面向智能时代的化学信息学与人工智能化学理论课程建设

引用本文: 朱伟钢, 王建凤, 齐强, 李婧, 张志成, 于曦. 面向智能时代的化学信息学与人工智能化学理论课程建设[J]. 大学化学, 2025, 40(9): 34-42. doi: 10.12461/PKU.DXHX202412002 shu

Citation: Weigang Zhu, Jianfeng Wang, Qiang Qi, Jing Li, Zhicheng Zhang, Xi Yu. Curriculum Development for Cheminformatics and AI-Driven Chemistry Theory toward an Intelligent Era[J]. University Chemistry, 2025, 40(9): 34-42. doi: 10.12461/PKU.DXHX202412002 shu

面向智能时代的化学信息学与人工智能化学理论课程建设

朱伟钢 ^{1,2,
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王建凤 ^1, ,
齐强 ^1, ,
李婧 ^3, ,
张志成 ^1,2, ,
于曦 ^{1,2,
,}

1.
天津大学理学院化学系, 智能传感功能材料全国重点实验室, 有机集成电路教育部重点实验室, 天津市分子光电科学重点实验室, 天津 300072;
2.
天津大学理学院化学系, 化学化工国家级实验教学示范中心(天津大学), 天津 300354;
3.
天津理工大学材料科学与工程学院, 天津 300384

通讯作者: 朱伟钢,E-mail:w_zhu10@tju.edu.cn; 于曦,E-mail:xi.yu@tju.edu.cn

基金项目:
天津大学北洋学者英才计划启动经费二期；2024年天津大学理学院本科教育教学改革研究项目；2024年天津大学理学院研究生教育改革研究计划项目；天津大学2024人工智能赋能课程建设专项项目

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。

关键词:

English

Curriculum Development for Cheminformatics and AI-Driven Chemistry Theory toward an Intelligent Era

1.
Tianjin Key Laboratory of Molecular Optoelectronic Sciences, Key Laboratory of Organic Integrated Circuits, Ministry of Education, State Key Laboratory of Advanced Materials for Intelligent Sensing, Department of Chemistry, School of Science, Tianjin University, Tianjin 300072, China;
2.
National Demonstration Center for Chemistry and Chemical Engineering Education, Department of Chemistry, School of Science, Tianjin University, Tianjin 300354, China;
3.
School of Materials Science and Engineering, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China

Corresponding author: Weigang Zhu, ; Xi Yu,

Received Date: 02 December 2024
Accepted Date: 19 February 2025
Available Online: 24 February 2025

Abstract: In recent years, the integration of artificial intelligence (AI) technology and chemistry education has given rise to a new track for the development of professional chemistry education in higher education institutions. How to transform chemistry teaching content, innovate teaching methods, and promote curriculum construction has become one of the key focuses. This article introduces the overview of the course construction of “Chemical Informatics and AI Chemistry” at Tianjin University, discusses the necessity of carrying out the project construction of artificial intelligence chemistry course, summarizes the teaching objectives, knowledge areas and teaching content, characteristic innovations and operational effects of the course, and puts forward shortcomings and future improvement plans, hoping to provide reference for teaching peers in related fields.

Key words:

1. [1]
  李玲, 王国成. 大学化学, 2025, 40 (6), 1.
2. [2]
  杜静, 于曦, 马骁飞, 赵温涛. 大学化学, 2024, 39 (11), 65.
3. [3]
  张天龙, 张容玲, 汤宏胜, 李延, 李华. 大学化学, 2024, 39 (8), 365.
4. [4]
  李平, 尹超. 大学化学, 2024, 39 (10), 402.
5. [5]
  郑永和, 刘士玉, 王一岩. 中国远程教育, 2024, 44 (6), 3.
6. [6]
  李志民. 中国教育信息化, 2024, 30 (1), 71.
7. [7]
  Rosen, A. S.; Iyer, S. M.; Ray, D.; Yao, Z.; Aspuru-Guzik, A.; Gagliardi, L.; Notestein, J. M.; Snurr, R. Q. Matter 2021, 4, 1578.Rosen, A. S.; Iyer, S. M.; Ray, D.; Yao, Z.; Aspuru-Guzik, A.; Gagliardi, L.; Notestein, J. M.; Snurr, R. Q. Matter 2021, 4, 1578.
8. [8]
  Gómez-Bombarelli, R.; Aguilera-Iparraguirre, J.; Hirzel, T. D.; Duvenaud, D.; Maclaurin, D.; Blood-Forsythe, M. A.; Chae, H. S.; Einzinger, M.; Ha, D.-G.; Wu, T.; et al. Nat. Mater. 2016, 15, 1120.Gómez-Bombarelli, R.; Aguilera-Iparraguirre, J.; Hirzel, T. D.; Duvenaud, D.; Maclaurin, D.; Blood-Forsythe, M. A.; Chae, H. S.; Einzinger, M.; Ha, D.-G.; Wu, T.; et al. Nat. Mater. 2016, 15, 1120.
9. [9]
  Cadeddu, A.; Wylie, E. K.; Jurczak, J.; Wampler-Doty, M.; Grzybowski, B. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8108.Cadeddu, A.; Wylie, E. K.; Jurczak, J.; Wampler-Doty, M.; Grzybowski, B. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8108.
10. [10]
  Segler, M. H. S.; Preuss, M.; Waller, M. P. Nature 2018, 555, 604.Segler, M. H. S.; Preuss, M.; Waller, M. P. Nature 2018, 555, 604.
11. [11]
  Kayala, M. A.; Azencott, C.-A.; Chen, J. H.; Baldi, P. J. Chem. Inf. Model. 2011, 51, 2209.Kayala, M. A.; Azencott, C.-A.; Chen, J. H.; Baldi, P. J. Chem. Inf. Model. 2011, 51, 2209.
12. [12]
  Richter, M. F.; Drown, B. S.; Riley, A. P.; Garcia, A.; Shirai, T.; Svec, R. L.; Hergenrother, P. J. Nature 2017, 545, 299.Richter, M. F.; Drown, B. S.; Riley, A. P.; Garcia, A.; Shirai, T.; Svec, R. L.; Hergenrother, P. J. Nature 2017, 545, 299.

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

面向智能时代的化学信息学与人工智能化学理论课程建设

通讯作者: 朱伟钢,E-mail:w_zhu10@tju.edu.cn; 于曦,E-mail:xi.yu@tju.edu.cn

English

Curriculum Development for Cheminformatics and AI-Driven Chemistry Theory toward an Intelligent Era

Corresponding author: Weigang Zhu, ; Xi Yu,

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

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中国化学会秘书处

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