虚拟现实技术在高等化学教育中的应用和探索

对于化学结构的理解是高等化学教育中的重要组成部分。在传统的教育方式下,受限于可视化手段,学习和理解复杂的化学结构非常困难,因此学生在学习化学时会感觉晦涩难懂。在本项工作中,我们通过把虚拟现实(VR)技术和分子动力学方法结合到一起,开发了交互式分子结构可视化工具Manta。Manta工具可以生动形象地展示微观纳米结构,同时允许学生与分子结构进行直接交互,修改和创建新的化学结构。借助高精度实时计算技术与沉浸式VR技术,Manta带领学生走进真实的分子世界,充分调动学习者的自主能动性,可以作为传统教学的重要补充以促进高等化学教育的发展。     

沉浸式虚拟现实技术在科学教学中的应用述评

沉浸式虚拟现实技术以其高沉浸感、交互性和自主性的特征,近年来逐渐进入教育领域。梳理国内外已有研究成果,对沉浸式虚拟现实技术应用于科学教学的研究进行探讨。从以下3方面进行述评:(1)沉浸式虚拟现实系统的组成及特性;(2)如何将沉浸式虚拟现实技术应用到科学教学中;(3)沉浸式虚拟现实技术在科学教学中的研究现状及应用价值。     

基于虚拟现实的分子对接教学软件*

由于其强大的沉浸性和交互性等特征,虚拟现实技术在教育教学方面有着独特的优势。基于分子建模工具和虚拟现实技术构建了一种关于分子对接的教学软件,该软件将语音讲解、动画演示、分子可视化、交互操作等内容有机整合在虚拟现实环境中,从理论知识讲解和VR实验操作2个方面展开,深入浅出地讲解了分子对接的知识点,达到辅助教学的目的。     

有机物结构分析模型建构的教学策略研究

在认识发展理论指导下构建有机物结构分析模型, 可以在教学中落实有机化学学科思想, 帮助学生形成分析有机物的思路和方法。为了建立结构分析模型, 发展学生对有机物的认识, 制定了2种不同的教学组织策略, 并在高二新授课中进行了教学实施。通过对教学前后2个班学生问卷测查并结合学生访谈, 对学生理解和应用结构分析模型, 对有机物结构的认识发展等方面进行对比, 分析、讨论了2种策略的效果, 总结了有机物结构分析模型的功能与价值。     

X射线吸收精细结构技术在放射性核素界面反应中的应用

X射线吸收精细结构（X-ray absorption fine structure,XAFS）技术是同步辐射应用的一个最重要方向之一,XAFS技术可以原位探测中心原子的2—3个邻近配位壳层,获得中心原子的电子结构和微观化学结构信息,已成为微观领域最重要的结构分析工具。在环境科学领域,XAFS技术可以在分子水平上研究污染...     

有机物对蝴蝶幼虫麻醉活性与结构参数的关系

应用量子化学HF/3-21G从头算法得到了20种有机分子的优势构象,利用HF/3-21G和分子图形学技术获得其电子结构参数和几何结构参数,并将这些参数与有机物对蝴蝶幼虫的麻醉活性相关联.结果表明,有机物麻醉活性与分子的范德华体积、分子最低空轨道能和分子偶极矩之间存在良好的多元线性相关性,成功地建立有机物对蝴蝶幼虫麻醉活性的构效关系式.     

固体核磁共振研究进展——邓风研究员及其团队专访

正与X射线衍射相比,固体核磁共振(NMR)作为一种重要的谱学技术,它对体系中的近程有序变化更为敏感,非常适合用于研究各类非晶固体材料的微观结构和动力学行为,能够提供原子分子水平的结构信息。固体NMR已被广泛应用于多相催化、聚合物、玻璃、锂电池、纳米材料、药物和膜蛋白等诸多     

有机物的分子结构与颜色

以近代化学理论为依据,解释了有机物显色的微观机理,得到了一些非定量的有规律的结论。应用这些结论可以很方便地判断有机物分子是否显色。     

单分子操作技术在核酸研究中的应用

单分子操作技术,如原子力显微镜技术、光镊技术和单分子荧光光谱技术,能够对单分子局部力进行测量,因而能在单分子水平上研究核酸的弹性性质和机械诱导的结构转变。单分子操作技术已越来越多地应用于相关的核酸研究中,如DNA的打开与修饰、DNA．蛋白质相互作用、DNA凝聚、复制和转录。与经典的分子生物学技术相比,单分子操作技术避免了从大量实验结果中取平均的需要,因而可以提供更为详细的生物信息。本文概述了单分子操作技术的原理及其在核酸研究中的应用。     

分子印迹荧光探针在农药检测中的应用进展北大核心CSCD

分子印迹聚合物由于可特异性地从样品溶液中富集目标物,已被广泛应用于粮食、果蔬等食品以及水、土壤等环境中农药的提取和检测.将分子印迹技术和量子点修饰技术相结合形成的分子印迹荧光探针,可以实现对目标物的高灵敏快速检测.据此,对分子印迹技术的原理、制备方法及应用进行了概述,并进一步阐述了量子点修饰的分子印迹荧光探针在农药检测中的应用和展望.     

薄层色谱自动点样仪的研制

介绍了一种由单片机系统控制的薄层色谱自动点样装置,其中喷嘴和机械部分的制作比较实用。采用本文设计,能制出足以与商品仪器媲美的产品,且成本极低。     

导电聚合物传感器的研究进展

导电聚合物因其具有特殊的结构和优异的物理化学性能,而成为构建传感器的一种新材料。综述了近5年来导电聚合物在生物传感器、离子传感器、气敏传感器方面的研究进展,并对导电聚合物的研究动向作了展望。     

浅议以案例为载体的课堂教学研究

教学案例研究是由课堂实践所积累的具有生动 活力的经验升华而成的指导性强的教学理论探索活 动.教师作为实践的研究者,是提升教学质量的主 体在教学过程中研究课堂教学,反思课堂教学,改进 课堂教学,总结实践案例,优化教学过程.     

Investigations on zirconium-containing conversion layers on aluminium

Summary Conversion layers on technical aluminium produced by a no-rinse process for the purposes of food wrapping products are based on the application of aqueous solutions containing mainly zirconium compounds and polyacrylic acid. By the combined use of the methods TEM, AES, XPS and ISS, in-depth profiling of the elements Al, Zr, C, O and F are achieved, the existence of the chemical compounds Al₂O₃, ZrO₂ or the respective mixed oxides and polyacrylic acid or the fragments are detected. The layer thicknesses are determined amounting to 10–40 nm, and the surface-related mass of zirconium is estimated to 10–35 mg/m².

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Untersuchungen an zirkonhaltigen Konversionsschichten auf Aluminium

     

纳米复合材料固定化酶的研究进展

载体材料的选择对固定化酶的性能有着至关重要的影响。纳米复合材料不仅具有纳米尺寸的特性,而且可以克服单一材料的不足,在固定化酶领域引起了广泛关注。本文就目前在固定化酶领域使用的纳米复合载体分类进行了系统的阐述,重点介绍了目前在固定化酶研究领域运用较为广泛的硅基纳米复合材料、碳基纳米复合材料和纳米纤维复合材料等材料的制备方法及不同材料对酶学性能的影响,并对这些纳米复合材料固定化酶发展前景进行了展望。     

真珠钙驱铅实验研究

研究了真珠钙驱铅效果，给亚急性中毒的大鼠服用后，可增加铅从尿中排量，降低骨中蓄积量，对防治铅中毒有一定作用。     

纳米复合材料固定化酶的研究进展

载体材料的选择对固定化酶的性能有着至关重要的影响。纳米复合材料不仅具有纳米尺寸的特性,而且可以克服单一材料的不足,在固定化酶领域引起了广泛关注。本文就目前在固定化酶领域使用的纳米复合载体分类进行了系统的阐述,重点介绍了目前在固定化酶研究领域运用较为广泛的硅基纳米复合材料、碳基纳米复合材料和纳米纤维复合材料等材料的制备方法及不同材料对酶学性能的影响,并对这些纳米复合材料固定化酶发展前景进行了展望。     

非靶标代谢组研究温度对黄曲霉菌代谢的影响

采用基于超高效液相色谱-高分辨质谱联用的非靶标代谢组学方法来研究温度对黄曲霉菌生理代谢的影响,使用交互偏最小二乘判别分析(Ortho PLS-DA)等化学计量学方法对代谢组数据进行多元统计分析,使用二级质谱信息和谱库检索定性黄曲霉菌代谢特征信息。使用内标结合混合质控样品的方法对非靶标代谢组方法进行质量控制。将该方法应用于研究温度对黄曲霉菌代谢组的影响,发现不同温度下有3 593个(T检验p0.01)差异表达代谢特征,筛选出20个候选差异代谢物。研究结果表明,温度显著影响三羧酸循环、脂肪酸、苯丙氨酸、色氨酸、络氨酸等生物合成路径,并调控黄曲霉毒素、黄匹阿尼酸、曲酸等次生代谢物生物合成路径酶活性。研究发现曲酸和黄曲霉毒素前体化合物与黄曲霉毒素的累积变化规律相似,可作为候选靶标进行验证。该研究为开展我国黄曲霉毒素风险评估和分子预警研究提供了新的路径和方法。