靈活運用計算機輔助物理化學實驗教學

（青島農業大學化學與藥學院 山東 青島266109）

摘要：針對物理化學實驗教學的特點和現狀，探討了目前計算機輔助物理化學實驗教學的優點，提出了存在的問題，并就相關問題提出了相應的對策。

關鍵詞：物理化學實驗計算機輔助教學

物理化學實驗綜合了化學領域中各分支所需要的基本研究工具和方法，是化學專業一門理論和實踐性很強的基礎課程，是物理化學課程教學的重要組成部分，是培養學生動手能力和科學研究能力的重要環節，在培養學生分析、綜合及解決問題的能力以及建立科學的思維方法等方面發揮著重要作用[1-2]。

伴隨計算機的普及和發展，計算機已成為科研管理工作必不可少的工具，順應高等學校教學發展的趨勢，計算機輔助教學已經進入物理化學實驗的教學過程中。加強計算機在實驗教學中的應用，使學生在掌握基本技能的同時掌握計算機技術，對于培養適應新世紀社會經濟發展所需要的高素質創新性人才具有十分重要的意義[3-5]。

1. 計算機輔助物理化學實驗教學的現狀

目前計算機輔助教學的應用主要是：制作教學軟件開展多媒體教學，運用網絡進行教學，運用軟件處理實驗數據，模擬實驗操作，計算機采集數據等方面，使教學水平及教學質量都有了很大提高。實驗中使用計算機采集和處理數據保證了實驗過程數據的封閉性和客觀性，因而保證了實驗結果的客觀性，能提高對學生實驗操作的要求。此外，還能防止學生修改數據、抄襲報告的不良現象，有利于培養學生嚴格的科學態度。

但在物理化學實驗教學中應用計算機輔助教學，目前仍然存在不足，主要表現在：數據的獲取和處理比較原始、落后，以及計算機對實驗教學的過程管理較少，計算機完全取代人在實驗過程中的主觀能動性。在采集數據的同時直接將數據進行處理并給出最后的實驗結果，完全取代了學生進行實驗數據處理的過程，大大減少了學生的動手和動腦機會，使學生的實驗技能減弱。

2. 計算機輔助物理化學實驗教學的幾點建議

2.1 將傳統實驗教學與計算機輔助教學靈活搭配

在實際的物理化學實驗的教學過程中，我們應該對計算機輔助教學進行靈活處理。大學實驗教學的主要目的，是讓學生掌握基本的實驗技能，在實驗的基礎上更好的掌握理論知識。因此，在物理化學實驗教學內容和形式上，應考慮將經典的基本技能與計算機技術的適當組合，使學生在接受基本實驗操作和基本技能訓練的基礎上，掌握計算機技術在物理化學實驗中應用，以更好地達到物理化學實驗教學的目的。

同時，將計算機用于學生的實驗教學過程只是整個實驗教學的一種手段和方法，并不能完全地代替傳統形式的實驗教學。盡管計算機輔助教學的實驗能夠加入對學生的實驗操作和結果的客觀評價，同時成績評定結果便于數字化管理。但是基于大學實驗教學培養學生基本實驗技能的目的，我們的物理化學實驗教學中，應該控制計算機輔助教學的實驗的數量。一般說來在所有給學生開設的實驗中用計算機輔助教學的大約占1/3-1/4。

2.2 開發更利于實驗教學的計算機配套軟件

在物理化學實驗教學中將實驗設備與計算機聯機來完成實驗，產生了很多好的實驗新設備和實驗方法。但是，也引出了新的問題：學生在使用這種形式進行實驗時，可以了解先進的信息處理技術，也提高了對學生實驗的要求，但同時在大多數的情況下，減少了學生處理實驗數據的過程，因而對學生基本技能的訓練有負面的影響。

將實驗設備與計算機聯機實驗是實驗教學改革的方向之一，它有利于現代信息技術在物化實驗中應用的深化。在教學中運用這種形式，對培養學生嚴格的科學態度是非常有益的。但是必須注意到實驗教學與科研的區別：在實驗中將計算機與實驗設備聯機的主要目的不是形成一種新的科研設備或儀器，而應該在于為了更好地達到教學的目的和要求，也就是說這屬于計算機輔助教學的范圍。學生實驗不同于科研實驗，科研重在結果而學生實驗重在過程。物理化學實驗教學中計算機軟件系統設計的目的不應是讓計算機完成實驗，而應注重學生參與每一步實驗及數據處理過程，達到實驗教學對學生學習的要求和訓練的目的。

因此，在將計算機用于物理化學實驗輔助教學，除了控制傳統實驗與計算機輔助教學實驗的比例外，我們應該致力于開發更適于物理化學實驗教學的計算機軟件系統。如黃允中[6]等開發的《物理化學實驗計算機全過程管理系統》對目前的計算機輔助物理化學實驗教學進行了改革。開發的管理系統應既立足于學生實驗的全過程管理，讓學生學習現代信息技術的應用，又不放棄對學生基本技能的訓練，并且加強對學生實驗的要求。

3. 小結

綜上，將計算機靈活運用于物理化學實驗教學是學科發展的必然趨勢，但我們應該注意控制傳統實驗教學與計算機輔助實驗教學的比例，并積極致力于開發更適于物理化學實驗教學的計算機軟件系統。

參考文獻：

[1] 高書燕. 計算機輔助物理化學實驗課程教學探討［J］. 大學化學. 2011(26): 52-53.

[2] 石玉芳， 閆懷義，趙二勞. 計算機輔助物理化學實驗教學研究［J］. 化工時刊. 2011(25): 59-61.

[3] 丁穎，侯彥東等． 計算機輔助教學在實驗教學中的應用［J］． 實驗室研究與探索， 2002，21( 5): 49-50.

[4] 羅兵，嚴圣華，周賢善． 計算機輔助實驗教學研究［J］．技術應用， 2006(3): 67-69.

[5] 方招祥． 計算機在物理化學實驗數據收集處理中的應用［J］． 內蒙古石油化工， 2007(12): 172-174.

[6] 黃允中，張元勒，劉凡編著． 計算機輔助物理化學實驗［M］． 北京: 化學工業出版社， 2003