張海峰 程彩萍 王彬
摘? 要:通過計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用課程學(xué)習(xí),同學(xué)們能系統(tǒng)地掌握中國知網(wǎng)、Web of Science等數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)檢索, 論文撰寫,以及EndNote文獻(xiàn)管理、ChemSketch和ChemOffice有機(jī)結(jié)構(gòu)繪制、Origin實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等軟件的基本操作,具備基本的科研素養(yǎng)。為使同學(xué)們更好地掌握本門課程,主要在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式上進(jìn)行優(yōu)化。教學(xué)內(nèi)容上將科研融入本科教學(xué),運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際的科研問題。教學(xué)模式上充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)采取線上和線下相結(jié)合的模式,適當(dāng)縮短教師講授時(shí)間,增加學(xué)生上機(jī)練習(xí)時(shí)間,增加課堂翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。這樣可加深學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解,拓展學(xué)生的視野,提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用;本科教學(xué);科研;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)模式
中圖分類號(hào):G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2023)26-0094-04
Abstract: Through the course content of Application of Computer in Chemistry, undergraduate can master the literature search of CNKI and Web of Science databases, thesis writing, as well as the operation of software such as literature management by Endnote, organic structure drawing by ChemSketch and ChemOffice, experimental data graphing by Origin, etc., and have basic scientific research literacy. In order to enable undergraduate mastering the course better, teaching content and teaching mode are optimized. In teaching content, scientific research is integrated into undergraduate teaching, and undergraduate are guided to solve problems by learned knowledge. In teaching mode, network platform is fully used, online and offline combination mode is adopted, teaching time is shorted, practice time is increased, and classroom turnover is introduced. In this way, undergraduate can deepen their understanding of relevant contents, expand their knowledge and improve their ability of research and innovation.
Keywords: Application of Computer in Chemistry; undergraduate teaching; scientific research; teaching content; teaching mode
在我國科研蓬勃發(fā)展的趨勢下,提高本科生的科研水平和創(chuàng)新能力是高等教育面臨的重要機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在本科教育中融入科研的相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生用科研的思維學(xué)習(xí)探究領(lǐng)悟新知識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱,改變被動(dòng)教學(xué)模式,這對(duì)高校優(yōu)秀人才的培養(yǎng)很重要。計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用是一門專業(yè)性很強(qiáng)的課程,是課堂教學(xué)和科研之間的橋梁[1-2]。本課程通過對(duì)文獻(xiàn)檢索與管理、化學(xué)編輯與排版、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理、論文撰寫與演示等知識(shí)的講述,使學(xué)生們能系統(tǒng)地掌握中國知網(wǎng)、Web of Science等數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)檢索, 以及EndNote、ChemSketch、ChemOffice和Origin等軟件的基本操作,具備檢索中英文文獻(xiàn)、繪制有機(jī)分子結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的圖形化處理、完成論文撰寫及匯報(bào)的能力[3-5]。在本科教學(xué)中引入該課程,有助于培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代要求的高素質(zhì)人才,為進(jìn)一步的科研訓(xùn)練打下良好基礎(chǔ)。筆者近些年一直承擔(dān)計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用的教學(xué)工作,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)很喜歡這門課程,但是將其熟練應(yīng)用于科研稍顯不足。結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),為了同學(xué)們能更好地掌握本門課程,需要在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式上做進(jìn)一步的優(yōu)化。
一? 計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用課程特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,所有內(nèi)容均需在電腦甚至聯(lián)網(wǎng)的情況下學(xué)習(xí)。針對(duì)上課環(huán)境的不同,目前該課程的教學(xué)方式主要有以下幾種:①如果課程安排在機(jī)房,一般是教師先講授一部分內(nèi)容,隨后安排學(xué)生上機(jī)練習(xí);②如果課程安排在教室,又分為兩種情況,一種是需要同學(xué)們帶電腦上課,邊講邊練習(xí),一種是講授完所有課程后,集中安排機(jī)房練習(xí)。文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫檢索及軟件學(xué)習(xí)對(duì)實(shí)踐性要求很高,需要一邊學(xué)習(xí)一邊進(jìn)行大量的練習(xí)。如果課程學(xué)習(xí)和軟件操作時(shí)間間隔太久,會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在操作軟件時(shí)忘記之前所學(xué)內(nèi)容。除此之外,EndNote、ChemSketch、ChemOffice和Origin軟件都是英文界面,這增加了軟件學(xué)習(xí)的困難度。針對(duì)上述問題,以計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用課程大綱和培養(yǎng)方案為依據(jù),以提高本科生的科研素養(yǎng)和解決問題的能力為目標(biāo),需對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)改革。本課程教學(xué)改革的核心內(nèi)容分為兩個(gè)部分:教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化和教學(xué)模式優(yōu)化。教學(xué)內(nèi)容上將科研所涉及到的一些知識(shí)融入到課堂教學(xué),學(xué)會(huì)用本課程所學(xué)知識(shí)解決科研中遇到的一些問題[6-8]。教學(xué)模式上重點(diǎn)突出該課程理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的特點(diǎn),充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),優(yōu)化考核方式[9-11]。
二? 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
(一)? 文獻(xiàn)檢索
文獻(xiàn)檢索是科學(xué)決策的依據(jù),是開始新課題的第一步,只有經(jīng)過大量的文獻(xiàn)檢索和閱讀才能對(duì)課題有所理解并提出自己的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。本科生沒有經(jīng)過系統(tǒng)的科研訓(xùn)練,不理解文獻(xiàn)檢索對(duì)科研的重要性,因此在講授本章節(jié)時(shí),可先講述一篇期刊論文發(fā)表所要經(jīng)歷的過程,即查閱大量的文獻(xiàn)、制定實(shí)驗(yàn)方案、開始實(shí)驗(yàn)、獲取并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、論文撰寫、論文投遞修稿及接收。這樣有助于加深學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)檢索的理解并激發(fā)他們的興趣。隨后全面介紹中英文數(shù)據(jù)庫。中文數(shù)據(jù)庫主要學(xué)習(xí)中國期刊全文數(shù)據(jù)庫(中國知網(wǎng),CNKI),再簡單介紹萬方和維普資訊數(shù)據(jù)庫。英文數(shù)據(jù)庫主要介紹科學(xué)引文(Science Citation Index, SCI)、工程索引EI(The Engineering Index, EI)、美國化學(xué)會(huì)(American Chemical Society, ACS)、英國皇家化學(xué)會(huì)(Royal Society Of Chemistry,RSC)、Elsevier Science及Wiley InterScience等數(shù)據(jù)庫。本科生的英語水平和專業(yè)知識(shí)較為欠缺,因此在數(shù)據(jù)庫講解時(shí)應(yīng)由簡入難,即先講中文數(shù)據(jù)庫,再講英文數(shù)據(jù)庫。為了能更精確地檢索目標(biāo)文獻(xiàn),須引導(dǎo)學(xué)生綜合設(shè)定限定條件,如篇名、摘要、關(guān)鍵詞、第一作者、作者單位、文獻(xiàn)來源和發(fā)表時(shí)間等。在講解時(shí)可結(jié)合他們所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行檢索,如有機(jī)無機(jī)分子結(jié)構(gòu)或同學(xué)們感興趣的關(guān)鍵詞等。此外還可以檢索代課教師的論文、學(xué)校主流研究方向及國內(nèi)外的一些研究熱點(diǎn)。檢索出文獻(xiàn)后,為同學(xué)們展示如何分析這些文獻(xiàn),如按主題、學(xué)科、發(fā)表年度、文獻(xiàn)類型、文獻(xiàn)來源、作者和機(jī)構(gòu)等。經(jīng)過此分析,同學(xué)們就可以了解課題研究的熱度是逐年上升還是下降,哪些科研機(jī)構(gòu)或高校在做此類研究,哪些作者研究的較為系統(tǒng)全面,哪些期刊偏向于接受此類研究的論文等。講完文獻(xiàn)檢索及分析后,再為同學(xué)們講解文獻(xiàn)的收錄情況,如科學(xué)引文SCI收錄(根據(jù)中科院分區(qū),又細(xì)分為一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)和四區(qū))、社會(huì)科學(xué)引文SSCI收錄、工程索引EI收錄、中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫CSCD收錄、中國社會(huì)科學(xué)引文CSSCI收錄、北大核心收錄、南大核心收錄和科技核心收錄等。最后為同學(xué)們講解出版物檢索,在此可了解期刊的主辦單位、出版周期、影響因子和數(shù)據(jù)庫收錄等基本信息。每講解完一部分內(nèi)容后,安排學(xué)生上機(jī)練習(xí)。文獻(xiàn)檢索拓展了學(xué)生的知識(shí)面、加深了同學(xué)們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,可將枯燥的理論學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系在一起,有利于同學(xué)們自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
(二)? 文獻(xiàn)管理
文獻(xiàn)檢索和文獻(xiàn)管理緊密關(guān)聯(lián),在開始一項(xiàng)新課題時(shí)會(huì)涉及到大量的文獻(xiàn)查閱,如何高效管理分析文獻(xiàn)對(duì)課題的展開非常重要。同學(xué)們?cè)跊]有接觸文獻(xiàn)管理軟件之前,大多是將文獻(xiàn)放在一個(gè)或多個(gè)文件夾中,這種方法的缺點(diǎn)是當(dāng)文獻(xiàn)數(shù)量較多時(shí),較難快速精確地找到目標(biāo)文獻(xiàn)。除此之外,在撰寫論文時(shí)涉及到文獻(xiàn)的插入和文獻(xiàn)格式的編排,如果是手動(dòng)錄入將會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間且容易出錯(cuò),而文獻(xiàn)管理軟件可快速插入文獻(xiàn)和設(shè)定文獻(xiàn)格式。EndNote是Thomson Reuters公司開發(fā)的集文獻(xiàn)管理、分析和使用的軟件,是目前最常用的一款文獻(xiàn)管理軟件。為了同學(xué)們能更好地掌握和應(yīng)用EndNote軟件,在安裝好軟件以后,需對(duì)軟件的界面做一定的調(diào)整,如在群組列表中創(chuàng)建同級(jí)目錄和子目錄,并重新命名,調(diào)整文獻(xiàn)列表的標(biāo)簽欄顯示內(nèi)容和位置,調(diào)整預(yù)覽面板置于界面底部等。EndNote數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)錄入主要有4種方式:手工錄入、聯(lián)網(wǎng)直接檢索、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫下載導(dǎo)入和PDF文件導(dǎo)入。在建立本地?cái)?shù)據(jù)時(shí),可先讓同學(xué)們?cè)谥袊W(wǎng)和Web of Science上檢索自己感興趣或指定關(guān)鍵詞的文獻(xiàn),隨后下載導(dǎo)入文獻(xiàn)建立本地?cái)?shù)據(jù)庫。本地?cái)?shù)據(jù)庫建立好后,接著為同學(xué)們展示如何分析文獻(xiàn),如按出版年、按收錄期刊、按引用次數(shù)、按標(biāo)題或按作者排序等。最后為同學(xué)們展示如何在本地?cái)?shù)據(jù)庫中查找目標(biāo)文獻(xiàn),以及為目標(biāo)文獻(xiàn)加入PDF附件。EndNote在安裝時(shí)會(huì)自動(dòng)在word中添加插件,在撰寫論文時(shí)可隨時(shí)將EndNote中的文獻(xiàn)插入到word中,并根據(jù)期刊要求選擇完全相同或相近的參考文獻(xiàn)格式。為了同學(xué)們能更好地掌握EndNote軟件,在講解此處內(nèi)容時(shí),可復(fù)制一段本校本專業(yè)的畢業(yè)論文,再為同學(xué)講授如何在word中插入文獻(xiàn)和編輯文獻(xiàn)格式。
(三)? 有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)的繪制
有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)在化學(xué)化工專業(yè)同學(xué)們的日常學(xué)習(xí)中經(jīng)常會(huì)涉及到,如有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),有機(jī)化學(xué)文獻(xiàn)的閱讀以及畢業(yè)論文的撰寫等。因此有機(jī)結(jié)構(gòu)繪制是這類同學(xué)們必須要掌握的知識(shí)點(diǎn)。目前常用的繪制軟件有ChemSketch和ChemOffice,其中ChemSketch更適合有機(jī)結(jié)構(gòu)繪制的初學(xué)者,在繪制有機(jī)反應(yīng)裝置圖方面有一定的特色,ChemOffice的功能非常強(qiáng)大,尤其是化學(xué)結(jié)構(gòu)的3D視圖對(duì)同學(xué)們理解二維有機(jī)結(jié)構(gòu)的三維構(gòu)型非常重要。筆者所選的李謙編寫的《計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工的應(yīng)用》課本中只有ChemSketch軟件,沒有ChemOffice軟件,因?yàn)樵谥v授該內(nèi)容時(shí),筆者先講述了ChemSketch軟件,隨后又補(bǔ)充了ChemOffice軟件。這兩款軟件界面都為純英文,且界面上的功能鍵很多,同學(xué)們?cè)趧傞_始接觸時(shí),會(huì)有一種本能的排斥感。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和興趣,在具體的授課過程中,先引導(dǎo)同學(xué)們思考課本中的有機(jī)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)裝置圖是如何得來的,以及文獻(xiàn)中的化學(xué)結(jié)構(gòu)是如何編輯的,隨后再講授軟件的界面和功能鍵。對(duì)于ChemSketch軟件,主要學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)模式和繪圖模式。結(jié)構(gòu)模式用于繪制各種化學(xué)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)式,并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行命名和性質(zhì)預(yù)測等。繪圖模式主要用于繪制反應(yīng)裝置圖,以及為分子結(jié)構(gòu)添加圖形和注釋等。對(duì)于ChemOffice軟件,主要有3個(gè)模塊,分別為ChemDraw(化學(xué)結(jié)構(gòu)繪制和分析模塊)、Chem3D(分子模型及仿真模塊)和ChemFinder(化學(xué)信息搜索整合系統(tǒng))。結(jié)合本科生所學(xué)知識(shí)及需求的特點(diǎn),對(duì)于ChemOffice軟件,筆者主要講述了ChemDraw和Chem3D。在用ChemDraw繪制有機(jī)結(jié)構(gòu)時(shí),主要繪制了化學(xué)反應(yīng)方程式、中間體結(jié)構(gòu)、復(fù)雜環(huán)結(jié)構(gòu)、Fischer葡萄糖結(jié)構(gòu)、透視結(jié)構(gòu)、Newman結(jié)構(gòu)、立體結(jié)構(gòu)、苯環(huán)軌道結(jié)構(gòu)和二茂鐵結(jié)構(gòu)等。在講解Chem3D時(shí),將繪制好的二維結(jié)構(gòu)復(fù)制到Chem3D軟件中顯示其三維構(gòu)型,拖動(dòng)鼠標(biāo)為同學(xué)們充分展示結(jié)構(gòu)的空間構(gòu)型。隨后為同學(xué)們展示如何計(jì)算原子鍵長、鍵角、標(biāo)記原子等,最后嘗試著讓同學(xué)們用ChemOffice軟件繪制學(xué)術(shù)海報(bào)。當(dāng)兩款軟件都學(xué)會(huì)后,從同學(xué)們所學(xué)過的課本中選出部分具有代表性的結(jié)構(gòu)進(jìn)行練習(xí),然后找一些本校教師發(fā)表的論文中的結(jié)構(gòu)讓同學(xué)們進(jìn)行練習(xí)。
(四)? 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖形化
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖形化是顯示和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要工具。熟練掌握計(jì)算機(jī)圖表繪制和數(shù)據(jù)分析是每一個(gè)從事科學(xué)研究人員的必備技能。Origin軟件因其功能強(qiáng)大、操作簡單、兼容性好,成為化學(xué)從業(yè)者首選的數(shù)據(jù)分析軟件。化學(xué)化工專業(yè)的本科生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)獲得大量的數(shù)據(jù),如果涉及到數(shù)據(jù)繪圖,大多采用坐標(biāo)紙手動(dòng)繪制或Excel繪制。手動(dòng)繪制適用于數(shù)據(jù)較少的圖形,且繪制出來的圖形精度較差。Excel適合簡單圖形的繪制,復(fù)雜圖形的繪制就需要用到更為專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件,如Origin。Origin軟件的學(xué)習(xí)難度較大,為了吸引同學(xué)們的注意力,可將筆者自己繪制好的數(shù)據(jù)圖展示給同學(xué)們,如單層二維圖形、多層二維圖形、三維圖形等,再有就是為同學(xué)們展示常用到的線性擬合數(shù)據(jù)圖、柱狀圖和餅狀圖等。當(dāng)同學(xué)們了解了Origin的作用后,再講授軟件的界面和常用的功能鍵。Origin界面上有兩個(gè)主要的窗口,工作簿窗口主要用于數(shù)據(jù)錄入,圖形窗口用于顯示和存儲(chǔ)繪制的圖形。Origin的數(shù)據(jù)錄入主要有手工輸入,剪貼板傳送和數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入。在繪制二維圖形時(shí),根據(jù)軟件自帶的數(shù)據(jù),可繪制雙Y軸、垂直兩欄、水平兩欄、雙X雙Y軸、曲線堆積和質(zhì)譜等圖形。初始圖形繪制好后,需對(duì)圖形做進(jìn)一步的調(diào)整和修飾使其更加美觀,如設(shè)置線的連接方式、線型、線寬和顏色,設(shè)置符號(hào)的樣式、大小和顏色,調(diào)整橫縱坐標(biāo)軸顯示范圍及是否顯示坐標(biāo)軸等。每講完一部分內(nèi)容后,安排上機(jī)練習(xí)。在軟件學(xué)習(xí)中,還可以讓同學(xué)們用Origin處理之前獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如繪制物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的步冷曲線,繪制儀器分析實(shí)驗(yàn)中的紅外紫外圖,繪制分光光度計(jì)實(shí)驗(yàn)中的工作曲線等,這樣Origin軟件學(xué)習(xí)就能和實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系起來,提高了同學(xué)們的成就感和滿足感。為了進(jìn)一步強(qiáng)化同學(xué)們對(duì)Origin軟件的應(yīng)用,還可從期刊論文中摘取一部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行練習(xí)。在講這部分內(nèi)容時(shí),要強(qiáng)調(diào)同學(xué)們須尊重原始數(shù)據(jù),不得隨意更改數(shù)據(jù)。
(五)? 科技論文寫作
科技論文是作者對(duì)所從事的研究進(jìn)行的集假說、數(shù)據(jù)和結(jié)論為一體的概括性論述。撰寫科技論文是對(duì)研究工作的整理、總結(jié)和精煉,是科技工作者的必備技能。本科生在畢業(yè)時(shí)都要完成畢業(yè)論文的撰寫,因此科技論文的相關(guān)知識(shí)和寫作方法是非常實(shí)用的。科技論文撰寫和本課程前面所學(xué)的文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)管理、有機(jī)結(jié)構(gòu)繪制及數(shù)據(jù)的圖形化處理是緊密關(guān)聯(lián)的,有了前面知識(shí)的鋪墊,才能開始論文的寫作。在講授本章內(nèi)容時(shí),可先下載幾篇中英文期刊論文和碩博本科學(xué)位論文,結(jié)合實(shí)例講解期刊論文和學(xué)位論文的主要構(gòu)成部分和撰寫方法。筆者授課時(shí)結(jié)合自己寫論文時(shí)的一些感悟,可使學(xué)生對(duì)論文寫作有更全方位的理解,如論文題目的擬定、摘要的提煉、引言部分的背景介紹和問題的提出、實(shí)驗(yàn)方法材料、討論部分的數(shù)據(jù)分析和挖掘、結(jié)論部分的總結(jié)、參考文獻(xiàn)的插入和編輯等。同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)科技論文的科學(xué)性、創(chuàng)造性、邏輯性、有效性和學(xué)術(shù)性等特點(diǎn),絕不可出現(xiàn)論文抄襲和數(shù)據(jù)造假等學(xué)術(shù)不端行為。
三? 教學(xué)模式優(yōu)化
計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用課程所涉及的內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)很廣泛,最明顯的特點(diǎn)是需用電腦聯(lián)網(wǎng)檢索和軟件實(shí)踐操作。以往的教學(xué)模式是以教師講解和操作演示為主,隨后安排學(xué)生進(jìn)行練習(xí)。這種教學(xué)方式的缺點(diǎn)是當(dāng)例題講得較多時(shí),同學(xué)們上機(jī)操作時(shí)間就相對(duì)較少,這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生不能及時(shí)掌握和鞏固所學(xué)內(nèi)容。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為需適當(dāng)減少課堂教學(xué)時(shí)間,增加學(xué)生上機(jī)操作時(shí)間,其他未在課堂中講解的例題可放在線上教學(xué)平臺(tái)供學(xué)生參考學(xué)習(xí)。為了課堂教學(xué)和上機(jī)練習(xí)更具有連貫性,該課程要安排在機(jī)房或者要求學(xué)生攜帶筆記本電腦。教師在課堂中講解一部分內(nèi)容后,要求學(xué)生立馬進(jìn)行實(shí)踐操作,這樣有問題就可實(shí)時(shí)溝通。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,可適當(dāng)增加課堂反轉(zhuǎn)環(huán)節(jié),讓同學(xué)們分組選出各自的代表上臺(tái)操作軟件并講解給其他同學(xué)。身份互換有利于學(xué)生集中注意力,提高學(xué)生對(duì)課程的重視程度[12]。充分利用現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)資源和實(shí)時(shí)通訊工具,如在教學(xué)中運(yùn)用學(xué)習(xí)通上傳相關(guān)教學(xué)課件和視頻,學(xué)生可隨時(shí)在線或下載學(xué)習(xí),建立QQ群或微信群,同學(xué)們可隨時(shí)提出問題,老師和同學(xué)均可答疑,方便老師與學(xué)生,學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)交流。
四? 課程考核
以培養(yǎng)創(chuàng)新性人才和提升學(xué)生的科研素質(zhì)為教學(xué)目標(biāo),需要對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)??己瞬粏渭兪侵R(shí)考核,更要全面考核學(xué)生對(duì)所學(xué)軟件的掌握情況及實(shí)際解決科研中遇到問題的能力。本門課程是理論和實(shí)踐結(jié)合非常緊密的一門課程,采用常規(guī)的閉卷考試方式不能很好地反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。為此改革考核方式為總成績=平時(shí)成績(40%)+課程論文(60%)。平時(shí)成績包含了考勤、作業(yè)和階段性測驗(yàn),可督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí),課程論文可綜合反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。
五? 結(jié)束語
計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用課程是本科教學(xué)和科研素質(zhì)培養(yǎng)之間的橋梁,通過課程內(nèi)容的學(xué)習(xí),能夠幫助同學(xué)們解決科研中遇到的諸多問題,如文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)管理、有機(jī)結(jié)構(gòu)繪制、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖形化處理、論文撰寫以及科研成果的展示等。將科研融入本科教學(xué),極大地激發(fā)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱忱,拓展了知識(shí)面,豐富了學(xué)習(xí)的方式方法,有利于高校優(yōu)秀人才的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1] 王小艷,唐銘遠(yuǎn),王子健.計(jì)算機(jī)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用研究[J].化工管理,2020(2):17-18.
[2] 陳義磊,陶海燕.《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》課程的教學(xué)改革與探索[J].廣州化工,2019,47(16):187-189.
[3] 梁劍鋒,李亞,梁燕妮,等.《計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容與模式初探[J].廣東化工,2020,47(5):231-232.
[4] 謝波,劉楊,王曼麗.淺談西南地區(qū)師范類院?!队?jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》課程教學(xué)[J].廣東化工,2019,46(2):222-223.
[5] 崔超華.將科研融入本科生教學(xué),提高本科教學(xué)質(zhì)量——以《計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》課程為例[J].教育現(xiàn)代化,2019,6(57):167-169.
[6] 陳祥軍.高校教師科研成果融入本科教學(xué)的方法探索[J].教育教學(xué)論壇,2019(50):195-196.
[7] 沈劍敏.生物化學(xué)科研創(chuàng)新成果融入本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2021,40(1):208-211.
[8] 雍媛,謝佳妮.淺談西南民族大學(xué)本科材料化學(xué)課程融入科研的教學(xué)與改革[J].廣州化工,2022,50(2):113-115.
[9] 葛華才,左榮紅.《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》課程的教學(xué)改革初探[J].廣州化工,2019,47(21):133-135.
[10] 高道偉,牟宗剛,陳國柱,等.《計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》課程教學(xué)探究[J].廣州化工,2018,46(15):155-156.
[11] 徐楊書函,董強(qiáng),高大明,等.“計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用”課程教學(xué)探討[J].安徽化工,2021,47(3):145-146.
[12] 劉公園.項(xiàng)目式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在化學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課程中的應(yīng)用研究[J].廣東化工,2020,47(11):235-237.
基金項(xiàng)目:山西省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“以《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》為例將科研融入本科教學(xué)的研究”(GH-21330)
第一作者簡介:張海峰(1986-),女,漢族,山西朔州人,博士,副教授。研究方向?yàn)榛瘜W(xué)理論計(jì)算。