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大学有机化学教学中三维动画案例的制作和应用徐㊀海(重庆师范大学㊀４０１３３１)摘㊀要:如何提升高等院校的化学课程教学效率已经成为了当代教育工作者们所关心的重点话题.对此ꎬ本文针对大学有机化学教学中三维动画案例的制作和应用进行详细的分析与阐述ꎬ并有效的结合计算机辅助技术ꎬ制作出«有机化学»的相关教学案例方法.在案例教学的环节应用下ꎬ插入三维动画ꎬ来促进学生对于有机化学的知识理解ꎬ并以此提升学生的学习兴趣.关键词:三维动画ꎻ案例制作应用ꎻ有机化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２１)０３－００７０－０２收稿日期:２０２０－１０－２５作者简介:徐海(１９９０.６－)ꎬ男ꎬ重庆市潼南人ꎬ博士ꎬ讲师ꎬ从事有机化学教学研究.㊀㊀当前的«有机化学»作为高等医药院校学生的重要必须课程ꎬ在整体的学习和教学质量上有着一定的教学标准要求ꎬ其中的教学质量标准是直接会影响到其它相关的基础专业课程的学习效果的.对此ꎬ应当针对高等院校的教学改革进行全面的深化和改革.有机化学的教学标准具有一定教学影响ꎬ在课件中穿插到制作精细的三维动画教学案例能够活跃课堂的教学氛围ꎬ也能够取得良好的有机化学教学效果.面对三维动画案例的制作和应用在现有的有机化学教学课程当中的实行情况有着不同方面的效果.㊀㊀一㊁教学案例的有效使用«有机化学»的内容编排上过于复杂化ꎬ内容难点过于抽象ꎬ导致学生在课堂教学中无法有针对性的了解到知识的重点.对此ꎬ以第一章节中的氨基酸学习为例ꎬ在氨基酸学习结束后ꎬ绝大数的学生对于氨基酸都会有着初步的认知ꎬ但是整体的学习状态却呈现着枯燥乏味的现象ꎬ而在后续的第二节多肽与蛋白质的课程教学当中就有些勉强的学习心理ꎬ无法达到学习的理想效果的.对此ꎬ有效地导入ＣＡＩ教学案例也就是三维动画案例ꎬ就可以激发起学生对于有机化学的学习兴趣.另外ꎬ有机化学的教学内容当中内容复杂多变ꎬ像是表皮生长受到细胞分裂的作用影响下ꎬ可以增殖跨膜糖蛋白.易瑞沙融入细胞下ꎬ有效的通过跨膜糖蛋白的ＡＴＰ进行结合ꎬ在这种相互结合下又可以组成复合型的生物细胞ꎬ这是具有模型性转换的特性的ꎬ在这种的转换下能够引起治疗肿瘤的良好效果.像这样的复杂的有机化学教学内容上必须用到三维动画的案例教学应用ꎬ能够让学生直观清晰地感受到蛋白质以及相关生物的分子结构层次与特性ꎬ并有着诸多立体化的问题了解.㊀㊀二㊁有机化学课程当中三维动画教学案例的有效制作㊀㊀如计划学的三维动画案例制作的相关设计流程首先应当针对大分子结构的数据库进行相应文本的下载和模型生成ꎬ再通过免费版的三维分子模型软件进行基本三维分子模型的设定.其次可以根据ＰｙＭＯＬＶｉｅｗｅｒ界面中的右下角按钮开启上方的显示列表ꎬ在开启显示列表之后ꎬ对于易瑞沙以及右上角的２ｉｔｙ１/１进行相应的方法选定ꎬ而在整个吉非替尼分子的晶体结构当中会出现模糊的现象.因此ꎬ可以点击Ｓ/ｓｔｉｃｋｓ与Ｓ/ｓｐｈｅｒｅｓꎬ将吉非替尼分子从原有的设计模型中改成球棍模型.在调整好的页面儿模型设置当中ꎬ对于小分子的吉非替尼的结合位点进行有效的局部处理ꎬ在处理之下ꎬ完成界面背景和ＰＰＴ动画的相应结合ꎬ以黑色作为主要背景ꎬ再采用截图式的形式将整体的模型设计运用在三维影像当中ꎬ以此就可以完成制作三维动画的教学使用命令.１.制作有机化合物分子的骨架构型当中的四面体球棒模型四面体模型的制作与其他的有机化合物分子具有多种物质意象的表现基础ꎬ对此首先要按照准确的比例与应用角度对四面体球棒模型采取相应的建立.２.动态展示乙烷分子的各种结构与能量大小为了有效地展示乙烷分子的各种结构现象与大小关系ꎬ首先要对乙烷分子的各种结构意向进行取向线路的展示ꎬ再将乙烷的分子重叠构象进行能量大小的设计.在通过能量大小设计的同时ꎬ将模型的能量曲线滚动植树ꎬ顺着乙烷分子的增长结构进行相应的变化.最后并以模型设计的标准跟随着能量曲线大小的变化走向进行同步旋转.这也是利用三维动画在有机化学教学课件当中的０７主体技术设计ꎬ在这种设计条件下ꎬ生动地展现了对于抽象曲线能量大小的概念和理解程度ꎬ加深了学生的学习兴趣.３.利用多方位移动㊁重叠㊁图文并茂的形式阐述对于异构现象的发生在有机化学教学当中三维动画案例的有效应用下能够对应异构体的球棒模型做出立体化的全角度展示.以左右旋转的乳酸分子镜面两侧为例ꎬ通过抽取镜面使对应的一体结构呈现不同的方向重叠在以此类推下对于镜像不能重叠的文字采取对应式的条件映射ꎬ在这种不能重叠并且具有图文并茂的三维效果当中ꎬ加深了学生对于画面的有效记忆.４.利用Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ制作清晰美观的文字课件在现有的高校有计划学教学当中ꎬ对于三维动画案例教学的有效应用下ꎬ可以分为多种应用结构的选择.而Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ的制作具有图像的清晰和文字的美观配置ꎬ能够在整体的有机化学教学当中带给学生一种视觉上的享受.在这种视觉享受的条件下ꎬ能够辅助学生学习有机化学的相关技术课程ꎬ陶冶学生的心灵没感ꎬ并且提升学生对于课件选择的鉴赏能力ꎬ也加深了学生对于有机化学的学习兴趣.综上所述ꎬ三维动画教学案例能够准确并有描绘性的展示有机化学的教学内容ꎬ并且能够辅助学生对于有机化学当中的抽象性知识难点进行有效的获取.这是一种生动理解性的教学案例应用ꎬ但在应用之前需要教师在备课的环节当中做好对于有机化学相关专业课程的知识点ꎬ掌握利用学科交叉性的教学特点来引入适当的新案例ꎬ并以此结合有机化学的专业特点ꎬ来充实对于我国高校有机化学教学课堂当中的立体化案例教学内容.㊀㊀参考文献:[１]蔡东ꎬ胡树煜.有机化学教学中三维动画案例的制作和应用[Ｊ].中国医学教育技术ꎬ２０１９ꎬ３３(０４):４２８－４３１.[２]蔡东ꎬ张志华ꎬ胡树煜ꎬ等.有机化学教学中三维动画案例的制作和应用[Ｊ].基础医学教育ꎬ２０１９ꎬ２１(０７):５６５－５６８.[３]吴小武.三维动画 项目教学法 的案例设计 人物角色头部的ｐｏｌｙｇｏｎ建模[Ｊ].中国商界(上半月)ꎬ２００９(１２):１５３－１５４.[责任编辑:季春阳]基于自主学习的高中化学微课程应用研究周海燕(江苏省泰州市姜堰区罗塘高级中学㊀２２５５００)摘㊀要:自主学习㊁微课程是当下教育界两个重要的命题.如何应用高中化学的微课程来培养学生的自主学习能力成为重要的课题.以人教版高一化学必修２第一章元素周期律的微课程应用为例ꎬ比较微课程学习资源与课本㊁参考书等学习资源在学生课后自主复习中的学习效果.关键词:自主学习ꎻ微课程应用ꎻ高中化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２１)０３－００７１－０２收稿日期:２０２０－１０－２５作者简介:周海燕(１９８０.５－)ꎬ女ꎬ江苏省海安人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中化学教学研究.基金项目:本文系泰州市立项课题«基于自主学习的高中化学微课程设计与应用研究»的阶段性成果ꎬ编号:ＴＪＹＹＢ２０１７０４９.㊀㊀进入２１世纪ꎬ国家将自主发展和学会学习列为学生发展核心素养的一级指标.培养学生自主学习的能力成为落实立德树人及发展学生核心素养的的重要措施.微课程是信息化时代利用信息技术开发的重要新型课程资源.那么ꎬ如何应用高中化学的微课程来培养学生的自主学习能力成为当下重要的课题.㊀㊀一㊁自主学习自主学习通常是指主动㊁自觉㊁独立的学习.自主学习有利于个体提高学习成绩ꎬ是个体终身学习和毕业发展的基础.Ｈｏｌｅｃ认为自主学习是学习者在学习过程中能够对自己的学习负责的一种能力ꎻＬｉｔｔｌｅ认为自主学习是一种超越批判性思考㊁决策以及独立行动的能力.国内的庞维国通过理论分析和实证研究界定了自主学习的行为表现ꎬ并提出了具体的策略.㊀㊀二㊁微课程早在２００８年ꎬ美国高级教学设计师ＤａｖｉｄＰｅｎｒｏｓｅ就将微课程的建设分为五步:确立微课程的主题ꎬ撰写教学设计ꎬ录制微视频ꎬ布置微作业ꎬ上传视频资源.我国的胡１７。
有机立体化学多媒体课件的设计制作及应用王心良;蒋宗林;杨英;张科;胡凡【摘要】为了解决有机化学中三维结构教学的难点等问题,作者综合运用几个新版编辑软件的强大功能,制作出了满意的有机立体化学课件,并成功地用于教学实践.本文明确地提出课件制作的必要性、指导思想和软件选择的原则;对几个典型的教学难点、制作难点及复杂分子的立体结构、动态结构的制作等问题进行了深入的讨论.【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2004(019)005【总页数】5页(P31-34,36)【关键词】有机立体化学;多媒体教学;课件设计;课件制作【作者】王心良;蒋宗林;杨英;张科;胡凡【作者单位】西华师范大学化学化工学院,南充,637002;西华师范大学化学化工学院,南充,637002;西华师范大学化学化工学院,南充,637002;西华师范大学化学化工学院,南充,637002;西华师范大学化学化工学院,南充,637002【正文语种】中文【中图分类】G4有机立体化学一直是不同类型、不同层次有机化学教学中的基础、重点和难点[1～4]，但由于学生对有机分子的空间结构缺乏足够的想象力，以及用化学结构语言对立体结构进行描述的局限性，造成了教师难教、学生难掌握的局面。
在传统教学中，常采用球棍模型演示和图纸展示，但实物演示有一定的局限性，如携带不便、难于突出要点和对大分子的操作困难等。
随着信息化革命和信息技术的发展，多媒体技术逐渐走上了讲台，在很多情况下，多媒体能替代实物性结构模型，传达更丰富、更形象、更生动的信息，特别是其强大的交互和共享功能，更是传统方法所不及的[5]。
所以，应用多媒体教学对提高有机立体化学、有机化学和生物有机化学等教学效果，具有重要的现实意义。
一个优秀的立体化学教学课件，应该是先进的教学思想、教学内容、教学方法和丰富的教学经验与最新的多媒体技术紧密结合的产物。
然而，在制作和教学实践中发现，如何轻松、快捷地制作出高质量的三维有机分子结构，并使之动态化，也是制作过程中的难题。
在化学教学中如何制作多媒体课件摘要：发展计算机多媒体课件教学是实现教育现代化的重要内容之一，只有根据教材和学生科学合理地制作多媒体课件，充分发挥多媒体手段，才能使其更好地为化学教学服务。
关键词：多媒体课件化学教学设计制作随着科学技术的发展，计算机技术已日益渗透到化学教学中，且为教师教学、学生学习起到重要作用。
多媒体教学集声音、图像、动画、模拟等手段于一体，能将抽象的概念转化为形象、直观的图像，化远为近、化静为动、化小为大、化虚为实，是化学教师实施素质教育、培养创新人才的好助手。
现在许多学校都建成了校园网，并与internet连接，构成了全方位、多渠道、交互式的教学体系。
近两年来，我所在中学和全国一样，进行了计算机知识培训和课件制作的评比，并逐步走向深入，使我们逐步认识到计算机辅助教学是一种新型的现代化教学方式，也是当今世界教育技术发展的新趋向，全校教师已初步形成了多媒体课件运用和制作的的高潮。
本人是一位从教十余年的化学教师，近年来积极研究和钻研多媒体技术及其应用，取得了一些经验和体会，现总结如下，请各位供同仁参考。
一、多媒体课件在化学教学中的重要性1、充分利用多媒体课件，可促进化学概念和原理进一步系统化化学概念和原理是化学基础知识的精髓。
如果学生对概念和原理的学习不清楚，他们获得的化学知识就必然越来越模糊，对进一步学习产生障碍。
但各类化学概念和原理有一定的联系，及时强调概念和原理的关联，全面促进理论知识的系统化，有益于概念和原理的理解和掌握。
利用多媒体对文字、图像形象逼真的处理功能，通过分步展示、同类比较、重点强化等手段，使零碎的知识形成知识网络，突出重点，突破难点，达到学生对知识深入理解、掌握的目的。
2、合理应用多媒体课件，可使抽象知识直观形象化一幅形象的画面，一组动听的声音，一段逼真的动画，往往可以诱发认知的内趋力，使人对自己的认知对象产生强烈的热情。
同时，这些情景可以成为思维活动的向导，从而牵动着人对认知对象的想象。
化学多媒体课件的制作及应用摘要当前，多媒体课件不仅以其易修改、容量大、表现力交互性强、页面生动活泼的特点改变着传统的化学课堂教学模式，而且具有激发学生的学习兴趣、提高学习效率等诸多优点，在化学教育中得到广泛的应用。
关键词多媒体；化学教学；课件制作一、多媒体课件的制作1.选择课题根据教学对象的文化程度、年龄、学习能力、以及对计算机操作的能力，明确所制作的课件适合于哪类学习者使用，根据教学要求的内容和范围，明确多媒体课件所要实现的目的和达到的目标，确定多媒体课件的类型。
2.设计脚本在目标明确后就可以进行脚本设计了，需要事先确定结构与布局、界面与表现形式、素材的选取等方面的内容。
因此可预先准备好相应的脚本，在渗透文字脚本的基础上，反复构思进行创作。
通过对教学目标分析、教学内容和各知识点的取得、以及学生的特征等写出文字脚本。
文字脚本应体现教学者的教学思想，突出重点，剖析难点、立足分析、解决问题的过程和方法，同时还应该注重相关学科的联系，反映本学科的最新发展动向。
3.对素材进行选取与加工（1）文字的设计。
文字内容要昼简明扼要、突出重点、击破难点，以提纲式为主，有些实在不能舍去的文字材料，如名词解释、数据资料、图表等，应采用热对象、热区交互形式提供，阅读完后自行消失。
对于文字内容中的关键性的标题、结论、总论等要用不同的字体、字号、字型和颜色加以区别。
文字和背景的颜色搭配要合理，以便更加醒目、易读。
（2）颜色设计。
合理的颜色可以给课件增加感染力，但应用要适度，不要过于花哨，使学生在学习知识的同时感受到绿色化学，得到美的熏陶。
（3）声音设计。
声音设计主要包括：人声、音乐和音响效果。
人声主要用于讲解、朗读等。
课件中合理流动地加入一些背景音乐可更好睦表达内容。
背景音乐和音响效果的设计要注意音乐的节奏与内容的风格相符，使用要适可而止，且最好设立一个音乐的开关以便于用户选择。
（4）图形图像、视频、动画的设计。
对于化学多媒体课件，更顼要数据图片、实验视频、反应动画等等。
化学多媒体课件制作谈多媒体课件在化学教学中的应用[模版仅供参考，切勿通篇使用]摘要:本文在对电脑多媒体技术应用于化学教学中的功能认识的基础上，结合当前使用电脑多媒体辅助化学教学中存在的问题，就充分发挥电脑多媒体辅助化学教学的整体作用，优化教学过程，提高化学教学效率问题进行了探讨。
关键词:电脑多媒体辅助化学教学随着课程改革的全面推行和深入，教学手段的现代化已成为提高课堂教学效率的一个重要方法。
计算机辅助化学教学已悄然进入化学课堂。
但是，在应用多媒体辅助化学教学的同时，有相当一部分化学教师对电脑多媒体辅助化学教学没有理性认识，盲目追求化学教学手段的现代化，因而也产生了一些带普遍性的问题。
现从计算机多媒体技术应用于化学教学中的功能及教学中存在的问题谈几点认识。
一、电脑多媒体技术应用于化学教学中的功能1.电脑多媒体集文字、图形、图像、声音、动画、影视等各种信息传输手段为一体，具有很强的真实感和表现力，可以激发学生的学习兴趣，调节课堂气氛，并引起学生的注意。
2.电脑多媒体可以把静态事物动态化、微观问题宏观化、抽象问题形象化。
它有利于帮助学生理解概念、掌握重点、突破难点。
化学是研究原子、分子等微观运动和变化规律的一门学科。
要让学生认识和掌握化学研究领域中物质运动的规律，对于某些物质的微观运动和变化规律，用传统的教学手段是很难使学生理解和掌握的，而借助电脑多媒体的动画模拟手段，可以让学生比较直观形象地认识微观粒子的运动，从而对化学变化的本质一目了然。
3.可以动态地、对比地演示一些化学现象，可以有效地展示物质发生化学变化的过程，根据学生学习的情况调节反应快慢，为学生进行观察和思维提供时间和空间。
4.利用电脑多媒体技术可以做到高密度的知识传授、大信息量的优化处理，大大提高课堂效率。
电脑多媒体技术在化学教学过程的应用，使得化学教学过程图、文、声并茂，信息传播量大、速度快、形象、直观而富感染力，加之多种教学组织的灵活运用，使学生各种感知器官密切配合运作，提高了学生的认知效率，促进了学生个性发展，使每个学生都处于教育优势中;使学生在各种声像素材的感染下，与教育者达到情感共鸣，可进一步激发学生的求知欲望，促进教育质量的提高;同时，它还使各种风格的教师都有可能优化自己的教学系统的途径，从而大大提高教学效率。
2024年浅谈中学化学多媒体课件的制作随着信息技术的迅猛发展，多媒体课件已成为中学化学教学不可或缺的一部分。
多媒体课件能够通过生动的画面、形象的声音以及丰富的交互方式，将抽象复杂的化学知识变得直观易懂，从而激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
本文将从课件制作概述、课件内容策划、多媒体元素选择、课件交互设计、技术实现与平台、测试与修订过程以及教育应用与评估等方面，探讨中学化学多媒体课件的制作过程。
一、课件制作概述中学化学多媒体课件制作的首要任务是明确教学目标和内容。
制作者应根据课程标准和教学大纲，确定课件的教学目标，进而梳理教学内容。
制作过程中，要充分考虑学生的学习特点、认知规律和兴趣点，使课件既能传授知识，又能激发学生的学习兴趣。
二、课件内容策划课件内容策划是制作多媒体课件的关键环节。
制作者应对教学内容进行深入分析，确定哪些内容适合用多媒体形式展示，哪些内容需要通过交互方式来增强学习效果。
在内容策划过程中，要注重知识点的连贯性和系统性，确保学生能够循序渐进地掌握知识。
三、多媒体元素选择多媒体元素的选择直接影响到课件的视觉效果和听觉效果。
在选择图片、音频、视频等多媒体元素时，要注重其科学性和教育性，确保元素能够准确反映化学知识。
同时，要注意元素的美观性和适用性，使其能够吸引学生的注意力，提高学习效果。
四、课件交互设计交互设计是多媒体课件的重要特色之一。
通过设计丰富的交互方式，如选择题、填空题、拖拽题等，可以让学生在学习过程中积极参与，提高学习效果。
在交互设计过程中，要注重交互的趣味性和挑战性，以激发学生的学习兴趣和求知欲。
五、技术实现与平台技术实现与平台选择是多媒体课件制作的重要环节。
制作者应根据教学内容和交互设计的需求，选择合适的技术工具和制作平台。
同时，要注意技术的稳定性和兼容性，确保课件能够在不同的设备和操作系统上顺畅运行。
六、测试与修订过程测试与修订是多媒体课件制作过程中的重要环节。
在课件制作完成后，制作者应对课件进行全面的测试，包括内容的准确性、多媒体元素的显示效果、交互功能的实现等。
第19卷 第5期大学化学2004年10月计算机与化学有机立体化学多媒体课件的设计制作及应用王心良 蒋宗林 杨英 张科 胡凡(西华师范大学化学化工学院 南充637002) 摘要 为了解决有机化学中三维结构教学的难点等问题,作者综合运用几个新版编辑软件的强大功能,制作出了满意的有机立体化学课件,并成功地用于教学实践。
本文明确地提出课件制作的必要性、指导思想和软件选择的原则;对几个典型的教学难点、制作难点及复杂分子的立体结构、动态结构的制作等问题进行了深入的讨论。
有机立体化学一直是不同类型、不同层次有机化学教学中的基础、重点和难点[1～4],但由于学生对有机分子的空间结构缺乏足够的想象力,以及用化学结构语言对立体结构进行描述的局限性,造成了教师难教、学生难掌握的局面。
在传统教学中,常采用球棍模型演示和图纸展示,但实物演示有一定的局限性,如携带不便、难于突出要点和对大分子的操作困难等。
随着信息化革命和信息技术的发展,多媒体技术逐渐走上了讲台,在很多情况下,多媒体能替代实物性结构模型,传达更丰富、更形象、更生动的信息,特别是其强大的交互和共享功能,更是传统方法所不及的[5]。
所以,应用多媒体教学对提高有机立体化学、有机化学和生物有机化学等教学效果,具有重要的现实意义。
一个优秀的立体化学教学课件,应该是先进的教学思想、教学内容、教学方法和丰富的教学经验与最新的多媒体技术紧密结合的产物。
然而,在制作和教学实践中发现,如何轻松、快捷地制作出高质量的三维有机分子结构,并使之动态化,也是制作过程中的难题。
笔者经过尝试与选择,综合运用多种软件,对该课件的教学结构、内容、难点,以及在演示中的动画、视觉效果、课堂应用等问题进行了探索。
1 软件的选择1.1 软件选择原则 由于立体化学教学的特殊性,软件的选择必须服从教学目的和教学效果。
其选择原则为:能充分表达结构信息,恰当表现动态过程,具有良好的交互性,制作方便快捷,以及便于补充修改等。
1.2 各类制作软件的选择 在有机立体化学多媒体课件的制作过程中,采用了两类软件:辅助软件和多媒体制作软件。
前者主要用于处理多媒体课件素材;后者是专门进行多媒体软件制作的平台。
1.2.1 分子立体结构制作软件的选择 立体化学中需要演示大量结构较复杂的分子,如果用一般的图形制作软件处理,不仅难以达到效果,而且绘图也是一项非常耗时的工作。
经过尝试,选用了ChemOffice Ultra2002,这是英国Cambridge University推出的具有强大功能的软件包。
其中的ChemDraw7.0是一个专业性的有机化学绘图软件,能方便地绘出复杂的二维或三维分子结构及各种表达式,并带有自动校正功能。
7.0版本还可用Name→Struct命令,快速将名称转化为相应的结构,但分子名称必须用IU PAC英文命名法或通用俗名,否则不能识别。
其中的Chem3D软件具有将平面的分子结构直接转换为三维模型的功能。
1.2.2 图形处理软件的选择 在处理二维分子结构、背景等图形方面,选择Photoshop7.0软件;对于三维文字及其动画处理,选择Xara3D5.0软件。
Adobe Photoshop7.0是一个专业的图像处理软件,可以制作出高品质的图像;在三维文字的处理方面,Xara公司推出的Xara3D5.0版软件很出色,能快速地形成3D文字,且立体字可随意调变,并能运用其模块生成能支持多种文件格式输出的三维动画,且所占空间很小。
此外,由于采用了GIF格式输出动态文字和按钮,大大减小了文件所占空间,使课件的运行更加流畅,易于传送。
1.2.3 二维动态结构与三维立体动态结构的制作软件选择 选择Flash MX和3D MAX4.0制作分子结构的动画。
Flash MX是一种二维动画制作软件,可以制作有交互的矢量动画,具有直观的动态效果、丰富的交互功能等优点,而且生成的文件较小,矢量图缩放后不失真[6]。
以动画来模拟教学中一些动态演示过程,可以达到常规所不及的教学效果。
3D MAX是一种三维动画软件,可进行仿真的三维动画设计与创作。
与二维动画相比,三维动画具有逼真的动态效果。
1.2.4 多媒体课件制作平台的选择 课件以Authorware6.5为创作平台来集合大量的多媒体素材,调用各种多媒体信息,具有较强的整体感。
Authorware以流程图为基础,以流程线将各种模块连接成顺序、分支、循环等结构;通过各种编辑器逐个编辑图标、添加教学内容,再利用其强大的交互功能,通过各种按钮将课件内容有机地组织起来;并且能够直接复制、粘贴Word中编辑的讲稿文字,再进行必要的版面设计。
2 几个教学难点的解决方法2.1 复杂有机分子结构的绘制 利用ChemDraw7.0丰富的素材库,可绘制出各种复杂的有机分子结构,经过修饰和编辑后,即可得到所需要的结构图形,最后再复制到Authorware6.5中进行编辑制作。
利用ChemOffice3D功能,还可将已绘制的结构转换成立体结构模型,再通过旋转,能从不同的角度观察分子的三维结构。
通过复制屏幕命令,还能将所需的三维立体图形截取下来进行编辑。
但需要指出的是,由于转换过程中分子中的所有原子都展现出来,旋转时显得很繁杂,难以突出结构特征部位,从而影响观察;并且三维动态演示只能进行即时观察,而不能输出。
这些不足可以借助Flash MX、3D MAX加以弥补。
2.2 旋转偏振光、分子构象、R/S命名的动态演示 在传统教学中,对旋光性平面、分子构象、R/S命名等教学重点和难点,以及许多立体结构的变化过程,常用实物模型演示,很难达到理想的演示效果。
在物质旋光平面的判别这一难点上,Flash MX可以较好地模拟整个判别过程。
首先在图库中绘制光线、尼科尔棱晶、样品管等组件,通过遮罩手段模拟出一束普通光,当光线通过尼科尔棱晶的晶轴时产生出一束平面偏振光,接着透过液体样品管。
在此关键帧使用stop命令,在按钮组件中设置交互式按钮加入场景中,对样品溶液进行选择。
当选择装入水或丙酮等非旋光性物质时,命令执行下面的各帧,经过样品管的偏振光平面不发生改变;当选择装入D2乳酸或L2色氨酸等旋光性物质时,透过样品管的偏振光平面逐渐发生了偏转,即显示出旋光性。
整个判别演示过程清晰明了,一目了然,并且能通过按钮反复播放,见图1。
图1 偏振光的产生及旋光平面的动态演示 在环己烷的船式、扭船式和椅式3种构象的相互转换演示中,运用Flash MX动画分别将原子团置于不同的层中创建动画,并通过移动各原子的位置使椅型构象通过C—C键旋转形成半椅式,再成为扭船式,最后变成船式。
在转换过程中a键变成e键,e键转换成a键,并在其过程中加入文字描述,如此循环往复,其动态过程形象直观,学生易于接受。
对有机手性分子R/S构型命名的问题,还可借助Flash MX制作出精确的、结构清晰的立体分子,再运用其制作形象的动画,准确演示含一个手性碳分子的命名过程。
首先判断手性碳原子所连4个原子或基团的大小顺序,再选取角度,把最小基团放在远离观察者的方向,其他基团朝向观察者,通过将不同的原子、化学键按照前后顺序建层,创建动画将其移动,再利用层的转换更改各组件的显示位置,使动画更适合视觉感受,最后再用旋转箭头标明基团从大到小的方向,以箭头的旋转方向来判断分子为R或S构型。
演示过程见图2。
图2 手性碳原子R/S构型判别的动态演示 为了达到动态的立体效果,在制作过程中将4个原子团及其化学键分别置于不同的层面,在动态过程中改变其位置创建动画,并改变各层的次序以达到预期的效果。
由于整个制作过程繁杂、耗时,可采用专门的立体动画软件3D MAX弥补Flash MX的不足。
2.3 手性轴类化合物R/S命名的动态演示过程 以联苯型手性化合物为手性轴类化合物的代表予以说明,其他R/S命名与此类似。
为突出取代联苯型手性化合物的主体分子结构,在3D MAX中,采用弱化的处理方法,制作出凯库勒模型(即将取代基简化为一个原子),从而显示出邻位四取代联苯清楚、形象化的结构特征,见图3。
同时还绘制出透明的圆环,表示电子云分布在其苯环平面上下,形成大π键。
利用3D动画模拟出由于其邻位取代基位阻大,两个苯环绕单键旋转时受阻,使得两个苯环互成一定角度,成为手性分子,并不断振动的动态变换过程。
即将各原子建组,并沿着X轴旋转摆动,再利用3D的摄像机功能,从不同的角度连续改变其位置。
通过观察这一过程,寻找分子的对称中心和对称面,可判断出分子有无手性;再通过调整镜头的焦距和位置,从旋转轴的任何一端观察,以基团由近及远、由大到小的方向,按照命名规则判断其为R型或S型。
通过对整个动态过程的模拟,对如何判别构型进行了详细描述,使抽象的过程具体化,更易于学生理解。
图3 联苯型手性分子三维动态演示及R/S构型判别2.4 立体化学中各种结构表示方式的转换演示 立体化学的核心任务之一是让学生熟练地掌握同一立体结构的多种表示方式及其相互转换,这也是学习的难点。
通过3D MAX结合Flash MX可以生动地展现整个转换过程,较好地解决这个问题。
例如对CH2ClCH2Br结构表示方式的转换,先通过3D MAX制作出分子的凯库勒模型,对其化学键进行变化,逐渐形成楔形式,再逐渐弱化化学键和原子使之形成透视式;然后,通过调整摄像头的位置,逐渐到C1—C2原子轴线的一端,观察Newman投影式的形成过程;最后,慢慢移动各个原子的位置形成费歇尔投影式。
再将三维动画导入到Flash MX中,通过Flash MX中对影片播放的预制程序对其进行播放控制,并加入文字说明。
这样可以很方便地观看各种结构表示方式的转换过程。
3 问题与讨论 目前,化学教学软件还处于功能较为独立、分散、兼容性较差的阶段,要想高效率地做出高质量的有机立体化学课件并非易事,其主要原因是缺少一套综合性较强、便于操作的专用于化学的多媒体编辑软件。
尽管目前使用的各种软件都在某些方面有着较为强大的功能,但用于立体化学的多媒体制作还存在着不少困难。
例如本文使用ChemOffice2002、Photoshop7.0、Flash MX、3D MAX4.0、Authorware6.5等多种软件相结合,确实能制作出令人满意的化学课件,解决传统教学中的一些问题,但要熟练掌握这些软件有一定难度,而且素材收集困难,制作烦琐,耗费时间长,对于很多化学教育工作者来说,要充分利用多媒体这种现代化教学手段,还需一段较长的探索过程。
(下转第36页) 环境的界面,如将背景、各级标题、重点难点及结论等设计成不同的字体和颜色,使重点突出,画面更为清晰简练。
3 实践与讨论 由于课件有系统的知识结构,有解决工程实际问题的应用素材,有生动形象的动画和图像,有一定数量的问题和解答,在课堂上既能充分发挥教师的主导作用,又能激发学生的学习兴趣和积极性。
