近日，鄭州大學化學國家級實驗教學示范中心在實驗教學創新方面再次取得積極進展。該實驗教學研究針對傳統的“沉淀法制備二氧化硅”實驗中pH控制困難等問題，創新性引入了機器學習和計算機視覺技術。系統通過識別指示劑顏色變化，驅動自動加料程序，實時調節反應體系的pH值，實現了沉淀過程的智能控制，從而有效提升了產物質量。該實驗不僅加深了學生對沉淀反應機制的理解，也強化了其對人工智能應用的認知，促進了實驗能力與跨學科素質的協同提升。

該實驗項目曾獲“第五屆全國大學生化學實驗創新設計大賽——數字化賽道”全國總決賽一等獎，并計劃于2025年秋季學期以“計算機視覺技術輔助沉淀法制備二氧化硅”為題，在化學拔尖班本科生《無機化學實驗II》課程中進行試點教學。該項目后續也將納入《無機化學實驗II》課程體系，推動實驗課程內容與教學方法的持續優化。

實驗教學成果以“Integrating Computer Vision into the SiO2 Precipitation Synthesis Experiment: Digital Innovation Enhancing Chemistry Education”為題，發表在美國化學會旗下的國際頂級化學教育期刊《Journal of Chemical Education》上，并被選為當期封面文章。該論文由化學學院拔尖班本科生團隊完成，第一作者為2022級拔尖班本科生高逸飛，另有8名2022級和2023級拔尖班本科生參與工作，指導教師為臧雙全教授、李愷教授、張宗培正高級實驗師和李艷陽博士。這是鄭州大學化學學院繼2023年首次在該期刊發表教學成果“Visualizing Chemical Kinetics Process by Portable Flow Reactor”后，再度登上期刊封面，充分彰顯了鄭州大學化學學院在化學實驗教育領域的持續探索與創新能力。

文章鏈接：

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jchemed.4c01418

鄭州大學化學學院在實驗教學創新方面取得積極進展