大學化學立體開放式互動教學與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

徐瑛　程淑玉　余火根　馬會茹　彭善堂

摘 要 以提高學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識為導向，開展大學化學立體開放式互動教學模式的研究與實踐，探索互動教學對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的作用。

關鍵詞 大學化學 互動教學 創(chuàng)新意識培養(yǎng)

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Tridimensional Open Interactive Teaching of University

Chemistry with Cultivation of Innovative Awareness

XU Ying， CHENG Shuyu， YU Hougen， MA Huiru， PENG Shantang

（Department of Chemistry， School of Science， Wuhan University of Technology， Wuhan， Hubei 430070）

Abstract In order to improve the comprehensive quality and innovation of students， the research and practice of tridimensional open interactive teaching mode in university chemistry are carried out. The interactive teaching in the role of cultivating innovative talents is explored.

Key words university chemistry； interactive teaching； cultivation of innovative awareness

“為什么我們的學?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才？”著名的“錢學森之問”是關于中國教育事業(yè)發(fā)展的一道艱深命題，成為中國教育界有識之士關注的焦點。杰出源于創(chuàng)新，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才是21世紀高等教育的核心。在全面推進素質(zhì)教育的今天，轉變傳統(tǒng)教學觀念，推行利于高素質(zhì)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的新型大學化學教學模式勢在必行。營造一種民主、互動、生動、活潑的教學氛圍，構建以學生為本、樂學善思、競爭參與、多維互動、自主創(chuàng)新的教學模式，有利于強化素質(zhì)教育，培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新意識。

1 搭建化學立體開放式互動教學平臺

以國家工科基礎課程化學教學基地、化學實驗教學示范中心為依托，大學化學課堂教學與科研結合，建立互動教學基地，拓展前期教學研究成果，國家優(yōu)秀教材與特色鮮明、普適性強的自編教材、①②③教輔、④⑤⑥教學軟件⑦等互融互補，發(fā)揮無機化學國家級精品資源共享課程、實驗化學省級精品課程、普通化學等校級精品課程及相關網(wǎng)絡資源優(yōu)勢，充分利用豐富的Internet和圖書館資源，創(chuàng)造條件，多形式、多渠道搭建“教學基地、教材、網(wǎng)絡資源、圖書館資源”四位一體的互動教學平臺，為學生提供了廣闊的自主學習空間。

2 建立創(chuàng)新人才培養(yǎng)的大學化學“四層次”互動教學體系

正確處理大學化學教學中基礎與創(chuàng)新的關系、“授魚”與“授漁”的關系，⑧因材施教，逐步形成“基礎理論—基礎實驗—綜合開放實驗—研究創(chuàng)新”四層次大學化學互動教學體系：（1）大學化學基礎理論互動教學體系：采用提問式、啟發(fā)式、討論式教學方法，重點講解大學化學基本理論、基本知識主線及解答問題的思路，充分利用現(xiàn)代化教學手段，開辟課內(nèi)、課外兩塊教學陣地，延伸和拓寬教學時空，多元互動；（2）基礎化學實驗互動教學體系：化學是一門發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造性實驗科學，加強化學實驗基本操作技能的訓練，使學生了解化學科學研究的一般方法，只有夯實基礎，才能科學創(chuàng)新；（3）綜合開放化學實驗互動教學體系：在設置基礎化學實驗教學體系的同時，增設了綜合設計實驗（如硫酸亞鐵銨的制備及鐵含量測定、混合陽離子分離與鑒定、陰陽混合離子的鑒定和未知物的鑒別等）、開放實驗（如從廢電池回收鋅皮制備硫酸鋅、沉淀法制備活性二氧化硅、三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀的合成及組成測定、由廢易拉罐制備明礬及培養(yǎng)大晶體等），采取探究式、參與式教學，鼓勵學生查閱資料、設計實驗方案，注重發(fā)展學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生獨立獲取知識、綜合運用化學理論和化學實驗技能解決問題的能力，“授魚”與“授漁”并重；（4）化學研究創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系：通過國家創(chuàng)新性實驗計劃（如銀納米粒子制備及生物分子偶聯(lián)研究、量子點制備及生物分子偶聯(lián)研究等）、大學生創(chuàng)新訓練計劃（如復合載銀薄膜制備及其抗菌性能研究、環(huán)境友好型負離子凈化材料的研制、二氧化鈦納米管改性及其性能研究）等項目，化學教學與科研相結合，在教師指導下進行創(chuàng)新性研究，使學生感受從事化學研究的真諦，化學與其他學科的交叉滲透，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和自主創(chuàng)新能力。從基礎到創(chuàng)新，循序漸進，穩(wěn)步提高。

3 靈活運用創(chuàng)新人才培養(yǎng)的大學化學互動教學方法

為幫助大一新生盡快適應大學化學學習，縮短過渡期，創(chuàng)建漸進式化學教學互動法，逐步提高自主學習能力；借助多媒體技術、網(wǎng)絡技術等現(xiàn)代化教學手段，發(fā)揮精品課程、精品資源共享課程作用，匯集豐富的教學資源，如教學錄像、電子教案、習題解答、網(wǎng)絡學習測試、實驗演示、物質(zhì)結構動畫、動態(tài)元素周期表、奇妙的礦物世界等，營造信息豐富的網(wǎng)絡自主學習環(huán)境，利用網(wǎng)絡教學平臺、Email、QQ、短信等交流新模式，推行網(wǎng)絡互動教學法；化學實驗教學既有知識傳承，又有動手實踐，倡導學生主動參與、勤于動手、樂于探究，穩(wěn)步形成“基礎—綜合—研究”階梯式大學化學實驗互動教學法，符合學生的認知規(guī)律，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造力。

4 構建“雙主體、三溝通、四層次、五結合”的立體開放式互動教學模式

充分發(fā)揮教師對學生大學化學學習活動的主體指導作用，突出學生的主體性地位，即“雙主體”；強調(diào)教師、學生與環(huán)境之間的互動與溝通，即“三溝通”，穩(wěn)步建立“基礎理論—基礎實驗—綜合開放實驗—研究創(chuàng)新”四個層次的大學化學互動教學體系，即“四層次”， 將化學理論教學與化學實驗教學、課堂教學與課外拓展、紙質(zhì)教材與網(wǎng)絡資源、傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代教學、大學化學教學與科研等有機結合起來，即“五結合”，建構“雙主體、三溝通、四層次、五結合”的大學化學立體開放式互動教學模式，實現(xiàn)融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5 互動教學對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的作用

5.1 互動教學體現(xiàn)了“以人為本”創(chuàng)新教育理念

大學化學立體互動式教學改變單純接受式學習，重視發(fā)現(xiàn)學習、探究學習和互動學習。教師不只是“傳道、授業(yè)、解惑”，還要成為大學化學教學的設計者、活動的組織者、學生學習過程的指導者和促進者、化學教學改革的反思者和研究者，創(chuàng)設競爭與合作的環(huán)境，喚起學生的主體意識，充分調(diào)動雙方的積極性和能動性，使大學化學教學過程最終走向“教”與“學”兩個主體的互動整合，推進素質(zhì)教育，體現(xiàn)了“以人為本”的創(chuàng)新教育理念。

5.2 互動教學有利于啟迪學生的創(chuàng)造性思維

興趣是學生探求知識的原動力，也是發(fā)明創(chuàng)造的精神源泉。大學化學互動教學從培育學生的好奇心、激發(fā)求知欲起步，創(chuàng)設提出問題、探索問題的教學情境，喚起學生強烈的求知欲望，引導學生積極思維。學起于思，思源于疑。精心設計大學化學教學，通過設置疑問，創(chuàng)設思辨性情境，讓學生心生疑惑，激活思維；利用與化學密切相關的生活常識，創(chuàng)設生活情境，化難為易；營造輕松活躍的氣氛，創(chuàng)設愉悅性情境，增添樂趣；立足所學，創(chuàng)設體驗性情境，引導學生學會體悟，關注過程；創(chuàng)設化學實踐性情境，引導學生動腦動手，學以致用；通過分組合作學習，創(chuàng)設參與性情境，促進交流，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神；創(chuàng)設展示性情境，讓學生展示才華，表現(xiàn)自我；通過故事引入，展示化學史，創(chuàng)設感染性情境，領略化學研究的樂趣，潛移默化地進行科學思維的熏陶；通過熱點切入，創(chuàng)設啟示性情境，引導學生自主創(chuàng)新探究，有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

5.3 互動教學促進了學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)造潛能的提高

從問題提出、資料搜索與整理、方案設計與實施、相互討論與交流，到問題解答與展示，整個大學化學互動教學過程為學生提供了發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的基本程序，同時也提供了豐富的實踐機會，學生不再是通過課堂聽課被動獲取知識，而是通過主動地討論、查詢、交流等方法獲取知識，鍛煉了學生的理解能力、自主學習能力、歸納總結能力、邏輯思維能力、計算機應用能力、語言表達能力、團隊協(xié)調(diào)能力、組織應變能力、分析問題與解決問題能力，⑨讓學生在成長中去探索人生道路，在發(fā)展中挖掘創(chuàng)造潛能，實現(xiàn)授人以漁的教育目標。

教育改革的出路在于教育的科學創(chuàng)新，和諧互動能激發(fā)學生自主學習與創(chuàng)新的正能量，這既是素質(zhì)教育的要求，也是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。不斷更新教育理念，積極探索教育科學創(chuàng)新模式，才能使教育改革真正落在實處，使大學化學教學真正煥發(fā)出前所未有的生機與活力。

武漢理工大學教學研究項目編號：2009051 2013077

注釋

① 徐瑛，周宇帆，劉鵬等.《工科化學概論》系列教材建設的研究與實踐[J].大學化學，2010.25（6）：17-19.

② 徐瑛，周宇帆，劉鵬.工科化學概論[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007.

③ 徐瑛，陳友治，吳力立.建筑材料化學[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005.

④ 徐瑛，周宇帆.工科化學概論習題解答[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.

⑤ 徐瑛，劉鵬，肖亮.工科化學概論立體化課件[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.

⑥ 徐瑛，馬培燕，童輝.無機化學電子教案[M].武漢：武漢理工大學出版社，2004.

⑦ 雷家珩，郭麗萍.化學鍵理論及分子的空間構型[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

⑧ 龔孟濂，喬正平，巢暉.基礎無機化學教學的思考與實踐[J].大學化學，2011.26（1）：20-22.

⑨ 徐瑛，程淑玉，馬會茹等.大學化學互動教學模式的探索與思考[J].湖南師范大學自然科學學報，2011.34：15-16.