地方高校一流本科专业建设探索与实践--以长春工业大学化学专业为例

专业是高等学校人才培养的“四梁八柱”,专业建设是提高人才培养能力的基础,决定着高校人才培养的质量和办学目标的实现。为了建设面向未来、适应需求、引领发展、理念先进的本科专业,“双万计划”的实施,给地方高校的专业建设带来了重大机遇和挑战。分析长春工业大学化学专业的历史沿革和建设现状,并从培养方案、课程建设、师资队伍、“双创教育”和质量保障五方面,探讨了专业创新改革的新措施,以期为地方高校一流本科专业建设路径和策略提供参考。

基于学生科学精神培养的物理化学课程思政教学实践

物理化学课程内容中有许多课程思政元素可以对学生进行非常好的教育,其中科学精神方面的培养就是其中一项。科学精神的树立对大学生非常重要,是指导大学生学习、工作、生活的有力工具,良好的科学精神将让人终生受益。教师要善于培养学生树立科学精神,包括求是精神、创新精神、批判精神、宽容精神、团队精神、奉献精神等方面。教师要注重个人科学精神水平的提高,以自身的高度信仰带动学生的成长进步。

基于雨课堂和BOPPPS改进模型的教学设计——以大学化学课程为例

针对传统BOPPPS模型存在的学情了解不够深入、容错性差、学习效果检验不及时和课节衔接不足等问题,坚持以学生为中心的教学理念,着重学情分析,提出了基于雨课堂和BOPPPS改进模型的教学设计方法。阐述了设计理念、探讨了改进模型的设计环节,并以大学化学课程为例,进行了教学改革和实践。

沉淀草木之美——媒染背后的配位化学

配位作用,是化学中一个重要的概念,是一种分子、原子、离子之间的相互作用,基于这种作用力形成的化合物称为配合物,从千年前的古法染布技艺到当今化学工业与生活中,配位化学都起着重要的作用,而大众对于配位化学的认知程度有限。本科普实验借鉴我国传统媒染工艺,选用植物色素(茜素、苏木素等)对植物纤维染色,展现“媒染”背后的配位化学。通过该色素与媒染剂中的金属离子络合呈现配合物的丰富颜色;通过对比实验展示有、无配位作用的染色、固色效果,体现配位化学的重要作用;并基于我国非物质文化遗产手工艺——扎染,呈现出自创扎染作品,让人们感受化学之美的同时也切身感受匠人智慧和中国手工艺的魅力。同时,结合生活实际,设计居家实验方案(以洋葱皮煮水制作染料),便于大众居家实验,体现出实验的可推广性。设计适合幼儿及小学生、初高中生、大学生及公众的科普活动。本科普实验将化学、艺术与文化紧密结合,呈现效果具有可观赏性,且过程绿色安全、无毒无害。

高校无机化学教学对大学生科研潜质的培养

无机化学是理工科院校化学相关专业学生大学期间学习的第一门化学基础课,如何能使学生自主学习化学、热爱学习化学是开发学生在化学领域创新能力、增强独立科研潜质的基础。本文讨论了如何在大一无机化学理论课及无机化学实验教学过程中,采取不同的教学方式及教学手段,帮助同学们树立自主学习意识及能力、提高科研兴趣及创新意识。

美国韦恩州立大学食品科学专业研究生培养的启示

以美国韦恩州立大学营养与食品科学专业的研究生培养方案为例,介绍中美食品科学专业研究生教育的异同,就研究生招生制度、培养目标和标准、课程体系、课程内容、科研工作以及淘汰和评价体系几方面进行了简要的比较研究。

浅谈化学知识在大学生物专业教学中的作用

在教学过程中,各学科之间的界限应该被淡化,侧重解决问题,使不同学科之间的知识框架融为一体,形成交叉、彼此链接、相互贯通相关的知识点,这是课程改革中所提倡的,同样也是培养综合能力和解决问题能力的必经之路。生物教学中应注重生物与化学的之间的融合,巧用化学知识,这不仅有利于教师的教学,而且有利于学生的学习,从而提高课堂教学有效性。

“物理化学”课程教学中激发学生学习兴趣的一些体会

“物理化学”课程内容难度较大,学生在学习过程中常感到不易理解,产生畏难情绪。要改变这种情况就需要教师在课程教学中激发学生的学习兴趣,把学生的学习积极性充分调动起来。教师要采取多种方法,勤于钻研,发挥自身的教学主导作用,与学生形成良好互动;要善于把握学生的特点,鼓励学生积极参与课堂讨论,通过多种形式开展课堂教学,形成学生乐学、教师善教的良好局面,扎实提高学生的学习效果。

UPLC-Q Exactive Plus-MS分析高粱壳化学成分及黄嘌呤氧化酶体外抑制活性筛选

采用高效液相色谱串联四极杆静电场轨道阱质谱对高粱壳中的化学成分进行分析鉴定,并通过高效液相色谱法筛选抑制黄嘌呤氧化酶活性成分。该实验使用Hypersil GOLD C_(18)色谱柱(2.1 nm×30 nm,3μm),以0.1%甲酸水(A)-乙腈(B)进行梯度洗脱,流速1.0 m L/min,进样量10μL。质谱分析采用ESI离子源,在正离子模式下采集数据,利用Xcalibur 4.1软件结合数据库对所得数据进行分析,共鉴定出27种化学成分。对刺槐素、葛根素、芹菜素、根皮苷、异鼠李素和3,3’,4’,7-四羟基黄酮6种化学成分进行活性筛选,发现芹菜素和3,3’,4’,7-四羟基黄酮对黄嘌呤氧化酶(XO)表现出较强的抑制活性,IC_(50)分别为18.11和34.59μmol/L。

“五度合一”化学交叉型创新人才培养模式探索

随着化学与其他学科相互交叉、融合、渗透,社会发展对高层次化学创新型人才的需求更为迫切,如何推进构建化学交叉型创新人才培养模式,是所有高校必须面对的问题。通过介绍国内外化学人才培养模式的现状,分析了我国现行化学人才培养模式在教学方式、课程设置、质量评价体系和人才市场需求等方面的不足,按照培养目标与毕业要求的达成度、社会需求的适应度、师资和条件的保障度、质量保障体系运行的有效度、学生和用人单位的满意度五方面要求,以地方重点高校化学类专业教育模式为研究对象,充分发挥高校与企业优势,构建突出能力评价、以学生为中心、以成果为导向、可持续改进的“五度合一”化学交叉创新人才培养质量控制模型。

“物理化学”课程思政教学案例的思考

作为化学学科主要世界观和方法论的集成,在物理化学中融入政治认同、家国情怀、职业操守、科创精神等思政教学案例有助于实现全程育人、全方位育人。以卡诺循环、阿伦尼乌斯方程等知识点为例,从社会经济学、心理学等角度挖掘物理化学教学案例,探讨物理化学基本概念的广泛影响力。实践证明,这些案例将物理化学的重要知识点与学生个人生活的感受相结合,能够更好的帮助学生更深入的理解概念,同时也实现了课程立德树人的理念。

基于OBE理念的大学化学课程思政案例设计与实践

为更好地服务工程教育专业认证(以下简称工程认证),基于成果导向理念(OBE),重点挖掘工程认证标准涉及到的思政元素,从设计思路、教学目标、导入设计和教学过程等方面进行了大学化学课程思政案例设计与实践。并从过程性考核、专业学习成效、调查问卷和主观描述性反馈等方面对课程思政实施效果进行了评价,结果表明:在OBE理念下,课程思政建设有效地提升了学生的学习成绩、学习兴趣和综合素质,取得了良好的教学效果。

多维度定性定量评价电子束辐照灭菌对黄芪质量的影响

为探究电子束辐照灭菌对黄芪质量的影响,采用不同辐照吸收剂量(2、4、6、8、10、12、14、16、18 kGy)处理黄芪样品,测定其微生物水平、多种化学成分含量、抗氧化活性及大鼠肝星状细胞(HSC-T6)的细胞存活率,比较灭菌前后表面增强拉曼光谱(SERS)指纹图谱及高效液相色谱(HPLC)指纹图谱。结果表明,吸收剂量≥10 kGy时,黄芪微生物水平符合《中华人民共和国药典2020年版四部》规定;不同吸收剂量下黄芪中毛蕊异黄酮含量、毛蕊异黄酮苷含量、刺芒柄花素含量、芒柄花苷含量、2,2-联苯基-1-苦基肼基自由基(DPPH·)清除率、3-氧代-2苯基-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1氧自由基(PTIO·)清除率、铁氰化钾还原力及大鼠肝星状细胞(HSC-T6)存活率较灭菌前均无显著差异(P>0.05);灭菌后黄芪SERS指纹图谱、HPLC指纹图谱与未灭菌样品图谱相比,相似度均大于0.900;液相色谱-质谱联用(LC-MS)确认HPLC指纹图谱中13个共有峰结构,灰色关联度分析显示13个共有峰与抗氧化活性关联度均大于0.600,毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、刺芒柄花素、芒柄花苷含量与黄芪抗氧化活性的关联度均大于0.700。综上,吸收剂量18 kGy及以下的电子束辐照灭菌对黄芪质量无影响,上述4种化合物含量与黄芪抗氧化性具有较强的相关性,可作为其抗氧化活性的质量标志物。本研究可为电子束灭菌技术在黄芪灭菌加工中的应用提供理论依据和技术支持。

ZIF-L(Co)@P84衍生炭的制备及染料吸附性能

以ZIF-L(Co)为晶体,聚酰亚胺P84为聚合物,不同的炭化温度为变量,制备了基于ZIF-L(Co)掺杂P84[ZIF-L(Co)@P84]的衍生炭材料。通过SEM、FTIR、XRD、TGA等对ZIF-L(Co)@P84衍生炭进行表征,并进行染料吸附测试。结果表明,吸附时间为8 h,炭化温度为650℃的ZIF-L(Co)@P84衍生炭吸附效果最佳,该材料对亚甲基蓝的吸附率为94.269%,对甲基橙的吸附率为64.629%,表现出良好的吸附性能,并对亚甲基蓝具有一定的吸附选择性。

细辛、土壤中重金属含量测定及生态风险评估

选取6片种植地的细辛及土壤作为研究对象,通过比较电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)测As、Hg,全自动汞分析仪测Hg,原子荧光光度仪(AFS)测As的实验结果,确定Hg的测定采用全自动汞分析仪,As的测定采用AFS。Pb、Cd、Cu、Cr选用ICP-MS进行测定,计算细辛对重金属元素的富集系数,并对土壤中6种重金属元素进行生态风险评估。结果显示,12批细辛除Cd外,Pb、As、Cu、Cr、Hg均符合药用植物及制剂进出口绿色行业标准;Cd实测值为(2.02±0.47)mg/kg,超标程度573%,富集系数为9.14±3.24;Cr的富集系数为1.31±0.69。6片细辛种植地土壤潜在生态风险系数(E_(r)^(i))均低于40,潜在生态风险指数(RI)均低于150,属于轻微污染。Cd的土壤污染最为严重,针对Cd污染的土壤治理及修复成为迫切需要解决的问题。

多维度综合评价瞬时高温灭菌对丹参质量的影响

为考察瞬时高温灭菌对丹参质量的影响,采用HPLC法测定10批灭菌前后丹参中8种化学成分含量,DPPH·法测定丹参灭菌前后抗氧化活性,MTT法测定灭菌前后丹参大鼠肝星状细胞(HSC-T6)存活率。建立HPLC指纹图谱,液质联用(LC-MS)法确定共有峰结构,采用聚类分析和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)预测不同丹参差异性质量标志物;通过丹参与过量DPPH反应后的HPLC峰面积变化,筛选丹参抗氧化成分;采用偏最小二乘法回归(PLS-DA)分析法,得出共有峰与DPPH·抗氧化活性间的谱效关系,结合单体化合物抗氧化活性大小,最终确定丹参抗氧化活性质量标志物。灭菌前后8种化学成分含量、DPPH·清除率及细胞存活率经t检验均无显著性差异(P>0.05);灭菌前后指纹图谱相似度均大于0.9,同一批次样品灭菌前后聚为一类,瞬时高温灭菌对丹参质量未产生影响;紫草酸甲酯、丹酚酸B、丹参酸甲酯、丹参酮Ⅰ、隐丹参酮、丹酚酸F、丹参酮ⅡA、二氢丹参酮Ⅰ可作为丹参质量差异标志物;迷迭香酸、丹酚酸B、紫草酸、丹酚酸F可作为抗氧化活性的质量标志物。

20-羟基蜕皮激素对高糖诱导HepG2细胞氧化损伤的作用及机制研究

目的:探究20-羟基蜕皮激素(20-Hydroxyecdysone,20-HE)对高糖诱导HepG2细胞氧化损伤的保护作用及相关分子机制。方法:利用高糖(50 mmol/L葡萄糖)建立HepG2细胞氧化损伤模型,分别采用CCK-8法、caspase-3活性检测实验、荧光探针法和比色法检测细胞的活力、凋亡、活性氧(Reactive Oxygen Specie,ROS)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的水平。基于生物信息学分析的方法对参与20-HE调控作用的相关信号通路进行预测,采用Western blot检测Akt蛋白的磷酸化水平,评价PI3K/Akt信号通路的激活水平,利用PI3K/Akt信号通路的抑制剂(LY294002)验证其是否参与20-HE发挥的调控作用。结果:20-HE的浓度低于20μmol/L对HepG2细胞没有显著毒性作用;20-HE可以显著提高损伤细胞的活力(P<0.05),显著抑制损伤细胞的凋亡(P<0.05),显著下调损伤细胞的ROS水平(P<0.05),显著提高SOD和CAT的水平(P<0.05),显著下调MDA水平(P<0.05);PI3K/Akt信号通路是20-HE发挥调控作用的潜在下游机制;20-HE可以显著上调损伤细胞中PI3K/Akt信号通路的水平(P<0.05);LY294002可以逆转20-HE对损伤细胞发挥的保护作用。结论:20-HE通过激活PI3K/Akt信号通路发挥对高糖诱导HepG2细胞氧化损伤的保护作用。

分子伴侣促进猪细小病毒VLPs可溶性表达及免疫原性研究

为了提高猪细小病毒可溶性VP2蛋白表达并研制病毒样颗粒(virus-like particles,VLPs)疫苗,试验经密码子优化后,合成PPV VP2基因序列,构建pET30a-PPV-VP2重组表达质粒,并与pKJE7、pGro7、pTf163种分子伴侣共同转化至E.coli BL21(DE3)感受态细胞中,经诱导后分析其可溶性表达水平并优化诱导条件,进行SDS-PAGE及Western-blot鉴定。通过Ni-NTA亲和层析纯化,透析除去咪唑进行体外自组装,通过动态光散射和透射电镜观察VLPs粒径和形态。用制备的PPV VLPs疫苗采用肌肉注射免疫和鼻滴免疫昆明鼠评价其免疫原性。结果表明:当pET30a-PPV-VP2与pTf16共表达时,以0.1 mmol/L IPTG、2 g/L l-阿拉伯糖、30℃培养16 h为诱导条件,VP2蛋白在大肠杆菌的可溶性表达最高。VP2蛋白经纯化后,可自组装成直径约为23.52 nm的PPV VLPs,其血凝效价为1∶2~9。表达的VLPs制备成疫苗,通过肌肉注射方式免疫昆明鼠,HI效价极显著高于猪细小病毒灭活疫苗(P<0.001),诱导小鼠产生较高水平的抗体(IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3)和细胞因子[γ干扰素(IFN-γ)和白细胞介素-4(IL-4)]。鼻滴免疫VLPs可以诱导产生高水平的分泌型免疫球蛋白(sIgA),VLPs无明显的副作用,具有一定的安全性。说明制备的PPV VLPs具有较好的免疫原性,诱导昆明鼠产生细胞免疫、体液免疫及平衡的Th1/Th2免疫应答,鼻滴免疫VLPs疫苗时无需佐剂辅助可诱导产生高效的黏膜免疫应答。

利用非线性化学指纹图谱鉴别人参真伪和产地

利用非线性化学指纹图谱对7个不同产地的人参及其伪品以及其它参类进行研究,提出鉴别人参真伪和产地的新方法。向＂硫酸-硫酸锰-丙酮-溴酸钠＂混合液中加入样品,产生非线性化学反应,通过优化反应条件,检测不同产地和种类样品的指纹图谱,并确定其系统相似度。结果表明：样品用量为0.6g,反应温度为37℃时,样品非线性化学指纹图谱具有良好重现性和特征性。不同种类的样品具有明显不同特征的指纹图谱;同一产地人参的系统相似度在0.9712~0.9920之间,而不同产地人参的相似度在0.7548~0.9403范围内。利用人参非线性化学指纹图谱的直观特征和系统相似度可分别准确地鉴定人参的真伪和产地。

玉米秸秆糖醇黑液化学改性制备木质素基减水剂的研究

玉米秸秆糖醇黑液在100~140℃下与甲醛、Na_2SO_3溶液(摩尔比0.6~0.8)发生磺化、磺甲基化反应2~4h,制备出木质素基减水剂,由傅里叶变换红外光谱表征其结构。通过减水率、凝结时间及抗压强度分析木质素基减水剂对水泥水化的作用规律,并结合X射线衍射和扫描电镜研究木质素基减水剂对水泥水化进程的影响。结果表明:改性制备的木质素基减水剂,可有效减缓水泥初期水化,促进后期水化,对水泥颗粒有良好的分散效果;水灰比0.35、掺量为1.2%时,减水率为17.5%,达到高效减水剂标准;掺加减水剂试样的初凝、终凝时间均显著延长,能有效提高水泥硬化体抗压强度。