利用实验准备环节开放实验室的新模式

探讨了一种在基础实验室利用实验准备环节开放实验的新模式,引导学生在参与实验准备过程中,从基本操作技能练习开始,到应用操作技能完成化学实验准备工作,使学生先具备从事科研的基本能力,再到教师研究室进行学年论文或者毕业论文等相关科研工作,分层次培养学生的实验综合能力和科研创新能力。     

BODIPY基荧光探针的合成、表征及对铜离子的检测——推荐一个大学综合化学实验

介绍了一个大学综合化学实验——BODIPY基荧光探针的合成、表征及对铜离子的检测。该实验是一个科研转化的大学生综合化学实验,内容包括3,5-二氯BODIY的合成、BODIPY基荧光探针分子的合成,以及利用紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪检测目标分子对金属离子的响应性。通过本实验,使学生了解BODIPY基荧光传感器这一科研前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。本实验综合了有机化学、仪器分析和应用波谱学知识点的学习,培养学生的实验操作技能,提升学生的综合及创新能力,建议纳入高年级综合化学实验课程。     

应用化学专业实验教学改革与学生科研能力培养的探索

对应用化学专业实验教学改革以及学生科研能力培养进行了探索, 结果表明, 通过改变教学观念、精选实验内容、采用自主学习教学模式、引入教师科研成果、构建综合实验平台, 可以有效提高学生的创新能力和科研能力。     

践行宽容失败理念 开发实验失败之教学价值

引导教师审视实验失败(失误)的教学价值,营造出宽容失败、善待挫折、鼓励成功的氛围。通过建立"错误病历"和"会诊"制度、提供实验补做条件、改进新设实验项目、建立"实验失败探索—科研训练—毕业设计"互通机制、在实验失败中寻找科研灵感并孵化研究课题等措施,初步建立起实验失败中的教学资源的开发机制。     

生物材料类大学生创新实验初探

为促进大学生积极参与国家大学生创新性实验计划项目,我院特推出“学业导师制”的管理模式,组织本科生按兴趣参加“科研训练”,并以科研小组为单位组织申报。以培养科研兴趣、加强科研训练、提高科研素养、实现科学理论与实验操作相结合为目的,就生物材料类项目的申请、组织实施、成果展示等方面提出相应的实施方案。     

有机化学实验教学对科研素养的培养——"思想实验"和基本科研能力的培养

我们借用了"思想实验"的概念,让学生结合已经学到的理论知识和基本操作技能,在动手进行实验前沙盘推演,想象完整的实验过程以及可能发生的现象和对应的处理操作,并把"思想实验"融入到ChemDraw软件使用、PPT制作、专业文献检索、归纳和阅读以及表达能力等基本科研能力的培养当中。本文详细介绍了我们在有机化学实验教学中利用"思想实验"培养学生科研素养方面的一些探索。     

化学科研基础与创新实验课程建设的探索与实践

大学生的科研能力训练和创新能力培养是大学本科教学的核心问题之一。化学实验教学是实现全面化学教育最有效的形式,对学生科研素质和创新能力的培养至关重要。课程团队将本院科研与实验教学有机结合,提升了实验教学梯度和深度。本文主要从课程定位与目标、课程团队建设、课程内容建设、课程实施与评价等方面介绍课程建设情况。经过近十年的探索与实践,该课外科研实验课程教学在人才培养、教改和科研等方面均取得了不错的成效,有效地促进了实验课程改革。同时,针对课程中的不足,本文提出进一步的改进方向与措施,并对未来做出展望。     

实践教学过程中培养大学生科研素质的初步探索

地方院校大学生科研素质整体水平普遍不高,在实践教学过程中探索提高大学生科研素质是实现人才培养目标的重要途径之一。以池州学院为例,结合作者自身的教学、科研经验,提出了一些具体改进措施,以期为普通地方本科高校相关专业的实践教学探索提供参考。通过开展专业情感教育、重组和优化实验教学内容激发学生参与实验的激情,通过重视基础实验、开设探索性、综合性实验项目,采用实验教学与科学研究相结合的教学模式,吸收本科生参与科学研究,加强毕业论文环节教师的引导作用,旨在培养和提高学生的实践能力和创新能力,培养学生基本的科研能力。