基于BOPPPS模型的化学专业英语线上线下混合式教学模式的探索
马雯雯, 刘丽艳, 殷成阳, 张红丹, 孔莲, 魏娜, 于湛, 赵震
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202410026
分别从学生和教师的角度分析了化学专业英语学与教的现状,基于BOPPPS (导言(B)、目标(O)、前测(P)、参与式学习(P)、后测(P)、总结(S))模型对化学专业英语线上线下混合式教学模式进行了探索。该模式极大地调动了学生的学习积极性,提高教师教学质量和效率,培养学生的自学能力、团队合作能力、表达能力、归纳总结能力等。真正践行了“以生为心、以师为导、生学以用”的教学理念。该教学模式不仅在化学专业英语课程教学中取得了有益的成效,同时也适用于其他课程的教学,具有一定的普适性。
关键词: BOPPPS模型, 线上线下教学, 混合式教学, 化学专业英语
“双碳”战略下的数智融合:等离子体反应和分离耦合驱动CO2加氢制甲醇
包至朋, 王艺霖, 陈愉, 贾贝蕊, 王从聪, 解则安, 于学华, 赵震
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202506009
传统的热催化CO2转化要求高温高压条件,等离子体能实现常温常压下驱动CO2加氢制甲醇,是节能降碳、实现“双碳”目标的重要举措。本作品设计新型介质阻挡放电(DBD)等离子体液膜反应器,克服高CO2转化率和高甲醇选择性不可兼得的困难,实现了等离子体反应和分离的高效耦合。本实验中针对等离子体反应控温难和工艺参数优化过程复杂两大问题进行数字化设计:利用红外热成像仪对放电区域温度实时监控,克服传统热电偶存在的测量局部性及容易与高压电极尖端放电等缺点,并通过自动控制模块调节冷凝液温度和流速,维持等离子体放电产热与散热的动态平衡,实现精准控温;通过训练人工神经网络(ANN)模型,定量分析复杂工艺参数与反应性能的关系,并确定其影响权重,实现最优条件的智能预测与工艺优化。本专业实验课程融合数字化技术与人工智能方法,通过智能化实验设计培养学生跨学科创新能力,契合新工科人才培养需求。
关键词: 红外热成像, 自动控温, 人工神经网络, 反应和分离耦合技术
谈Co色变——数字化赋能智能视觉机器人监测系统测定热力学参数
白子玉, 周佳欣, 赵思思, 滕思雨, 李欣炘, 王茜婷, 董玉伟, 赵震
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202505103
本实验以“无机化学实验”钴离子配位反应为基础,面向大学二年级化学专业学生,开展热力学综合实验进阶应用。通过数字化手段改良热力学参数测定,探究温度、浓度对反应平衡及热力学参数的影响,为实验教学提供新思路。传统方法为使用分光光度计且学生手动代入公式计算,本实验采用数字图像技术(DIB)法引入尖端智能视觉机器人监测系统,实现信息的无缝捕捉与数据的连续记录,进而对RGB色彩模型数据进行高效提取。在数字显示和图像处理中,RGB颜色模式是一种基础且广泛使用的颜色系统,通过调整红、绿、蓝三原色强度生成可见光谱。在热力学参数测定的处理阶段,引入高级编程技术(如Python)替代传统手动计算。本实验共计四学时,通过构建以分析、建模、评价和创新能力为核心的高阶思维导向型一站式虚拟仿真实验平台,课中推进数字化实验,并共享创新成果于云端。通过15次实验检验,发现DIB方法与传统方法相比,具有较好的稳定性,从而证明智能视觉机器人结合DIB法测定热力学参数方法的可行性。
关键词: 智能视觉机器人, DIB法, 热力学参数, 化学平衡
“数”制烯烃——数据驱动的CO2氧化乙烷脱氢制乙烯催化剂的数字化设计
马雯雯, 孔莲, 褚金洋, 马丽, 马子晴, 程鹤雨, 李鑫源, 于湛, 赵震
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202506055
针对能源化学工程专业的培养目标,为了提高本科生科研兴趣,培养其科研思维和方法论,我们将教师的科研成果融入本科生专业实验教学,并借助数字化手段辅助实验教学过程,以构建一门具有综合性和创新性的本科生专业实验课程。该数字化创新实验以CO2氧化乙烷脱氢制乙烯为探针反应,涵盖催化剂制备和表征、催化性能评价以及实验数据处理等完整流程,深入加强学生对能源转化催化过程的理解。在实验预习和数据处理过程引入数字化教学手段不仅可以促进学生自主学习,还可快速对实验数据进行分类和整理。此外,基于我们的实验数据库,具有最优树深度的决策树模型可以识别关键的输入变量,并为催化剂设计提供有针对性的指导。该实验巧妙融合了无机化学、物理化学与仪器分析的核心要素,构建了一个富含创新元素且全面发展的实验平台。它不仅能够培养学生基础实验技能,更激发了他们对化学实验的热情,并全方位提升了同学们在操作、思维、创新和团队合作等方面的能力。
关键词: 数字化, 决策树, CO2氧化乙烷脱氢, 基础实验技能, 能力培养

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