靈活運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院 山東 青島266109）

摘要：針對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)和現(xiàn)狀，探討了目前計(jì)算機(jī)輔助物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，提出了存在的問(wèn)題，并就相關(guān)問(wèn)題提出了相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合了化學(xué)領(lǐng)域中各分支所需要的基本研究工具和方法，是化學(xué)專(zhuān)業(yè)一門(mén)理論和實(shí)踐性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，是物理化學(xué)課程教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和科學(xué)研究能力的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合及解決問(wèn)題的能力以及建立科學(xué)的思維方法等方面發(fā)揮著重要作用[1-2]。

伴隨計(jì)算機(jī)的普及和發(fā)展，計(jì)算機(jī)已成為科研管理工作必不可少的工具，順應(yīng)高等學(xué)校教學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已經(jīng)進(jìn)入物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，使學(xué)生在掌握基本技能的同時(shí)掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)于培養(yǎng)適應(yīng)新世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的高素質(zhì)創(chuàng)新性人才具有十分重要的意義[3-5]。

1. 計(jì)算機(jī)輔助物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

目前計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的應(yīng)用主要是：制作教學(xué)軟件開(kāi)展多媒體教學(xué)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)，運(yùn)用軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，模擬實(shí)驗(yàn)操作，計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)等方面，使教學(xué)水平及教學(xué)質(zhì)量都有了很大提高。實(shí)驗(yàn)中使用計(jì)算機(jī)采集和處理數(shù)據(jù)保證了實(shí)驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)的封閉性和客觀性，因而保證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀性，能提高對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的要求。此外，還能防止學(xué)生修改數(shù)據(jù)、抄襲報(bào)告的不良現(xiàn)象，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度。

但在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，目前仍然存在不足，主要表現(xiàn)在：數(shù)據(jù)的獲取和處理比較原始、落后，以及計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程管理較少，計(jì)算機(jī)完全取代人在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主觀能動(dòng)性。在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)直接將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并給出最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完全取代了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的過(guò)程，大大減少了學(xué)生的動(dòng)手和動(dòng)腦機(jī)會(huì)，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能減弱。

2. 計(jì)算機(jī)輔助物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)建議

2.1 將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)靈活搭配

在實(shí)際的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中，我們應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)進(jìn)行靈活處理。大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的，是讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上更好的掌握理論知識(shí)。因此，在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和形式上，應(yīng)考慮將經(jīng)典的基本技能與計(jì)算機(jī)技術(shù)的適當(dāng)組合，使學(xué)生在接受基本實(shí)驗(yàn)操作和基本技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用，以更好地達(dá)到物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

同時(shí)，將計(jì)算機(jī)用于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程只是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種手段和方法，并不能完全地代替?zhèn)鹘y(tǒng)形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。盡管計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣尤雽?duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果的客觀評(píng)價(jià)，同時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定結(jié)果便于數(shù)字化管理。但是基于大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的目的，我們的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)該控制計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的實(shí)驗(yàn)的數(shù)量。一般說(shuō)來(lái)在所有給學(xué)生開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)中用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的大約占1/3-1/4。

2.2 開(kāi)發(fā)更利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的計(jì)算機(jī)配套軟件

在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將實(shí)驗(yàn)設(shè)備與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生了很多好的實(shí)驗(yàn)新設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方法。但是，也引出了新的問(wèn)題：學(xué)生在使用這種形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以了解先進(jìn)的信息處理技術(shù)，也提高了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的要求，但同時(shí)在大多數(shù)的情況下，減少了學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程，因而對(duì)學(xué)生基本技能的訓(xùn)練有負(fù)面的影響。

將實(shí)驗(yàn)設(shè)備與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向之一，它有利于現(xiàn)代信息技術(shù)在物化實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的深化。在教學(xué)中運(yùn)用這種形式，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度是非常有益的。但是必須注意到實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研的區(qū)別：在實(shí)驗(yàn)中將計(jì)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備聯(lián)機(jī)的主要目的不是形成一種新的科研設(shè)備或儀器，而應(yīng)該在于為了更好地達(dá)到教學(xué)的目的和要求，也就是說(shuō)這屬于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的范圍。學(xué)生實(shí)驗(yàn)不同于科研實(shí)驗(yàn)，科研重在結(jié)果而學(xué)生實(shí)驗(yàn)重在過(guò)程。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的不應(yīng)是讓計(jì)算機(jī)完成實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)注重學(xué)生參與每一步實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理過(guò)程，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的要求和訓(xùn)練的目的。

因此，在將計(jì)算機(jī)用于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)，除了控制傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)實(shí)驗(yàn)的比例外，我們應(yīng)該致力于開(kāi)發(fā)更適于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。如黃允中[6]等開(kāi)發(fā)的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)全過(guò)程管理系統(tǒng)》對(duì)目前的計(jì)算機(jī)輔助物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革。開(kāi)發(fā)的管理系統(tǒng)應(yīng)既立足于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程管理，讓學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，又不放棄對(duì)學(xué)生基本技能的訓(xùn)練，并且加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的要求。

3. 小結(jié)

綜上，將計(jì)算機(jī)靈活運(yùn)用于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)科發(fā)展的必然趨勢(shì)，但我們應(yīng)該注意控制傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比例，并積極致力于開(kāi)發(fā)更適于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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