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基于GeoGebra的交互式色谱初学者学习工具开发与实践——以塔板理论为例
1
作者
张雨晗
何珺瑶
+3 位作者
林淑婧
艾炳健
石志红
张红医
《色谱》
北大核心
2025年第9期1078-1085,共8页
针对仪器分析课程色谱教学中存在的理论表达抽象、知识传授单向、学生参与度低等问题,本文以塔板理论为切入点,构建了基于GeoGebra平台的交互式色谱学习工具。针对现有教学工具存在专业软件操作复杂、网页工具访问受限、参数调控自由度...
针对仪器分析课程色谱教学中存在的理论表达抽象、知识传授单向、学生参与度低等问题,本文以塔板理论为切入点,构建了基于GeoGebra平台的交互式色谱学习工具。针对现有教学工具存在专业软件操作复杂、网页工具访问受限、参数调控自由度不足等缺陷,提出了“模型重构-工具开发-教学链融合”的创新型解决方案。通过整合流动相流速、死时间和相比等关键参数,建立改进型塔板理论数学模型;基于云端计算平台开发包含单组分模拟、多组分模拟和保留时间方程推导的三级进阶式学习模块;创新设计覆盖“数字化建模(‘豆包’AI辅助推导)-参数交互(多项可调色谱参数)-可视化验证(色谱流出曲线模拟)”的完整教学链。教学实践表明:(1)该工具突破了传统理论教学维度限制,课堂任务完成率提升至94%,学生高阶问题解答正确率提高至76%;(2)动态参数调控功能显著增强了学习参与度,85%的学生在后续学习中可自主使用该工具;(3)AI辅助推导与回归分析模块实现了理论化学与计算工具的跨学科融合,通过推导得出保留时间方程的做法比目前教材中直接给出结论的方式更具说服力。研究表明,这种“理论模型可视化-模型参数可调化-知识生成交互化”的创新模式,为解决色谱理论教学困境提供了新路径,其开源框架和模块化设计理念可为分析化学数字化教学改革提供有益参考。
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关键词
仪器分析课程
塔板理论
GeoGebra平台
交互式学习
色谱流出曲线模拟
数字化教学
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职称材料
题名
基于GeoGebra的交互式色谱初学者学习工具开发与实践——以塔板理论为例
1
作者
张雨晗
何珺瑶
林淑婧
艾炳健
石志红
张红医
机构
河北大学化学与材料科学学院
出处
《色谱》
北大核心
2025年第9期1078-1085,共8页
基金
河北省高等教育教学改革研究与实践项目(2023GJJG016)
河北省研究生教育教学改革研究项目(YJG2023005,YJG2023003)。
文摘
针对仪器分析课程色谱教学中存在的理论表达抽象、知识传授单向、学生参与度低等问题,本文以塔板理论为切入点,构建了基于GeoGebra平台的交互式色谱学习工具。针对现有教学工具存在专业软件操作复杂、网页工具访问受限、参数调控自由度不足等缺陷,提出了“模型重构-工具开发-教学链融合”的创新型解决方案。通过整合流动相流速、死时间和相比等关键参数,建立改进型塔板理论数学模型;基于云端计算平台开发包含单组分模拟、多组分模拟和保留时间方程推导的三级进阶式学习模块;创新设计覆盖“数字化建模(‘豆包’AI辅助推导)-参数交互(多项可调色谱参数)-可视化验证(色谱流出曲线模拟)”的完整教学链。教学实践表明:(1)该工具突破了传统理论教学维度限制,课堂任务完成率提升至94%,学生高阶问题解答正确率提高至76%;(2)动态参数调控功能显著增强了学习参与度,85%的学生在后续学习中可自主使用该工具;(3)AI辅助推导与回归分析模块实现了理论化学与计算工具的跨学科融合,通过推导得出保留时间方程的做法比目前教材中直接给出结论的方式更具说服力。研究表明,这种“理论模型可视化-模型参数可调化-知识生成交互化”的创新模式,为解决色谱理论教学困境提供了新路径,其开源框架和模块化设计理念可为分析化学数字化教学改革提供有益参考。
关键词
仪器分析课程
塔板理论
GeoGebra平台
交互式学习
色谱流出曲线模拟
数字化教学
Keywords
instrumental analysis course
plate theory
GeoGebra platform
interactive learning
chromatographic elution profile simulation
digital teaching
分类号
O658 [理学—分析化学]
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题名
作者
出处
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1
基于GeoGebra的交互式色谱初学者学习工具开发与实践——以塔板理论为例
张雨晗
何珺瑶
林淑婧
艾炳健
石志红
张红医
《色谱》
北大核心
2025
0
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