“双碳”战略和新工科背景下多学科交叉人才培养与Chem-E-Car竞赛的融合实践

“双碳”重大战略背景下,高校应根据新工科发展要求,加快培养“双碳”领域工程科技人才。文章基于新工科人才培养理念,从培养实践创新能力、扩展学生培养途径、完善竞赛培训体系和建设指导教师队伍4个方“双碳”人才培养模式,培养一批优秀的具有国际化视野的“双碳”人才。

Chem-E-Car竞赛驱动的化学综合实验设计——以“Ca3MnCoO6-MnCo2O4异质结纳米纤维的制备及锌-空气电池应用”为例

为了构筑兼备ORR/OER催化活性和稳定性的锌-空气电池电极,通过静电纺丝技术制备Ca3MnCoO6-MnCo2O4异质结纳米纤维,通过XRD、SEM、TEM等对纳米纤维进行物性表征,通过极化曲线测试其在碱性电解液中的ORR/OER性能,通过Chem-E-Car小车的实际应用判断锌-空气电池的应用潜力。研究结果表明:Ca3MnCoO6-MnCo2O4材料具有纺锤形貌,随着前驱体溶液中PVP/DMF浓度的增加,纳米纤维的直径均存在不同程度的粗化。复合催化剂对ORR和OER均表现出可观的电催化活性,在ORR过程中可以提供0.61@1600 rpm的极限电流密度 (20wt% Pt/C: 0.63@1600 rpm),在OER过程中可以提供1.65 V@10 mA cm-2的过电势 (RuO2: 1.60 V@10 mA cm-2)。本综合实验技术路线简单可行、效率高,可以有效提高学生的综合实践能力和科研创新能力。以此研究成果制造的新能源小车可以提供稳定的运行速度(0.2m/s)并持续至30m,成功在第7届全国大学生Chem-E-Car竞赛中取得性能二等奖的成绩。

基于Chem-E-Car竞赛的化工小车动力系统和控制系统概述

Chem-E-Car竞赛是由美国化学工程师学会所组织开展的一项运用化学工程技能的国际性赛事,主要参赛对象为大学本科生,旨在提升化工专业大学生研究创新和学以致用的能力,培养化工专业创新型复合人才。以Chem-E-Car竞赛为背景,对历届参赛作品的动力系统及控制系统进行全面调研,并进行归纳分析,总结优缺点,以期为化工能源小车的设计提供有力的参考。

基于AIChE竞赛的化工车用凝胶电池的研究概述

用于AIChE竞赛的化工车是以化学反应为基础的化工能源小车,其利用化学反应来实现小车的有序行进和精准停止。凝胶电池作为小车的动力源,在安全性、电压电流的稳定性、力学等方面具有独特的优势。对化工车用凝胶电池的特性、类型及其性能影响因素等方面进行概述,以期为化工车的动力系统设计提供有力的参考。

新工科教育中化工与制药类专业的学术竞赛的探索

新工科教育更加重视学生的实践能力,通过一系列的学术的竞赛,可以进一步提升学生的专业素质、工程思维和实践。化工与制药类专业的学术竞赛主要有Chem-E-Car竞赛、全国大学生化工设计竞赛、全国大学生制药工程设计竞赛、全国大学生化工实验大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛和中国"互联网+"大学生创新创业大赛等。

化工分离和油驱模车竞赛的设计与实践

在培养化工专业学生创新精神和实践能力的过程中,大连理工大学开展了化工分离和油驱模车竞赛的设计和平台建设。竞赛中我们整合了授课、实验和设计三个教学环节,建构了研究型教学实践场景。本文拟以大连理工大学化工创新技能竞赛的实践说明其教学效果。