摘 要： 本文介紹了在本科專業(yè)中開設(shè)《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》的主要內(nèi)容和對課程考核模式的探索，對適合應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》的授課內(nèi)容和考核方法進(jìn)行了探索。
　　關(guān)鍵詞： 《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》 教學(xué)內(nèi)容 考核模式
　　《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》是化學(xué)類各專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的基本課程之一，是目前化學(xué)類專業(yè)的必選課程。該課程以前主要以講授數(shù)值計(jì)算和編程為主[1]，隨著現(xiàn)代各種優(yōu)秀化學(xué)軟件的出現(xiàn)，其課程內(nèi)容也進(jìn)行了全面的調(diào)整。對于本科階段的計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程，其授課內(nèi)容應(yīng)著重體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)在化學(xué)化工各領(lǐng)域的具體應(yīng)用上，諸如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)處理和圖形化，計(jì)算機(jī)圖譜檢索和結(jié)構(gòu)解析，化學(xué)結(jié)構(gòu)的圖形化描述，以及化學(xué)化工資源的計(jì)算機(jī)檢索，等等。隨著越來越多的高?；瘜W(xué)系開設(shè)本課程，其課程體系和授課模式也已基本建立[2]，并在教學(xué)實(shí)踐中不斷完善。但是，由于針對本科生的《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》主要是介紹計(jì)算機(jī)軟件在化學(xué)中的具體用法，其課程性質(zhì)類似于計(jì)算機(jī)操作類課程，同時又要求與化學(xué)學(xué)科的專業(yè)知識相結(jié)合，因此，在考核形式上，本課程既不能完全應(yīng)用計(jì)算機(jī)操作類課程的上機(jī)操作考核，又不能應(yīng)用一般化學(xué)類選修課程的閉卷考試或者課程論文，必須建立起一套適合本課程特征的考核模式。
　　一、本校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開設(shè)《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》課程的基本情況
　　安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系從2005年開設(shè)應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè)以來就一直把《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》作為本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必選課程，經(jīng)過從05級到09級學(xué)生共5屆的教學(xué)實(shí)踐，目前已經(jīng)形成了比較完備的教學(xué)體系?？紤]到應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的實(shí)際需要，我們將課程分為“化學(xué)編輯軟件軟件”和“數(shù)據(jù)處理軟件”兩大模塊[3]。
　　1.“化學(xué)編輯軟件”模塊的主要內(nèi)容
　　主要介紹ChemWindow6.0、ChemSketch10.0、ISIS/Draw2.5和Chemoffice中的Chemdraw11.0等化學(xué)結(jié)構(gòu)式繪制軟件。ChemWmdow6.0可對化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)式、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖進(jìn)行形象的繪制，并且附帶有化工設(shè)備圖庫、玻璃儀器圖庫及化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)式圖庫，是化學(xué)繪圖不可多得的有力工具。ChemSketch10.0是加拿大高級化學(xué)發(fā)展有限公司（ACD）設(shè)計(jì)的用于化學(xué)畫圖用的軟件包，分為結(jié)構(gòu)模式和畫圖模式兩種界面，除具備化學(xué)繪圖功能外，還能對分子結(jié)構(gòu)式進(jìn)行二維和三維優(yōu)化，按系統(tǒng)命名法命名，以及計(jì)算分子各種性質(zhì)等。ISIS/Draw也是一款二維化學(xué)結(jié)構(gòu)繪制的著名軟件，能描繪具有出版品質(zhì)的二維分子結(jié)構(gòu)圖形，并且免費(fèi)提供。Chemoffice是美國CambridgeSoft公司為化學(xué)工作者和工程師開發(fā)的提供高質(zhì)量分子結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件，Chemdraw是其中的一個組件。目前，ChemDraw是世界上最受歡迎、最有應(yīng)用價值的化學(xué)繪圖工具。ChemDraw最新版本所涉及的范圍包括化學(xué)作圖、分子模型生成、化學(xué)數(shù)據(jù)庫信息管理等，并附有在線菜單和多頁文件演示，增加了ChemNMR、光譜化學(xué)工具等功能。ChemDraw可編輯與化學(xué)有關(guān)的一切圖形。例如，建立和編輯各類分子式、方程式、結(jié)構(gòu)式、立體圖形、對稱圖形、軌道等，并能對圖形進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、縮放、存儲、復(fù)制、粘貼等多種操作。
　　上述四款化學(xué)繪圖軟件是我們介紹化學(xué)應(yīng)用軟件的重點(diǎn)，通過這些化學(xué)繪圖軟件的介紹，能讓學(xué)生基本掌握二維化學(xué)結(jié)構(gòu)式的繪制。
　　2“數(shù)據(jù)處理軟件”模塊的主要內(nèi)容
　　主要介紹MicrosoftExcel和Origin8.0。Excel是常見也是最簡單的科學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算、分析和統(tǒng)計(jì)軟件，其分析數(shù)據(jù)庫中的描述統(tǒng)計(jì)工具，回歸分析工具，以及假設(shè)檢驗(yàn)工具和功能強(qiáng)大的圖表工具為化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理帶來極大的方便。Origin8.0為功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和工程繪圖軟件，具有外推和內(nèi)插、微分和積分、快速Fourier變換等多種數(shù)學(xué)工具，對數(shù)據(jù)可做線性回歸分析、多項(xiàng)式及多重回歸分析、最小二乘法非線形擬合等。
　　上述授課內(nèi)容大部分需要上機(jī)操作，因此教學(xué)模式也做了適當(dāng)調(diào)整，對每一款軟件的介紹都在多媒體教室進(jìn)行，但每介紹一款軟件的用法后即安排一次上機(jī)課，從而既保證學(xué)生適時的上機(jī)操作訓(xùn)練，又避免長時間在機(jī)房上課效率不高的問題出現(xiàn)。
　　二、《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》課程的主要考核方式及不足
　　目前很多在本科生中開設(shè)了《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》課程的院校在考核形式上不一而足，從上述本課程的主要內(nèi)容來看，教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)該在化學(xué)類的計(jì)算機(jī)軟件的操作上，其目的主要是為了讓學(xué)生掌握一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，因此其考核方式主要有如下幾種。
　　1.開卷筆試+課程論文的形式
　　經(jīng)筆者調(diào)查了解到，有部分開設(shè)了本課程的院校在考核形式上采用了這種方式，其筆試的內(nèi)容主要涉及化學(xué)類軟件的基本操作步驟和計(jì)算機(jī)文獻(xiàn)檢索的具體方法上。而課程論文主要是針對計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用做相應(yīng)的綜述。這種考核方法不能真實(shí)地反映學(xué)生對化學(xué)類軟件的掌握程度，很多時候?qū)W生只能機(jī)械地記住一些基本的操作步驟，而與計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用的靈活性背道而馳，在遇到實(shí)際問題時，學(xué)生往往無所適從。
　　2.上機(jī)操作考試的形式
　　上機(jī)操作考試是目前該類課程考核的主要形式，雖然機(jī)試能比較客觀地評價學(xué)生對計(jì)算機(jī)操作的掌握程度，但機(jī)試試題庫的設(shè)立會受到一些客觀條件的限制。首先，機(jī)試試題庫的建立要求出題人有一定的計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)，這對大部分化學(xué)專業(yè)的教師來講是一個不小的難題，即使部分學(xué)校的任課教師在計(jì)算機(jī)專業(yè)人員的協(xié)助下建立了本課程的機(jī)試試題庫，也會由于試題不能及時更新重復(fù)使用而使考試流于形式。其次，《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》課程并不是單純地教授學(xué)生計(jì)算機(jī)的使用，而是要教會學(xué)生利用特定的計(jì)算機(jī)技術(shù)來解決化學(xué)化工中的具體問題，因此，與化學(xué)專業(yè)知識的結(jié)合是必不可少的。而機(jī)試過程由于受到測試時間的限制，不可能設(shè)計(jì)很多化學(xué)問題的模型來供學(xué)生解決。
　　三、我們的實(shí)踐
　　為了更準(zhǔn)確地評價學(xué)生對本課程授課內(nèi)容的掌握程度，我們對課程的考核形式進(jìn)行了一些有益的探索，從2005級應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開始，我們就采用了開卷機(jī)試和課程實(shí)踐相結(jié)合的考核方式。具體做法如下。
　　1.開卷機(jī)試
　　按照筆試的格式出好Word版的電子試卷，試卷題型主要是選取化學(xué)化工中的實(shí)際問題，比如在化學(xué)繪圖軟件的考查中，我們會指定某一版本的《有機(jī)化學(xué)》教材，讓學(xué)生在書中任選一個結(jié)構(gòu)式，用規(guī)定的化學(xué)繪圖軟件繪出，并寫出簡單的步驟，為避免學(xué)生抄襲，我們要求每個學(xué)生選取的結(jié)構(gòu)式不能相同。對于數(shù)據(jù)處理軟件的考核，我們利用學(xué)生專業(yè)實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)，如物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)或分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生把自己做過的某一個實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)再用數(shù)據(jù)處理軟件計(jì)算一遍，上報(bào)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果或圖形，作為數(shù)據(jù)處理軟件的考核。上述考試內(nèi)容涉及面較廣，在一個固定的考試時間內(nèi)很難完成，因此我們通過E-mail將試卷下發(fā)，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成并上交。所有的題目在給出結(jié)果的同時，要求寫出簡單的操作步驟。
　　2.課程實(shí)踐
　　在平時上課過程中，我們也適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合專業(yè)課程的特點(diǎn)，要求學(xué)生及時地應(yīng)用化學(xué)化工軟件來解決專業(yè)問題，比如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，我們和分析實(shí)驗(yàn)課的老師共同融合，對分析實(shí)驗(yàn)課中的某一個實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)處理軟件來處理，得到的結(jié)果打印出來直接貼在分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，這樣既完成了分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告，又測試了學(xué)生的數(shù)據(jù)處理軟件的掌握程度，同時也幫助學(xué)生熟悉用計(jì)算機(jī)來解決化學(xué)中的具體問題。除此之外，我們還在其他的授課環(huán)節(jié)中設(shè)置相應(yīng)的實(shí)踐考查環(huán)節(jié)。
　　四、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
　　通過對5屆應(yīng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐，我們對《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》的基本授課內(nèi)容進(jìn)行了確定，同時建立了適合本專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)的考核模式，其結(jié)果從目前來看能比較真實(shí)地評價學(xué)生的水平，得到了學(xué)生和相關(guān)專家的肯定，但也存在一些問題。首先，計(jì)算機(jī)軟件的不斷更新使得我們的授課內(nèi)容也要適時地作出調(diào)整，這對教學(xué)和考試素材的準(zhǔn)備提出了相應(yīng)的要求。其次，教材建設(shè)的落后使得教學(xué)效果大打折扣，從05級開始，我們利用自編講義進(jìn)行講授，但講義的更新總是跟不上軟件的變化，而已出版教材的內(nèi)容和我們的授課內(nèi)容又有很大差別。最后，開卷機(jī)試的考核形式還有賴于學(xué)生的自覺性，雖然在試題的設(shè)計(jì)上我們已經(jīng)考慮到了這點(diǎn)，但在某些試題上的抄襲仍然不可避免，有待于進(jìn)一步完善。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]羅華軍.《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》課程改革和探索[J].甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，19（1）：80-81.
　　[2]黃允中.“計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用”課程建設(shè)的思考和實(shí)踐[J].高等理科教育，2007，71（1）：28-31.
　　[3]楊曉慧.計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用[J].長春大學(xué)學(xué)報(bào).2011，21（2）：44-47.
　　基金項(xiàng)目：安徽省省級精品課程（大學(xué)化學(xué)（含實(shí)驗(yàn)），2009年），安徽大學(xué)211工程三期教學(xué)質(zhì)量經(jīng)費(fèi)（01010004）和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)校級教研項(xiàng)目資