近日，化材学院柏一慧课题组在美国化学会旗下化学教育顶级期刊 Journal of Chemical Education 上发表题为“Development of a Comprehensive Undergraduate Organic Chemistry Experiment within a CDIO-PBL Framework: Synthesis and Fluorescence Sensing Applications of 3-Cyano-7-diethylaminocoumarin”的教学研究论文。Journal of Chemical Education 创刊于1924年，是美国化学会（ACS）旗下专注于化学教育研究的旗舰期刊，被SCI、SSCI双检索，在全球化学教育领域享有极高声誉。

当前化学教育对跨学科创新型人才的培养提出了更高要求。然而，传统有机化学实验教学内容往往局限于常规合成与表征训练，缺乏真实问题导向和学科交叉整合，学生难以建立“结构—性质—功能/应用”的系统思维。如何改革实验教学模式，将理论知识与工程实践、创新能力有机融合，成为化学实验教学改革的关键课题。

针对上述挑战，该研究以3-氰基-7-二乙氨基香豆素的合成及氰根离子检测为核心，在教学框架层面，将问题驱动的探究内循环与工程思维导向的系统外循环有机融合，构建了CDIO-PBL（构思→设计→实施→运行—问题驱动学习）双循环教学框架，形成“分子设计→合成→表征→功能评价→器件应用”的全链条闭环学习路径；合成策略层面，采用氯化胆碱/盐水低毒催化体系替代传统催化剂，在温和条件下实现高效合成，兼顾绿色化学理念与教学可操作性；应用导向层面，指导学生完成从探针合成到便携式荧光试纸条制备的全流程，结合智能手机与开源软件实现可视化半定量检测，强化了“学以致用”的实践导向。

该工作所提出的CDIO-PBL双循环框架具有较强的普适性和可推广性，为有机化学实验课程从“技术训练型”向“能力培养型”转变提供了可借鉴的范式。审稿人高度评价了该项目的设计理念、跨学科整合深度及对学生高阶思维能力的培养意识。化材学院化学专业本科生陈彦泽为第一作者，2024届研究生游明雪以及化材学院本科生徐佳煐、陈禹诺、蒋柳翔为共同作者，柏一慧教授为论文通讯作者。

该工作得到了国家级一流本科课程（第三批）建设项目和浙江师范大学2025年度教学改革项目（项目化教学改革专项）的支持。

编辑：武艳