仪器分析实验课程思政案例设计与实践——以气质联用实验为例

中国科学技术大学化学国家级实验教学中心所开设的“仪器分析实验”为安徽省课程思政示范课程,在实验项目“气质联用法测定饮料中塑化剂含量”的教学过程中,课程组针对课程的特点和教学过程,对该项目进行思政示范教学案例设计。思政案例库的建设,有助于教师充分挖掘专业课程中的德育元素,激发学生的学习兴趣,培养学生的自主创新意识,取得了良好的教学效果。

仪器分析实验课程思政案例设计与实践——以青蒿素的提取与结构鉴定的探究实验为例

中医药文化被喻为中华优秀传统文化的璀璨明珠,是中华传统文化的重要组成和典型代表。而作为抗疟明星的中医药青蒿素来源于天然产物,因此,天然产物中的青蒿素的提取和结构鉴定显得十分必要。课程团队结合课程特点,将青蒿素的提取和结构鉴定引入实验教学并进行课程思政教学案例设计。以此项目为载体,培养学生自主查阅文献、设计实验方案和运用仪器分析技术表征分子结构的科学素养。该教学案例的建立实施有助于教师充分挖掘课程中的思政元素,激发学生的学习兴趣,培养其自主创新意识,增强爱国情怀和民族文化自信,取得了良好的课程思政教学示范效果。

中草药制剂对肉鸽生长性能、血清生化指标及免疫性能的影响

试验旨在探讨中草药制剂对肉鸽生长性能、血清生化指标及免疫性能的影响。采用单因素试验设计,选择28日龄的健康肉鸽240只,随机分为4组,每组5个重复,每个重复12只肉鸽。CK组饲喂基础饲粮,A组、B组和C组分别在基础饲粮中添加0.010、0.025、0.050 g/kg中草药制剂。预试期7 d,正式试验期30 d。结果显示,B组肉鸽的末重显著高于CK组(P<0.05)。56日龄时,B组肉鸽血清中白蛋白(ALB)含量极显著高于A组(P<0.01),显著高于CK组(P<0.05);B组、C组血清总胆固醇(TC)含量显著高于A组(P<0.05);65日龄时,B组血清总蛋白(TP)含量显著高于CK组(P<0.05),显著高于A组(P<0.05);B组血清ALB含量极显著高于CK组(P<0.01),显著高于A组(P<0.05)。42日龄时,B组血清免疫球蛋白G(IgG)和C组免疫球蛋白M(IgM)含量均显著高于CK组(P<0.05);B组、C组血清补体C3、干扰素-γ (IFN-γ)含量显著高于CK组(P<0.05);65日龄时,B组血清免疫球蛋白A (IgA)、IgM、IgG、白细胞介素-2 (IL-2)含量显著高于CK组(P<0.05);B组血清补体C3、补体C4、IFN-γ、白细胞介素-4 (IL-4)、白细胞介素-6 (IL-6)含量极显著高于CK组(P<0.01)。研究表明,添加中草药制剂能有效改善肉鸽的生长性能和血清生化指标,促进免疫器官发育,增强免疫能力,以0.025 g/kg添加量效果较好。

中草药添加剂对断奶湖羊生长性能、血清抗氧化指标及免疫功能的影响

试验旨在研究不同剂量的中草药添加剂对湖羊生长性能、血清抗氧化指标及免疫功能的影响。选取48只2月龄健康状况良好、体重相近的断奶公羔湖羊,随机分成4组,每组设4个重复。对照组饲喂基础饲粮,试验Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组分别在基础饲粮中添加0.010、0.025、0.050 g/kg的中草药添加剂。预试期7 d,正式试验期90 d。结果表明,61~90 d,试验Ⅱ组湖羊平均日增重比对照组增加了22.22%(P<0.05),料重比降低了18.85%(P<0.01)。第30 d,与对照组相比,试验Ⅱ组总蛋白(TP)、干扰素-γ (IFN-γ)含量显著升高(P<0.05)。与试验Ⅲ组相比,试验Ⅱ组免疫球蛋白G (IgG)、白细胞介素4 (IL-4)、白细胞介素6 (IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IFN-γ含量显著或极显著升高(P<0.05或P<0.01)。第60 d,试验Ⅱ组还原型谷胱甘肽(GSH)含量极显著高于对照组及试验Ⅲ组(P<0.01)。与对照组和试验Ⅲ组相比,试验Ⅱ组免疫球蛋白A (IgA)、IgG、IL-4、IFN-γ含量极显著升高(P<0.01),试验Ⅱ组IL-6含量显著高于试验Ⅲ组(P<0.05),IgA、IL-4含量显著或极显著高于试验Ⅰ组(P<0.05或P<0.01)。第90 d,试验Ⅱ组IgA含量极显著高于对照组(P<0.01),免疫球蛋白M(IgM)、IFN-γ含量显著高于试验Ⅲ组(P<0.05)。研究表明,中草药添加剂能够促进湖羊的生长,增强动物机体的抗氧化能力和免疫力,中草药添加剂的适宜添加量为0.025 g/kg。

3D打印高强度水凝胶实验的创新实验教学设计

目前3D打印教学实验的内容大都是利用商业化聚合物让学生初步了解3D打印的基本流程。这种基础实验难以让学生接触到前沿的新型材料,对于新材料如何与3D打印技术结合这些底层科学问题也往往被忽略。高分子凝胶具有富溶剂特性和良好的生物相容性,在组织工程、药物输送、柔性电子等诸多领域都有着广泛的应用前景。本实验结合了作者近期的科研成果,在给学生指定新型凝胶基材料之后(水凝胶/有机凝胶),引导学生探索调控凝胶基材料的流变学性能和溶胀性能,并将凝胶基材料和3D打印技术有效地结合起来,从而对这种先进材料的加工方式有更加具体的了解。本实验的教学设计,强化了学生对诺贝尔奖成果的深入理解,并增强了学生运用所学专业知识服务国家发展需求的意识,培养了学生勇于探索的创新精神和分工合作的团队意识。

激光回馈双通道位移测量创新实验平台设计

针对激光回馈技术中多目标同步检测以提高测量效率的问题,提出了一种基于线性调频的测量通道拓展方法。在线性电流注入下,激光器输出的光频率近似线性变化;2个被测物体到激光器距离不同时,回馈信号的频谱中出现分别对应2个物体的独立谱峰,通过全相位频谱分析方法在2个谱峰处进行相位解算可以重构2个物体的运动曲线。基于Python语言构建的仿真模型和相应的双通道位移测量实验系统均证实了该方法的有效性,2个通道的位移测量相对误差小于5%。

益生菌联合复方聚乙二醇散+乳果糖在慢性便秘患者肠道准备中的应用价值

目的 探究益生菌联合复方聚乙二醇散+乳果糖在慢性便秘(CC)患者结肠镜检查肠道准备中的应用价值。方法 纳入2022年6月至2023年12月浙江普陀医院消化内科拟行结肠镜检查的CC患者。采用随机数字表法,将患者随机分为益生菌组(益生菌联合复方聚乙二醇散+乳果糖)和对照组(复方聚乙二醇散+乳果糖)。评估并比较益生菌组和对照组肠道清洁度[波士顿肠道准备量表(BBPS评分)和肠道清洁有效率]、肠道气泡评分、结肠镜检查质量指标(息肉检出率、腺瘤检出率、结肠镜操作时间和结肠镜完成率)、耐受性(耐受率和再次接受检查率)和不良反应发生率。结果 研究共纳入120例CC患者,每组各60例,益生菌组和对照组结肠镜检查完成率均为100.00%。益生菌组左半结肠评分、中段结肠评分、右半结肠评分、BBPS评分、肠道清洁有效率、肠道气泡评分满意度均显著高于对照组(P <0.05);两组息肉检出率、腺瘤检出率差异无统计学意义(P> 0.05)。与对照组相比,益生菌组结肠镜操作时间短,耐受率和再次接受检查率高,不良反应发生率低(P <0.05)。结论 益生菌可提高复方聚乙二醇散+乳果糖在CC患者结肠镜检查肠道准备中的效果和安全性。

走进量子点的奇妙世界

量子点材料,由于其受激发光、发射半峰宽窄、发光颜色连续可调等优良的性能,近些年来受到人们越来越多的关注,并拓展了很多相关方面的研究。本文从材料元素组成的角度简单介绍了量子点的类型及其在LED、太阳能电池、生物医用以及重金属离子检测等领域的应用。

应用盈亏平衡理论指导新疆某奶牛场决策实例分析

为提高奶牛场生产效率,获得最大利润,本研究应用盈亏平衡分析法对新疆某奶牛养殖企业某年度1月份实际的商品奶挤奶牛头数、牛奶产量、牛奶销售价格以及平均奶产量进行分析,预测出该牧场2月份盈亏平衡时的各项生产数据,并对影响养殖企业利润的各因素敏感度进行评估排序。结果发现,在影响该牧场利润的众多因素中,按敏感度由高到低排列依次为商品奶泌乳牛头数、平均奶产量、牛奶销售单价、牛奶产量、变动成本、固定成本、其他收入。以上结果表明,通过优化该养殖场养殖头数等要素,制定出合理的决策方案,可以取得最大利润,并为其运营决策及未来发展规划提供必要的数据支撑和理论指导。

医院智慧后勤运维平台设备报警功能优化与实现

为确保医院智慧后勤运维平台的有效应用与稳定运行,以发放调查问卷的形式发现平台运维过程中设备报警功能存在的3个问题,分别为设备运行状态判断方法单一、UPS监控报警功能方案不完善及变配电设备电压波动无法监测。以问题为导向,从软件及硬件层面提出针对性的优化对策,并在实践中取得了成效。

打造教师教学发展共同体,多校共上一堂课——“大学化学实验课程群虚拟教研室”教研活动初探及成效

介绍“大学化学实验课程群虚拟教研室”在创新教研形态、加强教学研究、共建优质资源以及开展教师培训等方面开展的一系列工作及取得的初步实效。重点阐明了“多校共上一堂课,共享教学云资源”的示范教学直播课活动的教研形式以及教学内容的选取原则。

二氧化钛相变的原位高温X射线衍射分析——介绍一个仪器分析拓展性实验

介绍一个仪器分析拓展性实验——二氧化钛相变的原位高温X射线衍射分析。该实验的主要内容包括:利用原位高温X射线衍射检测二氧化钛锐钛矿到金红石相变过程,并分析相变过程中结构变化,涵盖物相、定量、晶格常数、晶粒尺寸和微观应力计算分析。通过本实验将基础晶体材料结构理论知识和多种X射线衍射分析技能相融合,培养了学生综合知识的运用能力、科研能力和创新能力。

CDH1基因对小鼠胃类器官生长和E-caherin表达的作用机制

背景CDH1基因编码的蛋白质E-cadherin在维持上皮组织完整性中发挥重要作用,了解CDH1基因对胃类器官生长和E-cadherin表达的作用机制对于揭示器官发育的分子基础至关重要.因此假设CDH1基因通过调控E-cadherin的表达参与调控胃类器官的发育和生长过程.目的探究钙黏蛋白1(cadherin-1,CDH1)基因对小鼠胃类器官生长和E-钙黏蛋白(E-cadherin)表达的作用机制.方法采用CRISPR/Cas9基因敲除技术获得CDH1^(-/-)C57BL/6品系小鼠10只,及野生型(WT)C57BL/6品系小鼠10只作为实验对照组.分离小鼠胃组织并培养胃类器官,免疫荧光染色观察胃类器官中E-cadherin表达,比较小鼠胃类器官数量和直径,MTT检测胃类器官细胞活力,蛋白质印迹法和RT-PCR法检测胃类器官中E-cadherin蛋白和mRNA表达.结果在光学显微镜下可见小鼠胃组织在培养基中不断生长与分裂,从第0 d开始组织在24 h内形成囊性结构,然后经历快速生长阶段.器官样细胞扩展为大的3D球形结构,到第5 d后逐渐出芽并开始形成胃类器官,提示胃类器官初步构建.免疫荧光染色结果显示,WT C57BL/6小鼠胃类器官中E-cadherin呈阳性表达,进一步提示胃类器官成功构建.和WT C57BL/6小鼠相比,CDH1^(-/-)C57BL/6小鼠胃类器官数量、胃类器官直径、吸光度值及胃类器官中E-cadherin蛋白和E-cadherin mRNA相对表达量均明显减少(P<0.05).结论CDH1基因敲除可抑制胃类器官生长形成及E-cadherin表达.

新疆某奶牛场犊牛腹泻病原菌检测及鉴定

为诊断奶牛场中犊牛腹泻病的病因,对粪样进行病原菌的分离鉴定,采用PCR方法检测16S rRNA基因并测序比对,用纸片扩散法对病原菌株进行耐药性检测,通过小白鼠动物试验观察菌株的致病性。结果表明,在49份腹泻粪样中,检测出8株病原菌,其中1株为都柏林沙门菌,1株为阴沟肠杆菌,6株为奇异变形杆菌。耐药结果显示阴沟肠杆菌和奇异变形杆菌的耐药性较强,柏林沙门菌对大部分药物是敏感的,其中柏林沙门菌和奇异变形杆菌H150对小白鼠具有致病性。

基于OBE理念的化学综合实验设计:g-C_(3)N_(4)的制备及光催化污染物降解

基于成果导向教育(OBE)以学生为中心,以学习成果为导向的理念,以典型的光催化剂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))为例,本文设计了一个制备g-C_(3)N_(4)并研究其光催化性能的化学综合实验。首先,学生将通过热聚合反应合成g-C_(3)N_(4)并利用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱等技术表征结构,接着利用紫外-可见分光法评估g-C_(3)N_(4)光催化降解污染物的性能。教学过程中,以学生为中心,精心制定覆盖知识点的任务要求,同时以学习效果为导向,进行全方面、全过程、多维度的评价。通过本实验,学生不仅能够加深对g-C_(3)N_(4)材料及光催化技术的理解,还能培养实验操作和数据分析的能力,增强科学素养和创新意识。本实验的设计和实施充分体现了OBE理念,即以学生为中心,以学习成果为导向,全面提升学生的综合能力。

大舱口船货舱横舱壁开行车孔对船舶横向强度的影响

本文建立了整个货舱区域的有限元模型,分两种情况分析了内河大舱口船货舱横舱壁开行车孔对船舶横向强度的影响:一是横舱壁开行车孔大小对船舶横向强度的影响,二是横舱壁开行车孔位置对船舶横向强度的影响。分析并总结了两种开孔情况最大应力的变化规律。本文可作为货舱横舱壁开孔计算横向强度的参考。

纳米SiO_(2)微乳液对鄂南致密油藏的降压增注效果

红河油田长8油藏断裂结构复杂,属于低孔超低渗油藏,储层非均质性强,且基质残余油饱和度高,水相渗透率低,注水压力上升速度快,已超过裂缝重启压力,水窜现象严重,注水开发效果差。结合纳米粒子与微乳液特性设计了一种纳米SiO_(2)微乳液降压增注体系,系统评价了该体系耐温性、降低界面张力能力、增溶性及与地层配伍性,并开展了岩心降压增注驱替实验。实验结果表明,该纳米SiO_(2)微乳液体系不仅抗温、抗盐性良好,且界面活性高,油水界面张力可降至10^(-2)mN/m左右;纳米SiO_(2)微乳液体系的油增溶性能良好,增溶量达到6.5 mL/30 mL。岩心降压增注实验结果显示,向水测渗透率约为0.4×10^(-3)μm^(2)的岩心中注入2 PV质量分数为1%的纳米SiO_(2)微乳液体系,降压效率达到28%以上,降压增注效果明显,能满足现场需求。

太赫兹科学与电子信息学报

太赫兹技术在下一代通信、生物成像、质量监测等领域应用潜力巨大,高品质太赫兹波导的研制使轻量化、小型化太赫兹系统成为可能,是推动太赫兹技术发展的关键。本文根据不同基材,将太赫兹波导分为金属波导、聚合物波导及复合波导,对其发展情况进行梳理,并对太赫兹聚合物波导这种高柔性、低成本导波技术进行重点介绍,讨论其不同的导光机制;最后对太赫兹导波技术进行了总结,并针对制约太赫兹波导商品化推广应用的瓶颈问题进行了初步探讨。

基于加载线型的平面太赫兹移相器设计

移相器是相控阵系统中的重要组成器件,随着频率的增加,金属的趋肤深度及波导表面粗糙度对器件的影响不可忽略,会使移相器的损耗增加。对此,提出一种基于加载线型的平面太赫兹移相器。将2个枝节并联在微带线上,在并联枝节上加载开关二极管,调节两段枝节的电长度得到所需的移相量;控制开关的导通和断开,实现不同的移相角度。仿真结果表明,在192~210 GHz频带范围内,导通和断开的反射系数都小于-10 dB,插入损耗小于0.5 dB,移相误差小于5°,其中在5 GHz带宽范围内,移相误差小于1°。提出的平面型移相器,加工容易,成本低,便于系统集成化,在太赫兹相控阵系统中具有广泛的应用前景。

锂离子电池安全性实验研究

为研究锂离子电池受到穿刺时的安全性,针对3种典型18650型锂离子电池(1种为钴酸锂正极,2种为三元锂正极)开展不同正极材料和能量密度的锂离子电池穿刺实验,从表面温度、温升速率、侧壁破裂程度等3个方面分析其安全性。研究表明:钴酸锂比三元锂离子电池热失控温升速率快,最高表面温度高,侧壁破裂的风险小;高能量密度的锂离子电池较低能量密度的锂离子电池穿刺热失控的荷电状态阀值低,温升速率快;对于锂离子电池的正极材料来说,能量密度对锂离子电池的安全性影响更大。