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关键词： 材料综合实验   Pt/C 催化剂   电催化   教学改革  

摘要： 在以科技创新为新质生产力蓄势赋能的新要求下,中山大学“材料综合实验”课程持续深化教学改革,将学科发展前沿成果融入实验教学,培养具备创新能力和实践能力的高素质人才。本文以“碳载Pt基催化剂的制备及其电催化性能研究”的实验项目为例,介绍将材料领域的前沿研究成果融入实验教学的实施过程。实验内容涉及催化剂的制备原理与方法、结构表征及性能评价,以及将所制备的催化剂应用于锌—空气燃料电池器件中,实验报告以科技论文的形式呈现。通过“理论-实验-测试-应用”一体式全链条的综合实验教学设计,强化学生的实验技能,培养其分析问题、解决问题能力的同时拓宽其学科视野,并激发他们的科研热情与兴趣。

关键词： 活体材料   智能生物医用材料   材料化学   疾病诊疗   可遗传功能设计  

摘要： 随着微生物科学、合成生物学和材料化学的快速发展,微生物活体智能医用材料作为一种新型可持续智能材料,已成为生物医学领域的研究热点。本文基于第391期双清论坛“面向未来的智能材料物质科学”会议内容,对我国在微生物活体智能生物医用材料的设计、集成及应用研究方面的国家重大需求进行了总结。本文回顾了基于合成生物学与材料化学的微生物活体智能材料的设计策略,探讨了单细胞与多细胞协同设计方法,并总结了当前面临的主要挑战。最后,提出了该领域未来5~10年内亟需解决的科学问题和核心技术,并展望了微生物活体智能材料在精准医疗和智能药物递送等领域的发展方向。

关键词： 天然染料   溶胶-凝胶法   太阳能电池   材料化学   探究性实验  

摘要： 本文设计了一个本科材料化学专业的探究性实验——染料敏化太阳能电池的制备。实验内容包括天然染料的提取,溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_(2))胶体,染料敏化太阳能电池的制备等。本实验测定了天然染料的紫外-可见吸收光谱,并通过X射线衍射仪(XRD)确定TiO_(2)的晶型,通过扫描电子显微镜(SEM)观察纳米薄膜的表面形貌。本实验结合了基础实验和大型仪器的操作,提高了学生的实验操作技能和专业素质,同时了解清洁能源相关研究进展,激发学生科研的兴趣,培养学生团队合作精神和科研研究能力。

关键词： 交叉学科   新工科   材料化学   教改  

摘要： 为适应国家"双一流"建设对复合型创新人才培养的需求,文章以材料学科的改革为例,提出建设新工科框架下的多学科课程教学创新平台,探索组建教学团队,重塑教学内容,并建立与之相匹配的教学模式和培养过程,完善教学评价机制,从而构建材料工程学与理学、医学等专业交叉学科拔尖人才培养新模式.

关键词： 接触角测量仪   材料化学   教学实践   教学思考  

摘要： 随着教育技术的发展，接触角测量仪已广泛应用于课堂教学中，除理论教学外，还可通过实践操作和案例分析，引导学生掌握材料表面特性。研究接触角测量仪在教学中的应用，对于改进教学策略、激发学生的创新思维，以及培养具备实践能力和科研素养的高素质人才具有重要意义。

关键词： 材料科学基础   课程思政   知识图谱   教学改革   思政教育融合  

摘要： 在现代高等教育中,材料科学作为推动技术革新的关键学科,其课程质量直接影响创新型人才的培养.文章以湖南农业大学材料化学专业的材料科学基础课程为改革载体,将知识图谱技术融入教学体系.根据课程大纲解构传统内容,构建了涵盖晶体结构、相图、扩散动力学等七大模块的知识框架.将科学家精神和可持续发展观等思政元素自然融入图谱节点.可视化知识图谱的动态演示帮助学生直观理解微观结构与宏观性能的关联,并引发学生对科学精神和社会责任的思考.这一实践不仅解决了专业教育与思政教育分离的问题,还显著提高了学生的课堂参与度(92.7%),并将价值目标达成率提升了36%,为材料类基础课程的思政建设提供了借鉴路径.

关键词： 人工智能   材料化学   重要研究进展   挑战  

摘要： [目的/意义]人工智能驱动的科学研究范式发生变革,材料化学是其中的一个重要领域。[方法/过程]针对人工智能驱动的材料化学领域进行研究,调研主要国家在该领域的项目部署,结合WoS数据库中该领域的论文,利用DDA和ITGinsight等分析工具综合分析人工智能驱动的材料化学研究领域的主要国家、重要发文机构、重要研究进展和面临的挑战。[结果/结论]人工智能驱动的材料化学研究受到美国、欧洲、英国和日本等主要国家/地区的重视,是近年来快速发展的新兴领域。人工智能技术不仅加速了材料的结构化学研究,还推动了材料制备过程的热力学研究和动力学研究,人工智能技术正在为材料化学研究带来前所未有的创新活力,也在加快推进该领域深入发展,有助于解决该领域的复杂问题,尤其是在加快先进材料的发现方面具有重要作用。未来,人工智能驱动的材料化学研究仍有赖于人工智能与材料化学的深度融合。

关键词： 高分子化学   教学改革   课程内容   教学方法  

摘要： 文章分析了材料化学专业高分子化学课程的教学现状,剖析了教学过程中存在的突出问题,并结合自身教学经验和体会,从优化教学内容、改进教学方法、强化实践考核、提高学生积极性四个方面提出了具有一定针对性的教学改革措施,以提升高分子化学课程教学效果,使其在材料化学专业人才培养中发挥更好的作用。

关键词： 科技创新平台   工程实验室   新能源材料与器件   无机非金属   材料化学   能源转换   重点实验室   全日制本科生  

摘要： 新能源材料与器件专业于2011年获教育部批准并于2012年开始招收全日制本科生,2020年成为教育部第二批新工科建设专业,同年成为省级一流本科建设专业,2021年成为国家一流本科建设专业。拥有国家地方高校能源和环境材料化学学科创新引智基地、储能新材料湖北省工程实验室、无机非金属晶态与能源转换材料重点实验室(省级培育)以及太阳能高值利用与绿色转化湖北省工程研究中心等国家级和省部级科技创新平台。

关键词： 材料化学   实验教学   响应面分析   实验设计   数据分析  

摘要： 材料化学专业实验设计教学多选用回归分析法和正交表设计法,存在影响因素选择主观化、数据处理复杂化和实验操作冗杂化的缺点。针对这一问题,作者选用了一种高效的响应面分析法,通过案例介绍了响应面分析法进行实验设计的操作过程。响应面分析法在建立非线性关系模型、确定因素和响应值之间的函数关系、分析影响因素交互作用方面具有显著优势,是一种值得学习推广的实验设计方法。