Plackett-Burman实验设计优化餐厨垃圾发酵产燃料酒精的研究

针对餐厨垃圾中营养元素含量丰富的特点,利用运动发酵单胞菌对餐厨垃圾发酵生产燃料酒精,采用Plackett-Burman实验设计分析多种酶制剂和营养物质对发酵过程的影响.结果表明,糖化酶和蛋白酶对于酒精发酵影响显著,其他酶和营养物的添加对发酵均无显著影响,说明餐厨垃圾自身所含的丰富营养即可以满足细菌生长的需要.进一步的单因素试验分析表明糖化酶的最佳添加量为100 U/g.当同时添加100 U/g蛋白酶和100 U/g糖化酶时,酒精产量达到最大值53 g/L,比单纯添加糖化酶时产量高10%,其酒精转化率为44%.经酒精发酵后,餐厨垃圾粗蛋白增加了1.5倍且纤维素含量较低,可作为饲料使用.利用餐厨垃圾产酒精不仅处理了污染严重的废物,同时也为酒精生产提供了廉价的原料,具有较高的环境效益和经济效益.

Plackett-Burman实验设计联用Box-Behnken响应面法优化柚皮素白蛋白纳米粒的处方工艺

目的 优化NabTM技术制备柚皮素的牛血清白蛋白纳米粒的处方工艺。方法 以包封率为指标,采用Plackett-Burman实验设计结合Box-Behnken响应面法优化柚皮素白蛋白纳米粒的处方工艺,并考察纳米粒的体外释放规律。结果 最终确定柚皮素白蛋白纳米粒处方工艺为:白蛋白浓度为30 mg·mL-1,水相pH值为6,有机相与水相比例为1∶5,制备的纳米粒包封率为88.80%,粒径为171.9 nm, PDI为0.340,体外释放具有明显缓释作用。结论 Plackett-Burman实验设计联用Box-Behnken响应面法可用于优化柚皮素白蛋白纳米粒工艺处方。

Plackett-Burman实验设计联用星点设计(CCD)效应面法优选长叶胡颓子总黄酮提取工艺研究

目的：运用Plackett-Burman 实验设计联用星点设计（central composite design,CCD）效应面法,考察各影响因素显著性,筛选长叶胡颓子黄酮提取的最佳工艺.方法：运用Plackett-Burman 实验设计筛选主要影响因素,采用星点设计-效应面法优选长叶胡颓子黄酮提取工艺.乙醇浓度、料液比、回流温度作为自变量,黄酮含量作为因变量,通过对二者二次响应曲面的回归拟合,利用三维曲面图直观分析长叶胡颓子黄酮提取最佳工艺,并进行预测分析.结果：黄酮的最佳提取工艺为：乙醇浓度80%~85%,料液比为1∶15~1∶20,回流温度60~65℃,回流2次,30min/次.结论：利用Plackett-Burman 实验设计联用星点设计（CCD）确定了长叶胡颓子黄酮的提取工艺,该方法简便,精度更高、重现性好、预测性强.

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。

基于创新能力培养的高校实验教学体系构建

高校实验教学体系的构建,是教育体系改革中一个至关重要的部分,也是培养创新型人才的基石。该文分析创新实验层次的构建,研究创新型人才能力培养的途径,提出培养创新型人才的5种方式,推出将创新实验与社会实际有机结合的具体方案,最后,为推进高效实验教育体系的整体优化和创新改革,配备合适的创新实验教学效果评价方法。

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。

虚拟实验何以用于教授思想实验——基于科学思想史与认知具身观点的理论分析

物质实验在现实世界中展开,思想实验则在头脑中展开,二者共同构成了科学实验的两种基本类型,其历史分野背后展现的是经验论和唯理论这两种不同的认识论立场,以及由此导致的两者之间对立与统一的辩证关系。基于认知的具身观点,思想实验可分为描述或想象意象世界、模拟操作意象、根据想象的现象形成结论三个相互联系的认知过程,它是具身直觉系统中感性与知性的统一。以计算建模和虚拟仿真技术为基础的虚拟实验的快速崛起,有助于构建一种“人—机”融合的具身系统,并将其中的意象、心理模拟和想象结果外化为感知觉信号,其最大优势不是模拟物质实验,而是教授思想实验。作为一种具身直觉工具,虚拟实验被用于教授思想实验时,应采取实验场景生活化、实验材料意象化、参数控制自主化、操作体验具身化、实验结果直观化等策略,以提升应用效果。

高中物理实验教学新审思

实验教学是物理学科的重要教学内容,是培养核心素养的重要途径。《中小学实验教学基本目录(2023年版)》的颁布为实验教学提供了明确抓手,为课程标准落地提供了有效手段。文中在新课程理念下重新审视高中物理实验教学,分析课程标准和基本目录对实验教学的新要求,对实验教学实施提出相关建议。

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。

电厂锅炉实验虚拟仿真系统建设与应用

为开展能动专业核心课程“锅炉原理”的实验教学,校企合作开发了电厂锅炉实验虚拟仿真系统。基于两相流动与辐射对流传热原理构建的仿真系统,由风烟和汽水两大模型构成,严格遵守质量、能量、动量守恒方程。变负荷虚拟实验显示,随锅炉负荷增加,热效率降低、燃料耗量增加。根据辐射传热原理,结合火焰平均温度计算发现:只有炉膛出口烟温增加,才能保证炉膛传热负荷增加,继而抬升排烟温度,导致排烟热损失变大、锅炉热效率降低。锅炉原理实验虚拟仿真,可训练学生运用锅炉本体热力计算原理分析问题的思维,是落实创新能力培养的重要举措。

依托“第二课堂”多维度开放实验室,拓展实验教学的深度和广度

实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,如何突破课堂教学的时空限制有效实现实验资源的开放利用,是高校实验教学中心改革和建设的重要内容。本文以化学国家级实验教学示范中心(北京师范大学)为例,介绍本中心将有组织的“第二课堂活动”纳入实验教学体系,探索并创建了多层次、多维度的实验室开放模式;通过举办丰富的实验竞赛/实践活动,支持大学生开展创新创业、学科竞赛、科学研究和科普宣传等活动,为学生提供了多样化的、以自驱为主、崇尚创新的实践训练机会,从而切实发挥了实验教学中心在创新人才培养中的支撑作用和在基础教育领域的辐射和示范作用。上述举措得力、育人效果显著,值得推广借鉴。

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。

多效并举建设化学实验中心,服务高质量实验教学

在多年的实践过程中,针对本科化学实验教学面临的种种挑战,郑州大学化学实验教学中心多效并举,形成了一系列特色鲜明的教学管理方法,有效服务了高质量化学实验教学工作的开展。本文介绍了郑州大学化学实验教学中心建设中的一些举措和取得的成效,希望能为高校化学实验教学工作和管理服务提供有益的参考借鉴。

高校实验技术人员内在动力激励模式探讨

实验技术人员是高校仪器共享平台的核心力量,如何建设并稳定一支业务精干、素质优良、结构合理的高水平实验技术队伍,充分调动实验技术人员的主动性和创造性,是提高平台服务和管理水平的关键。以中山大学中山医学院科研仪器平台为例,探讨通过建立成长督促的交互学习氛围,协助技术员职业自信的建立,培养技术员爱岗敬业的工匠精神,从而激发技术人员积极向上的内在动力,实践证明这些模式可有效地提升队伍的稳定性和平台整体的服务效能。

6S管理在医学机能学实验室中的应用

教学实验室是高校开展实验教学的重要场所,其管理水平直接影响着实验教学质量和学生的培养质量。针对医学机能学实验室管理存在的问题,浙江大学基础医学实验教学中心将6S管理理念引入实验室日常管理中,着重从实验室仪器耗材、实验室环境和实验室安全三个方面进行管理探索。实践表明,通过实施6S管理模式,实验室资源分配更合理,实验教学环境极大提高,师生的安全意识更强,实验教学效果更理想,学生的实验素养得到较大提升。

高校物理实验室安全教育微课体系的构建与探索

随着时代的发展,实验室安全教育的方式在不断发生变化。为了适应当代大学生的发展需求,使学生能够掌握必要的安全常识,树立安全意识,文章首先分析了高校物理实验室存在的不安全因素,构建了物理实验安全教育微课体系,并探索出一些可行的实验室安全教育方法,为高校物理类实验室安全稳定运行和人才顺利培养提供了借鉴思路。

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。

新工科背景下安全工程专业实验教学改革与实践

依托安全工程专业开展实验教学改革,构建并全面实施了“三阶段、三层面、三目标”即“三三三”实验教学模式,从“课前、课中、课后”三个教学阶段,围绕“实验内容重塑、教学设计创新、育才目标达成”三个教学层面,实现“科教相长、虚实结合、思学创并重”三个教学目标,并以“矿井通风与安全”课程实验改革为例进行具体说明。实施成果充分体现了该模式的改革成效显著,既极大改善了实验教学弱化的不良局面,也为新时代工科专业实验教学积累了经验。

基于创新人才培养的国家级实验教学示范中心持续建设

化学国家级实验教学示范中心(兰州大学)作为兰州大学“双一流”建设化学学科的重要支撑平台,牢记为党育人初心使命,落实立德树人根本任务,以创新人才培养为目标,搭建出优质的实验教学资源共享平台,形成了“基础→综合→科研训练”三层次的实验教学体系。实验教学改革中强化科教融合、以赛促建,培养学生的创新能力,以高水平实验教学支撑了高质量创新型化学拔尖人才的培养,学生的实践和创新能力增强,综合素质优秀。在课程及教材建设、实验教学改革与研究、实验室建设等方面取得了良好进展,示范辐射作用显著。