计算机与化学教学如何有效结合

王冲

（天津渤海职业技术学院信息工程系,天津300402）

随着互联网技术的飞速发展，社会信息化程序的增加，计算机技术应用与生产生活的各个方便，在教学领域也越来越多的用到了计算机技术。信息化教学也被各个院校当做重点工作展开。因此随着计算机技术与教学越来越紧密，通过计算机技术的运用是提高化学教学有效手段[1]。

1　传统化学教学的特点

高职院校的化学专业受到传统教学模式的影响，在教学模式、教学方法、教学手段、师资力量和实验环境等受到限制，在思想观念、考核模式、教学模式等方面存在较多问题。经典的化学教学模式为：学生课前预习-教师课堂讲解-学生做实验-学生提交报告。在这种经典的模式下，学生只能完成老师讲过部分实验，按照实验步骤进行操作处理，学生完全处理被动的学习，调动不起来学生的学习积极性，达不到提高学生创新性的目标，同样所学到的知识也较易忘记，教学效果比较一般[4～7]。同时，化学实验自身具有比较危险的特点，教师会将大部分时间强调实验的注意事项，一旦有误，不仅会产生事故甚至会危害学生的生命健康。因为由于化学教学以上的特点，有必要将计算机的技术引入到传统的化学教学中来。

2　计算机与化学教学结合方法

化学实验是一项特殊的认知活动，教学的目的是让学生在实验的过程中更好的掌握知识，提高学生的认知和操作能力。为了使学生更直观更方便地认知，可以使用ACD/Chemsketch软件，此软件是公开免费的，可以方便地绘制立体的化学图形，化学元素等，具有各种各样的化学符号，其本身具有强大的绘图功能。绘制完成后亦可以选择3DViewer模式进行立体优化，可以更为直观地显示化学元素的立体结构。另外一个较为方便的化学图片和文字的编辑软件是ChemWindow，这款软件能够方便地绘制化学实验流程图，化学图形，多种实验装置等。此外还有 ChemoOffice、ChemDraw、Chem-Finder和Chem3D等多款实用方便的化学专业应用软件[8～14]。Chem3D具有三种计算方法，分别是Gaussian、MM2和MOPAC等三种方法，适用于不同的分子种类，学生需要根据实验参数和资料类型来选择最适合的计算方法。MM2模式能够对分子进行力学模拟，Chem3D模式可以对分子结构进行优化，MOPAC模式能够在计算过程中对液态能量进行优化。Chem Draw软件能够计算并分析化合物的参数，其中涵盖了分子量、分子式、质荷比和摩尔质量等参数。感兴趣的读者可以从官网下载相应的软件，安装学习。在数据处理方面有数据处理软件Origin，它包含多种数学函数计算库，内置了信号处理、统计学、峰值分析和曲线拟合等数据分析工具。由于其可以处理C程序并兼具计算和画图等多种功能，较适合应用于科研数据处理和高等教育教学数据处理分析。

在教学过程中，老师可以进行三维动画演示，真实模拟实验操作的每一个步骤，使学生学起来更加生动，利用多媒体课件导入引入实验，在借助实验演示探究规律，让学生观察实验现象，通过仿真软件模拟再现，可以播放动画和视频，强化学生的认知，反复强调重点，再通过班级微信公众号的信息发布，进行师生互动和协作交流，形成概念并总结规律，最后利用网络资源进行知识的迁移，意义的重构，使学生大学融会贯通，举一反三的效果，并拓展学生的学习思路和思维模式。在老师教学过程中，教师首先高屋建瓴的引导学生构建知识体系，借助仿真化学实验室和仿真化学软件等让学生熟悉操作并达到了巩固知识的目的，利用网上互动平台共享网络资源，使学生可以合作学习，互帮互助，并且对知识进行深化，利用在线饭反馈系统和互动平台，可以进行自我学习评价和小组学习评价，是加深记忆强化记忆的阶段，最后进行师生互动，交流分享并拓展应用。

3　结论

具有实用价值的信息化手段和计算机软件还有很多，由于篇幅的限制本文不再一一列举，熟练掌握计算机软件可以解决学习和生产生活中的多种问题，因此更加明白计算机技术对于化学教学和研究来说是重要的手段，因此需要不断丰富和深入研究计算机技术与化学教学的就深度和更好的结合。随着社会生产生活的高度信息化，利用好计算机这一利器有利于化学这一传统的学科焕发出新的生命力，也是开展化学教学与生产应用的崭新方式。本文给出了多种计算机技术应用于化学教学中的方法，但是仍需处理好传统教学和信息化收的教学的结合，如何更好更有效的结合仍是日后研究的方向和重点。

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