周维磊1, 韩赫1, 陈湧2, 许秀芳2
Weilei Zhou1, He Han1, Yong Chen2, Xiufang Xu2
摘要: 针对当前大学化学实验中科学前沿内容缺失与学生创新能力培养不足的问题,设计了一个将超分子化学前沿与物理化学基础实验深度融合的综合性教学案例。实验以罗丹明B与α-、β-、γ-环糊精的包结作用为研究模型,利用紫外-可见分光光度计监测主客体相互作用。区别于传统验证性实验,本研究引入了人工智能辅助的数据处理新方法:指导学生基于1:1结合模型,通过AI交互式学习并自主构建MATLAB非线性拟合程序,从吸光度-浓度数据中精确计算结合常数(K)与吉布斯自由能变(ΔG)等热力学参数。该设计使学生完整经历了“提出假设→实验验证→程序设计→数据分析→结果探讨→报告反思”的科研全流程。实践表明,该方案不仅将经典的仪器分析技术与现代计算科学有效结合,更通过解决真实科研问题,系统性地培养了学生的计算思维、数据分析与自主探究能力,更为推进基于前沿科研成果的实验教学改革提供了具体可行的实践路径。