大型仪器实验课程是化学类本科教育中实现理论学习与实践技能有效衔接的关键环节，但受限于仪器结构复杂性与跨学科知识的综合要求，传统教学模式难以有效激发学生的学习兴趣与参与积极性。本文以“融仪于境，创学于行”为理念，提出了一种以学生为中心的虚实融合教学模式。通过沉浸式虚拟现实(VR)技术与报废仪器配件相结合，直观展示仪器结构与原理；以科学家视角的角色扮演，引导学生探索仪器发明与应用的历史情境；结合实际科研课题实施项目化教学，使学生在解决真实问题的过程中培养科研思维与综合实践能力。教学实践表明，该模式显著提升了学生的学习兴趣与主动参与度，为培养具备跨学科视野和实践能力的复合型化学人才提供了有效途径。

冷热现象是人类最早观察和认识的自然现象之一。在自然界的能量转化现象中，化学能与热能的转化是常见形式之一。现代社会中，有很多相关应用给大众生活带来了极大的便利。本科普实验秉承着“应用化学，安全至上，造福社会”的理念，旨在通过简单的实验，激发普通大众对化学的兴趣，帮助他们正确认识化学，了解化学反应可能存在的安全风险，并培养其正确的安全意识。实验围绕化学反应中两个特征鲜明的反应：吸热反应(氯化铵与氢氧化钡反应)和放热反应(发热包与水反应)，针对不同知识背景的受众，设计了不同的呈现形式(如趣味实验——气球捏捏冰、情景剧——碘-淀抱抱乐)，在幼儿园、中学和社区开展了多场主题科普教育活动。实验通过这些活动向大众展示了化学能与热能之间相互转化的奇妙现象，普及了相关安全常识，使不同的受众真切地感受到了化学的无穷魅力，同时也提高了他们的安全意识。

随着人工智能技术的快速发展，其在化学教育中的应用已成为教育变革的核心驱动力。本文以卤代正丁烷合成实验为例，基于南开大学AI创新平台(NK-GeniOS)，构建了红外光谱智能识别与教学辅助系统。通过单调性抗锯齿优化法实现了对于图片形式的红外谱图中产品及杂质红外吸收峰的快速准确识别，通过设计分析Agent与评价Agent的多智能体协同机制，系统实现了对实验数据的精准解析与个性化反馈，解决了传统教学中谱图解读依赖教师经验、缺乏实时指导的痛点。此外，通过组建项目小组，以“研究-汇报-讨论”的模式实现了实验教学的分层赋能，不同层次的学生都能有所收获，并极大地激发了学生的科研兴趣，79%的同学开始愿意参与到类似的研究中，参与翻转课堂的意愿也从20%提高到71%。

厨余垃圾的不当处置会造成土地和水资源的污染，随着垃圾分类政策在全国的推行，有效处理厨余垃圾成为解决环境问题的热点议题。厨余垃圾黏度的大小可直接影响处理设备的选型和工艺参数确定。将厨余垃圾的黏度测定作为实际应用案例引入物理化学实验教学，结合实际改进实验，对不同组成厨余垃圾的黏度值进行测量，考察含固率、转子型号、搅拌速度选择等对黏度值的影响，为厨余垃圾处理设备选型及工艺参数选择提供理论依据。改进后的实验可以强化学生学以致用的意识，增强对工程问题的综合性和复杂性的认识，启迪学生对厨余垃圾资源化利用的探索思考，实现基于“双碳”和绿色环保的创新思维学科素养培养，增强社会责任感。

为解决当前分析化学实验教学中常出现的“重结果达标、轻过程规范”问题，本教学团队开展了将标准化理念融入分析化学实验课程的教学实践。在内容层面，教学团队制定了统一教案，明确了教学重难点、讲解逻辑及操作规范；在实践层面，推行“虚拟仿真预习+学生自查”相结合的沉浸式教学模式，助力学生从“机械模仿”转变为“主动规范”。同时依托预实验以规避潜在教学风险，配套提供评分标准；在考核层面，以过程性评价为核心，细化了操作与数据结果的评分标准，引导学生重视实验全流程的标准化。教学实践表明，该方法不仅提升了学生实验操作的规范程度与数据质量，还改善了分析化学实验教学的整体质量，为实验课程教学改革提供了有益思路。

课程思政的有效融入是教学质量提升和高素质人才培养的关键。我们以“电动势法测定化学反应的热力学函数”这一实验项目为例，构建了一次深入的实验探究与思政教育相结合的教学实践活动。通过对电动势测定原理和方法的探讨以及反应热力学量的导出，学生们不仅深化了对相关基础理论知识的理解，提升了他们解决实际问题的实验技能和创新能力;同时强化了学生的家国情怀以及责任担当意识。

微塑料污染已成为全球环境问题，将其转化为碳量子点为污染治理提供了创新思路。本实验采用水热法和灼烧法制备碳量子点，并对其光学性能进行系统分析。同时，研究了Fe³⁺对碳量子点荧光效果的影响。实验内容涵盖了制备、性能分析及Fe³⁺检测等，操作简便，融合了有机化学与环境化学，增强了实验的趣味性与教育价值。