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摘 要：随着科技和计算机技术的发展，化学化工软件已经成为相关工作者解决化学化工问题的基本工具，在大学开设化学化工软件应用课程对于毕业生具有重要作用。本文介绍了我校化学化工软件应用课程在教学内容、教学方法以及考试模式等方面的改革措施与实践经验。
关键词：计算机 化学化工软件应用 教学模式 改革 实践
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（b）-0247-02
随着现代科技的飞速发展，计算机技术已经普遍应用到各个领域。因此，将计算机引入大学专业教学是当今教育改革的基本特征。化学化工软件是化学化工以及相关专业人员利用计算机解决化学化工问题的基本工具，因此利用化学化工软件来解决实际问题是新技术发展的必然趋势。化学工作者除了具有化学、化工专业知识外，还应该掌握与本专业相关的计算机应用技术[1]，如化学实验或化工生产中的数据处理以及实验设计、数据库检索、流程控制等各种模块的设计制作。一个成熟的化学化工专业工作者应当熟练地使用相关的软件，使自己的工作更加方便、高效与可靠[2]。我们曾对早期毕业生进行调查，学生普遍反映，工作中经常用到专业软件解决实际问题，可是由于没有接受过系统训练，使用起来束手束脚，甚至不了解什么软件可以解决什么样的问题。近几年，国内大部分高校已经意识到学生软件应用能力的培养的重要性，开始设置相关课程的教学[3-4]。
我校相关化学化工软件应用课程于2012年开设，是针对制药工程、生物工程、高分子材料与工程、化学工程与工艺4个专业的选修课程。由于课程涉及到软件应用，因此最初安排在机房进行授课，但却发现存在一些问题，如机房计算机配置偏低，涉及到的软件较多，运行速度慢，容易死机；选课人数多时，后排的学生看不清楚，教学效果差；学生不能充分利用课下时间进行软件的熟悉、操作，完成作业；课程结束后，学生自己没有软件或者不会安装，学习的软件使用率不高。鉴于以上原因，我们对该课程的教学模式进行了改革和实践，大大提高了教学效果，受到了学生好评。
1 对教学内容进行拓展
多数院校的化学化工软件应用课程涉及到的软件一般包括Excel（数据处理与作图）、ChemOffice（包括三个模块：ChemDraw， Chem3D， ChemFinder，一般选择ChemDraw模块讲解，涉及到生物与化学结构式、反应路线和反应装置绘制等）、AutoCAD（制图），Origin（数据分析与制图）等，所选软件以作图为主。鉴于我校相关专业学生在大二时已经单独开设过AutoCAD课程，我们对课程的教学内容进行了拓展，课程涉及到的软件包括三大类型5个软件，分别为数据处理与统计分析类软件Origin和Statistica，化学结构信息与计算类软件ChemOffice和TSAR；业务流程图绘制类软件SmartDraw。Origin软件主要介绍数据处理、数据拟合、二维与三维图形绘制和编辑等。Statistica软件主要介绍数据编辑和各类统计分析方法等。ChemOffice软件涉及到三大功能，化学结构绘图模块ChemDraw中主要介绍化学结构式、反应装置及流程绘制，结构式与名称互换，NMR位移预测等；分子三维图形及模拟分析模块Chem3D包括分子三维模型的构建与操作，分子结构信息的计算，分子表面和分子轨道图形的显示以及分子图谱预测等；化学信息搜索模块ChemFinder包括化學物质检索方法和化学反应的检索；最后介绍ChemOffice的系统应用。TSAR软件主要介绍化学分子结构信息的计算，外源数据的导入与处理，定量构效关系与数据统计分析等。SmartDraw软件主要介绍如何快速地绘制与编辑各类业务流程图。改革后的教学内容扩大了应用范围，能够解决实验报告，毕业论文（设计）、课程设计等方面的需要，甚至为工作或者继续深造后应用软件打下基础。课程开设时间为大四第一学期。
2 对教学方法进行改革
（1）从封闭式教学转为开放式教学。
鉴于机房授课产生的各种问题，我们改变了教学场所，将授课地点由学校统一管理的机房改为多媒体教室。上课时，学生自带电脑，并按照要求提前准备好电脑的操作系统，我们会在第一次授课时手把手指导学生安装软件。这种从封闭式教学转为开放式教学的模式解决了所有机房授课所产生的问题。学生自备的电脑多为3年内购买，配置远比学校机房高，使用过程中运算速度快，不会出现死机现象。在多媒体教室授课能保证在软件演示时所有的学生都能清楚看到，在学生练习过程中，教师能全场掌控，避免了机房空间大，学生分散，教师“忙不过来”的情况，保证了教学效果。同时，由于所有软件均安装在自己机子上，学生不仅可以充分利用课下时间熟悉软件或者完成作业，保证了对软件的熟练程度，而且还可以在其他课程需要时随时应用软件，使得学习的软件使用率大大提高。
（2）以教师为中心转为以学生为中心。
化学化工软件应用课程是2学分的选修课程，为了突出课程的应用性和实践性，我们改变传统的静态教学模式，将课程以教师为中心转为以学生为中心，课程周学时安排为1-2模式，即一个课时的理论课和两个课时的实践课，更加突出学生实践能力的培养。为了突出学生的中心地位，方便学生之间、师生之间的交流互动，我们为每届学生建立qq群，遇到问题，学生之间可以很好地交流，也方便教师答疑解惑。为了方便学生课余自学，我们建立了网络课程，学生可以从网络课程平台下载软件，课件和相关资料，在软件的使用过程中遇到问题，还可以通过平台的师生互动版块向教师咨询。
（3）从接受式学习转为探究式学习。
化学化工软件应用课程是一门实践性很强的课程，无论学生理论掌握得多么扎实，如果不能熟练操作应用软件，都会影响后续的使用。同时，化学化工软件的版本和功能总是在不断往前发展变化的，而且新的软件也会不断出现。因此，我们更注重学生自学能力的培养。我们将课程周1～2学时改为“1+1+1”夹心饼干式学时进行教学。即第一节课先让学生进行自学和操作，第二节课教师根据学生自学过程中出现的问题进行系统讲解，第三节课学生进行操作实践。这一改革使学生从常规的接受式学习转为探究式学习，学生可以先做后学，边做边学，带着问题学习，学习的效率也大大提高。同时，自学能力的培养也有助于学生应对后期软件的更新和新软件的出现。 教师系统讲授以基本模块和功能为主，更深入的模块和功能则由教师提出问题，学生去探索和挖掘，师生共同解决出现的问题，同时注重不同专业的学生根据自己专业的需要挖掘不同的功能，不仅使课程教学内容上拔高了一个层次，而且更具有特色，培养了学生个性和独创精神。
为了激发学生的自学能力，培养学生团队意识和协作精神，我们让选课的学生自由组合进行分组，每组2～4人，组内学生在學习过程中可以分工合作，每人负责不同的模块或者功能，之后进行交流沟通，互相学习，共同进步。组间可以互相PK，激发学生的积极性。
3 改革考核模式
化学化工软件应用课程不同于常规的理论课程和实验课程，因此考核模式也不相同。我们对课程的考核模式进行了改革，最终考核成绩组成为：平时20%、专题作业60%、设计作业20%。平时成绩主要包括课堂表现和随堂练习，具体到学生个人，可以更好地激发学生的积极性和主动性。专题作业为每个软件学习结束后布置的和软件相关的作业，共6个专题作业，按小组完成并给出成绩。设计作业为所有软件学习结束后布置的自由设计作业，不限制内容，学生自由发挥，可以由某一个软件完成，也可以是几种软件组合完成。作业完成后，以小组为单位，准备好PPT，上讲台讲解自己作业的目标、使用的软件、制作过程和方法以及最后的效果图，其他组学生可以进行提问，也可以提出意见或者建议。
我校经过改革之后的化学化工软件应用课程，不仅受到了学生的欢迎，也得到了教师的好评。经过课程培训的学生在其他课程的作图与编辑等方面明显优于未经过培训的学生。实践证明，高校化学化工软件应用课程的开设不仅培养了学生利用计算机技术来进行数据处理、报告、画图、编辑及模拟的能力；也培养了学生遇到问题时懂得利用相关化学软件达到理想效果的能力。
参考文献
[1] 李巨超.化学化工常用的计算机软件[J].化学工程与装备，2008（3）：121.
[2] 范凤艳.化学办公软件在高聚物生产技术的应用[J].广东化工，2014，41（21）：141.
[3] 朱巧凤，慕苗.浅谈化工仿真软件在化学工艺专业教学中的应用[J].山东化工，2013，42（10）：190.
[4] 彭琳，詹世景，乔伟艳.《计算机在化学化工中的应用》课程的构建和教学探索[J].广东化工，2014，41（22）：163.
关键词：计算机 化学化工软件应用 教学模式 改革 实践
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（b）-0247-02
随着现代科技的飞速发展，计算机技术已经普遍应用到各个领域。因此，将计算机引入大学专业教学是当今教育改革的基本特征。化学化工软件是化学化工以及相关专业人员利用计算机解决化学化工问题的基本工具，因此利用化学化工软件来解决实际问题是新技术发展的必然趋势。化学工作者除了具有化学、化工专业知识外，还应该掌握与本专业相关的计算机应用技术[1]，如化学实验或化工生产中的数据处理以及实验设计、数据库检索、流程控制等各种模块的设计制作。一个成熟的化学化工专业工作者应当熟练地使用相关的软件，使自己的工作更加方便、高效与可靠[2]。我们曾对早期毕业生进行调查，学生普遍反映，工作中经常用到专业软件解决实际问题，可是由于没有接受过系统训练，使用起来束手束脚，甚至不了解什么软件可以解决什么样的问题。近几年，国内大部分高校已经意识到学生软件应用能力的培养的重要性，开始设置相关课程的教学[3-4]。
我校相关化学化工软件应用课程于2012年开设，是针对制药工程、生物工程、高分子材料与工程、化学工程与工艺4个专业的选修课程。由于课程涉及到软件应用，因此最初安排在机房进行授课，但却发现存在一些问题，如机房计算机配置偏低，涉及到的软件较多，运行速度慢，容易死机；选课人数多时，后排的学生看不清楚，教学效果差；学生不能充分利用课下时间进行软件的熟悉、操作，完成作业；课程结束后，学生自己没有软件或者不会安装，学习的软件使用率不高。鉴于以上原因，我们对该课程的教学模式进行了改革和实践，大大提高了教学效果，受到了学生好评。
1 对教学内容进行拓展
多数院校的化学化工软件应用课程涉及到的软件一般包括Excel（数据处理与作图）、ChemOffice（包括三个模块：ChemDraw， Chem3D， ChemFinder，一般选择ChemDraw模块讲解，涉及到生物与化学结构式、反应路线和反应装置绘制等）、AutoCAD（制图），Origin（数据分析与制图）等，所选软件以作图为主。鉴于我校相关专业学生在大二时已经单独开设过AutoCAD课程，我们对课程的教学内容进行了拓展，课程涉及到的软件包括三大类型5个软件，分别为数据处理与统计分析类软件Origin和Statistica，化学结构信息与计算类软件ChemOffice和TSAR；业务流程图绘制类软件SmartDraw。Origin软件主要介绍数据处理、数据拟合、二维与三维图形绘制和编辑等。Statistica软件主要介绍数据编辑和各类统计分析方法等。ChemOffice软件涉及到三大功能，化学结构绘图模块ChemDraw中主要介绍化学结构式、反应装置及流程绘制，结构式与名称互换，NMR位移预测等；分子三维图形及模拟分析模块Chem3D包括分子三维模型的构建与操作，分子结构信息的计算，分子表面和分子轨道图形的显示以及分子图谱预测等；化学信息搜索模块ChemFinder包括化學物质检索方法和化学反应的检索；最后介绍ChemOffice的系统应用。TSAR软件主要介绍化学分子结构信息的计算，外源数据的导入与处理，定量构效关系与数据统计分析等。SmartDraw软件主要介绍如何快速地绘制与编辑各类业务流程图。改革后的教学内容扩大了应用范围，能够解决实验报告，毕业论文（设计）、课程设计等方面的需要，甚至为工作或者继续深造后应用软件打下基础。课程开设时间为大四第一学期。
2 对教学方法进行改革
（1）从封闭式教学转为开放式教学。
鉴于机房授课产生的各种问题，我们改变了教学场所，将授课地点由学校统一管理的机房改为多媒体教室。上课时，学生自带电脑，并按照要求提前准备好电脑的操作系统，我们会在第一次授课时手把手指导学生安装软件。这种从封闭式教学转为开放式教学的模式解决了所有机房授课所产生的问题。学生自备的电脑多为3年内购买，配置远比学校机房高，使用过程中运算速度快，不会出现死机现象。在多媒体教室授课能保证在软件演示时所有的学生都能清楚看到，在学生练习过程中，教师能全场掌控，避免了机房空间大，学生分散，教师“忙不过来”的情况，保证了教学效果。同时，由于所有软件均安装在自己机子上，学生不仅可以充分利用课下时间熟悉软件或者完成作业，保证了对软件的熟练程度，而且还可以在其他课程需要时随时应用软件，使得学习的软件使用率大大提高。
（2）以教师为中心转为以学生为中心。
化学化工软件应用课程是2学分的选修课程，为了突出课程的应用性和实践性，我们改变传统的静态教学模式，将课程以教师为中心转为以学生为中心，课程周学时安排为1-2模式，即一个课时的理论课和两个课时的实践课，更加突出学生实践能力的培养。为了突出学生的中心地位，方便学生之间、师生之间的交流互动，我们为每届学生建立qq群，遇到问题，学生之间可以很好地交流，也方便教师答疑解惑。为了方便学生课余自学，我们建立了网络课程，学生可以从网络课程平台下载软件，课件和相关资料，在软件的使用过程中遇到问题，还可以通过平台的师生互动版块向教师咨询。
（3）从接受式学习转为探究式学习。
化学化工软件应用课程是一门实践性很强的课程，无论学生理论掌握得多么扎实，如果不能熟练操作应用软件，都会影响后续的使用。同时，化学化工软件的版本和功能总是在不断往前发展变化的，而且新的软件也会不断出现。因此，我们更注重学生自学能力的培养。我们将课程周1～2学时改为“1+1+1”夹心饼干式学时进行教学。即第一节课先让学生进行自学和操作，第二节课教师根据学生自学过程中出现的问题进行系统讲解，第三节课学生进行操作实践。这一改革使学生从常规的接受式学习转为探究式学习，学生可以先做后学，边做边学，带着问题学习，学习的效率也大大提高。同时，自学能力的培养也有助于学生应对后期软件的更新和新软件的出现。 教师系统讲授以基本模块和功能为主，更深入的模块和功能则由教师提出问题，学生去探索和挖掘，师生共同解决出现的问题，同时注重不同专业的学生根据自己专业的需要挖掘不同的功能，不仅使课程教学内容上拔高了一个层次，而且更具有特色，培养了学生个性和独创精神。
为了激发学生的自学能力，培养学生团队意识和协作精神，我们让选课的学生自由组合进行分组，每组2～4人，组内学生在學习过程中可以分工合作，每人负责不同的模块或者功能，之后进行交流沟通，互相学习，共同进步。组间可以互相PK，激发学生的积极性。
3 改革考核模式
化学化工软件应用课程不同于常规的理论课程和实验课程，因此考核模式也不相同。我们对课程的考核模式进行了改革，最终考核成绩组成为：平时20%、专题作业60%、设计作业20%。平时成绩主要包括课堂表现和随堂练习，具体到学生个人，可以更好地激发学生的积极性和主动性。专题作业为每个软件学习结束后布置的和软件相关的作业，共6个专题作业，按小组完成并给出成绩。设计作业为所有软件学习结束后布置的自由设计作业，不限制内容，学生自由发挥，可以由某一个软件完成，也可以是几种软件组合完成。作业完成后，以小组为单位，准备好PPT，上讲台讲解自己作业的目标、使用的软件、制作过程和方法以及最后的效果图，其他组学生可以进行提问，也可以提出意见或者建议。
我校经过改革之后的化学化工软件应用课程，不仅受到了学生的欢迎，也得到了教师的好评。经过课程培训的学生在其他课程的作图与编辑等方面明显优于未经过培训的学生。实践证明，高校化学化工软件应用课程的开设不仅培养了学生利用计算机技术来进行数据处理、报告、画图、编辑及模拟的能力；也培养了学生遇到问题时懂得利用相关化学软件达到理想效果的能力。
参考文献
[1] 李巨超.化学化工常用的计算机软件[J].化学工程与装备，2008（3）：121.
[2] 范凤艳.化学办公软件在高聚物生产技术的应用[J].广东化工，2014，41（21）：141.
[3] 朱巧凤，慕苗.浅谈化工仿真软件在化学工艺专业教学中的应用[J].山东化工，2013，42（10）：190.
[4] 彭琳，詹世景，乔伟艳.《计算机在化学化工中的应用》课程的构建和教学探索[J].广东化工，2014，41（22）：163.