基于信息技术与化学制药学科有效整合的教师三维能力结构模型思考

聂长明，廖力夫，林英武，肖新荣，谭倪，肖锡林

南华大学化学化工学院 (衡阳 421001)

信息技术(Information Technology)是指人们利用信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和，它包括人们利用计算机等各种硬件设备和软件工具的科学方法，对图文声像等各种信息资源进行获取、加工、存储、传输与使用等［1-3］。在现代信息社会里，化学制药类创新人才的培养有必要通过信息技术与化学制药学科有效地进行整合，培养学生创新发现能力、分析解决实际问题的能力以及终身学习的能力，并形成良好的科学态度，自主探究的精神与求实创新的意识［1］。如何根据现代社会的需求及我国化学医药的发展趋势，将化学、药学、化学工程、管理学等各学科有机地融合，将信息技术与化学制药类专业有效地进行整合，培养高素质的专业创新人才，是当前我国医药教育界共同关注的热点问题和重点发展的方向。基于信息技术的特点和我国化学制药专业创新人才培养的实际，本文从信息技术与化学制药学科整合的角度对教师信息素养与能力(X轴向)、教学设计能力(Y轴向)、教学实施能力(Z轴向)三维结构分析和建立了教师的“三维能力结构”模型建设要求以及整合中的教师角色的作用。整合效果(Integration effect，IE)主要由教师的 X、Y、Z“三维能力结构”协同决定，即IE=ILA+TDA+TIA，其中ILA、TDA和TIA分别为教师信息素养与能力、教学设计能力和教学实施能力“三维能力结构”参数大小。这种模型也为信息技术与其他学科整合过程中的教师能力结构建设提供有益参考。

1 信息技术与化学制药学科整合对教师信息素养与能力(X轴向)的要求

信息素养与能力(Information Literacy and Ability，ILA)是指具有能够有效和高效地获取信息，批判性地评价信息，精确地创造性地使用信息，积极主动地探求与个人兴趣有关的信息，熟练欣赏作品信息，积极参与信息获取活动以及探求和创建信息的能力［1，4］。信息能力不仅仅强调具有在信息技术和实际操作层面上的能力，更强调人们对信息的理解、信息认识及信息创造能力。

1.1 信息能力对现代教师的必要性

笔者认为在信息时代，作为化学与制药类专业教师必须掌握基本的信息技术技能并具备较高的信息素养。①良好的信息素养与能力是教师能够主动地运用信息技术手段从现实环境中或虚拟世界里找寻并获取与化学与制药学科教育教学相关信息的基础。②只有具备良好信息素养与能力，才能够通过适宜的方式，尤其是通过网络便捷方式，方便地获取化学与制药学科最新研究成果及动态信息，并能对所获得的信息进行整理存储和信息交流。③只有具备良好信息素养与能力，才能够熟练地对所获得的各种信息进行有效地甄别与分析，高效准确地选择化学制药类相关信息，批判性地评价信息，从而提高共享资源利用效率。④只有具备良好信息素养与能力，才能够熟练地运用多媒体等信息工具在各种日常教学活动中正确充分地表达自己的思想，高效地给学生传授专业知识和思想观念。⑤只有具备良好信息素养与能力，才能创造性地使用好与学科专业相关信息资源，进行高效的自我学习提升、自我进步。

1.2 信息素养与能力对现代教师的作用

教师的信息素养的层面主要体现在信息意识、信息能力方面，这种信息意识和能力对化学制药学科整合和创新人才培养及教师本身的成长进步具有十分重要的作用和意义。①只有具有强烈的信息意识，对信息和信息技术保持强烈的敏感性的教师，才会在自己的教学实践活动中积极主动地去挖掘化学与制药学科相关信息、搜集和利用有效信息，并将这些信息有效应用到当前的相关教学实践活动中去。②面对纷繁复杂的万千信息，现代教师应具备良好的网络信息检索与处理能力，对新信息的创造开发能力和信息传递能力，并能从浩瀚的信息大洋里筛选出化学与制药学科有用的相关信息，对获取的信息进行精心组织、有效加工、高效处理并为专业教学实践服务。③信息社会改变了传统单一的阅读方式，现代信息化技术与化学制药学科整合更是突出改变了传统的“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”的“三中心”教育教学模式。为了适应信息社会的教育发展方向和教学特点，要求教学团队成员必须熟练掌握新的阅读方法。无论是化学制药学科相关书籍、光盘出版物，还是网络文献资料，各相关知识点之间的链接不再只是线型的或平面的，更多的是网状的立体的［5］。以超文本方式呈现出来学科和专业的发展信息，可以有多种连接组合方式与检索方式，对于相关信息可以进行随机交互式访问阅读，这种多路径的网状立体特点使得教师能够快捷方便地获取大量的与化学制药学科和专业相关的信息，因此化学制药类专业教师必须掌握这种超文本阅读方法。④现代教师还要熟练掌握新的文本书写方式。多媒体文档以其图文并茂、声形互动的特点焕发出勃勃生机，为知识创新内容与形式赋予全新的面貌和定义。多媒体文档的制作则要求教师能用电子输入技术取代传统的手写方法，学会利用电脑键盘、鼠标、扫描仪、数码和语音录入等手段，熟练掌握把每个学科知识点进行模块化，选择合适的关键词概括其主要内容，创设合适的路径使之相互间构建起网络联系与链接，以便让学生和其他教师便捷地检索和阅读。

2 信息技术与化学制药学科整合对教师的教学设计能力(Y轴向)的要求

信息技术与化学制药学科整合中的教学设计能力(Teaching Design Ability，TDA)是教师基于教育理论和信息技术特点，针对教学目标、教学内容、教学方法、教学策略、教学评价等各个具体教学环节进行的设计能力，是教师运用系统方法和信息技术工具来创设教学系统过程与程序，促使教学系统中的各个教学元素、各个教学环节协调整合为一个有机的整体，从而达到优化教学效果的能力［6-7］。因此，如何进行系统的、整体的教学设计，如何对教学过程中的各个元素及其关系进行统一的协调整合，如何用一种全新的教学设计的理念、设计思想和设计方法来促进与改进教学工作，是化学制药学科和专业教师亟待培养和发展的一种新能力。

2.1 教学设计基本理论的要求

信息技术与化学制药学科整合中的教学设计必须根据教学设计的基本理论，运用现代教育观念，从设计的理念与方向上，充分发挥学习者的主动性和主体作用。一切教学活动的设计应从学习者的实际需求与个性特点出发［8］，以改变传统的只注重“教”而忽视“学”，造成学生被动接受、缺乏原创精神的现象为目标。因此，现代教学设计的基本理论是整合过程中教师进行教学设计的理论基础。

2.2 教学设计策略的要求

要获得理想的教学效果，上乘的教学设计策略是关键。在教学设计的策略上，强调教师运用系统观念和整合思想及信息意识，对每个教学环节中的各个元素进行系统全面的分析和评判，对他们之间的关系进行系统协调和整合的把握;同时强调教师要根据各门课程与化学制药学科实际及信息技术的特点，在课程整合和教学活动中，设计适宜的情境问题和个性问题及问题解决策略，强调教学设计策略的创造性、灵活性和可操作性。

2.3 教学设计方法的要求

优化的教学设计方法是实现化学制药学科有效整合和创新人才培养的重要手段。在教学设计方法上，根据一定的教学内容或教学主题，结合信息技术的声、像、图、动的表达功能，充分运用案例式学习设计、参与式学习设计、体验式学习设计、情感式学习设计、情境式学习设计、互动式学习设计、讨论式学习设计等各种教学设计方法，来完成初步教学设计方案。并与教学团队中其他教师一起讨论设计方法的合理性和教学方案可行性，在获得反馈信息后进一步修改和完善教学设计方法和设计方案。在设计方案的实施中要充分体现作为教师的主导作用和学生的主体作用。

3 信息技术与化学制药学科整合对教师的教学实施能力(Z轴向)的要求

教学实施能力(Teaching Implementing Ability，TIA)是教师在教学设计的基础上，通过各种教学活动和环节实现教学设计方案的能力总和，也是教师完成教学任务、实现教学目标所必备的基本技能。现代教育观念指导下的教学实施能力必须强调对各个学科的相互整合，必须强调运用信息技术工具和各种教学资源营造有利于学生发展的学习环境，必须强调对学习主体的综合素质和创新能力的培养。因此现代教学实施能力不仅包括课堂组织讲解能力、课后答疑能力、实践指导能力，同时还涉及网络资源环境下的基于“问题学习教学”、“合作学习教学”、“研究性学习教学”等教学实施能力。这些能力主要包括教学情境创设的能力、教学内容与方法的链接能力、协作性学习教学的能力、促进学习者作为主体进行自主性学习的能力、学习过程评价的综合评价能力等。

3.1 教学情境创设能力

霍姆林斯基曾经说过:“如果教师不想方设法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态，就急于传授知识，那么这种知识只能使人产生冷漠的态度，而不动情感的脑力劳动就会带来疲倦。没有欢欣鼓舞的心情，学习就会成为学生沉重的负担”。课堂教学情境是由课堂的具体环境和教学内容、师生情绪和情感等所构成的教学氛围，其包括物理的和心理的两方面内容，是“情”与“境”的融合［9］。因此，在整合的实践教学活动中，利用信息技术创设积极思维问题的情境是培养学生创新思维的重要方式。

3.2 教学内容与方法的链接能力

在教学实践活动中，必须注意把内容性知识和方法性知识及信息性知识有机地结合起来，才能顺利达到信息技术与课程有效整合的目的。教师具备了良好的信息素养、信息技术能力、教学设计能力的基础，就可以方便地将这些现代教学方法与教学内容链接起来，有机地整合为一体。实践证明具备良好的内容与方法的链接能力的教师，不仅教学状态如行云流水、课堂生动活泼，其教学效果也会事半功倍。这也是实现信息技术与化学制药学科有效整合的重要技能。

3.3 协作性学习教学的能力

在信息化时空里，教师与学生同处在一种具有挑战性和协作性的学习环境中。协作始终是人类从事社会活动的重要形式，协作也是现代教学和学习的重要形式。例如，在实际教学中，基于问题的研究性学习，通常需要采用协作性学习教学的形式，个体之间通过相互协作和影响，达到解决问题的目的［10］。教师的协作教学形式可以充分发挥教师各自的优势和特质，互相补充、取长补短，是问题解决中的有效方法。化学制药学科整合环境下的教师必须具备协作性教学的能力，这种能力也为教师培养学习者协作创新能力提供了重要素质和经验背景。教师之间通过网络等现代信息方式可以进行超越时空和地域限制的协作，打破了传统教学中教师劳动的个体性和封闭性局限，打破了以往封闭自锁、将自己与他人隔离开来从事教学研究的局限。大量的实践证明，基于信息技术的协作性学习教学的方式可以建立更为便捷、有效的协作关系，实现经验、智慧和成果的共享，为化学制药学科整合与教学方案实施提供更广泛和有力的支持。

3.4 促进学习者学习的能力

创新人才的培养一方面强调学习者作为学习的主体的核心作用，更要充分发挥学习者的主动性和积极性，同时也强调教师的主导作用，这种作用的最重要元素就是促进学习者学习能力的提升。现代教师的教学不是单纯的传递知识、传授思想，同时还包括如何帮助和促进学习者学习能力的提高。这种能力不是单纯传递知识的能力，而是为学习者自身能够积极探究知识提供有效帮助的能力。基于信息技术工具建构的知识体系方法，可以促使学生“学会学习”，从而获得终生学习的能力和方法，这也是信息技术与化学制药学科整合的根本目标。

3.5 综合评价的能力

现代教师还应具备对教学过程进行多元评价的能力。例如，习作评价、提问评价、设计评价、概念评价、图形评价、试卷考试评价等。尤其是结合信息技术的教学评价方式可方便及时了解学生的学习过程动态和教学实施总体效果，从而为教师不断改进教学方法和教学方案提供了依据。同时也不断完善信息技术与化学制药学科整合过程中教学设计策略指明了方向。例如，结合信息技术的问题学习的评价，应综合地考虑和检查如何设定问题、在哪些方面产生了新的想法、得出了怎样的结论、建立了什么假设等问题，这就要求教师应具有良好的信息能力和多元评价能力。

4 结论

信息时代的高等教育不同于传统的以课堂讲授为中心的常规教育，教师的“教”和学生的“学”都呈现出新的特征和规律。它不仅对学生提出了新要求，同时对教师“三维能力结构”也提出了新要求和挑战，尤其是信息素养与能力的挑战与要求。信息技术与化学制药学科创新人才培养的整合的教育是一种全新教育，这种“新”不仅在于教学方法的新、教学手段的新，更在于它教学观念的新和教学能力模式的新［1，10］。新教育模式必须要具有新素质和新能力的教师团队来实现，由此可见教师的X、Y、Z“三维能力结构”模型和教师的角色呈多元化发展趋势是信息时代高等教育发展对教师的必然要求。这种新教育模式和教育环境下具有以学生为中心，以教师为主导，以信息技术为工具，学习空间从封闭走向开放，学习内容从单一课程内容走向综合化的特点。因此，要扮演好教师角色就必须具备良好的信息素养与能力、厚实的教学设计能力、独特的教学实施能力的教师的X、Y、Z“三维能力结构”，并将这三种能力很好地协同于学科的整合之中，这也是有效实施化学制药学科整合和创新人才培养的基本保证。

［1］聂长明，廖力夫，林英武，等．基于信息技术与化学学科创新人才培养研究［J］．中国电力教育，2013，(8):20-21.

［2］ Mieke V，Learners'perceptions and illusions of adaptivity in computer-based learning environments［J］．Educational Technology Research and Development，2012，60(2):307-324.

［3］ Michael JS．Foundations of educational technology:integrative approaches and interdisciplinary perspectives［J］．Educational Technology Research and Development，2012，60(5):963-965.

［4］ Eisenberg BM．Information Literacy:Essential Skills for the Information Age［J］．Journal of Library＆Information Technology，2008，28(2):39-47.

［5］ Miller CW，Chabot MD，Messina TC．A student's guide to searching the literature using online databases［J］．American Journal of Physics，2009，77(12):1112-1117

［6］ Ercegovac Z．Letting students use Web 2．0 tools to hook one another on reading［J］．Knowledge Quest，2012，40(3):36-39.

［7］Wang QY．A generic model for guiding the integration of ICT into teaching and learning［J］．Innovations in Education and Teaching International，2008，45(4):411-419.

［8］郑云翔．信息技术环境下大学生个性化学习的研究［J］．中国电化教育，2014，(37):126-131.

［9］范安平，吴长庚．论课堂创新教学情境的创设［J］．江西教育科研，2007，(1):106-108.

［10］聂长明，文松年，袁亚莉，等．“研究性学习”教育教学模式的探索与实践［J］．中国地质教育，2009，(2):66-70.