计算化学论文范文

前言：我们精心挑选了数篇优质计算化学论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

1.1建立数学模型

工程上的计算是以函数，尤其是数值函数为基础的。所谓数值函数就是说在函数的定义域中每一点x就可得位移的f{x}值，此值成为f在x处的值。例如，如何表示空气的cp{T,P}函数？我们可以利用计算机，输入程序，就会得到很精确的结果。除了上述问题，还有很多化学工程的数据处理的过程模拟，如：非线性方程求解、线性方程组的迭代求解、常微分方程数值解、偏微分方程数值解等等，都是先建立一个数学模型，然后带入计算机，最终得出一系列结果的。

1.2Office软件在化学工程中的应用

随着计算机的普及，越来越多的人把原本纸上的工作转移到计算机中去了。化学工程学科需要处理大批文档工作。譬如，化工论文的书写、化工文献的编辑、化工产品的说明，这些文档中常常会有大量的图表、公式、特殊符号，会话费人们大量的精力和时间，进而影响新信息的及时传播。有了Office中的Word软件，处理上述问题就方便多了。Word软件能够比较轻松地输入各种文档，还可以对文档进行多种编辑处理。编辑化工论文时经常用到的功能如：

（1）改变字体大小。

（2）随意设定版面。

（3）利绘图工具绘制实验流程图，并修改。

（4）利用公式编辑器编辑数学公式及化学反应式。

（5）可插入表格及页码。

（6）复制和删除方便。Excel工具的强大的分析数据功能可以将数据进行统计，然后将其规律性地展示出来。在处理化工数据时，我们可以利用Excel工具进行求平均值、自编公式计算等。

1.3Origin在化学工程数据处理中的应用

Origin是具有较强功能的实验数据处理软件。可利用Origin进行图形生成，我们可以在软件中输入实验后得到的数据，通过软件得到实验数据曲线图。为利用Origin工具绘制的实验数据图。通过图形或曲线，可以清晰明了地把大数据展示给他人，并从中发现数据之间的规律，以便更好地进行实验。

2结语

第2篇

(1)课程的综合性特点。

《计算机在化学化工中的应用》是由计算机和化学化工等多个专业交叉融合而成的新课程,旨在使学生掌握利用计算机技术解决化学化工领域问题的基本方法,提高学生利用现代技术去解决本专业问题的综合能力。这就要求大学生不仅要掌握计算机的基本理论知识,熟悉常用化学化工专业软件的运用,还要提高通过互联网获取化学化工信息的检索能力等。

(2)课程的实践性特点。

《计算机在化学化工中的应用》与其它课程的不同之处在于其实践性非常强。除了规定的上机练习实践教学外,在计算机命令和执行的演示,化学化工软件程序说明和运行的示范,计算机网络技术应用和信息资源检索等都需要教师指导学生通过反复实践练习才能掌握,所以采用传统的单纯理论讲授的教学方式难以达到应有的教学效果。

(3)课程的前沿性特点。

《计算机在化学化工中的应用》是运用计算机技术来解决化学化工领域中问题的一门新课,而计算机科学与技术在现代科技领域中又是更新换代最快的一个学科,再加上化学化工行业本身飞速发展的特点,势必要求在教学过程中不断探求相关知识前沿,及时注入最新的科技成果才能确保教学的质量和效果。

2不断拓展《计算机在化学化工中的应用》课程的教学内容

《计算机在化学化工中的应用》所涉及的范围异常广泛,所应用到的计算机软件也相当繁杂,而目前各个高校并没有一套较权威的专门教材。为了确保教学质量和教学效果,我们对该课程的教学内容进行了动态的设计与管理。

(1)电子讲义取代纸质课本。

随着科学技术的迅速发展,计算机技术在化学化工上的应用也日新月异。因此,为了开拓学生视野,把计算机技术在化学化工应用的新信息、新知识和新动向及时充实到教学内容中,以反映当前该学科领域的新理论和新动态,我们结合实际编写了本课程教学的电子讲义,取代了传统的纸质课本,不仅方便了学生课前预习与课后复习,而且博众家之长,有效避免了一书独大的局限性。

(2)师生共同设计学习内容。

传统的教学方法是教师根据教学大纲来设计和安排教学的具体内容,学生只是被动地接受知识。我们结合《计算机在化学化工中的应用》的课程特点,由主讲教师公布教学大纲和重点,广泛征求往届学生和应届学生意见,采取了教师主导,学生参与,共同完成学习内容设计的方法,受到了学生广泛好评。

3积极推进《计算机在化学化工中的应用》课程的教学形式及教学方法改革

教学质量的提高依赖于教学手段改进和教学方法创新。在《计算机在化学化工中的应用》的教学实践中,我们采取了多种形式和方法进行了教学改革与探索:

(1)理论教学与实践教学相结合。

《计算机在化学化工中的应用》课我们采用了2/3理论和1/3实践的模块教学形式。理论教学以教师课堂讲授为主,课堂讨论为辅的交互式教学模式。与课堂上的教学相比,学生对于实践教学表现出更大的兴趣。通过上机练习实践教学不仅能巩固和融会贯通理论知识,更重要的是能反映出学习过程中存在的问题。

(2)现代技术与传统模式相结合。

《计算机在化学化工中的应用》课的理论教学模块中,我们采用多媒体与传统模式并用的课堂教学方法。对于涉及计算机技术方面的内容,我们多采用多媒体演示的形式进行教学,而对于化学化工知识方面的内容,我们又运用了一些传统的板书和实物模型展示的方式进行教学。这种现代技术与传统模式相结合的教学方式,丰富了课堂教学形式,提高了学生的学习兴趣和学习效率。

(3)自主探究与课外辅导相结合。

培养学生的主体性是现代大学的基本理念,也是我国当前高等教育改革的重要内容。大学生的主体性是需要通过教育实践来培育、弘扬、规范和定型的。为此,我们通过探究式教学方法,让学生带着问题积极参与到教学的各个环节中,使其成为课堂学习的真正主人。在课后,教师要布置相应的课外练习作业,并辅导学生巩固课堂教学内容。

(4)大辅导与小专业相结合。

《[:请记住我站域名/]计算机在化学化工中的应用》课是化学化工所有专业学生的选修科目,选修的学生人数较多,但专业方向不同。在教学中,我们采用了基础知识大辅导,模拟实践与具体小专业方向相结合的方式,做到了个性与共性的有机统一。

(5)师生面对面与网上互动相结合。

在《计算机在化学化工中的应用》教学中,我们不仅在课堂上面对面辅导学生学习,课下还通过QQ群、电子邮箱、微信群等多种形式与学生进行课程内容的交流与互动,从而激发了学生的自主学习的兴趣,拓展了传统教学的内容和空间。

4优化创新《计算机在化学化工中的应用》课程的考核方式

学生的课程成绩评定是对其学习成果的一个总结,学习过程是一个动态变化的过程,课程考核方式对促进学生学习起着重要的导向作用。通过优化考核方式,使教师由课程成绩评定的仲裁者转化为课程学习的鼓励者。因此,优化考核方式是教学改革的重要组成部分,是实现优质教学效果的有力保障。在《计算机在化学化工中的应用》课的考核中,我们改变了一张卷子定成绩的传统方式,开展了学习过程评价和学习结果评价相结合的多种形式并举的考核方式探索。为提高学生对上课、作业、上机操作等各个教学环节的重视程度,也为了能科学合理的评定课程成绩,达到全面客观考核学生掌握知识情况的目的,该课程的考核方式采用平时考核、上机操作考核和期末考核相结合的方式。学生的成绩分为平时成绩、上机操作成绩和期末考试成绩三个部分,其中平时成绩占20%,上机操作成绩占20%,期末考试成绩占60%。平时成绩包括上课考勤、课堂互动表现和平时作

第3篇

随着信息社会的到来，计算机的开发和应用正以前所未有的速度冲击着我们这个时代。把计算机技术应用于教育领域，在国外称为计算机辅助教学（CAI）和计算机管理教学（CMI）。我国有关CMI的研究刚刚起步，而对CAI的研究已进入推广和使用阶段，这标志着我国现代化教育技术手段的又一次飞跃。

CAI教学的发展，在国外始于60年代行为主义学习理论所倡导的程序教学法，即根据刺激反应—强化原则，及时获取教学信息的反馈，有效地实行个别化教学。由于当时的计算机发展刚刚起步，软件开发价格昂贵，操作难度大，并未受到广泛关注。80年代，计算机技术的飞速发展，为CAI创造了有利条件，尤其是认知心理学的兴起，使CAI软件开发更侧重于应用，注重知识的条理性和结构化，强调与学习者已有的认识结构相匹配，使其在原有认知结构基础上，通过计算机的辅助达到同化和顺应，从而形成新的认知结构。近几年，由于认知心理学理论的日益成熟及多媒体计算机技术的开发，使CAI更注重于学生学习能力的形成、学习策略的掌握和提供更多的个别化教学选择。CAI的发展趋势，正顺应了现代化教学的两个基本趋势，即强调教学的主体性，强调充分发展学生的个性，全面提高学生的整体素质。

目前，我国正处于“应试教育”向素质教育的转轨时期，坚持素质教育的基本观点，就要面向全体学生，即通过个体的发展，实现真正意义上的全面发展；同时，帮助学生具备各方面的基本素质，形成合理的素质结构，为学生未来发展奠定基础，使学生终身受益。而要实现个性的全面发展，必须立足于学生个体差异、因材施教，这不仅要有雄厚的知识基础，还必须掌握获取知识技能的方法，形成自学能力，这样才能适应未来社会不断变化的需要。

CAI教学的主要特点，为我们进行素质教育目标的实施，提供了有益的帮助。首先，计算机信息存贮量大，处理迅速，方便的人机交互功能，提供了良好的个别化学习环境。学生能根据自己的学习能力理解和发展水平，调节学习进度和难度，真正实现因材施教。其次，计算机的模拟功能，可使抽象内容形象化，静止内容动感化，为学生创造生动、活泼、直观、有趣的教学条件；而教师的设问和强化刺激手段可极大地调动学生的学习热情，激发学习动机，形成有意注意，消除学习的疲劳和紧张。这样做既有助于学生良好的心理品质的形成，又使学生获取准确、深刻的直观感知，从而形成完整的理性认识，提高课堂教学质量。第三，CAI可以提供培养自学能力的条件。教师可根据学生已有的认识基础，构建问题情境，指导学生独立地上机学习，并辅之以必要反馈练习，及时肯定或解答，帮助学生总结学习方法，查找学习障碍，逐步提高学生自学能力和处理实际问题的能力。此外，CAI在提高课堂效率、增大课堂容量、进行全面即时性辅导、减轻学生课业负担等方面，还具有很好的功能。

CAI的这些功能，决定了它在化学教学中会发挥日益重要的作用。近年来，虽然很多学校在计算机硬件的配置上下了很大功夫，但在软件的开发和利用上明显滞后于硬件的配置。而且，相当多的教师对CAI在化学教学中的应用认识不足，参与不够，对CAI化学教学模式的研究更鲜为人知。为此，结合我校CAI化学教学的开发和实践，我们对CAI化学教学模式提几点看法。

二、计算机辅助化学教学的几种模式

（一）计算机模拟教学模式

CAI的模拟功能，是计算机辅助教学中较早开发和利用的一种功能。目前，很多学校的软件应用是这种教学模式。

模拟教学模式，主要是指利用CAI的模拟功能把一些抽象的理论内容，或不易观察清楚、危险性较大、难于操作的实验内容，通过二维或三维动画形式，进行信息处理和图像输出，在显示屏幕上，进行微观放大，宏观缩小，瞬间变慢，短时间内调动学生多种感官参与活动，使学生获取动态图像信息，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成概念，上升为理性认识奠定基础。

模拟教学只是教学过程中的一个环节，比传统的挂图、模型或录像都更真实地接近于事物的本来面貌，而且可反复播放，因此更有利于学生理解知识的本质，培养他们的形象思维能力，也有助于抽象思维能力的提高。

CAI在化学教学中的模拟教学，主要适用于理论性和抽象性较强的内容：如原子核组成、电子云、核外电子运动、化学键中离子键、共价键形成、溶解和结晶、原电池、电解池、离子反应和离子方程式、NH3分子结构、有机官能团的结构等。另一方面适用于实验难以操作、危险性大而观察不明显的内容，例如，溴苯制备、氢气还原氧化铜、氨氧化、乙酸乙醋水解等。此外，工业生产知识内容，如硫酸、硝酸工业制法，炼铁也可制成CAI课件进行教学。

（二）多媒体综合教学模式

计算机可以控制多种教学媒体，这是其优于其它教学媒体的特殊功能。实际上，传统教学模式的教学中，教师上课也有声音、形象、板书、文字、挂图和实物等，教师也可根据教学过程中学生的反映来调整教学策略。但我们这里所说的多媒体有二层含义，其一是把微机与其它教学媒体相互连接，赋于其它媒体交互性，同时使用幻灯、投影、录像等手段，使多种媒体有机地贯穿于教学的全过程。其二是多媒体计算机技术的使用，即“利用计算机交互式地综合处理文字、图形、图像、声音等多种信息，使它们建立起逻辑连接，成为一个系统”，使之具有综合性，即一机多用，同时又可形成人机互动，互相交流的操作环境，形成一种身临其境的情境。

由于多媒体计算机技术是90年代在法国首先提出和使用的，我国高中配置多媒体计算机系统的学校不多。因此，主要的多媒体综合教学模式还是指前一种，但未来的发展趋势，应当是使用多媒体计算机平台，设计课件，操作使用鼠标，简单易行，而且教师并不需要有太多的计算机知识，因此具有更广阔的发展前景。

实际上，进行CAI教学，应当逐渐从单纯的CAI向多媒体组合的CAI发展。例如，在“原电池”一节的教学中，我们把原电池中原电池原理及形成条件作为本节课的重点，为了突出重点内容讲授，让学生从微观本质理解原电池的形成，不仅采用了传统的分组实验教学，利用投影给出原电池实验要求、观察步骤，指导学生实验，并利用微机模拟原电池所形成的闭合回路，通过电子转移的流动过程和声响，及两极不同颜色的Zn2＋离解，H＋析出标示出内外电路所构成的闭合回路，使学生认识原电池本质；最后利用录像播放不同新型原电池的工作情况，使学生最终形成对原电池比较深刻和全面的理解。

这种多媒体组合教学，可在一定程度上突破学生认识的时空限制，拓宽学生获取信息的渠道，使学生的视觉、听觉、触觉等多种感觉系统参与信息的收集过程，形成教与学的双向互动，更好地发挥学生思维的想象力和创造性，激发学习兴趣，极大地提高学习效率。

（三）计算机个别辅导教学模式

我们目前采用的主要是班级授课制，很难在全班实现个别化教学，而实现个别化教学，又是化学教学由“应试教育”向素质教育转化的重要途径。由于CAI的课件，主要强调人机交互功能，因此实现一对一的个别化教学有得天独厚的条件。

个别辅导模式，主要是用计算机部分地代替教师，按照程序教学的原则，设计不同的层次递进的教学途径，学生可根据自己的学习水平，选择不同的学习程序，提出需要学习的内容；计算机可向学生提问，并对学生的问题进行分析，作出正确与否的判断，给出高质量的反馈，如遇困难，还可以适当降低学习坡度，使学生循序渐进，得到知识的巩固和自学能力的提高。个别辅导教学模式，是一种适合自学的个别化教学方式。如果程序设计的分支越多，预想情况越丰富，越能帮助反复学习，克服障碍，共同达到教学目标，优化学习过程。

这种教学模式，虽然主要是以学生为主体，但也不能忽视教师的主导作用；教师不仅要指导学生寻找解决问题的方法，而且要针对学生的实际，精心设计程序，使学生能用最短的时间找到解决问题的途径，同时也可以帮助学生总结自己的个性特点、学习风格，从而帮助学生形成良好的学习品质和自学方法，真正实现个别化教育的目标。

个别辅导教学模式，由于受CAI课件的限制及学生计算机使用的熟练程度的影响，很难在短时间内得到大范围的推广，而现有的软件局限性又较多，因此可尝试在选修课教学中，进行小范围的试点，当课件使用比较成熟时再做推广应用。

以上我们只对现有的常用教学模式进行了归类，除此之外，CAI的问题解决、教学游戏及查询和问话等多种基本模式，在个别化教学的课件中都有所表现，在此我们限于篇幅，不再赘述。

三、计算机辅助教学的实践和体会

我校开展计算机辅助教学的时间较长，不仅在化学学科，在其它各科教学中，都设计过丰富的CAI课件，这主要源于计算机硬件的配置和得力于一批对软件开发兴趣浓厚的中青年教师群体。这样一个大的环境也在无形中推动了CAI化学教学的开发和应用。

在CAI化学教学实践中，我们感到主要是CAI课件设计比较困难。现在市售的课件，模式单一，价格较高，教师个人的教学设计和风格不同，课件使教师选择余地较小；教师本人又没有更多时间和精力参与设计程序，而要编程序，难度更大，由此需要有一个CAI教师备课系统，使教师便于选择、存储、检索加工组成课件。