多元混合式教学在仪器分析实验课程中的实践

仪器分析实验课程是化学相关专业实践性与应用性极强的核心实验课程之一。在“双一流”建设的大背景下,针对目前仪器分析实验教学存在的问题,从教学模式、教学内容和教学方法三方面进行改革,打造了线上线下相结合,常规实验、虚拟仿真实验和自主创新设计实验相结合,翻转课堂和问题导向学习法相结合的多元混合式教学课程体系。教学实践证明,这种新型的教学课程体系有利于激发学生的学习兴趣与主动性,引导学生内化知识,培养分析和解决问题的高阶思维与综合能力,提高教学效率,优化教学效果。

将腐蚀与防护实验和国家重大工程衔接的课程思政案例设计

将胶州湾跨海大桥材料的腐蚀防护研究作为实际应用案例引入物理化学实验教学。通过结合工程实际改进实验,增加了相关材料在不同腐蚀介质中的腐蚀行为研究等内容,对相关材料及几类防护措施的防护效果进行了比较研究。实验将原物理化学实验中涉及的线性扫描伏安(极化曲线测量)和电化学阻抗方法进行了组合,对Q235和Q275两种合金钢、锌合金和镁合金两种牺牲阳极材料、无涂层和有环氧涂层的钢铁在模拟海水和真实海水两种电解质溶液环境中的腐蚀性能和防护效果进行了研究。改进后的实验可以增强学生学以致用的意识,增强他们对工程问题的综合性和复杂性的认识,还可以培养团队意识和合作能力,通过培养腐蚀防护意识和绿色环保意识强化学生的学科素养和社会责任感。

土壤肥料学实验课操作视频开发探索与实践

土壤肥料学实验是农科类核心专业基础课。本着让学生准确规范地掌握实验操作技能的同时,丰富和完善实验教学资源从而提高实验课的教学效果,为该专业今后的教学、科研和农业技术服务提供高品质的资源保障。作者根据多年课堂实践,总结学生在实验课中常见的错误操作,深入了解学生和实验教师需求,录制开发土壤肥料学实验基本操作视频。视频录制既考虑实验流程的完整性和时效性,又强化实验中关键环节的独立性、规范性和广适性。视频资源的开发和网络推广有效弥补传统课堂模式的不足,以其演示的直观化和内容可再现等特点,既方便学生课前预习,提高学生实验操作技能,又便于学生课后随时复习,巩固实验相关知识,对提高实验教学效果有明显的推动作用。

面向智能制造仿真实验的产线数字孪生建模

针对智能制造领域人才培养中,实践教学存在的成本高、安全保证难等问题,该研究构建了智能制造仿真实验系统。首先,以智能产线为基础、车间信息化平台为桥梁,融合产线数字孪生技术,构建了面向智能制造仿真实验的数字孪生系统框架;其次,对系统中包含的产线物理实体模型、数据采集及车间信息化平台、数字孪生产线的多维度模型及智能制造仿真实验平台展开了详细阐述;最后设计产线生产调度优化实验,验证了该数字孪生仿真实验系统的有效性。

新形势下材料类实验室安全管理体系建设

在“双一流”建设和“新工科”建设背景下,实验室功能趋于多元化,开放共享是必然要求,实验室安全管理需要新思路和新对策。针对材料类实验室管理中存在的安全问题,须从安全管理制度、安全责任体系、安全管理队伍、安全检查制度、实验室标准化和信息化建设、安全文化等方面入手,构建实验室安全管理体系,从而切实提高实验室安全管理水平,保障校园安全。

水生动物医学研究生综合实验设计及教学模式改革

设计水生动物医学综合实验,对一批患病珍珠龙趸石斑鱼Hybridized Grouper(Epinephelus fuscoguttatus♀×E.lanceolatus♂)的养殖水体理化因子、生物因子以及鱼体病原体进行检测。分析病鱼体血清指标及组织的病理变化,总结珍珠龙趸石斑鱼患病的原因,并通过查阅文献给出解决方案。通过设计综合型、实践型、创新型的水生动物医学综合实验,并在实验教学中采用虚拟仿真、经典案例微视频、联用数字标本库的新型混合教学方式,以多元化的考核方式进行考核,提高了学生的学习兴趣、创新能力和实践科研能力。

蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的量化计算研究——介绍一个计算化学实验

蒽与马来酸酐的Diels-Alder反应是基础有机化学实验课程中普遍开展的一个经典实验。本文推荐蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的计算化学实验,该实验采用Gaussian 16程序中的密度泛函方法对蒽和马来酸酐Diels-Alder反应的反应机理进行了研究。旨在通过本实验激发学生对有机化学和计算化学的兴趣,加深学生对化学学科的理解,提升学生在科研工作中学以致用的能力。

“1+1”院级实验室信息综合管理平台建设与实践

鉴于院级实验室信息管理系统管理功能简单粗放,与实际工作存在出入,且无前台访问界面等现状,升级建设“前台网站+后台系统”(1+1)的院级实验室信息综合管理平台。重点建设院级实验室前台网站以及开放实验管理、仪器设备维修保养模块和借用模块,该平台实现了实验资源的全方位开放共享、开放实验的全过程管理、实验设备的全生命周期动态化管理,并为实验室的文化宣传提供载体,为建立实验室的现代化管理新模式提供了一定参考。

北京协和医学院医学机能学实验改革与机能学实验室建设的实践与思考

医学机能学实验是高等医学院校基础医学实验教学的重要组成部分,而健全科学的实验室管理体制又是保障实验教学顺利进行、全面提高教育教学质量的重要前提。本文结合北京协和医学院“小规模精英教育”办学理念,从北京协和医学院临床医学专业(八年制)教学工作实际出发,围绕医学机能学实验教学改革、机能学实验室的建设等方面,多方位阐述了医学机能学实验教学体系建设的进展,并针对教学实验室高质量建设提出思路,为进一步深化实验教学改革、促进教学实验室的可持续发展提供参考。

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心的建设与应用

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心通过优秀科研项目转化以及与高新技术企业合作开发,建设了一批高质量的生物类虚拟仿真实验教学资源。多层次、多元化的资源为学生前沿科学知识学习、综合性科研训练和生物下游产业技术训练提供有利环境,有效地实现教学模式的转变以及学科交叉知识的学习和延伸。全天候开放共享虚拟仿真实验教学平台,实现虚拟仿真实验教学软件、实验标准化视频、教学课件和测试题库等线上教学资源的有机整合,满足随时随地实验教学需求,支持了一系列的混合式线上线下实验教学课程开展。生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心与国家级生物科学实验教学示范中心形成了“双中心”融合发展的创新人才培养实验教学体系,“虚实结合”的实验教学模式,提升了学生的综合科研能力与教师的业务水平,培养了满足社会需求的生物技术创新实践人才。

基于多通道数据的高铁司机警觉评估实验设计

高铁司机警觉与行车安全密切相关。为实现司机警觉状态评估,该研究设计了一种基于多通道数据的高铁司机警觉评估实验方案。依托高铁驾驶模拟器,以连续驾驶的方式诱发高铁司机警觉衰退,实验过程中同步采集其脑电、心电、眼动以及简单反应时间和疲劳程度主观量表。基于神经网络、支持向量机等机器学习技术构建司机警觉评估模型技术方案。以司机神经、生理等融合特征为输入,以司机疲劳状态为输出,构建司机警觉评估模型,对提出的实验方案进行探讨,验证提出的实验方案的合理性与可应用性。

泡沫灭火综合教学实验平台的设计与实践

根据消防工程专业课程实践教学中的灭火实验需求,设计和搭建了泡沫灭火综合教学实验平台,该实验平台由发泡实验平台、析液实验平台、蔓延实验平台、灭火实验平台和抗烧实验平台构成,能够实现泡沫灭火剂的稳定性、蔓延性能、灭火效能和抗烧性能的测试,满足泡沫灭火实验教学要求。通过实验操作与结果分析将理论与实践紧密联系,有助于巩固学生理论知识和增强学生学习兴趣,为培养具有工程实践和科研创新能力的高素质和高质量消防人才发挥积极作用。

一种适用于实验教学的果蝇DNA提取新方法

南开大学遗传学实验课程组将科研中常用的动物组织DNA提取方法改造后用于实验教学,获得了1种适用于实验教学的果蝇DNA提取新方法。该方法由碱裂解、酸中和、离心3个步骤组成,具有操作简单、时间短、成本低、效果稳定等特点,获得的DNA无论是浓度还是纯度均可满足后续PCR扩增的需要,符合实验教学的要求。该方法简化了果蝇DNA的提取流程,为与果蝇基因表达分析相关实验项目的改革奠定了基础,有助于提升实验教学效果,推动课程建设。

双一流背景下化学实验中心的建设与实践

为推动化学实验教学和大型仪器测试平台内涵式并行发展,为教学科研和科普宣传服务,为人才培养服务。根据化学实验中心管理运行情况,探讨了"双一流"背景下院级实验技术平台建设的重要作用,从实验室条件的更新建设、实验教学的改革实践、大型仪器资源的开放共享等方面介绍了化学实验中心“双一流”建设的经验。依托平台的建设改善师生实验环境,加强实验安全防护,提升教学科研服务质量,推进科普宣传培训力度,培养基础拔尖创新人才。

2013-2021年实验动物质量检测能力验证情况

目的分析我国实验动物质量检测能力现状,探讨实验动物质量检测能力验证组织实施现状,研究影响能力验证满意率的关键因素。方法通过Excel2010和Powerpoint2010软件进行实验室数量、项次、满意率以及频次的变化分析。结果2013—2021年共实施27个能力验证计划,包括22种检测能力参数,发放92种生物样本。共有70家实验室参加552个项次,整体满意率达到90.22%。结论持续参加能力验证活动可以提升实验室的检测能力。

新工科背景下近代物理实验教学改革与实践

以任务驱动式教学模式为核心,提高新工科创新型、应用型人才的物理实验综合素养。通过教学内容的重构、教学方法的改革、评价方式的优化等全面的教学改革与实践,将物理知识与工科相关的科学前沿相结合,充分体现物理实验是新工科研究基础的特征,使学生具备多学科交叉融合实验的能力,为未来培养多元化、创新型卓越工程人才提供支撑。同时,改革也促进了教学团队的教学水平提升,获得师生双向满意的教学效果。

加强信息科技实验教学 发挥信息科技育人价值

实验教学是培养创新人才的重要途径,在信息科技课程教学中,必须重视学科实践和实验教学。如何在信息科技教学中将“科”与“技”并重的课程特点真正发挥出来,对全体信息科技教师都是全新的挑战,对学校教学管理也提出了新课题。文章基于义务教育信息科技实验教学基本目录,对于信息科技实验教学的意义作了深入阐述,对于信息科技实验教学的实施提出了切实可行的建议。

我国实验用猪的健康管理与应用前景

猪在生理生化指标、解剖结构、系统功能、营养代谢以及疾病发生和发展等方面与人类机体相对应的系统和功能相类似。目前人医和动物医学领域各项研究中,越来越多研究者首选使用猪进行科学试验。本文将着重讨论我国当下实验用猪猪群的健康管理,包括实验用猪猪群生物安全体系建立、生产管理、疫病监测机制、药物保健等,以提升实验用猪在饲养繁育和管理过程中的微生物等级与健康管理水平,减少其在实验过程中对科学实验造成的干扰。

授人以鱼和渔:仪器分析实验自主设计实验及思政元素融入

为适应现代教育理念及国家对创新型人才的需求,改革传统实验教学模式并激发学生的自主创新意识,在传统仪器分析实验教学基础上探索和构建以学生为主体、以创新能力培养为中心的自主设计实验教学模式。课程在夯实基础和拔高创新方面取得了平衡,同时拓展了课程思政的范畴,如以学生为中心的自主设计实验模式提升了学生学习主动性,课程高阶性、创新性显著提高,授课教师在更多方面以身作则,示范了严谨的科学态度,并倡导了积极的科学探索态度。通过自主设计实验的开展,学生的基础知识、学习兴趣、实验技能、创新能力等都得到了显著提升,建立了有效的仪器分析学习模式。

黑盒与逆向工程概念在数字电路基础实验教学中的应用

随着电子信息技术的飞速发展,传统数字电路实验内容虽较为经典,其授课模式难以真实反映学生实验完成情况,难以有效促进学生对理论课程知识的深入理解。对此摒弃传统FPGA黑盒实验系统中的正向验证方式,采取逆向分析方法,通过对电路外特性测试,进行电路功能判断,强化学生数字电路理论知识,提高学生逆向工程、自主设计和工程应用能力。实验设计符合工程教育认证标准,提高数字电路实验教学质量。