畢曉彬,韓彬
(天津渤海職業技術學院,天津300402)
依托于計算機的智能化和共享化以及交互功能,可以使高職化學在教育教學的過程中更像是一對一的單人實際教學,特別是高職高專化工專業學生較為注重實際動手操作,因此可以根據自己學習的興趣和具體情況選擇適合自己的教學內容和感興趣的操作內容,做到了化被動學習為主動學習,這是傳統化學教育教學難以達到的優勢,也是化學教學對于其他教育手段所不能比擬的。高職院校傳統的化學教學模式一般都會受到實驗室的環境的約束和影響,在教學模式和思想觀念中存在很多問題,學生在上課中只能完成老師講過的一些內容,并且按照教材中和老師講授的實驗步驟進行實驗操作處理,學生完全處在被動學習的狀態中,老師們無法調動學生對學習的積極性,因此也就達不到教學改革和創新的目的,這樣的教學效果是很一般的。計算機的各種功能可以使原來枯燥乏味的化學機理和微觀過程等內容變得生動活潑,易于理解。在化學教育教學中可以通過計算機的交互功能和鏈接功能,在教師講解一些需要學生有大量記憶的關于化學基礎概念的時候,就可以將彼此相互之間的關系鏈接在一起。而利用計算機的計算功能和模擬功能,則可以模擬現代化工儀器分析的過程和儀器操作過程用于高職化學的分析教學等。
在高職高專化學教育教學的過程當中,一些很難理解的理論知識方面、基礎知識方面和實際操作知識方面,如果僅僅使用傳統的課堂教學模式就會很難達到理想的教學效果,如化學實驗自身具有比較危險的特殊性,老師們在上課的時候會經常不自覺的強調實驗的注意事項,一旦出現錯誤,會產生化工事故危害學生安全和健康。因此非常有必要將計算機模擬技術引入到傳統化學教育教學當中。如果采用計算機輔助教學,那么在講授一些較為抽象的化學概念的時候學生能夠理解的更加容易,更加透徹,也更加簡單易學。比如講解有機物分子結構的時候,需要學生的觀察能力和空間想象能力,學生一般在抽象方面理解困難,因此使用chemoffice 三維軟件,制作出畫圖,再使用投影放給學生觀看的話,這樣就可以讓學生了解的更加清晰直觀,也能增強學生的理解力,更好地學習這些抽象的知識。
在老師的教學過程中可以使用三維動畫演示來模擬化學實驗的每個環節,讓學生們在學習中更加生動和主動的接受。同時利用多媒體課件引入實驗案例,多媒體輔助教學是把傳統的電視圖像與計算機的交互相結合而產生的一種全新的信息交流方式,可以有二維或三維的動畫效果,讓學生觀察實驗現象,通過播放動畫和視頻,強化學生的認知能力,反復強調知識重點難點。
同時再通過班級微信公眾號或是手機APP軟件發布作業或是教師公開課,進行師生互動形成概念規律,使學生能夠更加的融會貫通,舉一反三。
現在計算機的計算速度越來越快,貯存容量越來越大,化工專業教師可以利用計算機的各種功能和優點,對學生學期末的學習情況進行一個評估和檢測,這樣可以把學生在一學期的學習中遇到所有問題的理解過程、判斷方式、結果的正確與否立即評估出來。再調用計算機數據庫當中的試題,學生就可以直接在計算機或是網上進行高職化學方面題目訓練和平時自行測驗,自我評估一下。還可以自己上傳大作業和一些在實際操作中存在的疑難問題,這樣就發揮了學生自主學習的主動性。教師還可以利用計算機數據庫軟件等一些輔助功能,進行試卷分析、成績分析,通過計算機的數據庫了解每個學生在整學期中的學習狀況,及時采取措施彌補教育教學中的不足,強化計算機軟件輔助教學的優勢。利用網絡共享資源,使學生和老師可以相互合作,對化學知識進行深化,利用網絡公共平臺或是在線反饋功能,使學生進行自我學習評價,強化學習記憶,最后進行師生交流反饋,加強師生互動。
計算機輔助化學教育教學中,統計分析軟件適用于大型專業統計及圖表分析軟件,是高職化學實驗設計、實驗數據的可靠性分析、變量間相互作用分析的有效工具。流程模擬軟件是集化工設計動態模擬于一體的大型通用流程模擬軟件可以用于物性的估算與分析也是目前化工企業與化工設計院廣泛使用的流程模擬軟件。文字編輯軟件能夠繪制化學實驗流程圖和化學圖形和多種實驗裝置等。此外還有很多款使用方便的化學專業應用軟件。
在高職教育教學中學生接受學習信息的多與少,直接影響到教師教學效率的高低。相對于傳統的高職高專化學教學模式來說,計算機輔助教學不僅直觀準確而且非常的真實,能夠為化學課堂的大容量和高密度提供更好的物質條件。
化學實驗是一項實際動手操作的特殊認知活動,教學的目的是讓學生在實驗的過程中更好的掌握基礎知識和操作能力,為了讓學生能夠更加直觀的了解,在這方面可以使用計算機軟件CAD,該軟件可以方便的繪制立體的化學圖形或是元素表等。繪制后還可以進行立體優化,可以讓高職化工專業學生能夠更為直觀的掌握化學的一些立體結構。
另外學生還可以通過網絡查找一些關于跟化學相關的基本常識,以此來激發學生對學習化學的興趣。例如學生可以在互聯網上研究汽車尾氣的排放問題,研究吸煙所產生的煙氣的化學成分以及對人體有哪些危害等等,這樣不僅學到了化學相關知識,也促使學生更加關心社會問題。
使用計算機輔助化學教學,化工專業的專兼職老師們不僅要熟練掌握計算機的操作還要掌握一些跟化工相關的編輯軟件,來達到整體課堂設計能夠靈活運用的目的。目前很多高職化學老師沒有這方面的經驗和培訓,因此在進行計算機輔助教學中存在一定的困難。作為信息系化大爆炸的時代化學老師也應適應不斷變化的計算機操作的要求。
隨著計算機軟件與傳統化學專業教育教學的不斷融合和滲透,計算機軟件輔助化學教育教學已經成為高職院校化學專業提高教學改革、推進化工現代化教育、提高教學手段最重要的輔助工具。對于計算機軟件的應用,不僅僅能夠提高高職高專化學專業的教學效果和效率,也可以使學生們掌握到更高效更便捷的實用軟件工具,提高高職高專化工專業學生綜合運用化工理論基礎知識和計算機技術相結合來解決實際化學實際問題的能力,還可以拓寬知識領域。熟練掌握計算機軟件可以解決學生學習和生活中的多種問題,因此更加明白計算機技術對化學教學工作和研究來說是最重要的技術手段,因此要不斷的研究計算機和化學教研相結合的各種手段。隨著現今社會高度信息化的模式,利用好計算機進行化學教學有助于換發新的生命力。