“新工科”背景下高校化学工程与工艺专业实践教学改革探索——以北方民族大学为例

作为理工科类院校的教学环节的重要组成,实践教学的主要目的是培养学生的实验实践动手和创新思维能力,是理论教学的有效补充,在“新工科”背景下显得尤为重要。化学工程与工艺专业的培养目标明确了要具有较强的动手实践能力和创新意识,这就要求我们在教学过程中加大实践教学的权重,因此,在此背景下如何开展实践教学成为高校教师、管理者们共同关注的方向。化学工程与工艺专业作为北方民族大学国家一流专业建设点,对如何开展有成效的实验实践教学,本文结合专业工程应用的特点,提出适用我校“新工科”创新教育的化学工程与工艺专业的实验实践教学改革模式,同时也为“新工科”背景下我校所在地区工程创新人才培养提供了思路。

以力学竞赛为引领的民族院校工程力学创新教学模式研究--以北方民族大学为例

为了提高民族院校大学生的教学质量和创新能力,文章结合民族院校力学教学的特点,以"厚基础、强能力、重应用"为目标,引领本校的力学课程进行创新性改革。针对教学和竞赛中暴露出来的弱项,以竞赛促教改,以实践促创新。以提高教学质量为目标,以力学竞赛为辅助,解决教和学中内容选择、学生能力的落实以及学生欠缺知识的补充问题,有效改变民族院校力学课程教学质量落后的状况。

课程思政的一体化设计与实施——以“分析化学”课程为例

以化学工程与工艺专业的“分析化学”课程为例,在厘清课程思政和思政课程概念的基础上,通过对接专业思政目标,一体化设计、系统化构建,结合课程内容和特点培养学生的敬业与诚信精神,结合新技术、新标准培养学生的守正创新意识,结合新政策新要求,培养学生的可持续发展意识。在课程章节中明确思政目标,精选课程内容,将生动鲜活的事例作为思政融入点,进而达到课程思政“润物无声”的育人效果,以实现课程思政与思政课程同向同行的育人目标。

现代媒体、新型教法、课程思政融合构建“新工科”分析化学课程

基于“以学生为中心”的现代教育理念,借助现代媒体、新型教学方法,融合课程思政重构分析化学课程。基于专业培养目标,重构课程内容;借助中国大学MOOC、虚拟仿真实验平台、学习通等现代媒体手段实施教学内容;选择新型教学方法,激发学生的学习热情和提高学生运用理论知识分析、解决复杂问题的能力;贯穿整个教学环节的课程思政突出课程的价值引领作用。基于教学环节,制定多元考核体系,检验教学效果和学生学习成效。

赛北紫堇正丁醇部位化学成分及其抗氧化活性研究

目的研究赛北紫堇正丁醇部位的化学成分及其抗氧化活性。方法正丁醇部位采用硅胶、ODS、MCI、Sephadex LH-20及半制备HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用DPPH法和酪氨酸酶法测定抗氧化活性。结果从中分离得到14个化合物,分别鉴定为烟酰胺(1)、L-焦谷氨酸甲酯(2)、bungeanoline F(3)、富马酸单甲酯(4)、5-羟甲基糠醛(5)、对羟基苯甲酸(6)、hydroxybenzoate(7)、原儿茶酸甲酯(8)、阿魏酸甲酯(9)、二甲基咖啡酸(10)、dimethyl feruloyl malate(11)、(-)-4-O-阿魏酰奎宁酸甲酯(12)、丁香酯素(13)和黑麦草内酯(14)。化合物1、8、11和13的DPPH自由基清除能力较强,IC 50值为54.47~97.4μmol/L;化合物13对酪氨酸酶有潜在抑制作用。结论化合物4~14为首次从紫堇属中分离得到,化合物3为首次从该植物中分离得到。化合物1、8、11和13具有较强的抗氧化活性。

光叶兔耳风石油醚部位化学成分和抗菌活性研究

为了解兔耳风(Ainsliaea glabra)的化学成分,采用硅胶、凝胶(Sephadex LH-20)柱色谱、半制备高效液相色谱等方法,从其90%乙醇提取物的石油醚萃取部位分离了10个化合物,根据波谱数据分别鉴定为松柏烯醇二异戊酸酯(1)、3β-hydroxy-11α,13-dihydro-costunolide(2)、matricarin(3)、乙酰伪蒲公英甾醇(4)、白桦脂醇(5)、27-hydroxyolean-12-en-28-oic acid(6)、morolic acid acetate(7)、异黑麦草内酯(8)、苯甲酸丁酯(9)和E-phytenal(10),其中化合物1为新结构化合物,化合物3和7首次在兔耳风属中分离得到,化合物2~7、9均为首次在光叶兔耳风报道。抗菌活性测试结果表明,化合物1、2、8对金黄色葡萄球菌有一定抑制作用,MIC值分别为31.2、25.0、21.8μg/m L,化合物1和3对白色念珠菌有潜在抑制作用,MIC值分别为1.9和3.9μg/m L。

仿真实习在化学工程专业教育中的应用

如何强化工程意识和实践能力是高等工程教育的难题。本校引进仿真实习技术,建立了一个化工仿真实验室,学生进行仿真实习,取得了良好的教学效果。该软件系统具有人机交互性强、功能全、自动评价训练成绩、以工业实际为背景和易学等特点。仿真实习引入高等工程教育是对传统教育方法的革新。实践表明,仿真实习是强化工科学生工程意识和实践能力的一种有效途径。

化学工程与工艺专业人才培养的探索与实践

化工行业是国民经济发展的物质基础、科学基础与技术支撑,对化学工程与工艺专业工程技术人才的培养提出更高的要求。本文通过分析现行人才培养方案的特点,确立创新型、应用型人才培养模式的思路、基本原则,并提出人才培养模式改革与实践的具体内容包括:理论教学、实践性教学和课外教学等诸多环节的教育改革和措施。

民族大学化工类专业综合工程实训体系的构建与实践

探讨了民族大学化工类专业综合工程实训体系的构建与实践问题,提出构建校内实训平台,改革传统的生产实习模式,实行校外下厂实习、校内仿真、拆装、控制实训相结合的办法,是培养化学工程、制药工程、过程装备与控制等化工类专业学生工程实践能力的有效途径。

化学工程与工艺专业实践性教学的改革与实践

实践性教学环节是高校工科专业人才培养的重要组成部分,本文总结了化学工程与工艺专业在基础化学实验、化工专业实验、化工仿真实训、生产实习、毕业设计(论文)和参加学科竞赛等实践性教学环节的改革与探索。通过几年来实践表明,实践性教学的改革教学效果显著。不仅能顺利完成人才培养方案对学生实践能力培养的要求,还能进一步提升学生的工程实践能力。

老瓜头乙酸乙酯提取部位化学成分及其抗氧化与酪氨酸酶抑制活性研究

为挖掘药用植物老瓜头的活性成分,对老瓜头全草的乙酸乙酯提取部位进行化学成分分离,并考察其抗氧化和酪氨酸酶抑制活性。采用各种色谱手段从中分离得到10个化合物,通过波谱学方法鉴定结构为3-甲氧基-4-羟基苯乙酮(1)、3,4-二甲氧基苯乙酮(2)、6,7-二甲氧基香豆素(3)、6-甲氧基-7-羟基香豆素(4)、对羟基苯丙酮(5)、对羟基苯乙酮(6)、10a,12a-dimethyl-4,4a,4b,10b,11,12-hexahydro-3H-naphtho[2,1-f]chromene-2,8-dione(7)、ent-13S-hydroxy-16-atisene-3,14-dione(8)、3-吲哚甲醛(9)、反式肉桂酸(10)。其中化合物7~10为首次从老瓜头中分离得到。分别通过DPPH自由基清除法和酪氨酸酶催化左旋多巴氧化速率法考察化合物的抗氧化活性和酪氨酸酶抑制活性。结果表明化合物1、2、4和5对DPPH自由基有一定的清除能力,其IC50分别为37.3、44.3、51.4、48.2μg/mL。化合物1、2、3、4和6对酪氨酸酶有显著的抑制作用,其IC50分别为15.7、22.3、8.3、7.1、39.8μg/mL,均强于阳性对照熊果苷。

房山紫堇地上部分化学成分及其抗乳腺癌细胞增殖作用研究

对房山紫堇Corydalis fangshanensis地上部分化学成分及其体外抗乳腺肿瘤细胞活性进行研究。采用各种色谱分离技术对乙酸乙酯和正丁醇两个萃取部位进行系统分离纯化,通过多种波谱数据(1D、2D NMR、MS、IR、UV)鉴定化合物结构,从房山紫堇乙酸乙酯和正丁醇两个部位中鉴定了17个化合物,分别为7-acetyl thalifoline(1)、pycnarrhine(2)、corynoxidine(3)、trans-isocorypalmine N-oxide(4)、四氢巴马汀(5)、四氢药根碱(6)、liriotulipiferine(7)、异波尔定碱(8)、乌药碱(9)、脱氢甲卡维丁(10)、feruloylputrescine(11)、木黄酮(12)、二甲基咖啡酸(13)、4-羟基-3-甲氧基桂皮酰基-β-D-葡萄糖苷(14)、水仙苷(15)、丁香脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷(16)、异落叶松脂醇9-O-β-D-葡萄糖苷(17)。其中化合物1作为天然产物首次报道,2~17是首次从房山紫堇中分离得到。结合体外MTT法评价单体化合物对人乳腺癌肿瘤细胞(MDA-MB-231、MCF-7)抑制作用。结果显示化合物2~10、13、15~17对MDA-MB-231细胞有一定的抑制作用,其IC 50值范围为8.00~79.99μmol/L,化合物2~10、16、17对MCF-7细胞有抑制作用,IC 50值范围为7.29~86.91μmol/L。

烟气CO_(2)化学吸收与加氢转化催化剂研究进展

燃煤电厂燃烧发电过程排放大量CO_(2),烟气中CO_(2)高效捕集和资源化利用对于实现碳减排而言尤为重要。燃烧后烟气CO_(2)化学吸收是目前最成熟的分离方法,目前已有相关CO_(2)捕集项目成功运行,但仍存在高成本、高能耗的缺点。新型高效CO_(2)吸收剂开发、工艺优化成为当前研究的热点。烟气中CO_(2)化学吸收串联加氢催化合成化学品、燃料是燃煤电厂进行碳减排的有效途径。随着CO_(2)催化转化研究的不断深入,国内外学者在CO_(2)催化加氢制化学品领域取得了一定进展。首先,介绍了单胺吸收剂碳捕集原理和再生能耗,进一步综述了新型吸收剂(混合胺溶液、两相吸收剂和功能化离子液体)的CO_(2)吸收性能、节能降耗原理及碳捕集流程,探讨了CO_(2)解吸催化剂、工艺参数优化在降低再生能耗方面的研究现状。其次,从不同类型的CO_(2)加氢转化产物(甲醇、低碳烯烃和高碳烃)出发,对CO_(2)催化加氢催化剂的研究进展进行了阐述。最后,展望了燃烧后烟气CO_(2)化学吸收法及CO_(2)加氢催化剂的发展方向。

化学工程与工艺专业毕业实习教学模式的探讨

从工科院校化学工程与工艺专业学生毕业实习教学体系改革的必要性出发,探讨了毕业实习教学体系改革的内容和基本思路,确立了将毕业实习列入专业实践教学主导地位的中心思路,以加强毕业实习教师队伍建设、巩固实习基地稳定建设、强化专业实验和课程设计等实践教学环节、增强认知实习和生产实习的教学效果、突出仿真实习在毕业实习教学工程中的作用等方面来改进和完善化学工程与工艺专业毕业实习教学。

云南蓍地上部分化学成分分离与结构鉴定

针对药用植物云南蓍的化学成分进行分离与结构鉴定,采用正相硅胶、反相硅胶(Rp-C18)、葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)、MCI以及RP-HPLC色谱等几种分离手段,对该药用植物地上部分的90%乙醇提取浸膏进行分离纯化,依据现代波谱方法(核磁共振NMR、质谱MS)以及理化性质对分离得到的单体化合物的结构进行确定。最终从该植物中分离并鉴定了9个单体化合物,结构分别为matricarin(1)、3β-hydroxy-11α,13-dihydro-costunolide(2)、黑麦草内酯(3)、4-羟基-3-甲氧基苯乙酮(4)、2-苯基乙酰胺(5)、sylvamide(6)、5-羟甲基呋喃甲醛(7)、6-甲氧基-7-羟基香豆素(8)、邻苯二甲酸二丁酯(9)。这些化合物中,化合物1~8为首次从该植物中分离得到。

无机化学实验混合式教学改革模式探索

无机化学实验作为无机化学的重要组成部分,是化学工程与工艺、制药工程、材料科学与工程、生命科学与工程、药学等专业的学科基础课之一,也是后续课程有机化学实验、分析化学实验课及专业实验课的基础。本文基于教学现状分析和超星学习通平台进行的线上线下混合式教学模式,对无机化学实验课的教学设计与实施和教学考核进行了改革探索,能够为培养优秀的工科生的实验实践能力奠定扎实的基础。

“中国石化-三井化学杯”大学生化工设计竞赛模式在我校化工设计课程教学改革中的借鉴与实践

化工设计是高等学校化工及相关专业的专业课程。本文针对化工设计课程教学中普遍存在的一些共性问题,借鉴"中国石化-三井化学杯"大学生化工设计竞赛的指导模式,分析总结了我校的课程改革及教学改革,我们在传授知识的同时力求能力的培养及非智力因素的发展、教学理论联系实际、强化工程能力及科学思维等方面的一些举措,期待能为提高教学水平、增强学生实践能力做一些有益探索。

制药工程专业《无机及化学分析》课程的改革与探索

原有的无机化学和分析化学课程自成体系,课程间交叉较多。我校参考国内其他高校课程改革的经验并结合制药工程专业的自身特点,将无机化学与化学分析的内容进行重新整合,并进行了理论教学及实验教学的改革与实践。实践证明:改革后的课程满足专业基本教学要求,在目前学时减少的情况下仍能保证较好的教学质量和效果。

民族大学过控专业生产实习的改革与实践

探讨了民族大学过控专业生产实习存在的的问题,提出建立校内实习基地,改革传统的生产实习模式,实行校外下厂、校内仿真、拆装、控制实习相结合的办法,是西部民族大学在有限的实习经费及实习时间内增强实习效果的一条有效途径。

褐煤基活性炭的制备及其电化学性能研究

以HCl-HF法脱矿物质处理后的云南莲花塘褐煤和内蒙古白音华褐煤以及这两种褐煤所制备的半焦为原料,将原料以KOH为活化剂的化学活化法制备活性炭,考察KOH用量和炭化终温对煤基活性炭比表面积、孔径分布及孔体积的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积与孔隙分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等测试手段表征活性炭的结构及表面性质。利用电化学工作站对活性炭电极进行循环伏安特性(CV)、交流阻抗特性(EIS)和充放电特性(GCD)分析,利用蓝电电池测试系统测试扣式电容器的电容保持率。结果表明:采用脱矿物质处理后的褐煤为原料,以KOH为活化剂的化学活化法,碱煤质量比为4∶1,炭化终温为800℃的条件下制备的活性炭的比表面积和孔体积最大;在此工艺条件下,莲花塘褐煤基活性炭的比表面积为2728 m^(3)/g,孔体积为1.58 cm^(3)/g,白音华褐煤基活性炭的比表面积为1824 m^(3)/g,孔体积为1.00 cm^(3)/g;将这两种活性炭作为电极材料,所制备的活性炭电极在电流密度为1 A/g时,比电容分别为246 F/g和244 F/g,在电流密度为20 A/g时,比电容分别为205 F/g和202 F/g,比电容下降率分别为16.7%和17.2%,表现出良好的高倍率特性;在1 A/g的电流密度下测试所制备的扣式电容器,经8000次循环后的比电容保持率达99.87%,体现出褐煤基活性炭良好的电化学性能。