苯乙烯阴离子聚合虚拟仿真实验的设计与建设

阴离子聚合是《高分子化学》课程的重要知识点,在工业生产中具有一定的应用。然而,传统的高分子化学实验教学过程中受正丁基锂易燃易爆性、“无水无氧”实验条件和大型仪器设备数量等条件限制,影响了实验教学质量,使学生不易深入理解和掌握相关理论知识,缺少基本技能训练,难以提高其解决实际问题的能力,这都非常不利于提升学生综合素质的提高。为此,本文设计开发和建设了苯乙烯阴离子聚合虚拟仿真实验项目,包括原料处理、苯乙烯阴离子聚合、聚苯乙烯分子量测定和阴离子聚合应用拓展等4个实验模块。利用虚拟仿真技术真实再现实验现象和反应过程,学生可通过交互性操作的反复练习,掌握“无水无氧”实验操作要点、阴离子聚合反应原理和实验注意事项,达到与真实实验相近的教学效果。     

激光诱导击穿光谱(LIBS)分析虚拟仿真实验

虚拟仿真实验作为大型仪器分析实验教学模式的新兴趋势,有效地将虚拟仿真技术与实物仪器教学相结合,最大限度地提升了学生对于大型仪器分析的综合应用能力.本文以激光诱导击穿光谱(LIBS)虚拟仿真实验系统为例,完整地模拟了LIBS系统的样品处理、光谱采集、定性分析和定量分析等实际实验场景,通过虚实结合实验教学模式对实验过程进行实时跟踪与综合考评.该实验有助于提高学生自主探究能力和创新意识,培养具有独立思考与实践能力的拔尖人才.     

生物质裂解产物的制备及HPLC检测其成分的虚拟仿真实验开发

为提高信息化背景下高校实验教学质量和实践育人水平,解决实习实训环节开展困难的问题,开发了生物质快速热解及HPLC检测其成分的虚拟仿真实验平台。实验依据生物质快速热解制取裂解产物的工厂实际操作流程,结合高效液相检测化学成分的仪器分析实验过程,将虚拟实验划分为生物质样品预处理系统、生物质快速热解系统、生物油提质系统和复杂成分的大型仪器HPLC测定四个子系统,通过仿真使生物质裂解车间\"真实\"再现。该虚拟仿真实验充分将农林院校优势特色农林专业广泛涉及的生物质利用与基础化学课程(如有机化学、仪器分析、化工原理等)融合贯通,有利于全面提升人才培养质量,具有参考价值。     

生物质裂解产物的制备及HPLC检测其成分的虚拟仿真实验开发

In order to improve university laboratory teaching and practical education under the background of information technology, as well as overcome the difficulty for practical training, develop a virtual simulation experiment platform for rapid pyrolysis of natal materials and high-performance liquid chromatographic (HPLC) detection of its components. The experiment integrates the actual operation process of the plant to produce cleaved products by rapid pyrolysis of biomass with HPLC detection. The virtual experiment is divided into biomass sample pretreatment, rapid biomass pyrolysis, bio-oil extraction, and HPLC determination of complex components, making the biomass cleavage workshop "real" through simulation. This virtual simulation experiment fully integrates the utilization of biomass resources and basic chemistry courses (such as organic chemistry, instrumental analysis, chemical engineering principles, etc.), which are widely involved in agricultural and forestry majors with advantageous characteristics value.     

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。     

加压氢化反应虚拟仿真实验的建设与应用

为扩大加压氢化这一实用技术在本科教学中的应用,使学生能够熟练使用氢气这种易燃易爆气体,提出并建设了加压氢化反应的虚拟仿真实验。基于三位诺贝尔奖获得者在氢化反应领域的相关工作,开展加压氢化反应的虚拟仿真实验。该实验建设包括仿真软件资源、学习共享平台、移动端学习资源、流程建设、评价体系建设,充分发挥虚拟仿真技术在化学化工领域中的作用,为一些难以在教学中开展的化学化工实验课程开辟了新的道路。     

悬浮法生产可发性聚苯乙烯(EPS)虚拟仿真实验平台的设计与开发

为实现我校高分子材料与工程专业人才培养目标,即培养高素质工程应用型人才,弥补教学过程中实际操作的缺陷与不足,我们开发了基于实际工业生产的悬浮法生产可发性聚苯乙烯的虚拟仿真实验平台.详述了该平台的设计开发思路与理念,平台主题结构,以及实验主控界面设计思路和主要内容.实践证明,该平台不仅包含工程应用的相关知识,而且极大的提...     

基于科学探究活动资源的化学虚拟实验系统设计研究

国内已有的化学虚拟实验系统综合性不强, 满足不了科学探究活动的设计要求。结合科学探究过程的理论基础, 设计完成了支持科学探究过程的综合性化学虚拟实验系统, 并阐述了每个模块的设计思想与过程以及其支持下的科学探究活动的实施。     

金矿含氰废水在土壤中的残留试验

通过对桐柏金矿矿区粘土和南阳一带砂土进行不同浓度下氰化物淋溶试验,并对不同土层风干后氰化物的残留量进行了研究。与原土层土壤本底值氰化物含量进行对比,发现二者并无显著差异。同种土壤经不同浓度的氰化物淋溶后,氰化物残留量也无显著差异。为指导污灌及植物栽培提供了科学依据     

基于PhET虚拟仿真实验的中学化学教学设计*——以“饱和溶液”为例

针对饱和溶液教学存在的不足,从“定性、定量”的角度出发,以POE教学策略为支撑,融合PhET平台提供的虚拟仿真实验促进学生对饱和溶液相关概念的理解。通过自行预测可行方案、观察可视化宏观表象、解释浓度传感器所记录的数据变化、强化概念迁移解决实际问题,帮助学生从定性和定量相结合的视角认知饱和溶液的本质。     

正溴丁烷合成虚拟仿真系统的设计与辅助实验教学研究*

介绍了正溴丁烷合成虚拟仿真系统的设计与功能,并结合具体的教学实践和研究结果的对比分析,提出了虚实结合的混合式教学模式,这种教学模式能有效解决传统实验教学过程中实验预习效果差、过程性评价难的教学痛点。     

黄金矿的催化浸取

基于对金自溶解电化学过程的分析，提出此过程受阴极还原反应所控制，加入阴极反应催化剂，能加快金自溶速度，实验结果充分表明，我们找到的催化剂Ａ能提高金的浸出速度和浸出效率。     

新创综合化学实验：利用NBS-Py体系从电子废弃物中提取单质金

将前沿成果引入到大学本科综合实验,设计了利用NBS-Py体系从电子废弃物中提取单质金的新创综合化学实验。以氧化还原和配位理论为指导,利用N-溴代琥珀酰亚胺-吡啶(NBS-Py)体系温和、低毒和高效的特点,从电子废弃物中绿色提取金单质。该研究实验包含丰富的知识原理、实验技能、表征技术且应用性强,故可有效地转化为综合教学实验。在浸出、提取、还原、煅烧以及结构表征等过程中,始终贯穿以问题为导向的探究式教学模式。本实验可在提高学生基本实验技能的同时,锻炼学生运用基础理论理解实验原理、设计实验方案、自主探究和协调合作的能力,并在实验实施过程中的每一环节都注重提高学生的科研素养和创新能力。     

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。     

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。     

三维虚拟仿真技术在锂离子电池实验教学中的应用

把三维虚拟仿真技术引入到锂离子电池实验教学中,制作了锂离子扣式电池制作与性能测试虚拟仿真实验,介绍了仿真实验的设计过程。该仿真实验使用3Ds Max软件构建仪器和工作原理的模型及动画,用Unity3D软件构建一个高度仿真的虚拟实验室场景并模拟了实验操作的整个流程,使操作者可以轻松完成锂离子扣式电池制作与性能测试虚拟仿真实验过程。三维虚拟仿真技术在锂离子电池实验教学中的应用,可以弥补锂离子电池传统实验教学的不足,提高学生学习兴趣,丰富课堂实验教学手段,有效提高教学质量和教学效果。     

金矿含氰废水处理技术

介绍了金矿含氰废水的处理方法及新的处理技术,并对其原理及优缺点进行了分析。