地方高校“融合-分流”驱动的拔尖人才培养模式探讨与思考——以湖南师范大学化学化工学院为例

创新是时代的主题,而高校是创新人才培养的阵地。地方高校创新人才培养模式的探讨有着十分重要的意义。湖南师范大学化学化工学院在理工教融合的基础上进行分流培养,不但可以将具有科学家潜质的学生培养为"科研的拔尖创新人才",又能将具有教育情怀、对教学有独特兴趣和独到见解的学生培养成"化学教学拔尖创新人才"。这种化学特色拔尖创新型人才培养模式将极大地推动地方高校的人才培养。

打造教师教学发展共同体,多校共上一堂课——“大学化学实验课程群虚拟教研室”教研活动初探及成效

介绍“大学化学实验课程群虚拟教研室”在创新教研形态、加强教学研究、共建优质资源以及开展教师培训等方面开展的一系列工作及取得的初步实效。重点阐明了“多校共上一堂课,共享教学云资源”的示范教学直播课活动的教研形式以及教学内容的选取原则。

化学本科生课外阅读的现状与思考——基于湖南省属六所高校的调查

基于2003年和2013年对湖南省6所高校化学本科生开展课外阅读情况的调查,于2021年再次开展了同质性调查和对比分析,发现化学专业在校大一到大三学生中存在课外阅读量下降、不重视期刊阅读、忽视图书馆借阅功能等问题。据此提出新生教育突出引导、课堂教学加强渗透、课外创新养成习惯和社团活动以赛促读等策略和建议。

Ag_(2)SO_(3)/AgBr复合材料的制备及对亚甲基蓝的光降解——推荐一个高等师范院校化学创新实验

采用沉淀-原位化学沉积法制备了Ag_(2)SO_(3)/AgBr复合材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对样品进行表征,考察了样品对亚甲基蓝溶液的可见光催化降解性能。该实验现象明显,可操作性强,便于学生系统掌握光催化实验技术,且与学科前沿知识和中学化学中沉淀溶解平衡知识点密切联系,可激发学生内在学习动机,自发建立大学化学与基础教育的有效衔接。要求学生通过不同维度对该实验进行创新改进,进而培养化学师范生的创新思维和创新应用能力。

退役NCM333正极材料热化学还原转化过程研究

锂离子电池日前的爆发式增长使之将在未来的3~5年内面临大量的“退役”问题。退役锂离子电池尤其是退役正极材料的高效、可持续的回收利用,是实现新能源产业碳达峰和碳中和目标的关键。主要研究了玉米秸秆对退役正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)(NCM333)中有价金属的热化学还原过程,通过调控转化高价金属,选择性回收金属盐及单质,避免传统回收过程中化学试剂的添加,同时利用退役正极材料中的过渡金属特性,对玉米秸秆进行催化重整产气。使用X射线衍射仪、X射线光电子能谱等仪器分析热解后的正极材料和玉米秸秆,结果表明,玉米秸秆热解、气化产生的还原性气体和生物碳破坏了正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)中的高价金属—氧键,降低Ni,Co和Mn的金属价态,同时将Li转化为Li_(2)CO_(3)。不同的热解温度得到了不同的热解产物,较高的温度更易得到Ni-Co合金及MnO。热解还原过程中正极材料中的过渡金属对玉米秸秆热解来说是良好的催化剂,可以降低热解反应的所需温度,提升碳热反应的可能性,从而实现“废物+废物=资源”的目的。该工艺可以在不外加还原剂的情况下高效、高选择性和无污染地梯度回收有价金属,不仅提供了一条绿色可持续发展的退役锂离子电池回收路径,也为生物质的催化重整提供了一种成本低廉的催化剂的选择。

物理化学实验改进:原电池电动势与液接电势的测定

本文针对原电池电动势测定实验中被忽略的液接电势,设计了一套测定原电池总电动势的实验装置,将其纳入实验内容,并引入液接电势、可逆电池电动势与原电池总电动势的关系的探究。改进装置简单、成本低,所测液接电势具有较好的稳定性、重现性。改进后的实验更完整、真实地体现了原电池总电动势的组成,而并非仅局限于可逆电池电动势的测定,有助于学生建立完整、正确的原电池认知和电化学知识体系。此外,测出的浓差液接电势可应用于离子迁移数的计算,将电动势法测离子迁移数融入教学,实现课程融合,提升学生对知识的综合运用能力。

国内主流物理化学教材中视觉表征的评价研究——以南京大学主编《物理化学》第六版为例

以高等教育出版社2022年出版的南京大学第六版《物理化学》为研究对象,借鉴Gkitzia等人开发的分析框架,运用内容分析法对教材中的视觉表征进行分析。从表征的类型、表征与文本的关联情况、合适的标题和表面特征注释四个维度对教材进行编码分析评价。研究发现:(1)在表征类型方面,存在符号、宏观、微观、多种表征四种形式,但是没有出现多重、多类表征。其中符号表征(72.85%)比例较大,且超过其他几种表征类型的总和,而宏观表征(3.31%)、微观表征(5.63%)明显较少,其中多种表征(18.21%)主要是“宏观-符号”和“微观-符号”的组合。(2)在表征呈现方面,总体质量较高。具体表现为98.34%的视觉表征和文本完全相关并有连接,98.34%的视觉表征有合适的标题,97.68%的视觉表征有清晰的表征注释。最后讨论了研究结果对于物理化学教学的启示。

基于生物基松脂资源的基础化学核心知识案例教学研究

松脂的研究属于化学学科中生物质转换与精细利用这一专门研究方向。随着对松脂研究的深入,尤其是对松香和松节油的深加工研究,松脂资源在日常生活中应用更为广泛。本文从问题角度出发,以“结构一性质一用途”为主线,以“松林资源的保护与可持续开发”“羧酸与松脂”作为教学案例,研究生物基松脂资源作为基础化学核心知识在化学教学中的应用。通过对松脂资源核心知识的学习,延伸学生的化学学科核心概念知识;围绕问题学习松脂资源的可持续加工与利用,提升学生在真实情境中解决问题的能力;通过对松脂蒸馏实验的学习,提升学生自主设计探究实验的能力。

中学化学知识不确定性的教育价值及其实现

知识往往具有不确定的属性,而中学化学教学中往往剔除了化学知识的不确定性,仅强调其确定性。若是能在中学化学教学中回归知识不确定性属性,则有助于未来科学的繁荣,为教师提供教学空间,激发学生的探究欲望,促进师生协同发展,从而突破中学化学知识确定性教学的局限性。为了实现中学化学知识不确定性的教育价值,可以在课堂上正视知识的不完备,明确知识成立的条件,注重化学教学的思维发散,促使评价方式的多样性。

湖南省高中化学实验教学情况调查与分析

通过对演示实验、学生实验的开展及学生实验分组人数、教师的教学方法4个方面调查结果的统计与研究,深入了解了我省普通高中实验教学现状,并分析了现存实验教学中存在的问题及影响因素,为进一步改进我省普通高中化学实验教学及提高实验教学质量提供依据。

大学化学实验用氟离子选择电极的再生处理研究

本文介绍了氟离子选择电极使用性能的判断方法,对报废氟离子选择电极的敏感膜、内参比溶液和内参比电极进行更换或再生处理,再生处理后的电极性能接近正常电极的测定性能,可以满足实验测定需要,成功实现了报废氟离子选择电极的再生。

全无机钙钛矿量子点的疏水改性及LED应用——推荐一个本科生综合化学实验

介绍一个综合化学实验——全无机钙钛矿量子点的疏水改性及LED应用。我们以三甲基氯硅烷和莫来石纤维增强SiO_(2)气凝胶的疏水性和韧性,获得疏水SiO_(2)气凝胶,随后以该疏水SiO_(2)气凝胶吸附全无机钙钛矿量子点形成CsPbX_(3)@SiO_(2)气凝胶复合材料。通过接触角、红外光谱、X射线衍射等表征手段证实SiO_(2)气凝胶的成功改性,并制作了LED器件。本实验涉及材料的合成、表征和应用,可作为化学和应用化学专业学生的综合化学实验,有助于提高学生的科学素养,激发对科学研究的兴趣。

2013年湖南省高考化学学科考生水平评价及教学建议

2013年湖南省高考理科有效考生共有180578名,化学试题满分100分,全省考生平均分为41.72分,差异系数为0.41,化学总分分布曲线接近正态分布,及格率、优秀率和良好率等数据均偏低,说明化学学科高分考生偏少,由此可见,湖南省中学化学教学还存在较大的发展空间。从化学试题的结构看,2013年化学试题涉及考试大纲必考的全部五项内容和选考的三个模块,即化学与技术、物质结构与性质、有机化学基础;题型分为必考单选题7个(42分),必考非选择题3个(43分),3个选考非选择题中选其一(15分);以考查基础知识为主题的选择题的得分率为58.01%,3个必考非选择题的总得分率为30.19%。示范性与非示范性中学考生在考核目标层次的差别由"了解"到"综合应用"逐步增大,尤其是在选考题综合应用层次表现上,两者呈现显著差别。从典型试题分析来看,本报告分别从分析和解决问题能力、接受和整合信息能力、实验和探究能力等能力层面,选取了四道典型试题(第12、26、27、28题),择要分析了考生答题的优点和不足,从中发现了化学教学中存在的某些问题。基于以上分析,本报告对中学化学教学提出了四点建议:以课程标准为指导,加强化学教学的基础性;以考试大纲为依据,增强化学教学的针对性;以思维训练为重点,提高化学教学的有效性;以能力培养为目标,提升化学教学的实用性。

对化学师范生使用微信公众号情况的调查与研究

在互联网+背景下,互联网络在各行各业得到广泛应用。本文首先通过对化学师范生使用微信为专业学习服务的情况调查,结果显示化学师范生的教师职业意识仍有待提高。在此基础上,对高校如何将微信公众平台用于提升化学师范生教师职业意识提出建议和展望。

PBL协同翻转课堂下的元素化学教学——以卤素含氧酸及其盐的课堂教学为例

针对“知而后行”传统课堂教学模式在元素化学教学中存在“教者吃力,听者乏味”的教学现状,以“卤素含氧酸及其盐”的教学设计为例,设计情境问题,通过PBL(以问题为导向)教学法协同翻转课堂,实施以学生为中心的“知行合一”教学模式。本教学实践为卤素章节的翻转课堂教学改革提供了流程再造、范式重建和模式创新的思路。

高考化学情境化试题素材分析与启示——以近十年化学高考全国乙卷为研究对象

对近十年化学高考全国乙卷的情境化试题进行统计,并从情境化试题的育人功能、素材来源、呈现方式、情境与问题的整合度4个维度综合分析情境化试题的特点。研究发现,近十年化学高考全国乙卷的情境化试题具有占比高、落实“五育并举”教育方针、情境素材来源广泛且发生明显变化、呈现方式越来越丰富、情境与问题整合度越来越高的特点,这些特点在2017版《普通高中化学课程标准》出版后更加明显。此外,情境化试题遵循“一核”“四层”“四翼”高考评价体系,在育人功能上,突出“一核”功能;在情境素材来源和呈现方式上,考查“四层”内容;在情境与问题整合度上,落实“四翼”要求。

中新两国新版高中化学课程标准比较研究

本研究以中新两国最新版的高中化学课标文件为研究对象,从课程理念与目标、课程结构、课程内容、课程评价四个方面对中新高中化学课标进行比较,发现:(1)中国化学课程目标关注学科核心素养,新加坡注重综合性的科学素养;(2)两国课程结构都注重选择性和基础性,但新加坡学生的课程选择自由度更高;(3)中国化学课程内容的深广度略小于新加坡,关注基础知识的理解能力;(4)两国课程评价方式多样化,注重将过程性和终结性结合,但新加坡评价方式细化程度高,考察实验能力的方案详尽。

电化学氢气制备耦合无机化学品电氧化的研究进展

电化学水裂解制备氢气因其固有的优势受到了广泛关注.然而,阳极氧气析出反应动力学缓慢、能耗高,极大地限制了其应用.与氧析出反应不同,一些无机化学品的电氧化无论是热力学还是动力学上都更易发生.因此,耦合氢气析出反应和无机化学品氧化在提高电化学制氢效率方面表现出巨大潜力.与氧气析出反应相比,无机化学品氧化可以显著降低过电位.同时,还可以在阳极去除污染物或制备高附加值化学品.本综合评述总结了电化学制备氢气耦合无机化学品电氧化方面的研究进展.首先,介绍并讨论一些具有代表性的无机化学替代品,如含氮的肼、一氧化氮以及含硫的硫化氢、二氧化硫等,其可以实现在很低的电压下制备氢气并且从根本上避免氧气的产生.另外,引入电化学中和能能够进一步降低电化学制备氢气电解槽的槽压,甚至可以实现在制备氢气的同时输出电力.最后,对该领域面临的挑战以及未来发展进行了展望.

微型分析化学实验教学与“两型社会”观教育

建设资源节约型和环境友好型社会是实现社会经济可持续发展的必由之路,需要全社会的参与。微型分析化学实验是分析化学实验教学改革的趋势之一,也是在化学专业教学中实施创新教育和素质教育的重要途径和内容之一。论文阐明了"两型社会"建设的重要意义、微型分析化学实验的积极作用以及开展微型分析化学实验教学的一些做法。相关工作有助于提高学生的综合素质,为"两型社会"建设做出应有的贡献。