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信息技术与化学
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| 人工智能背景下基于Python语言的计算化学实验教学改革与实践* |
| 周佳**, 潘永龙, 何思斯 |
| 哈尔滨工业大学(深圳)城市水资源与水环境国家重点实验室 理学院 广东深圳 518055 |
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| Teaching Reform and Practice of Computational Chemistry Experiments in the Era of Artificial Intelligence Based on Python Language |
| ZHOU Jia**, PAN Yong-Long, HE Si-Si |
| State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment,School of Science,Harbin Institute of Technology(Shenzhen),Shenzhen 518055,China |
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摘要：随着计算化学和人工智能(AI)的飞速发展,其在化学教育中的应用变得日益重要。在当前的研究和教学实践中,Python在计算化学实验中的应用正逐渐成为一项关键工具。Python语言因其开源性、丰富的科学计算库(如NumPy、SciPy、RDKit、ASE、PySCF)以及良好的可视化支持(如Matplotlib、Plotly、PyMOL、VMD)而在教学中被广泛使用。教学实践表明,Python的引入,有助于引导学生实现从知识到能力再到综合素质的有效进阶。它不仅能帮助学生理解抽象的化学建模和计算方法,更关键的是,它通过赋能学生编程能力,让他们得以亲手模拟、优化并可视化分子体系。同时,通过结合机器学习(ML),学生能深入体验数据驱动的化学研究范式,从而培养并运用AI思维,在一定程度上增强了他们的独立思考和自主学习能力。
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| 关键词： 计算化学,
Python,
机器学习,
分子轨道,
势能面
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收稿日期: 2025-08-06
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| 基金资助:*哈尔滨工业大学深圳校区质量工程项目(高等教育教学改革项目)(HITSZERP22009);哈尔滨工业大学深圳校区“AI+专业”课程建设 |
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通讯作者:
**E-mail: jiazhou@hit.edu.cn
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| 引用本文: |
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周佳, 潘永龙, 何思斯. 人工智能背景下基于Python语言的计算化学实验教学改革与实践*[J]. 化学教育（中英文）, 2026, 47(6): 120-126
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