新工科视角下应用型本科院校高分子物理课程教学改革与探索

为配合国家及省的中长期发展战略,努力服务地方经济,在应用型本科院校的新工科发展战略背景下,以实际工程问题为载体,优化教学理念,深化教学内容,通过“新工科视角”对高分子物理课程的教学内容、教学模式以及教学实践进行改革与探索。本课程教学改革有效激发学生从事研究高分子材料领域的兴趣,提高学生理论联系实际,分析解决实际工程问题综合能力,有利于培养具备创新意识和创业精神的高素质应用型专门人才,对于应用型本科院校中材料工程人才教育改进发展,优化专业结构具有一定借鉴和探索意义。

具有尖晶石结构的LiFeTiO_4材料的烧结与微波介电性能的研究

采用固相反应法制备了致密的LiFeTiO_4陶瓷材料,并在此基础上系统地考察了其晶体结构、微结构等因素对其微波介电性能的影响。研究表明,当烧结温度合适时,能够制备出单相尖晶石结构的陶瓷,并且其烧结温度和保温时间对其物相组成和相应的微波介电性能具有明显的影响。通过实验确定了形成单相的LiFeTiO_4陶瓷材料所需的临界的烧结温度和保温时间参数,并且证实了当只有烧结温度和保温时间合适时,方可得到具备良好微波介电性能的材料,即在1090℃烧结2 h后所制备的材料的微波介电性能为ε=16.54,Q×f=15490 GHz(8.334GHz),τf=-60.33×10^(-6)/℃。

粉体粒度及其分布教学初探

粉体的粒度及其组成是表征粉体几何性质、评价产品质量及其生产工艺的一个关键指标。文章梳理了粉体颗粒粒度及其分布的多种表示方法,对粒度分布函数理解中的难点进行了分析。在教学过程中设计开设相应实验,通过布置任务、学习探究的方式,让学生在"做"中"学",在实际应用中牢固掌握相关理论知识同时培养学习能力。

PBL联合Seminar教学模式在《晶体学基础》教学中的应用

《晶体学基础》课程是无机非金属材料工程专业新增的一门专业基础课程,它以晶体为实际基础,具有高度理论性和严密逻辑性,如何达到教学相长是目前亟待解决的问题。课题组总结几年来的教学经验和体会,对教学模式进行改革与创新。结合无机非金属材料工程专业的特点,针对教学过程中教师和学生所面临的问题,将以问题为基础的教学法(PBL)和研讨会教学法(Seminar)联合应用于实际教学中,阐述如何进行相关改革切实提高教学质量。

溶胶-凝胶法制备SiO2/SiO2-TiO2双层防雾增透膜

以本征机械性能良好的溶胶-凝胶酸催化SiO2和TiO2薄膜为基础,设计并制备了具有高透过率和良好机械性能的λ/4-λ/4 Si O2/Si O2-TiO2双层增透膜.所得薄膜在中心波长处的峰值透过率达到99.9%,与设计膜层的透过率曲线高度吻合.经耐摩擦和黏附性测试后,该双层增透膜峰值透过率基本保持不变,硬度高达4H,表明其具有良好的机械性能.水表面接触角测试结果显示该双层增透膜具有超亲水性,表现出良好的冷/热防雾效果.

非λ/4-非λ/4 SiO_2/TiO_2双层增透膜的设计与制备

通过TFCalc膜层设计软件设计了非λ/4-非λ/4双层增透膜体系.与λ/4-λ/4双层增透膜体系相比,非λ/4-非λ/4双层增透膜体系中内外层薄膜的折射率仅需满足n_1≥n_2(n_s/n_0)^(1/2)(其中n_1、n_2、n_s、n_0分别为内层膜、外层膜、基片和空气的折射率),即可通过调节内外层薄膜的厚度实现特定波长处的100%透过,扩展了膜层材料的选择范围.以酸催化TiO_2薄膜和SiO_2薄膜分别作为内、外层膜层材料,采用溶胶-凝胶浸渍-提拉法依次将TiO_2溶胶和SiO_2溶胶沉积在K9玻璃基片表面,最终形成SiO_2/TiO_2双层增透膜.实验结果表明,该双层增透膜具有与TFCalc模拟透过率曲线相吻合的实测透过率曲线,在中心波长处峰值透过率可达99.9%.该双层增透膜经耐摩擦和黏附性测试后峰值透过率基本保持不变,说明该增透膜具有良好的机械性能.这种同时具备高透过率和强机械性能的增透膜在太阳能电池等领域具有较广阔的应用前景.

δ-Nb-Ti-N超导薄膜溶液法制备与超导性能研究

采用化学溶液沉积法在Si衬底上生长立方结构的δ-Nb-Ti-N薄膜和δ-NbN薄膜,系统研究了掺杂前后薄膜颗粒度/晶粒度、微应力、N含量、载流子浓度及迁移率对超导转变温度、正常态电阻率和上临界场等的影响。得到如下结果:Ti组分的掺杂,使δ-Nb-Ti-N薄膜的晶格常数增大,晶粒尺寸减小,正常态电阻率升高,载流子浓度增大,超导转变温度T_C升高,根据BCS理论和GL方程进行综合分析,B_(C2)(0)由T_C、N和晶粒尺寸共同影响,总的结果为Ti组分的掺杂使B_(C2)(0)升高。

溶液法制备NbN超导薄膜及性能研究

目的:构建NbN薄膜生长-微结构-超导性能之间的关联性。方法:采用化学溶液沉积法制备性能优异的NbN薄膜,利用X射线衍射仪和场发射扫描电镜(FE-SEM)对薄膜样品的微结构进行表征,并通过物理性质测量系统(PPMS)对薄膜样品的超导性能进行测量分析。结果:发现在Si衬底上可以制备出超薄(11 nm)δ-NbN薄膜。随着薄膜厚度的增加,薄膜的晶格常数先增大后减小,薄膜厚度为51 nm时晶格常数最大,且晶粒尺寸逐渐增大,正常态电阻率ρN逐渐减小,超导转变温度(Tc)先升高后降低,载流子浓度和上临界场BC2(0)先增加后减小。结论:对于不同厚度的NbN超导薄膜,ρN由载流子浓度、晶粒尺寸和晶界散射共同影响,但晶粒尺寸大小和晶界散射起主要作用;Tc主要受N含量和载流子浓度变化的影响,N含量越多,载流子浓度越大,Tc越高;BC2(0)是由Tc、ρN和晶粒尺寸共同影响。

核壳结构Fe3O4@ZnO纳米粒子的制备及电磁波吸收性能研究

结合溶剂热法和溶胶-凝胶法制备出核壳结构的Fe3O4@ZnO纳米粒子,通过TEM、SEM、XRD、VSM和矢量网络分析仪对材料的形貌、微观结构、磁性能和电磁波吸收特性进行了表征。结果表明,制备得到的Fe3O4@ZnO纳米粒子核壳结构明显,形状规整,属于铁磁性材料,并且ZnO壳层的厚度直接影响到Fe3O4@ZnO纳米粒子的电磁波吸收效果。

高分子综合实验教学改革与探索

随着我校应用型高水平大学的全面推进,实验教学与理论教学相辅相成的作用越来越凸显。结合自己在高分子理论和实验课程中的教学经历及对其教学现状的研究,从内容设置、教学方式、服务毕业论文和成绩考核评定四个方面提出了高分子综合实验方面的若干改革建议。重点提出了“产品设计——材料制备——性能测试——成型加工”课程主线。希望通过这些方面的改革,学生真正做到理论联系实践,对高分子具有更深入、更全面的理解。

浅谈应用型大学中非化学专业《普通化学》教学改革

随着我校地方应用性高水平大学的全面推进,对食品、动物科学、农学、生物等一些非化学类专业在普通化学教学过程中提出了新的挑战。本文结合自己在普通化学的教学经历及对其教学现状的研究,为了更好地提高教学效果,分别从课程内容、不同专业、教学方法和手段,评价体系等四个方面进行探讨。

仪器分析课程翻转课堂与MOOC融合的教学模式构建

作为化学和应用化学专业课程,《仪器分析》课程教学在教材、定位和模式等方面存在诸多不足,MOOC和翻转课堂是目前新兴的教学模式,可为《仪器分析》课程教学注入新活力。本文从MOOC和翻转课堂的定义和特点入手,构建了"MOOC——翻转课堂"教学模式,讨论如何将这一模式应用于《仪器分析》课程,目的是提高《仪器分析》课程教学效果,培养应用型人才。

CdS/CdIn2S4:对希夫碱光合成具有优异光催化性能的一种新型异质结复合材料（英文）

通过简单的溶剂热法制备一种新型CdS/CdIn2S4异质结光催化剂.结果表明CdS/CdIn2S4是一种具有大量纳米片组成的异质结构,在可见光照射下制备的CdS/CdIn2S4异质结构在苯甲醇和硝基苯耦合体系中合成希夫碱化合物具有优异的光催化性能,希夫碱产率分别是纯CdS和CdIn2S4样品的19.1和1.54倍.光催化活性提高的原因可归因于CdS和CdIn2S4异质结构的构建,从而导致光生载流子在空间上的有效分离.

智能课堂在化学与材料教学中的应用探索

高等教育教改融入“互联网+”的创新元素,更有利于逐步提升化学与材料领域的教学效果。本文立足于化学与材料的课程特点,旨在构建教师—学生—知识“三点合一”的智慧授课方案,提升前瞻性、专业性和趣味性的授课水平。在保证学习内容有序推进的同时,依托网络课程,前沿文献以及网页链接等,拓展学生的化学与材料视野。值得一提的是,以“学习通”作为桥梁,搭建“三点合一”学习基础,是本文的一大特色。

“课程思政”人才培养模式下的《普通化学》智慧课堂

基于我校应用型高水平大学发展定位和应用型人才培养教学理念,结合化学类专业《普通化学》的课程特征与已取得的课程教学实践成果,通过智慧课堂等多维教学手段的运营,探索合理有效的教学理念和思维方法。运用马克思主义哲学基本原理和习近平新时代中国特色社会主义思想有机地梳理专业课程教学环节,构建全面而又丰富的课程思政体系,达到“学思结合、知行合一”的育人效果。

溶液法制备Zn1-xFexO透明导电薄膜及其性能研究

目的:以六方纤锌矿结构的ZnO基薄膜作为室温光电材料,目的是降低薄膜的电阻率,并提高其光学透过率及薄膜结晶质量。方法:采用化学溶液沉积法制备性能优异的Zn1-xFexO薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜样品的微结构及形貌进行表征,并通过物性测量系统和紫外-可见-近红外分光光谱仪对薄膜的电学及光学性能进行测量和分析。结果:发现Fe掺杂ZnO薄膜的颗粒尺寸比未掺杂的薄膜小;当掺杂浓度为1%时,薄膜具有最小的室温电阻率;当Fe含量低于1%时,薄膜的光学带隙随掺杂浓度的增加而增大,但是当掺杂浓度进一步增加时,光学带隙趋于饱和。结论:通过对ZnO薄膜的n型掺杂,进一步引入施主缺陷,使薄膜的电导率和光学透过率可进一步提高,从而实现性能优异ZnO薄膜的稳定可控制备。

科研引导型本科创新人才“阶梯式”培养路径的探索与实践——以应用化学专业为例

通过系统梳理整合各级政策、资源,把不同实践教学课程、实践活动、创新竞赛合理安排在学生的不同年级阶段,使之有效衔接,构建科研引导型"阶梯式"本科创新人才培养路径,有效地提升了创新型人才培养质量。三年的实践证明,科研引导型本科创新人才"阶梯式"培养路径切实可行,效果良好,具有很好的推广价值。