本科生综合化学实验设计:水系锌离子电池组装与测试

将柔性电极的制备以及电池组装引入本科教学实验,使学生体验电池组装及测试全过程。以电沉积制备柔性电极材料为正极,Zn箔为负极,完成全流程构筑柔性Zn-MnO₂电池器件。该实验安全性高,成本低,条件温和,常温常压下即可完成。通过充放电测试、循环伏安法测试等,计算所制备电极的质量能量密度。且电池在不同弯曲条件下,可以点亮LED灯泡。本实验内容丰富,有助于学生综合技能的提升和科学思维的培养,更加贴合现代化学学科发展,使学生更清晰地理解电化学储能相关概念,该实验可作为化学类、材料类本科生专业综合性实验开设。     

碳基三维自支撑超级电容器电极材料研究进展

自支撑电极材料在超级电容器中有着广泛的应用. 碳材料具有结构多样、来源丰富、价格低廉以及性能稳定等优点,是构建三维自支撑电极材料的首选基底材料. 本文结合作者课题组的研究工作,从“由上而下”和“由下而上”两个方面,概述了设计、制备三维自支撑电极材料的常用方法及材料的电容性能,希望对开发利用天然可再生资源,制备高性能的自支撑电极材料及其在超级电容器材料中的应用有所帮助.     

硫掺杂碳纳米球的制备、表征及其储氢性能——化学材料相关专业综合设计性实验教学的探索与实践

综合设计性实验是培养大学生综合素质和创新能力最重要的途径之一。根据化学与材料相关专业的特点,开设"硫掺杂碳纳米球的制备、表征及其储氢性能"综合设计性实验项目,通过文献调研、原理阐述、方案制定、材料制备、结构表征、性能测试、数据处理与分析等实验环节,使学生充分掌握与化学和材料相关的多门课程内涉及的纳米材料制备、结构表征、性能分析等关键知识点,培养学生的综合能力和创新能力。实践表明,通过综合设计性实验的实践,学生的实践能力、创新能力、基本科学素养和综合素质得到明显提高。     

一种超分子弹性体的制备及其自修复性能的研究——大学化学综合实验设计

介绍了一个研究型大学化学综合实验——一种超分子弹性体的制备及其自修复性能的研究.主要包括聚合物复合物的制备、表征及修复性能研究.通过本实验的实践,学生可以掌握超分子作用力的特点及其在制备可修复材料领域的应用.本实验有助于拓宽学生的化学视野,对培养学生的创新能力和对知识的综合运用能力具有重要作用.     

“思想实验”的价值及在实验教学中的实践路径*

对“思想实验”的发展历程及其在科学和技术创新活动中的意义进行了综述。提出了将“思想实验”与化学实验教学结合的启发式教学策略,优化了现行的化学实验教学流程。采用引导学生对实验步骤的设计思路进行反向逻辑推理和分析的教学方法,能够提升学生的创新思维和创新实践能力。     

金属-有机框架作为超级电容器电极材料研究的综合性实验设计

介绍了一个综合性实验——金属-有机框架作为超级电容器电极材料的研究。实验内容包括金属有机框架的制备、单晶结构表征与电化学性能测试等主要内容。学生通过具体实验操作、电化学工作站使用、结构分析及数据处理等步骤，可充分了解目前热门的前沿领域，也可以对实验内容涉及的知识体系进行学习、归纳。本实验综合了无机化学、分析化学和物理化学的相关知识点与实验操作，可作为高年级学生开放实验进行开设。     

开设无机化学研究性实验的实践和总结

介绍了武汉大学无机化学实验组自1991年以来在对一年级化学专业学生开设研究性实验工作中的进展和经验.提出了以学生为主体,旨在培养学生解决问题能力和创新思维的研究性实验教学思路,并对相应工作进行了总结.     

固体氧化物燃料电池综合实验的设计

设计了一个综合性实验——固体氧化物燃料电池制备及性能测试。实验内容包括电解质和电极粉体的制备、电池片压制、对称电极制备,以及采用X射线衍射对粉体结构进行表征,采用电化学工作站对电池化学性能进行测试分析。本实验不仅可以锻炼学生的基本实验操作技能,还可以提高学生的学习兴趣和动手能力,培养学生的创新意识和团队协作精神。     

功能高分子材料综合实验设计:荧光稀土液晶高分子防伪膜的制备

设计了一个综合性实验,将荧光稀土液晶高分子防伪膜的制备和现代分析测试技术应用于高分子专业的教学实验中,以提高学生的综合实践能力。实验包括荧光稀土液晶高分子的制备、表征、防伪性能评价3大部分。采用FTIR、荧光光谱仪、POM、XRD、TG表征荧光稀土液晶高分子的结构与性能;制备荧光稀土液晶高分子防伪膜对其防伪性能进行评价,给整个实验增添趣味性与实用性。通过开设该实验,可让学生了解功能高分子的前沿知识及现代分析测试技术的基本原理和用途,掌握专业的实验操作与数据处理方法,提高学生的综合实践能力和专业素质。学生实验证明该综合实验适用于本科实验教学。     

合成ε-己内酯实验的绿色化探索

将环己酮催化氧化合成ε-己内酯开设成一个绿色化探索的设计性实验。采用清洁的氧化剂H2O2,筛选高效的环保型催化剂,在不同条件下制备了一系列的复合金属氧化物MgO/SnO2为催化剂,比较了不同催化剂的催化性能,进行了微型实验和常量实验的比较,确定了以MgO/SnO2（物质的量比7：3）为催化剂的合成工艺条件,测定了目标产物的产率。实验从设计方案到实施过程都渗透了绿色化学的理念和思想,引导学生树立绿色化学观念、增强环境保护意识,有效地发挥了他们的主观能动性;使学生接触了学科前沿,受到了科学思维的训练和创造性思维的培养。     

医学专业学生中开展医用化学设计性实验的探索

为适应学科发展和培养应用型人才的需要,探索了在医学生中开展医用化学设计性实验“底物的合成及NAG酶的含量测定”。实验内容包含尿中NAG酶的临床应用、底物的合成及检测方法的建立等,涵盖酶学、有机化学、无机化学、分析化学等多个学科的基本理论知识与实验技能。实验内容又与医学专业紧密联系,把理论知识与临床检验相结合,综合培养了学生的科学素养、思维方法、技术应用能力和综合能力。     

高分子化学实验教学的初步探索

主要从四个方面介绍了我校在高分子化学实验教学过程中所做的初步探索:第一,加强实验教学环节,对验证性实验进行改进,设法提高学生对于实验的兴趣和实验教学效果;第二,改革传统的高分子化学实验教学的模式和教学内容,将高分子化学、高分子物理和成型加工所学知识有机结合起来,开设综合性高分子实验课程;第三,紧密结合本校教师科研情况,开设研究创新性实验,并开设第二课程,鼓励学生利用课余时间参与教师的科研,以培养学生独立分析问题、解决问题的能力;第四,结合本校实际情况,适量开设微量、半微量实验。     

有机化学实验教学内容的绿色化改进

绿色实验教学由于其低能耗、低污染和低毒害等特点而日益受到重视。分析了目前有机实验教材和实验课程的现状,指出绿色化研究应该集中于制备实验的改进,建议教学中的制备反应不仅要符合绿色化学的12项原则,还必须具备试剂绿色廉价、反应时间较短和体现有机合成新技术等3个特征,推荐了几类代表性的绿色有机制备反应。     

本科化学专业实验教学模式的改革与实践

以培养学生的创新思维和实践能力为目标,对本科化学专业实验课程体系与内容进行了全面改革。将化学学科中传统的无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验4大实验的内容设计优化成基础实验、综合设计实验、研究创新实验3个实验模块,搭建了基础型、提高型、创新型3个能力训练层次和1条毕业设计/专业实习能力训练主线,构建了具有地方本科院校特色的化学专业 “331”实验课程新体系,实现了课程结构的模块化,实验内容的层次化和教学科研的一体化。实践证明,通过改革与实践激发了学生的学习兴趣和主动性,动手能力、分析问题和解决问题的能力都有一定程度的提高。     

思想实验及其对化学仿真实验教学的启示

思想实验作为一种研究方法和阐明科学理论的表述方法,广泛应用于各个学科。其基本特征为:思想实验是在头脑中进行的实验,具有非实际的可操作性;思想实验,全凭思维中的抽象形式和抽象运动展开,具有严密的逻辑性;思想实验是人们在长期实验的经验基础上的产物,具有实践性。在化学教学中,随着信息技术的发展,仿真实验逐渐被教学一线所接受。考察仿真实验的相关研究和思想实验的特征可见:仿真实验具有思想实验的特质,仿真实验可视为思想实验在化学实验教学领域的特定表现。有限度地使用仿真实验,有利于促进化学教学手段的现代化和化学实验观念的更新。但仿真实验不能承载所有的实验教学功能,搞好仿真实验教学需以真实场景的实验教学为基础。     

化学化工虚拟仿真实验教学中心建设与实践

为了有效解决化学化工类实验教学无法或者难以实现的教学过程问题,组建了黑龙江大学化学化工虚拟仿真实验教学中心,搭建了辅助虚拟实验教学和管理于一体的开放共享的虚拟仿真信息化网络平台,设计开发了系列化工、制药、仪器类虚拟仿真实验教学项目,开展理论课+线下实验课+虚拟仿真实验+慕课四维课程体系建设,期望提升本科一流专业和拔尖人才试验班建设以及本科人才培养,为提高学校本科教学质量提供有力的保障。     

氨气喷泉实验的一体化设计

改进了氨气的喷泉实验装置设计,优化了试剂用量,将氨气生成与喷泉实验融为一体,使其操作简单,实验成功率高,而且能在3 min内完成。     

二氧化碳系列实验的创新改进

在复习课中,设计了综合实验装置,能够完成二氧化碳的制取,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸具有不稳定性,二氧化碳一般情况下不可燃、不助燃及密度比空气大,二氧化碳与澄清石灰水反应的系列实验。实验器材普通,操作简单,现象明显,可用于多个平行班的实验演示和探究。     

分析化学实验教学改革探索

针对分析化学实验教学中教学内容设置不当,教学模式"保姆式",教学方法单一等问题,通过改变教学理念、构建新型实验教学体系以及改革实验教学方法等多种措施,提升了学生的实验兴趣,培养了学生的工作责任心和探索精神,提高了学生的应用创新能力。     

无机化学实验教学中的几点尝试

针对无机化学实验教学中存在的学生实验操作不规范、理论联系实际能力不足、学习兴趣不大等问题,提出了在实验教学过程中,以强化规范实验操作、培养良好实验习惯为教学目标,同时通过实验设计、趣味化学实验、举办优秀作品展示等活动,提高学生理论联系实际的能力及对无机化学实验课程的学习兴趣。