高分子化学解题软件的设计与开发

根据教学需要,基于计算思维,运用工具化、程序化解决问题的方法,设计、开发了高分子化学解题软件,并将其用于高分子化学教学实践,取得显著效果。该软件将逐步聚合、自由基聚合、共聚合及绪论相关的常见计算问题抽象为63个典型题型,解决了高分子化学教学中重要的计算问题及计算结果的可视化问题,化解了教学难点;并把计算思维,以及工具化、程序化解决专业相关问题的方法示范给学生,使其相关意识得到培养。该软件用于辅助教师进行高分子化学教学,能显著提高工作效率,并能支撑开展"以学为中心"的创新模式教学。进一步开发的手机网页版等在线版,则使所有学生都能非常便捷地随时随地通过手机上网使用该软件,进行云计算,并在其支撑下,自主进行问题探究及知识构建,实现高效、便捷的深度学习。     

基于Unity3D交互软件辅助金属晶体结构教学

基于中学晶体教学特点和教学实际的疑难,开发了基于Unity 3D的晶体教学的交互软件,该软件具有三维模型展示、晶体交互操作等功能,实现对金属晶体的堆积方式、晶胞结构、晶胞参数、晶胞的配位数以及空间利用率等知识点的可视化三维教学。软件可在手机、平板、电脑上应用,方便课内外学习。教学实践表明,该软件能改善教学情况。     

电子自旋密度可视化在环境化学涉自由基反应教学中的应用

自由基反应是环境化学教学过程中的重点和难点。为了达到良好的教学效果，本研究以量化计算结合三维可视化的图形手段，使用“自旋密度”对自由基反应中的单电子过程进行了教学展示，结合具体教情学情进行课堂教学内容和形式的优化调整。首先，通过分子轨道理论对羟基自由基的电子结构进行分析，明确自旋密度、单电子、半充满轨道等概念；其次，通过对自旋密度可视化，对经典自由基反应进行追踪；最后，建立自旋密度与静电势之间的呼应或互补的关系，加深对环境自由基过程的理解。这种与现代化学理论的有机融合，赋予了环境自由基反应更深刻的内涵，提供了更多可供研究或操作的“手柄”，提高了学生的学习兴趣，融洽了师生关系，实现了预期教学目标。     

Gaussian 98在有机化学教学中的应用

Gaussian 98软件可以展示反应的途径及反应机理,能够计算反应的相关数据,尤其是该软件在有机化学教学中的应用,更能显示出在教学中的应用优势.     

强碱滴定弱酸的信息化教学软件及其教学实践*

基于酸碱滴定中的离子平衡现行教学中存在的问题,研发了一款以强碱滴定弱酸为例的离子平衡知识学习与习题检验的软件工具。该软件以可视化的技术,用曲线、柱状图等形式展示滴定过程中的动态变化,便于学生从滴定过程中的离子反应、图像和数据中获取信息并进行推理,从而认知酸碱滴定中的离子平衡的内在原理。该软件不仅能用于离子平衡中各概念的教学,也能为相关习题课的讲解创设必要的教学情境。     

分子结构绘制软件——ACD/ChemSketch 10.0

化学教学、科研工作者常常要绘制分子结构式。本文重点介绍化学专业绘图软件ACD/ChemSketch10.0的功能与特点,以及在使用该软件过程中的一些经验和技巧。     

化学平衡的信息化教学工具研究——以合成氨为例

针对现行化学平衡教学中存在的突出问题，研发了一款以合成氨为例的化学平衡知识学习和习题验证的教学软件。该软件采用了可视化的技术，用柱状图、曲线、数据来展示反应达到平衡的动态变化过程，便于学生从反应平衡的图像和数据中获取信息并进行推理，从而认知化学平衡的原理。该软件不仅能用于化学平衡各概念的教学，也能为化学平衡习题课的讲解创设必要的教学情境。     

DynaFit软件在化学反应动力学教学中的应用

介绍动力学软件DynaFit,并以洛特卡-沃尔泰拉振荡模型和米歇利斯-门顿酶促反应模型说明该软件在化学反应动力学教学中的应用。DynaFit软件可用于已知反应机理、初始浓度和速率常数,模拟实验数据以及已知反应机理、初始浓度和实验数据,拟合速率常数。     

尼龙1O1O非等温结晶动力学过程的计算机模拟

根据ъорοхоъский提出的相似于Avrami方程的近似公式X=1-exp[-Z(at)n],采用加权最小二乘法,对尼龙1010非等温结晶动力学过程进行了模拟,编制了模拟非等温结晶动力学过程的软件.该软件可用于精确处理结晶动力学参数,也可用于计算机辅助教学.     

尼龙1010非等温结晶动力学过程的计算机模拟

根据Ъорохоъский提出的相似于Avrami方程的近似公式 X =1 -exp[-Z(at) n],采用加权最小二乘法 ,对尼龙 1 0 1 0非等温结晶动力学过程进行了模拟 ,编制了模拟非等温结晶动力学过程的软件。该软件可用于精确处理结晶动力学参数 ,也可用于计算机辅助教学。     

介绍一个实用的化学软件——Chem Window

简要介绍实用化学专业绘图软件ＣｈｅｍＷｉｎｄｏｗ的特点与功能，及作者在使用该软件过程中的一些经验和技巧。     

CurTiPot软件在溶液酸度计算中的应用

介绍了CurTiPot软件的pH计算器功能。CurTiPot是近年来使用最为广泛的溶液酸度计算方面的软件。使用者既不需要掌握专门的计算机语言,也不需要在使用中掌握和录入很长的计算公式。CurTiPot软件的pH计算器功能可实现各种溶液体系pH的准确、快速计算,为溶液酸度计算的教学和学习提供了一个新的辅助工具。该软件可免费下载,不经安装就可在MS Excel环境下运行。     

多组分比光谱导数法分析数据处理软件的研制和应用

研制开发了多组分比光谱导数法分析数据处理软件。该软件是对紫外 可见分光光度计的处理软件的补充和完善。软件界面清晰明了 ,使用方便 ,省去了使用比光谱导数法进行数据处理时手算带来的繁杂和一系列不便 ,使对多组分的分析测定更加准确、快捷。该软件可应用于教学实验和科研实际工作     

COMSOL Multiphysics在物理化学教学中的应用

将计算仿真融入大学化学专业课程的讲授是帮助学生具体化抽象概念、提升教学质量的新思路。本文介绍了多场物理仿真软件COMSOL Multiphysics的基本原理和操作，并结合大学物理化学课程的教学内容，总结说明了该软件在相平衡、化学平衡以及化学动力学等章节中的应用实例。由学生反馈可知，计算模拟软件在课堂教学中的可视化的演示，增强了学生对所学知识的理解和掌握，提高了学生的学习热情和思考深度。     

在Matlab/Simulink仿真平台上演示和模拟高分子的粘弹性

设计了基于Matlab／Simulink的高分子粘弹性计算机辅助教学（CAI）软件。计算机程序由各种功能模块根据聚合物的粘弹性原理连接组合而成,通过点击模块可以输入和修改实验数据和模拟参数,运行后可以从虚拟的“示波器”、“数字显示屏”和“XY记录仪”上显示模拟结果。该软件可演示和模拟高分子材料的静态和动态粘弹性行为,如形变的滞后效应、动态力学损耗、Boltzmann叠加和自由振动衰减曲线等。该软件不仅可用于高分子物理课程的教学演示,也能够应用于高分子材料的设计和研究。     

塑料成型工艺实习CAI课件的开发

针对当前学生实习面临的困难，以Authorware为开发工具，编制了塑料成型工艺实习CAI课件，整个软件图文并茂，图像，动画，解说，音乐相结合，形象地介绍了塑料各种成型工艺的主要原理，生产设备，工艺流程和相关产品，应用本软件学生可以进行模拟实习，该软件激发了学生学习的兴趣，提高了实习质量。     

椅式环己烷三维结构模型在SigmaPlot软件中的实现

通过SigmaPlot软件的应用实例,介绍了该软件的三维、二维离散数据绘图功能,研究了构造模型的方法、操作步骤。结果表明,利用该软件的绘图功能可成功构造椅式环己烷三维结构模型,并且给出此模型在不同平面上的投影图。     

药学专业高分子化学的虚拟仿真教学探索——基于Python的自由基聚合反应模拟

通过Python语言开发了一款教学用自由基聚合反应数值模拟器FRPython。该程序通过对自由基聚合反应体系的常微分方程组进行数值模拟,得到引发剂自由基浓度、链自由基浓度、动力学链长,以及聚合度分布等信息。以聚甲基丙烯酸甲酯聚合体系的数值模拟为例,FRPython可直观有效地演示自由基聚合反应过程,同时避免了稳态假设、方程推演等较为深奥的内容,为药学专业高分子化学相关知识的教学提供有益参考。     

运用Mercury软件辅助高中晶体结构教学

针对晶体结构教学的抽象性,运用Mercury软件辅助教学,该软件具有读取晶体信息文件、显示或编辑多种样式的晶体结构图等功能,能实现晶体配位数、晶体堆积方式、晶胞模型建构、晶胞微观结构分析等知识点的可视化教学,使教学有据可依,有助于发展学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心素养,是信息技术与学科教学整合的有效应用。     

利用量子化学高斯软件辅助工科教学——以能源、环境、化工学科为例

介绍了量子化学高斯软件在能源、环境和化工等大学传统工科教学中的应用,并结合3个具体实例羟基自由基与臭氧的基元反应、一氧化氮与羟基自由基的基元反应和甲酸超临界水气化制氢的反应路径进行了详细说明。实践表明,采用该方法可以使工科生从微观层面去洞悉化学反应的内在规律和本质问题,从而加深学生对“微观化学知识”的理解,激发学生对深层次“微观化学知识”探求的积极性和热情,产生了良好的教学效果。