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关键词： 新工科   实验教学   介电电容器   钙钛矿结构   能量存储   固相法  

摘要： 新工科建设强调培养工程科技人才要注重综合性、实践性和创新性。同时,将绿色储能介电电容器视为实现清洁能源利用和促进绿色经济发展的重要手段。基于这一理念,以绿色无铅的(Bi,Na)TiO_(3)(BNT)介电陶瓷材料为核心,将介电电容器相关研究内容引入实验教学环节。实验教学内容包括学习介电电容器的工作原理和材料的组成设计、制备以及性能测试方法,同时分析微观结构和电滞回线,总结其对能量密度和能量存储效率的影响。通过实现介电材料基础与科学研究的有机连接,使学生对介电电容器的概念和原理有更深刻的理解,并获得关于清洁能源储存器件的实践经验,同时也有助于增强学生的绿色化学素养。

关键词： 低共熔溶剂   聚碳酸酯   聚乳酸   聚对苯二甲酸乙二醇酯   解聚  

摘要： 聚酯类材料为现代生活带来了极大便利,同时也产生了大量的废弃塑料垃圾,依靠自然环境降解不仅周期长,废弃物堆放或填埋也会占用空间、污染环境。另外,降解主产物二氧化碳和水无法直接循环再利用,是巨大的资源浪费。因此,寻找价格低廉且绿色环保的催化剂对废聚酯类材料进行解聚,回收单体或化工产品具有重要意义。低共熔溶剂(DESs)作为一种新型的环境友好、符合原子经济性的反应介质,具有价格低廉、制备简单、可生物降解等优点,被广泛用于废聚酯材料解聚反应。文中综述了DESs用于聚酯类材料降解回收的国内外研究现状,包括聚碳酸酯(PC)、聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等,对DESs作为催化剂解聚聚酯类材料进行了展望。

关键词： 产教融合   项目化教学   材料化学   基础课程   人才培养  

摘要： 基于理论指导实践、实践丰富理论的思想，尝试创新教学模式，在材料化学课程中实施项目化教学。授课过程中以项目为载体，将理论知识嵌入对应的项目中，设计合理的预期目标，实现产教资源深度融合。引导学生关注企业、行业现状和发展趋势，清楚知识的应用场景并学会思考解决问题。该种教学方法激发了学生的学习兴趣，培养了学生的动手操作能力，在引导学生解决实际问题的同时夯实了材料化学的基础知识，提升了学生探索未知、创新创业的能力，达到了学以致用的效果。同时，教师基于改进的评价-反馈机制改善了材料化学的授课效果。该方法为材料类专业基础课程的学习提供了有效的借鉴，也为高素质创新性应用型人才的培养提供了可靠的实践证明。

关键词： 材料化学   创新创业   教学方法   科研项目  

摘要： 在国家相关政策大力支持创新创业教育背景下,以河南城建学院材料化学专业开设的“材料化学”课程为研究对象,在学校特色和专业发展特色的基础上,结合课程特点,以创新创业教育为出发点,通过“材料化学”课程建设,揭示创新创业教育在教学过程中推行的可行性。建立了理论知识与实践环节深度融合的教学体系,同时将创新创业理念和科研项目融入课程环节,为创新创业型人才培养提供重要支撑。

关键词： 硼元素   碳元素   缺电子   多中心化学键   团簇  

摘要： 硼是元素周期表的第五号元素,位于碳的左邻位,二者之间有很多相似之处.然而,与丰富的碳化学的研究工作相比,硼化学的研究相对薄弱.碳原子的价电子构型为2s^(2)2p^(2),价电子数目与价轨道数相等.但硼原子的价电子构型为2s^(2)2p^(1),价电子数少于价轨道数,属于缺电子原子.硼原子的缺电子特性使其不仅可以形成普通的两中心化学键,还可以通过多中心键的方式共享电子以平衡体系的电子分布.不同形式多中心键的存在使得含硼化合物大多具有独特的几何结构和电子离域的成键特点.本文主要围绕硼、碳元素的成键特点,尤其是硼与碳化合物结构和成键的相似性,对硼、碳组成的5类化合物(硼、碳单质的同素异形体及团簇、硼和芳烃反夹心化合物、硼烷和有机烷烃、BN和CC等电子体、硼氧化合物和碳氧化合物)进行比较.通过对比,找出二者之间的相似性和差异,进而借助丰富的碳化学知识来拓展含硼化合物的种类及其在材料化学方面的应用.

关键词： 材料化学   科教融合   思政元素   教学改革  

摘要： 针对“材料化学”课程内容难度大,且抽象的特点,通过案例式、汇报点评式和启发式的教学方法和手段,将理论教学与科研方向和科研成果有机结合,在研究生的学位基础课和科学研究之间建立了桥梁,夯实了学生(文章所提的学生均指研究生)的学科理论基础,培养了学生阅读高水平文献的能力,提高了学生的创造性思维能力,激发了学生的家国情怀和工匠精神。

关键词： AI   材料化学   引用探索  

摘要： 在人工智能(AI)浪潮来临的时代背景下,利用AI技术开展沉浸式教学提升教学质量对于专业人才的培养具有重要而深远的意义。探索AI技术在高校课程教学过程中的应用有利于贯彻执行“全员育人、全程育人、全方位育人”这一重要指导方针。本论文针对材料化学专业应用性和交叉性强的特点,结合AI技术深度学习、高效人机交互、多任务并行处理的优势,探索了AI技术在激发学生学习兴趣、推动教学模式改革、实施个性化教学,搭建安全高效的实验平台等方面的应用,旨在培养材料化学专业学生成为更加适应未来社会和产业发展的创新和应用型人才。Under the background of the boom of the artificial intelligence (AI), using AI technology to carry out the immersive teaching to improve the quality of education is of great significance for the cultivation of professionals in the new era. Exploring the application of AI technology in the process of university courses will help to implement the important guidance of the “all-round education, full-cycle education, and all-round education”. The materials chemistry course system has strong applicability and cross-disciplinary characteristics, and advantages of the deep learning, efficient human-computer interaction, and multi-task parallel processing of the AI technology. Combining their advantages in exploring the stimulating learning interest of students, promoting teaching mode reform, and assisting in the construction of a safe and efficient experiment platform, is to cultivate students to become talents with innovative and application abilities, who will be more suitable for the development of future society and industry.

关键词： 材料化学   精品课   研究生   线上线下结合  

摘要： 哈尔滨工业大学"材料化学"课程精品课建设,筛选符合哈尔滨工业大学材料科学与工程学科的核心基础知识点,将思政与理论实践结合能力培养有机融入课程内容建设中,将课程维度从单纯的课堂内延伸至课前课后,利用视频观看、实时互动反馈、分组讨论等多种方式,以及全维度、全方位的新型考核方式,实现研究生人才的有效培养,从而实现"材料化学"研究生精品课程的有效建设.

关键词： 热重分析仪   材料分析   教学思考   教学创新  

摘要： 热重分析仪(TGA)作为一种关键的热分析技术,在材料分析测试教学中扮演着至关重要的角色,广泛应用于材料科学、化学工程和环境科学等领域的重要分析仪器。概述了TGA在材料热稳定性和热分解特性分析中的应用,并指出了当前教学中存在的问题,如理论与实践脱节、实验资源有限等。针对这些问题,提出了一系列创新教学策略,包括实践与理论相结合的教学模式、虚拟仿真技术的应用、跨学科教学、案例教学法以及互动式学习等。这些策略旨在提升学生的实验技能、科学思维和综合分析能力,以适应现代材料科学教育的需求。

关键词： 机器学习   图神经网络   材料化学  

摘要： 图神经网络(GNN)作为一类快速发展的机器学习模型,能够直接处理分子或者材料的图形或结构表示,可以完全表征材料,建立不同层面的图神经网络任务,并且通过神经网络的信息传递过程,最大限度地获得分子和材料的“构效关系”。因而GNN在材料化学领域广受关注。人们已经开发了多种GNN模型或框架用于分子性质的预测、分子动力学模拟、用于激发态动力学及反应预测、用于材料性能预测和材料的分子设计等。本文概述了当前广泛使用的GNN模型,展示了最新的GNN架构、广泛使用的数据集以及GNN在材料化学中的最新应用成果,最后提出了GNN进一步在材料化学中的发展和应用前景。