馬玉芳 繆陳萱

摘? ? 要：學(xué)科融合式“模擬化學(xué)”課程通過計算機、化學(xué)兩門學(xué)科的融合，選取難以實踐操作完成的化學(xué)實驗，利用計算機輔助教學(xué)來加以突破。一方面，有利于促進計算機、化學(xué)兩門學(xué)科的集群融合式發(fā)展;另一方面，也有利于拓寬學(xué)生解決問題的視野，從而更好地培養(yǎng)融合性創(chuàng)新人才。

關(guān)鍵詞：學(xué)科融合;模擬化學(xué);選修課

學(xué)科融合（Fusion of subjects）是指在承認學(xué)科差異的基礎(chǔ)上不斷打破學(xué)科邊界，促進學(xué)科間相互滲透、交叉的活動，能夠有效化解教學(xué)實際問題，更好地完成教學(xué)目標[1]。學(xué)科融合既是社會發(fā)展的需求，也是科學(xué)發(fā)展的需要，更是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑之一[2]。

一些化學(xué)實驗由于實驗過程中需要使用劇毒有害類化學(xué)藥品、實驗操作中具有危險性的實驗步驟、化學(xué)實驗現(xiàn)象十分劇烈且具有嚴重的危險性、化學(xué)反應(yīng)過程及現(xiàn)象無法用肉眼觀察到等因素，難以實踐操作完成。

因此，筆者提出學(xué)科融合式“模擬化學(xué)”選修課的開發(fā)與研究，旨在利用計算機技術(shù)實施虛擬化學(xué)研究，構(gòu)建系統(tǒng)化教學(xué)內(nèi)容。一是加深學(xué)生對化學(xué)和計算機專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和理解;二是采用計算機技術(shù)有效化解化學(xué)部分疑難問題;三是培養(yǎng)學(xué)科融合式新型人才，拓寬解決問題的視野和手段。

一、“模擬化學(xué)”的基本思路和定位

1.“模擬化學(xué)”是一門融合環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和計算機技術(shù)的特色選修課。

2.“模擬化學(xué)”是以化學(xué)知識為教學(xué)內(nèi)容，以計算機技術(shù)為載體，達到專業(yè)融合的效果。既體現(xiàn)出化學(xué)知識的專業(yè)性，又體現(xiàn)出計算機技術(shù)的實踐性和學(xué)科融合的科學(xué)性。

二、“模擬化學(xué)”的課程目標

1. “模擬化學(xué)”是一門既要學(xué)習(xí)化學(xué)專業(yè)知識，也要學(xué)會計算機專業(yè)知識，更要能靈活運用計算機技術(shù)表現(xiàn)化學(xué)知識的特色選修課。

2.? 在化學(xué)知識方面，“模擬化學(xué)”主要講解化學(xué)實驗的理論知識，利用計算機模擬化學(xué)實驗操作要點，易于觀察實驗現(xiàn)象，可以有效避免可能會對教師和學(xué)生產(chǎn)生的身心傷害。

3. 在計算機技術(shù)方面，“模擬化學(xué)”主要講解使用Flash、Photoshop、公式編輯器、高斯理論計算、ChemDraw和Camtasia Studio等應(yīng)用軟件的方法，并能熟練制作出化學(xué)實驗及現(xiàn)象。

三、教材的主要內(nèi)容

“模擬化學(xué)”的主要內(nèi)容包括教學(xué)專業(yè)知識（化學(xué)和計算機），選擇化學(xué)實驗的原因，教學(xué)指標和教材二維碼，具體內(nèi)容可見表1。

四、“模擬化學(xué)”選修課的特色

（一）選取具有三性的化學(xué)實驗，凸顯專業(yè)融合“取長補短”的特點

“模擬化學(xué)”選取的化學(xué)實驗具有三個特征：危險性、微觀性、耗時性。融合的計算機技術(shù)既保持了化學(xué)實驗的完整性，又規(guī)避了實驗操作的危險性，也起到了從微觀到宏觀雙效合一的作用，還縮短了實操時間。因此，計算機技術(shù)的應(yīng)用起到了很好的“取長補短”的作用。

（二）選用多種計算機應(yīng)用軟件，盡顯專業(yè)融合“形象生動”的特點

“模擬化學(xué)”特色選修課中涉及的化學(xué)實驗內(nèi)容比較廣，包括無機和環(huán)境監(jiān)測實驗，也包括光化學(xué)和儀器分析，還包括微觀化學(xué)等。不同化學(xué)實驗的原理、操作和現(xiàn)象也不盡相同。因此，需要借助多種計算機應(yīng)用軟件媒介，進行模擬化學(xué)實驗，盡顯專業(yè)融合“形象生動”的特點。

（三）化學(xué)和計算機融合貫通，體現(xiàn)專業(yè)融合“學(xué)科融會”的特點

以化學(xué)知識為著力點，以計算機技術(shù)為載體，兩個學(xué)科的融合使復(fù)雜的問題簡單化，使微觀的問題形象化。這樣有助于學(xué)生對化學(xué)知識的理解，有助于對計算機軟件使用的強化記憶。

（四）凝練和優(yōu)化微課資源庫，具有“長期儲備”性的特點

學(xué)生通過對化學(xué)和計算機知識的學(xué)習(xí)，經(jīng)實操演變成可視化作品，并逐漸優(yōu)化形成微課資源庫。隨著學(xué)生“學(xué)中做、做中學(xué)”不斷的深化，資源庫表現(xiàn)的多樣性、內(nèi)容的豐富性和作品的專業(yè)性會不斷地顯現(xiàn)。微課資源庫的使用不僅使特色選修課的學(xué)員受益，也使專業(yè)課學(xué)習(xí)的學(xué)生受益。

參考文獻：

[1]陸啟威.學(xué)科融合不是簡單的跨學(xué)科教育[J].教育與管理，2016（32）：22-23.

[2]李綱，湯仲勝.我國交叉學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢研究[J].科學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2000（11）：45-49.