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大学化学
University Chemistry
主管 : 教育部
刊期 : 月刊主编 : 王颖霞
语种 : 中文主办 : 北京大学、中国化学会
ISSN : 1000-8438 CN : 11-1815/O6展开 >《大学化学》是教育部主管、北京大学和中国化学会共同主办的教育研究性学术刊物，本刊以深化大学化学教育改革为宗旨，为促进教师知识更新、扩大学生知识面、提高化学教学水平服务。读者对象为高等学校化学教师、研究生、本科生、中学化学教师和对化学有浓厚兴趣的中学生，以及化学教育领域的各级管理人员和其他岗位上的化学工作者。现已被中国期刊网全文数据库、万方数据库、台湾华艺数据库、中文科技期刊数据库（全文版）、美国化学文摘等多家数据库收录。
主要栏目内容和要求包括：
（1）今日化学――介绍化学各学科前沿领域及与化学相关交叉学科的发展动向、前景；在国民经济中的应用和展望。要求文章内容新颖，有学术见解，文字表述深入浅出，有启发性。
（2）教学研究与改革――研究高校化学教育改革中的重大问题，对化学教学中具有普遍性的问题发表创见；交流化学教学改革的经验，讨论教学中的难点和重点；介绍新的教学内容和方法等。要求观点有新意，经验有实践基础，避免空泛议论和设想；文字精练，图表清晰准确。
（3）知识介绍――介绍化学学科领域在理论、实践、应用方面的新知识与新发展。要求概念准确，避免重复书刊的内容；文字简练，内容具有启发性。
（4）计算机与化学――介绍计算机化学的最新进展；开展计算机化学应用软件和辅助化学教学软件的交流。
（5）化学实验――实验教学的目标研究；新实验的设计和现有实验的改进；现代化仪器设备在实验中的应用；实验室管理的新经验等。要求内容翔实，数据可靠，方法具有推广使用价值。
（6）师生笔谈－－交流学习心得；探讨能启发创造性思维的问题；介绍具有启发性的解题方法等。要求文章内容生动，主题突出。
（7）自学之友――刊登疑难解释，专题辅导，点滴经验，一事一议。要求文章观点明确，短小精悍。
本刊还设有化学史、国外化学教育、书刊评介、科技书讯、动态与信息等栏目。
欢迎高校师生及其他部门的化学教学、科研人员为本刊撰写稿件。
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2025, 40(10): 1-9
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412029
摘要:
科教融合是科学教育迈向高质量发展的核心驱动力，对于构建国家创新体系、促进新质生产力发展及培育科技创新人才至关重要。化工热力学，化工专业的基石课程，为工艺设计与实际操作提供坚实的理论基础，但其复杂性成为学生深入理解和灵活应用的难点。针对其传统教学中理论表述抽象、实践与理论脱节及教学互动匮乏等问题，本文创新性地将科教融合理念融入化工热力学教学之中，以花瓣状介孔分子筛SBA-15基Co/Mo双金属有机框架材料催化环戊烯绿色氧化制戊二酸热力学深度剖析为切入点，将化工热力学两大核心知识体系化工物性数据估算和化学反应平衡与科研前沿进行深度融合，旨在有效解决传统化工热力学教学面临的挑战，同时培养兼具创新精神和实践能力的化工专业人才和科技创新人才。
科教融合是科学教育迈向高质量发展的核心驱动力，对于构建国家创新体系、促进新质生产力发展及培育科技创新人才至关重要。化工热力学，化工专业的基石课程，为工艺设计与实际操作提供坚实的理论基础，但其复杂性成为学生深入理解和灵活应用的难点。针对其传统教学中理论表述抽象、实践与理论脱节及教学互动匮乏等问题，本文创新性地将科教融合理念融入化工热力学教学之中，以花瓣状介孔分子筛SBA-15基Co/Mo双金属有机框架材料催化环戊烯绿色氧化制戊二酸热力学深度剖析为切入点，将化工热力学两大核心知识体系化工物性数据估算和化学反应平衡与科研前沿进行深度融合，旨在有效解决传统化工热力学教学面临的挑战，同时培养兼具创新精神和实践能力的化工专业人才和科技创新人才。
2025, 40(10): 10-16
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411019
摘要:
传统的实验课程往往侧重于理论讲解和原理分析，较少关注学生实践能力和创新思维的培养，导致学生学习兴趣和主动性不足。本文以南京邮电大学物理化学实验课程为例，探讨了该课程教学改革的必要性，分析了传统教学模式的局限性，并提出了多元化的改革措施，强调理论与实践相结合，旨在培养学生的创新思维和实践能力。
传统的实验课程往往侧重于理论讲解和原理分析，较少关注学生实践能力和创新思维的培养，导致学生学习兴趣和主动性不足。本文以南京邮电大学物理化学实验课程为例，探讨了该课程教学改革的必要性，分析了传统教学模式的局限性，并提出了多元化的改革措施，强调理论与实践相结合，旨在培养学生的创新思维和实践能力。
2025, 40(10): 17-22
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411072
摘要:
“分析化学”是化学相关专业本科生的必修课程，将为学生后续课程学习及实践工作奠定基础。真实问题是来自于社会现实中真实发生的问题，在教学过程中通过真实问题创设一种真实情境，与课程学习相融合，增强理论与现实之间的联系。本文以“误差分析”“酸碱滴定反应”和“氧化还原反应”的教学内容为例，设计了基于真实问题为导向的教学模式。使学生不但掌握了扎实的理论基础，培养了严谨的科学态度，更能够增强未来在科学研究和生产实践中解决实际问题的能力。
“分析化学”是化学相关专业本科生的必修课程，将为学生后续课程学习及实践工作奠定基础。真实问题是来自于社会现实中真实发生的问题，在教学过程中通过真实问题创设一种真实情境，与课程学习相融合，增强理论与现实之间的联系。本文以“误差分析”“酸碱滴定反应”和“氧化还原反应”的教学内容为例，设计了基于真实问题为导向的教学模式。使学生不但掌握了扎实的理论基础，培养了严谨的科学态度，更能够增强未来在科学研究和生产实践中解决实际问题的能力。
2025, 40(10): 23-32
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411073
摘要:
本文以分析化学课程为例，探讨了基于知识图谱的教学资源构建与智慧教学路径的探索与实践。研究表明，知识图谱可根据学生学习数据提供定制化学习路径和资源推荐，提升自主学习能力，并通过实时反馈支持教师精准干预，优化教学内容。可视化知识图谱优化了知识整合与教学设计，支持数据驱动的自适应学习，为教学改革提供新思路。
本文以分析化学课程为例，探讨了基于知识图谱的教学资源构建与智慧教学路径的探索与实践。研究表明，知识图谱可根据学生学习数据提供定制化学习路径和资源推荐，提升自主学习能力，并通过实时反馈支持教师精准干预，优化教学内容。可视化知识图谱优化了知识整合与教学设计，支持数据驱动的自适应学习，为教学改革提供新思路。
2025, 40(10): 33-38
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411074
摘要:
新一代农林人才的培养是推动乡村全面振兴的人力基础。作为农林院校的基础课程，“基础化学实验”具有受众广、思政元素丰富的特点，是全面课程思政体系建设的重要平台与土壤。近年来，山东农业大学化学与材料科学学院基础化学实验教学组以立德树人为根本宗旨，围绕“厚基础、促创新”的课程定位，依托新兴信息技术打造了“线上+线下”的多元化、全方位课程思政育人体系。该课程建设为农林院校实验类课程思政建设提供了可借鉴的经验。
新一代农林人才的培养是推动乡村全面振兴的人力基础。作为农林院校的基础课程，“基础化学实验”具有受众广、思政元素丰富的特点，是全面课程思政体系建设的重要平台与土壤。近年来，山东农业大学化学与材料科学学院基础化学实验教学组以立德树人为根本宗旨，围绕“厚基础、促创新”的课程定位，依托新兴信息技术打造了“线上+线下”的多元化、全方位课程思政育人体系。该课程建设为农林院校实验类课程思政建设提供了可借鉴的经验。
2025, 40(10): 39-45
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411014
摘要:
在当前社会对国际化人才的需求愈加显现的背景之下，教育从业者开展化学专业双语课程教学已是大势所趋。然而，双语课程教学相较于传统汉语授课对学生的英语能力、学科理解能力和跨文化交际能力提出更高的要求。为适应教育国际化趋势，本文以面向化学专业的本科生开设的仪器分析双语课程为例，针对课程教学过程中遇到的问题及困难进行了探讨，结合教学实践提出相应的解决方案，为双语教学模式的推进提供参考。
在当前社会对国际化人才的需求愈加显现的背景之下，教育从业者开展化学专业双语课程教学已是大势所趋。然而，双语课程教学相较于传统汉语授课对学生的英语能力、学科理解能力和跨文化交际能力提出更高的要求。为适应教育国际化趋势，本文以面向化学专业的本科生开设的仪器分析双语课程为例，针对课程教学过程中遇到的问题及困难进行了探讨，结合教学实践提出相应的解决方案，为双语教学模式的推进提供参考。
2025, 40(10): 46-53
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411039
摘要:
在“一带一路”倡议下，国内职业院校接受国(境)外留学生逐年增加。如何提高留学生教学质量，已经成为职业院校普遍面临和亟待研究的重要课题。笔者有幸承担了中国-文莱“1+1+1”恒逸石化技术人才联合培养项目文莱学生分析化学课程的教学工作，并获得了一些经验和体会。本文对这个过程中面临的问题以及进行的探索和实践进行了总结，希望能够为其他院校全英文教学的教师提供参考，以期培养出更多技能型国际化人才，为企业“一带一路”发展提供人才支撑。
在“一带一路”倡议下，国内职业院校接受国(境)外留学生逐年增加。如何提高留学生教学质量，已经成为职业院校普遍面临和亟待研究的重要课题。笔者有幸承担了中国-文莱“1+1+1”恒逸石化技术人才联合培养项目文莱学生分析化学课程的教学工作，并获得了一些经验和体会。本文对这个过程中面临的问题以及进行的探索和实践进行了总结，希望能够为其他院校全英文教学的教师提供参考，以期培养出更多技能型国际化人才，为企业“一带一路”发展提供人才支撑。
2025, 40(10): 54-62
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411016
摘要:
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。
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。
2025, 40(10): 63-71
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412013
摘要:
高分子化学实验不仅是提升学生实验技能与实践能力的关键途径，更是培育学生创新思维及科研素养的重要环节。为切实提高实验教学效果和质量，充分激发学生主动学习的内驱力，全面培养探索精神、创新能力和思辨思维，我校高分子化学及实验教学组积极开展教学改革探索和实践,首先，精心设计教学内容,确保知识的关联性和实用性；其次，革新实验教学方法，增强实验教学的互动性和创新性；再次，完善教学评价机制，强化过程考核；最后，全面融入课程思政，实现知识传授与价值引领的有机统一。
高分子化学实验不仅是提升学生实验技能与实践能力的关键途径，更是培育学生创新思维及科研素养的重要环节。为切实提高实验教学效果和质量，充分激发学生主动学习的内驱力，全面培养探索精神、创新能力和思辨思维，我校高分子化学及实验教学组积极开展教学改革探索和实践,首先，精心设计教学内容,确保知识的关联性和实用性；其次，革新实验教学方法，增强实验教学的互动性和创新性；再次，完善教学评价机制，强化过程考核；最后，全面融入课程思政，实现知识传授与价值引领的有机统一。
2025, 40(10): 72-77
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412016
摘要:
中山大学药学院坚持以“立德树人”为根本任务，以培养复合型药学创新人才为目标，结合药学学科发展现状，以学生发展为中心，积极融入新医科建设。强化以化学、医学和生物学为基础的本科人才培养体系，深入推进课程体系建设和一流课程建设，构建“三全育人”和“五育并举”的新发展格局，全面推进以交叉融合为特征的创新型药学拔尖人才培养，努力培养具有深厚理论基础、优秀科学素养、卓越创新能力和宽广国际视野的药学精英人才。
中山大学药学院坚持以“立德树人”为根本任务，以培养复合型药学创新人才为目标，结合药学学科发展现状，以学生发展为中心，积极融入新医科建设。强化以化学、医学和生物学为基础的本科人才培养体系，深入推进课程体系建设和一流课程建设，构建“三全育人”和“五育并举”的新发展格局，全面推进以交叉融合为特征的创新型药学拔尖人才培养，努力培养具有深厚理论基础、优秀科学素养、卓越创新能力和宽广国际视野的药学精英人才。
2025, 40(10): 78-85
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412006
摘要:
本文立足课堂教学，针对本科生“现代分析测试技术”课程设计，分析了学生学习动力不足和教师教学方法陈旧等问题。以“学、教、践”三位一体理念为指导，提出拓宽网络平台、提高教师素养、开放实验室等措施，切实提高人才培养质量和学生实践能力。
本文立足课堂教学，针对本科生“现代分析测试技术”课程设计，分析了学生学习动力不足和教师教学方法陈旧等问题。以“学、教、践”三位一体理念为指导，提出拓宽网络平台、提高教师素养、开放实验室等措施，切实提高人才培养质量和学生实践能力。
2025, 40(10): 86-93
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504107
摘要:
在“课程思政”和工程教育专业认证背景下，针对传统物理化学实验考核方式中存在的实际操作能力及课程思政教育成效考核不足的问题，本教研室对该课程考核方式进行改革，将现场操作考试纳入考核环节中，提出了一种物理化学实验现场操作的考试方法，对考试内容进行细化评分，有机融入课程思政元素评价内容，随机确定考试实验项目。实践表明，此方法可让学生有清晰、完整的实验思路，更有利于培养学生的缜密思维，更好体现出学生实际操作能力及课程思政教育成效。
在“课程思政”和工程教育专业认证背景下，针对传统物理化学实验考核方式中存在的实际操作能力及课程思政教育成效考核不足的问题，本教研室对该课程考核方式进行改革，将现场操作考试纳入考核环节中，提出了一种物理化学实验现场操作的考试方法，对考试内容进行细化评分，有机融入课程思政元素评价内容，随机确定考试实验项目。实践表明，此方法可让学生有清晰、完整的实验思路，更有利于培养学生的缜密思维，更好体现出学生实际操作能力及课程思政教育成效。
2025, 40(10): 94-100
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411004
摘要:
专业课的全英文教学是为了开拓学生的国际化视野和交流能力、提高创新型人才培养质量而采用的教学形式。本文总结了兰州大学化学化工学院近三年来全英文分析化学课程建设所取得的初步经验，介绍课程运行的基本情况，分析西部地区全英文分析化学教学中面临的主要难点问题，总结教学团队采取的积极应对策略，并对全英文课程教学的进一步改进和推广提出了展望。
专业课的全英文教学是为了开拓学生的国际化视野和交流能力、提高创新型人才培养质量而采用的教学形式。本文总结了兰州大学化学化工学院近三年来全英文分析化学课程建设所取得的初步经验，介绍课程运行的基本情况，分析西部地区全英文分析化学教学中面临的主要难点问题，总结教学团队采取的积极应对策略，并对全英文课程教学的进一步改进和推广提出了展望。
2025, 40(10): 101-113
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412018
摘要:
甲烷是一种储量丰富的能源资源，在“碳达峰、碳中和”目标背景下，甲烷的催化转化是我国实现能源转型和碳减排的关键。本文对甲烷催化转化的研究背景、转化途径和反应机理、面临的挑战进行了综述分析；文中重点详细阐述了甲烷转化所涉及的四种方法：热化学转化法、光化学转化法、电化学转化法以及生物转化法，并对四种方法制得化学品的具体情况进行了详细的分析，对未来甲烷催化转化的发展方向进行了展望，旨在为我国实现甲烷的高效利用和碳减排提供理论和技术参考。
甲烷是一种储量丰富的能源资源，在“碳达峰、碳中和”目标背景下，甲烷的催化转化是我国实现能源转型和碳减排的关键。本文对甲烷催化转化的研究背景、转化途径和反应机理、面临的挑战进行了综述分析；文中重点详细阐述了甲烷转化所涉及的四种方法：热化学转化法、光化学转化法、电化学转化法以及生物转化法，并对四种方法制得化学品的具体情况进行了详细的分析，对未来甲烷催化转化的发展方向进行了展望，旨在为我国实现甲烷的高效利用和碳减排提供理论和技术参考。
2025, 40(10): 114-120
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411023
摘要:
Matteson反应近年来备受关注，是有机硼化合物合成的核心技术之一，且在复杂分子构建与药物开发等领域展现出巨大应用价值。本综述聚焦Matteson反应，先阐述了其反应原理与基本机理，为理解后续进展奠定基础。进而深入分析该反应在实际应用中的拓展，包括作为关键步骤助力复杂天然产物等的全合成以及用于生产药物关键中间体等。
Matteson反应近年来备受关注，是有机硼化合物合成的核心技术之一，且在复杂分子构建与药物开发等领域展现出巨大应用价值。本综述聚焦Matteson反应，先阐述了其反应原理与基本机理，为理解后续进展奠定基础。进而深入分析该反应在实际应用中的拓展，包括作为关键步骤助力复杂天然产物等的全合成以及用于生产药物关键中间体等。
2025, 40(10): 121-129
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411054
摘要:
有机硅化合物由于其特殊的物理化学性质，在诸如电子、材料及医药等多个领域得到了广泛应用。然而，由于生物系统在自然条件下通常难以合成与转化大多数有机硅化合物，传统上这些化合物的合成与转化主要依赖于化学方法。2018年诺贝尔化学奖得主Frances H. Arnold教授及其课题组通过酶定向进化，成功实现了对这些非天然合成物的生物催化转化。本文详细回顾了该课题组在有机硅化合物的合成与转化方面的研究进展，梳理其反应机制与相关应用，旨在增进对该领域的理解，并推动生物催化的进一步研究。
有机硅化合物由于其特殊的物理化学性质，在诸如电子、材料及医药等多个领域得到了广泛应用。然而，由于生物系统在自然条件下通常难以合成与转化大多数有机硅化合物，传统上这些化合物的合成与转化主要依赖于化学方法。2018年诺贝尔化学奖得主Frances H. Arnold教授及其课题组通过酶定向进化，成功实现了对这些非天然合成物的生物催化转化。本文详细回顾了该课题组在有机硅化合物的合成与转化方面的研究进展，梳理其反应机制与相关应用，旨在增进对该领域的理解，并推动生物催化的进一步研究。
2025, 40(10): 130-155
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410073
摘要:
随着包括稀有气体化学键理论、分离技术和应用的发展，人们已真正认识到这些外层全满的闭壳层稀有气体并不“惰性”。深入了解宇宙里的稀有气体存在和分布，显然有利于对宇宙、星球的成因和资源分配的了解。本文拟就人类对太阳系包括太阳和八大行星上稀有气体的探索方法、分析方法和探索成果予以汇集和简介，特别是我们赖以生存的地球和它的卫星月亮上稀有气体的存在和分布，以扩大民众对太阳系稀有气体的认知。本文特别强调了中国航天探测器在探月工程中的显著成就，包括嫦娥系列探测器的成功发射与返回，为月球稀有气体研究提供了宝贵数据，体现了中国在月球探索领域的技术进步和科学贡献。突出展示了中国航天探测器对探月工程的贡献。
随着包括稀有气体化学键理论、分离技术和应用的发展，人们已真正认识到这些外层全满的闭壳层稀有气体并不“惰性”。深入了解宇宙里的稀有气体存在和分布，显然有利于对宇宙、星球的成因和资源分配的了解。本文拟就人类对太阳系包括太阳和八大行星上稀有气体的探索方法、分析方法和探索成果予以汇集和简介，特别是我们赖以生存的地球和它的卫星月亮上稀有气体的存在和分布，以扩大民众对太阳系稀有气体的认知。本文特别强调了中国航天探测器在探月工程中的显著成就，包括嫦娥系列探测器的成功发射与返回，为月球稀有气体研究提供了宝贵数据，体现了中国在月球探索领域的技术进步和科学贡献。突出展示了中国航天探测器对探月工程的贡献。
2025, 40(10): 156-160
doi: 10.12461/PKU.DXHX202508094
摘要:
采用生动的拟人化叙事，讲述了金属锇原子(“小锇”)从构成有毒化合物四氧化锇到转变为功能性“金属核轮烯”分子的奇幻旅程。故事中，小锇在造成生态破坏后深感愧疚，决心改变，并在一位“分子魔法师”的引导下，成功被改造成“金属核轮烯”。魔法师通过二茂铁、二苯铬、格氏试剂等经典案例，深入浅出地阐释了夹心型、半夹心型等金属轮烯的多样性及其广泛应用。最终，小锇通过创新的“共轭碳链成环”法，被构筑成一个结构独特、性质稳定且具广泛应用前景的新型分子，展现了从基础研究到应用创新的科学思维过程。这则故事不仅是一篇有趣的科普童话，更是一堂融汇了化学史、键合理论和材料科学的启蒙课。
采用生动的拟人化叙事，讲述了金属锇原子(“小锇”)从构成有毒化合物四氧化锇到转变为功能性“金属核轮烯”分子的奇幻旅程。故事中，小锇在造成生态破坏后深感愧疚，决心改变，并在一位“分子魔法师”的引导下，成功被改造成“金属核轮烯”。魔法师通过二茂铁、二苯铬、格氏试剂等经典案例，深入浅出地阐释了夹心型、半夹心型等金属轮烯的多样性及其广泛应用。最终，小锇通过创新的“共轭碳链成环”法，被构筑成一个结构独特、性质稳定且具广泛应用前景的新型分子，展现了从基础研究到应用创新的科学思维过程。这则故事不仅是一篇有趣的科普童话，更是一堂融汇了化学史、键合理论和材料科学的启蒙课。
2025, 40(10): 161-165
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411027
摘要:
源于中华本草的喜树碱是一种重要的抗癌物质，本文以科幻小说的形式构思了喜树碱大战肿瘤细胞的场景，通过科学且风趣的语言描述了其性质、作用机理，以及在结构修饰、功能提升、临床应用等方面的研究工作进展。
源于中华本草的喜树碱是一种重要的抗癌物质，本文以科幻小说的形式构思了喜树碱大战肿瘤细胞的场景，通过科学且风趣的语言描述了其性质、作用机理，以及在结构修饰、功能提升、临床应用等方面的研究工作进展。
2025, 40(10): 166-174
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411006
摘要:
微针贴片不仅实现了无痛注射的梦想，还提高了药物经皮递送的效率，在美容护肤、疾病治疗等多个领域展现出无限潜力。本文将带领读者一同探索这位消除打针恐惧的“小英雄”背后的科学奥秘，介绍聚合物微针的材料构成与制备工艺，及其在美容与健康领域的应用。微针将逐步进入我们的生活，成为医疗与美容领域的一颗璀璨明星。
微针贴片不仅实现了无痛注射的梦想，还提高了药物经皮递送的效率，在美容护肤、疾病治疗等多个领域展现出无限潜力。本文将带领读者一同探索这位消除打针恐惧的“小英雄”背后的科学奥秘，介绍聚合物微针的材料构成与制备工艺，及其在美容与健康领域的应用。微针将逐步进入我们的生活，成为医疗与美容领域的一颗璀璨明星。
2025, 40(10): 175-185
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412009
摘要:
以拟人化手段，季戊四醇小朋友第一视角，通过主人公交朋友的故事和人物生动的对话的方式，科普式介绍了季戊四醇与其他化合物发生的化学反应及反应产物的应用。较为详细地介绍了季戊四醇与脂肪酸的酯化反应、与硝酸的硝化反应、与金属氧化锌的螯合、通过缩酮反应参与药物布洛芬的合成及季戊四醇和双季戊四醇的制备等有机化学知识；简单描述了季戊四醇酯的润滑性能及其在日化品和航天航空中的应用、季戊四醇硝酸酯的爆炸性、季戊四醇锌的热稳定作用及相关化合物的用途。
以拟人化手段，季戊四醇小朋友第一视角，通过主人公交朋友的故事和人物生动的对话的方式，科普式介绍了季戊四醇与其他化合物发生的化学反应及反应产物的应用。较为详细地介绍了季戊四醇与脂肪酸的酯化反应、与硝酸的硝化反应、与金属氧化锌的螯合、通过缩酮反应参与药物布洛芬的合成及季戊四醇和双季戊四醇的制备等有机化学知识；简单描述了季戊四醇酯的润滑性能及其在日化品和航天航空中的应用、季戊四醇硝酸酯的爆炸性、季戊四醇锌的热稳定作用及相关化合物的用途。
2025, 40(10): 186-193
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412041
摘要:
实验室作为实验教学的重要场所，其整体环境对学生的实验学习和习惯养成具有潜移默化的引导作用。本文主要介绍了山东大学化学省级实验教学中心仪器分析化学实验室结合自身特点与需求，在6S (整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)、安全(SECURITY))管理上的具体实施方法与成效。
实验室作为实验教学的重要场所，其整体环境对学生的实验学习和习惯养成具有潜移默化的引导作用。本文主要介绍了山东大学化学省级实验教学中心仪器分析化学实验室结合自身特点与需求，在6S (整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)、安全(SECURITY))管理上的具体实施方法与成效。
2025, 40(10): 194-202
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411063
摘要:
本文设计了一个以科学研究为背景，结合多种仪器分析方法的综合仪器分析实验。此实验以代谢组学为背景，由气相色谱-质谱与液相色谱-质谱联合表征血浆中小分子。一个实验掌握三种分析仪器的原理和操作，解决课程缺乏知识关联性的问题。通过仪器结构的深度讲解和开放实验参数设置的方式提高实验探索性，调动学生主观能动性。
本文设计了一个以科学研究为背景，结合多种仪器分析方法的综合仪器分析实验。此实验以代谢组学为背景，由气相色谱-质谱与液相色谱-质谱联合表征血浆中小分子。一个实验掌握三种分析仪器的原理和操作，解决课程缺乏知识关联性的问题。通过仪器结构的深度讲解和开放实验参数设置的方式提高实验探索性，调动学生主观能动性。
2025, 40(10): 203-207
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411076
摘要:
在化学反应动力学研究中，动力学同位素效应(KIE)为深入理解化学反应路径和机制提供了关键信息。除了广泛应用的氢/氘同位素效应外， 碳原子以及质量更大一些原子的同位素效应也日益受到关注。值得一提的是， Singleton于1995年提出了一种基于核磁共振(NMR)技术的高精度KIE (12C/13C)测量方法，为该领域带来了重要突破。该方法无需对化合物进行昂贵且复杂的同位素标记操作，利用13C的自然丰度的样品结合高分辨率NMR实验，能够直接测量12C和13C之间的KIE数值，且具有极高的精度。本文将详细介绍这一方法的理论基础、实验步骤以及应用实例，探讨其在化学反应机理和动力学研究中的重要意义与优势。
在化学反应动力学研究中，动力学同位素效应(KIE)为深入理解化学反应路径和机制提供了关键信息。除了广泛应用的氢/氘同位素效应外， 碳原子以及质量更大一些原子的同位素效应也日益受到关注。值得一提的是， Singleton于1995年提出了一种基于核磁共振(NMR)技术的高精度KIE (12C/13C)测量方法，为该领域带来了重要突破。该方法无需对化合物进行昂贵且复杂的同位素标记操作，利用13C的自然丰度的样品结合高分辨率NMR实验，能够直接测量12C和13C之间的KIE数值，且具有极高的精度。本文将详细介绍这一方法的理论基础、实验步骤以及应用实例，探讨其在化学反应机理和动力学研究中的重要意义与优势。
2025, 40(10): 208-216
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411077
摘要:
本文介绍了一个源于本科生科研训练计划的综合有机化学实验。该实验以2-氨基苯乙酮为原料，通过Wittig、酰胺化和溴环化三步反应实现对苯并噁嗪的制备。该实验中，两个中间体和最终产物都进行了结构表征和分析，涉及的主要操作包括：加热回流、薄层色谱检测、过滤和柱色谱等技术，旨在提高学生有机化合物多步合成及波谱解析能力。此外，经典和最新报道的有机合成方法都涉及其中，这不仅有助于学生巩固理论知识、提高实验能力，还能激发他们学习探索化学的兴趣。
本文介绍了一个源于本科生科研训练计划的综合有机化学实验。该实验以2-氨基苯乙酮为原料，通过Wittig、酰胺化和溴环化三步反应实现对苯并噁嗪的制备。该实验中，两个中间体和最终产物都进行了结构表征和分析，涉及的主要操作包括：加热回流、薄层色谱检测、过滤和柱色谱等技术，旨在提高学生有机化合物多步合成及波谱解析能力。此外，经典和最新报道的有机合成方法都涉及其中，这不仅有助于学生巩固理论知识、提高实验能力，还能激发他们学习探索化学的兴趣。
2025, 40(10): 217-224
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412010
摘要:
微塑料污染已成为全球环境问题，将其转化为碳量子点为污染治理提供了创新思路。本实验采用水热法和灼烧法制备碳量子点，并对其光学性能进行系统分析。同时，研究了Fe3+对碳量子点荧光效果的影响。实验内容涵盖了制备、性能分析及Fe3+检测等，操作简便，融合了有机化学与环境化学，增强了实验的趣味性与教育价值。
微塑料污染已成为全球环境问题，将其转化为碳量子点为污染治理提供了创新思路。本实验采用水热法和灼烧法制备碳量子点，并对其光学性能进行系统分析。同时，研究了Fe3+对碳量子点荧光效果的影响。实验内容涵盖了制备、性能分析及Fe3+检测等，操作简便，融合了有机化学与环境化学，增强了实验的趣味性与教育价值。
2025, 40(10): 225-232
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412017
摘要:
电化学理论知识作为物理化学、仪器分析中的重要内容，超级电容器性能评价能够充分将电化学理论知识运用于实践。本实验先合成(NH4)6[NiMo9O32]∙6H2O镍钼九多酸前驱体，然后用水热方法合成电极材料Ni(OH)2-NiMoO4/NF，最后利用电化学工作站对其进行超级电容器性能评价。实验过程结合了无机化学、物理化学、仪器分析知识特点，多学科交叉融合，属于综合创新性实验。该实验能够促进学生对理论知识的巩固、学生实验操作能力的提升、实验数据图表的处理、理论和生活实际结合，激发学生实验兴趣，培养分析、解决问题的能力和创新意识。
电化学理论知识作为物理化学、仪器分析中的重要内容，超级电容器性能评价能够充分将电化学理论知识运用于实践。本实验先合成(NH4)6[NiMo9O32]∙6H2O镍钼九多酸前驱体，然后用水热方法合成电极材料Ni(OH)2-NiMoO4/NF，最后利用电化学工作站对其进行超级电容器性能评价。实验过程结合了无机化学、物理化学、仪器分析知识特点，多学科交叉融合，属于综合创新性实验。该实验能够促进学生对理论知识的巩固、学生实验操作能力的提升、实验数据图表的处理、理论和生活实际结合，激发学生实验兴趣，培养分析、解决问题的能力和创新意识。
2025, 40(10): 233-242
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412024
摘要:
循环伏安法(CV)是利用电化学方法研究氧化还原反应的关键表征手段之一。传统的循环伏安法教学实验中往往未能深入探讨CV曲线反映的物理化学过程，导致学生对CV表征过程中电化学动力学行为的理解停留在表面。为了弥补这一缺陷，本实验利用Python语言编写了CV数字化仿真程序，对CV曲线和电极表面的电活性物质浓度变化过程进行了可视化仿真。这一数字化设计不仅减少了实验材料的消耗，提高了实验效率，而且通过动态可视化的形式，使枯燥的电化学数据转化为直观易懂的图像。本数字化仿真实验对传统实验进行了有益的补充和提升，提高了教学的互动性和学生的参与度，激发了学生对电化学知识的学习兴趣和探索欲望。
循环伏安法(CV)是利用电化学方法研究氧化还原反应的关键表征手段之一。传统的循环伏安法教学实验中往往未能深入探讨CV曲线反映的物理化学过程，导致学生对CV表征过程中电化学动力学行为的理解停留在表面。为了弥补这一缺陷，本实验利用Python语言编写了CV数字化仿真程序，对CV曲线和电极表面的电活性物质浓度变化过程进行了可视化仿真。这一数字化设计不仅减少了实验材料的消耗，提高了实验效率，而且通过动态可视化的形式，使枯燥的电化学数据转化为直观易懂的图像。本数字化仿真实验对传统实验进行了有益的补充和提升，提高了教学的互动性和学生的参与度，激发了学生对电化学知识的学习兴趣和探索欲望。
2025, 40(10): 243-249
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412043
摘要:
本文改进了一个用气相色谱法分离分析中药制剂中五种主要成分桉叶油醇、樟脑、薄荷醇、水杨酸甲酯、丁香酚含量的本科仪器分析实验。提出同时用内标法、外标法、归一化法对同一组数据文件进行定量并判断定量结果的准确性，使学生能在有限的教学时间内掌握色谱基础的定性定量方法，了解不同定量分析方法的适用范围，学会计算理论塔板数及分离度等。本实验将基本的色谱理论知识融入生活用品风油精等中药制剂的主成分分析中，使学生真切感受学以致用，且绿色环保，有利于培养学生分析实验数据的能力。
本文改进了一个用气相色谱法分离分析中药制剂中五种主要成分桉叶油醇、樟脑、薄荷醇、水杨酸甲酯、丁香酚含量的本科仪器分析实验。提出同时用内标法、外标法、归一化法对同一组数据文件进行定量并判断定量结果的准确性，使学生能在有限的教学时间内掌握色谱基础的定性定量方法，了解不同定量分析方法的适用范围，学会计算理论塔板数及分离度等。本实验将基本的色谱理论知识融入生活用品风油精等中药制剂的主成分分析中，使学生真切感受学以致用，且绿色环保，有利于培养学生分析实验数据的能力。
2025, 40(10): 250-256
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412003
摘要:
开展实验室安全教育课程建设是提升人才培养质量、保证高校实验室安全的重要举措，是建设平安中国的实际行动。从教学目标、教学内容、教学方法和手段、教学资源和课程评价标准五个方面出发，将实验室安全教育内容深度融合在“有机化学实验”教学过程中，构建了突出学生实验室安全意识和实践能力培养的实验室安全教育课程，为不断探索和完善实验室安全教育新途径进行了有益的尝试，为专业实验课程与实验室安全教育的融合建设提供了范例。
开展实验室安全教育课程建设是提升人才培养质量、保证高校实验室安全的重要举措，是建设平安中国的实际行动。从教学目标、教学内容、教学方法和手段、教学资源和课程评价标准五个方面出发，将实验室安全教育内容深度融合在“有机化学实验”教学过程中，构建了突出学生实验室安全意识和实践能力培养的实验室安全教育课程，为不断探索和完善实验室安全教育新途径进行了有益的尝试，为专业实验课程与实验室安全教育的融合建设提供了范例。
2025, 40(10): 257-262
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411049
摘要:
势能面在预测化学反应路径、分子光谱和动力学过程模拟等领域至关重要。现有的本科计算化学实验大多侧重应用商业软件对势能面进行拟合，在编程方面鲜有涉及。本实验利用Fortran程序语言构建CO-He复合物的摩斯长程函数势能面。旨在通过本实验，加深学生对势能面相关理论的理解，培养学生编程技能，为以后从事科研工作打好基础。
势能面在预测化学反应路径、分子光谱和动力学过程模拟等领域至关重要。现有的本科计算化学实验大多侧重应用商业软件对势能面进行拟合，在编程方面鲜有涉及。本实验利用Fortran程序语言构建CO-He复合物的摩斯长程函数势能面。旨在通过本实验，加深学生对势能面相关理论的理解，培养学生编程技能，为以后从事科研工作打好基础。
2025, 40(10): 263-275
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412021
摘要:
本文设计了一个以非稠环电子受体材料为核心的综合实验，涵盖分子合成及光电性质研究。实验创新性地将太阳能利用与Suzuki偶联反应引入教学，通过“文献研读-实验操作-机理探讨”模式深化“结构决定性质”的化学思维。培养学生实验操作及数据处理能力，同时融入绿色化学理念，有效提升学生的创新意识与协作能力，为科研深造奠定基础。
本文设计了一个以非稠环电子受体材料为核心的综合实验，涵盖分子合成及光电性质研究。实验创新性地将太阳能利用与Suzuki偶联反应引入教学，通过“文献研读-实验操作-机理探讨”模式深化“结构决定性质”的化学思维。培养学生实验操作及数据处理能力，同时融入绿色化学理念，有效提升学生的创新意识与协作能力，为科研深造奠定基础。
2025, 40(10): 276-281
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411011
摘要:
高等分析化学的全英文教学在拓展学生国际视野、提升学生综合创新能力方面具有重要意义，但面临知识点复杂琐碎、理论与实践脱节、语言障碍等挑战。基于高等分析化学的课程特点，探索将项目导向融合教学模式应用于高等分析化学(全英文)教学过程中，采用全英文授课围绕科研项目展开教学，对教材选用、教学内容、教学方法以及考核形式设计进行了阐述，凸显了项目导向融合教学模式在理论知识的掌握、实验技能的应用与个人能力的提升方面的优势与前景。
高等分析化学的全英文教学在拓展学生国际视野、提升学生综合创新能力方面具有重要意义，但面临知识点复杂琐碎、理论与实践脱节、语言障碍等挑战。基于高等分析化学的课程特点，探索将项目导向融合教学模式应用于高等分析化学(全英文)教学过程中，采用全英文授课围绕科研项目展开教学，对教材选用、教学内容、教学方法以及考核形式设计进行了阐述，凸显了项目导向融合教学模式在理论知识的掌握、实验技能的应用与个人能力的提升方面的优势与前景。
2025, 40(10): 282-287
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411009
摘要:
在为强基计划本科生开展的仪器分析实验课程中，利用交互式电子课件作为实验课程的课前学习材料，将线上学习与线下学习相结合，有针对性地为学生开展高阶学习内容，激发了学生学习的积极性，提高了学生的实验技能，培养了学生的科研创新思维，为本硕贯通仪器分析实验课程提供了建设数字化课程资源的新途径。
在为强基计划本科生开展的仪器分析实验课程中，利用交互式电子课件作为实验课程的课前学习材料，将线上学习与线下学习相结合，有针对性地为学生开展高阶学习内容，激发了学生学习的积极性，提高了学生的实验技能，培养了学生的科研创新思维，为本硕贯通仪器分析实验课程提供了建设数字化课程资源的新途径。
2025, 40(10): 288-294
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412022
摘要:
以p-V图的绘制为例，在物理化学教学中展开项目式教学。设计(等温/绝热/多方)可逆过程p-V图和绝热可逆过程与绝热不可逆过程p-V图的绘制两个任务，指导学生从不同角度分析问题、解决问题。学生在团队合作中体会抓住事物本质解决问题的必要性；并且，学生的团队协作精神、思维深度和分析解决问题的能力也得到进一步提升。
以p-V图的绘制为例，在物理化学教学中展开项目式教学。设计(等温/绝热/多方)可逆过程p-V图和绝热可逆过程与绝热不可逆过程p-V图的绘制两个任务，指导学生从不同角度分析问题、解决问题。学生在团队合作中体会抓住事物本质解决问题的必要性；并且，学生的团队协作精神、思维深度和分析解决问题的能力也得到进一步提升。
2025, 40(10): 295-302
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411048
摘要:
结构化学课程是学生从微观角度理解分子的电子结构和空间结构以及化学反应本质的重要途径。本文通过使用GaussView软件，对原子和分子轨道的对称性、电子排布及其能量特性进行了直观动态的分析，并深入探讨了分子轨道对称守恒原理。这些方法不仅有效降低了抽象概念的理解难度，还进一步丰富了课程内容，显著提升了教学效果。
结构化学课程是学生从微观角度理解分子的电子结构和空间结构以及化学反应本质的重要途径。本文通过使用GaussView软件，对原子和分子轨道的对称性、电子排布及其能量特性进行了直观动态的分析，并深入探讨了分子轨道对称守恒原理。这些方法不仅有效降低了抽象概念的理解难度，还进一步丰富了课程内容，显著提升了教学效果。
2025, 40(10): 303-308
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411052
摘要:
第38届中国化学奥林匹克(初赛)第1题命题别出心裁，以炼金术士制备“红龙血”的方法为情境考查Sb2S3、Au等物质的性质与转化。详细解析考题，并追溯题目的来源，拓展介绍相关物质，加深读者对竞赛试题的理解，为竞赛生备考提供参考。
第38届中国化学奥林匹克(初赛)第1题命题别出心裁，以炼金术士制备“红龙血”的方法为情境考查Sb2S3、Au等物质的性质与转化。详细解析考题，并追溯题目的来源，拓展介绍相关物质，加深读者对竞赛试题的理解，为竞赛生备考提供参考。
2025, 40(9): 1-4
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502013
摘要:
人工智能(Artificial Intelligence，AI)的出现正在极大地改变人类社会发展的进程，教育不可能置之度外。本文结合作者最近一次跟随ChatGPT-4进行学习的经历浅议AI对教育的可能作用，以及AI赋能教育背景下学会学习的极端重要性。在此基础上，对AI赋能教育，特别是AI赋能化学教育提出建议。
人工智能(Artificial Intelligence，AI)的出现正在极大地改变人类社会发展的进程，教育不可能置之度外。本文结合作者最近一次跟随ChatGPT-4进行学习的经历浅议AI对教育的可能作用，以及AI赋能教育背景下学会学习的极端重要性。在此基础上，对AI赋能教育，特别是AI赋能化学教育提出建议。
2025, 40(9): 5-10
doi: 10.12461/PKU.DXHX202408132
摘要:
人工智能在教育领域的应用近年来受到越来越多的关注。作者分析了大学化学实验的特点——综合性与系统性、探索性与创新性、安全性与规范性以及基础性与挑战性。概述了人工智能在化学实验教学中的应用现状，主要包括智能教学辅助系统、智能学习平台、虚拟现实技术应用等方面，在化学实验最核心的实验操作教学中尚极少应用。分析了人工智能在大学化学实验教学中的发展前景，提出了在理解符号系统、捕捉动作细节、综合辅助能力和保障实验安全等方面的发展需求。最后展望了大学化学实验教学中人工智能的应用。
人工智能在教育领域的应用近年来受到越来越多的关注。作者分析了大学化学实验的特点——综合性与系统性、探索性与创新性、安全性与规范性以及基础性与挑战性。概述了人工智能在化学实验教学中的应用现状，主要包括智能教学辅助系统、智能学习平台、虚拟现实技术应用等方面，在化学实验最核心的实验操作教学中尚极少应用。分析了人工智能在大学化学实验教学中的发展前景，提出了在理解符号系统、捕捉动作细节、综合辅助能力和保障实验安全等方面的发展需求。最后展望了大学化学实验教学中人工智能的应用。
2025, 40(9): 11-18
doi: 10.12461/PKU.DXHX202408123
摘要:
本研究深入探讨了生成式人工智能技术在酸碱中和滴定图像模拟领域的创新应用。通过实践，我们使用生成式人工智能技术编写了酸碱中和滴定动态图像的代码，并据此建立了一个“实验图像代码生成+调优”的范式。该范式紧密结合教育场景与教学的实际需求，旨在为化学教育工作者在实验教学中提供创新的技术支持，同时为学生在化学学习过程中构建智能、交互式的学习场景。
本研究深入探讨了生成式人工智能技术在酸碱中和滴定图像模拟领域的创新应用。通过实践，我们使用生成式人工智能技术编写了酸碱中和滴定动态图像的代码，并据此建立了一个“实验图像代码生成+调优”的范式。该范式紧密结合教育场景与教学的实际需求，旨在为化学教育工作者在实验教学中提供创新的技术支持，同时为学生在化学学习过程中构建智能、交互式的学习场景。
2025, 40(9): 19-24
doi: 10.12461/PKU.DXHX202408095
摘要:
模拟退火算法是人工智能组合优化算法，在此算法的基础上，提出了一种改进的模拟退火算法，用于预测有机化合物分子式。算法开始，设计使用遗传算法计算种群各个体的适应度函数值，从中选择最优个体作为模拟退火算法初始解。然后在这个初始解的基础上，随机扰动生成新解，并计算其适应度函数值。若适应度函数值的增量小于等于零，则接受新解，否则按Metropolis准则判断是否接受新解。随着退火温度的缓慢降低，依据算法终止条件判断是否搜索到全局最优解。实验证明，该算法提高了搜索到全局最优解的成功率。将其用于预测有机化合物分子式时，其适应度函数收敛性明显优于经典模拟退火算法。
模拟退火算法是人工智能组合优化算法，在此算法的基础上，提出了一种改进的模拟退火算法，用于预测有机化合物分子式。算法开始，设计使用遗传算法计算种群各个体的适应度函数值，从中选择最优个体作为模拟退火算法初始解。然后在这个初始解的基础上，随机扰动生成新解，并计算其适应度函数值。若适应度函数值的增量小于等于零，则接受新解，否则按Metropolis准则判断是否接受新解。随着退火温度的缓慢降低，依据算法终止条件判断是否搜索到全局最优解。实验证明，该算法提高了搜索到全局最优解的成功率。将其用于预测有机化合物分子式时，其适应度函数收敛性明显优于经典模拟退火算法。
2025, 40(9): 25-33
doi: 10.12461/PKU.DXHX202408096
摘要:
生成式AI凭其卓越的自然语言处理与知识生成力，深刻影响着教育变革。本文探讨了生成式AI在分析化学教学中的应用，剖析了其在教学过程中的多重角色，并对智能备课、学生个性化学习路径的设计、考试结果分析的实施过程进行了详细探索，提升了学生和教师的学习体验与教学效率，为教学模式现代化提供新视角。同时，本文客观分析了AI在教学中的挑战，并提出应对策略，为生成式AI在分析化学及更广泛教育领域的深入应用提供参考。
生成式AI凭其卓越的自然语言处理与知识生成力，深刻影响着教育变革。本文探讨了生成式AI在分析化学教学中的应用，剖析了其在教学过程中的多重角色，并对智能备课、学生个性化学习路径的设计、考试结果分析的实施过程进行了详细探索，提升了学生和教师的学习体验与教学效率，为教学模式现代化提供新视角。同时，本文客观分析了AI在教学中的挑战，并提出应对策略，为生成式AI在分析化学及更广泛教育领域的深入应用提供参考。
2025, 40(9): 34-42
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412002
摘要:
近年来人工智能技术与化学课堂教学的融合催生了高等院校专业化学教育发展的新赛道，如何改造化学教学内容、创新教学方法、推动课程建设成为改革前沿之一。本文介绍了天津大学化学信息学与人工智能化学课程建设概况，阐述了课程立项建设的必要性，归纳了课程教学目标、知识领域与授课内容、创新特色及运行成效，提出了不足和未来改进计划，希望能为相关领域教学同行提供借鉴参考。
近年来人工智能技术与化学课堂教学的融合催生了高等院校专业化学教育发展的新赛道，如何改造化学教学内容、创新教学方法、推动课程建设成为改革前沿之一。本文介绍了天津大学化学信息学与人工智能化学课程建设概况，阐述了课程立项建设的必要性，归纳了课程教学目标、知识领域与授课内容、创新特色及运行成效，提出了不足和未来改进计划，希望能为相关领域教学同行提供借鉴参考。
2025, 40(9): 43-52
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410097
摘要:
针对通识课程教学中普遍存在的问题和“化学与人类文明”课程的教学现状，聚焦课程的“智慧性”建设，建设知识图谱，开设AI助教，创新SCIENCE教学模式，增加学习任务的挑战度，改革评价方式，加强学习过程的评价。将知识图谱和AI助教应用于不同专业学生的个性化学习导航和精准的学习评价。通过教学实践初步证实了AI赋能的教学改革解决了通识课程教学中的痛点问题，转变了师生对通识课程的态度，提高了学生的参与度，提升了学生的科学素养和高阶学习能力。
针对通识课程教学中普遍存在的问题和“化学与人类文明”课程的教学现状，聚焦课程的“智慧性”建设，建设知识图谱，开设AI助教，创新SCIENCE教学模式，增加学习任务的挑战度，改革评价方式，加强学习过程的评价。将知识图谱和AI助教应用于不同专业学生的个性化学习导航和精准的学习评价。通过教学实践初步证实了AI赋能的教学改革解决了通识课程教学中的痛点问题，转变了师生对通识课程的态度，提高了学生的参与度，提升了学生的科学素养和高阶学习能力。
2025, 40(9): 53-60
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410064
摘要:
本研究整合Bohrium云计算平台和国产开源软件ABACUS，构建了一种创新的混合式教学模式，并将其应用于天津大学“新能源材料与化学”课程。课程设计结合理论与实践，涵盖自洽计算、结构优化、电子态密度、能带结构和声子特征等内容。其中，云计算平台的引入显著降低了操作难度，提高了课堂互动性，同时激发了学生的自主学习与创新思维。该教学方法有效提升了教学质量，为培养具有国际视野和创新能力的化学专业人才提供了新的思路。
本研究整合Bohrium云计算平台和国产开源软件ABACUS，构建了一种创新的混合式教学模式，并将其应用于天津大学“新能源材料与化学”课程。课程设计结合理论与实践，涵盖自洽计算、结构优化、电子态密度、能带结构和声子特征等内容。其中，云计算平台的引入显著降低了操作难度，提高了课堂互动性，同时激发了学生的自主学习与创新思维。该教学方法有效提升了教学质量，为培养具有国际视野和创新能力的化学专业人才提供了新的思路。
2025, 40(9): 61-68
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411002
摘要:
物理化学作为化学学科的重要理论分支，其严密的逻辑体系和实践应用是落实课程思政的重要载体。本文进一步提出结合数字技术和人工智能技术构建物理化学课程思政资源库，促进思政与科技前沿融合；在教学中利用数字技术创新课程思政情境创设，实现多通道、立体化课程思政融入，并利用数字技术赋能，建立课程思政的反馈机制。
物理化学作为化学学科的重要理论分支，其严密的逻辑体系和实践应用是落实课程思政的重要载体。本文进一步提出结合数字技术和人工智能技术构建物理化学课程思政资源库，促进思政与科技前沿融合；在教学中利用数字技术创新课程思政情境创设，实现多通道、立体化课程思政融入，并利用数字技术赋能，建立课程思政的反馈机制。
2025, 40(9): 69-75
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411067
摘要:
随着计算化学和人工智能技术的迅猛进步，它们在化学教育领域的应用愈发关键。本实验项目专门为化学高年级本科生及研究生搭建了一个综合性的实验平台，将计算化学与机器学习方法加以融合，对有机化合物的键解离能展开深入探究。课程内容包含量子化学计算方法的基础原理、实操技巧，还有机器学习模型的构建、训练以及验证等多个方面。学生将借由实际操作，学会运用先进的计算工具和算法来预测与分析化学键能，进而增进对化学反应机理的深度认知。课程的目标在于让学生不但能够熟练掌控数据处理和分析的技能，并且能够独立凭借这些技能从事化学问题的研究，为日后的科研工作或者跨学科领域的探索筑牢根基。
随着计算化学和人工智能技术的迅猛进步，它们在化学教育领域的应用愈发关键。本实验项目专门为化学高年级本科生及研究生搭建了一个综合性的实验平台，将计算化学与机器学习方法加以融合，对有机化合物的键解离能展开深入探究。课程内容包含量子化学计算方法的基础原理、实操技巧，还有机器学习模型的构建、训练以及验证等多个方面。学生将借由实际操作，学会运用先进的计算工具和算法来预测与分析化学键能，进而增进对化学反应机理的深度认知。课程的目标在于让学生不但能够熟练掌控数据处理和分析的技能，并且能够独立凭借这些技能从事化学问题的研究，为日后的科研工作或者跨学科领域的探索筑牢根基。
2025, 40(9): 76-86
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411058
摘要:
针对信息技术迅猛发展的背景下化学史教学中存在的问题，基于线上的课程资源建设知识图谱，开设AI助教，初步探索了AI赋能的化学史教学方式。将知识图谱与AI助教应用于教学中，助力个性化的学习与学情诊断，通过教学实践初步证实了AI赋能的化学史教学改革解决了目前教学中存在的问题，提升了学生的学习兴趣与数字素养。教师借助知识图谱和AI助教的数据有助于全面诊断学情，为课堂教学的优化提供依据。
针对信息技术迅猛发展的背景下化学史教学中存在的问题，基于线上的课程资源建设知识图谱，开设AI助教，初步探索了AI赋能的化学史教学方式。将知识图谱与AI助教应用于教学中，助力个性化的学习与学情诊断，通过教学实践初步证实了AI赋能的化学史教学改革解决了目前教学中存在的问题，提升了学生的学习兴趣与数字素养。教师借助知识图谱和AI助教的数据有助于全面诊断学情，为课堂教学的优化提供依据。
2025, 40(9): 87-98
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411062
摘要:
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。
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。
2025, 40(9): 99-106
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410085
摘要:
本文探讨了人工智能(AI)技术在化学教学组织形式中的创新路径，并通过具体的案例来揭示AI如何改变传统教学。针对传统化学教学中的不足，提出了基于AI技术的自适应学习系统、智能实验平台与虚拟实验室，以及合作学习与智能协作三大创新路径。自适应学习系统通过个性化数据分析，为学生动态调整学习路径，解决了“一刀切”教学模式的问题；虚拟实验室和智能实验平台则打破了物理实验的局限，为学生提供安全、灵活的实验操作环境；智能协作工具在合作学习中优化了分组方式，并通过实时反馈提升学习效率。然而，上述创新路径在推广过程中仍面临教育资源分配不均、教师技术掌握不足等挑战。本文建议通过优化资源配置、强化教师培训和推动虚拟与传统教学结合，进一步提升AI技术在化学教育中的应用效果。展望未来，AI技术将继续为化学教学提供创新动力，推动教育模式的智能化转型，为实现教育公平和教学质量的提升提供重要支持。
本文探讨了人工智能(AI)技术在化学教学组织形式中的创新路径，并通过具体的案例来揭示AI如何改变传统教学。针对传统化学教学中的不足，提出了基于AI技术的自适应学习系统、智能实验平台与虚拟实验室，以及合作学习与智能协作三大创新路径。自适应学习系统通过个性化数据分析，为学生动态调整学习路径，解决了“一刀切”教学模式的问题；虚拟实验室和智能实验平台则打破了物理实验的局限，为学生提供安全、灵活的实验操作环境；智能协作工具在合作学习中优化了分组方式，并通过实时反馈提升学习效率。然而，上述创新路径在推广过程中仍面临教育资源分配不均、教师技术掌握不足等挑战。本文建议通过优化资源配置、强化教师培训和推动虚拟与传统教学结合，进一步提升AI技术在化学教育中的应用效果。展望未来，AI技术将继续为化学教学提供创新动力，推动教育模式的智能化转型，为实现教育公平和教学质量的提升提供重要支持。
2025, 40(9): 107-117
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412135
摘要:
DNA计算作为一种开创性的技术，利用生物分子执行数据存储、问题求解和逻辑操作等计算任务，为突破传统计算的瓶颈提供了新途径。随着其技术的不断发展，DNA计算在复杂性、错误率及效率等方面的挑战愈加凸显。人工智能(AI)的发展为DNA计算带来了优化与提升的重要契机。特别是在数据分析、模型优化及错误修正领域，AI技术的运用显著提升了DNA计算的效率、精确性和稳定性。本文综述了AI算法的分类，深入探讨了AI如何赋能DNA计算，特别是在优化计算流程、强化逻辑门功能及改进错误修正机制方面。此外，本文还总结了AI与DNA计算在生物信息学前沿的重要应用，包括基因组学、蛋白质结构预测、疾病诊断与精准医疗等领域。展望未来，随着AI技术与DNA计算的持续革新，两者结合的应用范围将进一步拓宽，有望成为推动生物科学发展的重要驱动力。
DNA计算作为一种开创性的技术，利用生物分子执行数据存储、问题求解和逻辑操作等计算任务，为突破传统计算的瓶颈提供了新途径。随着其技术的不断发展，DNA计算在复杂性、错误率及效率等方面的挑战愈加凸显。人工智能(AI)的发展为DNA计算带来了优化与提升的重要契机。特别是在数据分析、模型优化及错误修正领域，AI技术的运用显著提升了DNA计算的效率、精确性和稳定性。本文综述了AI算法的分类，深入探讨了AI如何赋能DNA计算，特别是在优化计算流程、强化逻辑门功能及改进错误修正机制方面。此外，本文还总结了AI与DNA计算在生物信息学前沿的重要应用，包括基因组学、蛋白质结构预测、疾病诊断与精准医疗等领域。展望未来，随着AI技术与DNA计算的持续革新，两者结合的应用范围将进一步拓宽，有望成为推动生物科学发展的重要驱动力。
2025, 40(9): 118-125
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503062
摘要:
本研究基于海洋特色物理化学实验教学，探索人工智能赋能实验教学的创新路径。介绍了知识图谱在系统化学习与跨学科知识方面的有效运用，并结合DeepSeek与Python开源大模型，提升了数据处理智能化水平，推动了实验教学智能化发展。
本研究基于海洋特色物理化学实验教学，探索人工智能赋能实验教学的创新路径。介绍了知识图谱在系统化学习与跨学科知识方面的有效运用，并结合DeepSeek与Python开源大模型，提升了数据处理智能化水平，推动了实验教学智能化发展。
2025, 40(9): 126-131
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412151
摘要:
实验室安全教育是研究生培养的重要环节，对高校教学与科研环境的安全至关重要。论文基于东北林业大学材料学院林业工程专业研究生课程，探讨了AI赋能的实验室安全教育体系。针对传统模式理论与实践脱节、教学方式单一等问题，构建了理论学习、虚拟仿真与实践演练三大模块。AI技术不仅提供沉浸式安全培训，还通过智能考核和个性化反馈优化学习效果。实践演练强化应急处理能力，提高实验安全素养。该体系显著提升学生安全意识，降低事故风险，为高校实验室安全教育的优化和推广提供了重要参考。
实验室安全教育是研究生培养的重要环节，对高校教学与科研环境的安全至关重要。论文基于东北林业大学材料学院林业工程专业研究生课程，探讨了AI赋能的实验室安全教育体系。针对传统模式理论与实践脱节、教学方式单一等问题，构建了理论学习、虚拟仿真与实践演练三大模块。AI技术不仅提供沉浸式安全培训，还通过智能考核和个性化反馈优化学习效果。实践演练强化应急处理能力，提高实验安全素养。该体系显著提升学生安全意识，降低事故风险，为高校实验室安全教育的优化和推广提供了重要参考。
2025, 40(9): 132-141
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502004
摘要:
从数据驱动到化学符号的建立，是化学学科学习发展的核心过程。通过逻辑思维和模型建立相结合的方式是理解抽象化学符号的重要途径，也是衔接式化学教育的重要基石。本文以Transformer模型来模拟和演算阿伏伽德罗常数，以Scikit-learn内置模型来推导最概然分布，运用三重表征教学策略，探讨AI模型在化学衔接教育中的应用，特别是在理解阿伏伽德罗常数本质上是一个比例常数的基础上，将这一探索过程进一步延伸至玻尔兹曼常数、玻尔兹曼公式(熵的含义)，以及温度的定义及公式推演，帮助学生掌握并理解化学符号，深刻理会化学是一门研究聚集体的学科。
从数据驱动到化学符号的建立，是化学学科学习发展的核心过程。通过逻辑思维和模型建立相结合的方式是理解抽象化学符号的重要途径，也是衔接式化学教育的重要基石。本文以Transformer模型来模拟和演算阿伏伽德罗常数，以Scikit-learn内置模型来推导最概然分布，运用三重表征教学策略，探讨AI模型在化学衔接教育中的应用，特别是在理解阿伏伽德罗常数本质上是一个比例常数的基础上，将这一探索过程进一步延伸至玻尔兹曼常数、玻尔兹曼公式(熵的含义)，以及温度的定义及公式推演，帮助学生掌握并理解化学符号，深刻理会化学是一门研究聚集体的学科。
2025, 40(9): 142-147
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502035
摘要:
随着生成式人工智能(GAI)的迅速发展，其在教育领域的应用也受到广泛关注，多所高校陆续开展了AI+课程的探索。本课程基于超星平台，利用教材、课程视频、课程相关资料训练AI助教，使其能完成“医用有机化学”课程中一般性问题的解答，满足了部分学生全时段答疑的需求，并在实践中积累了改进AI助教功能的经验。
随着生成式人工智能(GAI)的迅速发展，其在教育领域的应用也受到广泛关注，多所高校陆续开展了AI+课程的探索。本课程基于超星平台，利用教材、课程视频、课程相关资料训练AI助教，使其能完成“医用有机化学”课程中一般性问题的解答，满足了部分学生全时段答疑的需求，并在实践中积累了改进AI助教功能的经验。
2025, 40(9): 148-155
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412099
摘要:
在全球人工智能技术飞速发展的大背景下，高校应如何应对时代命题，将传统科学研究与人工智能结合起来，快速拓展工科研究生的视野，激发其创新思维，提高创新产出效率，为国家和社会培育出复合型人才，是目前高校教育所面临的重大挑战。鉴于此，本文以双碳目标背景下的二氧化碳电催化还原为例，阐述科学研究融合人工智能提高科研产出和准确性的重要性，总结了人工智能(AI)计算帮助筛选和预测高性能催化剂，帮助研究者深入理解复杂反应机理，优化电解液和设计实验方案等应用，促进了多学科交叉融合，为高校工科研究生实验入门提供参考。
在全球人工智能技术飞速发展的大背景下，高校应如何应对时代命题，将传统科学研究与人工智能结合起来，快速拓展工科研究生的视野，激发其创新思维，提高创新产出效率，为国家和社会培育出复合型人才，是目前高校教育所面临的重大挑战。鉴于此，本文以双碳目标背景下的二氧化碳电催化还原为例，阐述科学研究融合人工智能提高科研产出和准确性的重要性，总结了人工智能(AI)计算帮助筛选和预测高性能催化剂，帮助研究者深入理解复杂反应机理，优化电解液和设计实验方案等应用，促进了多学科交叉融合，为高校工科研究生实验入门提供参考。
2025, 40(9): 156-163
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502107
摘要:
随着人工智能(AI)技术的迅速崛起，传统教育模式的弊端有望得到解决。本文基于当前高校化学教育现状，详细分析了传统大学化学教学存在的不足及原因，并结合AI技术的优势，从AI赋能化学教学的角度提出了相应的举措，希望有效地推动大学化学教学方法改革，提高高校化学学科教育质量。
随着人工智能(AI)技术的迅速崛起，传统教育模式的弊端有望得到解决。本文基于当前高校化学教育现状，详细分析了传统大学化学教学存在的不足及原因，并结合AI技术的优势，从AI赋能化学教学的角度提出了相应的举措，希望有效地推动大学化学教学方法改革，提高高校化学学科教育质量。
2025, 40(9): 164-170
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502087
摘要:
在“新质生产力”背景下，化工行业智能化进程的不断推进使得对具备智能技术素养的高素质化工人才的需求愈发迫切。如何在化工领域实现此类人才的有效培养，已成为高等教育教学改革中备受关注的课题。基于此，本文围绕“新质生产力”这一理念，深入探讨化工智能人才培养的路径与策略，以期为化工专业的教育教学改革提供一些思路与建议。
在“新质生产力”背景下，化工行业智能化进程的不断推进使得对具备智能技术素养的高素质化工人才的需求愈发迫切。如何在化工领域实现此类人才的有效培养，已成为高等教育教学改革中备受关注的课题。基于此，本文围绕“新质生产力”这一理念，深入探讨化工智能人才培养的路径与策略，以期为化工专业的教育教学改革提供一些思路与建议。
2025, 40(9): 171-177
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502109
摘要:
借助DeepSeek大模型进行模拟学习，挖掘DeepSeek大模型对无机化学教与学的有效元素，思考数智赋能时代下化学课程教与学的创新方向，以应对社会发展对无机化学教学提出的要求和挑战。
借助DeepSeek大模型进行模拟学习，挖掘DeepSeek大模型对无机化学教与学的有效元素，思考数智赋能时代下化学课程教与学的创新方向，以应对社会发展对无机化学教学提出的要求和挑战。
2025, 40(9): 178-188
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503010
摘要:
随着人工智能(AI)迅猛发展，高分子化学教学迎来了诸多革新机遇，却也面临一系列挑战。本文深度剖析AI在教学内容、方法、课堂模式以及师生角色转变等方面的创新实践，并探讨其面临的问题。通过实际案例提出提升教师素养、完善教学资源建设等应对策略，旨在推动AI与高分子化学教学深度融合，全方位提升教学质量。
随着人工智能(AI)迅猛发展，高分子化学教学迎来了诸多革新机遇，却也面临一系列挑战。本文深度剖析AI在教学内容、方法、课堂模式以及师生角色转变等方面的创新实践，并探讨其面临的问题。通过实际案例提出提升教师素养、完善教学资源建设等应对策略，旨在推动AI与高分子化学教学深度融合，全方位提升教学质量。
2025, 40(9): 189-195
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412072
摘要:
在人工智能快速发展的背景下，智慧教学为高等教育课程改革提供了全新思路。本文通过设计课程层次，细化能力培养路径，深度融合学科知识与智能技术，构建了以学生为中心的智慧教学。该模式以有机化学课程为例，结合人工智能、大数据分析等先进技术，优化了教学资源的分配与利用，实现了教学过程的个性化和精准化。通过引入虚拟实验室、智能问答系统和在线学习平台，学生能够在课前、课中和课后全方位参与学习，提升了自主学习能力和实践操作技能。教学实践表明，该模式有效增强了学生的课堂参与度、综合能力和学习成效。
在人工智能快速发展的背景下，智慧教学为高等教育课程改革提供了全新思路。本文通过设计课程层次，细化能力培养路径，深度融合学科知识与智能技术，构建了以学生为中心的智慧教学。该模式以有机化学课程为例，结合人工智能、大数据分析等先进技术，优化了教学资源的分配与利用，实现了教学过程的个性化和精准化。通过引入虚拟实验室、智能问答系统和在线学习平台，学生能够在课前、课中和课后全方位参与学习，提升了自主学习能力和实践操作技能。教学实践表明，该模式有效增强了学生的课堂参与度、综合能力和学习成效。
2025, 40(9): 196-205
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503029
摘要:
本文阐述了物理化学课程的特点及传统教学存在的问题，分析了AI与雨课堂结合的优势，介绍了利用AI赋能雨课堂开展物理化学混合式教学的具体实施过程，包括课前、课中、课后的教学环节设计。通过教学实践和学生反馈，探讨了混合式教学模式对学生学习效果、学习兴趣、自主学习能力和创新实践能力的影响，结果表明学生成绩提升明显且未有不及格学生，学习兴趣大幅提升且参与度提高约3倍，学习能力和实践能力也有所提升。本文旨在为物理化学教学改革提供新的思路和方法，推动教育技术与学科教学的深度融合。
本文阐述了物理化学课程的特点及传统教学存在的问题，分析了AI与雨课堂结合的优势，介绍了利用AI赋能雨课堂开展物理化学混合式教学的具体实施过程，包括课前、课中、课后的教学环节设计。通过教学实践和学生反馈，探讨了混合式教学模式对学生学习效果、学习兴趣、自主学习能力和创新实践能力的影响，结果表明学生成绩提升明显且未有不及格学生，学习兴趣大幅提升且参与度提高约3倍，学习能力和实践能力也有所提升。本文旨在为物理化学教学改革提供新的思路和方法，推动教育技术与学科教学的深度融合。
2025, 40(9): 206-219
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503069
摘要:
化学是化工、材料、环境、生物、能源及药学等多个专业的基础课程，生成式人工智能(Generative AI，GAI)的快速发展正在深刻改变化学教育的实践模式。本综述旨在聚焦生成式人工智能驱动化学创新教学这一领域，通过分析现状探寻其发展趋势。首先从教学设计和课程建设、个性化学习路径设计、教学方法改革三大维度，系统回顾了GAI在化学教学中的应用现状。随后，从多模态可视化教学融合以及师生个性化学习的教学实践路径两大方面深入探讨了GAI在化学教学中的创新方法。最后，我们客观分析了GAI驱动化学创新教学研究中的关键挑战并详细讨论了未来的发展方向，为GAI在化学创新教学领域的深入应用提供参考。
化学是化工、材料、环境、生物、能源及药学等多个专业的基础课程，生成式人工智能(Generative AI，GAI)的快速发展正在深刻改变化学教育的实践模式。本综述旨在聚焦生成式人工智能驱动化学创新教学这一领域，通过分析现状探寻其发展趋势。首先从教学设计和课程建设、个性化学习路径设计、教学方法改革三大维度，系统回顾了GAI在化学教学中的应用现状。随后，从多模态可视化教学融合以及师生个性化学习的教学实践路径两大方面深入探讨了GAI在化学教学中的创新方法。最后，我们客观分析了GAI驱动化学创新教学研究中的关键挑战并详细讨论了未来的发展方向，为GAI在化学创新教学领域的深入应用提供参考。
2025, 40(9): 220-227
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503124
摘要:
为进一步提升人工智能在大学化学教育中的应用价值，并强化学生的信息化与智能化素养，本文提出了一系列教学改革与实践措施。基于对当前化学教育现状的分析，探讨了人工智能、大数据与大模型在化学教学中的深度融合，重点阐述其在提升学生数据处理、智能决策与创新思维能力方面的作用。围绕自适应学习平台、AI赋能的数据分析等前沿技术，本文提出了构建智能教学平台、引入先进数据分析工具、优化学科研究流程、鼓励学生参与跨学科竞赛及推动学科交叉融合等具体策略。实践表明，智能技术与教学改革的深度融合显著提升了学生的自主学习、科研创新与实践应用能力，有助于构建面向未来科技发展的现代化化学教育体系。本研究为高校化学教学的智能化转型提供了重要参考，并展望了未来发展方向。
为进一步提升人工智能在大学化学教育中的应用价值，并强化学生的信息化与智能化素养，本文提出了一系列教学改革与实践措施。基于对当前化学教育现状的分析，探讨了人工智能、大数据与大模型在化学教学中的深度融合，重点阐述其在提升学生数据处理、智能决策与创新思维能力方面的作用。围绕自适应学习平台、AI赋能的数据分析等前沿技术，本文提出了构建智能教学平台、引入先进数据分析工具、优化学科研究流程、鼓励学生参与跨学科竞赛及推动学科交叉融合等具体策略。实践表明，智能技术与教学改革的深度融合显著提升了学生的自主学习、科研创新与实践应用能力，有助于构建面向未来科技发展的现代化化学教育体系。本研究为高校化学教学的智能化转型提供了重要参考，并展望了未来发展方向。
2025, 40(9): 228-237
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504052
摘要:
在教育数字化转型背景下，针对传统无机化学实验教学存在的知识离散、资源整合度低、个性化支持不足等问题，提出“知识图谱+AI”融合模型，构建“概念-操作-资源”三元组网络，实现实验原理、操作规范等要素的结构化映射。通过智能导学系统和动态推理算法，支持个性化学习路径规划及过程性评价。教学实践表明，该模式显著提升学生知识整合效率与创新能力，为实验教学数字化转型提供新路径。
在教育数字化转型背景下，针对传统无机化学实验教学存在的知识离散、资源整合度低、个性化支持不足等问题，提出“知识图谱+AI”融合模型，构建“概念-操作-资源”三元组网络，实现实验原理、操作规范等要素的结构化映射。通过智能导学系统和动态推理算法，支持个性化学习路径规划及过程性评价。教学实践表明，该模式显著提升学生知识整合效率与创新能力，为实验教学数字化转型提供新路径。
2025, 40(9): 238-244
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504069
摘要:
随着生成式人工智能(GAI)技术的突破性发展，其在教育领域的应用为传统课程改革提供了全新思路。本文以物理化学课程为切入点，提出并实践了一种以人工智能赋能的教学改革方案，借助DeepSeek的自然语言理解和推理能力，与Xmind、Mathematica以及即梦AI有机整合，构建层级清晰、结构系统的思维脑图，实现动态知识关联与智能扩展；并将复杂数学模型以动态、可交互的形式呈现，突破抽象数学障碍；同时将相关知识点以高精度的示意图或小视频形式展示，实现教学内容的“可视化、可交互、可移动”传达，为化学教育数字化转型提供实践路径。
随着生成式人工智能(GAI)技术的突破性发展，其在教育领域的应用为传统课程改革提供了全新思路。本文以物理化学课程为切入点，提出并实践了一种以人工智能赋能的教学改革方案，借助DeepSeek的自然语言理解和推理能力，与Xmind、Mathematica以及即梦AI有机整合，构建层级清晰、结构系统的思维脑图，实现动态知识关联与智能扩展；并将复杂数学模型以动态、可交互的形式呈现，突破抽象数学障碍；同时将相关知识点以高精度的示意图或小视频形式展示，实现教学内容的“可视化、可交互、可移动”传达，为化学教育数字化转型提供实践路径。
2025, 40(9): 245-252
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504085
摘要:
实现大学教学的数智化转型，将经典的课堂教学与数智化技术有机结合，成为当今教学改革的主要潮流。生成式AI对高等教育的赋能形式之一，是引入能辅助教学和答疑的智能AI助教系统，以重构教学空间与教学活动。本文探索将超星泛雅平台增设的AI助教系统应用于普通化学原理课程教学，构建AI赋能的普通化学原理混合式教学模式。以“原子结构”教学章节为例，剖析AI助教在教学内容生成、个性化学习、智能化助学等方面对师生的赋能和支持，在备课、教学、答疑、学情分析等各个教学环节中融入AI助教并展开研究，助力教学改革，为学生提供个性化学习辅助，综合提升教师的教学质量。
实现大学教学的数智化转型，将经典的课堂教学与数智化技术有机结合，成为当今教学改革的主要潮流。生成式AI对高等教育的赋能形式之一，是引入能辅助教学和答疑的智能AI助教系统，以重构教学空间与教学活动。本文探索将超星泛雅平台增设的AI助教系统应用于普通化学原理课程教学，构建AI赋能的普通化学原理混合式教学模式。以“原子结构”教学章节为例，剖析AI助教在教学内容生成、个性化学习、智能化助学等方面对师生的赋能和支持，在备课、教学、答疑、学情分析等各个教学环节中融入AI助教并展开研究，助力教学改革，为学生提供个性化学习辅助，综合提升教师的教学质量。
2025, 40(9): 253-263
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503020
摘要:
在形成和发展新质生产力的背景下，人工智能(AI)已成为化学研究及教育教学领域的强大工具。本研究基于东北林业大学材料化学专业在产教融合背景下的“学-知-用”培养模式改革，结合AI技术，通过构建智能虚拟仿真实验平台和产教协同智能评估系统，有效解决了传统教育模式中理论实践脱节(学用转化率不足42%)、知识体系碎片化(跨课程知识关联度仅31.7%)、创新成果转化迟滞(平均转化周期超18个月)等突出问题。项目实施三年来取得显著成效：学生创新成果转化周期缩短至5.8个月，较传统模式提升67.8%；在中国国际大学生创新大赛等国家级竞赛中获奖数量增长147.8%。本研究验证了AI技术在破解产教融合深层矛盾中的独特价值，构建的“技术赋能-实践强化-产业反哺”教育生态体系，为新工科背景下材料化学专业人才培养提供了可复制范式。
在形成和发展新质生产力的背景下，人工智能(AI)已成为化学研究及教育教学领域的强大工具。本研究基于东北林业大学材料化学专业在产教融合背景下的“学-知-用”培养模式改革，结合AI技术，通过构建智能虚拟仿真实验平台和产教协同智能评估系统，有效解决了传统教育模式中理论实践脱节(学用转化率不足42%)、知识体系碎片化(跨课程知识关联度仅31.7%)、创新成果转化迟滞(平均转化周期超18个月)等突出问题。项目实施三年来取得显著成效：学生创新成果转化周期缩短至5.8个月，较传统模式提升67.8%；在中国国际大学生创新大赛等国家级竞赛中获奖数量增长147.8%。本研究验证了AI技术在破解产教融合深层矛盾中的独特价值，构建的“技术赋能-实践强化-产业反哺”教育生态体系，为新工科背景下材料化学专业人才培养提供了可复制范式。
2025, 40(9): 264-272
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501006
摘要:
在日新月异的技术变革中，人工智能(AI)正以前所未有的速度重塑教育教学的面貌，极大丰富了高等教育的教学资源和教学方式。在“新工科”背景下，本文以无机化学课程为例，针对传统课程教学环节存在的问题，积极探索改革路径。本课程充分利用信息化技术手段，综合运用“AI赋能”的线上线下混合式教学，营造全方位育人的智慧课堂教学体系，增强学生学习的积极性和主动性；同时在教学中深入有效地融入“AI赋能”的课程思政教育，实现价值引领、知识传授和能力培养的有机融合。
在日新月异的技术变革中，人工智能(AI)正以前所未有的速度重塑教育教学的面貌，极大丰富了高等教育的教学资源和教学方式。在“新工科”背景下，本文以无机化学课程为例，针对传统课程教学环节存在的问题，积极探索改革路径。本课程充分利用信息化技术手段，综合运用“AI赋能”的线上线下混合式教学，营造全方位育人的智慧课堂教学体系，增强学生学习的积极性和主动性；同时在教学中深入有效地融入“AI赋能”的课程思政教育，实现价值引领、知识传授和能力培养的有机融合。
2025, 40(9): 273-278
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411018
摘要:
在数字化推动下，将有安全风险且耗时长的科研课题“氯化氢催化氧化及反应动力学研究”以虚拟仿真的形式设计为应用化学综合实验，使难以开展现场教学的科研课题实现课堂化，内容从微观化学结构到宏观化工工艺，契合新工科建设理念和要求。实验内容涉及了催化剂的制备、催化剂的表征、晶体结构分析、化学反应机理预测、催化反应动力学测试等多项内容，以数字化虚拟仿真的形式展开，确保了实验安全，提高了实验教学效率和学生的学习效率，三维效果提升了学生的体验感，互动性增加了学生的参与感。在课程时间内学生学习了催化学科的前沿研究内容并经历了从微观化学结构到宏观化工工艺的完整研究过程，激发了学生的学习兴趣和积极性，培养了学生的信息素养和科研素养。
在数字化推动下，将有安全风险且耗时长的科研课题“氯化氢催化氧化及反应动力学研究”以虚拟仿真的形式设计为应用化学综合实验，使难以开展现场教学的科研课题实现课堂化，内容从微观化学结构到宏观化工工艺，契合新工科建设理念和要求。实验内容涉及了催化剂的制备、催化剂的表征、晶体结构分析、化学反应机理预测、催化反应动力学测试等多项内容，以数字化虚拟仿真的形式展开，确保了实验安全，提高了实验教学效率和学生的学习效率，三维效果提升了学生的体验感，互动性增加了学生的参与感。在课程时间内学生学习了催化学科的前沿研究内容并经历了从微观化学结构到宏观化工工艺的完整研究过程，激发了学生的学习兴趣和积极性，培养了学生的信息素养和科研素养。
2025, 40(9): 279-286
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410094
摘要:
有机化学实验作为高等学校化学专业本科生的四大基础实验课程之一，对提高学生动手能力，拓展创新思维有不可替代的作用。而全英文教学对于学生跟踪前沿科技及国际化交流等有极大助力。我校有机化学实验英文课程采用“翻转课堂+慕课”教学模式，教学中“以学生为中心，以问题为导向”，提升学生自主学习及知识整合的能力。该课程有效帮助学生实现“深度学习”，拓宽实验教学的深度和广度，提升国际化人才培养水平。
有机化学实验作为高等学校化学专业本科生的四大基础实验课程之一，对提高学生动手能力，拓展创新思维有不可替代的作用。而全英文教学对于学生跟踪前沿科技及国际化交流等有极大助力。我校有机化学实验英文课程采用“翻转课堂+慕课”教学模式，教学中“以学生为中心，以问题为导向”，提升学生自主学习及知识整合的能力。该课程有效帮助学生实现“深度学习”，拓宽实验教学的深度和广度，提升国际化人才培养水平。
2025, 40(9): 287-294
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410026
摘要:
分别从学生和教师的角度分析了化学专业英语学与教的现状，基于BOPPPS (导言(B)、目标(O)、前测(P)、参与式学习(P)、后测(P)、总结(S))模型对化学专业英语线上线下混合式教学模式进行了探索。该模式极大地调动了学生的学习积极性，提高教师教学质量和效率，培养学生的自学能力、团队合作能力、表达能力、归纳总结能力等。真正践行了“以生为心、以师为导、生学以用”的教学理念。该教学模式不仅在化学专业英语课程教学中取得了有益的成效，同时也适用于其他课程的教学，具有一定的普适性。
分别从学生和教师的角度分析了化学专业英语学与教的现状，基于BOPPPS (导言(B)、目标(O)、前测(P)、参与式学习(P)、后测(P)、总结(S))模型对化学专业英语线上线下混合式教学模式进行了探索。该模式极大地调动了学生的学习积极性，提高教师教学质量和效率，培养学生的自学能力、团队合作能力、表达能力、归纳总结能力等。真正践行了“以生为心、以师为导、生学以用”的教学理念。该教学模式不仅在化学专业英语课程教学中取得了有益的成效，同时也适用于其他课程的教学，具有一定的普适性。
2025, 40(9): 295-302
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410095
摘要:
设立并有效开展化学课程全英文教学，是建设世界一流学科、培养核心竞争力人才的重要途径。化学课程的全英文教学立足于专业基础知识传授，以拓展学生国际化视野、掌握世界通用的化学语言、在国际舞台展示、交流化学研究成果为宗旨。本文针对非母语环境下的全英文分析化学课程教学的难点，考虑学生在英语语言能力、职业规划，以及化学专业基础与英语基础的匹配度等个性化差异，设计和实施全英文课程教学，探索了具有普适性的化学学科英文教学方法与策略，使学生在国际化的专业课程学习中取得实质性的收获与成长。
设立并有效开展化学课程全英文教学，是建设世界一流学科、培养核心竞争力人才的重要途径。化学课程的全英文教学立足于专业基础知识传授，以拓展学生国际化视野、掌握世界通用的化学语言、在国际舞台展示、交流化学研究成果为宗旨。本文针对非母语环境下的全英文分析化学课程教学的难点，考虑学生在英语语言能力、职业规划，以及化学专业基础与英语基础的匹配度等个性化差异，设计和实施全英文课程教学，探索了具有普适性的化学学科英文教学方法与策略，使学生在国际化的专业课程学习中取得实质性的收获与成长。
2025, 40(9): 303-309
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502027
摘要:
溶液是化学学科的核心研究体系之一，电解质溶液是溶液体系的重要组成部分。本文选取了8本国内外代表性物理化学教材，以电解质溶液为研究对象，详细比较了不同教材中该部分的章节设置、内容安排，并对教材中的习题进行了介绍，期望为物理化学的教材编写和一线教学提供参考。
溶液是化学学科的核心研究体系之一，电解质溶液是溶液体系的重要组成部分。本文选取了8本国内外代表性物理化学教材，以电解质溶液为研究对象，详细比较了不同教材中该部分的章节设置、内容安排，并对教材中的习题进行了介绍，期望为物理化学的教材编写和一线教学提供参考。
2025, 40(9): 310-317
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412098
摘要:
地方高校仪器分析实验课程普遍存在教学模式与学生需求脱节的问题，以至于无法发挥出其独有的教育功能。针对这一问题，我们通过有意识培养“领头羊”，激发学生学习的内源驱动力，充分发掘学生的潜力，提出了双重预习基础上的“头羊效应”新型实验教学模式，实现理论知识与实践实操的交叉融合。教学实践证明这种新型教学模式能够弥补地方高校学时紧张、学生基础薄弱的不足，显著增强了学生分析和解决问题的高阶思维与综合能力，为高素质化工人才的培养奠定了基础，为仪器分析实验课程的教学改革走深、走实，提供了可靠的参考。
地方高校仪器分析实验课程普遍存在教学模式与学生需求脱节的问题，以至于无法发挥出其独有的教育功能。针对这一问题，我们通过有意识培养“领头羊”，激发学生学习的内源驱动力，充分发掘学生的潜力，提出了双重预习基础上的“头羊效应”新型实验教学模式，实现理论知识与实践实操的交叉融合。教学实践证明这种新型教学模式能够弥补地方高校学时紧张、学生基础薄弱的不足，显著增强了学生分析和解决问题的高阶思维与综合能力，为高素质化工人才的培养奠定了基础，为仪器分析实验课程的教学改革走深、走实，提供了可靠的参考。
2025, 40(9): 318-325
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506072
摘要:
针对分析化学理论与实验教学模式改革，运用CiteSpace 6.3 R1文献计量工具对我国分析化学教学模式改革领域文献进行了深入分析。通过可视化分析识别出翻转课堂、教学改革、新工科等分析化学教学模式改革的热点，同时探讨了思政课程、新工科、科教融合和线上线下混合式教学的前沿教学模式，旨在为分析化学的教学模式改革提供理论依据。
针对分析化学理论与实验教学模式改革，运用CiteSpace 6.3 R1文献计量工具对我国分析化学教学模式改革领域文献进行了深入分析。通过可视化分析识别出翻转课堂、教学改革、新工科等分析化学教学模式改革的热点，同时探讨了思政课程、新工科、科教融合和线上线下混合式教学的前沿教学模式，旨在为分析化学的教学模式改革提供理论依据。
2025, 40(9): 326-331
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411008
摘要:
碳是一种重要的非金属元素，也是地球上一切生命的基础，其化学结构一般符合“八隅规则”。然而，随着科学的发展，人们逐渐发现了多种特殊价电子结构的碳物种，例如：七价层电子的碳自由基和六价层电子的碳正离子与卡宾，它们的发现极大地推动了有机合成、药物化学及天然产物化学的发展。长久以来，少于六价层电子的碳物种因稳定性差而难以合成与表征。近期，这一科学难题在Bertrand等人的不懈努力下终于实现了突破。本文主要介绍了具有四价层电子双阳离子卡宾的合成、表征及反应活性，意在帮助学生了解最新的化学前沿知识，开拓思维，提高自主学习能力，并进一步激发他们学习化学的兴趣。
碳是一种重要的非金属元素，也是地球上一切生命的基础，其化学结构一般符合“八隅规则”。然而，随着科学的发展，人们逐渐发现了多种特殊价电子结构的碳物种，例如：七价层电子的碳自由基和六价层电子的碳正离子与卡宾，它们的发现极大地推动了有机合成、药物化学及天然产物化学的发展。长久以来，少于六价层电子的碳物种因稳定性差而难以合成与表征。近期，这一科学难题在Bertrand等人的不懈努力下终于实现了突破。本文主要介绍了具有四价层电子双阳离子卡宾的合成、表征及反应活性，意在帮助学生了解最新的化学前沿知识，开拓思维，提高自主学习能力，并进一步激发他们学习化学的兴趣。
2025, 40(9): 332-343
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410072
摘要:
多羟基阳离子高分子材料是一类富含羟基基团的正电性高分子材料，结合了羟基的低毒性、高生物相容性和阳离子高分子的高细胞亲和性，目前在基因治疗、药物递送、抗菌抗感染和伤口止血等医用领域得到应用。本文主要对当前多羟基阳离子高分子的种类以及在生命健康领域的应用进行了总结，提高对该材料的认知并推动其发展。
多羟基阳离子高分子材料是一类富含羟基基团的正电性高分子材料，结合了羟基的低毒性、高生物相容性和阳离子高分子的高细胞亲和性，目前在基因治疗、药物递送、抗菌抗感染和伤口止血等医用领域得到应用。本文主要对当前多羟基阳离子高分子的种类以及在生命健康领域的应用进行了总结，提高对该材料的认知并推动其发展。
2025, 40(9): 344-353
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503066
摘要:
随着“双碳”目标的提出，氢能作为清洁高效的二次能源备受关注。通过电催化析氢反应(HER)制备“绿氢”是实现氢能社会的最佳策略之一。单原子催化剂因具有最大的原子利用率和独特的电子结构等特征，在HER中表现出优异的催化性能。本文详细介绍了金属单原子催化剂的合成方法及其HER应用研究进展。通过分析具体案例，旨在帮助学生了解单原子催化领域的研究前沿，理解其在电催化析氢应用中的重要性。
随着“双碳”目标的提出，氢能作为清洁高效的二次能源备受关注。通过电催化析氢反应(HER)制备“绿氢”是实现氢能社会的最佳策略之一。单原子催化剂因具有最大的原子利用率和独特的电子结构等特征，在HER中表现出优异的催化性能。本文详细介绍了金属单原子催化剂的合成方法及其HER应用研究进展。通过分析具体案例，旨在帮助学生了解单原子催化领域的研究前沿，理解其在电催化析氢应用中的重要性。
2025, 40(9): 354-360
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410086
摘要:
无机化学实验是化学素质教育和创新教育的良好载体，在教学过程中融合思政元素并精心设计教学环节，不仅可以增强学生的实验技能、提高研究报告撰写能力及巩固无机化学理论知识，而且有助于培养学生的家国情怀、科学精神、创新思维和环保意识。本文以聚合硫酸铁的制备及性能测定实验为例，探讨了在无机化学实验教学中引入思政元素并结合无机化学理论知识，预期达到实验技能培养和思政教育的有机融合，从而实现知识传授、能力培养和价值引领同向同行的教育目标。
无机化学实验是化学素质教育和创新教育的良好载体，在教学过程中融合思政元素并精心设计教学环节，不仅可以增强学生的实验技能、提高研究报告撰写能力及巩固无机化学理论知识，而且有助于培养学生的家国情怀、科学精神、创新思维和环保意识。本文以聚合硫酸铁的制备及性能测定实验为例，探讨了在无机化学实验教学中引入思政元素并结合无机化学理论知识，预期达到实验技能培养和思政教育的有机融合，从而实现知识传授、能力培养和价值引领同向同行的教育目标。
2025, 40(9): 361-367
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410062
摘要:
有机化学综合实验是化学教育中不可或缺的一环，它不仅能够显著提高本科生的基本实验技能，而且有助于加深本科生对专业知识的理解和掌握，为未来的学术探索和职业生涯奠定坚实的基础。本文介绍了一个有机化学综合实验，以茚-2-甲醛和4-乙烯基苯并噁嗪酮为反应物，利用钯催化串联环化反应合成12-乙烯基-7,12-二氢苯并[双]茚并[1,2-e]氮杂卓化合物，并且使用高分辨质谱(HRMS)、核磁共振氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)等技术手段对产物结构进行表征。
有机化学综合实验是化学教育中不可或缺的一环，它不仅能够显著提高本科生的基本实验技能，而且有助于加深本科生对专业知识的理解和掌握，为未来的学术探索和职业生涯奠定坚实的基础。本文介绍了一个有机化学综合实验，以茚-2-甲醛和4-乙烯基苯并噁嗪酮为反应物，利用钯催化串联环化反应合成12-乙烯基-7,12-二氢苯并[双]茚并[1,2-e]氮杂卓化合物，并且使用高分辨质谱(HRMS)、核磁共振氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)等技术手段对产物结构进行表征。
2025, 40(9): 368-374
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410084
摘要:
随着不断加快的经济全球化进程，教育国际化成为我国高等教育发展的必然趋势和紧迫要求。本文以山西大学来华留学生与本土研究生的全英文专业课程“化学与生物传感器”为例，阐述了高等教育国际化背景下化学专业研究生全英文教学课程建设的理念、现状和面临的挑战及相应的解决策略，结合国际与国内研究生的具体情况和本课程自身特点，总结了全英文教学的经验，指出了教与学过程中存在的问题以及教学资源等方面的问题，并提出了针对性的改进建议。
随着不断加快的经济全球化进程，教育国际化成为我国高等教育发展的必然趋势和紧迫要求。本文以山西大学来华留学生与本土研究生的全英文专业课程“化学与生物传感器”为例，阐述了高等教育国际化背景下化学专业研究生全英文教学课程建设的理念、现状和面临的挑战及相应的解决策略，结合国际与国内研究生的具体情况和本课程自身特点，总结了全英文教学的经验，指出了教与学过程中存在的问题以及教学资源等方面的问题，并提出了针对性的改进建议。
2025, 40(9): 375-382
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411015
摘要:
类氢轨道是结构化学的重要教学内容，现有教材多以简化示意图呈现其图像。本文通过编写MATLAB代码，系统绘制了类氢轨道波函数及其角度部分的空间图像，并对其进行了详细分析。通过对比可视化图像，澄清了一些教学中常见的误区，并指出了Orbital Viewer等常用软件中的错误。本文结果为可视化教学提供了重要素材，为加深学生对类氢轨道性质的理解提供了一定的指导。
类氢轨道是结构化学的重要教学内容，现有教材多以简化示意图呈现其图像。本文通过编写MATLAB代码，系统绘制了类氢轨道波函数及其角度部分的空间图像，并对其进行了详细分析。通过对比可视化图像，澄清了一些教学中常见的误区，并指出了Orbital Viewer等常用软件中的错误。本文结果为可视化教学提供了重要素材，为加深学生对类氢轨道性质的理解提供了一定的指导。
