論高職化學(xué)專業(yè)開設(shè)化學(xué)信息學(xué)課程的重要性

高職教育為我國培養(yǎng)應(yīng)用型人才發(fā)揮著越來越重要的作用。但長期以來，一些高職院校忽視了對學(xué)生長效技能的培養(yǎng)，尤其在化學(xué)專業(yè)嚴(yán)重忽視化學(xué)信息學(xué)的教學(xué)，認(rèn)為化學(xué)信息學(xué)只是幫助學(xué)生檢索資料，是無關(guān)緊要的一門課。其實化學(xué)信息學(xué)是一門化學(xué)、化工與信息科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)交叉的新興學(xué)科，它采用信息學(xué)方法來解決化學(xué)問題。由于計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到各個化學(xué)研究領(lǐng)域，化學(xué)信息的收集、處理、管理和利用，必不可少地要借助信息學(xué)的方法和技術(shù)。于是，化學(xué)信息學(xué)隨著計算機(jī)在化學(xué)中的廣泛應(yīng)用和化學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展而引起化學(xué)家的廣泛關(guān)注和高度重視。今天，化學(xué)信息學(xué)已經(jīng)成為化學(xué)、生命科學(xué)研究不可缺少的熱門工具。作為高等教育的一部分，高職教育往往只注重成熟技術(shù)與技能的傳授，對新技術(shù)、新技能、新方法的傳授較少，使學(xué)生到生產(chǎn)崗位以后，不能長時期地適應(yīng)新技術(shù)的變革和改進(jìn)，特別是對新信息的接受缺乏敏感度。為此在高職化學(xué)專業(yè)開設(shè)化學(xué)信息學(xué)顯得十分重要。

一、化學(xué)信息學(xué)是當(dāng)前課程建設(shè)的新任務(wù)

近年來國外部分大學(xué)正嘗試在化學(xué)教育中系統(tǒng)地增加化學(xué)信息學(xué)課程。化學(xué)信息學(xué)的發(fā)展將推動傳統(tǒng)的化學(xué)教育模式的改革。2003年德國的Johann Gasteiger出版了“Chemoinformatics A Textbook”一書，該教科書系統(tǒng)、全面、深入淺出地介紹了化學(xué)信息學(xué)的各個研究領(lǐng)域及其研究現(xiàn)狀和今后的發(fā)展動向。在國內(nèi)，中國教育部理科化學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會已將化學(xué)信息學(xué)列入高等學(xué)校化學(xué)專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容。目前，化學(xué)信息學(xué)作為一門新的教學(xué)課程，其課程的要求、內(nèi)容、教學(xué)方式和教材等已經(jīng)是課程建設(shè)的一項新任務(wù)。國外化學(xué)信息學(xué)的教學(xué)側(cè)重于專業(yè)方向教學(xué)，交叉性強(qiáng)，涵蓋廣。而我國化學(xué)信息學(xué)的教學(xué)，由于課時的限制，其教學(xué)內(nèi)容多側(cè)重于化學(xué)文獻(xiàn)學(xué)。這種傳統(tǒng)的信息獲取方法，已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了學(xué)生們的發(fā)展眼光，束縛了學(xué)生們獲取新信息的手腳，不利于學(xué)生們的個性發(fā)展和長遠(yuǎn)發(fā)展，是舍本逐末的短視行為。甚至在高職院校化學(xué)專業(yè)，認(rèn)為化學(xué)信息學(xué)是可有可無的課程。他們認(rèn)為只要教會學(xué)生們基本的技能，讓學(xué)生短期內(nèi)找到工學(xué)是最重要，而個人長期的發(fā)展被嚴(yán)重的忽視了。這種教育思想是與高等教育的初衷格格不入的，是應(yīng)該改變并及時得到修正的。

二、化學(xué)信息學(xué)為高職學(xué)生提供解決問題的新方法

化學(xué)研究中主要面對的三大研究對象是：結(jié)構(gòu)確定、分子設(shè)計和合成設(shè)計。化學(xué)信息學(xué)的研究內(nèi)容將主要針對化

學(xué)的三大研究對象開展相關(guān)的計算機(jī)模擬方法及其應(yīng)用研究：計算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)確定、計算輔助分子設(shè)計和計算機(jī)輔助合成設(shè)計。并有其獨特的解決化學(xué)問題的方法，主要可以分為三大類：基于數(shù)據(jù)、基于邏輯和基于原理。第一類主要是指建立多種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，利用其中的數(shù)據(jù)；第二類主要是利用已有的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上，利用歸納、推理和分類等方法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成知識，并對知識實施有效的管理，以便于知識得到廣泛的應(yīng)用。最終，能用于解決實際的化學(xué)問題；第三類主要是利用已有的量子化學(xué)的理論，對相關(guān)的化學(xué)問題開展研究。其中，前兩類方法而言，它們注重于適用大量的化學(xué)信息（整體）的分析處理，其核心在于化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析比較、相關(guān)物化性質(zhì)的分析處理的方法和應(yīng)用研究。而第三類方法主要注重化合物個體的相關(guān)性質(zhì)精確分析的方法及其應(yīng)用研究。這三類方法的合理組合將促進(jìn)化學(xué)界的研究方法和工業(yè)界的生產(chǎn)方式不斷革新。同時它是綠色化學(xué)和綠色化工的基礎(chǔ)，是聯(lián)系化學(xué)化工為國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展服務(wù)的橋梁，是實現(xiàn)化學(xué)創(chuàng)新的有效方法之一。從三類方法中可以看出，高職學(xué)生在前兩方面的應(yīng)用將會得到十分重要的幫助。

三、化學(xué)信息學(xué)能提高學(xué)生整合信息內(nèi)容的能力

當(dāng)今時代信息具有四大特點：信息量大、延伸范圍廣、傳播速度快、交叉性能強(qiáng)。這些信息的記載、組織與交流對化學(xué)學(xué)科的發(fā)展起到越來越重要的推動作用，同時也成為化學(xué)學(xué)科的一個重要組成部分。化學(xué)信息可分為兩大部分，即化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)信息和媒體形式的化學(xué)信息。前者是利用科學(xué)的原理和方法通過測量得到的化學(xué)成分的相關(guān)信息，如物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)，物質(zhì)中各成分的定性、定量以及結(jié)構(gòu)信息等。后者是化學(xué)信息的記錄形式，如圖書、期刊、專利等。化學(xué)信息的傳播使化學(xué)工作者們共享測量的原理、方法及測量結(jié)果。學(xué)生們要想充分利用有益的測量數(shù)據(jù)和結(jié)果，必須首先學(xué)會整合信息內(nèi)容，提高自己整合信息的綜合能力。既不能丟掉有用信息，又不能使用虛假信息。其次，還要學(xué)會表示、管理、變換和使用化學(xué)信息。當(dāng)前最先進(jìn)的手段是利用計算機(jī)表示和管理化學(xué)信息，因為計算機(jī)能方便地將數(shù)據(jù)信息的數(shù)字符號保存、讀入、計算和輸出。同時，計算機(jī)也可以把化學(xué)信息中的結(jié)構(gòu)信息用線性編碼等方式表示出來。并能保證結(jié)構(gòu)信息的“惟一性”和“無二義性”。化學(xué)信息學(xué)從計算機(jī)與Internet基礎(chǔ)開始，到聯(lián)機(jī)文獻(xiàn)檢索、到數(shù)據(jù)庫的資源與使用、再到信息的表示方式以及小波分析等方面作了詳細(xì)地介紹和闡述，已經(jīng)不再是原來的狹義的信息檢索等方面的內(nèi)容。這門交叉性較強(qiáng)的學(xué)科勢必能使學(xué)生具備完善的分析、處理、變換和使用信息的能力。即綜合整合信息的能力。

四、化學(xué)信息學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生信息素質(zhì)的重要學(xué)科

信息素質(zhì)是一種涉及信息內(nèi)容、傳播、分析、信息檢索以及評價各方面的綜合能力。1999年6月，黨中央、國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》，明確指出“要讓學(xué)生感受和理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力，獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力”。這說明我國政府已經(jīng)意識到了信息素質(zhì)教育的重要性。只有提高全民尤其是大學(xué)生以科學(xué)精神為核心的信息意識和以創(chuàng)新思維為核心的信息能力等基本信息素質(zhì)，才能把民族潛能轉(zhuǎn)化為民族智能，全面提高民族的競爭力。對于高職院校學(xué)生來說，化學(xué)信息學(xué)可以提高其自覺篩選吸收信息的能力，養(yǎng)成創(chuàng)新思維習(xí)慣，自覺具有課題查新的意識，具備渴求知識的欲望，掌握必備的信息處理能力，提高在今后工作崗位上的競爭力，適應(yīng)日后深造和社會終身學(xué)習(xí)的客觀要求。

五、化學(xué)信息學(xué)能培養(yǎng)高職學(xué)生的創(chuàng)新人格

化學(xué)信息學(xué)首先能培養(yǎng)學(xué)生的良好信息素質(zhì)，良好的信息素質(zhì)會使學(xué)生在走入社會之后具備較好的獨立性、堅持性、合作性以及自信心和責(zé)任心等，而這五個要素是學(xué)生創(chuàng)新人格的具體體現(xiàn)。有了良好的獨立性，學(xué)生在智力活動和實際活動中能夠獨立自主地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。有了良好的堅持性，學(xué)生會在創(chuàng)新活動中冷靜面對和睿智的思考他所面臨的一切困難。會在諸多困難中尋找到一絲曙光，為自己找到達(dá)到創(chuàng)新目標(biāo)的途徑和方法。化學(xué)信息學(xué)在利用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，本身就特別強(qiáng)調(diào)廣域的合作性，有了良好信息素質(zhì)的學(xué)生一定不會為了獨立的個性素質(zhì)而舍棄合作。相反，會更樂于接觸更多的人，也會把自己的想法和做法與合作者共享。良好的信息素質(zhì)當(dāng)然也加強(qiáng)了學(xué)生們的責(zé)任心和自信心。自信是成功的一半，反過來，學(xué)生掌握了更多的知識和信息之后，在廣域合作或廣泛獲取有用信息的基礎(chǔ)上，一定會找到解決問題的有效辦法，這不僅不會消磨其克服困難的意志，反而會更加增強(qiáng)他的自信心和責(zé)任心，使得他在工作中表現(xiàn)的更加盡善盡美，創(chuàng)造性地完成創(chuàng)新任務(wù)。

[基金項目]河南省教育廳“十五”教育科學(xué)規(guī)劃項目，項目編號2005-JKGHAG-375。

（作者單位：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院）