大学生科研创新活动“四阶段模式”探索与实践--以武汉轻工大学化学与环境工程学院为例

为了进一步提高大学生的综合素质和创新能力,在本科阶段开展大学生科研创新活动是十分必要的。文章以武汉轻工大学化学与环境工程学院近几年来的大学生课外科研创新活动为基础,旨在探讨研究大学生创新科研活动的"四阶段模式"。

武汉城市圈农业氨排放及对PM_(2.5)的影响

氨作为大气细颗粒物(PM_(2.5))形成的重要前体物,研究其排放时空变化、减排潜力及对PM_(2.5)的影响,对科学设置氨减排目标,制定实施氨排放控制政策具有重要意义。该研究分析了2010-2020年武汉城市圈9个城市农业氨排放时空变化,然后以2020年为基准年,基于当前及规划政策的未来预期减排措施,估算未来2030年各城市农业氨排放水平,评估农业氨减排潜力,并进一步基于大气PM_(2.5)组分观测,结合热力学模型分析各城市农业氨减排对PM_(2.5)的影响。结果表明:(1)2010-2020年武汉城市圈农业氨排放呈现先上升后下降趋势,2020年较2010年整体下降16.1%,武汉市贡献了区域35.7%的农业氨排放下降。(2)生产效率、产业调整和生产收益是区域农业氨排放变化的主要驱动因素,对畜禽养殖和化肥施用氨排放变化的驱动贡献达90%以上,城镇化和总人口增长对氨排放变化的驱动作用可忽略不计。(3)武汉城市圈2030年农业氨减排潜力约为19.4%,在相对减排潜力上,鄂州市2030年农业氨减排潜力最大,而从绝对减排量上看,孝感市氨减排量将最大,约占城市圈总减排量的50%。(4)二次无机组分对各城市PM_(2.5)贡献为51.1%~73.2%,是区域PM_(2.5)最主要组分。鄂州市PM_(2.5)浓度对氨减排敏感性响应最强,区域均值上,未来2030年武汉城市圈可通过农业氨减排实现大气PM_(2.5)达标,但武汉、黄石、孝感和咸宁等城市PM_(2.5)对氨减排响应较弱,区域局部城市仍可能出现PM_(2.5)超标。

大学生生态足迹调查分析——以武汉轻工大学为例

生态足迹分析法是评价绿色校园建设水平的最好指标之一。基于世界自然基金会提供的个人生态足迹计算软件,通过设置调查问卷收集相关数据计算了武汉轻工大学在校学生的个人生态足迹,并分析了影响在校大学生个人生态足迹的影响因素。结果表明:武汉轻工大学在校学生的个人生态足迹在0.40~1.55 gh之间,均值为0.74 gh;其中常青校区在校学生的个人生态足迹在0.56~1.55 gh之间,均值为0.81 gh;金银湖校区的在0.40~1.30 gh之间,均值为0.69 gh。在各组成部分中,水域、碳足迹、耕地为主要用地类型,分别占人均足迹的34.88%、31.15%、25.21%,合计为91.24%。月消费与个人生态足迹呈正相关关系,被调查者的性别对个人生态足迹有一定影响,年级对个人生态足迹影响不明显。研究结果表明建设绿色校园可从个人消费行为入手,推行可持续消费理念,以期降低个人生态足迹。

大学化学实验课教学方法的探索与实践

面对大学化学实验课课时短、任务重、易滋生厌倦心理等现象,文章以武汉轻工大学化学实验课为例,采用设置实用性实验项目,从渐进"引导式"提问入手诱导学生,深入研究实验教材细节,"严"把关并及时反馈实验报告信息等措施,唤起学生对该课程的参与热情,同时学生的观察能力、分析与解决问题的能力也得到提高。

大学化学实验教学创新思维的构建与实施

从两项硬指标严把关入手,端正了学生的实验态度;从渐进引导式提问入手,深挖化学实验课核心价值与潜能,极大激发了学生的实验兴趣;从深入研究实验教材细节入手,进一步完善了实验教学的重要环节;从报告内容注重"内涵"入手,提高了学生的实验思维能力;从报告批改注重信息及时反馈入手,培养了学生严谨治学的良好习惯,落实了教学内涵。如此下来,广大学生参与大学化学实验的积极性高涨,学生分析与解决问题的能力得到培养。

城镇化过程中生态产品生产能力变化特征分析——以湖北长江经济带为例

城镇化过程中生态产品生产能力变化深刻,探究城镇化过程中生态产品生产能力的变化规律,对推进城镇化可持续发展和生态产品价值实现具有重要意义。目前,生态产品核算体系尚未形成统一认识,鲜有研究将乡村休闲旅游点和社区游憩公园等文化服务纳入核算体系,对城镇化过程中生态产品生产能力的变化规律也缺乏系统认识。以湖北长江经济带为案例区,采用USLE、CASA等生态模型和市场价值法、替代成本法等价值评价方法,对2008、2018年研究区的生态产品生产能力进行核算,并分析其变化特征以及与城镇化的相关关系。结果表明:1)2008、2018年湖北长江经济带生态产品生产能力分别为34.21×10^(3)亿元、30.28×10^(3)亿元,其中土壤保持、气候调节和科研教育服务是生态产品生产能力的核心;2)与2008年相比,2018年湖北长江经济带生态产品生产能力下降了3.92×10^(3)亿元,降幅达11.47%,其中土壤保持能力下降显著,随着乡村旅游迅速发展,休闲游憩服务增长态势明显;3)空间变化上,湖北长江经济带三分之二的县(市、区)生态产品生产能力呈下降态势,下降区域主要分布于西部、东部地区,其中重点生态功能区下降尤为明显;4)2008、2018年湖北长江经济带城镇化与生态产品生产能力存在显著负相关关系,快速城镇化过程中,生态产品生产能力受到严峻挑战。因此,在城镇化过程中,要以“两山”理念为指导,保护生态资源基础,修复受损生态系统,开发地方特色生态产品,不断提升城乡生态产品的生产能力。

基于培养科研思维的大学物理化学教学的探索

建设创造型中国,需要大量的创新型人才。科学研究是创新的重要途径,研究者应具备良好的科研思维能力,大学生是科研人员的生力军,在本科阶段培养思维能力具有重要意义。本文结合高校物理化学课程教学中的经验,探索教学中培养学生的科研思维的途径。精心设计教学实施方案,将科研思维融入物理化学发展史的介绍,配合经典的物理化学理论公式的推导等是有效措施。

形成性评价在环境工程生产实习教学中的初探

结合环境工程生产实习教学经验,重点探讨了形成性评价在生产实习教学的实施。从制定实习学习任务、建立小组汇报讨论机制、丰富考核评价内容等方面进行探讨,从而构建生产实习的考核评价体系。

新时期环境工程专业课程思政建设的迫切性及探索

指出了挖掘课程思政元素,加强课程思政建设,构建课程思政与思政课程同向同行的育人体系,是我国新一轮教学改革的核心。围绕环境工程专业课程思政建设的迫切性及建设要点展开了探索,提出了加入思政元素的途径,以期对环境专业课程思政建设提供参考。

新工科背景下环境工程人才培养模式的实践探索

面对国内新工科建设和环保行业的发展,笔者结合学校特色提出了新工科背景下环境工程应用型人才培养模式的实践探索,具体从应用型人才培养的理论体系构建、实践能力、德育素养培养及实践效果等四个方面展开了论述,以期对类似省属高校的环境工程专业人才培养有所参考。

“环境工程实验”课程中光伏可再生能源实验的探索与实践

针对"环境工程实验"课程教学内容的缺陷,也为对大学生开展环境与能源教育,引入光伏可再生能源来优化、增补"环境工程实验"课程内容。通过光伏可再生能源特性实验探索与实践、光伏可再生能源在水处理领域与土壤修复领域中的实验探索与实践以及课外科学研究实践,表明光伏可再生能源在"环境工程实验"课程教学中的探索与实践取得圆满成功,并达到预期效果。

课程思政视域下双线融合式分析化学课程改革

基于分析化学课程特点,在课程思政视域下,通过构建“三融合”教学内容,整合教学资源,优化双线混合教学方式,重构课程评价体系等措施,对分析化学课程教学改革进行了探讨,旨在充分发挥思政教育与专业课程教育的融合,切实实现知识、能力和素养的全方位提升.

基于新时代创新人才培养需求的《天然产物化学》课程改革思路

《中国教育现代化2035》明确指出,加强应用型创新人才培养,对于发展具有中国特色、世界水平的现代化教育具有重要作用。作为应用化学专业的重要课程,天然产物化学在人才培养过程中起到拓展基础知识,培养创造力和实践能力的关键作用。本文基于OBE理念从授课教师队伍建设、课程内容整合、教学模式和教学评价、科研实践与教学协同等方面系统探索天然产物化学课程改革中科教融合的模式,从而为新时代创新人才培养所需要的专业课程改革提供新思路。

应用化学专业《天然产物化学》的教学范式优化

天然产物化学是一门应用化学专业的专业选修课程。该课程的内容十分丰富、知识点较多,学生在学习过程中具有比较高的难度。因此,在应用化学专业的课程教学过程中,需要结合本专业的特色,对课程的教学内容、教学范式、评价方式等进行不断的优化,提高学生在课堂学习过程中的主观能动性和兴趣,从而提高本课程的教学效果。

任务驱动教学法在环境化学教学中的实践

环境化学是环境科学的专业核心课,是培养高等学校环境类专业学生探讨环境问题的重要环节之一。文章介绍了任务驱动教学法,并结合环境化学过程教学的特点,阐述了基于"任务驱动"的教学模式在环境化学中的具体实施过程。实践证明,该模式对于激发学生学习兴趣,提高学生创新能力和应用能力具有较好的效果。

武汉市某居民区典型场所微生物气溶胶调查及健康风险评价

为了解武汉市新冠肺炎疫情后居民区微生物气溶胶分布特征及风险状况,以成熟社区——常青花园居民区为例对典型场所的微生物气溶胶分布及风险进行了评估.利用Andersen-6级空气微生物采样器于2020年10—12月对该居民区6处典型场所进行采样,通过平板菌落计数法监测微生物气溶胶浓度,采用《中国人群暴露参数手册(成人卷)》对采样点的暴露风险进行了评估.结果表明:①采样点微生物气溶胶浓度表现为生鲜市场>地下停车场>美食街>中心篮球场>中心广场>绿地亭.②不同场所细菌及真菌气溶胶浓度存在差异,细菌及真菌气溶胶最高浓度分别在生鲜市场〔(1525.32±1311.31)CFU/m^(3)〕和美食街〔(1296.82±113.84)CFU/m^(3)〕.③以典型场所空气微生物气溶胶浓度作为评价标准,中心篮球场、绿地亭和中心广场空气较为清洁,生鲜市场及地下停车场为轻微污染,美食街为轻度污染.④典型场所微生物气溶胶中值粒径均小于4.7μm,表明微生物气溶胶容易进入人体下呼吸道,易引起居民下呼吸道感染.⑤10—12月,典型场所HQ(hazard quotient,危险系数)值均小于1,表明常青花园居民区受微生物气溶胶暴露的健康风险较小.研究显示,在新冠肺炎疫情防控常态化下,常青花园居民区空气状况良好,符合后疫情时代对卫生条件的要求.

钢铁厂铬泥高温焚烧重金属形态分布及其环境风险评价

钢铁冶金行业的铬泥主要来自于轧钢过程中排放的含铬废水经化学还原、中和沉淀和污泥压滤后产生的水站污泥。为了减少铬泥对社会环境的危害,本文以华中某钢铁厂污水处理站的铬泥为研究对象,通过管式炉焚烧实验探究了焚烧前后铬泥中重金属的赋存形态特征,并采用毒性浸出法(TCLP)和风险评价编码法(RAC)对铬泥中重金属的潜在生态风险进行评价。结果表明:焚烧处置后铬泥中重金属的TCLP提取态含量大幅度下降,其中重金属Cr、Pb、Zn与Ni的TCLP提取态含量分别下降99.17%、82.92%、51.11%、77.86%,重金属形态分布几乎以残渣态为主;RAC风险评价结果显示,800℃焚烧处置后铬泥中Cr的环境风险极低。本研究可为烧结协同处置铬泥提供技术参考。

在物理化学教学中培养创新型大学生

创新型人才培养是高等教育的责任和义务,更是教师们的重任。本文结合本人十多年的物理化学教学经验以及物理化学课程的特点,从创新意识的激发、创新思维的培养和创新能力的训练三个方面出发,初步对物理化学教学过程中如何引导学生提出问题、如何提高自主学习能力和如何系统训练学生创新技能进行了探讨,旨在促进创新型大学生的快速成长。

《环境化学》课程考核方式改革的初探

笔者结合《环境化学》的教学实践体会,从建立考核模块、设计考核内容、设置考核指标等方面进行了实践,并分析和评价了考核方式改革的成效与不足,为进一步深化课程教学改革和提高教学质量做了有益的探索。

机械专业《工程化学》课程教学改革探索

本文针对目前工程化学课程教学存在的若干问题,结合机械专业课程体系和培养目标,以提高学生综合素质为出发点,从课程体系的优化设置、教学内容更新与方法的改进等方面进行改革探索。通过教学改革措施的实施,学生对工程化学学习的积极性、创造性以及实践操作能力得以提高,为进一步提高工程化学课程的教学质量奠定基础。