溶液燃烧法制备Nb2O5及其快速储锂性能综合实验设计

该文设计了基于溶液燃烧法制备具有快速储锂性能的五氧化二铌(Nb₂O₅)电极的综合实验。使用XRD和SEM分析样品物相和形貌,采用恒流充放电测试研究不同晶相Nb₂O₅的电化学性质,并使用恒电流间歇滴定技术研究Li⁺扩散动力学,同时以循环伏安(cyclic voltammetry,CV)测试考察赝电容行为。结果表明：经950℃煅烧得到的H-Nb₂O₅具有最优储锂性能,在100 C的超大电流密度下可逆比容量达104 mAh/g。该综合实验设计简单,涵盖了材料的合成、结构表征和电化学测试等知识点,便于学生理解材料结构与性能的关系,同时能够提升学生的科研创新意识和综合实践能力。     

热管新风机组除湿性能测试与分析

针对传统新风机组除湿能力不足的问题，研制一种增设U型除湿热管的新风机组，以满足上海地区的除湿要求。在传统的单一表冷器新风机组中，增设除湿热管能够提高除湿效率，且对新风具有再热的效果。针对300 m³/h风量热管新风机组标准工况和温湿度独立控制空调系统运行工况，进行了标准工况下热管新风机组与梅雨季、夏季典型工况的除湿性能对比实验。实验结果表明：标准工况下，带有除湿热管的新风机组每小时新风除湿量为4 600～4 700 g/h,比单一表冷器的除湿能力提升了约200 g/h;梅雨季实验除湿能力为5 200 g/h,而夏季典型工况下除湿能力为4 000 g/h。这种用于温湿度独立控制空调系统的热管新风机组，对新型空调系统的推广应用与节能减排具有重要意义。     

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。     

MoS_2/Si异质薄膜综合实验研究

为了让学生更好地了解研究前沿和激发学生对科研探索的兴趣,在大量科学研究工作基础上,设计了MoS_2/Si异质薄膜的制备、微结构表征和气敏性能测量综合实验。该实验选题新颖,涵盖知识点丰富,实验各环节联系紧密,有利于深化学生对理论知识的理解和培养学生的创新思想,有利于培养学生综合运用所学知识独立进行科学研究的素质能力。     

聚电解质复合纳滤膜的设计性实验

为进一步深化实验教学改革,培养学生的综合能力、实践能力、创新能力和科研探索精神,开设了由教师科研项目转化而来的设计性实验.介绍了聚电解质复合纳滤膜的制备及性能测试的原理和方法.学生可根据自己的思路选择不同的聚电解质,制备出不同的聚电解质复合纳滤膜.通过对膜性能的测试,初步了解聚电解质种类、聚电解质层数、组装顺序等对膜性能的影响.     

脉冲电压放电对普通油纸绝缘破坏特性的综合实验设计

设计了脉冲电压下局部放电对普通油纸绝缘破坏特性的综合实验。实验使用红外光谱仪、微水测量仪测试了油纸的表面产物及水分;使用粘度测试仪、X射线衍射仪及扫描电镜测试了油纸的多层次微观结构;根据电力行业标准并使用电气测量手段,测试了油纸的电导率、电气强度及局部放电等电气性能;并与交流电压下的油纸放电破坏特性进行了对比分析。该实验基于教师科研成果而设计,实验内容涉及物理、化学、材料和电气等多学科交叉,实验过程包括模型制作、材料处理及多种类测试仪器使用等多个环节,能够使实验教学紧跟学科前沿,能够培养学生的综合能力和综合素养。     

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。     

近红外光敏剂制备及光催化性能综合型教学实验的设计与实践

为强化学生的"碳中和"理念和科研创新能力,文章设计了过渡金属硫化物基光敏剂制备及光催化性能综合型教学实验,并通过大学生创新实验形式对该教学内容进行了实践教学.实验教学结果表明:通过对近红外光催化剂制备、结构和光化学性质表征及性能评价等多个环节的设计,使学生切身感受到了光能的魅力;通过探讨光催化过程中选择性氧化的机理,加...     

基于溶解扩散机理的新型渗透汽化分离膜实验设计

为了增加学生对功能高分子材料的学习兴趣,让学生进一步了解材料结构与性能之间的关系,设计了以水解聚丙烯腈底膜为支撑层、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)与聚乙烯亚胺(PEI)为功能单体,采用层层界面聚合法制备聚脲型渗透汽化膜。基于渗透汽化膜的溶解扩散机理,通过改变油相单体TDI浓度,获得了具有阶梯交联度的新型结构,用于无水乙醇的有效制备。该实验涵盖膜材料的制备、结构表征及性能测试等多个知识点,有利于提高学生的综合能力和素质。     

邻菲罗啉铜配合物的综合化学实验设计与教学分析

介绍了一个综合化学实验，该实验以1,10-邻菲罗啉为配体，通过调控配体与氯化铜的反应比例，合成了两个结构完全不同的邻菲罗啉铜配合物，并利用高分辨质谱仪对其进行了表征。同时，利用紫外-可见吸收光谱法测定了配合物与牛血清白蛋白的结合能力。实验内容涉及配合物合成、产物质谱表征、配合物性质测定等综合实验内容，旨在通过完整的科研过程激发学生的科研兴趣和探索精神，训练学生的综合实验操作技能，培养学生的创新思维和科研能力。实验具有反应原料简单易得、合成方法简便、产率高、用时短、实验操作安全可靠等特点，为实验项目的顺利开展提供了便利。     

基于转录调控元件设计的高级生物化学实验教学

基于目前基础生物化学实验经常静态、孤立地分析生物大分子的局限,从科研实践中设计了以转录调控元件CRE及报告基因荧光素酶原理为基础的高级生物化学实验。该实验涉及到膜外信号通过膜受体向膜内的传递,直至报告基因的转录表达及功能检测,呈现给学生一个完整、动态的生物化学过程。实验教学中特别强调对照设置、结果数据分析及环节开放设计。实践证明,整个实验激发了学生的学习兴趣,拓展了学生的科学思路,提高了学生综合性实验的能力,为高年级本科生进一步科研实践奠定了基础。     

基于过渡金属硫化物的存储器研究型创新实验设计

实验教学是高校人才培养的重要环节，如何将科研内容融入实验教学是培养学生创新素养的关键。在信息化时代，数据类型多样化及其容量的急剧增长对存储器的要求越来越高。基于过渡金属硫化物的存储器件因具有较好的存储能力和较高的集成密度成为存储器领域的研究热点。因此，该文设计了基于过渡金属硫化物WS₂存储器的研究型创新实验。采用机械剥离和干法转移制备了WS2场效应晶体管(FET)，采用拉曼光谱对WS₂进行表征，利用氧等离子体处理SiO₂表面引入界面态来实现多位数据存储，并进一步对存储器的电学特性和存储性能进行了测试。该创新实验涵盖了材料表征、存储器件制备、电学和存储特性测试以及机理分析等过程，涉及半导体、材料学、微电子和集成电路多个学科领域，且能结合实际科研内容，可极大地提高学生的科研积极性，有利于培养学生的科研思维和创新能力。     

“水性聚氨酯制备与性能研究”综合性实验的探索

介绍了以科研为导向设计和开设的"水性聚氨酯的制备及其性能研究"综合性化工实验。学生从中体验了查阅文献和讨论、确定实验方案、制备产品、性能表征、数据处理和撰写实验报告等完整的科研过程。实践表明,本实验不仅具有较强的操作性,还具备较好的科研价值,有利于提高学生学习的积极性、主动性和综合实验技能,有利于培养学生的创新能力和科学精神。     

利用Ce-Mn/Al2O3复合催化剂降低燃煤中硫排放的综合实验设计

针对燃煤电厂SO₂排放法规日趋严格，而传统固硫剂高温固硫性能差的问题，设计了Ce-Mn/Al₂O₃复合催化剂降低燃煤中硫排放的综合实验。以纳米Al₂O₃为载体，采用共沉淀法制备了Ce-Mn负载型燃煤催化剂，在管式炉中进行高温固硫性能评价实验，采用热重法分析煤粉的燃烧性能，得到反应动力学参数。采用FESEM-EDS、TEM、XRD、XPS对催化剂进行表征。实验结果表明，Ce-Mn催化剂可以显著提高燃煤固硫效果，改善煤粉燃烧性能。该实验不仅能加深学生对脱硫工艺原理和应用的理解，掌握仪器使用、软件绘图和催化剂表征手段，还能增强学生对燃料清洁利用的认识，培养科研思维和创新能力。     

ZnO/PANI改性材料合成及应用研究型实验设计

结合前期的研究成果,设计了氧化锌/聚苯胺(ZnO/PANI)的合成、表征及电催化性能研究的研究型实验。学生在教师的引导下查阅相关文献、设计实验方案,运用X光衍射仪等表征手段对所制备的复合材料进行表征和分析,通过电化学性能测试了解不同制备条件对电化学性能的影响,从而优化实验方案,并将实验进行深层次拓展应用,培养学生的科研探索精神与创新思维。该实验模式的实施有助于学生综合能力的培养。     

高分子综合实验探索与实践

减少实验中验证性内容环节,结合现有的科研条件,开设研究性、探索性和创新性综合实验是高分子材料与工程专业人才培养目标的重要组成部分。"三元共聚智能水凝胶的制备与性能表征"是基础学科交叉的综合实验。旨通过实验训练,加深学生对实验的理解,提高其实验技能及合作交流的能力。     

食品学科学生实践能力和创新能力培养的实验教学体系构建

食品学科专业实验教学课程设置体系改革主要从三个实践环节入手,即科技课外活动、专业实验课程、毕业环节训练。所开设的实验课程设置内容主要从食品行业的各种单元操作技术、实验分析常见类型、现代实验技术应用、提高学生科研工作能力等方面进行选题和编写实验教材,注意不断地引入、增加综合设计型实验比例,注重加强学生基本技能训练、思考能力、动手能力和科研综合素质的能力培养,尤其注意加强现代化实验教学手段和先进仪器设备在专业教学实验环节的应用,收到了很好的实验教学效果。     

混凝设计性实验在研究性教学中的应用

对"水污染控制工程"课程的基本实验项目——混凝实验进行综合改进,形成了混凝设计性实验,使学生通过方案设计、分析测定、结果讨论等过程,将理论知识和实际问题有机地结合,激发了学生进行科研实验的兴趣。教学实践结果表明,混凝实验的综合性改革便于落实研究性教学实践环节的教学,有利于学生综合能力的提高。     

常用工具软件支持下的信号与系统综合实验设计

针对信号与系统实验环节设置中验证性实验偏多的不足,开展了综合性实验的设计工作,目的是强化学生对基本知识和基本定理的理解并提高学生综合应用所学知识的能力。所设计的综合性实验涉及信号的采集、传输、去噪、滤波、结果展示等多个方面,要求学生利用Multisim、Matlab、Simulink、LabVIEW、Proteus、Keil等常用工具软件进行功能实现。所设计的实验涉及面广,综合训练作用强,受到了学生的广泛欢迎。介绍了综合实验设计过程的设计原则,给出了几个具有代表性的综合实验的实验内容,对示例实验内容的训练效果进行了分析,展示了部分学生优秀作品。增设综合性实验环节后,学生学习兴趣显著提高,对物理概念和基本原理的理解更加深入,取得了良好的教学效果,具有一定的推广价值。     

科研式核物理实验教学改革与探索——以核信号分析与处理课程为例

为了利用地学、核技术等优势学科的前沿性研究成果,充分调动学生的科研热情以及对学科前沿问题的认知能力,以核信号分析与处理课程为例,对传统实验教学进行了探索和改革,将经典实验进行优化,减小验证性实验所占比例,增加设计性实验和科研型的综合实验,难度系数层层递进,形成具有学科特色的核物理实验教学模式。在教学方式上采用三段式教学,包括课前调研、课中验证以及课后撰写科研论文式的实验报告3个环节。科研式的实验教学探索对于培养学生的科研能力、创新能力具有显著作用,在教学实施过程中也取得了良好的实验教学效果。