信息技术与化学教学深度融合的实践 ——江西生物科技职业学院动科系探索提升学生化学学科素养
江西生物科技职业学院是隶属于江西省农业农村部门，以培养现代农业技术和乡村振兴所需人才为特色的一所涉农高职院校，学院动科系以深化专业建设为抓手，持续推进产教融合、教育信息化、专业(群)建设，办学过程中服务“乡村振兴”和区域经济社会发展的能力不断增强，教育事业取得长足发展与重大突破，收获了良好的经济社会效益。
农业职教化学教学是学校的重点基础教学课程。为了紧跟时代步伐，促进专业建设，动科系针对化学教学存在的问题，创新性地将信息技术应用于化学教学，通过“课程整合”和“深度融合”，取得了良好的教学效果。
信息技术与化学教学
深度融合的创新点
深度融合是由课程整合逐步发展的新观念。深度融合源于课程整合，它是课程整合的进一步发展，是更深层次的整合。课程整合注重学习资源的建设，注重实现教与学方式的变革;深度融合注重学习资源的开放共享应用，注重实现课程及教学的结构性变革。主要创新点如下：
1.提出了“宏观—模型—微观”等教学设计理念
化学的“符号”种类繁多，有表示组成的符号、表示结构的符号和表示变化的符号。表示组成的符号包括元素符号和化学式等，表示结构的符号包括原子结构示意图、电子式和结构式等，表示变化的符号包括化学方程式、离子方程式和电极反应式等。实验装置图广义上也算是“符号”。
动科系以提升学生“宏观辨识与微观探析”等化学核心素养为目标，创新提出了“宏观—符号—微观”和“宏观—模型—微观”深度融合教学设计理念，把“符号”和“模型”作为建构“宏观”和“微观”的桥梁，帮助学生形成一定的学习方式和策略，引导学生在原子水平和分子水平上认识物质构成的规律，帮助学生形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念，提高学生从“微观—宏观”结合的角度分析问题、解决问题的能力。
2.开发了二维和三维教学模型
化学是通过宏观现象研究微观世界的自然科学。微观世界中的原子、分子等微粒看不见、摸不着，目前还没有仪器能够拍摄到晶体内部结构或化学键的成键过程。传统的教学手段难以使之具体化、形象化，学习有很大困难。
动科系以符号和模型为研究的创新点和突破点，开发了二维和三维教学模型。二维模型指微观结构和实验动画，主要用于电脑、手机和投影等多媒体设备;三维模型指微观结构模型VR软件，主要用于手机和VR眼镜等设备。二维模型可用Animate等软件开发。二维模型包括氯化钠等微观结构一系列的二维动画，文件格式是流媒体，可实现播放、暂停等简单交互。三维模型用3DStudioMax、Unity3D等软件和虚拟现实技术开发，在手机中可随手指随意360度旋转、放大、缩小、移动等操作，交互效果好。三维模型包括化学键、晶体结构、杂化轨道理论等一系列的沉浸式VR软件78个。动科系自主开发的VR软件获几十项国家计算机软件著作权。
3.创新了四段式实验教学模式
传统实验教学是教师讲解示范、学生模仿练习再到独立操作的三段式实验教学过程。
动科系创新设计了学生观看微课—教师讲解示范—学生模仿练习—学生独立操作四段式实验教学模式。这四个阶段不是简单的线性关系，而是千变万化的非线性关系。
动科系的教学实践证明，在教学过程中加入观看微课的环节，强化实验教学示范效果，明显地提高了学生的基本操作技能，取得了较为显著的成效。
四段式实验教学模式实际上依旧是线上线下相结合的混合式学习，学生观看实验微课是线上学习，而课堂上教师讲解示范、学生模仿练习再到独立操作是线下学习。
信息技术与化学教学
深度融合解决的教学问题
1.解决了信息素养滞后的问题
信息技术与化学教学深度融合需要以信息技术为手段，首先要提升师生的信息技术素养，以解决信息素养滞后的问题。学校选派教师积极参加各种计算机培训、信息技术教学研讨会，鼓励教师自主学习信息技术，使教师保持终身学习的习惯。
信息技术基础课程是落实立德树人、提升学生信息素养的重要抓手，提升学生的信息技术素养是信息技术基础课程的重要任务。学校鼓励教师自主开发了各类信息技术学习资源，按材料有纸质、光盘、网络等载体，按形式有单机版、网络版、微课版、二维码移动版及VR软件等资源类型，按软件有WindowsXP、Windows7、Windows10等多种版本。主编并出版了信息技术类教材10本、光盘3张，建设了3门信息技术类精品课程。近年来师生参加各种评比获一等奖32项、二等奖41项、三等奖75项。
2.解决了学习资源匮乏的问题
传统的化学教学数字化学习资源匮乏。信息技术与化学教学深度融合的首要任务就是自主开发优质的化学学习资源。信息技术与化学教学深度融合，其主体是化学课程而非信息技术，没有化学知识，就没有深度融合的对象，就没有深度融合内容。深度融合的出发点和落脚点是化学课程。
学院动科系教师参与中职国家规划教材《化学》网络课程的研制，建设了3门省级化学精品课程，编写了信息技术与化学教学深度融合的专著以及教材《现代仪器分析》《无机与分析化学》《有机化学》，发表了信息技术与化学教学深度融合的文章29篇。教学改革成果得到学生、同行、学会和教育部门等多方认可，先后获8项教学成果奖。
学院动科系着力于运用多种软件开发优质学习资源，以解决学习资源匮乏的问题，例如：用ACD/ChemSketch、Chemoffice绘制化学仪器，用Dreamweaver、PHP、SQLServer等架构精品课程网站，应用3DStudioMax、Unity3D等虚拟现实技术开发制作VR软件。
3.解决了教学模式单一的问题
传统的教学是以教师为中心单一的教学模式，难于充分发挥学生的主体作用。
动科系构建了以“学生为主体、资源为载体、教师为主导”的主导—主体教学模式，实现了线上线下混合式学习，改革传统的教学组织形式、课堂信息传递方式和教学评价方式，解决了教学模式单一的问题。主导—主体教学模式既要发挥教师的主导作用，又要充分体现学生的认知主体作用。与传统教学相比发生了两个转变：“以教师为中心”变为“以学生为中心”，“知识灌输”变为“知识构建”，培养了学生的自主学习能力和探索精神。
动科系砥砺求索25年，边实践、边反思、边完善，化学教学实现了教学方式情境化、学习内容可视化、教学模式创新化、学习方式自主化、教学活动网络化、学习过程探究化，明显提高了学生的信息技术素养和运用信息技术建构知识的能力，还提高了教学质量，切实培养了学生合作学习甚至终身学习的习惯，切实提升了化学公共基础课程教学实效。
(余德润 曹亚轩 黄解珠)