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云计算平台融入化学专业特色课程的设计与探索
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摘要：研究背景与问题 在当前教育改革和信息技术深度融合的大背景下，如何创新化学专业课程教学模式，提高教学效果，成为教育界关注的热点问题。传统的化学教学往往依赖于理论知识的
研究背景与问题
在当前教育改革和信息技术深度融合的大背景下，如何创新化学专业课程教学模式，提高教学效果，成为教育界关注的热点问题。传统的化学教学往往依赖于理论知识的讲解和实验操作的演示，难以满足学生在新能源材料与化学领域对实际应用能力的需求。因此，本研究旨在解决化学专业课程中理论与实践脱节、学生学习兴趣不高、创新实践能力不足等问题。
研究方法
本研究采用混合式教学模式，结合Bohrium云计算平台和国产开源软件ABACUS，创新性地构建了一种新型教学模式。具体方法如下： 1. 利用Bohrium云计算平台提供高性能计算资源，实现化学专业课程的远程实验和计算模拟。 2. 结合ABACUS软件，开发了一套涵盖自洽计算、结构优化、电子态密度、能带结构和声子特征等内容的实验和计算教程。 3. 在天津大学“新能源材料与化学”课程中，将上述教学资源与传统的课堂教学相结合，构建起一种线上线下混合式教学模式。
核心结果
通过将云计算平台融入化学专业特色课程的教学设计中，本研究取得了以下核心结果： 1. 提高了学生的实验和计算能力，使其能够在实际应用中运用所学知识解决问题。 2. 通过远程实验和计算模拟，学生能够更加直观地了解化学原理，提高了学习兴趣。 3. 混合式教学模式有效弥补了传统教学方法的不足，提高了课程的整体教学效果。 4. Bohrium云计算平台和国产开源软件ABACUS的引入，降低了实验和计算的成本，提高了资源的利用效率。
结论与意义
本研究通过将云计算平台融入化学专业特色课程的教学设计，提出了一种创新的教学模式，为化学教育改革提供了有益的探索。具体结论与意义如下： 1. 证明了云计算平台在化学专业课程中的应用价值，为其他相关学科提供了借鉴。 2. 混合式教学模式有效提高了化学专业课程的教学效果，有助于培养学生的创新实践能力。 3. 本研究为我国高等教育中云计算与教学资源整合提供了实践经验，对推动教育教学改革具有重要意义。 4. 通过引入国产开源软件，有助于提高我国化学领域的自主创新能力，促进化学教育的发展。
文章来源：《大学化学》 网址: http://www.jxzyyzzs.cn/qikandaodu/2025/1029/333.html