在我国科技发展需求和新百年时代变革的背景下，特别是国家正在经历从“制造大国”向“制造强国”转变的历史性跨越期，探讨了仪器分析课程的新使命，即从基础化学教育的层面为培养学生的创新意识和创造能力提供指引，为国家的仪器设备产业化发展提供一定支撑。为实现这一宏大艰巨的新使命，在仪器分析教学过程中应突出仪器分析的“顶天立地”的特征以及其在化学教育中连通化学中各个分支和其他学科中所处的重要地位，仪器分析的教学也为智能制造教育提供了极好的切入点。同时本文分析了当前仪器分析教学所面临的挑战，即新时代的仪器分析课程如何培养出不但要能真正理解仪器、会使用仪器，而且要具有能创新制造仪器并能发展相应产业的新一代人才，以使教学能更好地适应社会发展趋势和国家战略需求，并指出在教学实践中迎接这种挑战的方法。

分析了当前高校实验教学示范中心数字化信息建设方面存在的问题，阐述了教育数字化在化学实验教学改革和教育中的意义，结合本校化学实验中心的实际情况，总结了中心围绕数字化信息平台、数字化教学资源、数字化教学模式三个层面进行的数字化建设与探索。搭建了导向清晰和结构立体的化学实验安全、系统先进和综合创新的虚拟仿真、内容丰富和形式多样的化学基础实验等数字化教学资源，构建了线上线下混合式化学实验安全、理论课+线下实验课+虚拟仿真实验+慕课四维一体实验课程教学模式，取得了一定成效，将为同类高校实验室数字化建设提供参考。

光催化还原二氧化碳(CO₂)是一种有望解决全球能源与环境问题的方法。寻找在CO₂转化方面具有高活性和高选择性的催化剂受到了广泛关注。本研究采用简单的水热法合成了超薄氮掺杂的BiOBr纳米片。系统的实验结果表明，氮掺杂降低了BiOBr纳米片的厚度并增加了其比表面积。此外，光生载流子迁移效率和CO₂吸附能力显著增强，从而提高了光催化还原CO₂性能。实验结果表明，2N-BiOBr具有最佳的催化性能，反应在水中进行时，CO的生成速率为18.28 μmol·g⁻¹·h⁻¹，是纯BiOBr的三倍，且CO选择性接近100%。利用原位FTIR和DFT模拟研究了潜在的光催化机制。机理研究表明，氮原子取代氧原子作为吸附中心时，相比于O―H，BiOBr对CO₂的吸附选择性显著增强，并促进了关键反应中间体的形成。本研究为高效光催化材料的制备与开发提供了新的视角，并为光催化技术在能源与环境科学中的应用提供了理论支持。