楊志廣 洪士翔 陳亞紅 彭鵬 李振東 楊月云

周口師范學院化學化工學院 河南周口 466001

結(jié)構(gòu)化學是高等院?；瘜W專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，是一門研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的課程，是以量子力學為基礎(chǔ)，研究原子、分子、晶體等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與運動規(guī)律以及微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間關(guān)系的一門基礎(chǔ)科學。結(jié)構(gòu)化學是其他化學學科的重要理論基礎(chǔ)，不僅涉及化學學科知識，還涉及物理學、高等數(shù)學、晶體學等諸多方面的知識，具有概念多、公式繁雜、證明煩瑣、內(nèi)容多且深奧抽象、理論性強等特點，需要學生具有較強的抽象思維能力以及空間想象力，這對學生來說是一大困難，學生感到枯燥無味，易產(chǎn)生抵觸、抗拒、厭學情緒，影響教學效果。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，人類進入了一個全新的信息時代，現(xiàn)代信息技術(shù)推動教育進入信息化的新時代，給教育教學的改革帶來了新的機遇，促進了教師教學方式和學生學習方式的變革。信息技術(shù)集圖、文、音視頻及動畫等多種信息于一體，不受時空限制，教育對象多元化，具有直觀、快捷、生動形象、靈活性、互動性等優(yōu)點，能夠?qū)⒃窘Y(jié)構(gòu)化學中原子結(jié)構(gòu)、原子軌道線性組合成分子軌道、分子對稱性、金屬晶體的密堆積結(jié)構(gòu)等抽象復雜的知識轉(zhuǎn)化為學生更易于接受的具體形象的內(nèi)容，簡化了理解難度，增強了學生空間思維能力，提升了學生的學習興趣，進而提高課堂教學質(zhì)量。同時將現(xiàn)代信息融入結(jié)構(gòu)化學教學，可以更好地輔助教師教學，能夠為教師教學活動注入新的活力，改變了傳統(tǒng)課堂教學的枯燥氛圍，在短時間內(nèi)調(diào)動學生多種感官參與活動，提升了學生主動學習的意識，充分調(diào)動了學生學習的積極性。本文針對信息技術(shù)在結(jié)構(gòu)化學教學中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行討論，分析不足，提出了應(yīng)用信息技術(shù)的有效對策，優(yōu)化結(jié)構(gòu)化學課堂結(jié)構(gòu)，激發(fā)學生學習興趣，提高課堂教學質(zhì)量。

一、信息技術(shù)在結(jié)構(gòu)化學教學中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

(一)信息技術(shù)硬件設(shè)施不完善

信息技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的輔助教學手段，能夠把結(jié)構(gòu)化學教學中復雜抽象的教學內(nèi)容以全新的、更加形象直觀的形式呈現(xiàn)出來，提高教學效率。信息技術(shù)硬件設(shè)施的建設(shè)是信息技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的基礎(chǔ)，部分高校領(lǐng)導對信息技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)認識不足，經(jīng)費投入不足，信息技術(shù)硬件環(huán)境建設(shè)水平不高，多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)教室、視頻制作室等智慧一體化教室缺乏，硬件設(shè)備不足，設(shè)施過于陳舊，無法使用，嚴重影響教學工作正常開展。另外，由于經(jīng)費有限，設(shè)備維護維修不及時，管理不到位，設(shè)備故障和受損頻發(fā)，教學平臺不完善，功能不健全，使用效益不高，嚴重影響了信息技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)的健康發(fā)展，阻礙了信息技術(shù)與教育教學的有效深度融合。

(二)線上教學存在的問題

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，線上教學已成為線下課堂教學的一個有效補充，線上教學雖然取得了積極進展，但還存在一些不足。部分教師對線上教學重視不夠，師生互動少，也不關(guān)注學生的學習狀態(tài)，再加上部分學生學習自覺性較差，學生靜不下心學習，同時農(nóng)村或山村學生網(wǎng)絡(luò)信號不好，無法保證每位學生的網(wǎng)絡(luò)效果，教學質(zhì)量難以保證。更有甚者，教師直接讓學生觀看網(wǎng)絡(luò)慕課，看后不講解，也不對學生在慕課中學習的疑惑進行答疑，導致學生學習困難，學習效果不理想。線上教學模式靈活多樣，如超星直播、超星課堂、騰訊會議、釘釘直播、雨課堂等，大規(guī)模的線上教學活動同時進行，服務(wù)器擁擠不堪，勢必造成網(wǎng)絡(luò)卡頓、延遲、不穩(wěn)定等現(xiàn)象，往往導致教學中斷，影響教學環(huán)節(jié)的正常進行。同時教學質(zhì)量缺乏動態(tài)實時監(jiān)管，課后只能根據(jù)學生聽課反饋情況來評價課堂教學質(zhì)量的好壞，在這種狀態(tài)下，再加上結(jié)構(gòu)化學知識深奧、難懂、難學，一學期線上結(jié)構(gòu)化學課程結(jié)束后，學生并沒有學習到許多有用的知識，這對學生未來的化學知識學習是非常不利的。

(三)教師信息技術(shù)應(yīng)用水平欠佳

結(jié)構(gòu)化學課程引導學生對微觀世界進行探究，需要用到許多軟件來輔助教學，如3D Studio Max、guassview等可以生動形象地模擬晶體結(jié)構(gòu)、軌道圖、電子云密度圖形等，能夠加深學生對所學理論知識的感性認識，使原本呆板的教學方式變得生動有趣，同時可以避免傳統(tǒng)教學使用模型演示的不便，避免不必要的重復勞動，有利于解決結(jié)構(gòu)化學內(nèi)容多、時間不夠用的情況。但是很多教師跟不上信息化發(fā)展的步伐，習慣了傳統(tǒng)線下教學的課堂教學模式，加之線上教學信息技術(shù)培訓力度不夠，信息技術(shù)教學應(yīng)用水平欠佳，不熟悉教學軟件的功能，操作不熟練，甚至不會操作，影響了教學效果。另外，教師制作的多媒體課件質(zhì)量往往水平不高，缺乏思考，內(nèi)容單一，形式單調(diào)，課件信息量大，重難點不突出，學生學習積極性不高，也影響了教學質(zhì)量的提高。

(四)教師過分依賴信息技術(shù)

信息技術(shù)是一把雙刃劍，信息技術(shù)在給教師帶來便利的同時，也帶來了一定的弊端。部分教師認為信息技術(shù)可以完全代替課堂教學，過分依賴信息技術(shù)，課件從網(wǎng)站直接下載，甚至不做修改，簡單模仿，直接拿來上課，不認真?zhèn)湔n，疏于鉆研教材，助長了教師的惰性。還有教師片面追求課件制作技術(shù)含量，刻意追求課件畫面美觀，卻忽略了對教學內(nèi)容和教學方法的思考。另外，結(jié)構(gòu)化學內(nèi)容多，涉及大量抽象的理論概念、復雜的空間結(jié)構(gòu)、煩瑣的數(shù)學公式推導和證明，課件信息量大，授課時間有限，教師上課沒有觀察學生的上課狀態(tài)，課堂師生互動少，學生往往把大量時間花在看屏幕上，來不及記筆記和思考，只能被動接受，完全忽視了學生的感受，影響了學生的學習積極性，無法在結(jié)構(gòu)化學教學中展現(xiàn)信息技術(shù)的優(yōu)勢，最終影響教學質(zhì)量和效果。

二、提高信息技術(shù)在結(jié)構(gòu)化學教學中的有效策略

(一)加強信息技術(shù)硬件設(shè)施建設(shè)，有效使用多媒體技術(shù)

學校應(yīng)加強教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建立經(jīng)費長效投入機制，加大網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)，利用教育信息化帶動教育現(xiàn)代化，服務(wù)教學信息化改革，加強制度保障，保障信息技術(shù)與教育教學工作有機融合，鼓勵教師積極使用信息技術(shù)進行授課，學校應(yīng)對教師課程信息技術(shù)應(yīng)用能力進行評比，以評促學，以評促用，激發(fā)教師學習信息技術(shù)的積極性，不斷提高應(yīng)用水平。結(jié)構(gòu)化學課程教學中涉及大量的公式推導，經(jīng)常會遇到積分、微分等高等數(shù)學知識，傳統(tǒng)的黑板教學和口述教學時間較長，求解過程的每一步都要寫在黑板上，需要耗費大量時間，在內(nèi)容的廣度和深度上難以發(fā)揮作用。信息技術(shù)可以彌補傳統(tǒng)教學手段的不足，將結(jié)構(gòu)化學教學內(nèi)容做成多媒體課件通過投影大屏幕展示給學生，節(jié)省了板書時間，實現(xiàn)了教師高效率傳授知識和學生高效率接受知識。因此，教師應(yīng)該在多媒體教學課件制作上多花心思，不能隨意在網(wǎng)上下載直接使用，自己動手做課件，課件制作要簡潔明了，條理清晰，重難點突出，有一定的區(qū)分度，這樣可以讓學生更好地抓住重點，避免學生做筆記時“一刀切”。同時不要一味追求課件制作的技術(shù)含量，要突出自己對教學內(nèi)容的凝練、教學理念的思考，課件制作完成后，教師要進行試講，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，授課之后，要征集學生意見對課件內(nèi)容進行調(diào)整，不斷完善教學課件。還有些老師過分依賴多媒體教學，無課件不成課，信息技術(shù)作為輔助課堂教學作為一種新的教學手段，要適時、適度合理利用多媒體技術(shù)，與傳統(tǒng)教學有效結(jié)合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，才能發(fā)揮信息技術(shù)的最大效果。

(二)巧用信息技術(shù)，助力線上教學

線上教學模式多種多樣，結(jié)合課程特點可采用適合實際需要的線上教學模式，如基于“超星學習通”的智慧化教學模式開展了課前—課中—課后一體化、線上線下一體化的智慧教學，具有實時簽到、課堂搶答、發(fā)布資源、隨堂考核、開啟話題、任務(wù)活動、批閱作業(yè)、設(shè)置考試等功能，實現(xiàn)了對課前、課中和課后教學全過程的動態(tài)學習數(shù)據(jù)收集和分析，豐富了教學形式，促進學生高效學習。利用超星學習通學習平臺可提前上傳各種結(jié)構(gòu)化學學習資源，如教學課件、教材電子版、微課視頻等，教師可布置預習內(nèi)容，設(shè)置任務(wù)點，讓學生做好課前預期；在課中，積極開展師生互動，并在重要知識點對學生進行提問；在課后，教師要及時進行作業(yè)布置與批改，提醒學生按時完成學習任務(wù)點，督促學生及時進行課后鞏固。同時教師要提前做好線上教學備選預案，并提前進行線上教學模擬，要及時調(diào)整并更換超星直播、QQ群直播、騰訊會議、釘釘直播、雨課堂等網(wǎng)絡(luò)教學平臺，或錯峰教學，避免網(wǎng)絡(luò)在高峰時會出現(xiàn)卡頓、黑屏、延遲等現(xiàn)象，確保線上教學順利開展。另外，在結(jié)構(gòu)化學線上教學時，教師要合理設(shè)計教學環(huán)節(jié)，加強師生互動，注重引導和啟發(fā)教學，有效提高課堂吸引力，豐富線上教學趣味性，可恰當?shù)卦黾右恍┤绲虏剂_意、薛定諤、愛因斯坦等科學家故事，加強學生科學態(tài)度價值觀的培養(yǎng)。

(三)加大教師信息化教學能力提升培訓

學校要建立健全教師信息化培訓機制，督促教師參加信息化教學能力培訓，培養(yǎng)教師樹立信息化的教學理念，提高教師信息素養(yǎng)，有效促進信息技術(shù)與教育教學的深度融合。教師自身要不斷更新思想觀念，重視教學信息化能力培訓，定期參加培訓，培訓可采用專家講座、交流討論和實戰(zhàn)演練相結(jié)合的方式進行，充分挖掘提煉線上教學實踐經(jīng)驗，不斷提升自身信息技術(shù)應(yīng)用能力。教師要積極參加培訓學習超星“學習通”“雨課堂”“智慧樹”等多種智慧課堂線上教學平臺，不斷優(yōu)化課程教學資源平臺，豐富結(jié)構(gòu)化學教學形式，學習平臺建課步驟方法、資料上傳、布置任務(wù)、發(fā)通知、在線討論、在線作業(yè)、在線測試、問卷調(diào)查、設(shè)置考試等教學活動，引導學生自主學習，提高學生學習自覺性。同時教師要積極學習結(jié)構(gòu)化學相關(guān)教學軟件，利用這些軟件使抽象枯燥的結(jié)構(gòu)化學知識如波函數(shù)、對稱性、晶體結(jié)構(gòu)等變得更加形象直觀，易于學生理解，進而輔助結(jié)構(gòu)化學教學，提高教學質(zhì)量。

(四)微信公眾號在結(jié)構(gòu)化學教學中的應(yīng)用

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，智能手機已成為大學生日常生活和學習中必不可少的重要工具，微信成為一種簡便的信息交流輔助工具，深受當代大學生的喜愛。微信公眾號具有全天候、方便快捷、易于操作、內(nèi)容簡潔、傳播速度快等優(yōu)勢，方便學生學習，可以有效彌補傳統(tǒng)教學方面的不足。建立結(jié)構(gòu)化學微信公眾號輔助課堂教學，推送教學課件、參考資料、習題、章節(jié)測驗、圖片、視頻和圖文并茂的微素材等結(jié)構(gòu)化學學習資料，幫助學生做好提前預習，克服學習重點和難點，豐富教學內(nèi)容和形式，可隨時隨地學習，調(diào)動學生的自主學習性。此外，結(jié)合結(jié)構(gòu)化學課程特點，把思想政治教育工作引入課堂教學，利用微信公眾號推送一些科學家趣聞軼事，如愛因斯坦與諾貝爾獎、德布羅意歷史最短博士論文、唐敖慶與他的八大弟子等故事，幫助學生了解科學家的奮斗歷程，感受科學精神的熏陶，激發(fā)學生熱愛科學、追求真理的精神。

結(jié)語

總之，與傳統(tǒng)教學相比，信息技術(shù)可以拓展教學資源，豐富課堂教學內(nèi)容，節(jié)約課堂教學時間，能夠使難懂的微觀內(nèi)容宏觀化，抽象的內(nèi)容直觀形象化，有助于學生理解和吸收，調(diào)動學生學習的自覺性和積極性，有利于提高課堂教學效率。結(jié)構(gòu)化學內(nèi)容抽象、邏輯性強、理論性強且復雜，信息技術(shù)已成為結(jié)構(gòu)化學課堂教學中不可或缺的一種教學手段。教師作為學生的引路人，不能只單單偏重信息技術(shù)或者傳統(tǒng)教學在課堂中的地位，信息技術(shù)在課堂教學中始終只是起到一個輔助的作用，不能取代教師的主導性，也不能取代學生的主體性。教師要更新教學理念，不斷學習新的信息技術(shù)，注重信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學優(yōu)勢互補，揚長避短，有效、合理、適度地使用信息技術(shù)，吸引學生學習興趣，激發(fā)學生學習熱情，使其在結(jié)構(gòu)化學教學中發(fā)揮更大的作用，全面提高教學質(zhì)量和課堂效率。