锂离子电池全流程实验教学设计与实践*

结合化学、材料学、电子学等工科专业实验教学需求和锂离子电池材料发展现状,设计了以钴酸锂为正极材料、金属锂为负极材料的全流程设计性实验,内容包括文献调研、电池反应原理探究、钴酸锂合成参数的设计、钴酸锂的制备及表征、性能测试、实验结果分析、优化方案的探讨等。教学实践证明,该全流程实验设计有助于本科生了解和掌握锂离子电池材料的晶体结构-制备过程-电化学性能的关系,有利于学生实现不同学科知识的融会贯通、培养学生科学研究素养、提升学生分析和解决问题的能力。     

普通化学实验课程基本操作微视频的制作与应用*

针对普通化学实验课程中基本操作多且涉及面广、基础性强、教学难度大的特点,以及国内相关微视频教学资源匮乏的现状,设计制作了普通化学实验课程基本操作微视频。微视频的制作过程是对化学实验微视频设计思路和制作方法的有益探索。以微视频支持的实验教学模式,有效弥补了传统课堂实验教学的缺憾,增强了操作型教学的准确性和学生自主学习的积极性,大大提高了实验教学效果,促进了实验教学模式的改革。设计制作的微视频具有易于推广、易于激发学生学习热情等优点,可为国内高校的实验教学提供视频资源和教学模式改革思路。     

移动学习APP在仪器分析实验教学中的应用*

仪器分析课程是大学中培养创新人才的重要实验课程。为解决学生在实验学习过程中基础薄弱、操作能力较弱,以及课堂教学效率和效果不佳等问题,研究设计和开发了微信小程序APP,辅助学生进行实验学习。APP的主要功能包括学习资源呈现、仪器操作指南、实验交互式探究。通过观察、访谈、问卷的方法对APP的应用效果进行研究,研究结果表明,移动学习APP的学习资源、实验操作、实验探究的功能能够有效帮助非化学专业的学生进行实验学习,减轻了教师教学的压力,学生在使用APP过程中的认识负荷也较低。     

虚拟仿真技术在大学分析化学实验教学中的应用*

针对传统分析化学实验教学中的不足,介绍了大学分析化学实验虚拟仿真线上教学项目的建设内容及其应用实效,并对虚拟仿真实验技术下一步的发展方向进行了设想。通过近2个学年的教学实践,发现以虚拟仿真实验辅助现场教学,可有效弥补传统分析化学实验教学中学生预习效果差、试剂废液产生量大、安全隐患频发等方面的缺陷;同时,虚拟仿真实验系统的考核评价、分析统计功能为教师在开展现场实验教学过程中,针对学生知识点掌握的薄弱环节开展针对性强化指导训练提供了有效手段。本虚拟仿真实验系统为虚拟仿真技术在大学分析化学实验教学领域的推广应用提供了有益借鉴。     

基于虚拟仿真技术的热分析实验教学探索与实践*

针对热分析实验教学,设计和开发了热分析仪虚拟仿真实训系统,提出了一种新的基于虚拟仿真技术的仪器分析测试类实验课教学模式,并将其应用于实际的实验教学中。对随堂实验教学质量进行了调查,结果表明此种实验教学模式很大程度上提升了学生自主学习的兴趣,提高了学生的综合实践能力。     

高校研究生辅助分析化学实验教学的探索与实践*

研究生实验助教在本科实验教学中发挥着重要的作用。分析化学实验课程教学团队本着以“学生为本”的教学理念,逐步构建起一套研究生助教规范化体系,使得研究生助教辅助教学和实验管理的工作更为科学且高效。同时,阐述了此项工作对提升实验课教学质量及培养研究生综合素质能力的积极意义, 期望能为高校本科实验教学的改革创新和研究生的培养提供有益借鉴。     

强化基础引导创新——核磁共振实验教学体系建设*

面对不同年级本科生和研究生设计了由浅入深、梯度渐进的核磁共振实验教学体系,利用实验教学全面介绍了核磁共振这一重要的分析手段,结合线上教学、课堂互动等新颖的教学模式,加深对重要知识点的认识和了解,与理论教学有机结合,取得了良好的教学效果。     

基于循证理论的化学探究性实验教学模式的建构*

循证理论注重决策的有证可循,可以为教师的教学提供新的思路,强调教学决策的证据支撑。厘清循证理论指导下化学探究性实验教学中的四大证据要素及其关系,结合化学探究性实验的特征,探讨了在循证理论指导下化学探究性实验的教学模式。以“乙烯与溴的加成反应”探究实验教学为例,阐述教学模式的具体应用,即教师合理整合各类证据,明确教学目标,体现探究规律,充分预设课堂诊断性证据,设计可动态调整的教学方案。学生自主设置实验探究方案,推理事实现象,优化实验设计,内化实验探究规律。     

食品中有机官能团检验的实验设计*

为丰富来自生活实际的真实问题情境的实验,以4种常见生活食品(雀巢咖啡伴侣、大白兔奶糖、德芙白巧克力以及家用植物油)为底物,通过各物质配料表分析其存在的常见官能团,运用新制氢氧化铜、碱性水解、碘加成等反应对相应基团进行检验。实验表明,检验现象明显,每种官能团的检验用时都在1 min以内,用量少且过程安全可控。     

干燥实验中干燥曲线的处理方式讨论*

在干燥特性曲线的测定实验中,先根据物料含水量(X)随时间(t)的变化,绘制出干燥曲线(X-t),求导得到干燥速率(U),再对X作图得到干燥速率曲线(U-X)。由于测得的X-t数据点较多,U-X曲线波动较大,因此选用合适的数据处理方式以得到准确的U-X曲线对于研究干燥过程至关重要。比较了X-t曲线的几种处理方式,结果表明,当区间较小时,差商法会造成U-X曲线较大的波动,增加取差商的区间可降低波动,但区间过大可能导致U-X曲线丢失部分重要细节;相比之下,对X-t平滑处理后再取微分可明显减小波动,且保持U-X曲线趋势不变。另一个比较好的处理方法是分段拟合,得到的U-X曲线可明确划分不同阶段以及获得更为准确的关键数据;除了线性拟合外,U-X曲线的降速阶段也可用双曲线模型拟合,均有较好的拟合效果。     

基于化学史和实验数据的化学键概念教学

沿循化学键发展史、创设实验和文献情境、分析实验数据,引导学生自主建构化学键的概念及其表征方式。研究结果表明：基于化学史和实验数据的教学不仅能帮助学生充分理解概念的含义,在学生构建概念并解释真实问题的过程中,还能发展学生宏微结合、证据推理、科学探究与社会责任的化学学科核心素养,认识化学研究的创新方法和研究结论的相对合理性。     

Python在分析化学实验数据处理中的应用*——以铁和铋的络合滴定实验为例

分析化学实验是化学和化工专业的核心基础课之一,其中数据分析处理是分析化学实验课程的重难点。基于此,以铁、铋的络合滴定实验数据处理为例,讨论了如何运用Python处理分析化学实验数据。将编程好的Python程序直接用于实验数据处理,能够快速、准确、高效地得到物质含量及相对平均偏差等数值,并仅需通过对关键代码的修改就能将程序扩展到其他实验应用中。Python程序应用于分析化学数据处理中能为实验的高效进行提供切实的保障,并具有较好的普适性和推广性,同时能够激发学生的探究兴趣和培养学生的创新能力。     

自媒体在大学化学实验教学中的应用与评价

利用自媒体传播的交互性、即时性和放射性,以微信公众平台为载体,搭建了“无机及分析化学实验”课程适用的自媒体信息交互平台,并付诸教学实践。依据“技术接受模型”,从“有用性”“易用性”和“使用意愿”等方面调查学生对自媒体平台的评价,发现自媒体平台总体上受到学生的接受和认可,但在平台资源、教学管理等方面仍存在着问题。最后提出了平台优化的方向。     

通识教育背景下综合化学实验教学体系的功能拓展

在全校大类招生背景下，为加大专业分流政策下的学科竞争力，对综合化学实验教学体系进行功能拓展探索，构建了多层次实验教学框架，并借助于仪器平台和课程项目的科学管理对体系进行升级建设，同时加速对科研成果、各类竞赛型活动、校企合作共建项目等向实验项目的转化，切实提高实验教学质量。     

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。     

在线化学实验安全考试系统的设计与应用

设计了一款在线化学实验安全考试系统,系统包括在线考试、数据分析等模块。利用此系统可以完成化学实验安全培训和考核。利用数据学习算法对学生考试结果进行了数据分析,评价了学生对安全知识的掌握情况,保证了实验课程的安全进行,能为实验教学提供有效帮助。     

应用多媒体互动系统促进基础化学实验教学的探索

介绍了多媒体互动系统在基础化学实验教学中的应用,结合问卷调查结果分析了互动教学模式对基础化学实验教学的促进作用,提出了完善互动的实验教学模式的相关措施。     

“普通化学实验”网络教学体系的建设与应用

介绍了"普通化学实验"网络教学体系的建设,其着重于多媒体实验室构建、实验内容精选与加工、网络教学平台和数据处理系统的建立。实践表明,网络教学体系具有工作强度低,实验效率高,展示直观清晰,成绩评判公正,学习时空延展等优势,对完善"普通化学实验"教学模式具有重要意义。     

现代教育技术在大学化学实验教学中的应用

多媒体教育技术结合视频录像、微格教学和应用软件等新型教学手段应用于本科实验课教学,不仅能形象地展现抽象的理论概念,揭示复杂的实验原理,而且能活跃课堂气氛,激发学习兴趣,提升创新意识和提高实验效率。这一理念对学生综合素质培养和实验教学方法改革具有重要意义。