中国现代教育装备
中华人民共和国教育部主管 中国高等教育学会主办
刊号:CN11-4994/T(国内) ISSN1672-1438(国际)
中国期刊全文数据库 中文科技期刊数据库
中国核心期刊遴选数据库
首页 杂志简介 杂志目录 期刊封面 推荐阅读 顾问专家 投稿须知 投稿查询 订阅须知 广告业务
您当前的位置:中国现代教育装备 >> 首页 >> 期刊导读
高教 普教
总447期 总445期 总443期
总441期 总439期 总437期
总435期 总433期 总431期
总429期 总427期 总425期
 装备时空 更多>>
乡村建设齐聚力 大爱援疆智者行
 编务说明 更多>>
 期刊导读  
自制可视化半导体微区电沉积及光电化学测试装置的研制与应用
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2024-12-4 15:45:05
  [导读]为了提高应用电化学的教学效果,通过实验和科研加深学生对电化学理论知识、测试方法及实验仪器的掌握,系统地培养学生的动手能力、主动思考能力、创新能力、仪器开发能力和科研素养,探索了以自制实验教学仪器—可视化半导体微区电沉积及光电化学测试装置为基础开展的实验与科研训练。实践证明,该装置能够提高应用电化学课程的教学效果以及对学生综合素质的培养效果。

  电化学是研究电能与化学能相互转换,以及转换过程中电荷在电子导体/离子导体界面转移规律的学科,在工业生产领域具有广泛的应用[1]。应用电化学作为材料化学、材料科学与工程、化学、化工等专业的必修课,不仅涉及电化学热力学和电极过程动力学等电化学原理,还涉及电催化、化学电源、无机物和有机物的电合成、电化学传感器、金属腐蚀与防护以及电化学测试技术等应用[2-3]。课程内容覆盖面广,知识点多。

  近年来,笔者在佛山大学为材料化学专业的本科生讲授应用电化学课程中发现,学生对课堂讲授的知识点掌握不足,难以理解和掌握电化学原理。大部分学生对电极/溶液界面双电层模型、电极过程的界面电荷转移以及液相传质过程缺乏清晰的理解,习惯于以机械式记忆课程的知识点通过期末考试。笔者在指导本科毕业设计的过程中又发现,有些学生虽然期末考试成绩不错,但是在做毕业设计实验时却不知道三电极测试体系的组成以及如何连接电化学工作站,不具备开展电化学实验的能力。因此,如何提高应用电化学课程教学质量,使学生能够更牢固地理解和掌握好电化学知识,熟悉电化学测试技术及分析方法,具备使用电化学知识与电化学测试技术解决工业生产问题的能力,是目前亟待解决的问题。实验和科研训练是提高实验技能和掌握理论知识的最有效手段[4-7]。应用电化学是一门实践性很强的学科,大多数普通高校的材料化学专业都设置了该课程。学生通过实验、数据分析、结果讨论与撰写报告等,理解掌握电化学理论知识和提升实验能力[4-5]。

  佛山大学应用电化学课程仍以课堂教学为主,并未开设相应的实验。为了能够提高应用电化学课程教学效果和激发学生的学习、科研兴趣,结合笔者的研究方向,自制可视化半导体微区电沉积及光电化学测试装置(简称光电化学测试装置),并以此装置为基础建设了科研训练平台,吸引学生以科研小组的形式参与电化学实验,开展微区电沉积及半导体光电化学分解水产氢等方向的研究,培养学生的动手能力和创新能力。经过几年的实践与探索,以光电化学测试装置为平台建立的本科生科研小组取得了不错的成绩,并起到以点带面的作用,极大地提高了学生学习应用电化学课程的积极性。此外,近年来毕业班学生越来越趋向选择电化学/光电化学的课题作为毕业设计题目。

  1 光电化学测试装置制作的必要性

  2 光电化学测试装置的工作原理与组成

  3 科研训练实例—P型氧化亚铜的微区电沉积

  4 光电化学测试装置的特色与亮点

  5 以光电化学测试装置为科研平台的人才培养效果

  6 结语

  应用电化学是一门基础学科,同时也是一门应用性和实验性很强的学科,在能源、化工、材料、材料腐蚀与防护等领域有广泛的应用,掌握好这门课程对学生将来的发展具有重要意义。为了避免学生以死记硬背的形式学习这门课程,同时提高学生的电化学实验技能,培养学生科研素养和创新能力,笔者以自制的光电化学测试装置为基础,建立本科生实验、教学和科研平台。经过3年的探索,目前已形成了阶梯式学生科研团队,极大地激发了学生从事电化学研究的意愿与学习积极性,显著地提升了应用电化学课程教学效果。目前,越来越多毕业班的学生乐于选择电化学相关的课题作为毕业设计,这说明了在佛山大学材料化学专业中应用电化学课程正逐步地向优质课程发展,越来越受到学生的喜爱。

  参考文献

  [1] BARD A J, FAULKNER L R. Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications[M]. 2nd Ed. New York: John Wiley, 2001.

  [2] 贾梦秋,杨文胜.应用电化学[M].北京:高等教育出版社,2004.

  [3] 肖友军,李立清.应用电化学[M].北京:化学工业出版社,2013.

  [4] 李崭虹,邴乃慈,吴益华,等.材料化学专业开始《应用电化学》课内实验的一些思考[J].化学工程与装备,2018(9):337.

  [5] 张鼎,陈良,徐守冬,等.认知结构理论指导下的高校应用电化学课程双语教学实践[J].化工高等教育,2020(4):135-139.

  [6] 周利君,张思锐,梁燕萍.应用电化学全英文教学的探索与思考[J].化工教学,2019,45(10):185-186.

  [7] 江莉,李冬云,余云丹,等.应用电化学实验改革与学生创新能力培养[J].高教学刊,2018(10):36-38.

  [8] BARD A J, MIRKIN M V. Scanning Electrochemical Microscopy [M]. New York: Marcel Dekker, 2001.

麦满芳1 马信洲2,3* 1.佛山大学物理与光电工程学院 2.佛山大学材料与能源学院 3.佛山大学分析测试中心


本网版权声明:
凡本刊本网发布的所有文字作品,版权均属于《中国现代教育装备》杂志(www.zgxdjyzb.com),未经本刊本网授权不得转载、摘编、伪原创或利用其它方式使用。违者本刊本网将追究相关法律责任。
凡本刊本网发布的照片、视频,属本刊本网原创或已获作者本人授权。未经授权,擅自使用者,本刊本网及相关权益人将追究其相关法律责任。
关于我们 | 期刊导读 | 顾问专家 | 法律声明 | 广告业务

Copyright(C) 《中国现代教育装备》杂志社有限责任公司 版权所有 
地址:北京市海淀区学院路35号世宁大厦一层108室(100191)
高教邮箱:cn11_4994@263.net
基教邮箱:cn11_4994@163.com
电话:010-82098610

中国现代教育装备微信公众号二维码