白慧1,3, 赵宇飞1,2, 王瑞欢1,2, 郭付冉1, 李子龙1
Hui Bai1,3, Yufei Zhao1,2, Ruihuan Wang1,2, Furan Guo1, Zilong Li1
摘要: 针对新工科建设对化学化工实验教学提出的学科交叉融合、工程实践能力与系统思维协同发展新要求,以及当前教学内容与产业脱节、知识体系割裂、实验缺乏闭环思维等突出问题,本文秉持“以废治废”理念,将超稳矿化材料前沿成果转化为全链条综合实验。实验教学由“CaCr-LDH合成–Cu2+超稳矿化吸附–矿化产物制备电极–电催化降解有机污染物”四个首尾衔接实验模块组成, 共同构建了从重金属治理到资源化再利用的完整闭环。该设计深度契合新工科倡导的循环经济与全生命周期理念,以系统思维统领模块衔接,强化工程实践的系统化训练。另外,该教学过程中融合了无机合成、吸附热力学、仪器分析、电催化等多学科知识,采用对比探究与数据建模模式,着力培养学生跨学科整合能力、工程实践素养和绿色责任意识,精准契合新工科对复合型人才的需求。本实验已在北京化工大学应用化学专业连续开设4个学期,覆盖1000余人,教学效果稳定、数据重现性好,为新工科背景下绿色化工类实验教学改革提供了可推广的示范案例。