地方本科院校无机化学全教学实践与探索
郭海洋, 朱龙凤, 钟伟, 朱连文, 李蕾
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202411016
构建全英文课程体系对于培育具备全球视野的人才具有重大意义,它是推进教育国际化的关键环节。在全球化进程和教育政策的引领下,本项研究着眼于地方本科院校在全英文无机化学课程教学中面临的挑战,进行了深入的实践探索。研究详尽介绍了具体的实施策略及其成效,涵盖了课程概述、教学目标、教学内容、教学资源、教学方法、教师团队、课程思政以及教学效果等8个关键领域,归纳并提炼了无机化学全英文课程建设的特色与创新点,旨在为国内相似课程的建设提供参考和启示。
关键词: 地方本科院校, 无机化学, 全英教学
硒游记
刘英, 季甲, 侯银玲, 郭丽兰, 吕璇
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202409046
主要运用拟人化手法,以“硒”侠客的诞生和成长经历的形式展现硒元素近年的发展过程和应用情况,硒元素以神医、旅行家、科学家的身份游历在各行各业,展现出硒元素在医学、农业、旅游业和工业等方面的应用。最终以教育家的身份游历四方,带动更多人参与到硒元素的普及当中,同时建立了“硒家族科学实验室”,鼓励学生联系生活实际所需,挖掘更多与硒元素有关的功能与应用。
关键词: 硒元素, 功能与应用, 科学普及
基于稳态电热法的石墨烯膜导热系数的精确可靠测量
陆嘉灏, 明鑫, 刘英, 郝媛媛, 张佩娟, 施淞瀚, 毛艺, 于悦, 蔡盛赢, 许震, 高超
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100045
高导热石墨烯膜是近年来备受关注的高功率电子器件用散热材料。导热系数作为一项评价其基础性能的重要参数,实现其精确测量对于理解材料基础物性、优化制备工艺以及实际工程应用都具有重要意义。然而,现有的商业化导热测试设备,囿于测试原理、样品尺寸等因素,难以同时实现高效、准确、可靠的测量。开发操作简便、测试快捷、精度优异、可跨尺度的测量方案仍是一个重要挑战。本文提出基于稳态电热法的石墨烯膜导热系数的精确可靠测量方法,结合实验测试与仿真模拟,基于原理分析、测试优化、数据处理等三个方面,显著提升导热测量的精度与效率。测量结果的准确性受到热损校正、样品尺寸、系统设计以及数据处理等四方面因素影响。实验结果表明,热辐射和热对流引起的热损失会影响样品的温度分布和测量结果,可通过控制样品尺寸和温升来控制。对实验数据进行筛选和预处理也可以有效提高测量精度。通过实验与仿真结合,我们提出了可行的操作指南与标准化的测试方案。通过优化,该方法测量误差低于3.0%,不确定性降至0.5%,响应时间达毫秒级。本工作为准确评估材料导热性能提供有益指导,也为导热材料的热管理工程应用提供技术支撑。
关键词: 石墨烯膜, 导热系数, 稳态技术, 有限元模拟
智能反应优化:深度学习与优化算法驱动的乙酰水杨酸合成
郑健强, 黄泳斌, 明文灿, 刘英
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202411062
在本科实验设计中,需要经过大量的试错实验来寻找最优的反应条件,这一过程需要消耗大量的时间和成本。为了简化复杂的实验设计过程,同时激发学生对先进技术和跨学科领域的兴趣,培养多学科交叉的创新型人才,本研究创新性地提出了智能反应优化的模型框架以预测最优产率下的反应条件组合,并将这一模块加入到本科有机实验乙酰水杨酸的合成中。本研究收集了1054个符合这一反应机理的反应数据作为模型的训练数据,主要包括了产物、反应物、催化剂、溶剂、主要反应试剂、反应温度和产率。首先预训练了一个基于化学多模态的产率预测模型,作为后续反应优化的目标函数;接着采用贝叶斯优化算法,以最小化产率的负值(即最大化产率)为目标,确定最优的反应条件组合;最后将模型预测的产率和实际产率进行了实验验证,在100次模型测试下的预测产率都完美地落在了实际产率范围内,效果优异的同时还给出了产率高达90.1%的反应试剂组合,为这一本科实验提供了多样化的实验方案。
关键词: 优化算法, 多模态, 机器学习, 乙酰水杨酸, 优化

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