以创新人才培养为导向的无机及分析化学实验课程体系建设与实践

以培养创新型人才为出发点,针对一年级本科生在无机及分析化学实验教学中存在的问题,探讨了从“以教为主”转变为“以学为主”的课程体系建设与实施情况。通过优化课程体系、拓展培养模式、强化平台建设等手段,在引导学生主动探究、独立思考、掌握科学研究方法等方面取得了一定的成效。     

希托夫法测定离子迁移数实验的教学改革研究

希托夫法是物理化学实验中测定离子迁移数的传统方法。在教学实践中发现,传统实验装置及操作方法易因待测溶液对流、扩散或人为操作失误等问题导致测定的离子迁移数不准确,因此有必要改进该实验的装置和操作方法。本文提出通过调整测量装置中U型迁移管的玻璃活塞数量,改进装液、溶液收集、滴定操作等实验步骤,降低实验操作难度,增加同批样品的滴定分析次数,提高实验结果的准确性。同时减少近70%的废液产生量,降低了教学成本,减少了环境污染。本研究能够激发学生的实验研究创新意识,促其建立污染物减排的环保观念。     

基于一流课程建设的分析化学实验教学改革与实践

分析化学是化学的四大基础课程之一,通常包含化学分析和仪器分析两门课程。我校自1983年建系以来即面向化学类专业开设了与理论课程向对应的分析化学(含仪器分析)实验课程。面向目前我校的化学和应用化学专业的学生,我们以精选教学内容、设计渐进式课程和采用多维度教学模式为主要改革方向,建设分析化学(含仪器分析)实验一流本科课程。     

乙醇分子内及分子间脱水反应机理的计算化学实验研究

介绍了一个面向大三下或大四上本科生的计算化学探索性实验。通过研究乙醇分子内及分子间脱水反应机理,从分子水平理解醇脱水反应过程中酸催化剂的作用机制和反应的能量路径。通过本实验,使学生初步掌握量子化学计算通用软件高斯(Gaussian)的使用方法,掌握结构优化、频率计算、过渡态搜索等基本计算操作,并学会采用量子化学计算手段来研究化学反应的基本过程,为将来科研工作打下重要基础。     

本科化学类专业化学实验教材中的分析仪器

梳理了部分国内综合性院校本科化学类实验的课程设置及所用化学实验教材,同时简单介绍了科学仪器的分类。针对各类化学实验教材中分析仪器部分的内容重复、更新不及时、深度不够等问题,提出了解决方案,希望能对今后化学实验教材的编写提供不同的视角和有益的借鉴。     

手性毛细管电泳实验中手性选择剂取代度的影响研究

针对手性毛细管电泳实验“手性药物氧氟沙星对映体的分离检测”的教学过程中,发现手性选择剂取代度对实验结果具有重要影响,详细研究了一系列不同取代度的羟丙基-β-环糊精对氧氟沙星对映体分离效果的影响。研究结果表明：对映体的分离度随取代度变化显著,且取代度DS=7.9时分离度最佳。依据取代度的测定方法,对市售羟丙基-β-环糊精的质量进行评估,以确保手性毛细管电泳实验结果的稳定性和良好的教学效果。     

“铁盐+空气”催化氧化体系在绿色交叉偶联反应中的应用——推荐一个本科生科研训练项目

为深入开展创新创业教育与实践,培养学生创新创业能力,提高本科生人才培养质量,进一步推动创新创业教育改革,南开大学开展了“国家级大学生创新创业训练计划”项目。化学学院结合学科自身特点,践行科教融合、理论联系实际的培养方法,不仅能够引导本科生积极参加科研训练,还能将本科生的创新结果应用于实际生产中。实现“科研反哺教学”与“教学支撑科研”这样一个相互补充、相互促进的统一体。本文介绍了一组比较典型的本科生参与“国创”项目的例子,从项目准备入手介绍了该“国创”项目的具体实施过程、同学们所遇困难及收获心得等,希望将我们积累的一些经验与化学相关专业的同学分享,助力他们更好地完成创新项目。     

基于OBE理念的物理化学实验教学改革与实践——以平顶山学院为例

针对当前物理化学实验教学中存在的问题,从课程目标的制定、应用型课程建设、课程资源建设、评价体系的重构等方面提出以学生为中心的OBE (Outcomes-based education)理念教学实施方案,结合实际案例,将OBE教学理念融入到课前导学、课中实操和课后强化训练中,发挥了学生的主观能动性,学生的综合创新能力得到提升,教学效果明显改善。     

理论与实验相结合，培养化学创新人才——以气相色谱法分析醇系物实验为例

基础化学实验教学中,学生易由于对相关化学原理理解不足等原因处于被动学习状态,影响实验教学效果。理论化学研究可以直观形象地给出基础化学原理中涉及但无法直接观测的物质之间的相互作用,物质内部电子的运动规律,光、电与分子或分子中电子的相互作用等微观尺度的信息,将抽象的原理和理论教学内容形象化,加深学生对基础化学原理的理解。本文以气相色谱法分析醇系物实验为例,介绍团队将简单理论化学计算融入到基础化学实验教学中,为提高教学质量、实施创新人才培养而采取的举措和实施效果。学生在完成传统实验内容的同时,利用密度泛函理论研究醇系物与吸附材料的相互作用,并完成对计算结果和实验数据的分析和讨论等研究性任务。学情分析表明,该尝试有效地激发了学生学习基础化学理论的热情,加深了他们对化学理论的理解,也培养了学生分析问题、解决问题的能力,提高了实验教学效果,为拔尖创新人才的培养保驾护航。     

矿物基环境修复材料制备及应用的综合性实验设计

为促进“研学结合”,增强学生实际操作能力,依托于化学实验平台设计了“矿物基环境修复材料制备及应用”的化学综合实验。实验内容包括改性沸石材料的制备、表征和应用探索。实验由教师科研成果转化而成,已在本校环境化学综合实验课中进行教学实践,该实验可以使学生掌握文献调研、材料制备与表征、性能分析、数据处理等重要技能,锻炼学生综合实验设计和思维创新的能力,激发了学生探索环境修复材料前沿知识的兴趣。