王沖

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系,天津300402）

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)信息化程序的增加，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用與生產(chǎn)生活的各個(gè)方便，在教學(xué)領(lǐng)域也越來(lái)越多的用到了計(jì)算機(jī)技術(shù)。信息化教學(xué)也被各個(gè)院校當(dāng)做重點(diǎn)工作展開。因此隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與教學(xué)越來(lái)越緊密，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用是提高化學(xué)教學(xué)有效手段[1]。

1　傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)

高職院校的化學(xué)專業(yè)受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，在教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段、師資力量和實(shí)驗(yàn)環(huán)境等受到限制，在思想觀念、考核模式、教學(xué)模式等方面存在較多問(wèn)題。經(jīng)典的化學(xué)教學(xué)模式為：學(xué)生課前預(yù)習(xí)-教師課堂講解-學(xué)生做實(shí)驗(yàn)-學(xué)生提交報(bào)告。在這種經(jīng)典的模式下，學(xué)生只能完成老師講過(guò)部分實(shí)驗(yàn)，按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作處理，學(xué)生完全處理被動(dòng)的學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)不起來(lái)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達(dá)不到提高學(xué)生創(chuàng)新性的目標(biāo)，同樣所學(xué)到的知識(shí)也較易忘記，教學(xué)效果比較一般[4～7]。同時(shí)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)自身具有比較危險(xiǎn)的特點(diǎn)，教師會(huì)將大部分時(shí)間強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，一旦有誤，不僅會(huì)產(chǎn)生事故甚至?xí)：W(xué)生的生命健康。因?yàn)橛捎诨瘜W(xué)教學(xué)以上的特點(diǎn)，有必要將計(jì)算機(jī)的技術(shù)引入到傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中來(lái)。

2　計(jì)算機(jī)與化學(xué)教學(xué)結(jié)合方法

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)特殊的認(rèn)知活動(dòng)，教學(xué)的目的是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中更好的掌握知識(shí)，提高學(xué)生的認(rèn)知和操作能力。為了使學(xué)生更直觀更方便地認(rèn)知，可以使用ACD/Chemsketch軟件，此軟件是公開免費(fèi)的，可以方便地繪制立體的化學(xué)圖形，化學(xué)元素等，具有各種各樣的化學(xué)符號(hào)，其本身具有強(qiáng)大的繪圖功能。繪制完成后亦可以選擇3DViewer模式進(jìn)行立體優(yōu)化，可以更為直觀地顯示化學(xué)元素的立體結(jié)構(gòu)。另外一個(gè)較為方便的化學(xué)圖片和文字的編輯軟件是ChemWindow，這款軟件能夠方便地繪制化學(xué)實(shí)驗(yàn)流程圖，化學(xué)圖形，多種實(shí)驗(yàn)裝置等。此外還有 ChemoOffice、ChemDraw、Chem-Finder和Chem3D等多款實(shí)用方便的化學(xué)專業(yè)應(yīng)用軟件[8～14]。Chem3D具有三種計(jì)算方法，分別是Gaussian、MM2和MOPAC等三種方法，適用于不同的分子種類，學(xué)生需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)和資料類型來(lái)選擇最適合的計(jì)算方法。MM2模式能夠?qū)Ψ肿舆M(jìn)行力學(xué)模擬，Chem3D模式可以對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，MOPAC模式能夠在計(jì)算過(guò)程中對(duì)液態(tài)能量進(jìn)行優(yōu)化。Chem Draw軟件能夠計(jì)算并分析化合物的參數(shù)，其中涵蓋了分子量、分子式、質(zhì)荷比和摩爾質(zhì)量等參數(shù)。感興趣的讀者可以從官網(wǎng)下載相應(yīng)的軟件，安裝學(xué)習(xí)。在數(shù)據(jù)處理方面有數(shù)據(jù)處理軟件Origin，它包含多種數(shù)學(xué)函數(shù)計(jì)算庫(kù)，內(nèi)置了信號(hào)處理、統(tǒng)計(jì)學(xué)、峰值分析和曲線擬合等數(shù)據(jù)分析工具。由于其可以處理C程序并兼具計(jì)算和畫圖等多種功能，較適合應(yīng)用于科研數(shù)據(jù)處理和高等教育教學(xué)數(shù)據(jù)處理分析。

在教學(xué)過(guò)程中，老師可以進(jìn)行三維動(dòng)畫演示，真實(shí)模擬實(shí)驗(yàn)操作的每一個(gè)步驟，使學(xué)生學(xué)起來(lái)更加生動(dòng)，利用多媒體課件導(dǎo)入引入實(shí)驗(yàn)，在借助實(shí)驗(yàn)演示探究規(guī)律，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)仿真軟件模擬再現(xiàn)，可以播放動(dòng)畫和視頻，強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)知，反復(fù)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，再通過(guò)班級(jí)微信公眾號(hào)的信息發(fā)布，進(jìn)行師生互動(dòng)和協(xié)作交流，形成概念并總結(jié)規(guī)律，最后利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行知識(shí)的遷移，意義的重構(gòu)，使學(xué)生大學(xué)融會(huì)貫通，舉一反三的效果，并拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和思維模式。在老師教學(xué)過(guò)程中，教師首先高屋建瓴的引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系，借助仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和仿真化學(xué)軟件等讓學(xué)生熟悉操作并達(dá)到了鞏固知識(shí)的目的，利用網(wǎng)上互動(dòng)平臺(tái)共享網(wǎng)絡(luò)資源，使學(xué)生可以合作學(xué)習(xí)，互幫互助，并且對(duì)知識(shí)進(jìn)行深化，利用在線飯反饋系統(tǒng)和互動(dòng)平臺(tái)，可以進(jìn)行自我學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)和小組學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，是加深記憶強(qiáng)化記憶的階段，最后進(jìn)行師生互動(dòng)，交流分享并拓展應(yīng)用。

3　結(jié)論

具有實(shí)用價(jià)值的信息化手段和計(jì)算機(jī)軟件還有很多，由于篇幅的限制本文不再一一列舉，熟練掌握計(jì)算機(jī)軟件可以解決學(xué)習(xí)和生產(chǎn)生活中的多種問(wèn)題，因此更加明白計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于化學(xué)教學(xué)和研究來(lái)說(shuō)是重要的手段，因此需要不斷豐富和深入研究計(jì)算機(jī)技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的就深度和更好的結(jié)合。隨著社會(huì)生產(chǎn)生活的高度信息化，利用好計(jì)算機(jī)這一利器有利于化學(xué)這一傳統(tǒng)的學(xué)科煥發(fā)出新的生命力，也是開展化學(xué)教學(xué)與生產(chǎn)應(yīng)用的嶄新方式。本文給出了多種計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)中的方法，但是仍需處理好傳統(tǒng)教學(xué)和信息化收的教學(xué)的結(jié)合，如何更好更有效的結(jié)合仍是日后研究的方向和重點(diǎn)。

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