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关键词： 材料类   人才培养   多维度   新工程教育转型  

摘要： 文章以材料化学专业人才培养模式的顶层设计为切入点,系统性推进课程体系、教学进程、教学内容、师资配置与教学方法的整体化重构。通过构建从“点”的突破到“线”的延伸、最终实现“面”的融合的“多维度”递进式教学路径,推动以“新工程教育转型”为方向的工程教育改革。研究以培养能够引领未来产业与社会发展的领导型工程人才为目标,创新设计科研项目式综合研究性课程,坚持“知识学习与操作训练相结合”的理念,旨在系统提升学生的学习能力、创新能力和人本主义思维,最终建立可持续的高质量工程人才培养长效机制。

关键词： 食品安全   时间-温度指示剂   材料化学  

摘要： 食品安全问题对公众健康和社会经济发展构成严重威胁,食品在储运过程中因温度波动导致的腐败问题尤为突出.化学型时间-温度指示剂(TTI)作为一种创新的智能包装技术,旨在通过实时监测食品供应链中的时间-温度累积效应,动态评估食品质量与安全,解决传统监测方法在成本、灵敏度和可视化等方面的不足,为食品工业的智能包装技术革新提供理论支持.该文系统综述了化学型TTI的作用机理、应用现状及发展趋势.首先阐述了TTI的核心工作原理,包括基于热致聚合、扩散效应、光致变色等化学反应的变色机制,以及活化能匹配原则在精准预测食品保质期中的关键作用.其次,对主流TTI技术的核心原理、适用场景、优缺点及关键参数进行了对比分析,并结合具体案例探讨了其实际应用效果.同时综述了响应性聚合物、纳米技术、实验与计算模型等前沿技术在TTI中的创新应用,分析了TTI在安全性、精度、成本及商业化等方面面临的挑战,并提出了相应的解决策略.研究表明,TTI的变色能力与食品质量变化的温度依赖性匹配程度直接影响其监测精度,当TTI与食品的活化能差值绝对值≤25 kJ·mol^(-1)时,可实现准确监测.商业化TTI产品已在疫苗、乳制品、肉类、海产品等领域得到应用,但国内商业化进程较慢.纳米技术的引入显著提升了TTI的灵敏度和环境适应性,而响应性聚合物则拓展了其在复杂环境下的应用场景.然而,传统TTI存在化学毒性、低温储存限制、环境干扰敏感等问题,新型生物相容性材料和智能化技术的发展为解决这些问题提供了新方向.化学型TTI在食品安全监测中具有广阔的应用前景,其技术创新需聚焦于材料化学机制与食品劣变动力学的深度融合,通过纳米材料表面修饰、材料基因组学与冷链物联网技术的结合,构建“智能响应材料+区块链溯源”的下一代TTI设计框架.未来需进一步解决生物相容性、规模化生产、环境适应性等关键问题,推动TTI技术从实验室走向产业化,同时加强政策引导和市场推广,使其成为保障食品安全、减少食品浪费的重要工具.

关键词： 虚拟仿真   材料化学   教学改革  

摘要： 为切实解决虚拟仿真资源实际应用问题,弥补实际教学中实验设备的不足,采用虚拟仿真资源辅助现有培养计划中设置的线下实验及课程,进一步提升学生的实验综合技能,加强材料化学的专业建设。参照国内外教学科研同行先进教学经验,使用自主开发的虚拟仿真实验资源辅以材料工程基础三维虚拟实验教学系统开展教学改革,配合材料化学专业课程“材料科学基础”“材料化学”“晶体化学”以及“高分子化学与物理”等理论课的教学过程中,表现出十分突出的特色和创新点,打破了传统教学模式的局限性,提高了虚拟仿真资源的利用水平,全面提升育人效果。

关键词： 材料化学   创新创业项目   专业建设   项目式教学  

摘要： 本文以中国民航大学材料化学专业为例,深入剖析“专业教学模式改革 + 教师有效指导 + 学生主动参与”共同驱动下,大学生创新创业项目对专业建设的反哺作用及对学校发展的支撑价值。基于2025年中国国际大学生创新大赛评审规则向“个人成长”的侧重,专业实施“课程–项目”一体化改革,将创新创业深度融入教学核心。实践表明,该模式显著提升了学生的实践与创新能力,同步推动了课程体系优化,形成了“学生项目–课程迭代–科研反哺–产业合作”的良性循环。创新创业项目由此成为专业升级的内生动力,并为学校声誉提升与产学研深化提供了可持续机制,为同类高校改革开辟了可复制路径。

关键词： 材料化学   课程思政   教学改革  

摘要： 在新时代背景下,为落实立德树人根本任务,在化学工程专业核心课程“材料化学”中引入思想政治教育愈发重要。为了实现专业知识与思政教育的有机结合,培养学生的科技报国、材料先行意识等思政素养,在课程中引入了多个能够将专业知识与思想政治教育有机融合的思政案例。在构建课程思政成效评价体系时,须要先将课堂思政目标与一般课程目标深度融合,然后通过定性评价与定量评价相结合的方式,对其成效给予更加系统、全面与深入的评价。

关键词： AI赋能   材料化学   学-知-用”模式   智能评估  

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。

关键词： 碳基催化剂   CO_(2)还原   材料专业   创新实践  

摘要： 利用可再生能源驱动的电催化二氧化碳(CO_(2))还原生成高附加值化学品,为减少CO_(2)排放和满足能源需求提供了有效途径。培养具有专业素养的新能源方向人才是当前本科院校的重要任务,特别是实验室科研仪器的操作,可以使学生对材料的物相与微结构形成更为直观的认知,进而丰富学生对材料学科的了解。研究将科研课题引入材料专业创新实践,借助污染物敏感材料与环境修复安徽省重点实验室的材料制备平台,利用辰华CHI760 E电化学工作站、GC-7900型气相色谱仪、SEM、TEM等设备进行测试与表征,结合密度泛函理论(DFT),探究不同NiCu基多孔碳材料的制备及其电催化CO_(2)还原性能。通过该创新实践的设计,能够培养本科生和研究生的创新思维,提高其对新能源材料的认识,培养学生的设备使用能力、分析和处理数据的能力,使学生更好地掌握国际热点方向,提高其科研创新能力,实现理论与实践相结合的目标。

关键词： 新能源   材料科学   应用化学   高等教育   教材  

ISBN: (纸本)9787122473011

摘要： 《能源材料化学》为辽宁省战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系建设项目系列教材之一,以材料科学已经建立的微观特性和宏观规律的理论为基础，选取当今社会典型能源材料与化学中的相关理论进行介绍。本教材首先介绍了材料化学基本概念和原理，之后围绕电化学储能材料、太阳能电池材料、液流电池材料、氢能源材料等新能源材料以及与能源相关的催化材料、磁性材料，系统介绍相关化学理论和关键技术。 本书可作理工科或综合性大学能源动力类、材料类、化学类等相关专业的本科生和研究生教材，也可用作从事能源材料与化学研究与应用的技术人员的参考书。

关键词： 有机材料  

ISBN: (纸本)9787122468819

摘要： 《有机功能材料化学》是精细化工专业新工科系列教材之一，基于华东理工大学精细化工研究所最新研究成果编写而成，旨在为本科生乃至研究生介绍有机功能材料的工作原理、设计与合成、构效关系的精准调控以及应用开发等。本书设置了荧光化学传感器与分子探针、有机发光材料、有机光致变色材料、有机薄膜太阳能电池材料以及分子机器功能材料等章节，着重介绍这些功能材料的相关基础知识、工作原理、发展历史以及设计与合成，最后以典型实例展示相关的应用和研究进展。 本书可作为高等学校化工类专业高年级本科生和研究生教材，亦可供有关研究人员和工程技术人员参考。

关键词： 学科交叉融合   化学材料   医药类专业   课程体系改革   综合素质  

摘要： 随着科技的迅速发展,材料化学与医药类专业面临着日益复杂的知识体系和多元化的发展需求。传统的专业课程体系已难以满足现代科技和产业的要求,亟须通过学科交叉融合进行课程体系的改革与创新。本文通过分析当前材料化学与医药类专业课程体系的现状与问题,探讨了学科交叉融合的理论基础和实践路径,提出了具体的课程改革策略。研究表明,基于学科交叉融合的课程体系改革能够有效提升学生的综合素质和创新能力,促进专业发展的可持续性。本文为相关高校的课程改革提供了理论支持和实践指导,具有重要的参考价值。