学院化学作为高等中学诸多理工科专业的公共基础课程，除了对后续的专业课程的学习打下了重要的基础，同时对培养学院生的科学思维、科学方式和科学素质起着极其重要的作用。并且，严格来说目前大多数院校的学院数学课程在教学方式、教学工具和教学手段上还是比较落后的。因为在学院化学的教学中存在着教学方式和教学手段上的症结，因而几乎不能全面地发挥其挖掘中学生学习潜能、大幅提高中学生创新思维和科学素质的作用。目前在学院化学的教学中，基本从板书过渡到了以PPT为主的电子讲义。并且一直是填鸭式地向中学生双向灌输化学知识，中学生的自主参与性不足。随着计算机技术的发展和计算机工具的普及，在学院化学的教学中引导学院生独立使用计算机进行模型建立、数值估算是计算机辅助学院数学教学的重要的突破和尝试，同时也是计算机与学院数学教学相结合的时代产物。迎合这一时尚和趋势对院校学院数学班主任来说是一件很急迫的事情。本文首先讨论当前学院数学教学存在的问题，引出应用计算机技术改建学院数学教学的急迫性和重要性。以后简略介绍计算机技术在学院数学教学中的历史和现况。之后对计算机技术应用于学院数学教学的实践进行简略介绍。最后进行总结。
1学院数学教学存在的问题以及应用计算机技术的必要性
学院数学课程囊括的内容较多，包括质点热学、刚体热学、振动和波、气体动理论和热力学、电磁学、几何光学和波动光学、狭义相对论和量子化学基础。讲课的内容多、涵盖的范围广，同时课时又比较少，因此须要在短时间外向中学生灌输大量知识。站在中学生的视角来看，学院数学课程的概念和定律既多又杂，公式具象复杂，难度大，内容涵括力热声光电，内容比较多。为此学院数学课程在大多数中学生眼里是一门比较难的课程。另外学院数学的公式用微积分的语言来书写，好多中学生微积分都没学会，因而对于学院化学这一门课程会有一种的抵触心理。目前在大多数院校，学院化学的教学一直采用双向教学模式。老师在规定的时间、规定的寝室向中学生讲授规定的内容，中学生在固定的座位上听老师的讲解。和过去惟一不一样的地方在于讲课从板书过渡到了电子讲义。班主任在讲课过程中播放电子讲义同时伴随语言讲解，时常会在板书上书写一些内容。课后班主任有时侯会布置一写作业，要求中学生在规定的时间递交作业。伴随着智能机的发展，一些手机APP在教学中得到了应用。而且只是把讲课形式从线下转移到了线上，纸质作业弄成了线上作业。在整个讲课过程中，中学生一直是被动的双向参与者。因为是被动学习，所以中学生的积极性实际上并不高。
在大多数院校的学院化学教学环节中，尽管也使用了计算机技术，并且仅限于教学媒介从板书转变为电子讲义，点名、作业、提问、互动从线下弄成了线上。整个教学环节依旧是以班主任为中心大学物理公式总结，双向的从老师指向中学生。中学生一直是被动地接受知识。班主任讲解概念、定理、公式，布置作业，讲解作业。中学生学习学院化学的疗效实际上并不是太理想。目前市面上的大多数学院化学教材是以应试教育的视角来编排内容，列举一系列概念、定理和公式，对化学现象和实验观测的讨论较少，也甚少注重于建立化学模型以及模型理论预测和化学现象结果的对比验证过程，另外课后习题大多是一些具有解析解的理想问题。常年以来学院化学教学过分重视概念、定理以及中学生做练习题的训练。在讲解概念、定理以后再进行大量的习题训练，所研究的课堂和课后问题基本全是能用解析方式求解的理想情况下的精典反例。中学生并不了解科学知识的生产过程。从化学现象如何设计实验检测数据，从实验数据如何提取信息建立理论模型，建立好的理论模型和实验数据如何进行对比验证，数学知识如何应用于工程技术中，中学生缺少在这种方面的训练。中学生所学会的知识、技巧大多针对一些有解析的精典理想的数学问题，这无法适应现今科技时代对具有创新能力的理文科人才的须要。
随着计算机技术的发展，应用计算机技术进行数值估算和仿真模拟有可能解决目前学院数学教学中存在的问题以及改变目前学院数学教学的现况。将数值估算技术应用于学院数学教学当中，在学院数学教学中深化实践教学变革，发挥计算机的估算功能，将有助于中学生创新思维和科学素质的培养。中学生可以主动地参与科学知识的建立过程，对于数学问题、构建模型，进行数值估算。提早参与和适应科学研究和工程应用的流程。
2计算机技术在学院数学教学应用的历史
伴随着信息技术的发展和进步，计算机技术在教育教学领域中的应用实际上早已有好多年的历史了。自从20世纪60年代开始，一些发达国家的比较出名的学院和计算机公司就举办了计算机辅助教育教学的技术研究和产品开发工作。在20世纪70年代的后期，因为个人大型计算机工具的发明、生产和快速的普及，计算机技术在教育教学领域的应用步入了快速发展的全新阶段。在1993年12月，国家科委高教司明晰地强调我们要大力推进和举办计算机辅助教育教学并首先创立了“全国高等中学文科计算机辅助教学和试卷库协作组”，自此开始我国高等高校计算机辅助教学步入了一个全新的阶段。在这一阶段，数值估算与计算机模拟仿真技术也开始渐渐应用到一些知名大学的学院数学的教育教学中[1]。将计算机工具和数值估算技术应用于学院化学的教学当中，充分发挥计算机工具的科学估算功能，将有助于中学生对于科学问题进行独立自主探究式学习，进而为学院数学的教育教学内容的变革实践奠定坚实的基础[2]。同时，也将会给中学生提供一种体验知识从无到有的整个创造过程，从而提高中学生解决现实问题的能力。从这个意义上说，在学院数学的课程中进行数值估算的训练实际上是计算机辅助教学的一次进步。举办数值估算和计算机仿真技术辅助学院化学的教学，实际上除了是为了推动学院生对学院数学知识更好的理解，更多的是希望能通过数值估算来培养中学生剖析现实问题、解决现实问题的能力，增强中学生的科学素质与创新能力[3]。经过10多年的实践与发展，计算机模拟在学院数学教学中开始转向了分析化学过程和探求数学规律的本质;开发的工具也不再限于C、等面向过程的程序语言，更多的是借助面向对象的程序语言或物理软件[4]。计算机模拟对学院化学的教学技巧和教学内容形成了重要的影响，“电子学案+计算机模拟”[5]日渐成为学院数学一种常见的教学模式[6]。目前在学院化学的教学实践[7]中，数值估算和模拟程序主要运行在软件[8]上。
3应用计算机技术进行化学教学的简单介绍
学院数学课程的内容实际上是比较多的，包括质点热学、刚体热学、振动和波、气体动理论和热力学、电磁学、几何光学和波动光学、狭义相对论和量子化学基础等知识模块。因为讲课的内容较大多、涵盖的范围较广，同时课时又比较少，因而为了更好的教学疗效，实际上在具体的讲课过程中须要对具体的知识模块进行必要的抉择。针对不同的理工科专业，可以对讲课内容进行针对性的设计。诸如像机器人这类专业可以着重于热学和电磁学的内容。对于机械工程这类专业可以着重于热学和热力学。在具体的应用数值估算技术优化学院化学的教学中，中学生将会从剖析现象开始，从而构建模型，选取算法进行编程估算，最后作图剖析结果。对班主任来说，实际上班主任要做大量的工作。班主任在讲课过程中要引导中学生把计算机作为一种重要的学习工具，让中学生在自主探求式学习过程中充分借助计算机工具来解决学院数学中的复杂化学问题。具体做法分为以下步骤：
3.1选取学院化学的具体化学现象
中学生每次经历完整的观察现象、建立模型、选定算法编程估算到最后剖析结果，实际上会耗费大量的时间，因而在选题上要严把关，选择一些具有现实意义的高质量的题目，以便中学生通过一次训练，才能完整地把握科学研究的方式。选题是十分重要的事情，所以应当十分谨慎。在选题的时候，要选择中学生自己可以观察检测到的一些现象，让中学生通过自己的观察检测来构建模型，对模型进行估算，因而和实验结果对比。我们可以对中学生分组，每一小组协同合作，从检测数据，到建立模型，到编程估算，最后剖析结果。比如我们在学习质点热学的时侯，让中学生自己探究自由落体运动。中学生可以通过自己的手机秒表测时间，钢尺测距离，探究身边的物体的自由落体运动。在实验的角度上中学生观察自由落体运动现象，之后须要检测物体自由落体的相关数据。以后建立模型，进行估算和剖析结果。我们在学习质心转动的时侯，以中学生常见的电电扇转动为反例，让学生探究电吊扇的转动现象。
3.2深入剖析选取的化学现象
对于选取的化学现象，须要进行仔细的剖析。通过剖析和查资料，进行构建模型的过程。所谓构建模型，实际上就是找到就能描述这一现象的公式。找到对应的数学公式以后，实际上我们就可以进行估算。对于能进行解析估算的问题，我们直接进行解析估算，对于未能进行解析估算的问题，实际上须要我们进行数值估算。比如对于自由落体运动，我们须要进行深入剖析，对于空气中的自由落体运动，须要考虑到空气阻力的影响。对于空气阻力，实际上我们须要一个空气阻力的公式，这时侯我们可以查找一些资料，找到空气阻力的经验公式。之后我们考虑重力和空气阻力，应用牛顿第二定理可以得到一个非线性偏微分等式。对于这一方程求解，实际上我们就可以得到增长距离和时间的公式。
3.3编撰程序，数值估算
依据上一步的剖析，我们得到的相关的多项式或则公式。之后我们进行编程估算。数值估算和模拟程序通常运行在软件上，而且一方面正版软件较贵，另一方面软件有随时断供的风险。为此用其他语言进行数值估算更合适。作为一种免费、易学易用的中级程序设计语言，并且具有大量的第三方库，特别适宜拿来做科学估算、数值模拟等工作。因为其学习成本极低大学物理公式总结，所以它也十分适宜学院数学教学以及大专生使用。为此我们使用语言来进行数值估算以及开发适宜学院数学教学的模拟程序。
3.4剖析讨论
通过上一步的编程，我们可以对相关的数学量进行估算，得到估算结果以后，我们对结果画出直观的图形。把理论结果和实际检测到的结果画在同一张图形中进行对比，之后让中学生剖析结果。中学生经过这样一系列的从观察检测现象、构建模型、数值估算和剖析结果的完整流程，实际上相当于提早训练和熟悉了真实的科研过程。结语随着计算机时代的到来，计算机技术对学院化学的教学形成了深刻影响。将计算机技术应用于学院数学教学中能使中学生更直观地认识化学现象，提升中学生解决现实问题的能力，为中学生将来进行科学研究和工程实践打下坚实的基础。计算机技术改变了传统的教学方式和思路，才能把具象的数学概念和知识显得直观、生动和有趣，从而达到最佳的教学疗效。在学院数学课程的教学过程中引入计算机技术，既丰富和推进了计算机辅助学院数学教学的内涵，又迎合了信息化技术和数学教学相结合的时代要求。我们首先讨论了当前学院数学教学存在的问题，引出应用计算机技术改建学院数学教学的急迫性和重要性。以后简略介绍计算机技术辅助学院数学教学的历史和现况。之后对计算机技术应用于学院数学教学的实践进行了简略介绍。
