基于航空航天专业育人特色，打通无机化学原理和无机元素课程建设的知识体系融合通道，利用STEM教学理念打造内涵式新质无机化学教学体系，解决目前存在的无机化学教学难点和痛点，提高课程的两性一度，为新时代化学人才的培养提供课程支撑。

基于淀粉糊化机制低温合成了四方相BaTiO₃粉体。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对合成粉体的形貌、物相进行表征；在超声条件下，以系列典型染料为降解对象测试BaTiO₃压电催化性能。结果显示，煅烧温度为600 ℃时即可获得四方相BaTiO₃粉体，且随着温度的提升，结晶度逐渐增加；当煅烧温度为700 ℃时，合成的BaTiO₃粉体尺寸分布均匀，分散度良好，呈现类立方体状；在超声驱动下，BaTiO₃降解罗丹明B、刚果红、甲基橙染料时均展现出良好的效果，反应速率常数分别为1.090×10^-2、1.113×10^-2、1.084×10^-2 min^-1，并以降解刚果红为对象揭示其压电催化的机理，即空穴和超氧自由基是降解过程中的主要反应物质。

利用碳空位缺陷有序化策略构筑了多层六方孔洞MXene电极材料，在软包超级电容器中实现了高比容量和高能量密度水系钾离子存储。该电极材料具有较大比表面积的三维六方孔洞结构，为储钾提供了更多的活性位点。结合六方孔洞内壁新暴露的钛原子的化合价变化引起的赝电容效应，阐明了多层六方孔洞MXene水系钾离子超级电容器比容量提高的内在原因。通过密度泛函理论计算多层六方孔洞MXene对钾离子的吸附能，并结合电化学储钾性能实验及动力学分析，确定了钾离子被吸附的最佳位置，得出了钾离子的吸附规律。通过定量分析多层六方孔洞MXene中电子的能带结构和差分电荷密度等电子传输规律，揭示了其水系钾离子超级电容器具有高电导率和良好倍率性能的内在机理。

胶体金作为商业化的即时检验POCT (point-of-care test)免疫层析技术中最广泛的标记物之一，具有显著的颜色特征，后期无需可视化改造，且形态稳定、环境友好。本文试纸条制作过程简单，不需要大型贵重仪器。采用柠檬酸三钠还原氯金酸制备胶体金，将胶体金标记在新冠病毒的核衣壳N蛋白抗体上，通过在免疫层析试纸条可视区形成类似三明治结构的抗体-抗原-抗体夹心复合物，并以此复合物的红色检测线作为新冠病毒的定性分析依据。该检测方法裸眼可测、操作简单、且快速(10 min)、灵敏(检测限为0.5 ng·mL^-1)、低成本(每条不超过5元)。实验过程可以引导学生体验生命体系中抗原抗体相互作用引发的特异性生命化学反应，激发学生对化学、生物、生命科学和纳米材料等学科相互融合的可视化快检技术的浓厚研究兴趣。

围绕以学生发展为中心的创新人才培养目标，我们在多年持续教改和探索基础上，提出了“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学。要求学生在完成既定的综合实验基础上，针对实验过程中发现的问题，自主设计探究方案，进行个性化实验探究；同时，将研究生组会研讨模式融入到本科生实验教学中，增设方案答辩环节，实现“一生一方案”的教学。该教学方法实施以来，成效显著，不仅激发了学生学习兴趣和实验潜能，锻炼了实验思维和知识运用能力等综合实践能力，而且开启了对求异思辨、创新能力的培养，教学模式得到普遍欢迎和首肯。

本案例以解决传统Fe(OH)₃胶体电泳实验中存在的胶体废液浪费、缺乏探究性以及思政育人难融入等局限为出发点，通过发展胶溶法、引入表面带不同电荷AgI胶体制备及其带电性质自主判断环节，守正创新，赋予该实验项目以资源节约、绿色环保、富有探究性等特色。尤其重要的是，本案例通过综合采用任务驱动自主学习、翻转课堂、研讨启发等多种教学模式，将经典基础物理化学实验与提高我国数量巨大但来之不易的钢铁资源的循环利用率和改变学生对胶体带电性质的固有认识有机结合起来，在潜移默化中弘扬/培育了学生“绿色”化学理念、可持续发展责任担当、科学辩证思维素养以及创新精神等。本案例已初步推广应用于本校的胶体电泳实验教学中，教学反响热烈，达到了专业知识、技能传授与课程思政育人相济相长的教学效果；为提升传统实验的专业育人和思政育人效果提供有益借鉴。

本实验设计了一种利用可再生能源提供的电能驱动的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料电催化升级再造策略，将废弃PET塑料成功转化为对苯二甲酸、二甲酸钾等高附加值化学品，同时联产氢气(H₂)。具体实验过程包括：首先通过水热法将PET塑料进行降解得到对苯二甲酸和乙二醇单体，随后利用自制的水滑石(LDH)催化剂将乙二醇选择性电催化氧化为甲酸盐同时阴极联产H₂，最后将反应液经酸化、减压过滤、旋蒸、真空干燥等分离提纯步骤得到二甲酸钾和对苯二甲酸产品。本实验是将科研成果引入教学的典型案例，不仅为废弃PET塑料资源的绿色升级再造提供了新思路，而且有利于培养学生的科学思维能力，激发科学研究的兴趣。

聚焦“新医科”人才培养目标，针对医学院校传统大学化学实验课程教学普遍存在的问题，从教育理念、教学内容、教学模式和评价体系四个方面对实验课程进行改革实践，创建学生主动学习、合作学习和探究学习的新模式，强调课堂内外的深度融合，探索建立中国特色的大学化学基础课程支持医学人才培养的新模式。

新农科建设背景下，将公共基础课与农业元素交融创新，优化教学方法，是推进农科特色基础课程改革的重要途径。课程组在融合农业特色教学内容，融入“农味”思政元素，构建“以学为中心”的自主、合作、探究型教学模式等方面进行了探索和实践。通过教学改革与实践，实现了化学知识与农科专业知识的有机融合，有利于提高学生解决农业领域问题的能力，为新时代农林卓越人才培养提供支撑。

“新医科”是一种从治疗为主到兼具预防、治疗、康养的生命健康全周期的医学新理念。本文依据“新医科”理念，针对《医学基础化学实验》教材中的“氧化还原反应和电极电位”部分实验进行了“医学-化学-生物”等学科的交叉、融合与创新，具体有：(1) 电池电动势的测量实验中用乙二胺四乙酸钠(Na₄Y)代替浓氨水，实现样品体系中Cu²⁺/Zn²⁺浓度的变化；(2) 氧化还原反应与电极电位的关系实验中用维生素C (Vc)的C₆H₆O₆ (氧化型)/C₆H₈O₆ (还原型)电对替代Br₂/Br⁻电对，实现不同电对氧化还原性质的对比研究；(3) 增设谷胱甘肽还原Fe³⁺的实验，实现医学热点—细胞铁死亡过程的跨界思考。通过系列改进使实验变得绿色环保和医教结合，对诠释基础化学中的“新医科”理念具有重要意义。