海洋盐差能的“膜”届求职之旅
刘潇, 曹光中, 高明丽, 吴红, 冯红艳, 蒋晨啸, 徐铜文
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202306043
海洋盐差能发电是一项新兴的绿色能源,具有巨大的开发潜力。本文借用拟人化的手法,通过海洋盐差能在离子交换膜公司的求职之旅,简述了离子交换膜和反向电渗析技术,介绍海洋盐差能的利用现状以及被用于发电的原理。本文希望通过生动形象的语言加深读者对海洋盐差能的认识和理解,增强“能源安全”意识。
关键词: 盐差能, 离子交换膜, 反向电渗析
分子水平上的虚拟仿真实验之思政元素的挖掘与提炼——以“高分子的构象、形态及尺寸的模拟与计算”项目为例
朱平平, 谢永军, 易院平, 黄渝, 周强, 肖石燕, 杨海洋, 何平笙
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309063
高分子的构象、形态及尺寸的模拟与计算,是分子水平上的虚拟仿真实验项目,结合诺贝尔奖获得者de Gennes和P. J. Flory的理论工作、由项目组自身教研成果转化、师生合作研发而成。与小分子化合物相比,高分子的研究方法有很大的不同,特别是需要采用统计方法来描述高分子链的构象、形态,计算高分子链的平均尺寸,这是经典的物理化学方法所不能完成的。本项目从研发到教学实践、再经改进,教学内容的更新优化中,自然融入了诺贝尔奖成果、哲学思想、科学思维、学科发展史、教研成果等多个维度的思政元素。
关键词: 分子水平上的虚拟仿真实验, 量变引起质变, 科学思维, 诺贝尔奖成果, 高分子链的柔性
3D打印高强度水凝胶实验的创新实验教学设计
周强, 朱平平, 邵伟, 胡万群, 雷璇, 杨海洋
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310064
目前3D打印教学实验的内容大都是利用商业化聚合物让学生初步了解3D打印的基本流程。这种基础实验难以让学生接触到前沿的新型材料,对于新材料如何与3D打印技术结合这些底层科学问题也往往被忽略。高分子凝胶具有富溶剂特性和良好的生物相容性,在组织工程、药物输送、柔性电子等诸多领域都有着广泛的应用前景。本实验结合了作者近期的科研成果,在给学生指定新型凝胶基材料之后(水凝胶/有机凝胶),引导学生探索调控凝胶基材料的流变学性能和溶胀性能,并将凝胶基材料和3D打印技术有效地结合起来,从而对这种先进材料的加工方式有更加具体的了解。本实验的教学设计,强化了学生对诺贝尔奖成果的深入理解,并增强了学生运用所学专业知识服务国家发展需求的意识,培养了学生勇于探索的创新精神和分工合作的团队意识。
关键词: 3D打印, 水凝胶, 有机凝胶, 溶剂置换, 诺贝尔奖成果
高分子物理课程中的哲学思考——逆向思维
何平笙, 杨海洋, 朱平平
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202403029
高分子物理课程中的哲学内容非常丰富,本文着重介绍课程中有关逆向思维的问题。例如,将高分子链的凝聚过程看成为溶解过程的反过程;为了制备出高聚物的宏观单晶体,先让单体结晶再引发单体聚合,而不是直接由高聚物来结晶;从黏度出发转向从自由体积出发来理解高聚物的玻璃化转变等三个实例。本文分享作者在教学中,助力学生运用逆向思维深刻理解高分子凝聚态和分子运动的几个基本问题。
关键词: 逆向思维, 哲学思考, 高分子物理, 课程思政
“高分子物理实验”课程思政案例设计与实践——以经典项目“稀溶液黏度法测定高分子的分子量”为例
朱平平, 周强, 黄渝, 杨海洋, 何平笙, 肖石燕
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405170
“稀溶液黏度法测定高分子的分子量”是“高分子物理实验”、“物理化学实验”课程的经典实验项目。本项目在教学内容建设中,深挖课程思政元素,有机融入课程教学。如引入诺贝尔奖得主H. Staudinger对高分子概念的定义、助力学生从高分子学科的发展认识测定高分子分子量的意义;基于哲学思考加深对高分子分子量多分散性和高聚物溶解特点的认识、强化科学思维的训练与运用等。
关键词: 稀溶液黏度法, 诺贝尔奖成果, 量变引起质变, 高分子中的整体与局部, 科学思维

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