計算機在化學化工中的應用精選(九篇)

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第1篇：計算機在化學化工中的應用范文

關鍵詞：教學；模式；學生；學習

中圖分類號：TP3-4 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 13-0000-01

"Course of Engineering Tasks" Application Research in the Vocational"Computer Culture"Teaching

Yao Xu,Yu Yue,Yu Shuang

(Institute of Qiqihar,Qiqihar161005,China)

Abstract:"Computer Culture"course is offered by a vocational college in public basic course.It's teaching goal is to nurture students to become able in their own area of expertise,skilled use of modern management of complex computer talents.

Keywords:Teaching;Mode;Students;Learning

一、目前《計算機文化基礎》課程在教學中存在的問題

一方面，學生學習的起點不一，需求不同。由于計算機、網絡普及程度的提升，高校不再是計算機教育的起點。一些中小學已開設了計算機課程，由于各地區經濟發展的不平衡和教學設施設備的差異，造成了高職院校新生入學的計算機水平參差不齊。

另一方面，教學模式陳舊，學生學習個性無法發揮。計算機教學分為理論和實驗兩部分。理論課上采用“計算機+大屏幕”的形式，教師講解的內容多、進程快，課堂50分鐘幾乎全都交給了老師，學生完全成了知識的被動接受者。實驗課多是“驗證性”實驗，而不是“創造性”實驗，很少有鼓勵、刺激學生創造性、開發性的實驗內容。因此我們在教學中提出了“工程任務課程化”的教學模式，并且把它應用到《計算機文化基礎課》的教學中。

二、“工程任務課程化”教學模式的內涵

“工程任務課程化”是一種教和學的模式，是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。它把學生融入有意義的任務完成的過程中，讓學生積極地學習、自主地進行知識的建構，從而獲得理解和解決實際問題或任務的知識與技能。

（一）“工程任務課程化”教學應滿足的條件。1.具有一個輪廓清晰的工程任務說明，工作成果具有一定的應用價值，學生通過項目遇到和學到課程的核心概念。2.學生有獨立進行計劃工作的機會，在一定的時間范圍內可以自行組織、安排自己的學習行為，并且能夠自己克服處理在工作中出現的困難和問題。3.“具有一定的難度，不僅是已有知識、技能的應用，而且還要求學生運用已有知識，在一定范圍內學習新的知識技能，解決過去從未遇到過的實際問題”。4.與企業實際生產過程或商業經營行動有直接關系。5.學習結束時，師生共同對工程任務成果進行評價。

“工程任務課程化”教學與傳統的教學相比，區別主要體現在三個中心的轉變，即由“以教師為中心（主體），以課程為中心，以課堂為中心”轉變為“以學生為中心（主體），以項目活動為中心，以實踐、探究為中心”。所以，在進行教學活動的時候，學生是認知的主體，是知識意義的主動建構者。工程任務課程化教學突破了傳統的教學模式，即通過解決學生身邊或未來職業崗位上的一些實際問題來實現學生對知識的掌握，大大提高了學生學習的積極性和主動性，使課堂教學的質量和效益得到更大幅度的提高。

（二）實施策略。在“工程任務課程化”教學中，教師和學生都面臨一個全新的角色。在這里學生要成為學習活動的主體，在學習過程中不斷的靠自己發現問題、解決問題、建構知識。教師的職責是越來越少地傳授知識，越來越多地激勵思考，越來越成為一位顧問、一位交換意見的參加者，要像學生一樣投入到學習活動中去。在實施項目教學過程中，教師的任務是先診斷出學生的學習需求，然后向學生提供他們所需的幫助。教師采取的應是一種友好、建設性的態度和行為，既不能過多地干預學生思考的過程和結果，又不能對學生的困難和疑問袖手旁觀。

（三）實施步驟。整個項目教學的過程可以分為以下六個步驟：1.確定項目，小組分工。2.選擇主題，制定計劃；這兩個階段為準備階段。3.自主協作，收集資料。4.分析資料，共享資源。5.活動探究，作品制作；這三個階段為實施階段。6.成果交流，活動評價。此階段為評價階段。

三、“工程任務課程化”教學模式在《計算機文化基礎》課程中運用的優勢

“工程任務課程化”教學在高職《計算機文化基礎》教學中實踐，突破了傳統的課堂教學范式，實現了以“教”為中心，向以“學”為中心的轉化，體現了學校與企業教育的融合，實現了學生專業能力和職業能力的綜合培養。

（一）提高了學生利用計算機解決問題的能力。對于實踐性較強的《計算機文化基礎》課程來說，運用“工程任務課程化”教學，提高了學生綜合應用計算機知識解決實際問題的意識和能力。工程任務結束時，他們不僅學會了新知識，更重要的是培養了他們獲取信息的能力、思考能力和處理信息的能力。

（二）提高了學生自主、協作學習的能力。計算機課程實踐性、應用性強，但是深奧難懂的理論較少。這為學生自主學習和協作學習提供了可能。在工程任務實施的過程中，由學生小組討論并制定完成項目的個體實施方案，學生自主決定用何種策略、何種方式、何種方法。教師的作用主要以組織、指導的方式去幫助學生，至于學習的步調、方式等則由學生自主決定，學生真正成為了學習的主體。另外，在小組學習過程中，每一位學生不僅要了解自己的狀況，也要了解他人的信息，并及時地與他人進行溝通。可以使不同程度的同學在互助學習的過程中從不同的角度共同得到提高，體會成就感。這對學生學習能力以及團隊精神的培養大有益處。同時也讓他們畢業后走上工作崗位，能夠與他人愉快合作、順暢溝通。

（三）提高了學生探索創造的能力。計算機課程具有較強的發展性和創新性。通過開展工程任務，學生可以解決復雜的問題。通過對問題的多角度考察、多途徑探討，有效地訓練了思維的發散性、創造性。同時，學生還要不斷地優化工程任務解決方案，在這樣一個觀察、思考、探索的過程中，學生的分析問題、獨立思考習慣不但得以培養，更養成了探索性和創造性解決問題的好習慣。

（四）提高了學生高層次的思維能力。在教學中，學生圍繞著自己感興趣的主題展開研究，需要他們去應用分析、綜合、評價知識。在學生解決問題的過程中抽象專業知識的能力、解決問題的策略及學習策略會大為提高，同時也就發展了學生的高層次思維能力。

（五）提高了學生的職業、就業能力。由于在教學中，工程任務的主要內容是真實的工作崗位上所遇到的實際問題，所以它能夠將學生學到的學科知識與社會工作緊密聯系起來，充分實現“工學結合，深度融合”的教學目標。因此，“工程任務課程化”教學模式也是一種幫助學生適應未來職業要求的教學模式。

（六）促進了專業知識的學習。將《計算機文化基礎》課程與專業課相結合，讓學生去完成與專業相關的任務，這不僅提高了計算機知識和技能的水平，而且對專業知識進行了學習和深化。同時，為專業后續課程的學習打下了基礎。

參考文獻：

[1]姜大源.當代德國職業教育主流教學思想研究[M].北京:清華大學出版社,2008

第2篇：計算機在化學化工中的應用范文

(1)課程的綜合性特點。

《計算機在化學化工中的應用》是由計算機和化學化工等多個專業交叉融合而成的新課程,旨在使學生掌握利用計算機技術解決化學化工領域問題的基本方法,提高學生利用現代技術去解決本專業問題的綜合能力。這就要求大學生不僅要掌握計算機的基本理論知識,熟悉常用化學化工專業軟件的運用,還要提高通過互聯網獲取化學化工信息的檢索能力等。

(2)課程的實踐性特點。

《計算機在化學化工中的應用》與其它課程的不同之處在于其實踐性非常強。除了規定的上機練習實踐教學外,在計算機命令和執行的演示,化學化工軟件程序說明和運行的示范,計算機網絡技術應用和信息資源檢索等都需要教師指導學生通過反復實踐練習才能掌握,所以采用傳統的單純理論講授的教學方式難以達到應有的教學效果。

(3)課程的前沿性特點。

《計算機在化學化工中的應用》是運用計算機技術來解決化學化工領域中問題的一門新課,而計算機科學與技術在現代科技領域中又是更新換代最快的一個學科,再加上化學化工行業本身飛速發展的特點,勢必要求在教學過程中不斷探求相關知識前沿,及時注入最新的科技成果才能確保教學的質量和效果。

2不斷拓展《計算機在化學化工中的應用》課程的教學內容

《計算機在化學化工中的應用》所涉及的范圍異常廣泛,所應用到的計算機軟件也相當繁雜,而目前各個高校并沒有一套較權威的專門教材。為了確保教學質量和教學效果,我們對該課程的教學內容進行了動態的設計與管理。

(1)電子講義取代紙質課本。

隨著科學技術的迅速發展,計算機技術在化學化工上的應用也日新月異。因此,為了開拓學生視野,把計算機技術在化學化工應用的新信息、新知識和新動向及時充實到教學內容中,以反映當前該學科領域的新理論和新動態,我們結合實際編寫了本課程教學的電子講義,取代了傳統的紙質課本,不僅方便了學生課前預習與課后復習,而且博眾家之長,有效避免了一書獨大的局限性。

(2)師生共同設計學習內容。

傳統的教學方法是教師根據教學大綱來設計和安排教學的具體內容,學生只是被動地接受知識。我們結合《計算機在化學化工中的應用》的課程特點,由主講教師公布教學大綱和重點,廣泛征求往屆學生和應屆學生意見,采取了教師主導,學生參與,共同完成學習內容設計的方法,受到了學生廣泛好評。

3積極推進《計算機在化學化工中的應用》課程的教學形式及教學方法改革

教學質量的提高依賴于教學手段改進和教學方法創新。在《計算機在化學化工中的應用》的教學實踐中,我們采取了多種形式和方法進行了教學改革與探索:

(1)理論教學與實踐教學相結合。

《計算機在化學化工中的應用》課我們采用了2/3理論和1/3實踐的模塊教學形式。理論教學以教師課堂講授為主,課堂討論為輔的交互式教學模式。與課堂上的教學相比,學生對于實踐教學表現出更大的興趣。通過上機練習實踐教學不僅能鞏固和融會貫通理論知識,更重要的是能反映出學習過程中存在的問題。

(2)現代技術與傳統模式相結合。

《計算機在化學化工中的應用》課的理論教學模塊中,我們采用多媒體與傳統模式并用的課堂教學方法。對于涉及計算機技術方面的內容,我們多采用多媒體演示的形式進行教學,而對于化學化工知識方面的內容,我們又運用了一些傳統的板書和實物模型展示的方式進行教學。這種現代技術與傳統模式相結合的教學方式,豐富了課堂教學形式,提高了學生的學習興趣和學習效率。

(3)自主探究與課外輔導相結合。

培養學生的主體性是現代大學的基本理念,也是我國當前高等教育改革的重要內容。大學生的主體性是需要通過教育實踐來培育、弘揚、規范和定型的。為此,我們通過探究式教學方法,讓學生帶著問題積極參與到教學的各個環節中,使其成為課堂學習的真正主人。在課后,教師要布置相應的課外練習作業,并輔導學生鞏固課堂教學內容。

(4)大輔導與小專業相結合。

《[:請記住我站域名/]計算機在化學化工中的應用》課是化學化工所有專業學生的選修科目,選修的學生人數較多,但專業方向不同。在教學中,我們采用了基礎知識大輔導,模擬實踐與具體小專業方向相結合的方式,做到了個性與共性的有機統一。

(5)師生面對面與網上互動相結合。

在《計算機在化學化工中的應用》教學中,我們不僅在課堂上面對面輔導學生學習,課下還通過QQ群、電子郵箱、微信群等多種形式與學生進行課程內容的交流與互動,從而激發了學生的自主學習的興趣,拓展了傳統教學的內容和空間。

4優化創新《計算機在化學化工中的應用》課程的考核方式

學生的課程成績評定是對其學習成果的一個總結,學習過程是一個動態變化的過程,課程考核方式對促進學生學習起著重要的導向作用。通過優化考核方式,使教師由課程成績評定的仲裁者轉化為課程學習的鼓勵者。因此,優化考核方式是教學改革的重要組成部分,是實現優質教學效果的有力保障。在《計算機在化學化工中的應用》課的考核中,我們改變了一張卷子定成績的傳統方式,開展了學習過程評價和學習結果評價相結合的多種形式并舉的考核方式探索。為提高學生對上課、作業、上機操作等各個教學環節的重視程度,也為了能科學合理的評定課程成績,達到全面客觀考核學生掌握知識情況的目的,該課程的考核方式采用平時考核、上機操作考核和期末考核相結合的方式。學生的成績分為平時成績、上機操作成績和期末考試成績三個部分,其中平時成績占20%,上機操作成績占20%,期末考試成績占60%。平時成績包括上課考勤、課堂互動表現和平時作

第3篇：計算機在化學化工中的應用范文

關鍵詞 化學計算軟件 Origin Chemoffice 自主學習

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Develop Student's Self-learning Ability in the Teaching

of Chemical Computational Software

GUO Yan， LI Jun

（College of Environmental Science and Engineering，

Nanjing University of Information Science & Technology， Nanjing， Jiangsu 21044）

Abstract With the widely increasing application of computing software in chemistry， introducing such chemical computational software into the teaching of senior undergraduate is receiving more and more attention. These courses can not only allow students to understand the progress of chemistry and useful research tool， but also lay a good foundation for students to engage in the corresponding experimental and research work. In this course， we use the question-teaching to stimulate the interest of students' self-learning. Class exercise is closely linked with the actual experiment result， to create a self-learning space. At the same time， using the examine ways of small issues or papers to develop students' self-learning ability.

Key words chemical computational software； Origin； Chemoffice； self-learning

隨著計算機科學技術的飛速發展，硬件和軟件日新月異的更新，傳統的學科教學及科研已經離不開計算機輔助的影子。當前化學學科的研究已達到分子設計的水平，計算機在化學中的應用也是與日俱增，特別是在深入研究化學基本理論方面顯示出了強大的作用。化學化工專業的學生只學習一般的計算機技術知識顯然不足以跟上科技進步的腳步，近年來國內化工院校或專業都或多或少開設了計算機在化學化工中應用方面的課程。①②

國內以往的一些介紹計算機在化學或化工方面應用的書籍，以介紹化工算法的居多，對非計算機專業的學生已經不太適用。因而我們在化學專業高年級的課程中開設了化學類計算軟件課程，旨在給學生們介紹當今計算軟件在化學化工中的應用，并要求學生們能掌握具體軟件的操作要求。

在化學專業中引入計算機軟件的教學，不僅可以讓學生了解化學學科的前沿進展和科研工具，而且有助于提高學生自主學習的能力。

1 教學中采用提問式教學，激發學生自主學習的興趣

化學專業的基礎課和專業課的講授方式一般以講授為主，要分析原理、推導公式、并輔以一些習題。化學類計算軟件這門課程不同于這些傳統的專業課程，這門課程以軟件應用為主，本質為實踐性教學課程，從教學內容上通常分為理論講述和上機實習兩個環節。在設置這一課程時，出于鼓勵學生在實踐中開展自主性、協作性和研究性學習的目的，將理論講述的部分調整至總學時的1/4，剩下的學時用于上機實習。③

在計算機化學的理論授課中，重點講解化學計算中常遇到的數學問題，如最小二乘法，線性方程組的求解，函數插值及擬合算法等；簡述化學學科中常用的數據處理或繪圖軟件，如Origin，ChemOffice，Matlab等。接下來學生們通過大量的上機實習，來熟悉軟件的基本操作，并能熟練應用軟件。

授課中，我們改變以往的闡述型教學方式，以提問式教學為主。以Chemoffice為例，這是一款強大的化學繪圖軟件，能過繪制各種復雜的分子式、化學方程式、二維空間結構、分子的構象結構以及三維空間模型等。授課中，首先給學生們瀏覽教師自己繪制的，或從文獻中看到的一些代表性的化學結構或反應流程圖片。接下來，提出問題，如何繪制出自己需要的結構式或反應方程式，如何做出與文獻上看到相一致的模型圖片。高年級的本科生大部分已經進入實驗室進行相應的課題研究或協助導師開展輔研究，也觸及到文獻及論文寫作方面的內容，由于講課及提問內容和學生自己的論文內容的關聯性，激發了學生們自己探求軟件的興趣。

上機實習由提問式講解和任務練習兩部分組成。我們以提問的講授方式介紹計算機知識和化學學科內容的結合，教會學生一些基本的操作命令。接下來提出問題，如如何繪制葡萄糖的分子結構式，讓學生們當堂完成。在整個上機實習中，我們的提問由易至難，層層遞進，逐步引導，激發學生們自主學習的興趣。還是以ChemOffice的教學為例，我們從簡單分子結構式的繪制開始，過渡到立體結構式的繪制，接下來生物分子結構式的繪制，進一步學習核磁共振譜圖的模擬，最后完成漂亮的三維結構式的繪制。

2 課堂練習緊密聯系實際實驗結果，創造自主學習的空間

上機練習中，我們提出的問題，布置的任務將緊密聯系實際實驗數據。上機練習過程已經不僅僅是學生們在計算機上完成一個或多個布置的任務，而是這些任務與學生自己的畢業課題或科研課題相結合。學生在完成這些問題及任務的過程中，首先逐步建構起計算化學軟件應用的整體認知性，接下來應用在自身的實驗或數據結果中，能夠起到很好的練習效果。在整個上機實習的過程中，打破了由教師教授內容給學生的傳統方式，而是將教學內容隱含在任務的背后，讓一項項的任務成為帶領學生了解、熟悉內容的引線。④讓學生感到所練習任務內容的新穎性和實用性，激發學習熱情。在這樣的上機實習過程中，教師從講授者、灌輸者變為引導者、組織者，從講臺上講解轉變為走下來與學生交流討論，共同學習，為學生創造自主學習的空間。

Origin軟件為一個多文檔界面的應用程序，利用該軟件可以繪制散點圖、點線圖、柱狀圖、三維圖等，還可以對圖表進行個性化設置，既有科學的準確性又兼具審美性。⑤因而，該軟件也是化學學科中常用的繪圖軟件。在Origin軟件的課堂練習中，我們首先將Origin軟件的界面與基本操作演示給學生，引導學生自己進行探求，如，探索如何調整坐標軸、怎么加入文字及圖例說明，如何在簡單的單層圖的基礎上繪制多層圖，最后激發學生去嘗試繪制三維圖形。在學生自己探求的時候，以他們自己的實驗數據為主，學生對于將自己得到的數據處理成規律性的圖形具有積極的主觀能動性。對于一些沒有獲得實驗數據或還沒有進實驗室的學生，我們則提供以往實驗課堂上的數據，如酸堿滴定實驗中滴定劑與pH的數據，蔗糖燃燒熱的實驗數據等。學生們因為都做過相應的實驗，手繪過相應的實驗數據圖，對于用Origin軟件處理出來的數據不陌生，但又有新鮮感，能夠起到很好的上機實習效果。

3 以小課題或小論文的考察方式，鍛煉學生自主學習的能力

良好的課堂效果離不開編排合理的課堂練習以及恰如其分的考查方式。我們摒棄了傳統的考試這一考查方式，以結合學生自己課題或感想的小課題或小論文的方式對該門課程進行考查。化學類計算軟件的課程性質，是以老師教授為輔，學生自己探索，自主學習為主。這種計算軟件的學習應用，突破了傳統意義上課堂上時間和空間的限制。并且，學生們可以在實際的學習或科研中靈活應用，有較為豐富的應用背景。最主要的，學生們可以根據自己的水平和需要自主選擇不同層次的軟件應用。因而以公式、問答等傳統的考核方式并不適用于這門課程。我們會給定課題范圍，比如Origin軟件的基本知識介紹和其在三角相圖繪制中的應用；以fullerene分子三維圖形繪制為基礎的Chemoffice軟件在化學結構繪制中的應用；以三維等高線圖為例介紹Matlab繪制三維圖形的處理。這些小論文題目的給出，不僅與化學學科中的基本原理和基本應用緊密聯系，同時，能夠讓學生們在熟悉軟件的基礎上去探索軟件的一些高級應用模式。

我們的考核也不僅僅局限于給出的課題范圍，更加鼓勵學生以自己的科研數據為主，舉例介紹這些軟件在他們歸納總結數據時起到的作用。這種不劃定界限，不給定課題的方式，更能鼓動學生們，尤其是已經進入實驗室研究的學生們對于軟件學習的熱情，達到自己的學習目標，進而提高自身自主學習的能力。

4 結語

計算機軟件對化學學科的影響已經是舉足輕重，因而很有必要在本科高年級階段引入該類課程。這類課程的設置不僅可以讓學生了解化學學科的前沿進展和科研工具，為學生從事實驗及科研工作打下良好的基礎，而且在課程的教授與考核中，有的放矢，幫助學生培養自主學習的能力。

注釋

① 張榮國，雷家珩，陳永.計算機輔助化學教學研究.武漢理工大學學報，2004.26：93-95.

② 黃正國，徐梅芳.對計算化學的涵義與課程開設情況的調查.計算機與應用化學，2009.26：661-664.

③ 李建平.《計算機化學》課程教學方法改革的探索.湖北大學成人教育學院學報，2005.24：65-74.

第4篇：計算機在化學化工中的應用范文

1、教學內容的選擇

為適應我院“培養高素質應用型人才，服務地方經濟社會發展”的要求，首先應從培養應用型人才角度出發，對《化工制圖》的教學體系進行研究，針對教材、教學課件等多個環節，探索并形成一種適用于應用型人才培養的教學體系;其次要注意結合生產實踐，選擇實際生產中具有代表性的設計題目，組織學生去安慶石化現場參觀，實現理論與實踐相結合的目標，能夠極大的激發學生的學習興趣，從而能更好的培養其工程意識和空間想象能力;最后更注重實踐性教學，突出對學生空間想象能力和創新能力的培養。了解AutoCAD在化工制圖中的應用，利用現代化的教學手段來提高學生的繪圖技能。結合安徽大學化學化工學院培養目標和用人單位的需求，推進本課程的改革，提高其教學質量，首先要合理規劃教學內容，進行優化設計。突出化工制圖的特點，將機器零部件、連接件和裝配圖以及化工設備圖、工藝流程圖和管道布置圖的表達特點重點講解;將國家和行業標準規范貫穿教學的始終;在注重理論教學的同時，還要加大實踐教學的力度，合理安排理論和實踐的教學比例。另外，AutoCAD是現代工程設計的一個主要內容，以培養學生較為扎實的制圖基礎，具有空間思維能力、處理化工制圖能力，為后續課程設計服務為目的。

2、教學方法的改進

（1）板書、化工制圖多媒體課件和AutoCAD計算機輔助設計制圖三者結合的教學模式在教學模式上，根據內容選擇不同的教學模式，如:首先從工程實踐中抽象出具有代表性的任務，使學生明確課堂的教學目標，引發學生積極動腦思考和激發學生的求知欲望;然后對給定的任務進行分析，啟發學生嘗試運用已掌握的知識解決新問題，引發學生深入思考和創造思維;接著再闡述相關知識，指出教學內容的重點和難點以及相應的解決方法;下一步進行課堂練習，讓學生舉一反三的運用所學知識解決問題，培養和訓練學生創造性思維，讓學生既動腦又動手，增強實踐能力和獨立解決問題的能力;最后進行課堂小結，總結要點和解決問題的方法途徑、注意事項，加深學生對教學內容的理解。教師用黑板親自示范作圖步驟、作圖的思路以及規范等，可以引導和示范學生手工繪圖，例如，在畫六棱柱時應該先畫定位軸線，再畫出上下兩個底面的三視圖，最后補全棱線。這樣有利于老師與學生互動，提高學生的動手能力。采用多媒體講授作圖，可以做到圖文并貌，并可以呈現二維圖形和三維模型之間的相互轉化，例如學生都感覺到換面法和截交線、相貫線很難理解，通過多媒體可以非常直觀，形象的表現出來，幫助學生建立空間的概念，提高空間想象力。采用AutoCAD計算機輔助作圖是現代工程設計中的一門基礎技能，在化工企業中得到了廣泛的應用，它可以培養學生的空間想象能力和快速處理工程圖樣的能力，從而進一步提高學生的實踐能力。

（2）化工制圖與課程設計相結合

《化工制圖與AutoCAD》是一門理論性很強的課程，如果只注重基礎理論教學，而忽視實踐教學環節，則往往會造成實踐與理論的脫節，同時課堂教學的效果也不理想。充分利用各種實物模型，有機結合生產實際，走進工廠，加強實踐教學環節。在學習化工制圖的過程中，將課程設計中用到的繪圖知識貫穿始終，可以讓學生階段性的練習國標及行業規范的應用，如何繪制工藝流程圖、零件圖及裝配圖等。對于復雜的塔器或熱交換器等化工設備，很難通過語言表達或文字敘述來表達模型演示的效果，這是可以充分利用多媒體工具，AutoCAD能迅速準確的繪制所需的各種化工制圖圖樣，而且具有強大的編輯功能，提高學生繪制各種化工工程圖樣的能力。這樣學生在后續的課程設計中就會對化工制圖的知識靈活運用。通過化工制圖與課程設計的結合，充分培養學生的形象思維能力和空間想象能力，通過啟發和誘導，對學生進行有效的培養和訓練，為學生提供一個生動、形象的立體化教學環境，充分培養學生的空間思維和動手能力。

二、結語

第5篇：計算機在化學化工中的應用范文

in Medicine and Pharmacology Major

Zhang Laixin；Yang Qiong；Chen Qiang

（Baoji University of Arts and Sciences，Baoji 721013，China）

摘要：報道了對醫藥學專業有機化學實驗進行綠色化改革的措施。通過新實驗技術的應用、實驗內容的更新、對環境友好試劑和反應的選用、實驗的微量和半微量化、實驗的重新組合、廢物的回收利用等措施的實施，收到了有機實驗綠色化的良好效果。

Abstract： Present measures on greening reform of organic chemistry experiment in medicine and pharmacology major. Apply new experiment technique, renew experimental content, select environment friendly reagent and reaction, microscale and half- microscale experiment, reorganize experiment, recycle trash, and achieve good result of greening organic chemistry experiment.

關鍵詞：有機化學實驗 綠色化 改革

Key words： organic chemistry experiment; greening; reform

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）19-0254-02

0引言

隨著社會對環境保護和可持續發展的日益關注，人們對化學化工的發展和環境保護提出了更高的要求。“綠色化學”的提出是21世紀可持續發展對環境保護的挑戰，它可以看作是化學進入到成熟期的更高層次的化學[1]。“綠色化學”的核心內涵是在反應過程和化工生產中，盡量減少或徹底消除使用和產生有害的化學物質。因之，化學化工過程中的綠色化，是人類生存和自然和諧發展的需要，是我們的社會可持續發展的必由之路[2]。

有機化學實驗是醫藥學專業學生學習醫藥學有機化學教學內容中的重要組成部分，通過有機化學實驗操作技能的訓練，不僅鍛煉學生的動手能力、掌握了嫻熟的實驗技能，而且也在實驗過程中加深了對理論知識的理解，增強了學生獨立分析問題和解決問題的能力。但是有機化學實驗過程中使用的試劑中大多有毒性，且操作過程中可能還產生多種有害廢棄物，故對周圍的環境和學生的身體健康都會有一定影響。因之，如何把有機化學實驗的綠色化融合于化學教學中，是我們醫藥學有機化學教育工作者所面臨的一個迫切解決的問題。近年來，我們以有機化學實驗教學盡可能綠色化作為指導思想，結合醫藥學專業特點，在醫藥學有機化學實驗教學中開展了綠色化改革的探索與實踐，從而既培養了學生在醫藥學化學化工學習和生產中的綠色化學思想，減少了有機實驗對環境的污染和學生身體健康的影響，又提高了醫藥學學生的綜合素質、環境意識和社會責任感，使得教學與人才培養相得益彰。

1盡量選擇綠色實驗題目

在有機化學實驗教學中要從源頭上實現綠色化，首先必須以綠色化學理念，結合醫藥學專業的特點精選實驗內容，并力爭減少有機實驗對環境的污染和對學生健康的影響。我院醫藥學專業開設有機化學實驗72學時(共18個實驗)，其內容包合基本操作、提取分離、有機合成及綜合設計實驗4個部分，針對不同部分的特點，對實驗進行重新選擇和整合，其中：①涉及到基本操作實驗內容中的常壓蒸餾實驗與沸點測定實驗合二為一，將水蒸氣蒸餾實驗將早期使用的苯胺和苯甲醛、溴苯改為蒸餾花椒或桂皮，使之成為純天然的綠色實驗。將層析實驗中薄層層析與柱層析合二為一；②在分離提取實驗中，將從茶葉中提取咖啡因和煙葉中提取煙堿的裝置改用乙醇在索氏提取器中提取，這樣既將提取時間減縮了2h，又減少了毒性。與此同時我們還將從黃連中提取黃連素、從槐米中提取蘆丁的實驗進行所用溶劑和實驗裝置的改進，即將有害溶劑更換為綠色溶劑，并使裝置及實驗步驟簡化，從而使之產率提高且對環境友好，同時也降低了能耗；③在有機合成實驗中刪去一些毒性較大的實驗，如苯和液溴制備溴苯、苯加混酸加熱制硝基苯、硝基苯還原制苯胺等，并結合專業特點新增一些對環境友好的藥物合成實驗如：合成口服治療尿道感染藥物扁桃酸、局部麻醉劑苯佐卡因、退熱冰(曾用作解熱鎮痛藥)乙酰苯胺及解熱鎮痛抗風濕類藥物阿司匹林；④在綜合實驗中安排了利用超聲波法從女貞子中提取藥效成分齊墩果酸內容，該方法工藝簡單易行、產率高、能耗小、綠色環保、溶劑損失小。結合專業特點，增加一些與生命科學有關的性質實驗內容；如糖、脂類、氨基酸及蛋白質等。從而提高和開闊了師生的眼界和思維，培養了學生的綠色化學意識。

2大力推廣微型實驗

微型實驗的宗旨是以盡量少的化學原料和試劑獲取盡量多的化學信息。這是現代科學研究進步的重要方法之一，它所具有的優點是：①試劑用量少；②節省時間；③安全性好；④對環境污染少；⑤儀器損耗率低、耗能低；⑥與時俱進地體現現代實驗技術，其藥品用量正好可與現代分析測試手段相匹配、相適應、相融合；⑦有利于提高學生的綜合素質和實驗水平、培養科技能力、啟發學生創新思維能力、提高科學素養等。

我們在醫藥學有機化學實驗中引入微型實驗技術和半微量實驗，起到了事半功倍的效果。隨著實驗的微型化和半微量化使試劑用量減少，大大縮減了“三廢”的排放，同時提高了實驗的安全度，其實驗成本降低。為此我們將安眠鎮靜藥物巴比妥酸的合成和香料及藥物中間體β―萘甲醚的合成均改為微型實驗，效果均佳。通過上述微型實驗的開設，使學生對實驗的認真程度和操作技能都有明顯提高，同時微型儀器的新奇也激發了學生的學習興趣。當前，在教學課程中，微型實驗及半微量實驗不僅是承擔一定教學目標的主要環節，而且在課程體系中是不可代替的構成部分。所以，我們深層次對新的微型實驗進行研發，并發展微型實驗，從而拓展教學成果，這也是我們將來實施綠色化教學的一個主要內容。

3在有機化學實驗中引入新方法新技術

現代化教學手段和實驗方法為我們開展綠色化學實驗提供了強有力的支持。在有機化學實驗中利用微波、超聲波、電化學等技術，是實現綠色化的重要內容。例如開設微波合成、微波消解、微波提取實驗、超聲波提取、電化學反應等新技術實驗項目，其效果是減少了試劑用量，提高了轉化率、節省了時間、降低了能耗，縮減了“三廢”排放，實現了實驗綠色化。如我們利用超聲波法從女貞子中提取藥用成分齊墩果酸；利用微波輔助加熱技術合成具有解熱鎮痛藥物乙酰苯胺；采用微波輔助法制備解熱鎮痛、抗風濕類藥物乙酰水楊酸(阿司匹林)，它們的共同優點是合成產率高、物耗能耗低、污染小，因之很受學生歡迎。

通過這些新技術的實施，減少了實驗的環境污染，降低了試劑用量和能耗，提高了產率和安全度，讓學生親自感受到新技術和新方法運用所帶來的技術革命和進步，從而激發和培養了學生創新意識和綠色化學理念，做到寓教于中。

4利用計算機多媒體系統進行模擬化學仿真實驗

對于一些在實驗過程中必須使用的有毒害試劑、易燃易爆、操作不易控制的實驗，采用現代化教學手段多媒體進行模擬化學仿真是很有必要的。例如，除上述易燃、易爆、有毒、有害及不易控制的的實驗采用計算機多媒體系統進行模擬化學仿真實驗教學以外，還有一些注重培養學生觀察能力的性質實驗，對培養學生動手能力沒有太大幫助，且準備這類實驗耗時耗力又耗物很大，易造成一定的環境污染，實驗效果也不理想，而采用CAI課件進行教學，既能讓學生觀察到實驗中的現象，以驗證理論，又避免浪費和污染。利用計算機多媒體技術對實驗原理、裝置、流程、實驗過程進行仿真，用文字、聲音、圖像、動畫的效果讓學生有身臨其境的感受，如醚的過氧化物爆炸、有毒溶劑的燃燒、酰氯的水解和氨化等。所有這些使學生在輕松愉快的環境中學會化學原理和實驗方法，同時還避免了實驗帶來的污染、中毒和不安全因素。即使那些毒性大、危險性大、試劑昂貴的實驗變成了綠色化實驗。

5合理安排實驗順序，節約試劑，消除污染

在化學實驗中總要產生一些廢物，而將實驗產生的廢物綜合利用將是消除污染最理想的方法。為此我們將一些有關聯的實驗按先后順序“串聯”起來，如在合成實驗中設計“一條龍”實驗的編排方式，即在多個系列合成實驗中，前一個實驗的產品作為后一個實驗的原料，如此連鎖進行。如在合成具有抗細菌、抗微生物的藥品對氨基苯磺酰胺(合成磺胺類藥物的重要中間體)時，我們將5個合成實驗串聯合成，即苯硝化硝基苯（還原）苯胺（乙酰化）乙酰苯胺（磺酰化）對乙酰氨基苯磺酰氯（氨解）對乙酰氨基苯磺酰胺（水解）對氨基苯磺酰胺。又如“乙酰水楊酸含量的測定”實驗是利用學生自己合成的乙酰水楊酸為原料完成。在甲基橙制備實驗中將3個實驗串聯起來，即苯胺磺化對氨基苯磺酸（重氮化）重氮鹽（偶合）甲基橙。在局部麻醉劑苯佐卡因的合成中，將2個實驗串聯，即對硝基苯甲酸酯化對硝基苯甲酸乙酯(還原)對氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)。將水蒸氣蒸餾實驗并入肉桂酸制備實驗中等等。所有這些既使學生把學過的知識系統化掌握，又節約了實驗經費開支，并減少了環境污染。

6實驗廢物的回收利用

化學實驗無疑要產生大量廢棄物，如不及時處理而隨意排放，不僅造成嚴重的環境污染，而且還會淡化學生的環保意識，養成不良的實驗習慣，因之應盡可能做到“三廢”對環境的零排放。為此，我們在實驗中將廢棄物盡可能做到統一回收利用。如我們將合成實驗所得產品均收集起來作為性質實驗、熔點測定實驗或溶劑使用。如將柱色譜分離甲基橙與亞甲基藍實驗和其它實驗中的乙醇廢液用于蒸餾回收95%乙醇，回收后的乙醇可重新用于柱色譜分離實驗。將合成的乙酰水楊酸、乙酰苯胺、用于重結晶實驗和微波水解實驗，將合成的甲基橙做分析化學指示劑等等。總之，對實驗中的廢棄物，只要開動腦筋均有可回收利用的可能。在這些回收利用和循環使用的實驗中將實驗方法和技能聯系起來，不僅提高了學生分析問題和解決問題的能力，而且還使學生在少學時內學到更多的理論知識。同時又起到了強化學生綠色化學思維和環境保護意識的作用。

千百年來，化學為人類社會文明進步發展做出了巨大貢獻，推動了科學技術的發展和人類社會的文明進步。但在造福人類的同時，化學也對人類生活、生態環境造成負面影響。發展綠色化學是順應時代潮流發展，保護人類賴以生成的自然環境的一項必要措施。新實驗技術的應用，實驗內容的更新，對環境友好的化學試劑和反應的選用，實驗的微量和半微量化、綜合化和產品及廢料的回收利用等構成了有機化學實驗綠色化的改革方向。作為化學教育工作者應該在實驗教學中不斷研究、發現和探索綠色化反應及條件，加強對學生的綠色化教育和環保意識教育，才有可能從根本上切斷污染源，使化學化工事業得到可持續發展。

參考文獻：

第6篇：計算機在化學化工中的應用范文

學校在1999年將“大學化學”課程列為校級教改項目，并隨著2002年院校合并、專業調整，在2004年又將“大學化學”課程列入省級教改項目進行研究．通過幾年的教改實踐，在廣泛調研和吸收國外先進教學經驗基礎上，對“大學化學”課程從教學內容和教學方法上進行了多方位改革嘗試，以期探索新形勢下“大學化學”課程的教學新模式．1課程名稱的歷史沿革大學化學，曾又名普通化學，與“GeneralChemistry”中文譯法有關［2］．1997年以前，與國內多數院校一樣，河南科技大學將非化學化工專業化學課程稱為“普通化學”．隨著教育教學改革的深入，普遍認為“普通化學”譯名掩蓋了課程的真實教學目的、教育任務和教學內容．1997年，全國開展面向21世紀課程體系和教學內容的改革，河南科技大學借此對本科教學計劃進行大調整，把“普通化學”更名為“工程化學”，并把“工程化學”列為各工科專業的必修課．但在實際教學中又發現“工程化學”的含義太窄，不能全面反映人們生產、生活、環境等各方面與化學的聯系．表現在化學已經滲透到醫學、生物學、物理學、農業科學、地質科學、計算機科學等諸多學科領域，并影響著人類的衣食住行、生老病死等社會生活的多個方面，化學社會化已成為當今社會的顯著特點之一．因此，21世紀的高等化學教育勢必面向全體大學生，化學課程應與大學物理、高等數學同等重要，屬于非化學化工專業學生的素質教育課．為此，1999年將“工程化學”更名為“大學化學”．

課程教學目標

21世紀對工程技術人才的培養提出了更高的要求，更加注重培養學生的綜合素質和創新能力．未來人才質量的差別，不僅在于專業知識和技能，更在于人才的基本素質，其中文化素質和創新能力居于重要地位．化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的一門基礎自然學科，由于自然科學發展的日益微觀化和交叉化，化學科學研究所涉及的內容日益廣泛、深入和復雜，化學同其它學科相互滲透的關系日益密切．非化工類專業學生學習化學，不僅是學習化學知識，更重要的是學習化學思想以及分析問題、解決問題的方法［3］．據調查，大部分報考工科院校的中學生實際在高中二年級后就不再學化學．而這些雖選考化學的中學生，大都考取的是非化學化工類專業，在大學里大都只有一門化學課．因此，大一化學課程的教學內容和培養要求就決定了非化學化工類學生今后所具備的化學素養，學生通過大一化學課程的學習在化學素質方面應比中學生有質的提高［4］．考慮到目前中學化學課程的基本要求、中學生的實際水平以及大學中其他專業、課程的設置情況諸因素，將“大學化學”課程的教學目標確定為:通過本課程的學習，使學生熟悉化學的基礎理論知識，掌握必要的基本實驗技能，能以化學觀點分析、解決專業和生活中出現的化學現象和問題，具備基本的化學素養．

課程內容優化與課程體系重組

依據“大學化學”課程的性質和教學目標，該課程的教學內容應注重理論聯系實際，突出化學知識的科普性和應用性．簡述化學反應的基本原理、物質的結構基礎等基本理論知識，體現化學與多門學科間的交叉滲透及相互作用，反映化學在現代社會生活和工程技術中的應用新成就．為此，在課程教學內容方面進行了優化，重組了課程體系．教材是向學生傳授知識、技能和思想的重要媒介，是提升教學水平和保證教學質量的前提，因此教材建設是全面實施“高等學校教學質量與教學改革工程”的重要一環．1998年以前，河南科技大學非化學化工類專業一直沿用浙江大學化學教研組編寫的《普通化學》，1998－1999年，曾試用浙大陳林根教授編的《工程化學基礎》，兩種教材在內容編排方面雖各具特色，但隨著高校的擴招、專業結構的調整，課程內容有待優化組合．為此，針對非化學化工專業特點，匯集多年的教學經驗，結合該課程教學學時少，涉及專業面廣的具體情況，吸取兄弟院校的經驗，借鑒同類教材的成功之處，在廣泛調查研究的基礎上于自編了《大學化學》教材，在教學內容及組織編排上均作了較大調整．

1精簡理論，強化實用隨著化學學科的發展及其應用領域的擴大，化學理論知識也在豐富和加深，需要向學生傳授的內容會越來越多．因此，針對非化工類專業學生多數僅需熟悉和了解化學知識的角度出發，大幅度精減了原《普通化學》中化學原理、物質結構、化學品制備、計算和檢測等方面的內容，適當保留了必要的化學基本理論，充實了應用型實例和科普性化學知識，尤其是精選了常見的和具前沿性的應用實例，補充了與化學學科相關的材料、環境、能源和生命等學科的內容．

2突出化學對其他學科的滲透作用學科交叉滲透是當代學科發展的突出特點，化學學科尤為突出，需要在各學科人才培養體系中必須講授化學方面的知識．“大學化學”教學內容的改革，突破了原《普通化學》和《工程化學基礎》的知識體系和結構模式，將化學與材料、化學與生命、化學與能源、化學與環境以及化學與工業用油等設專章講授，并特別體現了化學在工程技術中應用的新成就．因此，自編《大學化學》教材內容共設八章，其中1、3、5章屬化學基礎理論，2、4、6、7、8章為交叉學科．

3合理編排章節內容對《大學化學》教材內容采取優化整合和科學編排，化學基礎理論集中在1、3、5三章中講述，交叉學科專章緊跟其后，形成化學理論和專業實際的有機結合，但又保持了化學知識的系統性和邏輯性．例如，第1章中講述化學反應的基本原理，第2章則介紹化學能源與新能源的開發利用，第3章講述化學中溶液的特性，第4章講述環境的化學污染與保護，第5章講述物質的結構，第6、7、8三章分別講述化學與材料、工業用油及化學改性、化學與生命［5］．

4拓展教材適用面根據授課專業的具體情況，主講教師可依據內容與專業的相關性，有選擇的講授．例如:對環境設計、土木工程等專業，系統講授第1、3、4、5章全部內容，重點講解第6、8章部分內容，簡單介紹第2、7章內容;對交通、車輛專業，系統講授第1、2、3、5章全部內容，重點講解第4、6、7章部分內容;對機電系的機電、液壓、機制、軸承、測儀等專業，系統講授第1、3、4、5章，重點講授第2、6、7章部分內容，第8章只作簡單介紹．為增強學生的學習積極性和興趣，可在相關章節中穿插播放一些音像材料，如第4章穿插環境問題、第6章穿插高分子材料．#p#分頁標題#e#

5完善教材內容與出版使用自編《大學化學》教材內容由淺入深、通俗易懂，每章后編有適量習題和思考題，便于學生自學和練習．教材初稿于1999年完成，先自行印刷在原洛陽工學院五個系18個專業試用，稍加修改后于2002年由西北工業大學出版社出第一版．2005年，融合本校和其他院校教師在授課中對本教材的使用體會，對第一版進行了修訂完善，再由西北工業大學出版社出第二版．目前，河南科技大學工科院系中幾乎所有非化學化工專業均使用本教材，洛陽理工學院部分工科專業也選用本教材．

探討高質量教學方法

隨著科技的快速發展，新理論、新技術將不斷涌現，使得教學內容的增加與教學學時的減少成為制約高等學校課堂教學的突出矛盾．因此，在探索教學內容創新的同時，為提高教學質量，還應研究和改革“大學化學”課程的教學手段和教學方法．

1制作多媒體教學課件為配合自編《大學化學》教材的使用，目前已將授課內容制成多媒體課件，并在2003年秋季投入使用．課件中，化學原理、物質結構中多數抽象內容采用動畫、圖景、模型來表述，化學在工程和生活中的應用實例利用錄像來演示，形象逼真，學生如同置身于社會生活、生產情景中，既克服了口頭表述的抽象性，又拓寬了教學內容．

2精選授課內容在廣泛調查研究的基礎上，仔細分析學生已具有的化學、物理、數學基礎，找準銜接點，避免重復，使授課的重點集中對新概念的理解和新知識的綜合運用上．對學生通過自學可掌握的內容，教師只作引導性或歸納性講解．比如，中學化學中有關化學平衡及平衡移動、影響反應速率的因素、反應的熱效應、氧化還原與電化學等定性知識已有比較詳細的了解，但缺乏定量的概念，因此平衡常數、速率常數、熱效應、電極電勢等的計算，在“大學化學”授課中應作為難點和重點予以詳細講解．

3改善實驗教學內容化學是一門實驗性很強的學科，實驗又是工科院校高素質人才培養的重要環節．戴安邦先生曾提倡:“只重視傳授化學知識和技術的教學是片面的化學教育，全面的化學教育要求化學教學既傳授化學知識和技術，更訓練科學方法和思維，還培養科學精神和品德．”因此，在“大學化學”課程40學時的教學中安排了8學時的實驗課，占總學時的20%．精選了4個實驗，包括驗證性、應用性、儀器操作和自行設計實驗．通過實驗，可以鞏固和充實課堂中所學理論知識，培養學生獨立分析問題、解決問題和動手能力．5課程教改成效自編《大學化學》教材及配套《大學化學實驗》指導書已在多屆學生中延續使用．目前，每年共有5個院系、19個專業、56個班、4200余名學生、12余位授課教師使用本教材．結合各專業特點，授課教師在授課內容上有所側重，并通過實驗，鞏固對課程的理論學習，培養基本的化學技能．為及時了解“大學化學”課程教改效果，近三年來，多次采用問卷調查、座談會及其他形式，征詢各方面對“大學化學”課程改革的意見．

第7篇：計算機在化學化工中的應用范文

1調整實驗課程結構，優化實驗教學內容

由于長期以來在物理化學實驗教學中，通常較多重視的是實驗課程的顯性功能，例如驗證化學理論、訓練化學實驗操作、學習有關數據的處理方法等，而對訓練學生的實驗觀察能力和創造能力重視不夠，缺少培養學生創新精神和解決問題、分析問題的能力，因此，必須從物理化學實驗課程結構、實驗教學內容等方面進行改革與整合。

1.1調整實驗課程結構

打破物理化學實驗教學隸屬于相應理論課程開設的傳統模式，實驗獨立設課，構建新的物理化學實驗課程體系，新的課程體系是以物理化學的基本原理為基礎，以學生的實驗能力為核心，以訓練學生的實驗技能與操作為主線而建立。

1.2優化實驗教學內容

物理化學實驗內容分成四大部分：(1)實驗基本理論與技術講座;(2)基本試驗的訓練;(3)綜合試驗;(4)設計試驗。并以先基礎，再綜合，后設計的實驗課程設置模式，這樣可以實現對學生循序漸進，靈活多樣，因材施教的教學新模式，提高了學生的綜合素質和實驗技能，培養學生的科學思維能力和創新能力。

目前我校物理化學實驗可開設的實驗數目一共有13個，改革前，必做的實驗為10個，改革后必做實驗為10個，選做實驗3個。選做實驗由實驗指導教師向學生提供實驗題目、與實驗內容有關的知識點、實驗的目的意義和現有的實驗條件、本實驗方法和手段在未來科研開發中的一些具體應用等，激發學生的學習熱情。然后學生根據實驗指導教師提出的要求進行查閱文獻，了解目前國內外相關實驗的測試方法和手段以及研究進展。學生通過對收集到的文獻進行科學分析對比，提出自己的見解。并且每位學生在此基礎上制定一個較為完整的方案，雖然學生設計的實驗方案不一定合理、科學，也不一定跟現有的實驗條件相匹配等，但是教師可以把學生組織在若干小組內，進行討論，公開收集到的相關信息，并根據現有的實驗條件，探討其方案的可行性，通過多方案的對比分析，選出大家認為較為合理的方案。在整個討論過程中，教師的作用是給予適當的指導。這樣可以培養學生發現問題、分析問題、解決問題的綜合能力和創新能力。

2改進教學方法，采用現代教學手段

長期以來，大部分物理化學實驗教學采用灌輸式教學方法，簡單落后，教師對實驗的各個細節完全交代清楚，因此學生不知不覺就產生了一些依賴老師的思想，很多學生在課前預習只是一種形式，為了完成老師布置的任務而將實驗內容抄了一遍，葫蘆畫瓢來模仿，甚至根本就沒有通過大腦思考，無法調動學生的主觀能動性，學生感到枯燥無味，積極性和創造性得不到發揮，也滿足不了實驗教學對學生創新能力培養的要求，因此必須對傳統的教學方法和手段進行改革。

2.1部分實驗先做后講

在實驗課教學過程中，我們根據不同專業的學生特點和實驗內容進行調整教學方法。對于那些實驗原理、實驗所用的儀器及實驗內容較為簡單時，可采用先做后講的方法。即教師在實驗前不先講解實驗內容，實驗操作等，學生在做好實驗預習的基礎上直接進行實驗，最后，教師根據實驗的情況進行總結和解析。因此，如果學生沒有做好預習，是很難按計劃完成任務的。預習與否、預習態度和質量決定實驗的成功與否。因此，該方法可以促使學生主動預習實驗內容。由于實驗是學生自己實施進行，且在相互討論的基礎上自己進行推斷，從而大大激發了學生的學習興趣。

2.2設計實驗開放式

在傳統的化學實驗教學中，由于大多數實驗以教科書按部就班地進行，學生按教材上所寫的實驗步驟做完一遍，交上實驗結果，教師通過將學生的實驗結果與標準結果比較進行實驗成績評定。這種教學方式在化學化工人才的實驗知識和實驗技能的培養過程中也發揮過重要作用。但這種教學模式很難做到因材施教，不利于培養學生學習的興趣，難以激活創新思維。因此我們通過對設計實驗開放式教學來解決這個問題，并在開放式實驗教學課中，改變強調一次性獲得準確結果的觀念，允許出現誤差或失敗，讓學生從失敗中學習，通過重復實驗達到實驗教學的要求。對實驗課時長，難以在課內重做，可在課余時間進入實驗室訓練。開放式實驗，有利于對學生因材施教，有利于學生個性發展，也有利于培養學生對化學實驗的興趣。幾年的實踐證明，學生對開放式實驗教學方式比較歡迎，普遍反映學習效果較好。

2.3教學手段現代化

盡管實驗教學本身就是直觀教學，但由于物理化學實驗儀器水平較低，儀器數量不足;人力投入不夠和教學效果不理想等原因，因此還是要重視現代化教學手段的運用，特別要重視計算機多媒體在物理化學實驗教學的作用，使學生學習和掌握更多的儀器使用和操作技術，更深刻地理解實驗原理和數據處理方法。例如通過多媒體課件，向學生較系統的講授數據處理和誤差傳遞、真空技術、溫標及測溫技術、電工電子技術、常用儀器、實用電路及線路分析、常用配套電極的制備方法等，通過物理化學實驗技術知識講座的開設加強了學生對有關基礎知識、基本技能的掌握。此外，實驗數據處理能力也是物理化學實驗非常重要的一部分，加強這一能力的培養，我們既要學生注意實驗過程中數據記錄與整理，更要注意實驗后的數據分析與處理。隨著計算機的普遍應用，可以使用計算機處理實驗數據。物理化學實驗中最常見的數據處理是實驗數據作圖或對實驗數據計算后作圖，然后線性擬合或非線性曲線擬合求得需要的參數，用Origin軟件在計算機上很快完成。如液體飽和蒸氣壓的測定、一級反應蔗糖的轉化、丙酮碘化反應速率常數的測定、乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定、氫超電勢的測定、粘度法測大分子化合物的分子量、固體比表面的測定等實驗用線性擬合的方法。

2.4考試方式多樣化

改變以往物理化學實驗成績主要根據實驗報告成績和期末筆試成績來評定的方式，建立注重平時、能力為主，兼顧理論，口筆結合的綜合考核辦法，其中課前預習、實驗操作、實驗態度、獨立工作能力、儀器保護及損壞情況、環境衛生及實驗報告等內容，記入學生個人學習檔案，作為平時成績，占總成績的40%;期末進行筆試、實際操作、口試三結合的考核辦式，分別總成績的20%。筆試主要注重于實驗原理和實驗數據處理方面的內容,實驗操作和口試是在實驗室當場抽簽進行，把學生做過的實驗事先做了一些改動后，然后制成卡片讓學生隨機抽取，抽到哪個實驗，卡片上設有口試題，在學生實驗操作過程中就口試題進行解答。通過嚴格的成績考核，不只是為了給學生一個學習成績，也是該課程最后一次實驗技能進一步強化的鞏固過程，有助于加強學生綜合素質的培養。

第8篇：計算機在化學化工中的應用范文

關鍵詞：微課；微學習；微平臺；微項目；微試驗；

作者簡介：鄧菊麗(1975-)，女，重慶科技學院(重慶401331)化學化工學院高級工程師；

近年來，信息技術取得長足發展，成為教學改革主要動力，而多媒體技術的廣泛應用為這一變革提供了原動力。多媒體改善了人類信息的交流，縮短了人類傳遞信息的路徑，也顯著改變了傳統的教學模式。經過近20年的發展，網絡和多媒體的教學方法已經逐步成為各類教學活動的主流教學手段。其圖、文、聲并茂及較好的交互性等特點激發了學生的學習興趣，也提升了學生學習過程中的樂趣。但由于技術發展，多媒體教學模式的固有局限和瓶頸也隨之而來，一些不足也日益凸顯，如：(1)教學方式程式化，課程教學多以宣讀PPT為主，滿堂灌，學生在PPT中迷失，找不到教學重點和難點；(2)課程內容展示方式單一，無法有效剖析復雜教學對象的結構和機理，導致學生對知識點一知半解，知其然不知其所以然；(3)部分教學內容缺少趣味性，內容單調乏味，學習方式簡單枯燥，致使學生失去學習動力和興趣；(4)師生在教學過程中缺乏有效互動，尤其是課后缺乏交流；(5)學習方式不夠靈活，受時間空間等諸多條件限制等。

上述問題存在于各層次教學活動中，屬于量大面廣的共性問題。例如《化學工程》、《計算機網絡》等課程教學中，經常向學生講解諸多復雜原理，如果只一味通過PPT的播放，時間一長，學生感官疲勞，注意力下降，學習效果大打折扣。因此，需要組織一些主題明確、時間精短，能詳細展示重、難點的多媒體片斷及課后自助學習的互動平臺來深化學習效果。

目前，隨著信息化技術的不斷前進，以移動通訊技術、社交媒體以及以開放、共享為理念的開放教育資源運動的蓬勃發展，“微“教學模式逐漸在全球范圍內興起。

“微課”(Micro-lecture)作為目前“微”教學模式的代表，其雛形最早出現于美國北愛荷華大學LeRoyA.McGrew教授所提出的60秒課程(McGrew，1993)[1]，以及英國納皮爾大學T.P.Kee提出的一分鐘演講(Kee，1995)[2-4]。而現今廣受關注的“微課程”概念由美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師、學院在線服務經理DavidPenrose在2008年提出的[5-6]。Penrose認為微型的知識點(KnowledgeBurst)在相應的作業與討論的支持下，能夠與傳統的長時間授課取得的效果媲美。同時，Penrose還認為這將成為一種知識挖掘的框架，“微課程”將提供一個知識挖掘的平臺，并告訴學生如何根據學習所需搜索相應的資源；允許學生對自己的學習有更多的主動權，自主地挖掘所需的知識點、有針對性地開展學習，并且這種主題集中的“微課程”能夠有效地節約學習時間。這種在短時間內提煉出核心概念的微課程形式，能夠促使教師、學習者、研究者與利益相關者重新用一種新的思考方式開展教學。加拿大渥太華大學的CarolynBrophy教授基于上述思路，也開始了“微課”在《研究生英語》課程教學中的應用探索[7-8]。

在國內，江蘇的趙海峰老師等較早提出了以“微視頻”為中心的新型教學資源———“微課”的概念。“微課”是指按照新課程標準及教學實踐要求，以教學視頻為主要載體，反映教師在課堂教學過程中針對某個知識點或教學環節而開展教與學活動的各種教學資源的有機組合，是國外“微課程”概念從教育信息資源的角度的深化研究[9-11]。但縱觀國內，“微課”的相關研究還停留在概念階段[12-13]，除了對相關概念的內涵和外延進行界定外[14-15]，尚沒有相關研究成果應用的報道。

本課題研究將針對上述多媒體教學中的問題而展開，擬基于“微課”理念，結合“微課”專業課程教學需要，以《化學工程》、《計算機網絡》課程的“微課”內容和平臺建設為突破口，開展專業課程“微課”教學模式的研究與實踐，重點突破“微內容”、“微平臺”、“微學習”、“微實驗”等難題。使教學過程中重點突出、層次分明，學習模式更加多樣化、趣味化，提高教學質量，改進教學效果，并為類似的教學改革提供借鑒。

一、“微課”教學模式主要研究內容

(一)“微課”教學模式的內涵界定和技術方法

“微課”教學模式是在教學大綱的引導下，以“微教學”為主要驅動力，以課程重難點為中心，以師生高度互動教學為特征的一種新的教學模式。主要內容涉及“微教學”、“微動畫”、“微測驗”、“微實驗”、“微討論”等。她是新信息技術發展與傳統教學模式的有機結合和最新發展趨勢。“微課”在技術研發方面可根據課程、授課老師及受眾需要，采用目前廣為運用的各種技術，例如軟硬件開發技術等。

(二)“微課”教學方式與傳統多媒體教學方式的差異分析

“微課”教學模式屬于多媒體教學的一部分，是傳統多媒體教學的補充和發展，傳統多媒體教學突出課程的系統性和完整性，而“微課”教學模式更多的側重于課程重難點的專項解析和探討，使課程教學能夠突出重點，加強互動，提高教學質量和效果。

(三)“微課”教學方式與傳統多媒體教學方式的融合

不建議“微課”教學模式在整個教學過程中全部使用，而是只針對教學的重點和難點內容，開發有針對性的“微課”片段。“微課”教學模式需要與傳統教學模式進行融合，發揮各自的優點，提高教學質量和教學效果。

二、“微課”教學改革思路和實施步驟

總體實施思路采用“分析問題提煉模式形成方案設計資源投入實踐改進模式”的6步方案進行。

第一步、分析問題。結合前期研究基礎，作者在加拿大UniversityofOttawa的CarolynBrophy教授處的學習經歷，國內外有關“微課”的相關研究，梳理研究思路，界定研究范圍，分析多媒體教學面臨的問題，“微課”教學面臨的機遇和解決問題的重點；

第二步、提煉“微課”教學模式。根據第一步獲得的問題歸納及可行性分析，提煉出一套“微課”教學模式，涉及教學方法改革、教學內容設計、“微課”教學框架；

第三步、形成“微課”教學模式改革方案。基于“微課”教學模式框架，形成細化的、具有可操作性的“微課”教學實施計劃和詳細方案；

第四步、設計“微課”資源。按照“微課”教學模式改革方案及《化學工程》、《計算機網絡》教學大綱要求，選擇若干重難點進行“微課”內容設計，包括“微視頻”、“微動畫”、“微測驗”、“微原理”、“微實驗”等；

第五步、按照教學計劃要求，將“微課”教學模式及教學資源投入教學實踐試用；

第六步、改進和修正“微課”教學模式。不斷評估“微課”教學模式的教學實踐，提出針對性的改進和完善措施，對該模式進行改進，以指導進一步的教學改革。

三、“微課”資源建設及教學實踐———以《化學工程》、《計算機網絡》課程為例

“微課”的實現，資源建設是關鍵。擬以《計算機網絡》課程為例，根據課程教學大綱要求，確定重難點，著手“微課”的資源建設。

(一)“微課”內容建設

在內容建設方面，主要包括以下內容：

“微視頻”：以視頻的方式進行介紹，例如對網絡應用的介紹，可采用此方法，介紹網絡在我們生活中的各種應用，吸引學生的興趣；

“微動畫”：采用動畫的方式進行介紹，制作“微動畫”進行介紹，用簡單的動畫描述復雜的原理和過程；

“微測驗”：對重要知識點進行設計，講解完成后，要求學生很快對所學知識進行回顯，以了解學生的知識掌握情況；

“微實驗”：對具有實驗條件的重點知識和內容，開展相關的實驗環節；

“微原理”：主要針對原理性的知識點開展，例如對《化工原理》中反應機理等內容、《計算機網絡》課程中的協議工作原理講解時，可采用此方法；

“微討論”：開展課堂討論，加深知識點的理解。

(二)“微課”平臺建設

在平臺建設方面，擬建立“《計算機網絡》微學習平臺”，將《計算機網絡》課程的“微課”學習材料放到網上，將課堂教學內容延伸到課外，提升學生學習的效果和范圍。

(三)“微課”教學模式的實踐

一是按照課程教學大綱及教學進程要求，確定“微課”實施的方案和范圍，擬以重慶科技學院《化工原理》、《計算機網絡》的課程教學為實施對象，通過2年的課程教學改革，實現《化工原理》、《計算機網絡》課程教學的“微課化”。

一是授課方式，將以PPT教學為重點的教學模式，轉變到以知識點為重點的“微課”教學模式；

二是授課內容，在兼顧課程知識點的系統性和完整性的基礎上，加強對重難點知識的教學時數傾斜，對重點內容投入更多的時間和精力；

三是考核方式的“微課化”，更加關注重點知識點的及時考核；

四是教學資源的“微學習平臺化”，建立《計算機網絡》“微學習平臺”，拓展知識范圍和教學地域范圍。

第9篇：計算機在化學化工中的應用范文

一、我國精細化工的現狀

（一）存在的問題

1、生產技術和生產水平不高

當前我國的化工生產中還是一直堅持走傳統的道路，其在生產的過程中還在使用老舊的設備，一些新產品和新技術雖然已經出現，但是在很長時間之內都沒有得到非常好的應用，在這樣的情況下科研工作無法正常的開展和進行，其也沒有形成一個非常科學和完善的體系，同時其自身的品種也相對較少，其所研制出的成品很少有對社會發展真正有較大價值的類型，在這些產品當中，很多都是仿制產品，所以沒有自主創新，這樣也使得產品的市場競爭力十分衰弱。

2、集中程度較低，無法形成一個規范的產業鏈條

國內的很多化工企業在生產的過程中規模都不是很大，一般都是中型或者是小型企業，其分布密度也不是很高，在這樣的情況下，就很難生產出質量高，性能好的產品雖然在少部分地區我國也有一些大型的生產企業，但是這些企業如果和國外的一些企業相比，還是存在著非常大的差距。

3、信息化落后

精細化工這一類的產業在發展的過程中要想實現更好的發展效果，提高自身的發展水平，就必須要充分的和信息技術融合在一起。但是我國的很多化工企業在市場競爭中根本談不上競爭，只是在市場中求得一個生存之地，出現這種情況的一個非常重要的原因就是這些企業在生產中對信息化技術的應用都不是十分的重視，這樣就使得我國化工技術并沒有受益于信息技術，從而也使其在市場競爭中并不占優勢。

（二）制約因素

在精細化工發展的過程中，環境污染會對其產生非常不利的影響，當前生產廠家更重視的是企業經濟效益的實現，但是對環境保護工作并不是十分的重視，這樣也就使得能源的使用效率通常都不是很高，這樣做會使得后期對三廢的處理要花費很大一部分的資金，這也會給企業自身的發展帶來非常明顯的不利影響。精細化工在生產的過程中產生的三廢數量非常大，這也造成了嚴重的環境污染，影響了人們的正常生活，所以在當今的發展中，采取有效的措施去減少環境污染就成了非常重要的一個問題，同時它也成為了人類社會在發展和建設過程中所要面臨的一個非常重要的問題。

二、綠色精細化工的發展

綠色精細化工的提出，象征著人類對環境保護的意識的增強，能源的利用也趨向合理化。這也體現出人類對環境和社會經濟協調發展的重視程度，綠色精細化工也是順應歷史要求的必然產物。

（一）綠色精細化工

通常我們所說的綠色精細化工就是指使用綠色的生產技術和低污染抑或是無污染的材料開展化工生產，在生產過程中更加追求的是低污染和零排放。綠色精細化工是技術在應用的過程中應該包含以下幾個重要的特性，首先其在生產的過程中應該采用的是沒有污染、沒有毒性的材料。第二是保證反應在無毒無害的條件下進行，第三是其在反應的過程中必須要具備非常好的選擇性，在反應的過程中還要對副產物的產出量予以嚴格的控制，盡量實現反應之后的零排放。第四是在反應的過程中一定要使用可再生資源，這樣才能為其提供堅實的資源基礎。最后一點就是產品對環境本身的建設是沒有非常大的損害的。

（二）綠色精細化工的關鍵技術

綠色的精細化工和精細化工有很多的相似之處，其更新換代的頻率比較高，技術相對比較集中，同時在這一過程中具備非常強的轉移性，精細化工的前提是精細有機合成，所以我們在技術應用的過程中必須要將綠色合成技術當做是重要的內容，從而使得高分子技術具有良好的經濟性和環保性。

（1）綠色催化技術

綠色催化技術在化學工藝中占據著十分重要的地位，它是很多化學反應應用在工業生產中的重要條件。催化技術通常有兩種類型，一個是生物催化，一個是化學催化，其在應用的過程中具有非常明顯的選擇性，同時也從本質上對副反應進行了控制。降低甚至是取消了副產物的出現，采取多種方式保護生態環境，這也是非常重要的一個目標。

（2）電化學合成技術

電化學合成技術是綠色化學當中非常重要的一個內容，它主要就是指在化學反應器皿內部用電子轉移的方式合成清潔有機化合物的生產技術，這也成為了綠色化學生產過程別是精細化工綠色生產的一個非常重要的環節。所以在實際的工作中，必須要對這項技術的應用予以高度的重視。

（3）超臨界流體技術

目前，已超臨界二氧化碳流體技術為代表的超臨界流體技術發展迅速，例如超臨界二氧化碳萃取在提取生理活性物質領域具有很好的發展空間；作為環境友好反應介質的超臨界二氧化碳以及超臨界二氧化碳能夠參與的化學反應，能夠實現平常難以進行的化學反應；超臨界流體技術在納米材料和薄膜材料等制備上也實現了突破，創造了一套全新的制備方法體系。所以，超臨界流體技術作為一種綠色化學化工技術在醫藥工業、食品工業以及精細化學工業等領域具有廣泛的應用前景。

（4）計算機分子設計技術

該技術是指將要開發研究的精細化工產品，參照其合成技術產品分子的產品性能、內在結構和加工行為間的內在規律，通過計算機輔助設計等手段，前期以綠色、優化和創新為要求，利用分子的內在結構把精細有機合成技術和反應過程、分離精制工程與應用技術帶動起來，從而找到有利于能放大的關鍵性因素，保證放大能獲得成功，實現無“三廢”的生產。

三、結語