以整体搬迁为契机,推动化学实验教学中心高质量发展——以中山大学化学国家级实验教学示范中心为例

为配合学校“三校区五校园”办学格局的整体部署,中山大学化学国家级实验教学示范中心积极推进整体搬迁,在学校和化学学院的大力支持下,完成了新的空间布局和实验室优化升级,全面提升了综合实力。中心搬迁调整历时2年,硬件条件得到了飞跃式提升,并结合学校新形势、新布局,与时俱进,构建简洁高效科学的管理系统,推动实验教学中心持续发展,开创了中心“高质量办学”新发展格局。

实验教学中心在科研训练和学科竞赛管理方面的探索与实践

创新型人才培养是实现高水平科技自立自强的必然要求,大学生的科研训练和实验竞赛对创新型人才培养发挥了重要作用。本文结合中山大学化学国家级实验教学示范中心建设的实际情况,对近年来组织实施本科生开展创新实验项目和学科竞赛的情况、遇到的问题及取得的成效进行介绍和分析,探讨实验教学中心如何发挥资源优势,更好地管理和组织本科生的科研训练和学科竞赛,有效培养大学生的科研思维和实践能力,进一步提升创新型人才的培养水平。

集中培养背景下化学公共实验教学平台的建设与管理

以中山大学2021学年实施跨院系大类招生和集中培养重大决策为契机,依托化学国家级实验教学示范中心,为本科一年级学生建设了高标准、高利用率的公共实验教学平台,并构建了一套以建章立制和流程梳理为基础的纵横结合管理体系。管理体系以章程制度为框架、以流程规范为准则、以实验室安全为基础、以实验教学质量为目标,并融入实验室思政教育与人文关怀元素。经过近四个学期的持续改进,实验教学和实验室管理均取得很好效果,为今后相关公共实验教学管理与实验室建设提供了新思路、新方法。

化学国家级实验教学示范中心建设的探索与实践——以中山大学化学国家级实验教学示范中心为例

化学国家级实验教学示范中心(中山大学)以立德树人为根本,以队伍建设为核心,以实验教学改革为重点,以实验室建设为基础,以创新管理体制、运行机制改革为动力,稳步扎实推进实验教学中心高质量内涵式发展。文章从建设情况、管理体制、资源整合、队伍建设、实验教学体系、人才培养等方面展示了化学国家级实验教学示范中心(中山大学)的建设过程和成果。

科教融合推动本硕贯通实验课程的建设——以黄花蒿中青蒿素的提取、分离与鉴定实验为例

科学仪器在科学研究和实验教学中发挥着重要作用,推动着科技创新。本文将青蒿素提取与鉴定实验加以改进,作为本硕贯通实验项目。实验过程中引入并应用现代仪器原理提取黄花蒿中的有效成分,测定青蒿素含量,纯化青蒿素,分析青蒿素结构。将天然产品的提取、分析、分离和鉴定结合起来,提高了学生学习兴趣,学习了天然产物的前沿实验技术,培养了创新意识,训练了科研思维。

微波消解-溶出伏安法对食品中铜、铅、镉的同时测定

采用微波消解结合同位镀汞阳极溶出伏安法对茶叶、紫菜和西洋菜等食品中的铜、铅、镉进行了测定，并优化了微波消解、电解缓冲液、富集电位等实验条件。采用标准加入法定量，cu、Pb、cd的线性范围分别为0．040—1．768、0．080～1．768、0．040～1．768mg／L，相关系数分别为0．9984、0．9982、0．9970，检出限分别为0．008、0．016、0．008mg／L，相对标准偏差（n=5）分别为4．1％、0．92％、2．0％。该方法测定茶叶、紫菜、西洋菜等实际样品的铜、铅、镉含量，加标回收率分别为98％－109％、94％～103％、100％－112％；将测定结果与原子吸收光谱法检测结果对比，表明此方法简便、快速，且具有较高的灵敏度、较好的选择性和可靠性。

利用微信公众平台加强基础化学实验室管理的探索和实践

新媒体微信公众号具有简单、便捷、精准、可持续、学生乐于接受等特点,已渗透到高校学习、生活的每一个角落,也直接影响着高校实验室的信息化建设与管理。为了提高教学实验室的科学化管理水平,本文提出了利用微信公众号构建基础化学实验室管理系统,介绍了相关的应用与实践,这将使实验室管理和实验教学突破时空的限制,提高实验室利用效率,为实验教学和人才培养提供更高水平的服务。

毛细管电泳多道电化学检测工作站

设计的毛细管电泳多通道电化学检测系统是一个可供在同一个检测环境下 ,用多台电化学检测器循环对物质进行测定的工作站。工作站采用计算机控制 ,利用电导和伏安检测器对样品同时进行电导、氧化和还原检测 ,并实时对数据进行采集 ,处理 ,以图形方式显示。

基础化学实验室中小型仪器设备的三种管理模式

针对基础化学实验室中小型仪器设备种类多、数量多、品牌复杂、管理难度大的特点,提出了三种管理模式,即全程化管理、分类管理和互联网+辅助管理。近年的实验室管理实践表明,这三种管理模式的有机结合和融合应用,使中小型仪器设备的管理趋于科学、规范、高效,显著提高了仪器设备的使用率和完好率,从而保障了基础化学实验教学的顺利运行和教学质量的提高。

基于RAMP安全原则的有机化学实验安全教育探索

安全教育是实验教学中的一个重要内容,本文立足RAMP安全原则,编制有机化学实验安全讲义,将安全教育有效整合到有机化学实验教学方案中,锻炼学生正确识别评估教学实验项目中的具体危险、合理减控风险及应急处置能力,有利于提高学生的安全意识和防控能力,加强实验教学全过程管理,并有效保障了实验室安全。

创新完善集体备课制度,提升有机化学实验教学质量

集体备课作为有机化学实验教学中一个不可或缺的重要环节,数十年来,我们始终坚持并不断创新发展,使集体备课的内容更加全面、形式更多样化、实效性更强。集体备课促进了教师自身素质和教学能力提高,加快了一流实验教学团队建设,推动了实验教学内容、教学方法、教学手段以及实验室管理的创新发展,保障了有机化学实验教学质量稳步提升。

电分析化学实验教学改革探索与实践——以伏安法实验为例

以伏安法实验教学为例,分析探讨了电分析化学实验教学的改革历程。改革后的实验内容融入了先进的实验技术,增强了其应用性和体验性;改进后的实验项目紧扣社会需求,实用性强,有效地提高了学生对电分析化学实验的学习兴趣和实验教学效果。

微波消解-溶出伏安法快速检测食品中的金属污染物——介绍一个创新性的仪器分析实验

采用微波消解作为样品前处理方法,结合阳极溶出伏安法,采用在线镀汞膜技术对食品中的铜、铅、镉等重金属同时进行定性和定量分析,以此替代传统的溶出伏安法验证性实验。

痕量NO测定的三阶跃库仑仪

设计了一种新型三阶跃库仑仪 ,其阶跃电位和阶跃停留时间皆可调 ,输出信号为将电流经积分转换为库仑数 ,并以数字显示 ,直接读出被测物的浓度 ,用于痕量NO测定 ,具有体积少 ,重量轻 ,抗干扰能力强 ,使用方便 ,灵敏度高 ,适合于现场测定等特点。特别适合经氧化、还原、再氧化时灵敏度增加的体系 ,可使检测限降至 3.5× 1 0 - 1 0 mol/L ,线性范围为 1 .5× 1 0 - 9～ .5× 1 0 - 6mol/L。

基于USB技术的毛细管电泳仪的改进

研制基于通用、高速、热插拔、即插即用的串行总线(un iversal serial bus,USB)采集卡进行数据采集的毛细管电泳仪。USB的引入克服了传统数据采集卡体积大,难于扩展,连接不方便,以及数据传输率不高等缺点。同时,基于C++开发了分析信号采集与处理软件,实现了分析信号采集与分析信号处理的一体化管理。应用该系统对实际样品的检测也取得了满意的效果,显示出良好的应用前景。

抗癌性吲哚喹唑啉衍生物的定量构效关系

用量子化学密度泛函理论(DFT)、分子力学(MM+)及回归分析方法，对一系列抗癌性吲哚喹唑啉衍生物进行了定量构效关系(QSAR)的研究．通过回归分析，筛选了影响抗癌活性的主要因素，建立了定量构效关系方程．结果表明，化合物的最低未占据分子轨道(LUMO)与最高占据分子轨道(HOMO)之间的能量差(Δ_(εL-H))、分子的疏水性(IgP)以及环 D 上的总电荷(∑Q_D)和环 D 上 R_1 取代基的第一个原子的净电荷(Q_(FR1))是影响化合物抗癌活性的主要因素．所得模型对化合物抗癌活性有较好的预测效果．同时，与Δε_(L-H)密切相关的 LUMO 轨道能量及共轭平面面积对药物的 DNA-结合及其活性起着十分重要的作用，可通过选取具有较强的拉电子性质同时又能与本系列化合物的骨架形成更大共轭体系的取代基 R_1,设计抗癌活性较高的化合物．

双工作电极-双通道胶束电动毛细管色谱电化学法同时检测4种钙通道阻滞剂

建立了 4种钙通道阻滞剂 (硝苯地平、尼群地平、尼莫地平和尼卡地平 )的双通道胶束电动毛细管色谱电化学检测的分析新方法。采用双工作电极和两台伏安仪 ,将样品的检测电位分别设定在氧化 (1.0V)和还原电位 (- 1.0V) (vs .SCE) ,在一个检测池中同时获得 4种样品的氧化和还原信息 ;采用胶束毛细管电色谱法 ,以硼砂 (Na2 B4O7) 硼酸 (H3 BO3 )为背景电解质 ,同时加入十二烷基硫酸钠 (SDS)和乙腈组成运行电泳介质 ,通过优化工作电极、检测电位、缓冲溶液、SDS浓度和乙腈等实验参数 ,较好地实现了 4种钙通道阻滞剂的分离 ;将该法应用于血药浓度的测定 ,取得了满意的结果。

双通道毛细管电泳电化学法同时检测硝酸根、亚硝酸根和氯酚类化合物

建立了同时测定环境水样中的硝酸根、亚硝酸根离子和氯酚类化合物的双通道毛细管电泳电化学法。将电导检测器和安培检测器并联,优化了缓冲溶液、工作电极、工作电位和分离高压等实验参数。结果表明,在优化的电泳条件下即-1.0V(vs.SCE)的检测电位、聚酰胺修饰碳糊电极(安培检测),15.0mmol/L硼砂15.5mmol/LKH2PO4(pH=8.6)的缓冲溶液,13kV的分离电压,25μmi.d.×70cm的分离毛细管。6种样品(硝酸根、亚硝酸根离子和氯酚类化合物)在14min内可以实现分离检测,样品的线性范围为0.05～30.0mg/L,检出限为0.02～0.05mg/L,迁移时间和峰高的相对标准偏差(n=8)为2.0%～3.4%。将此法应用于实际废水样品的测定,结果满意,样品的加标回收率为97.2%～106%。

胶束电动毛细管色谱法拆分肾上腺素对映体

以 β 环糊精为手性添加剂 ,应用胶束电动毛细管色谱电化学检测法对 1 ( 3,5 二羟苯基 ) 2 (甲氨基 )乙醇 (肾上腺素 )进行了手性拆分研究。以金电极为工作电极 ,设定检测电位为 + 0 6 5V(vs SCE) ;考察了环糊精的浓度、SDS的浓度、缓冲溶液pH值、分离电压等实验参数对分离对映体的影响 ,并初步探讨了拆分机理。

基础有机化学实验教学内容的改革探索

对基础有机化学实验的教学内容进行了全方位、系统化的改革探索。对传统有机化学实验内容,增加了新的知识和实验技术。将有机人名反应、优秀的科研成果改编成新的实验教学项目,同时增设了新的微型实验、绿色实验、原子经济反应实验、全英实验。该实验内容新体系经过多年的教学实践,教学效果有显著提高。