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新工科背景下高分子化学实验教学模式的探索与实践

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应用化学 2024年第3期41卷 452-458页

作者：尚成新郝俊生王松柏山西大学化学化工学院化学国家级实验教学示范中心(山西大学)太原030006

随着高等学校面临的教学形势的变化,“课程思政”、“新工科”和“三全育人”的教学理念被相继提出。在这些政策的引导下,高校实验教学的教学体系必将发生转变,充分发挥实践育人的作用。山西大学化学实验教学示范中心开设的高分子化学... 详细信息

随着高等学校面临的教学形势的变化,“课程思政”、“新工科”和“三全育人”的教学理念被相继提出。在这些政策的引导下,高校实验教学的教学体系必将发生转变,充分发挥实践育人的作用。山西大学化学实验教学示范中心开设的高分子化学实验课程,经过多年的教学实践,构建了实验教学的新模式:树立正确的实验观念,实验内容多样化,探寻实验的兴趣点,注重能力的多层次培养,即“观念-内容-兴趣-能力”模式。

关键词：新工科实验教学教学模式高分子化学

多学科融合背景下综合开放创新化学实验教学体系及平台建设与实践

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大学化学 2024年第7期39卷 56-63页

作者：张恒刘刚徐政虎马莹山东大学化学与化工学院化学实验教学中心济南250100

基于“四新学科”建设需求,根据山东大学多学科特色,基于化学与各学科交叉融合发展趋势,化学实验教学中心构建了多学科融合的综合开放创新化学实验教学体系,并重构中心管理框架,在实验室建设和管理、实验技术队伍建设等方面进行探索,取... 详细信息

基于“四新学科”建设需求,根据山东大学多学科特色,基于化学与各学科交叉融合发展趋势,化学实验教学中心构建了多学科融合的综合开放创新化学实验教学体系,并重构中心管理框架,在实验室建设和管理、实验技术队伍建设等方面进行探索,取得了良好的效果。

关键词：多学科交叉融合实验教学平台

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纳米晶块体Co-45Ni-10Cr合金在H 2SO 4溶液中腐蚀电化学行为

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有色金属工程 2024年第1期14卷 1-8页

作者：王晴范馨月张昊鑫韩漾曹中秋张轲王艳辛士刚沈阳师范大学化学化工学院沈阳110034 沈阳师范大学实验教学中心沈阳110034

利用粉末冶金工艺制备常规尺寸(CS)Co-45Ni-10Cr合金粉末,再利用机械合金化法制备纳米尺寸(NS)Co-45Ni-10Cr合金粉末,采用真空热压技术得到相应的块体Co-45Ni-10Cr合金。腐蚀介质选择不同浓度的H_(2)SO_(4)溶液,利用电化学工作站分别测... 详细信息

利用粉末冶金工艺制备常规尺寸(CS)Co-45Ni-10Cr合金粉末,再利用机械合金化法制备纳米尺寸(NS)Co-45Ni-10Cr合金粉末,采用真空热压技术得到相应的块体Co-45Ni-10Cr合金。腐蚀介质选择不同浓度的H_(2)SO_(4)溶液,利用电化学工作站分别测试两种Co-45Ni-10Cr(CS和NS)块体合金的自腐蚀电位、动电位极化曲线和交流阻抗谱,对比研究了两者腐蚀行为以及晶粒细化对于它们腐蚀行为产生的影响。结果表明:两种Co-45Ni-10Cr(CS和NS)块体合金的自腐蚀电位均随着腐蚀介质H_(2)SO_(4)溶液浓度增大而发生负移,腐蚀倾向逐渐加剧,同时腐蚀电流密度均增大,电荷传递电阻相应减小,因此腐蚀速度加快。此外,两种Co-45Ni-10Cr(CS和NS)块体合金的交流阻抗谱均为单一容抗弧,说明腐蚀速率均由电化学过程控制。与Co-45Ni-10Cr(CS)合金相比,Co-45Ni-10Cr(NS)合金的腐蚀速率减慢,表明纳米化后Co-45Ni-10Cr块体合金的耐腐蚀性能有所提高。

关键词：腐蚀电化学块体纳米晶 Co-45Ni-10Cr合金机械合金化热压

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蛋白质解折叠的拉伸分子动力学模拟效率优化

高分子学报 2024年第11期55卷 1608-1616页

作者：许超郑斌李森淼郑鹏南京大学化学与化工学院化学与生物医学创新中心、配位化学国家重点实验室南京210023

拉伸分子动力学(SMD)模拟是揭示生物大分子在机械力作用下行为的一种重要计算方法,与蛋白质展开的单分子力谱实验技术相似.尽管SMD模拟已经广泛应用,但由于模拟大分子系统的计算需求,研究范围受到限制.最近计算机硬件的技术进步使得更... 详细信息

拉伸分子动力学(SMD)模拟是揭示生物大分子在机械力作用下行为的一种重要计算方法,与蛋白质展开的单分子力谱实验技术相似.尽管SMD模拟已经广泛应用,但由于模拟大分子系统的计算需求,研究范围受到限制.最近计算机硬件的技术进步使得更广泛且经济的模拟成为可能.本研究基于白细胞介素-6(IL-6)的解折叠过程,寻找使用GROMACS进行SMD模拟的最佳硬件配置.研究表明,目前八核中央处理器(CPU)与一块图形处理器(GPU)的配置能提供最高效的性能.此外,具有更高频率的CPU和更强FP32计算能力的GPU可以显著提升模拟效果.此外,模拟体系原子数与模拟效率呈负相关,体系原子数小于1.2×10^(7)时这种相关性较为明显.本研究不仅明确了进行蛋白质展开的SMD模拟的最佳硬件设置,还将这种详细分子研究的可行性扩展到更广泛的研究中,为分子水平理解力学机制提供了一条更高效的途径,也为未来理解和研究更复杂的高分子在力学作用下的行为提供了重要基础.

关键词：分子动力学模拟蛋白质解折叠效率优化

“双减”背景下馆校合作教学活动开发研究——缓解水资源危机

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化学教育(中英文) 2024年第21期 58-66页

作者：王玉洁王素琴黎泓波江西师范大学化学化工学院化学国家级实验教学示范中心

双减背景下推进馆校合作利于提高学校教育服务质量。在明确馆校合作内涵、原则的基础上提出馆校合作教学活动的设计流程，以“缓解水资源危机”教学活动为例尝试将江西省科技馆中资源引入初中化学教学中，通过4个子活动协助学生巩固物... 详细信息

双减背景下推进馆校合作利于提高学校教育服务质量。在明确馆校合作内涵、原则的基础上提出馆校合作教学活动的设计流程，以“缓解水资源危机”教学活动为例尝试将江西省科技馆中资源引入初中化学教学中，通过4个子活动协助学生巩固物质分离、蒸馏法等核心知识，了解膜技术、新能源技术等先进技术，发展创新思维和化学实验能力，树立绿色化学理念和社会责任意识，并在活动后提出教学反思，以期有效推进馆校合作。

关键词：双减馆校合作教学活动设计海水淡化

金纳米团簇检测食品中NO_(2)^(–)的综合实验设计

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实验技术与管理 2024年第2期41卷 127-134页

作者：王松柏董晓芮李文艳薛柳燕李英奇山西大学化学化工学院化学国家级实验教学示范中心山西太原030006

以金纳米团簇的合成、表征和应用为例,将纳米团簇科学前沿引入化学专业本科生综合实验教学。与国标(GB5009.33—2016)检测NO_(2)^(-)方法相比,该方法不需要对肉制品样品进行脱脂、脱蛋白等处理,检测效率显著提高,此外还对剩菜剩饭和多... 详细信息

以金纳米团簇的合成、表征和应用为例,将纳米团簇科学前沿引入化学专业本科生综合实验教学。与国标(GB5009.33—2016)检测NO_(2)^(-)方法相比,该方法不需要对肉制品样品进行脱脂、脱蛋白等处理,检测效率显著提高,此外还对剩菜剩饭和多次煮沸水中的NO_(2)^(-)含量进行了检测,为健康的饮食习惯提供依据。实验涉及蛋白质变性、氧化还原反应、软硬酸碱规则、荧光传感等相关理论知识,有助于学生了解交叉学科前沿,还可以通过多模块教学,从多维度、多视角培养学生的学习兴趣以及知识迁移和综合应用能力。

关键词：鸡蛋清四氯金酸金纳米团簇 NO_(2)^(–)检测综合实验

纳米孔道单分子电化学测量仪的实验教学应用与课程设计探索

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大学化学 2024年

作者：胡正利应佚伦王佳钟诚兵孔璇凤余晓冬章文伟张剑荣龙亿涛南京大学化学化工学院分子传感与成像中心南京大学化学化工学院化学国家级实验教学示范中心

“科研融合型”仪器分析与化学测量实验是南京大学化学类专业本科生“早期介入科研”的重要途径，以此类实验课程为载体融合思政教育，有利于帮助学生树立正确的价值观，对于全面培养学生的科研兴趣、科学品德和学术素养具有重要意义。... 详细信息

“科研融合型”仪器分析与化学测量实验是南京大学化学类专业本科生“早期介入科研”的重要途径，以此类实验课程为载体融合思政教育，有利于帮助学生树立正确的价值观，对于全面培养学生的科研兴趣、科学品德和学术素养具有重要意义。本文以基于自制仪器开设的“纳米孔道电化学单分子测量”实验为例，探讨了“验证学习”到“自主探索”的两段式实验教学模式，提出课程思政整体设计框架，提炼严谨求实、自强创新、科技报国等思政元素有效融入实验教学全过程，引导鼓励学生主动学习科学前沿技术和科研成果，自觉将课堂知识延伸至课外自主探索科研活动，实现了价值-知识-能力“三位一体”育人目标，为“科研融合型”化学实验课程建设与教学改革提供借鉴。

关键词：纳米孔道电化学单分子测量仪器分析实验课程思政科研融合

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蛋白质解折叠的拉伸分子动力学模拟效率优化

高分子学报 2024年

作者：许超郑斌李森淼郑鹏南京大学化学与化工学院化学与生物医学创新中心配位化学国家重点实验室

拉伸分子动力学(SMD)模拟是揭示生物大分子在机械力作用下行为的一种重要计算方法，与蛋白质展开的单分子力谱实验技术相似.尽管SMD模拟已经广泛应用，但由于模拟大分子系统的计算需求，研究范围受到限制.最近计算机硬件的技术进步使得... 详细信息

拉伸分子动力学(SMD)模拟是揭示生物大分子在机械力作用下行为的一种重要计算方法，与蛋白质展开的单分子力谱实验技术相似.尽管SMD模拟已经广泛应用，但由于模拟大分子系统的计算需求，研究范围受到限制.最近计算机硬件的技术进步使得更广泛且经济的模拟成为可能.本研究基于白细胞介素-6(IL-6)的解折叠过程，寻找使用GROMACS进行SMD模拟的最佳硬件配置.研究表明，目前八核中央处理器(CPU)与一块图形处理器(GPU)的配置能提供最高效的性能.此外，具有更高频率的CPU和更强FP32计算能力的GPU可以显著提升模拟效果.此外，模拟体系原子数与模拟效率呈负相关，体系原子数小于1.2×10～7时这种相关性较为明显.本研究不仅明确了进行蛋白质展开的SMD模拟的最佳硬件设置，还将这种详细分子研究的可行性扩展到更广泛的研究中，为分子水平理解力学机制提供了一条更高效的途径，也为未来理解和研究更复杂的高分子在力学作用下的行为提供了重要基础.

关键词：分子动力学模拟蛋白质解折叠效率优化

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纳米孔道电化学发展史中的思政元素探讨

大学化学 2024年第8期39卷 344-350页

作者：胡正利王佳应佚伦刘少创马慧章文伟张剑荣龙亿涛南京大学化学化工学院分子传感与成像中心南京210023 南京大学化学化工学院化学国家级实验教学示范中心南京210023

全面推进高校课程思政建设要求将思想政治教育贯穿到人才培养的全过程。本文围绕立德树人根本任务,从纳米孔道单分子分析技术发展历史中选取素材构建教学案例,凝练出脚踏实地、勇于探索、自主创新等思政元素,将纳米孔道电化学知识传授... 详细信息

全面推进高校课程思政建设要求将思想政治教育贯穿到人才培养的全过程。本文围绕立德树人根本任务,从纳米孔道单分子分析技术发展历史中选取素材构建教学案例,凝练出脚踏实地、勇于探索、自主创新等思政元素,将纳米孔道电化学知识传授与思政育人有机融合,通过情景式教学培养学生的思辨精神、科学素养和责任意识,使专业教育与思政教育协同培养德才兼备高水平人才的目标落到实处。

关键词：纳米孔道电化学发展史教学案例思政育人