新工科背景下《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》課程教學(xué)改革分析

蔡小波

摘 要 在新工科背景下，《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》課程教師在實(shí)際教學(xué)中，為了能夠最大限度上滿足新工科專業(yè)人才培養(yǎng)需求，在教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方式等方面進(jìn)行教學(xué)改革;將教學(xué)改革工作落實(shí)到實(shí)處，更加注重強(qiáng)調(diào)工程需求理念，適當(dāng)?shù)脑谠黾佣喾N不同類型的專業(yè)軟件，與多種學(xué)科教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行融合;并在實(shí)踐教學(xué)、現(xiàn)代化教學(xué)等多種方式的輔助下，不斷創(chuàng)新新工科專業(yè)人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞 新工科;計(jì)算機(jī)應(yīng)用;教學(xué)變革;教學(xué)需求

引言

我國(guó)教育部門和教育工作者在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，更加注重新工科人才培養(yǎng)工作的開展。新工科主要就是以新經(jīng)濟(jì)和新產(chǎn)業(yè)為背景，將科技創(chuàng)新最為核心依據(jù)，在一些新興的領(lǐng)域?qū)嵺`中形成具有創(chuàng)新精神的創(chuàng)業(yè)機(jī)制。新工科建設(shè)工作可以通過(guò)合理設(shè)置和發(fā)展新工科專業(yè)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這就要求《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》課程教學(xué)改革進(jìn)行科學(xué)改革。本文就是從《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》課程教學(xué)改革的實(shí)際內(nèi)容入手，展開闡述，針對(duì)如何正確在教學(xué)觀念以及教學(xué)方式等方面進(jìn)行改革進(jìn)行深入探討。

1注重強(qiáng)調(diào)工程需求，變革教學(xué)觀念

在傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響下，《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》課程在實(shí)際教學(xué)中，都會(huì)要求學(xué)生運(yùn)用與專業(yè)息息相關(guān)的軟件，其是以專業(yè)需求具體導(dǎo)向的一種教學(xué)觀念。在該教學(xué)觀念的作用下，使文獻(xiàn)檢索、分子結(jié)構(gòu)式編輯排版以及Excel數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容成為教師軟件教學(xué)的主要內(nèi)容。但是在新工科專業(yè)人才培養(yǎng)的背景下，為了能夠最大限度上滿足行業(yè)的實(shí)際需求、為了能夠解決工程問(wèn)題，就需要教師注重強(qiáng)調(diào)工程需求。在《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)過(guò)程中，關(guān)于如何正確使用軟件的介紹內(nèi)容在逐步弱化，而是在強(qiáng)化SPSS統(tǒng)計(jì)分析以及DCS編程自動(dòng)化控制等多種數(shù)字模擬與仿真軟件的教學(xué)內(nèi)容，在此方面進(jìn)行科學(xué)變革，能夠?yàn)楦咝Ы鉀Q專業(yè)中工程問(wèn)題提供重要依據(jù)[1]。在《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)課程不斷創(chuàng)新變革的背景下，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，逐漸形成“以工程問(wèn)題為導(dǎo)向、著重強(qiáng)調(diào)工程問(wèn)題處理過(guò)程中的軟件應(yīng)用”的教學(xué)理念。

2以專業(yè)為基礎(chǔ)條件，全面拓展工程教學(xué)

很多院校在增設(shè)《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)課程以來(lái)，實(shí)際教學(xué)內(nèi)容始終沒(méi)有做出改變，如始終是以網(wǎng)絡(luò)資源與文獻(xiàn)檢索、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、化學(xué)編輯排版等教學(xué)內(nèi)容為主。但是現(xiàn)階段在新工科的背景下，各大院校為了能夠緊跟教學(xué)制度變革趨勢(shì)，在準(zhǔn)確落實(shí)《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)課程改革工作，主要的教學(xué)改革內(nèi)容集中在以下幾方面。

2.1 適當(dāng)增加軟件類型

在《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)過(guò)程中，已經(jīng)由最初的Visio、Aspen、Matlab等多種基礎(chǔ)軟件已經(jīng)擴(kuò)大到具體的12類，具體表現(xiàn)為;新增了Gaussian離子化學(xué)軟件、Risk syetem環(huán)境評(píng)價(jià)軟件、discover藥物設(shè)計(jì)軟件等多種類型的軟件教學(xué)。在結(jié)合新工科背景下的實(shí)際教學(xué)需求的基礎(chǔ)上，以專業(yè)為基礎(chǔ)條件，適當(dāng)擴(kuò)展了工程教學(xué)內(nèi)容，不僅能夠收有效拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野，同時(shí)也能全面提升學(xué)生專業(yè)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。

2.2 向?qū)I(yè)軟件教學(xué)方向進(jìn)行全面轉(zhuǎn)變

《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)內(nèi)容由最初的Origin、Matlab的基礎(chǔ)軟件，拓寬到適合各個(gè)不同專業(yè)的軟件。例如：適用于化學(xué)專業(yè)的量子化學(xué)軟件、材料設(shè)計(jì)軟件;適用于環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的環(huán)境評(píng)價(jià)軟件和環(huán)境工程制圖軟件等[2]。這些具有專業(yè)性的軟件在各個(gè)專業(yè)中具有不可替代的作用，如實(shí)際運(yùn)用Matlab軟件對(duì)一些具有復(fù)雜性的化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)進(jìn)行實(shí)際模擬計(jì)算;運(yùn)用Simulation模塊完成生態(tài)進(jìn)化和生態(tài)相應(yīng)影響關(guān)系的模擬等內(nèi)容，都是在新工科背景下，《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容，向?qū)I(yè)軟件教學(xué)方向進(jìn)行全面轉(zhuǎn)變的具體表現(xiàn)。

2.3 向微觀軟件教學(xué)方向進(jìn)行全面轉(zhuǎn)變

在一些化學(xué)化工類專業(yè)教學(xué)過(guò)程匯總，大部分的教學(xué)內(nèi)容都是集中在宏觀軟件教學(xué)方向上;但是實(shí)際上一些應(yīng)用軟件只是需要的一小部分的宏觀參數(shù)，在此種狀況洗下就能夠得到宏觀認(rèn)識(shí)。比方說(shuō)：在運(yùn)用Matlab軟件計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的過(guò)程中就是如此。但是對(duì)于化學(xué)反應(yīng)機(jī)制、藥物作用機(jī)制等微觀信息而言，其是需要更加專業(yè)的軟件才能對(duì)其進(jìn)行深入探索。因此在新工科《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)課程變革的背景下，在向微觀軟件教學(xué)方向進(jìn)行全面轉(zhuǎn)變，增加了Vasp、LAMMPs等微觀軟件的具體教學(xué)內(nèi)容，這樣能夠引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間存在的具體聯(lián)系進(jìn)行正確思考。

3以案例為依據(jù)，改革并創(chuàng)新教學(xué)方式

3.1 由理論教學(xué)向?qū)嵺`教學(xué)進(jìn)行轉(zhuǎn)變

在教學(xué)課程變革的背景下，因?yàn)榭紤]到《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)更加注重實(shí)踐性與應(yīng)用性，為了能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用需求，將具體的課程教學(xué)地點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樵谟?jì)算機(jī)教室進(jìn)行教學(xué)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)各個(gè)新型軟件的特點(diǎn)進(jìn)行講解和演示，為學(xué)生預(yù)留充足的知識(shí)實(shí)踐時(shí)間，這樣不僅能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)也能全面提升新工科專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。

3.2 由傳統(tǒng)教學(xué)方式向現(xiàn)代化教學(xué)方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變

教師在實(shí)際教學(xué)中會(huì)涉及多種不同類型軟件的講解，學(xué)生需要完成的內(nèi)容也比較多。在傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響下，主要就是通過(guò)設(shè)立公共郵箱、網(wǎng)盤等方式進(jìn)行分享，在一定程度上限制了音頻、視頻等相關(guān)內(nèi)容的共享。隨著我國(guó)現(xiàn)代化教學(xué)方式多樣的不斷增加，教師在充分運(yùn)用世界大學(xué)城在網(wǎng)絡(luò)空間上進(jìn)行教學(xué)和講解;在實(shí)際講解過(guò)程中，運(yùn)用微信群來(lái)分享軟件使用技巧等內(nèi)容，通過(guò)正確運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)軟件的方式，全面提升學(xué)生在《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)課堂中的活躍性。

4結(jié)束語(yǔ)

總之，在新工科背景下，為了能夠滿足新工科專業(yè)需求，要注重開展《計(jì)算機(jī)在專業(yè)中的應(yīng)用》教學(xué)課程變革工作：首先最重要的就是從根本上進(jìn)行變革，教師創(chuàng)新教學(xué)觀念;其次，就是結(jié)合各個(gè)專業(yè)學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)需求分析，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容;最后，就是要緊跟我國(guó)教育制度發(fā)展趨勢(shì)，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)方式變革教學(xué)方式，進(jìn)而全面提升新工科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳義磊，陶海燕.《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》課程的教學(xué)改革與探索[J].廣州化工，2019，47（16）：187-189.

[2] 張光彥，安俊健，王鵬.基于平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的課程教學(xué)改革探索——以《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》為例[J].教學(xué)研究，2019，42（4）：79-83.