专业简述
化学是创造新物质、制造新材料、变革社会生产生活方式的基石。传统化学依赖于“试错法”，难以面对可持续发展战略。革新化学研究范式，建立“精准+智能”双驱模式，实现反应路径与材料物性的精准表征与调控，是急需解决的重大科学问题。更好地迎接这一挑战亟需新一代的对精准与智能的双驱动研究范式有深刻了解的、具备开创性思维与跨领域创新能力的复合型人才。精准智能化学全国重点实验室作为国内首个以变革化学研究范式为中心任务、依托中国科学技术大学建立的国家级研究平台，提出与华东五所研究型大学共同设立“精准智能化学微专业”，助力化学新范式人才的培养。本微专业的课程体系将以理论化学、精准表征和智能化学三大知识领域为核心，汇聚参与单位在相关方面的优势教学与科研力量，开设在线课程，通过课程共建共选、学分互认、证书共签，灵活促进学科交叉、科教融合和产教协同，使各高校物理、化学、材料、生命等领域的学生能够高效地学习和了解精准智能化学的知识体系及核心理论，并提升相关知识的实践应用能力。
培养目标
“精准智能化学微专业”以加强数据驱动的精准智能化学教育为目标，通过模块化课程体系和理论结合实践的学习模式，使学生系统了解先进的理论化学算法和并行计算技术，熟知前沿的原位、动态表征新方法，掌握人工智能在指导和执行化学实验方面的应用。并通过对机器化学家等实践平台的使用，深化对“精准+智能”双驱模式的理解，开拓思路，鼓励不同领域的交叉合作，创新智能化学研究范式。
课程设置
“精准智能化学微专业”课程体系包含核心课堂、前沿拓展、及实践活动三大模块。核心课堂针对理论化学、精准表征和智能化学三大方向线上开设；前沿拓展以精准智能化学全国重点实验室的“菁致”品牌系列学术交流活动为依托，为学生提供聆听专家学术报告、了解精准智能化学前沿研究的宝贵机会；实践活动以线下参与联盟内各高校及企业的相关科研工作的形式开展。学习者可根据自身情况及已有基础自行选择完成相关课程。每门课程需布置一定量的线上作业和测验，具体要求以相关课程的教学大纲为准。
1、理论化学方向课程（最低学分修读要求为5学分）
该方向课程涵盖全新的理论化学范式的基本原理及其在解决化学实验研究中关键难题的应用，致力于加深学生对复杂体系化学理论的理解，培养学生掌握和使用高效、精确的理论模拟和计算方法的能力。
课程名称 | 课程内容 | 授课老师 | 学分 | 学时 | 开课学期 |
化学动力学I | 化学动力学基本概念和原理；从量子态层次理解化学反应的发生、发展与产物的量子态和空间分布 | 蒋彬 | 2 | 40 | 秋季学期 |
密度泛函理论与实践 | 介绍基于电子密度泛函理论方法的背景、应用以及研究进展 | 胡伟 | 3 | 80 | 秋季学期 |
量子计算化学 | 介绍量子计算的基础理论、常见量子算法及其在解决化学问题上的应用 | 李震宇 | 3 | 60 | 春季学期 |
计算材料学实验 | 课程内容由理论（20学时）与实验（40学时）两部分组成，理论部分主要介绍量子化学方法（哈特里-福克HF、后哈特里-福克Post_HF和密度泛函理论DFT等方法）和常见的第一性原理计算材料模拟软件等内容，实验部分主要基于密度泛函理论计算，具体包括电子结构、振动特性、化学反应等力热光电磁物理化学性能的上机模拟及计算结果分析 | 吕海峰 | 2 | 60 | 春季学期 |
化学动力学II | 本课程系统介绍化学反应的微观机理，从量子态层次理解化学反应的发生、发展与产物的量子态和空间分布。课程内容主要包括：碰撞与散射、能量与电荷传递和相关实验技术三个方面的基本概念和原理 | （待定） | 2 | 40 | 秋季学期 |
2、精准调控与表征方向课程 （最低学分修读要求为5学分）
该方向课程聚焦对材料的原位、动态表征的新原理和新技术。通过学习，学生将熟知多种高分辨多维表征技术的基础理论和应用，为在未来研究中挑战卡脖子关键技术积累知识储备。
课程名称 | 课程内容 | 授课老师 | 学分 | 学时 | 开课学期 |
时间分辨成像方法及其应用 | 本课程是一门系统介绍时间分辨光学成像基本原理、关键技术及典型应用的专业课程，本课程将包括经典光学成像的发展历程与理论基础，系统讲授时间和空间分辨成像机时的基本原理，着重介绍时间分辨成像、超分辨成像和超快四维透射电子成像等实验技术的基本原理并剖析其在强关联电子体系、能量转换系统和复杂生物结构中的重要应用 | 袁龙 | 2 | 40 | 春季学期 |
谱学理论与方法 | 介绍现代谱学(包括光谱、核磁共振谱、质谱合色谱等)的基本原理、仪器、测量技术、数据采集手段；超快、瞬态光谱研究方法（飞秒泵浦-探测、瞬态光栅、时间分辨偏振、光子回声、二维光谱、时间分辨荧光、荧光上转换等）；以及这些技术在材料、有机及高分子化合物结构表征方面的应用 |
| 3 | 60 | 春季学期 |
材料组织结构/ 表界面表征 | 本课程聚焦于X射线吸收谱（XAS）技术在材料微观结构与表界面特性研究中的应用，系统讲授其在原子尺度精准表征方面的核心理论与实验方法 | 姚涛 | 2 | 40 | 秋季学期 |
3、智能化学方向课程 （最低学分修读要求为5学分）
智能化学方向融合数据智能、智能谱学与材料信息学等前沿领域，旨在培养掌握基础化学知识又具备数据分析、智能建模能力的交叉学科人才，推动新材料研发与化学研究的智能化转变。
课程名称 | 课程内容 | 授课老师 | 学分 | 学时 | 开课学期 |
人工智能原理与算法 | 介绍常用的统计数学工具、大数据处理技术、人工智能程序和方法，初步理解和掌握机器学习算法、人工智能在化学研究中的应用和方法 | 汪炀、周正阳、王鹏焜、王旭 | 3 | 80 | 秋季学期 |
材料信息学与数据库 | 介绍材料信息学的核心方法与实践路径，课程涵盖从材料数据挖掘、机器学习建模到跨尺度分析的全流程技术手段，课程深度整合全球主流开源材料数据库，指导学生高效获取结构化材料数据，并基于真实数据构建AI模型解决材料设计、筛选与优化问题 | 朱濯缨 | 2 | 40 | 秋季学期 |
数据智能驱动的机器化学家探索 | 聚焦“思维智能（AI）× 行动智能（化学机器人/自动化）”在化学与材料科学研究中的深度融合与创新应用：人工智能与物质科学；化学机器人与自动化 | 陈林江 | 2 | 40 | 秋季学期 |
智能谱学与物质科学研究 | 本课程围绕分子与材料的光谱解析与结构反演问题，重点介绍如何借助机器学习手段实现光谱数据的智能建模与分子结构的精准预测。在系统讲解红外、拉曼、核磁共振、紫外-可见吸收、质谱和X射线等常用光谱技术基本原理的基础上，课程深入介绍量子化学、分子动力学与机器学习等多源建模方法 | 胡伟 | 2 | 40 | 秋季学期 |
4、前沿拓展（最高学分修读要求为2学分）
前沿拓展课程可通过线上参加“菁致”品牌系列学术交流活动（如菁致讲坛和菁致青年讲座）开展。
另拟设立“精准智能化学名师讲堂”。聚焦于精准智能化学领域的前沿技术，重点探讨精准化、智能化双驱动模式在化学研究中的发展趋势和前沿研究。将设立约8个前沿报告主题，邀请科大院士，生态联盟各单位的代表人物讲授精准智能化学前沿科学知识，旨在让学生能够深入了解该领域的成果与进步，同时拓展他们的跨学科和国际化视野。
一个学期内参加至少8个学时的学术交流活动，获得1个学分。
5、实践课程（最低学分修读要求为2学分）
产业实践类课程旨在强调理论与实践的结合，旨在培养学习者的实践能力、创新思维、商业敏感度，联合头部企业联合开设，帮助学习者了解、掌握精准智能化学理论知识在实际场景中的应用。选修“精准智能化学微专业”的学生可以通过以下几种方式开展实践课程：
加入重点实验室内某个PI的课题组完成为期两个月的暑期科研实验；
参与重点实验室机器化学家的日常建设、运行与操作；
参与相关企业提供的实践类培训课程或实习类项目。
完成4周的实践工作获得1个学分。
微专业管理
1、录取要求
面向物理、化学、材料、生命等方向的、华东五校（中国科学技术大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、浙江大学）在校、在籍非应届本科生进行自主申请、择优选拔。入选学生应至少有一年大学数、理、化方面的基础课程教育，熟悉计算机操作，有一定统计学基础，并对理论化学新范式、精准表征和智能化学理论知识、实践应用以及学科前沿发展趋势有浓厚兴趣。华东五校的研一或博一学生经导师同意，也可以选修“精准智能化学”微专业的课程。
2、学制及结业要求
学习者须获得至少15个核心课堂、1个前沿拓展、和2个实践活动的学分，共18个学分须在1年半到两年内完成。申请修读精准智能化学课程的期间，无任何未解除的违法违纪处分，以“通过”的成绩结束所修课程并达到修读学分要求后，学习者将被授予由中国科学技术大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、浙江大学共同签章的“精准智能化学微专业”微辅修证书。
3、师资力量
中国科学技术大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、浙江大学等高校相关领域优秀教师，及加盟智能化学家联盟的化学头部高校、科技企业联合授课，确保教学水平和质量。
4、管理机构
“精准智能化学微专业”由精准智能化学全国重点实验室在中国科学技术大学本科生院（教务处）的支持与领导下设立并负责项目日常运营。项目设立咨询委员会、学科建设委员会，确保微专业建设的顺利实施和高质量教学的有效管理。