提升高校理工科专业实验教学课程思政实效性路径研究

为贯彻党的教育方针,落实立德树人的根本任务,各高校正在着力推进课程思政建设。针对当前理工科高校实验教学课程思政建设中存在的问题,结合实验课程的特点,基于教学的基本构成要素,从教师、学生、教学内容、教学手段和考核评价等方面提出理工科实验教学课程思政建设的具体路径,以切实提升实验教学思政育人的实效性,充分发挥其在立德树人中的重要作用。

磁性Fe_3O_4/α-Fe_2O_3核壳材料降解水中亚甲基蓝

以Fe_3O_4为核,以α-Fe_2O_3为壳层,合成出一种核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米复合材料.采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X-射线衍射仪（XRD）等表征手段对核壳材料的形貌、组成及结构等进行了表征,并将其应用于亚甲基蓝溶液的降解.结果表明：核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子粒径约为50-80nm.当H_2O_2用量为0.23mol/L,Fe_3O_4/α-Fe_2O_3投加量为5g/L,pH值为2,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为5.0mg/L,60min内亚甲基蓝的降解可达98.7%.Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子经过3次循环使用后,对亚甲基蓝仍具有较好的降解能力.

磁性Fe_3O_4/α-Fe_2O_3核壳材料的制备及处理含铬(Ⅲ)废水的应用

以Fe3O4为核、α-Fe2O3为壳层,制备出1种核壳结构的Fe3O4/α-Fe2O3负载型纳米复合材料,采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）等表征手段对核壳材料的形貌、组成及结构等进行了表征,并考察了该材料对Cr（Ⅲ）的去除性能以及Fe3O4/α-Fe2O3粒子的再生和重复利用性能。结果表明,制备得到的Fe3O4/α-Fe2O3纳米粒子具有典型的核壳结构,粒径约为40~100 nm。在p H为4.5时,Fe3O4/α-Fe2O3对Cr（Ⅲ）的饱和吸附量达到33.34 mg/g。Freundlich方程比Langmuir方程更好地描述了Fe3O4/α-Fe2O3吸附Cr（Ⅲ）的行为,表明此吸附是多层物理吸附。以0.1 mol/L的H2SO4为解吸剂将吸附在核壳Fe3O4/α-Fe2O3上的Cr（Ⅲ）解吸,可以实现很好的再生,再生的Fe3O4/α-Fe2O3经过3次循环使用后,对Cr（Ⅲ）仍具有较好的去除能力。

非均相磁性Fenton催化剂的综合实验设计

设计了一个关于非均相Fenton磁性催化剂的制备及其催化性能研究的综合性实验。制备出一种具有核壳结构的Fe3O4/α-Fe2O3磁性纳米复合材料,采用XRD、SEM、TEM和FTIR等手段对材料的形貌、组成及结构等进行了表征,并将其作为Fenton试剂用于对甲基橙的催化降解。结果表明,实验所得样品具有核壳结构,粒子粒径约为50-80 nm。该催化剂对甲基橙具有较高的催化活性并且具有可利用其磁性回收利用的特点。本实验原料廉价易得,合成操作简单,涵盖多个知识点和实验技能,有利于学生巩固基础理论和实验技能,培养创新精神和综合实验能力,提升科学素质。

磁性非均相Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH复合材料催化降解处理亚甲基蓝废水

合成了新型复合材料Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH,通过FTIR、SEM和XRD对其进行了表征并考察了不同条件下其对偶氮染料亚甲基蓝(MB)的催化降解性能及回收利用情况。结果表明:Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH复合材料的内核为纳米Fe_(3)O_(4),包覆层Si-FeOOH为无定型结构;Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH中Si元素的掺入明显增强了非均相Fenton体系的催化降解效率;在初始废水pH为5、H_(2)O_(2)投加量为2.9 mmol/L、Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH投加量为1.0 g/L的条件下,反应60 min,对MB(10 mg/L)的脱色率可达95%;Fe_(3)O_(4)/Si-FeOOH催化剂具有良好的活性稳定性,第4次使用,60 min时对MB的脱色率仍高于90%。

巧用Origin8.0软件绘制双液系气液平衡相图

结合双液系气液平衡相图实例,利用Origin8.0软件强大的图形绘制和数据处理功能,介绍了3种双液系气液平衡相图绘制方法,同时给出了具体的操作步骤。该方法简单、实用,不仅适用于物理化学试验,还可应用于其他试验教学和科学研究的数据处理和图形绘制。

基于应用型创新人才培养的综合设计性实验改革

综合设计性实验是培养应用型创新人才的重要环节.以培养应用型创新人才为目标,结合学校的实际情况,从不同途径开发了新的综合设计性实验项目,并提出了与之相适应的有效教学模式.

镍在不同电解质溶液中的钝化行为的研究

通过使用LK2005A型电化学工作站,利用LSV技术测定Ni在不同电解质溶液中的钝化行为。分别研究了酸度、SCN-离子浓度、表面活性剂等对Ni的钝化的影响。结果表明:随着H_2SO_4浓度和扫描速率增大,钝化电流增大;SCN-的存在影响镍表面钝化膜的生成;缓蚀剂会降低镍的钝化电流,随着缓蚀剂浓度的增大,钝化电流逐渐减小。

探索高校实验室管理的新机制

结合国家引导部分普通本科高校向应用技术型高校转型的战略部署和独立学院的实际,以汇华学院实验管理中心为例,探索了高校实验室管理的新机制。从学科大类培养模式入手,构建了实验室管理的新模式,完成了对实验室和实验室工作人员的统一管理、统一规划和统一建设。并基于此模式,通过对实验课程与信息技术、教学资源与现代化管理的整合,构建了一体化、开放式的实验教学及资源管理平台。实施实验室管理的新模式,构建了按学科大类划分、分层次实施的实验教学体系,完成了实验教学体系的优化,并对实验室队伍建设进行了创新与实践。

白光LED用钼酸盐红色荧光粉水热合成法的研究进展

介绍了白光LED用钼酸盐红色荧光粉水热合成法的研究现状和最新研究成果;对水热合成法的反应机理,水的作用及制备工艺进行了阐述;并对水热合成法及其它合成方法的优缺点进行了分析;指出目前钼酸盐红色荧光粉制备存在的问题,对今后研究方向进行了展望。

添加剂后改性生物炭的制备及其对Pb2+的吸附作用

为了探讨添加剂种类对后改性生物炭吸附性能的影响,制备水曲柳生物炭,后用添加剂对其进行改性,添加剂分别为盐酸、氢氧化钠、高锰酸钾、丙酮、过氧化氢、水,以Pb^2+为模型污染物,测试其吸附性能。研究发现,碱和高锰酸钾溶液后改性生物炭对Pb^2+的吸附性能提升作用较大,吸附去除率分别为99%和80%。对生物炭材料进行了特性表征,包括灰分的测定、元素的分析、比表面和孔径分析、晶型和形貌分析。结果表明:BC-Mn生成生物炭和含锰化合物的复合物,增加了无机化合物灰分的含量,BC-OH和BC-Mn含氧官能团增多,具有很强的离子交换能力和金属络合作用,同时碱性官能团的增加有利于吸附污染物生成沉淀,碱性官能团和含氧官能团增多是引起吸附性能提高的主要原因。研究了其吸附动力学行为,在25℃、pH=5.5条件下,吸附速率由大到小的顺序为BC-Mn>BC-OH>BC。研究证明,后改性过程中添加剂种类影响着后改性生物炭的吸附性能。

锆基色谱填料的制备方法和物理化学性质

氧化锆基质色谱填料适合于碱性物质,特别是生物大分子的分离,因而具有良好的应用前景。它的制备方法对其物理化学性质有很大的影响,从而影响填料的色谱性能。该文对氧化锆微球的制备方法及其物理化学性质进行了综述。分析表明,目前氧化锆基质色谱填料的制备方法存在着难以克服的缺点,要制备理想的锆基色谱填料需要新的思路。

利用废铝箔制备聚碱式氯化铝及净水效果的实验研究

开放实验对于提高学生的实验技能,培养学生的创新能力具有重要作用。该文在开放实验中,引导学生对课内实验利用废旧铝箔制备聚碱式氯化铝进行拓展研究,在分析教材和文献的制备方案的基础上,提出改进制备方案。并从制备过程、样品结构和净水效果方面对3种制备方案进行分析比较。运用多种实验方法完成同一个实验,有利于激发学生的兴趣,开拓学生的思路,进一步提升学生的动手能力和创新能力。

功能化多壁碳纳米管修饰的葡萄糖传感器的研究

在室温下利用化学掺杂法合成了K掺杂多壁碳纳米管KMWNTs,通过固定葡萄糖氧化酶（GOx）在KMWNTs修饰的玻碳电极表面,并利用葡萄糖氧化酶（GOx）的直接电化学,构建了一种新型葡萄糖传感器。利用扫描电镜对MWNTs和KMWNTs的形貌进行表征发现,K掺杂后没有破坏MWNTs的管状结构;采用电化学系统对传感器的性质进行了研究,结果表明,与单一的MWNTs相比,KMWNTs显示了更为有效的电催化活性。在此基础上,以KMWNTs膜为基底构建了抗干扰能力强、稳定性好、灵敏度高、响应快的葡萄糖传感器,在-0.52 V的检测电位下,该传感器对葡萄糖响应的线性范围为0.1-3.0 mmol·L^-1（R=0.998）,检测限为0.02 mmol·L^-1（S/N=3）,常见干扰物质如抗坏血酸和尿酸的存在不影响测定。

制备条件对P(NIPAM-co-St)微球粒径的影响

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、苯乙烯(St)为单体采用无皂乳液聚合法制备P(NIPAM-co-St)微球。在制备过程中,综合考察了反应时间、引发剂用量、相比、搅拌速度4个因素对P(NIPAM-co-St)微球的粒径的影响。实验结果表明,增加引发剂量、延长反应时间对减小微球粒径的影响最大,而增加相比则起着相反的作用;当搅拌速度在600 r/min,引发剂量为4%,相比为2.5%,反应时间为12 h的单分散性都比较好。

密胺树脂复合材料的合成与表征

三聚氰胺和甲醛为基础材料,添加膨胀石墨添加剂,利用酸碱催化原位聚合合成的高分子复合物膨胀石墨/密胺树脂。通过红外光谱表征与比表面积和孔径分布数据研究了该材料的介孔结构,同时认为该材料在吸附性能方面具有良好稳定的工业前景。

α-Fe2O3液相合成及应用的研究型实验设计

结合前期的研究成果,设计了一个以α-Fe2O3的合成、表征及催化性能研究为主线的研究型实验,学生在教师的引导下查阅文献,设计实验方案,运用多种实验技术表征产品.学生通过对实验数据和表征结果的分析,确定各因素对实验结果的影响,从而优化实验方案,最后以科研论文的形式撰写实验报告,并且通过答辩进行讨论交流.该实验模式的实施有利于高素质人才的培养.