基础理论纵贯化学学科:吉林大学“统计力学与分子模拟”课程建设*

化学的基础理论的演进不断重塑着化学学科。传统的教学体系所依据的理论范式落后于现代化学理论的发展。吉林大学化学学院面向本科学生开设了“统计力学与分子模拟”课程。针对吉林大学本科学生的特点,精心安排了教学内容,通盘考虑知识体系的衔接,优化了教学方法。同时,淬炼了课程中的思政元素,从而在思想、道德、知识等3个方面进一步提升学生的综合素质。     

在传承与发展中加强化学基础实验课程体系建设

实验教学在化学学科人才培养体系中发挥着重要作用,吉林大学化学学科已历70年的发展,在传承“厚基础、强能力、重实践”的教学传统的同时,顺应时代发展,构建了新的“两阶段、三层次”的基础实验教学体系,融入新的教学内容。在先进的育人理念指导下,构建了满足个性化和差异化教学的多层次基础实验课程体系,全方位提升学生实验能力和综合素养。     

电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定胡蜂酒中无机元素

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定胡蜂酒中20种无机元素,建立无机元素对照指纹图谱,对重金属元素进行风险评估。结果表明,胡蜂酒中无机元素种类丰富,其中P、K、Na元素占测定总元素的96.14%。有害元素Pb、Cd、As、Hg、Cu含量符合国家药典标准要求,Cu的靶标危险系数(THQ)为1.00×10^-2,THQ<1说明摄入的重金属对人体健康造成的影响不明显。不同产区胡蜂酒金属元素含量存在差异,根据金属元素图谱得出元素含量按原子序数顺序出现相似的分布态势。结果表明,胡蜂酒中含有丰富的金属元素,很多为营养微量元素,有害元素(Pb、Cd、As、Hg、Cu)含量符合药典要求,从金属元素方面单一来看,饮用胡蜂酒没有明显的健康风险。胡蜂酒无机元素指纹图谱可为胡蜂酒的鉴别提供一定的的参考依据。     

云南东川区域重金属环境暴露健康风险评价

以云南省昆明市东川主要河流及附近土壤、植物为研究对象,对其进行采样分析,并根据美国环境保护署(U.S.EPA)推荐健康风险评价方法对东川流域多种环境因素进行了重金属的健康风险评价。结果表明,水环境中致癌物质造成的风险最大,风险值在2.35×10^(-4)~8.27×10^(-4),达到U.S.EPA推荐的最大值10^(-4),植物根部的健康风险值为0.40×10^(-1)~7.00×10^(-1),茎叶部分的风险值为2.42×10^(-2)~15.24×10^(-2),根部存在的重金属对人体的健康风险约为茎叶部分的5倍;土壤中非致癌物质的健康风险影响较大,总健康风险值区间为0.64×10^(-1)~3.83×10^(-1)。评价结果可为该区域地表水、土壤和植物资源的污染治理、保护开发提供依据。     

温度响应高分子微凝胶的水相制备与表征——介绍一个大学化学综合实验

介绍一个涵盖高分子化学、物理化学与仪器分析等学科的综合实验。本实验选择有温度响应的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(pNIPAM)作为合成与研究对象,在水相中通过异相单体聚合法制备p NIPAM微凝胶,从宏观和微观两个角度探究微凝胶的温度响应特性。本综合实验取材于广受关注且已有较多验证的研究前沿成果,有助于培养学生理论联系实验、学以致用的思维,锻炼学生学科交叉融合意识。     

苯乙炔配位聚合及光热性能研究——推荐一个绿色高分子化学综合实验

介绍一个绿色高分子化学综合实验.在水相中,苯乙炔通过有机铑配合物催化聚合得到聚苯乙炔,利用红外光谱仪、核磁共振仪、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪和热重分析仪对其结构和光热性能进行研究.本实验难度适中,可以通过溶剂为可变因素展开分析讨论,引导学生主动思考.实验内容涵盖高分子化学、应用波谱学和聚合物仪器分析与表征等知识点.本实验的实施不仅可提升学生的综合运用专业知识能力,还可培养学生系统的科研思维和环保意识.     

以学生为中心的仪器分析实验线上线下混合式教学探索与实践

针对传统实验教学方法中存在的问题与不足,以仪器分析实验课程为例,提出了以学生为中心的混合式教学设计,通过分层教学满足个性化培养需求。基于大夏学堂在线学习平台,通过线上、线下环环相扣的教学活动有效激发学生的学习兴趣与主动性,引导学生内化知识,培养分析解决问题的高阶思维与综合能力,促进学生全面发展。     

水铁矿负载甘蔗渣吸附磷酸根开放性综合化学实验

采用原位沉淀法制备了对磷酸根有较好吸附性能的水铁矿负载甘蔗渣复合吸附剂。通过扫描电镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、Zeta电位等手段对负载甘蔗渣吸附剂进行了表征,同时考查了水铁矿负载甘蔗渣吸附剂对磷酸根吸附的行为和机理。结果表明负载后的甘蔗渣对磷酸根的吸附量提高显著,吸附可在30 min内达到平衡,等温吸附线符合Langmuir模型,动力学曲线符合准二级模型,负载吸附剂对废水中磷的去除率高达99.8%。该研究可作为工业分析、应用化学、环境工程等专业高年级的综合化学实验,有利于提升学生的研究兴趣,培养学生将理论知识运用于实际的能力,激发学生的创新能力。     

基于专业认证的“高分子浆料浆纱工艺综合实验”课程教学改革

根据工程教育专业认证要求,分析"高分子浆料浆纱工艺综合实验"课程教学的现状及存在问题,基于专业认证视角,提出该实验课程改革的思路和方法。为更好地适应专业认证要求,增强学生解决复杂工程问题的能力,明确了该课程支撑的毕业要求和课程指标点,更新了教学大纲、实验设备,新增浆料制备,以及浆液、浆膜性能测试等实验教学环节,增加设计性、创新性实验项目比例,并更新了课程考核方式,在提高学生解决复杂工程问题能力的同时,实现课程内容的可持续改进。