近日，美国化学会旗下化学教育国际顶级期刊Journal of Chemical Education(JCE)以“Fluid Interface Thermodynamic Software: From Theory to Instruction”为题报道了我校化学与分子工程学院刘洪来教授和练成教授团队在流体界面热力学方面的最新教学研究成果。

  固液界面的结构和性质长期以来一直是界面科学、电化学及相关交叉学科的核心研究领域，其研究对于理解电荷转移、离子运输以及离子分布等关键过程具有重要意义。而针对这一复杂体系，科研人员已经开发了如泊松-玻尔兹曼理论、泊松-能斯特-普朗克理论以及经典密度泛函理论等多种理论方法。然而，这些方法往往涉及到复杂的数学推导与数值计算，对于缺乏专业编程和建模训练的学生而言，直接在研究及教学环境中应用以上理论仍存在较高的门槛。

  因此，团队基于前期对界面热力学理论以及模拟方法方面的研究工作，以及继团队在JCE、《化学教育》、《大学化学》、《化工高等教育》等期刊上发布一系列教学教改经验的基础上，开发了一个基于经典密度泛函理论的流体界面热力学软件平台(https://molecularthermo.ecust.ai)，该平台面向教育和科研双重需求，采用直观友好的可视化图形界面，集中了多种成熟的计算模型。通过该平台，学生无需掌握复杂的编程技能，可以直接完成参数输入、模拟运行以及结果分析，在交互式操作中直观理解固液界面热力学基本原理与现象。

  这一平台的引入降低了带电界面热力学理论在教学中的应用壁垒，显著提升了学生对抽象概念的理解深度与学习主动性，也体现了团队“科研反哺教学”的理念，为固液界面及电化学相关课程的教学创新提供了有利探索。该平台也被国内外兄弟院校相关教研团队使用，与宁德时代、万华化学、上汽清陶、鸿之微等头部企业合作推广，为我校“双一流”学科建设提供支持。

  我校研究生王庆是论文的第一作者，练成教授、刘洪来教授和林依婷博士后为通讯作者，该研究工作得到了徐首红教授、张文清教授的大力支持。此外该研究还获得了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划、上海市基础研究特区项目、中央高校基本科研经费项目、宁德时代21C开放基金等项目的资金支持的资助。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.5c00084