大学本科化学信息学课程的设计与优化翟红林;张晓昀;姚小军;李书艳;贾学庆;曹晶晶【摘要】在分析了化学信息学课程基本内容与特点的基础之上,结合近年来我院相关课程的教学改革与实践,提出了大学化学信息学教学的两个层次;重点探讨了本科生化学信息学课程体系的设计与优化,为推进化学信息学教学改革抛砖引玉.【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2019(034)003【总页数】5页(P11-15)【关键词】化学信息学;课程设计与优化;教学改革与实践【作者】翟红林;张晓昀;姚小军;李书艳;贾学庆;曹晶晶【作者单位】兰州大学化学化工学院,兰州730000;兰州大学化学化工学院,兰州730000;兰州大学化学化工学院,兰州730000;兰州大学化学化工学院,兰州730000;兰州大学化学化工学院,兰州730000;兰州大学化学化工学院,兰州730000【正文语种】中文【中图分类】G64;O6自从化学学科出现以来，信息的传承及对其深入的分析与挖掘在化学学科的发展中起着越来越重要的作用，已经成为化学学科的一个重要组成部分。随着现代科学研究的不断深入、学科的多重交叉及计算机与网络等相关技术的迅猛发展，特别是在信息时代走向大数据时代的今天，通过对于海量数据的深入分析以发掘隐藏在其中的内在本质与规律成为包括化学学科在内的诸多学科中新兴的研究热点。化学信息学正是在这种大环境中应运而生、并快速发展起来的。2018年5月在杭州召开的中国化学会第31届学术年会上指出，实验、理论与计算是化学的三大支柱；随着科学与技术发展的不断深入及大数据时代的到来，进一步表明了信息技术在化学及相关领域中应用的能力已经成为现代化学专业人才应必备的基本素质之一。化学信息学课程的教学改革一直是一个热点，有不少与化学信息学教学相关的教材、论文业已出版，很多学校也将化学信息学课程列为本科生的必修课程之一，教学安排多为36-54学时。然而，对于化学信息学不同的理解形成了各有侧重、深浅不一的教学体系。如有的课程教学仅限于化学文献的检索；有的则讲授理论计算化学；有的侧重于各种统计分析技术与方法；有的甚至还包括化合物英文命名等。这些本科生化学信息学课程的教学体系难以反映化学信息学的基本内容与特征，教学内容或因偏颇而形成误导、或因超出本科生的接受能力而成为鸡肋，既不利于引导学生掌握基本的信息学等技术与方法开展化学相关的科学研究，更无助于化学信息学的健康发展。早在2002年，徐筱杰[1]撰文提出了化学信息学的基本涵义及教学建议；随后，邵学广等[2]对化学信息学及其课程建设进行了探讨，提出了较为完整的课程体系。田正芳等[3]针对地方高校化学信息学课程从信息资源、计算机软件、计算机能力、学生就业多元化等4个方面进行了思考。应该说，这些探索与实践推动了化学信息学教学的不断深化。但值得注意的是，现在的很多大学生的基本信息能力较之以往已经大幅提升；同时，随着科技发展，化学信息学教学的要求也日益提高。化学信息学具有多重学科交叉的特点，其研究内容十分丰富、涉及面极为宽广。如何在有限的教学课时内使学生既能掌握化学信息处理的基本技术与方法从而更加有效地开展学习与研究，又可以开拓学科视角、完善现代科技所需的知识结构以适应学科发展、能力提高的基本需求，成为新形势下教学研究迫在眉睫的重要议题之一，其关键就在于能否正确理解化学信息学、合理构建大学生化学信息学课程教学体系。1化学信息学课程的基本内容与特点化学信息的运用伴随着化学及相关学科的发展而展开。1987年度诺贝尔化学奖获得者莱恩(Jean-MarieLehn)教授在其获奖报告中首次提出了“化学信息学”概念。从那时起，化学信息学的内涵便不断地演化与更新，从分子、原子的各种结构表示到化学文献的检索与管理，从化学现象的表观描述到内在化学规律的深入挖掘，化学信息学的研究内容不断地扩展，可应用的技术与方法也越来越丰富。目前，化学信息学的基本定义已形成共识，即将信息学方法、计算机及网络技术等应用于化学及相关领域的研究之中，主要涉及化学信息的获取与表达、管理与传播，并在此基础上进行化学信息的分析与挖掘，进而实现知识的创新[2,4,5]。因此，化学信息学研究的基本内容可概括为：(1)化学信息的表达(编码、可视化、虚拟化等)；(2)化学信息的获取(实验设计与测定、理论计算、信息检索等)；(3)化学信息的收集、存储、管理与提供(计算机、网络与数据库技术等)；(4)化学信息的解析、性质预测(数据处理与分析、图谱模拟与解析等)；(5)分子设计、合成路线设计、化