超疏水功能海绵油水分离性能的研究型实验设计与实践

为培养学生的研究能力,选取超疏水材料作为实验对象,设计了超疏水功能海绵油水分离性能的研究型综合实验。该实验包括超疏水功能海绵材料的制备、材料物化特性表征和材料油水分离测试等环节。实验过程中学生需自主学习理论知识和实验技术,并逐步掌握实验研究的知识、方法和规律。实践表明,研究型综合实验可显著提高学生的实验设计、数据处理和分析总结的能力,有助于提升教学效果和培养创新型人才。     

超疏水涂层制备与表征教学实验设计

将科研成果中具有教学可行性的内容引入到本科实验教学中,设计了一个用溶液浸渍的方法制备氢化蓖麻油超疏水涂层的教学实验。通过对超疏水涂层的设计、制备和表征,让学生掌握超疏水表面形成的原理,学习了偏光显微镜、扫描电镜、光学接触角仪等仪器原理和操作方法。该实验操作简单,实验结果可视,涉及晶体学、表面科学、材料科学等知识。     

超疏水-超亲油泡沫铜的油水分离能力研究

以超疏水-超亲油泡沫铜为基体,设计并制备针对重油-水混合物的重力驱动油水分离装置,研究其分离能力的条件和机理,并对分离效率和再循环利用能力进行检验。另外,针对大面积海上溢油设计一种表面张力-重力双驱动油水分离装置,研究该装置的分离原理、对典型浮油的分离能力、分离纯度以及该装置的抗风浪、耐水压能力和再循环利用能力。     

基于仿生超疏水的拉曼光谱综合实验设计北大核心

文章以研究生实验课程为例,设计了一种基于仿生超疏水微纳多级结构基底制备及在表面增强拉曼光谱中应用的全新实验课程实施方案,分析了该实验课程在研究生教学中的优势。该实验通过引入前沿科学问题、提出新型分析手段以及结合实际应用等方式,对实验方法、实验步骤进行了改进设计,有利于提高学生的科研兴趣,培养他们的创新思维,锻炼他们的钻研精神。     

仿生仙人掌状CoNi-OH/SSM分离膜的制备及其油水分离性能研究型实验教学设计

结合当前环境材料的研究热点,将科研实验“仿生仙人掌状CoNi-OH/SSM分离膜的制备及其油水分离性能”转化为研究型教学实验项目。采用简单的水热法制备了CoNi-OH/SSM分离膜,用扫描电子显微镜、紫外分光光度计、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪等对材料进行了结构和性能的表征,研究了材料对油水混合物的分离性能。该实验不仅能够提高学生的实践动手能力及实验操作技能,更有助于激发学生的创新思维和创新热情。     

超疏水固体表面的形态特征

近年来,超疏水表面(对水的接触角超过150°)由于其在人们的日常生活和生产中潜在的应用价值而引起了人们的广泛关注.固体表面的浸润性是材料的基本特性之一,主要由材料表面的化学成分和微观几何结构共同决定.一般情况下,超疏水表面可以通过两种方法来制备:在疏水性表面构建粗糙结构或者在粗糙表面修饰低表面能物质.由于每种材料的表面能是一定的,所以,控制固体表面的粗糙结构显得更为重要.实验表明:固体表面的微米结构、纳米结构,尤其是微米/纳米相结合的结构能更好地提高固体表面的超疏水性能.     

呼吸图法在高校实验教学中的应用研究

为了发挥科研成果对实验教学的促进作用,该文将呼吸图法制备聚合物多孔和微球薄膜的研究引入实验教学。通过实验条件的设计和优化,成功制备出聚合物有序多孔薄膜或规整微球薄膜,并能够使大量学生同时开展相关实验。实验中,学生可通过自主设计选择实验条件实现对聚合物薄膜表面形貌的调控,在参与度提高的同时大大提高了学习兴趣。此外,通过对样品进行形貌表征、性能测试和结果分析,提高了学生独立处理和分析问题的能力,促进了学生创新性研究思维的培养。     

仿生洋槐树叶超疏水自清洁表面的绿色构筑

向自然界学习是人类各种工程技术原理、重大创新发明及先进材料研制的源泉.以自然界中超疏水槐树叶为研究对象,采用模板复型法绿色构筑仿生洋槐树叶超疏水自清洁表面材料,并利用现代仪器分析技术对材料的多尺度结构和宏观性能进行表征与测试.实验结果表明,制备的仿生槐树叶材料具有超疏水低粘附特性,静态水接触角大于150°,滚动角为6.6°,同时该材料展现出优异的自清洁功能.     

氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜油水分离性能的研究型综合实验设计

设计了氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜油水分离性能的研究型综合实验。实验设计包括前期文献调研、氧化石墨烯的制备、氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜的制备、膜分离性能测试等部分。教学实践表明,研究型综合实验的开展有利于提高学生综合运用各种专业知识的能力,有助于科研型、创新型人才的培养。     

多孔石墨烯的制备及气体分离性能综合实验设计

将科研成果转化为实验教学内容,设计研究了多孔石墨烯的制备及气体分离性能评价的综合实验,以促进学生对专业知识有更加系统地了解。实践表明,在对新型碳材料理论了解的基础上,增加石墨烯的结构调变设计及性能评价实验,既能激发学生对于专业知识的研究兴趣,在文献调研、实验设计和动手操作过程中又培养了学生的自主学习能力和创新意识,深化了学生对材料的结构与表征认识,从而更好地理解材料的结构与性能之间的关系。     

基于现代信息技术的“分子生物学实验”课程建设与实践

"分子生物学实验"作为生命科学领域基础课程,是一门实践性学科。该文通过论证,对教学内容进行更新,引进综合性实验,提升学生的综合能力;基于现代信息技术,对分子生物学实验课程教学进行了较大幅度的改革,以期取得更好的实验教学效果,提高学生运用知识的能力和科研素质。     

科研训练在化学海洋学实验中的应用和实践

实验教学在创新性人才培养中占有重要地位。本文以海水络合容量实验为例,介绍了科研训练在化学海洋学实验中的应用和实践过程。学生在掌握实验基本原理和方法的基础上,结合实际应用,拓展出几个感兴趣的科学问题进行探究性研究。在实验过程中,学生自行设计实验方案,通过实验结果及文献资料,解决科学问题。这些融入教学的科研训练,增强了学生的科研兴趣,锻炼了学生解决问题的能力,为学生以后从事科研工作打下了基础。     

建筑材料实验教学三位一体模式探索

建筑材料实验是启发、培育学生科研思维的重要教学环节。在总结传统实验教学的诸多弊端和缺陷的基础上,结合承担的聚物混凝土科研课题,提炼出新的综合性实验,并引入力学性能、工作性能和微观拓展等实验设计、结果分析和工程应用案例,提出“科研课题―实验拓展―工程应用”三位一体的创新教学改革体系。这种结合科研课题的实验教学模式探索可作为传统教学的优化和补充,有利于学生接触新型材料和前沿技术,激发学生的实验兴趣。同时,培养其使用软件处理实验数据并分析实验结果的科研能力与素养,以及理论与工程应用相结合的综合能力。     

基于任务驱动的岩石物理课程综合性实验教学设计——以岩石热物理参数测定为例

为了提升岩石物理课程的实验教学效果,基于科研成果的认识,在任务驱动教学模式下,将研究思维融入岩石物理课程综合性实验教学设计。让学生自主完成实验,引导学生对实验数据分析,发挥学生的学习能动性,培养学生分析解决问题的能力、实践能力、团队协作能力,从而激发学生的科研创新意识。根据教学条件,设计了岩石热物理参数测定的综合性实验,该实验内容涉及多方面,不仅检验了学生对前期实验项目掌握程度,也能加深学生对岩石热物理参数的认识,更能帮助学生深度理解岩石热物理参数与其他岩石物理参数间的变化规律。     

基于“强基计划”的工程力学综合实验改革

工程力学"综合实验"改革通过与行业结合,多平台教学资源的建设,对学生的科学探究能力进行系统的启蒙与训练。建设实验课程线上资源,搭建实验应用培养框架,为学生提供团队协作和科学探索平台。对于"综合实验"的改革还应进一步地延展、增设与创新,将理论—实验—实践贯通,着眼于先进的实验技术手段和领先的实验仪器设备,增强实验室教学和科研能力。     

深红红螺菌固氮酶调控机理验证实验设计及实践

从科学研究中汲取教学素材,根据实际情况优化条件,设计出一项适合微生物生理学教学的新实验,验证了光照和铵对深红红螺菌固氮酶合成和活性的调控。实验让学生认识了红螺菌代谢灵活性、营养及环境条件对其生长的影响,加深了解固氮酶的底物多样性、固氮酶的氧敏感性和固氮酶的调控机理;实验不仅有效激发了学生学习的兴趣,培养了严谨、认真的科研作风,还提高了分析问题、解决问题的能力。实践证明,科研成果转化为教学实验是提高教学水平、培养创新型人才的重要举措。     

基于爆轰管道系统的实验教学模式开发

燃烧与爆炸作为安全工程专业本科生的专业基础必修课,具有很强的实践性,但其现有实验偏演示性、内容单一,缺少能够开展爆炸、爆轰的实验设备与手段。北京科技大学科研成果"爆轰内部结构实验管道系统",能够开展不同初始压力条件及预混气种类的爆轰观测实验,可有效验证气体爆炸、爆轰的理论知识。将爆轰内部结构实验管道系统有效转化为实验教学,开发基于爆轰管道系统的可燃气体爆轰实验,与燃烧与爆炸理论知识结合,完成综合性创新实验的方案设计,编制实验教学大纲及实验指导书,建立科学合理的实验考核标准。通过该实验教学模式的开发,丰富了实验教学内容,使学生全面理解和掌握专业知识,增强了学生的综合实践能力和创新能力。     

谈初中物理实验探究情景的创设

开展实验探究活动,是提高学生科学探究能力的重要教学形式之一。要有效地开展物理实验探究活动,就要根据学生的实际创设适当的实验探究情景,激发学生的实验探究兴趣。     

细胞生物学实验教学中学生科研能力培养的措施研究

培养学生的科研能力是当今高等院校实验教学的主要目标,科研文献的检索和阅读能力、实验设计能力、科学记录实验、发现问题和解决问题的能力、掌握最基本实验的技能、科研论文的撰写等是独立从事科研工作所必备的几项基本能力。在细胞生物学实验教学改革中,我们通过开设创新设计实验,规范细胞生物学的基本操作,开展文献的讨论等教学措施将上述基本科研工作能力的培养贯穿到整个教学环节中。为学生今后独立从事科研工作奠定基础。     

弯曲智能化控制系统在实验教学中的应用

将板材V形弯曲智能化控制这一科研成果引入实验教学,并以该成果的理论作为指导开发了针对本科生和研究生实验的实验控制系统,不仅丰富了原有的教学内容,而且通过学生亲自设计实验方案,亲自动手操作,对教学内容有了更深入的了解,取得了良好的教学效果。