材料化学实验课程教学中的思政元素设计

材料化学实验作为材料化学专业的必修课程,其教学内容中蕴含丰富的思政元素。通过修订课程德育目标,完善课程教学设计,延伸课程教学内容,依托学校实体实验教学和材料化学实验教学平台,采用线上线下混合教学模式,将课程思政元素深度融入到材料化学实验教学中,充分发挥价值引领、品格塑造的主导性,切实做到实验课程教学与思政教育同向同行,实现卓越的课程思政育人效果。

基于材料化学专业《材料科学基础》课程研究与实践

基于材料化学专业《材料科学基础》课程建设的现状分析,按照材料化学专业人才培养计划,对《材料科学基础》课程的教材、教学大纲、教学内容的选择、难点与重点的区分等课程建设内容进行了探讨,并在课程实际教学中进行了一些实践。

石油化学课程的“阶梯式”教学改革

石油化学是化工专业开设的一门具有能源特色的专业课,为了解决该课程的知识点多,覆盖面广;内容枯燥,学习兴趣低;教与学的冲突;考核方式单一等问题,提出了石油化学课程的“阶梯式”教学改革。通过调动学生学习的积极性,解决教与学的矛盾,同时利用现代化教学手段,强化过程性考核,使学生在“预习——课堂——实践”过程中做到“做中学,学中品,品中尝”,顺利完成理论知识的学习,并及时将知识吸收与转化,有效提升课堂教学效果。

电化学发光检测儿茶酚开放实验设计及教学反思

为提高学生的综合科研能力,将电化学发光分析仪用于本科生的开放实验教学。以儿茶酚为检测目标,在文献调研和方案优化的基础上,教导学生进行材料的合成与表征、数据获取与分析、结论的提炼与表达。该开放实验有助于培养学生的创新能力以及分析和解决问题的能力。此外,对实验过程中教师和学生暴露出的许多不足进行了反思,为今后开放实验的改进提供了有意义的参考。

电化学理论与实验相结合的教学实践——以三电极体系测定电化学阻抗为例

针对电化学实验教学中存在教学方式过于传统,理论与实验教学相互割裂的问题,以三电极体系测定电化学阻抗为例,引导学生从实验中挖掘理论,分析三电极体系在电化学检测中的必要性,并用理论去解析电化学阻抗实验数据。通过这一教学实践,不仅帮助学生更好地理解界面电化学的微观过程,还提高学生独立设计阻抗实验的能力。将实验导向理论,用理论指导实验,实现理论和实验充分融合,有利于促进电化学实验的教学质量和学生科研思维的提升。

科研反哺教学在化学开放性实验中的应用——以醋酸氧铋形貌调控的开放性实验设计为例

化学是以实验为基础的一门学科,实验教学是化学类本科教学至关重要的环节。然而,传统基础实验教学难以提高学生的创新能力和实践能力。开放性实验不仅可以提高学生的实验技能,还能够拓展学生的视野,进而培育出具有创新能力和科研素养的综合型人才,是践行科研反哺教学理念的有效策略之一,可以有效地克服基础实验教学所面临的问题。以设计“醋酸氧铋形貌调控的开放性实验”为例,使学生掌握材料制备的常用方法以及相应表征手段,进一步提高学生的综合实验技能、创新思维能力以及分析问题和解决问题的能力,为今后学生能够独立完成材料的设计、制备以及表征奠定基础,为传统基础实验教学改革提供一种新的教学模式。

基于荧光型金属有机框架材料制备与性质研究的开放性实验设计

结合创新实验的发展需求,设计了以Tb MOF的制备、表征和荧光性质的本科生无机化学综合开放性实验。本科生可通过此开放性实验初步了解金属有机框架材料(MOFs)的制备,了解粉末X射线衍射、热重表征手段以及荧光性质。更为重要的是,本开放性实验设计科教融合,不但可以拓展学生的科研眼界,锻炼学生分析解决问题的能力,也为培养学生的科研兴趣以及科研探究能力奠定了基础。

钛基金属-有机框架材料的合成及应用研究进展

金属-有机框架材料(MOFs)是由有机配体与金属中心形成的多孔晶型聚合物。作为MOFs家族的一员,钛基金属-有机框架材料(Ti-MOFs)因其丰富的结构特点和在光催化领域的应用而备受关注。介绍了Ti-MOFs的合成策略,包括原位合成、分步合成和后合成修饰,总结了Ti-MOFs在光催化产氢、CO_(2)还原、污染物降解、有机转化反应等方面的应用,并对Ti-MOFs的发展趋势进行了展望。

开放性实验生物质衍生多孔碳的电化学实验设计

提高学生日常观察能力、实验动手能力以及物理化学仪器的操作能力,是当今高等院校实验课程教学的着重点。生物质衍生材料是材料领域中的研究热点,将生物质衍生多孔碳材料的制备及其电化学性能测试引入到物理化学实验教学中,培养学生生物质衍生多孔碳材料的制备能力,帮助学生掌握材料的电化学性能测试,并理解其中的离子存储规律。引导学生观察自然,提高化学类专业学生对物理化学知识点的掌握,帮助学生把握材料领域的研究热点,提高学生对物理化学实验课的学习积极性。

溶胶-凝胶法制备LiMnPO_4/C正极材料及其电化学性能

以月桂酸为碳源,磷酸三丁酯为反应物和络合剂,采用溶胶–凝胶法合成了LiMnPO4/C锂离子电池复合正极材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其晶体结构和微观形貌进行表征。结果表明,在700℃下焙烧制备的材料为结晶良好的纯相橄榄石结构;具有类球形微米级大颗粒形貌,由粒径50-100 nm的小颗粒堆积而成,小颗粒表面包覆一层较均匀的碳层。循环伏安曲线和充放电测试表明,LiMnPO4/C复合材料具有优良的电化学性能。在室温0.05C和0.5C倍率下,首次放电容量分别为141和113 mAh/g,并具有良好的循环稳定性和高低温充放电性能。

钒掺杂LiCoPO_4正极材料的制备及电化学性能

采用聚乙二醇辅助的溶胶-凝胶法制备了锂离子电池复合正极材料LiCo1-xVxPO4/C(x=0、0.03和0.05)。X射线衍射(XRD)表明掺杂的V进入了LiCoPO4晶格内部。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)显示LiCo0.97V0.03PO4/C的粒径分布在200～700nm之间,颗粒表面包覆一层约30nm厚的碳层。在0.1C倍率下,LiCo0.97V0.03PO4/C和LiCoPO4/C的首次放电容量分别为111和70mAh/g。掺杂V不仅能够改善材料的循环稳定性而且提高了材料的放电电压平台。

纳米LiMnPO_4/C复合材料的制备及其电化学性能研究

以LiOH·H2O、MnSO4?H2O和(NH4)3PO4为反应物,PVP为表面活性剂,采用水热法制备了LiMnPO4正极材料。通过化学气相沉积法,以甲苯为碳源,对材料进行表面碳包覆。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对材料晶体结构和微观形貌进行表征。结果表明,合成的LiMnPO4粒径小(约100nm)且分布均匀,颗粒表面包覆了一层厚度约10nm的均匀、完整的导电碳层。在50℃0.1C倍率下LiMnPO4/C的放电容量达到124mAh/g,循环100次容量保持率达到96%,2C倍率下的放电容量保持了0.1C时的75%,表现出优异的循环稳定性和倍率性能。

Li3V2(PO4)3/C/rGO复合正极材料的制备及电化学性能

以可溶性淀粉和氧化石墨烯为复合碳源,采用球磨混料和固相反应法制备锂离子电池Li3V2(PO4)3/C/rGO复合正极材料。研究碳源对材料形貌、颗粒尺寸和电化学性能的影响。结果表明,在淀粉和氧化石墨烯复合碳源的协同作用下可获得分散性良好的亚微米尺度团聚体颗粒,其电化学性能显著优于单一淀粉或氧化石墨烯为碳源制备的材料。Li3V2(PO4)3/C/rGO在10C高倍率下的放电比容量达到124 mAh/g,在1C倍率下循环300次的容量保持率达到95%,优异的倍率性能和循环稳定性使其有望应用于动力锂离子电池正极材料。

磷化钴对高电压LiCoPO_4正极材料电化学性能的影响

以淀粉为碳源,通过流变相辅助的高温固相反应法制备磷酸钴锂/碳(LiCoPO_4/C)复合正极材料。研究烧结温度对LiCoPO_4晶体结构和电化学性能的影响。测试表明,在700℃和750℃下烧结得到纯相LiCoPO_4,800℃烧结得到样品含有少量Co_2P杂质。800℃下烧结得到的LiCoPO_4/C在0.1C倍率下的放电容量达到116mAh/g,循环300次后容量保持82%,其优异的循环稳定性与高的结晶度和Co_2P的存在密切相关。

多孔球形Li_2MnSiO_4/C正极材料的制备及电化学性能

采用湿法球磨-喷雾干燥法制备了多孔球形锂离子电池Li2MnSiO4/C复合正极材料。X射线衍射(XRD)表明合成的Li2MnSiO4具有正交结构,属于Pmn21空间群。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)显示粉体复合材料为直径10μm左右的球形团簇,由100nm左右的颗粒堆积而成,颗粒表面包覆1层大约3nm的碳层。电化学测试表明,在0.05和0.5C倍率下,Li2MnSiO4/C样品的首次放电容量分别为153和110mAh/g,50次循环后容量分别保持80%和66%。

大学分析化学实验课的预选与考核

根据非重点本科院校学生的学习特点和学习状况,提出了大学分析化学实验课程进行课时预选和多次考核相结合的模式改革,以提高学生的学习主动性,同时提高学生的学习效率,更客观、公平地评价学生成绩,最终较好地实现大学分析化学实验课程的教学目标,培养出合格的胜任化学相关工作的专业人才。

材料化学实验教学的应用型创新人才培养

我国高等教育全面推进素质教育的重要内容是学生创新能力的培养,而实践教学是材料化学专业培养应用型创新人才的重要教学环节.以淮北师范大学材料化学专业实验的教学改革为例,探讨师范类院校材料化学专业学生的创新能力培养.通过调整传统教学模式、优化实验教学项目、建设开放式教学平台、完善综合评价体系、专业实验教学与科研互动紧密结合等措施推进材料化学专业实验教学改革,建立新的实践教学体系.教学效果明显提升,学生应用创新能力和科研素养有较大提高,满足新时期社会和经济发展对人才的需求.

材料化学专业材料性能学的教学实践

材料性能学是材料化学专业的专业课程之一。本文根据"材料性能学"课程的教学内容知识面宽,信息量大,基础性强等特点,结合教学现状,提出了形式多样的教学方法,充分激发了学生的学习兴趣,调动了课堂积极性,提高了学习效果。

材料化学专业实验教学内容与教学方法优化

材料化学专业是我校化学与材料科学学院的一个基础学科.本文阐述了在材料化学专业实验课程改革过程中,对实验教学内容、教学方法以及实验体系的构建等方面的研究.通过近年来实验教学的摸索和归纳,建立了材料化学专业实验课程新的教学体系,提升了教学效果.

翻转课堂教学模式在大学化学课程中的研究与实践

基于当前信息化的快速发展以及在翻转课堂理念的视野下,通过分析传统大学化学教学中存在的问题,提出基于翻转课堂的大学化学教学模式,旨在提高学生的自主学习能力,相互交流沟通能力和创新能力,并给出该教学模式实施的具体方案和实践过程,以期为高校教师在实施翻转课堂教学时提供借鉴。