【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202401080
蝙蝠以大毒王闻名于世,却是人类实实在在的良师益友。它具有控制害虫、种子传播、植物授粉等不可或缺的生态作用和巨大的经济价值,且在健康长寿、生物仿生等方面具备重要的研究意义。作为唯一会飞行的哺乳动物,人们对它的观察与研究从未停止。蝙蝠声纳系统的发现见证了人类探求真理的曲折历程和顽强精神。蝙蝠拥有“心眼”这样的超能力,人类依据其回声定位和形体结构制造出蝙蝠机器人,未来应用及发展前景非常广阔。蝙蝠还是中国福文化的代表,值得我们永远颂扬。论文讲述了蝙蝠的优缺点、身体结构、生活习性和夜视能力以及蝙蝠机器人的相关知识,旨在引领学生全面辩证地看待蝙蝠的问题,培养学生的思辨意识和能力,体会仿生学的奥妙,传承中华传统福文化思想精髓,树立人与自然和谐共生的发展观。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309092
现行的实验教材中缺乏双核桥联配合物合成的实验,关于仲胺合成和Cu(II)氧化性的知识也较少。本实验从有机化学理论知识中的基本反应出发,设计了两条路线合成目标仲胺配体,即基于亲核取代反应的路线一和亲核加成缩合-还原的路线二。运用配位化学原理及有机化学中的共轭驱动效应,使弱氧化性的Cu(II)将仲胺氧化成共轭的芳香亚胺(希夫碱)结构,同时利用希夫碱的配位作用和氯离子的桥联配位作用形成稳定的氯桥联双核Cu(I)配合物。为适应普通高校的实验教学条件,本实验还设计了一套操作简单、现象直观的Cu(I)配合物中铜离子价态的鉴定实验。本实验所涉实验原理既包含基础化学反应知识,又体现最新的科学研究成果,反应条件温和、实验现象直观、重现性好、收率高,能有效提高学生的综合实验操作技能,锻炼学生的有机合成、配位合成能力。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412118
“从红辣椒中提取辣椒红色素”是天然产物化学课程教学中设置的一个综合性实验,实验步骤包含了辣椒红色素的提取、分离及纯化,涉及到多个实验影响因素,以及昂贵仪器的使用、教学学时的限制等难题。数字化教学设计的有效融入,不仅让学生可以提前对路径进行优化,也可加深对实验理论的理解以及实验内容的掌握。数字化设计内容主要包含两个方面:一是采取线下“分段式”数据采集,利用数学建模对提取温度及溶剂、展开剂及洗脱剂比例配置、柱层析硅胶的高度等因素进行数值模拟,学生可通过设置不同条件数值,对预测结果进行分析,并继续进行条件优化;二是利用虚拟仿真技术,实现实验结果的动态可视化展示,帮助学生进行回流等实验装置的搭建,以及高效液相色谱(HPLC)等仪器的操作,该部分教学评价将会根据实验结果以及操作的重复次数进行自动评分。数字化设计将充分调动起学生的主观能动性,在保证有效成分活性的同时,也能提高对植物利用与保护的意识,建立起环保理念。
