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。

科教融汇、多维贯通的化学化工实验教学新范式建设——以化学化工国家级实验教学示范中心(浙江工业大学)为例

化学化工国家级实验教学示范中心(浙江工业大学)全面聚焦创新型人才培养,秉承学校“艰苦创业、开拓创新、争创一流”的精神传统,遵循“创新主导、多元融合、寓教于研、协同育人”理念,探索了以“科教融汇、多维贯通”为特色的人才培养模式,建立了“理工一体、理实一体”化学化工实验教学新体系,打造了“虚实结合、理工融合”化学化工实验教学新平台,创建了“基础与创新并重,化学化工全覆盖”的创新创业教育新机制,形成了具有鲜明工科院校特色的化学化工实验教学新范式,有效提升了学生实践能力与创新精神,取得的成果可为其它同类高校实验室的建设和管理提供借鉴、参考。

基于VR技术的危化品物流虚拟仿真实验体系设计与实践研究——以N学院为例

危化品物流对安全措施有着高等级的要求,其一线场地和设施无法面向师生开放。应用型高校将虚拟现实技术应用于危化品物流实践教学中,可解决安全壁垒问题、提高实验设施的投资效益、激发学生的学习兴趣、鼓励学生参与创新实践并拓宽社会培训路径。文章立足于宁波舟山港和石化园区对危化品物流的现实需求,系统地分析了应用型高校建设危化品物流虚拟仿真实验教学体系的设计思路与实践内容,在功能上满足了专业实验、创新研究、学科竞赛、社会培训等多元化需求,既满足了高素质应用型人才的培养要求,也为类似高校实验体系的构建提供了参考。

基于密度泛函理论的化学动力学实验教学探索

以“蔗糖水解反应速率常数测定实验”为例,对密度泛函理论(DFT)应用于“物理化学实验”教学的可行性进行了研究。基于Gaussian16软件包进行了结构建模和构型优化,采用B3lyp/6-31G~*方法优化了蔗糖的结构,预测反应的活性中心,为蔗糖水解反应的作用机理提供了理论依据。同时根据开展实验具体的课时要求,介绍了实验开展的思路和细节。在“物理化学实验”课程中加入理论化学计算内容,有助于学生全面认识化学反应过程的微观作用机理,丰富化学动力学实验教学内容,提高学生的学习兴趣和创新能力。

前沿科研成果融入药物化学实验教学——香茅精油微乳液的制备和理化性能研究

本论文利用水蒸气蒸馏法提取香茅精油,用气质联用测定其各组分含量。采用相图研究探索表面活性剂、助表面活性剂、水硬度等微乳液影响因素的影响规律,确定微乳剂配比,按照国家标准方法测定微乳液的稳定性,用透射电镜观测其样貌和粒径。在微乳液的制备过程中可以培养学生的理论与实践相结合的能力,提高学生的科学素养,达到纳米材料的初步认知和了解,引领学生对化学应用到药学的交叉学科的兴趣,为药物化学实验教学改革提供了参考。

高职实践课程小班化教学模式的探索与实践——以“化学实验技术”课程为例

基于小班化教学优势,推行实践“化学实验技术”课程小班化教学改革。具体措施:小班分班,每班24人;按技能模块,重构教学内容;挖掘思政元素,融入教学内容;以学生为中心,开展线上线下混合式教学;构建多元化考核评价体系,教师严把考核关。线上平台使用率较往年提高了36%,实验室使用人次是往年的2.1倍,学生平均成绩较往年提高了13%。班级“1+X”技能证书考核通过率100%,校级以上的技能比赛获奖人数达52%。学生学习的主动性、学习成绩、职业素养明显提高,取得了良好的教学效果。形成了小班实践教学体系,为其他实践课程的教学提供参考。

以教学-竞赛-改革的循环模式构建化学实验赛和化学实验教学改革的深度融合

化学实验赛有助于培养学生的综合素质和创新能力,促进实验课程体系和教学内容的改革以及实验教学质量的提高。本文提出教学—竞赛——改革的持续循环,将多层次化学实验赛(1.技能赛、2.设计赛、3.兴趣赛)与基础化学实验教学深度融合。以赛(技能赛)促学,以赛(设计赛、兴趣赛)促改,通过比赛促进了学生对基本操作的重视和实验知识学习的热情;达成了学生自主架构实验内容和理论知识联系的目标。对于创新思维的启蒙和高水平化学本科人才的培养,具有积极的引导作用。

预先危险-失效模式与影响风险分析法在高校化工实验教学中的应用

高校化工实验教学过程中开展的很多实验存在实验药品有毒有害、实验设备复杂、实验过程危险性较高等特点,需要对实验进行风险分析并提出防范措施,保证实验教学安全性。本文以预先危险性分析(PHA)、失效模式与影响分析(FMEA)和风险矩阵法(LS)等风险分析法为基础,提出一种用于提高高校化工实验教学安全水平和准确性的评价方法——PHA-FMEA分析法。以高校化工实验教学中的“二元混合可燃液体闪点变化规律实验探究”为例,应用PHA-FMEA分析法,对实验全过程进行危险性分析,提出改善措施,该方案具有提高实验的安全性和准确性的优点。

基于岗位胜任力的卫生检验与检疫实验教学体系构建研究

为满足卫生检验与检疫专业人才培养需要,按照加强基础、突出难点、贴近工作实际、循序渐进的原则,逐步构建以验证性实验、探索性实验和综合性设计性实验为主体的理化检验和微生物检验实验教学体系,并在教学实践中不断完善教学内容,改进教学方法,注重提升学生的岗位胜任力,受到师生与用人单位的认可,但仍有待改进之处,希望能与同行相互借鉴。

“两性一度”背景下化工热力学实验教学进阶式探索与实践

在化工热力学实验教学中,通过设置进阶训练思考题,激励学生进行探索与实践。以第二维里系数的测定实验为例,倡导学生独立思考与构建高阶维里系数的方法,引导其分析比较国内外学者处理问题的策略与方法,而后辅导其通过双向检验证明所做实验数据的准确性、验证所构建方法的合理性、分析所得结果的有效性,最后指导学生理清数据处理方法的发展脉络,对其所构建的方法进行准确定位与评价。本教学实践通过强化实验教学项目的设计性与综合性,探索提升实验类课程高阶性的途径,践行“两性一度”的要求。

动力学反应瓶的研制及其在物理化学实验教学中的应用

化学反应速率常数受温度影响很大,动力学实验教学中常先预热后取液,溶液转移过程中的室温暴露使体系温度失衡,易导致初始数据误差大,动力学曲线变形;定量移液、启动计时、混合溶液等需同步操作,学生不熟练易忙乱出错;溶液预热时试剂过量,易造成浪费等。针对上述问题,本实验室自制了“裤型”动力学反应瓶及其配套装置,使溶液的移取、预热和混合逐步进行,实验步骤更加合理,减少了温度失衡引起的实验误差及学生的操作失误,并可节约试剂。该瓶已实际应用于本校的物理化学实验教学中,改进和丰富了实验内容,更好地锻炼了学生的操作能力,并对培养学生综合分析与解决问题的能力、提高学生科研素养、提升实验教学效果起到了一定作用。

化工类专业实验教学国际化的探索与实践

在深入推进“双一流”建设的背景下,化工类专业实验教学国际化势在必行,但国内尚无该领域国际化实验教学平台建设经验,也缺少成熟有效的国际化实验教学实施方案和质量保障机制。为此,文章阐述了以浙江大学化工实验教学中心为实施载体,构建多机构联动、四位一体教学、全生态育人、双向评价为核心的化工类专业实验教学国际化新模式的探索,以及该模式下的实验教学国际化建设成效。

化学专业学生实验操作能力培养路径

化学专业学生实验操作能力的培养对适应现代科技发展和满足社会需求至关重要。然而,当前的培养过程中存在一些问题,如设备陈旧、课程设置不合理等,限制了学生能力的提升。因此,文章提出了更新实验设备、增设设计性和开放性实验课程、改革教学方法以及加强安全培训等对策,旨在构建一个具有前瞻性的实验环境,培养学生独立解决问题的能力,以满足技术先进和应用广泛的实验操作要求。

化学功能分子实验课程思政的探索与实践——以手性Mn(III)Cl-Salen配合物的合成及其催化性能研究实验为例

在化学功能分子实验课程教学过程中,对项目研究型实验——手性Mn(III)Cl-Salen配合物的合成及其催化性能研究实验蕴含的思政元素进行挖掘和融合,建设思政案例库。同时结合小组研究、科学汇报等多环节实验教学,开展全过程专业课程思政,丰富教学育人内涵,实现化学功能分子实验课程知识传授、能力提升和思政育人的三重功能。

基于应用型人才培养模式下的化工综合实验教学研究

化工综合实验是培养学生应用专业基础知识与实践技能处理实际工程问题能力的重要途径,对学生实践能力和创新能力的提高具有重要作用。以刘艳升教授为核心的教学团队针对基础实验课程教学过程中存在的问题提出了“对实验教学内容进行升级改造,充分利用现有教学和科研实验室的各类仪器设备,加强综合性和探索研究性训练,促进学生综合能力提升”的教学改革思路,从教学设计、实验安排及要求、实验报告形式、成绩评价体系、师资队伍建设等方面着手进行教学实践与探索,旨在提高学生的实践动手能力和专业综合素质。

基于科教融合的实验教学探索与实践——以纳米球形聚电解质刷胶体粒子的制备与表征实验为例

为促进轻化工程专业本科生对胶体化学及纳米材料基础知识的理解和运用,将纳米球形聚电解质刷胶体粒子的制备与表征实验引入教学,利用光乳液聚合的方法,合成粒径均匀的聚苯乙烯纳米粒子,并通过光引发聚合的方式在聚苯乙烯纳米粒子表面接枝聚电解质链,制备具有良好稳定性和分散性的纳米球形聚电解质刷胶体粒子。该实验利用动态光散射表征所制备纳米球形聚电解质刷胶体粒子的粒径、分散性及表面带电性等性质及其对盐浓度、pH的依赖性。该实验旨在通过科教融合的形式,强化学生对专业知识的理解和运用,使学生形成严谨规范的科学思维,进而培养具有创新能力的工程科技人才。

浅谈科研成果转化为实验教学项目的前期工作——以银纳米立方体的可控合成实验为例

科研成果转化的实验项目是高校在实验教学体系中落实创新型人才培养目标的良好载体。本文以银纳米立方体的可控合成为例,探讨了建设该项目的前期工作,尤其对实验影响因素、学生群体中容易存在的实验习惯、操作问题进行了探究,确保教师在实验前充分了解和掌握学生在实验过程中可能出现的问题,提高实验教学指导的有效性,使科研转化实验的创新型人才培养功能落到实处。

化学反应焓变实验中误差分析及实验设备改进

化学反应焓变的测定是大学化学实验中的一个经典实验。本文对选取的60名学生的实验报告数据进行了分析,并结合教师在预备实验中发现的问题,对实验数据的误差进行了分析,并提出了实验设备的改进方法。

6,6'-二溴-1,1'-联-2-萘酚的偶联合成与手性拆分——对一个有机化学综合实验的改进与发展

6,6'-二溴-1,1'-联-2-萘酚是1,1'-联-2-萘酚(BINOL)的衍生物,两者同为典型的轴手性有机物分子,这类分子的合成与拆分研究对于本科生深入认识和理解轴手性类化合物具有重要意义,本实验考虑到(±)-BINOL及其衍生物的价格较为高昂,不适合开展大批量合成和拆分的教学实验,因此采用了微波合成的方式实现6,6'-二溴-1,1'-联-2-萘酚的偶联合成。除此之外,本实验还开发了拆分剂N-苄基氯化辛可尼丁的微波合成方法,并用合成的N-苄基氯化辛可尼丁直接对6,6'-二溴-1,1'-联-2-萘酚进行化学拆分。本实验通过引入微波合成、改良合成反应用溶剂以及回收拆分剂等方式使实验更加符合绿色化学的宗旨。在教学效果上,本实验涉及的操作较多,有助于考查学生的综合实验水平,更富教学价值,具有强的实践意义。

新工科背景下科研反哺实验教学——新能源材料与器件专业物理化学实验设计

随着新工科建设的不断深入,加快培养符合未来科技发展的复合型人才是大势所趋。因此,本文提出针对新能源材料与器件专业,采用以科研反哺实验教学的模式,设计了基于化学水浴沉积法制备SnS薄膜的本科物理化学实验方案,深入探究基底材料和加料顺序对薄膜生长特性的影响。该实验不仅能加深学生对物理化学概念的理解,还能锻炼学生制备功能薄膜的能力,使学生进一步了解前沿材料制备技术,提升学生的科学素养。