基于任务导向的高等学校化学信息学课程教学范式改革研究

张明亮 ， 吴冬青 ， 徐海云 ， 王晓娟

(商丘师范学院 化学化工学院 ， 河南 商丘 476000)

随着社会的发展和科技的进步，化学化工文献信息量呈爆炸式增长，信息量的增长促进了化学化工文献信息获取方式和途径的多元化发展。化学信息学课程主要是利用信息学和网络技术存储、获取、管理化学信息，其主要目的是在海量的文献信息中获取需要的文献信息，以便了解某个学科方向和领域的发展历史及现状，为学科的发展提供文献基础和思路。化学信息学的授课对象为化学化工类相关专业的本科生，课程一般安排在第四学期，在大学课程和第二课堂(如科研实验室、化学工艺设计大赛等)中开始有搜索并获取文献信息的主动需求。我们尝试通过化学信息学课程教学范式改革，对学生的文献需求加以有效的引导和利用，并在此基础上设计基于任务为导向的课程教学新模式，从而对调动学生学习的积极性与主动性，提高课堂教学效率，加深并巩固学生对相关知识的掌握和运用等方面发挥着较好的促进作用。

1 当前教学模式存在的主要问题

传统教学模式主要以教材为参考，以老师为教学中心，以PPT和板书讲解为主要教学手段，然而这种传统的课程教学模式主要存在着以下弊端。

1.1 教材内容相对滞后

以商丘师范学院化学化工学院为例，本课程选用的是由李一梅等主编的《化学化工文献信息检索》教材(2016年，第2版)，共有12章，主要内容为概述、化学化工网络信息资源、图书及参考工具、期刊及其全文数据库、特种文献、中外著名检索工具、文献管理软件、学术论文的撰写规范等。虽然这本教材涉及的教学内容较为充实，覆盖面较广，对化学化工文献信息检索做出了较为全面的介绍。但是，由于期刊全文数据库和中外著名检索工具部分教学内容均涉及到网络数据库，而这些网络数据库可能会不定时改版，由此带来的检索界面和检索方法发生较大变化，然而教材并不能紧随数据库检索方法的变化做出及时更改，导致教材与真实的检索界面发生较大出入，不利于教学过程的开展。

1.2 课堂讲授模式单一

化学信息学课程最重要的任务之一就是培养学生的化学化工文献信息的获取、整理和利用能力，而这些能力的培养除了要有系统的方法和清晰的思路之外，还需要有具体的任务和与之相适应的大量的实践性练习。目前化学信息学课程教学活动的开展主要以老师为教学中心，以课堂讲授并辅以PPT演示和板书等为主要教学方法，学生被动听课学习，导致教学中关于文献检索和信息整理等实践性内容只能沦为PPT上的图片和老师口中抽象的讲解，缺乏系统的实际检索操作和清晰的检索任务，不能有效调动学生课堂和课下的学习积极性，学生在教学过程中的参与度太低。

1.3 现有的教学评价方式有失偏颇

传统的单一闭卷笔试考核方式不能全面考察一个学生的学习情况，对于需要理论与实践相结合的课程尤其明显。目前化学信息学课程的作业主要考察对该课程基本知识和常识的掌握情况，而这些记忆性的基本知识和常识只是化学信息学课程的部分内容；期末考核采用闭卷考试的方式，考察点与平时作业相似。这种方式过于强调和看重学生的笔试成绩，而忽视了对学生平时学习过程中的实践能力考核。

2 课程教学范式改革的具体措施

为强化课程教学中学生的中心地位和教师的主导作用，培养学生的主动学习能力和课程主人翁意识，在化学信息学课程中积极实践以任务为导向的课程教学范式改革，使学生在完成实际科研文献获取作为学习任务的前提下，在强化课程基本知识的基础上更加注重实践与上机操作，具体实施措施如下。

2.1 将课程内容模块化，并依据课程内容灵活选用不同的教学方式

化学信息学课程可以分为基础知识、数据库及检索工具的使用、Chemdraw绘图软件和学术学位论文的撰写规范4个部分。对于基础知识部分，可以采取分组合作的方式，提前将课件和问题发给学生，并明确指定学生需要完成的任务，上课采取小组讨论模式进行，每组指定代表介绍任务完成情况。数据库及检索工具的使用和Chemdraw绘图软件部分，由于涉及到具体的操作，而对于首次接触数据库、检索工具和绘图软件的本科生而言，这些具体的操作需要首先演示，之后才能给学生具体的任务和作业进行练习，因此这一部分主要采取线上线下相结合的混合式教学模式进行。首先将数据库、检索工具和绘图软件的操作方法录制视频，通过超星尔雅平台督促学生课前预习并在课堂上根据视频进行练习，掌握基本的操作，为后期完成检索任务打好基础；学术学位论文的撰写规范部分对于大二的本科生而言较为陌生，主要使学生了解相关的规范和格式即可，这一部分内容主要以期刊论文和往届毕业生的学位论文为例，采取老师主讲的教学模式。

2.2 以任务导向为手段，加强和巩固文献获取与处理能力

化学信息学是一门与计算机及网络紧密联系的课程，让学生熟练掌握以计算机和网络为工具来获取、处理与分析化学信息是重要教学目标。化学化工学院有较强的科研团队，具有博士学位的老师占比达75%以上，有相当一部分学生利用课余时间进入科研实验室进行科研训练和科学研究。在教学活动的开展过程中，督促在实验室进行科学研究的学生将科研实验室的文献检索任务带入课堂，对于那些没有在科研实验室进行科研训练的学生则由任课老师分配文献检索和整理任务。这种由教师提供参考选题并对学生的选题进行指导，采用任务驱动的教学模式进行教学，学生用分工与合作相结合的方式始终围绕选定的课题开展文献检索、文献整理与汇总工作，实现课堂主体从教师到学生的转变，同时加强学生的信息意识和文献获取与处理能力。

2.3 充分利用网络平台，课程考核做到线上线下相结合

化学信息学课程除了有系统的理论知识外，还有大量的实践操作，数据库页面的展示、网络平台的操作使用方法等教学内容，课程考核要兼顾基础知识和实践操作部分。网络平台对于实践操作部分的考核有明显的优势，本课程利用超星泛雅平台建立网络课程，上传包括课件、课程视频、课程作业、章节测试、电子教材等所有的教学资源，同时让学生将自己的文献检索和处理过程录成视频上传至网络平台供主讲教师评阅。为督促学生重视实践操作部分，将实践操作部分的考核成绩计入课程总成绩，并将成绩占比提升至30%。

3 总结

化学信息学课程作为商丘师范学院化学化工学院所有专业学生的必修课程，对培养学生的信息意识、信息获取能力等具有举足轻重的作用，同时也为学生的就业、继续深造等后续发展提供了重要的能力基础。根据课程内容特点和课程总体教学要求，探索和实践任务导向的化学信息学课程教学范式，能有效地提高课程教学效果，激发相关专业学生的学习兴趣、学习潜能和学习的主观能动性，同时培养学生发现问题、解决问题的能力以及学生的团队合作意识和团队合作能力。