SDMEScientific Development of Modern Education2998-90272998-9043Art and Technology10.61369/SDME.2025220022Article探究式教学在《环境工程实验》课程中的应用——活化过硫酸盐降解偶氮染料的动力学https://artdesignp.com/journal/SDME/2/22/10.61369/SDME.2025220022曹天池,蔡尽美20252222025-10-10本文以“活化过硫酸盐降解偶氮染料动力学”实验为载体，探讨了探究式教学在《环境工程实验》课程中的应用与成效。高级氧化技术作为现代水处理的关键手段，在去除难降解有机物、提升出水水质及推动水资源回用方面具有基础性作用。本研究构建了以过硫酸盐为氧化剂、磁铁矿为活化剂的反应体系，引导学生围绕“反应级数与速率控制因素”提出假设，并完成实验设计与实施。通过紫外-可见分光光度法监测吸光度随时间的变化，拟合表观一级动力学速率常数，比较了氧化剂与活化剂投加量对甲基橙降解速率的影响。教学实践表明，学生在掌握过硫酸盐活化原理与实验技能的同时，实验设计、数据处理及机理解析能力均得到显著提升；在遵循安全与绿色化学原则的基础上，其科学探究与团队协作能力也明显增强。本研究为环境工程实验课程开展“问题驱动-证据验证”式教学提供了可推广的实施案例与路径参考。环境工程实验,探究式教学,过硫酸盐活化,偶氮染料,反应动力学

 [1]夏甫, 徐祥健, 路红丽, 郜普闯, 韩旭, 肖瀚, 王新港, 杨昱, 姜永海.球磨钒钛磁铁矿尾矿活化过硫酸盐去除 2, 4-二氯苯酚的研究[J]. 环境工程技术学报 2023, 13, (3). [2]Lee, J., von Gunten, U., Kim, J.-H. Persulfate-Based Advanced Oxidation: Critical Assessment of Opportunities and Roadblocks[J]. Environmental Science & Technology 2020, 54, (6), 3064-3081. [3]Xiao, S., Cheng, M., Zhong, H., Liu, Z., Liu, Y., Yang, X., Liang, Q. Iron-mediated activation of persulfate and peroxymonosulfate in both homogeneous and heterogeneous ways: A review[J]. Chemical Engineering Journal 2020, 384, 123265. [4]Ding, D., Liu, C., Ji, Y., Yang,Q.,Chen,L., Jiang, C., Cai, T. Mechanism insight of degradation of norfloxacin by magnetite nanoparticles activated persulfate: Identification of radicals and degradation pathway[J].Chemical Engineering Journal 2017, 308, 330-339. [5]陈玉清, 陈双雯, 姬媛媛.紫外-可见分光光度计的改造及其在实验教学中的应用[J].大学化学 2021, 2, 163-167. [6]李燕, 严万莉, 曾紫微, 肖竦, 何彬.“紫外-可见分光光度法测定药材的多糖含量”开放性实验的设计[J]. 广州化工 2022, 13, 179-181. [7]张叶楠, 王海轮. 紫外-可见分光光度法在食品检测及食品质量安全中的应用[J]. 中国食品工业 2024, 11, 107-109. [8]Antonio, R. P., Prudente, M. S. Effects of Inquiry-Based Approaches on Students’ Higher-Order Thinking Skills in Science: A Meta-Analysis[J]. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology 2024,12, (1), 251-281. [9]Lavelle, J. P. ABET’s Self Study Report: a New Model for Improving Engineering Higher Education. [10]Tahmina, Q., Kelley, K., Furterer, S. L. In Implementing an Effective ABET Assessment Program for a New Bachelor of Science in Engineering Technology Degree, 2023 ASEE Annual Conference & Exposition, 2023.