_计算机在化学中的应用_课程改革和探索

JournalofGansuLianheUniversity(NaturalSciences)Vol.19No.1　Jan2005　　　文章编号:16722691X(2005)0120080202

《计算机在化学中的应用》课程改革和探索

罗华军

(三峡大学化学与生命科学学院,湖北宜昌443002)

摘　要:对《计算机在化学中的应用》课程教学内容和教学方法的改革进行了探索,强调了计算机和化学专业的结合,提出了相关问题和建议.关键词:计算机应用;化学;课程改革中图分类号:O174.5　　　文献标识码:B

　　随着计算机技术的迅猛发展和日益普及,计算机的应用已渗透到各个领域,并且在学校教育中发挥着越来越大的作用,但目前化学专业计算机教育的现状并不容乐观.第16届国际化学教育会议上有学者发言说:“绝大部分学生会玩计算机,但较少教师懂得计算机;大多数学生玩计算机

[1]

干别的事情,却很少用于学习化学.”要改变这

合,能够较好地满足教学的需要.1.2　数据处理和科学绘图软件

主要介绍MicrosoftExcel和Origin6.0.Excel是常见的数据计算、分析和统计软件,其“单变量求

解”“、规划求解”程序包及矩阵求逆和矩阵乘法函数使得解方程和方程组极为方便.Origin6.0为功能强大的数据分析和工程绘图软件,具有外推和内插、微分和积分、快速Fourier变换等多种数学工具,对数据可做线形回归分析、多项式及多重回归分析、最小二乘法非线形拟合等.1.3　化学教育软件

种状况,则必须对化学专业计算机课程内容进行

改革,将计算机知识和化学专业有机结合,使学校教育真正满足学生的需求,适应社会的需要,紧跟时代的步伐.

1　教学内容的调整

《计算机在化学中的应用》在各高校开设较早,但以前主要以讲述数值计算和编程为主.随着现代各种优秀化学软件的出现,势必要对课程内容进行全面的调整.我们将课程分为“应用软件化学”和“多媒体课件制作”两大模块,其中“应用软件化学”模块包括以下内容.1.1　化学绘图软件

主要介绍ChemWindow6.0和ChemSketch5.0等化学分子绘图软件.ChemWindow6.0可对化学分子结构、反应机理、反应流程和实验仪器装置图进行绘制,并且附带有化工设备图库、玻璃仪器图库及化学物质结构式图库,是化学绘图不可多得的有利工具.ChemSketch5.0分为结构模式和画图模式两种界面,除具备化学绘图功能外,还能对分子结构式进行2D优化和3D优化,按系统命名法命名,以及计算分子各种性质等.两种软件相互配

收稿日期:2004207220.

由于本校化学专业学生毕业后的主要工作岗位为中学化学教师,所以特别介绍超级化学助手3.0.该软件为Word界面,是特地为初、高中化学教师设计的集备课、出试卷和办公为一体的实用化学软件.软件带有初、高中化学课本的插图,各年级成套实验仪器装置图,原子结构、功能团基等模板,并且链接有多家优秀化学教育网站,点击后可在线获取各种中学化学教育资源.

“多媒体课件制作”模块则主要介绍Power2Point,Authorware,Photoshop等软件的综合应用,讲

授化学多媒体课件的开发.

2　教学方法的改进

本课程分为理论讲述和上机操作两个环节,各占总学时的一半.理论讲述改变以往传统的“功能介绍”模式,注重“实例教学”,对实际操作过程的描述作到“不离屏幕”、“不离键盘”、“不离鼠标”,将计算机知识和专业内容相结合,将知识讲

作者简介:罗华军(19742),男,湖北武汉人,三峡大学化学与生命科学学院讲师,硕士,主要从事手性化学品的开发和化学化工类计算机课程的教学.

第1期　　　　　　　　　　　　　罗华军《计算机在化学中的应用》:课程改革和探索　　　　　　　　　　　　　81

解和动手操作相结合,起到以点带面、强化应用的作用.例如,利用ChemSketch5.0绘制抗击非典药物利巴韦林的结构式,并将其转变为立体分子模型进行动态演示;利用Excel的“规划求解”功能,用整数规划法配平化学方程式[2]:利用Origin6.0绘制物理化学中的二维相图及结构化学中波函数的三维图形[3];利用超级化学助手3.0编写高中化学教案等等.针对本课程实践性、应用性较强的特点,我们将学时的一半用于上机操作,并通过网络教室对学生遇到的问题进行一对一的指导,使学生在练习中体会,在实践中掌握,在操作中加深印象.

现,深受用人单位好评.

4　问题和建议

由于近几年专业课程课时在不断地压缩,本课程又是专业辅修课,要设置大量的课时来学好上述教学内容是不可能的.因此,除了加强教学内容的针对性外,还要采用启发式、点拨式教学,调动学生的积极性和创造性,让他们在课外将所学知识自主地进行扩充和应用,不断培养专业计算机能力,提高自身水平.另外,好的课程需要好的教材作为依托.目前“多媒体课件制作”模块采用的是方奕文老师编写的《计算机在化学中的应用》(2000年版)一书,而“应用软件化学”模块尚无相应的教材,这就需要相关教师加强交流和合作,共同努力来推动该领域的前进和发展.参考文献:

[1]朱文祥.第十六届国际化学教育大会介绍,大会发言.

3　教学效果的体现三峡大学化学专业自2000年起进行《计算机在化学中的应用》课程改革,并在2002年将开课时间由大学三年级上学期改为二年级下学期,使之能够更好地为专业教学服务.对每届学生进行跟踪调查发现,大部分学生均能较为熟练地使用所学内容处理实验数据,撰写研究报告和毕业论文,并在教育实习中进行多媒体教学.走向工作岗位的毕业生在专业计算机能力方面的特长日益显

西安:全国第六届大学化学教学研讨会,2000.

[2]王志强,姜群英.用计算机整数规划法配平化学反应

方程式[J].化学教育,2002,(2):37238.

[3]张建华,苏育志,宋建华,等.Origing6.0在结构化学教

学中的应用[J].广州化工,2002,30(4):1492151.

ReformandExplorationoftheCourseof

ComputerApplicationstoChemistry

LUOHua2jun

(SchoolofChemistryandLifeScience,ThreeGoryesUniversity,Yichang443002,China)

Abstract:ThispaperintroducesthereformoneducationcontentsandteachingmethodsofthecourseofComputer

ApplicationstoChemistry,emphasizingcombinationbetweencomputerandchemistry,andputtingforwardrelated2

problemsandsuggestions.

Keywords:theapplicationofcomputer;chemistry;teachingreform