新媒体技术环境下高校化学教学模式的探索与实践

吴述平 张 侃 朱脉勇 聂仪晶

(江苏大学 材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013)

网络时代，新媒体逐渐进入人们的视野，在一定程度上渗透到人们学习、工作和生活的方方面面。近年来，新媒体进入学校教学领域，推动着教育模式变革。习近平总书记指出，要运用新媒体新技术使工作活起来，推动思想政治工作传统优势同信息技术高度融合，增强时代感和吸引力[1]。化学作为一门重要的基础科学，在培养学生素质和培养创新性人才方面具有重要的作用。但是，从目前的教学情况来看，化学课程的内容和教学方式还存在一定的滞后性，其传统的填鸭式课堂教学模式已不能满足新时代学生的需求[2，3]。因此，化学课程应正视新媒体技术对传统教学模式的冲击，改革现行教育模式，贯彻以学生为中心的教学理念，让学生成为课堂的主体，充分利用新媒体技术的优势进行教学创新，探索新媒体环境下适合学生发展的创新教学途径，使化学专业的课程内容更符合当代大学生的学习和内心需求。

1 传统化学教学面临的问题

1.1 传统化学教学以教师为中心，忽视了以学生为中心的教育理念

与其他学科不同，化学具有系统化、复杂化的特点，因此在人才培养过程中难度较大，导致学生对化学学习兴趣丧失，不利于化学专业人才的培养。在传统化学教学中，教师是课堂教学的主体，学生只能被动地接受教师灌输的知识，忽视了现代以学生为中心的教育理念[4]。由于传统教学模式难以吸引学生的注意力，不能激发学生的学习兴趣，对学生主动思维能力和学习主动性的培养产生非常不利的影响，课堂效率低，传统的灌输式教学方式已经不能适应当代学生的学习需求。

1.2 传统化学教学目标过于固化，教学活动存在强制性和单一性的弊端

传统化学教学模式以课堂教学为主，以教师为中心，教学活动单一，教学目标强制性和局限性强，使得学习化学知识理论的过程更加枯燥，从而影响学生学习化学的积极性，降低学生课堂参与感。传统教学模式下，学期伊始，教师就定下了固定的教学目标，教学活动主要体现在以学生为接受知识的对象，被动接受老师的灌输，按照老师的教学思路去学习；只关注教学结果，不关注教学过程，难以调动和培养学生的学习热情和自主学习的主动性。

1.3 传统化学教学形式无法帮助学生辨别观察与模型之间的关系

化学具有内容抽象、系统严谨、逻辑性和实验性强的特点，其基础涉及亚微观水平，包括抽象的粒子理论模型，如电子、原子、离子和分子的特性和相互作用[5]。学习化学的一个核心内容是学习将现象的观察与物质的亚微观模型联系起来，从而能够解释观察到的现象[6]。然而，研究表明，学生很难辨别和理解亚微观层面及其模型的含义，传统的课堂教学模式无法帮助学生辨别观察和模型之间的关系。传统化学课程教学的一个缺点是不能直接可视化分子的运动或化学系统如何随时间变化。

1.4 传统化学教学评价形式单一

受传统教学模式的影响，应试教育在中国已经存在了几十年。近几十年来，一些高等院校一直没有改变传统的考核方式，导致一些高等院校在新时代无法及时对考核方式进行改革，因而大大降低了化学课程教学的效率和质量。当前，我国正在大力倡导全面素质发展，旨在培养大学生的道德意识，提高他们的学习能力和实践能力，从而推动我国全面改革的进程。传统教育背景下，考核方式相对僵化，只看重学生的最终成绩，忽视学生在日常学习和生活中的努力，也因此更容易打击学生的自信心，从而降低化学教学的效率。随着高校化学教学改革的深入，考核评价体系要改革，树立“多元化发展”的教学评价理念[7]。

2 新媒体技术的应用现状及发展趋势

2.1 新媒体技术的应用现状

新媒体以数字技术、网络技术和移动技术等新技术为基础，为受众提供信息服务。与传统媒体相比，新媒体具有独特的优势，如流动性、开放性、及时性和虚拟性；传播范围广，传播速度更快，传播技术更先进。微博、微信、QQ、电子邮件、网页、贴吧、论坛、电子书籍、微视频、虚拟世界(VR)和增强现实(AR)等新媒体以新形式、新传播技术颠覆了传统媒体传播方式，迅速吸引了受众的眼球，成为革命性的媒体传播方式。根据中国互联网络信息中心(CNNIC)发布的报告，截至2020年12月，我国网民规模达9.89亿，手机网民规模达9.86亿，互联网普及率达70.4%。其中，40岁以下网民超过50%，学生网民最多，占比为21.0%。新媒体技术已经渗透到人们的工作和生活中，并成为人们生产和生活的重要组成部分。习近平总书记指出，读者在哪里，受众在哪里，宣传报道的触角就要伸向哪里，宣传思想工作的着力点和落脚点就要放在哪里。大学生是我国知识生产力的代表，他们普遍对新事物有很强的接受度，而且大多具有强烈的求新心理。因此，他们更乐于也更擅长使用新媒体，这无疑为高校利用新媒体技术进行创新教育提供了良好的条件。

2.2 新媒体技术的特点

新媒体技术以互联网技术为基础，具有五个鲜明的特征，即数字性、融合性、交互性、超文本性和虚拟性[8]。首先，数字化是新媒体最突出的特征。数字化允许将大量信息存储在紧凑型硬盘或微型存储卡中，也可通过电缆和卫星进行近乎瞬时的信息传输。二是新媒体融合了信息、媒体、电子通信、电子计算的形式和功能，实现媒体素材、产品和服务的成功对接和组合，从而扩大信息传播的覆盖面，促进信息的交流和转化。三是新媒体的交互功能，即用户与系统在信息资源使用方面的交互功能。传统媒体信息传播形式属于单向、线性传播，受众在信息传播过程中处于被动接收方，新媒体彻底改变了上述传播方式，信息接收者不再是简单的信息接收者，而是可以作为信息生产者和传播者向其他受众传播媒体信息。信息传播的单向、线性格局被打破，信息传递从单向发散转变为多点多向发散。四是新媒体的超文本性形成了一个全球网络中心，信息可以在其中自由流动和自发互联。这种全球网络现象为人类重建了一种新的生活体验，并将引领人类社会的经济活动、文化模式、互动方式等方面的变革[9]。最后，新媒体形成的网络空间让人们产生虚拟现实体验。无形的网络空间不仅造成了现实与虚拟之间的鸿沟，而且还实现了一个人的性别、个性、外貌和职业的自由交替。跨越人类社会所有界限的虚拟社区的形成，必将挑战我们对现实的感知方式，也将挑战我们传统上定义的身份。

2.3 新媒体技术在现代教学中的发展趋势

新媒体改变了现代大学生的学习方式和习惯。传统的学习方式主要依靠课堂教学，遇到问题，学生只能在课后提问或去老师办公室。新媒体的即时性和丰富性使大学生学习和解决问题的途径不再局限于课堂教学。通过强大的搜索引擎，可以在几秒钟内获得答案。即使是老师在课堂上讲授的章节，学生也可以在网络上找到相关的教学视频进行独立学习和巩固。面对新媒体技术与教育的深度融合，高校教师努力提升信息素养将成为必然趋势。在疫情压力下，高校广泛存在在线教学时间相对较短、教师在线教学经验不足的问题。但是通过这段网络教学，充分体现了网络教学的实际作用和内在价值。“线上”拥有教师精心准备的课程资源，可实现课堂翻转预习。“线上”可以突破传统学习时间和空间的限制,实现学生分散的随时随地学习。“线上”可以回顾教学资源，有利于反复学习，加深对重点难点的理解。“线下”有教师重点突破，补漏补缺，改进实践，从多角度提高对知识的理解和应用。创新的“线上+线下”混合教学模式新生态正在兴起,其有效应用更有利于提高学生的学习深度。

高校要采取有针对性、有效的方式提升教师信息化水平，积极改善学校智能化教学和网络教学软硬件条件，为教师提供更广泛的技术服务和在线支持。国家应大力鼓励高校建设“金课”和“精品”课程，积极推进高校的“金课”和“精品”课程建设,共享优质教育资源，让大数据、云课堂、物联网等技术更好地服务于在线教学，构建惠及师生、惠及全民的优质数字资源平台[10，11]。

3 新媒体技术对化学课程教学的创新途径

3.1 构建虚实结合的创新教学模式

在学校教育中，课堂教学活动是学生获取知识的主要渠道，教学内容和模式对学生能否有效掌握知识具有重要影响。因此，教师应认识到教学创新模式的重要性，合理运用多媒体技术拓展教学内容，使教学内容更符合当代大学生的学习需求。化学课程可采用翻转课堂的教学方式，充分发挥学生自主学习探索的精神，课前学生利用网络进行自主学习，课堂上师生充分沟通，解决问题，帮助学生更好地内化化学知识。虚实结合教学模式需要利用网络平台开发相关的学习软件和课程，教师整合网络课程相关图片、视频、动画，制作网络学习课件发布到网络平台，方便学生更直观地了解课程学习的知识点和难点，满足学生课后碎片化时间学习需求。

大学化学教学中引入“线上线下混合式”教学模式，给学生带来了更多创新的教学体验，线上线下融合为教学理论、教学手段、教学资源和教学环境注入了新的活力，使教师能够开展更有针对性和个性化的教学。通过线上线下教学相结合，双方可以取长补短，丰富教学手段，提升教学质量[12，13]。课前设计课程时，教师应充分考虑学生的化学知识基础，为学生选择符合自身能力的课程资源，充分体现学生在课程设计中的主体作用，培养学生自主学习能力。教师可以通过互联网平台发布预习内容、学习任务、学习计划、学习目标和学习难点，让学生及时了解课程内容。学生可以通过自学或同伴讨论，了解相关知识，使学生在课堂学习中能够更全面地理解教学内容。学生通过自主学习锻炼自己的学习能力，有利于学生综合能力的培养。

学校应加强信息化教学环境的构建，增设无线网络、数字技能实训室、虚拟仿真实训室等教学实训平台，加强教师对信息化教学形式的认知。同时，搭建以教研室为主体的教研活动平台，鼓励教师开展不同层次的化学教学公开课，组织开展多种形式的研讨活动，全面提升教师信息化能力。

3.2 开设虚拟仿真化学教学

理论教学与实践教学相结合是高校化学教学的核心问题之一。两者有机结合，有助于学生加深对物质结构和反应机理的理解。但是，由于时间和空间的限制，化学实验和化学理论教学往往被分成两个平行的教学课程。因此，很多学生在学习中出现了“机制-结构-现象”的分离，只能靠死记硬背来学习理论，并不能真正掌握和使用所学的化学知识。随着信息技术在教学中的深入，虚拟仿真技术在化学教学中越来越受到重视。虚拟仿真技术在教学中的应用是传统课堂的数字化延伸，它具有可视化、直观、沉浸感强的独特优势，也可以实现一些因时间、空间、成本、安全等因素而无法进行的实验内容，在化学理论和实验教学中具有广阔的应用前景[14，15]。

在高校化学教学中，反应机理往往是教学内容的重点和难点，这部分内容比较抽象，涉及原子轨道杂化、π键电子云分布、供电子诱导效应、吸电子诱导效应、共轭效应等，考验学生对分子微观结构的想象能力。传统的依靠教科书和PPT课件进行扁平化教学的模式，往往无法将教师所理解的知识完全传递给学生，尤其是对于一些空间思维能力较弱的学生来说，理解这种教学方式存在诸多困难。依托虚拟仿真技术的三维建模，可以将原本抽象的空间微观结构在宏观层面呈现出来，让学生自由旋转三维模型，进而直观了解分子结构的空间构型，加深学生对抽象概念的理解，全面立体地理解反应过程的本质。此外，虚拟仿真技术可以解决一些昂贵、耗时、难以进行的化学实验，可以将实验过程的关键步骤压缩到十分钟甚至更少的时间呈现在课堂上，动态展示微观机理，在加强实验与理论联系的同时丰富了课堂教学方法，同时激发学生学习兴趣。因此，整合与专业相关的虚拟仿真教学资源，构建虚拟仿真综合实训课程，不仅可以强化和拓展专业知识，提高专业思维，还可以增强学生创新思维的能力。

3.3 构建在线学习互动平台

新媒体技术的发展促进了师生关系的转变，使师生之间的交流更加平等，逐步从师生之间的单向面对面交流转变为在线多向交流。新媒体环境下，教师的教学内容和形式更加灵活丰富，化学教师要积极探索新媒体环境下在线互动学习的新模式，让学生在学习中得到教师的积极引导，更好地完成学习任务和目标[16]。一方面，教师可以在网络课程上为学生设立讨论区，使学生可以畅所欲言，使师生之间、同学之间形成良好的互动关系，通过营造良好的学习环境和学习氛围，不断提高教学质量和效率，实现教学任务和目标。另一方面，教师可以利用网络软件建立集体讨论区，让所有学生都可以参与到学习和讨论活动中，利用不同学生的创新思想来改进自己的学习方法。最后，建立多样化评价体系。根据在线教学模式，如签到、课堂互动、屏幕分享、作业、抢答、测验等多种形式，设置最终评价模块和比例，应坚持发展为本、注重过程、客观工作、全面综合、灵活有效等原则，实现在线学习评价标准多样化。

4 结语

现代信息技术的发展进步深刻影响人们的生活和学习方式。随着科技的不断更新，新媒体的更新换代周期大大缩短。高校化学教育要深刻认识自身肩负的重要责任，抓住新媒体技术环境下的发展机遇，转变传统教育观念，改进教学模式，注重教育渠道多元化，不断拓宽学生视野，丰富和整合化学教育资源，提高化学课堂教学效率，使化学课程内容更符合新媒体时代的学习需求，实现新时代化学专业的良性发展。