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计算机在化学化工中的应用课程设计一、前言伴随着信息技术的飞速发展，计算机已经成为现代化学化工领域的重要工具。
计算机在化学化工中的应用，不仅可以大大提高实验数据的准确性和精度，还能使化学工程师更加高效地完成工程设计和管理工作。
因此，计算机在化学化工中的应用课程设计显得尤为重要。
二、课程目标通过本课程的学习，学生可以了解到计算机在化学化工中的应用现状和发展趋势，掌握计算机在化学化工中的基本应用技术和方法，培养学生的计算机与化学化工领域的综合能力。
三、课程内容3.1 计算机在化学化工中的基本应用技术1.计算机辅助分析技术：介绍如何利用计算机进行实验数据的分析和处理，包括常见的数据处理软件和分析方法等。
2.应用数学方法：介绍在化学化工过程中常用的数学方法和工具，包括线性代数、微积分、差分方程等。
3.模拟和仿真技术：介绍如何利用计算机进行化学反应、物理传递过程、工艺流程等方面的模拟和仿真。
3.2 计算机在化学化工中的实际应用案例1.应用案例1：利用计算机模拟反应动力学，实现对某一化学反应速率规律的研究。
2.应用案例2：基于计算机视觉的边缘检测技术，实现对污水处理水质的实时监测和控制。
3.应用案例3：利用计算机自动化控制技术，实现对化学反应过程的自动控制和优化。
3.3 课程设计本课程涉及到的基本应用技术和实际应用案例，将在一个综合性的课程设计中得到实际应用。
学生可以根据自身的兴趣和实际需求，选择其中一项应用案例进行深入研究和开发。
在课程设计中，学生需要完成以下基本任务：1.掌握相关的计算机技术和化学化工理论知识，准备软硬件环境和实验数据。
2.分析选定的应用案例，并设计相应的计算机程序。
3.利用计算机进行仿真和模拟实验，收集并处理相关实验数据。
4.分析实验数据，得出相关结论，撰写相关实验报告和技术文献。
四、教学方法本课程采取讲授与实践相结合的教学方法。
讲授部分包括基础理论的讲解和实际应用案例的演示，旨在让学生了解相关技术的原理和应用场景。
《MaterialsStudio软件在计算化学和计算材料学课程教学中的应用》篇一一、引言随着计算机技术的飞速发展，计算化学和计算材料学作为一门新兴的交叉学科，在科学研究和工程应用中发挥着越来越重要的作用。
MaterialsStudio软件作为一款功能强大的计算化学和计算材料学软件，为教学和研究提供了有力的工具。
本文将探讨MaterialsStudio软件在计算化学和计算材料学课程教学中的应用，以及其对学生学习、教师教学和科研工作的积极影响。
二、MaterialsStudio软件概述MaterialsStudio是一款集成了多种计算化学和计算材料学模块的软件，可以用于模拟材料性质、预测材料性能、优化材料结构等方面。
其模块包括晶体结构分析、量子力学计算、分子动力学模拟等，可满足不同层次的教学和科研需求。
此外，MaterialsStudio软件具有友好的界面和操作流程，使得初学者能够快速上手，同时为专业研究人员提供了强大的功能支持。
三、MaterialsStudio软件在计算化学教学中的应用1. 辅助理论教学：教师可以通过使用MaterialsStudio软件进行理论教学的辅助演示，如分子结构模拟、化学反应机理模拟等，使学生更加直观地理解化学理论和概念。
2. 实验设计辅助：学生可以利用MaterialsStudio软件进行实验设计的模拟和预测，提前了解和掌握实验过程和结果，从而提高实验的效率和成功率。
3. 学生研究项目：学生可以在教师的指导下，利用MaterialsStudio软件进行科研项目的探究，培养学生的科研能力和创新精神。
四、MaterialsStudio软件在计算材料学教学中的应用1. 材料性质预测：学生可以利用MaterialsStudio软件对材料的性质进行预测，如力学性能、热学性能、电学性能等，加深对材料性质的理解。
2. 材料结构设计：学生可以通过MaterialsStudio软件进行材料结构的优化和设计，如晶体结构的调整、分子结构的优化等，培养学生的创新能力和实践能力。
现代教育技术在化学教学中的应用当前，随着信息技术的飞速发展，现代教育技术在教学中的应用越来越普遍。
计算机多媒体教学手段日趋广泛，多媒体素材、多媒体化学、cai等教学辅助工具应运而生。
现代教育技术就是运用现代教育理论和现代信息技术，通过对教与学的过程和教与学的资源设计，开发利用，评价和管理，以实现教学优化的理论与实践。
它包括幻灯、投影、录音、电影电视、录像、计算机等现代教学媒体和抽象形式表现出来的作用于教与学实践中的科学理论知识、系统方法。
由此可见，现代教育技术不仅要运用人以外的物质资源，还要注重人自身学习智能及资源的作用，这对于合理配置教学资源，优化教育结构与过程，进一步提高教育教学质量与效率起到重要的作用，并表现出许多突出的特点。
下面着重从以下几个方面谈谈我的认识。
一、通过现代教育技术教学，激发学生的学习兴趣心理学家告诉我们，兴趣必然引起追求，兴趣是获得成功的动力，是推动学生学习的一种最实际的内部力量。
在化学教学中，由于微观粒子及其结合、运动和排列的不可感知性，多数学生对物质微观结构的相关知识都感到比较抽象、难于理解。
通过现代教育技术教学在化学教学中将微观过程进行宏观模拟，对宏大场景做缩微处理，对瞬变做定格分析，化枯燥为生动，教学活动在很大程度上摆脱时空两方面的限制，宏观世界的博大和微观世界的复杂都能直观再现在课堂上，使许多抽象微观的知识具体形象化。
比如，利用课件可以把原子的结构很直观地展现给同学们，可以形象描述电子在原子核外的运动，便于核外电子排布特点的教学；通过动画，可以模拟分子、原子的无规则运动；采取与学生学习的心理规律相适应的多媒体教学，改革传统的课堂教学模式，对深化课堂教学改革、增强教学效果是非常有益的。
通过多媒体教学，学生创设丰富多彩的教学情境，增设疑问，巧解悬念，激发了学生的好奇心和求知欲，充分调动了学生的学习积极性，使学生由被动接受知识转变为主动学习，积极配合课堂教学，主动参与教学过程，从而提高学习效率。
计算机与化学的联系在当今科技飞速发展的时代，计算机和化学这两个看似不同的领域，实际上有着千丝万缕的联系。
计算机技术的进步为化学研究和应用带来了前所未有的机遇和变革，而化学领域的需求也推动着计算机技术不断创新和发展。
从化学研究的角度来看，计算机在实验设计、数据分析和模拟预测等方面发挥着至关重要的作用。
过去，化学实验往往依赖于研究者的经验和反复尝试，这不仅耗费大量的时间和资源，而且结果具有一定的不确定性。
而现在，借助计算机强大的计算能力和数据处理能力，研究者可以在进行实际实验之前，通过建立数学模型和模拟实验过程，对实验方案进行优化和预测。
比如，在药物研发领域，计算机可以模拟药物分子与靶点蛋白的相互作用，从而帮助研究者筛选出具有潜在活性的化合物，大大缩短了新药研发的周期。
这种模拟技术基于量子力学和分子力学的原理，能够精确计算分子的结构、能量和电荷分布等性质，为药物设计提供了有力的理论支持。
在化学数据分析方面，计算机更是展现出了无可比拟的优势。
现代化学实验会产生海量的数据，如光谱数据、色谱数据、电化学数据等。
如果依靠人工来处理和分析这些数据，几乎是不可能完成的任务。
而计算机可以运用各种数据挖掘和机器学习算法，快速从复杂的数据中提取有价值的信息，发现隐藏的规律和趋势。
例如，通过对大量化合物的结构和性质数据进行分析，计算机可以建立起定量构效关系（QSAR）模型，用于预测新化合物的活性和毒性。
这为化学合成和环境评估等提供了重要的参考依据。
化学中的理论计算也是计算机与化学紧密结合的一个重要方面。
通过求解薛定谔方程等复杂的数学方程，计算机可以计算分子的电子结构和化学键的性质，从而深入理解化学反应的机理和动力学过程。
这对于解释实验现象、设计新的反应路径以及开发高效的催化剂都具有重要意义。
从化学教育的角度来看，计算机也为教学带来了新的方式和手段。
多媒体教学软件、在线课程和虚拟实验室等，让学生能够更加直观地理解抽象的化学概念和复杂的实验过程。
计算机在化学教学中的应用秦慧娟（阜阳一中安徽·阜阳236000）中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1672-7894（2013）03-0172-02摘要计算机辅助教学，是中学多媒体教学应用的主要形式。
在化学教学中，运用多媒体动态模拟功能，可激发学生的学习兴趣；运用多媒体三维制作技术，通过图形、图像，把微观世界变成宏观世界，可突破教学难点，进一步提高课堂教学效率。
关键词多媒体课件实验化学课堂教学The Application of Computer Technology in High School Chemistry Teaching//Qin HuijuanAbstract Computer-assisted teaching is the primary tool of high school multi-media teachings.M ulti-media animation can stim-ulate students'interests in learning ing multimedia 3D production technology,microscopic chemistry world can be displayed as observable macroscopic world with the aid of graph-ic puter-assisted teaching is an effective way to break through the teaching difficulties and further improves the efficiency of classroom teaching.Key words multimedia teaching material;experiment;chemistry classroom teaching实施素质教育是我国培养合格人才的需要，素质教育大力呼唤中学化学课堂教学改革。
灵活运用计算机辅助物理化学实验教学（青岛农业大学化学与药学院山东青岛266109）摘要：针对物理化学实验教学的特点和现状，探讨了目前计算机辅助物理化学实验教学的优点，提出了存在的问题，并就相关问题提出了相应的对策。
关键词：物理化学实验计算机辅助教学物理化学实验综合了化学领域中各分支所需要的基本研究工具和方法，是化学专业一门理论和实践性很强的基础课程，是物理化学课程教学的重要组成部分，是培养学生动手能力和科学研究能力的重要环节，在培养学生分析、综合及解决问题的能力以及建立科学的思维方法等方面发挥着重要作用[1-2]。
伴随计算机的普及和发展，计算机已成为科研管理工作必不可少的工具，顺应高等学校教学发展的趋势，计算机辅助教学已经进入物理化学实验的教学过程中。
加强计算机在实验教学中的应用，使学生在掌握基本技能的同时掌握计算机技术，对于培养适应新世纪社会经济发展所需要的高素质创新性人才具有十分重要的意义[3-5]。
1. 计算机辅助物理化学实验教学的现状目前计算机辅助教学的应用主要是：制作教学软件开展多媒体教学，运用网络进行教学，运用软件处理实验数据，模拟实验操作，计算机采集数据等方面，使教学水平及教学质量都有了很大提高。
实验中使用计算机采集和处理数据保证了实验过程数据的封闭性和客观性，因而保证了实验结果的客观性，能提高对学生实验操作的要求。
此外，还能防止学生修改数据、抄袭报告的不良现象，有利于培养学生严格的科学态度。
但在物理化学实验教学中应用计算机辅助教学，目前仍然存在不足，主要表现在：数据的获取和处理比较原始、落后，以及计算机对实验教学的过程管理较少，计算机完全取代人在实验过程中的主观能动性。
在采集数据的同时直接将数据进行处理并给出最后的实验结果，完全取代了学生进行实验数据处理的过程，大大减少了学生的动手和动脑机会，使学生的实验技能减弱。
2. 计算机辅助物理化学实验教学的几点建议2.1 将传统实验教学与计算机辅助教学灵活搭配在实际的物理化学实验的教学过程中，我们应该对计算机辅助教学进行灵活处理。
ChemOffice软件在化学教学中的作用一、前言在现代化学教学中，大量的化学应用软件的研发为化学教育和科研工作者们应用计算机解决了具体的问题。
在我国，大部分高校已经将有关计算机化学的课程正式列入大学生课程教学中。
在应用广泛的众多化学应用软件中，由美国剑桥软件公司研究开发的ChemOffice软件因其直观、快捷的特点得到专业教学的一线教师、学生和科研部门的化学工作者的一致好评。
这款化学应用软件可以进行化学结构绘图、分析模拟以及化学信息搜寻整合，不仅可以解决化学计算中的复杂问题，而且可以利用虚拟的程序模拟化学世界的微观结构，并可以将微观结构的光谱形态等直观地展示出来。
在本文中介绍了ChemOffice的化学应用处理软件，以及ChemOffice 软件对现代的化学教育显示的突出作用。
二、ChemOffice简介ChemOffice全称CambridgeSoft ChemOffice是由美国剑桥软件公司研究和开发的一款化学专业应用软件。
ChemOffice软件集强大的应用功能于一身，可以让化学工作者的日常工作变得更加便捷。
化学应用处理软件ChemOffice由ChemDraw、ChemFinder和Chem3D三个模块组成。
ChemDraw 模块是化学结构绘图软件，也是现在各论文期刊指定的格式；Chem3D模块是分子模拟分析绘图模块，通常用它来计算分子轨道的形状、分子表面积、显示分子轨道，描绘化合物的结构；ChemFinder模块是化学信息搜寻整合系统，用来建立化学数据库、储存数据及搜索化学数据库。
ChemOffice软件是针对专业化学绘图设计，可以绘制各式各样的化学键、环、轨道等，可以与软件中的数据库链接，可以查出结构式；也可以将化合物名称直接转为结构图，省去绘图的繁琐；还可以对已知结构的化合物命名，给出正确的化合物名称。
也可以利用此软件所提供的样板功能，大幅缩短制作文件所需的时间。
三、ChemOffice有助于化学教学（一）化学教学的主要辅助手段随着计算机多媒体技术的普及和现代化学应用软件的开发，现在化学教育的授课方式已经告别了一盒粉笔、一块黑板的传统教学，现代化的教学辅助手段使越来越多的老师都体会到了用化学工具软件来制作课件辅助教学的优越性。
浅谈计算机辅助教学在化学教学中的应用
近几年来,我们在研究运用现代化教学手段,采用计算机技术辅助课堂教学方面取得了一些进展。
我们加强了计算机辅助化学教学的研究,敢于实践,勇于突破,拓宽计算机技术的应用范围,把文字、数据、图形、图像和声音等信息媒体作为一个集成体由计算机处理,把计算机带入一个文、图、声集成的应用领域,辅助化学教学,优化教学过程,加强素质教育,提高了教学质量。
一、促进教学思想的更新,提高教学技术现代化的认识
教育现代化不仅要求在设备、技术手段等“硬件”方面更新,最重要的是思想观念、思想内容和思想方法等“软件”方面的更新。
后者是教育现代化的重要方面和教学改革的深层目标。
它意味着对科学文化、教育传统的继承、转变和创新,要求更新观念,转变落后于时代的教育思想、教学内容和教学方法。
传统的教学是以“传道、授业、解惑”为基本宗旨的,传授知识是教学的根本目标。
这种旧的教学思想和教学模式不符合化学教育的规律,阻碍学生的化学素质的提高,不利于人才的培养。
其具体表现是重教轻学、重知(识)轻能(力)、重结果轻过程、重“学会”轻“会学”、重方法轻思路等。
传统的教学观念远远落后于现代的教学思想,难以达到我国目前对人才的要求——能在21世纪迎接挑战的、全面发展的、潜能大、素质高的现代化人才。
二、了解计算机辅助教学的特有功能,促进教学技术现代化的进程
化学教学方法是化学教师工作方式与学生学习方法的集合,而教学方法是属于一定的教学思想的。
教学思想的更新必然导致教学方法的深刻变革,现代教学论已把化学教学的目的提高到“知识——能力——思维——实践”的高度,着眼于发展学生的智能。
通过辅助常规教学手段、实验教学手段并与其它教学媒体有机结合,使之相辅相成发挥整体优势,计算机辅助教学必将带来一场具有时代特色的教学改革。
cai的特点是教学内容的形象化、多样化,它有严谨的科学性、统一的适用性和及时的交互性,有利于实施个体化教学。
1、突破教学难点
现代计算机技术对图形处理能力高超,利用这一特有功能可以变抽象为具体,变静态为动态,将微观过程进行宏观模拟,把宏大场景作缩微处理,对瞬变搞定格分析,化枯燥为生动。
“学习障碍”的存在是教学难点的成因之一。
抽象思维的障碍、逻辑思维的障碍、语言表达的障碍等在计算机技术的上述功能下被打通了、降解了、消失了,从而降低了学习难度,使教学难点得以顺利突破。
学生也为其形式之新颖,声画之精彩而耳目一新,从而产生乐学情绪。
比如,在课件《离子键与共价键》中,利用微机模拟核外电子运动和化学键的形成就很成功。
这一内容抽象、枯燥、难度大,用一般模型演示不能给学生以动感,且易造成概念模糊。
计算机的二维及三维的图像与动画模拟达到了其它教学手段无法或很难达到的效果。
传统的教学模式必须改变,因其信息传输通道狭窄单一、信息容量传输速度慢、效果差,单纯的文字板书、声音都远不如画面图像
易于人们对信息的接收,过去靠老师说、靠比划、靠表格、靠挂图、靠模型等手段的教学一经和微机课件比较,立刻相形见绌。
有机化学中烷烃的同分异构体及其命名的教学,因学生初学,概念生疏头
绪多,又缺乏空间结构意识和空间想象力,黑板上的平面板书无论
如何也难以唤起学生的共鸣,是教学的难点和重点,利用cai从容不迫地把一种烷的结构进行多种不同的展示:比例模型、球棍模型,变换角度旋转,对比与复原,关键部位放大,正误对照剖析……。
逼真的主体画面、清晰的比较鉴别、精练的规律归纳,牢牢地吸引住学生,激发了他们的求知欲。
2、反馈教学成果
建立计算机多媒体教室,为计算机辅助教学创设特定的环境,在
这个环境中一人一机操作,可进行教学、练习、检测等。
重要的是,缩短了时空距离,加速了人与人之间的联系沟通。
教师还可以利用网络技术将全部学生答案迅速收集统计,及时分析教学效果,从而
调整教学的节奏和进程,迅速地及时反馈,使教学的调控合理化,又进一步调动了学生学习的积极性和主动性。
提高了课堂教学效率,减轻了学生过重的课业负担。
我校老师在使用《溶液中离子共存问题》《气体的制取与发生装置》两个课件的实践中深切地体验到及时反愧迅速调控的必要性与优越性。
在练习或检验过程中的任何时刻都可了解任何学生(或全班学生)的进度、成绩及任意一题的通过情况,这是过去常规教学中难以实现的;常规教学往往是:要么耗时费力,时过境迁;要么望洋兴叹,心有余而力不足。
这样的课件还能
随意调出需要重新讲解或答疑解难的问题,重点剖析,加强教学的针对性。
3、优化教学过程
现代教学方法的根本点是,让学生积极主动地获取知识,全面提高各种能力,使每个学生获得充分发展。
无论是单机自学的课件,示教演示的课件,交互式,vcd视盘均把握以下方法论的原理:坚持整体观点,重视多样化;贯彻综合观点,力争最优化。
计算机以其独特的功能创造良好的思维情境,培养能力,发展智力,教师、计算机、学生形成一个有机的组合。
教师通过计算机教懂、教准、教活、教精,又促使学生乐学、善学、勤学、活学,师生共同进入教与学的自觉状态和最佳状态,增加了课堂教学的活力,优化了课堂教学过程。
