摘要：基于成果导向教育理念,依据“实验设计与数据处理”课程所支撑的毕业要求观测点,反向设计课程目标。围绕课程目标整合教学内容和教学资源、设计教学过程、组织教学活动、评价学习成效,并基于评价结果持续改进,形成“实施-评价-反馈-改进”闭环。教学过程引入“工艺优化驱动教学”的项目式教学法,与“专业综合实验”“科研实践”等实践环节形成跨课程教学联动,以实践环节中的实验方案设计和数据处理的实际需求推动“实验设计与数据处理”课程的理论教学和课下实践,将零散的知识体系化,碎片化的应用系统化,着力提升学生实验方案设计、实验结果统计分析和模拟预测以及方案优化能力。

摘要：立德树人是高等教育的根本任务,课程思政教育在该任务完成过程中不可或缺。“生物学基础”是生物工程专业的核心课程,与其他专业必修课存在密切联系,在专业人才培养体系中具有重要地位。本文从“生物学基础”课程思政建设的必要性、课程思政元素的挖掘和设计、课程思政的实施方法、课程思政评价体系的优化以及课程思政教学的实施效果等方面详细阐述了“生物学基础”课程思政的建设过程。从名人轶事、日常生活、科研案例和时事热点等方面积极挖掘课程思政元素。通过组建教学团队、建立线上线下混合教学方法、开展案例教学和实施小组讨论将思政元素融入到“生物学基础”教学全过程,并建立课程思政教学效果的评价体系。结果表明,对“生物学基础”实施课程思政教学后,学生提高了学习兴趣,期末卷面平均成绩得到显著提升,由课程改革前的66分以下上升至改革后的76分。此外,92%以上学生认为“生物学基础”课程思政教学达到较好效果,课程满意度达到98%。课程思政有效提升了“生物学基础”课程的教学质量,实现学生专业知识和综合素质协同培养的目标。该课程的有关建设经验可以为其他生物类课程的思政教学和改革提供一些参考。

摘要：碳纳米管纤维(CNTF)作为碳纳米管(CNT)的一维宏观组装材料,具备将CNT在纳米尺度上的独特物理和化学性能转化到宏观尺度上的巨大潜力。理论上,通过对CNT进行有效的连接以及“自下而上”的整合组装,其卓越的力学、电学和热学性能可以从微观层面传递到宏观纤维。然而,实际中由于CNT在宏观组装时排列不理想、堆积密度低以及存在孔洞等结构缺陷,阻碍了性能从纳米尺度到宏观材料的有效传递。近年来,CNT复合纤维的开发为克服这些结构缺陷、促进性能传递带来了希望。综述了近年来CNT复合纤维的研究进展,包括纳米材料/CNT复合纤维、聚合物/CNT复合纤维、金属/CNT复合纤维以及陶瓷/CNT复合纤维的制备方法,并讨论了复合纤维性能的国内外研究现状。特别关注了CNT复合纤维在强度、导电性和耐热性等方面的性能提升。最后,对CNT复合纤维的发展趋势进行了展望。

摘要：定向设计的多孔有机框架被认为是提高CO_(2)捕集与利用效率的优异纳米材料。本研究通过ZnCl_(2)催化的氰基离子热聚合反应以及合成后修饰法构建了一系列多活性位点的单组分金属卤化物@吡啶/咪唑多孔有机框架材料(M@PIPOFs),并详细探讨了不同单体浓度和聚合温度对材料结构及性能的影响。作为具有较高比表面积、多层次孔隙结构的多相催化材料,M@PIPOFs同时含有丰富的氢键供体基团、Lewis酸/碱基团和亲核基团,在吸收CO_(2)以及催化CO_(2)与环氧化物耦合制备环状碳酸酯方面表现出极好的性能。结果表明,该类材料对CO_(2)的吸附性能较强,在273 K、100 kPa CO_(2)压力下吸附量最高,为3093μmol/g。考察了M@PIPOFs结构和反应条件对其催化性能的影响,结果表明,单组分1.0ZnI_(2)@PIPOF-400-30材料具有最高的催化性能。其能够在无溶剂、无助催化剂的条件下,高活性、高选择性地催化CO_(2)与含有不同终端基团的环氧化物耦合,并以88%~98%的收率生成相对应的环状碳酸酯。此外,该M@PIPOFs催化剂回收简单,具有持久的高稳定性和催化活性。最后,基于对M@PIPOFs材料的表征和催化数据分析,提出了一种可行的多活性位点单组分催化机理。本研究希望能够为后续高效多相催化体系的设计、开发提供参考。

摘要：线上线下混合式教学已成为高等学校教学的新形态。“实验空间”平台支持教师开展虚拟仿真项目的共享应用,是教师开展混合式教学的支撑条件。发酵工程实验是生物工程专业一门综合性和实践性较强的核心课程,针对发酵工程实验的痛点问题,我们教学团队引用平台的优质虚拟仿真项目,结合自行设计的线上学习资源,为线下实验课创设生产情境;线下实验课模拟生产实际,分配“岗位”角色开展实验任务;课后以实验报告和视频制作为总结,实现学习闭环。线上线下的有机结合提高了学生学习的主动性和积极性,提升了学生操作和解决问题的能力,形成了适合实验教学的混合式教学模式,为共享虚拟仿真项目的教学应用提供了思路。

摘要：通过预测FeCrAl合金在不同温度下的水蒸气氧化行为,从而为反应堆失水事故(LOCA)下的FeCrAl包壳性能演化仿真提供模型。本文基于反应控制与扩散控制的氧化机制,提出了两段式的氧化增重微分模型,并给出了模型参数标定方法。结合实验提供的FeCrAl合金在高温(900~1200℃)与中温(400℃)条件下的水蒸气氧化增重数据,模型能够统一描述400~1200℃温度区间内的FeCrAl合金氧化增重行为,与实验数据的误差控制在20%以内。同时观测到,反应-扩散机制的临界增重在400~900℃时基本不变,在更高温度时显著上升,其原因是高温时氧化层生长过快,难以形成致密的氧化保护层。考虑实际LOCA时初始水腐蚀氧化层的影响以及气压变化,模型给出了相对应的修正方案。本研究有望为FeCrAl合金包壳在LOCA下的失效行为仿真提供氧化增重模型与数据。

摘要：药物制剂不仅关系国计民生,而且也是国家安全和科技竞争的战略重点。理论计算在药物制剂设计过程中发挥了重要作用,有关药物制剂设计中的现代理论计算方法一直备受关注。近年来,随着人工智能等新兴技术的飞速发展,药物制剂的研发模式也逐渐向大数据驱动的智能设计模式转变。首先,阐述了理论计算在药物制剂设计中的重要性。然后,重点探讨了药物制剂设计中理论计算的研究现状,分别对分子模拟、热力学计算和人工智能等方法进行了归纳和总结,深入分析了各类方法的优缺点。在此基础上,讨论了理论计算在药物制剂设计中面临的挑战,并对其未来发展方向提出了展望,有望为药物制剂的智能设计提供参考与指导。

摘要：为提升学生综合能力,培养创新型人才,在基础化学实验教学中引入了项目制研究性学习法。将知识面宽、应用性广、前沿性强的科研课题“胶体金纳米颗粒的制备及应用”打造为创新探索性实验项目。以科研项目为牵引,以问题为导向,以综合能力培养为目标,引导学生进行主动学习、团队协作、自主设计探究,不断提升自身能力素养。在实验教学过程中不断迭代改进教学方法,创设更加开放、自主的实验环境,完善多维性评价体系,总结项目制研究性学习法的应用要点及注意事项,最终为基础化学实验课程提供了一种培养本科生创新思维和科研能力的教学模式。

摘要：为实现基于离散元法的玉米播种过程数字化重现,改善播种机械的性能,需要构建相应的玉米颗粒群体模型。该研究对东北地区常见的玉米品种的颗粒形状、尺寸分布进行统计分析,提出了一种通用的玉米颗粒形状分类方法;在此基础上,基于球填充构建了相应的玉米颗粒群体离散元法建模方法,并以吉平1和平安11两个品种玉米为研究对象,通过堆积试验和筛分试验对填充球数目进行了优化。仿真结果表明,当马齿形、球锥形和类球形玉米颗粒模型的填充球数目分别为10~14、18和1时,玉米颗粒离散元法模型群体特性与实际玉米颗粒群体特性相一致,初步证明了所提玉米颗粒群体建模方法的有效性;最后,基于所建立的玉米颗粒群体模型进行了内窝孔排种器排种过程仿真,对其排种轮转速进行了优化,仿真优化结果与试验结果一致,进一步验证了本文所提出的玉米颗粒群体建模方法的有效性。研究结果可为播种机械数字化设计提供一定参考。

摘要：以化工专业综合实践课程为例,阐述在“全人”教育理念下以学生为主体、基于毕业要求指标点反向设计达成目标,并将之分解为具体的知识、能力、素质、情感和环境等5个维度,然后围绕这5个目标维度从诊断性评价、输入性评价、过程性评价和结果性评价等4个阶段实践“四阶五维一体”学生学习质量评价体系的设计过程,并针对评价结果给出有效分析和建议,形成基于课程培养目标的持续改进机制。