光電共軛聚合物的合成及性能研究虛擬仿真實驗是杭州師範大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：光電共軛聚合物的合成及性能研究虛擬仿真實驗
- 建設院校： 杭州師範大學
- 課程負責人： 尹守春
- 授課教師：何田、邱化玉、黃銀華、李洋
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
為了貫徹落實習近平總書記關於強化實踐育人工作的重要指示精神和全國高校思想政治工作會議精神,本實驗項目緊緊圍繞立德樹人根本任務,以提高學生實踐能力和創新精神為核心,以現代信息技術為依託,以高分子專業急需的實驗教學信息化內容為指向,以為國家培養擁護中國共產黨領導和中國社會主義制度、立志為中國特色社會主義奮鬥終身的套用型和研究探索型新青年人才為目的,秉持“能實不虛、虛實結合、以虛擴實、相互補充”的原則,注高水平科研成果轉化，有效彌補了真實實驗教學的不足,拓展了本科生實驗教學資源。
分子化學實驗是高分子學科必不可少的一門專業實驗課程,傳統的高分子化學實驗大多數以易於合成的自由基聚合為主。近年來大力提倡教師對傳統實驗進行改革,不僅要求對傳統的實驗內容進行擴展,更鼓勵教師引入新的研究型綜合實驗,為實驗教學注入“新鮮血液”，提高學生的綜合實驗能力。共軛高分子(例如:聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯)因具有較寬的吸收光譜帶、較高的空穴遷移率和較低的HOMO能級，已被廣泛套用於生物感測器和光伏材料領域。其中,含芴共軛高分子不僅具有良好的光熱穩定性,而且導電性能優異,是一種備受關注的藍光材料。因此,本實驗結合現今熱[ ]的光電高分子研究熱點,將含芴共軛高分子這一光電功能高分 子材料的合成、表征及性能研究引入到高分子綜合實驗中,使得學生不僅能夠更好地了解相關材料的研究動態,而且可以豐富高分子綜合實驗的內容。同時,本實驗中涉及"無水無氧”的操作和一些危險實驗操作。因此,通過“虛實結合”法開展本實驗可有效解決這些問題(圖1 ,圖2 )。
教學目標
隨著國內各大高校對實驗室安全防範意識的不斷提高,以及對易製毒試劑的嚴格管控,在開展實驗教學過程中涉及危險係數較大的、條件苛刻的、強腐蝕性的、易燃易爆的實驗都越來越難以對批量學生進行開放實驗，導致學生的實踐操作能力和危險處置能力等方面可能存在一定不足。為為改變這一現狀和為了國家和社會培養出優秀的套用型人才和科研創新型人才,本實驗項目主要針對真實實驗難以開展高危險的實驗進行虛擬仿真實驗設計,通過本實驗的實施,擬達到以下教學目標:
思政目標:增強政治責任感,牢固樹立對馬克思主義的信仰,對中國特色社會主義的信念;強化教育使命感,為國家培養擁護中國共產黨領導和中國社會主義制度、立志為中國特色社會主義奮鬥終身的有用人才。
知識目標:掌握Sonogashira偶聯反應的實驗原理、合成含芴共軛聚合物的實驗方法;掌握“無水無氧”實驗條件的操作要點;鞏固大型儀器的操作原理和相應的實驗結果分析。
能力目標:提升學生對高分子化學涉危實驗的操作能力;能夠掌握大型儀器的操作規程和注意事項(凝膠滲透色譜儀(GPC)、紫外可見分光光度計( UV-Vis)、螢光光譜儀(FL )和熱重分析儀(TG )等儀器) ; 培養全方位的高分子化學實驗技能。
素養目標:通過講述共軛聚合物發展歷程中中國科學家的故事,深化學生的家國情懷和奮鬥精神;明確高分子新材料可為國家偉大復興計畫提供戰略保障，鼓勵學生永攀科研高峰 ,將個人理想和國家大任有機融合,樹立科技強國的遠大志向。
上述實驗教學項目培養了學生知識運用能力、綜合實驗能力、科研辯證思維能力;培養了學生團隊協作意識科研創新和嚴謹的工作態度。實驗教學目標的達成將有助於學生畢業後快速適應相關I科企業和科研機構的工作模式,為畢業生成長為高階套用型“新工科”人才奠定了基礎。
