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摘 要 以提高学生综合素质和创新意识为导向，开展大学化学立体开放式互动教学模式的研究与实践，探索互动教学对创新人才培养的作用。
关键词 大学化学 互动教学 创新意识培养
中图分类号：G424 文献标识码：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
“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”著名的“钱学森之问”是关于中国教育事业发展的一道艰深命题，成为中国教育界有识之士关注的焦点。杰出源于创新，培养高素质创新性人才是21世纪高等教育的核心。在全面推进素质教育的今天，转变传统教学观念，推行利于高素质创新性人才培养的新型大学化学教学模式势在必行。营造一种民主、互动、生动、活泼的教学氛围，构建以学生为本、乐学善思、竞争参与、多维互动、自主创新的教学模式，有利于强化素质教育，培养学生的自主创新意识。
1 搭建化学立体开放式互动教学平台
以国家工科基础课程化学教学基地、化学实验教学示范中心为依托，大学化学课堂教学与科研结合，建立互动教学基地，拓展前期教学研究成果，国家优秀教材与特色鲜明、普适性强的自编教材、①②③教辅、④⑤⑥教学软件⑦等互融互补，发挥无机化学国家级精品资源共享课程、实验化学省级精品课程、普通化学等校级精品课程及相关网络资源优势，充分利用丰富的Internet和图书馆资源，创造条件，多形式、多渠道搭建“教学基地、教材、网络资源、图书馆资源”四位一体的互动教学平台，为学生提供了广阔的自主学习空间。
2 建立创新人才培养的大学化学“四层次”互动教学体系
正确处理大学化学教学中基础与创新的关系、“授鱼”与“授渔”的关系，⑧因材施教，逐步形成“基础理论—基础实验—综合开放实验—研究创新”四层次大学化学互动教学体系：（1）大学化学基础理论互动教学体系：采用提问式、启发式、讨论式教学方法，重点讲解大学化学基本理论、基本知识主线及解答问题的思路，充分利用现代化教学手段，开辟课内、课外两块教学阵地，延伸和拓宽教学时空，多元互动；（2）基础化学实验互动教学体系：化学是一门发现与创造性实验科学，加强化学实验基本操作技能的训练，使学生了解化学科学研究的一般方法，只有夯实基础，才能科学创新；（3）综合开放化学实验互动教学体系：在设置基础化学实验教学体系的同时，增设了综合设计实验（如硫酸亚铁铵的制备及铁含量测定、混合阳离子分离与鉴定、阴阳混合离子的鉴定和未知物的鉴别等）、开放实验（如从废电池回收锌皮制备硫酸锌、沉淀法制备活性二氧化硅、三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的合成及组成测定、由废易拉罐制备明矾及培养大晶体等），采取探究式、参与式教学，鼓励学生查阅资料、设计实验方案，注重发展学生的创新思维，培养学生独立获取知识、综合运用化学理论和化学实验技能解决问题的能力，“授鱼”与“授渔”并重；（4）化学研究创新能力培养体系：通过国家创新性实验计划（如银纳米粒子制备及生物分子偶联研究、量子点制备及生物分子偶联研究等）、大学生创新训练计划（如复合载银薄膜制备及其抗菌性能研究、环境友好型负离子净化材料的研制、二氧化钛纳米管改性及其性能研究）等项目，化学教学与科研相结合，在教师指导下进行创新性研究，使学生感受从事化学研究的真谛，化学与其他学科的交叉渗透，培养学生的科学素养和自主创新能力。从基础到创新，循序渐进，稳步提高。
3 灵活运用创新人才培养的大学化学互动教学方法
为帮助大一新生尽快适应大学化学学习，缩短过渡期，创建渐进式化学教学互动法，逐步提高自主学习能力；借助多媒体技术、网络技术等现代化教学手段，发挥精品课程、精品资源共享课程作用，汇集丰富的教学资源，如教学录像、电子教案、习题解答、网络学习测试、实验演示、物质结构动画、动态元素周期表、奇妙的矿物世界等，营造信息丰富的网络自主学习环境，利用网络教学平台、Email、QQ、短信等交流新模式，推行网络互动教学法；化学实验教学既有知识传承，又有动手实践，倡导学生主动参与、勤于动手、乐于探究，稳步形成“基础—综合—研究”阶梯式大学化学实验互动教学法，符合学生的认知规律，有利于激发学生的创造力。
4 构建“双主体、三沟通、四层次、五结合”的立体开放式互动教学模式
充分发挥教师对学生大学化学学习活动的主体指导作用，突出学生的主体性地位，即“双主体”；强调教师、学生与环境之间的互动与沟通，即“三沟通”，稳步建立“基础理论—基础实验—综合开放实验—研究创新”四个层次的大学化学互动教学体系，即“四层次”， 将化学理论教学与化学实验教学、课堂教学与课外拓展、纸质教材与网络资源、传统教学与现代教学、大学化学教学与科研等有机结合起来，即“五结合”，建构“双主体、三沟通、四层次、五结合”的大学化学立体开放式互动教学模式，实现融知识传授、能力培养、素质教育的协调发展。 5 互动教学对创新人才培养的作用
5.1 互动教学体现了“以人为本”创新教育理念
大学化学立体互动式教学改变单纯接受式学习，重视发现学习、探究学习和互动学习。教师不只是“传道、授业、解惑”，还要成为大学化学教学的设计者、活动的组织者、学生学习过程的指导者和促进者、化学教学改革的反思者和研究者，创设竞争与合作的环境，唤起学生的主体意识，充分调动双方的积极性和能动性，使大学化学教学过程最终走向“教”与“学”两个主体的互动整合，推进素质教育，体现了“以人为本”的创新教育理念。
5.2 互动教学有利于启迪学生的创造性思维
兴趣是学生探求知识的原动力，也是发明创造的精神源泉。大学化学互动教学从培育学生的好奇心、激发求知欲起步，创设提出问题、探索问题的教学情境，唤起学生强烈的求知欲望，引导学生积极思维。学起于思，思源于疑。精心设计大学化学教学，通过设置疑问，创设思辨性情境，让学生心生疑惑，激活思维；利用与化学密切相关的生活常识，创设生活情境，化难为易；营造轻松活跃的气氛，创设愉悦性情境，增添乐趣；立足所学，创设体验性情境，引导学生学会体悟，关注过程；创设化学实践性情境，引导学生动脑动手，学以致用；通过分组合作学习，创设参与性情境，促进交流，培养团队协作精神；创设展示性情境，让学生展示才华，表现自我；通过故事引入，展示化学史，创设感染性情境，领略化学研究的乐趣，潜移默化地进行科学思维的熏陶；通过热点切入，创设启示性情境，引导学生自主创新探究，有利于创新人才的培养。
5.3 互动教学促进了学生综合素质和创造潜能的提高
从问题提出、资料搜索与整理、方案设计与实施、相互讨论与交流，到问题解答与展示，整个大学化学互动教学过程为学生提供了发现问题、研究问题和解决问题的基本程序，同时也提供了丰富的实践机会，学生不再是通过课堂听课被动获取知识，而是通过主动地讨论、查询、交流等方法获取知识，锻炼了学生的理解能力、自主学习能力、归纳总结能力、逻辑思维能力、计算机应用能力、语言表达能力、团队协调能力、组织应变能力、分析问题与解决问题能力，⑨让学生在成长中去探索人生道路，在发展中挖掘创造潜能，实现授人以渔的教育目标。
教育改革的出路在于教育的科学创新，和谐互动能激发学生自主学习与创新的正能量，这既是素质教育的要求，也是创新人才培养的需要。不断更新教育理念，积极探索教育科学创新模式，才能使教育改革真正落在实处，使大学化学教学真正焕发出前所未有的生机与活力。
武汉理工大学教学研究项目编号：2009051 2013077
注释
① 徐瑛，周宇帆，刘鹏等.《工科化学概论》系列教材建设的研究与实践[J].大学化学，2010.25（6）：17-19.
② 徐瑛，周宇帆，刘鹏.工科化学概论[M].北京：化学工业出版社，2007.
③ 徐瑛，陈友治，吴力立.建筑材料化学[M].北京：化学工业出版社，2005.
④ 徐瑛，周宇帆.工科化学概论习题解答[M].北京：化学工业出版社，2009.
⑤ 徐瑛，刘鹏，肖亮.工科化学概论立体化课件[M].北京：化学工业出版社，2009.
⑥ 徐瑛，马培燕，童辉.无机化学电子教案[M].武汉：武汉理工大学出版社，2004.
⑦ 雷家珩，郭丽萍.化学键理论及分子的空间构型[M].北京：化学工业出版社，2004.
⑧ 龚孟濂，乔正平，巢晖.基础无机化学教学的思考与实践[J].大学化学，2011.26（1）：20-22.
⑨ 徐瑛，程淑玉，马会茹等.大学化学互动教学模式的探索与思考[J].湖南师范大学自然科学学报，2011.34：15-16.
关键词 大学化学 互动教学 创新意识培养
中图分类号：G424 文献标识码：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
“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”著名的“钱学森之问”是关于中国教育事业发展的一道艰深命题，成为中国教育界有识之士关注的焦点。杰出源于创新，培养高素质创新性人才是21世纪高等教育的核心。在全面推进素质教育的今天，转变传统教学观念，推行利于高素质创新性人才培养的新型大学化学教学模式势在必行。营造一种民主、互动、生动、活泼的教学氛围，构建以学生为本、乐学善思、竞争参与、多维互动、自主创新的教学模式，有利于强化素质教育，培养学生的自主创新意识。
1 搭建化学立体开放式互动教学平台
以国家工科基础课程化学教学基地、化学实验教学示范中心为依托，大学化学课堂教学与科研结合，建立互动教学基地，拓展前期教学研究成果，国家优秀教材与特色鲜明、普适性强的自编教材、①②③教辅、④⑤⑥教学软件⑦等互融互补，发挥无机化学国家级精品资源共享课程、实验化学省级精品课程、普通化学等校级精品课程及相关网络资源优势，充分利用丰富的Internet和图书馆资源，创造条件，多形式、多渠道搭建“教学基地、教材、网络资源、图书馆资源”四位一体的互动教学平台，为学生提供了广阔的自主学习空间。
2 建立创新人才培养的大学化学“四层次”互动教学体系
正确处理大学化学教学中基础与创新的关系、“授鱼”与“授渔”的关系，⑧因材施教，逐步形成“基础理论—基础实验—综合开放实验—研究创新”四层次大学化学互动教学体系：（1）大学化学基础理论互动教学体系：采用提问式、启发式、讨论式教学方法，重点讲解大学化学基本理论、基本知识主线及解答问题的思路，充分利用现代化教学手段，开辟课内、课外两块教学阵地，延伸和拓宽教学时空，多元互动；（2）基础化学实验互动教学体系：化学是一门发现与创造性实验科学，加强化学实验基本操作技能的训练，使学生了解化学科学研究的一般方法，只有夯实基础，才能科学创新；（3）综合开放化学实验互动教学体系：在设置基础化学实验教学体系的同时，增设了综合设计实验（如硫酸亚铁铵的制备及铁含量测定、混合阳离子分离与鉴定、阴阳混合离子的鉴定和未知物的鉴别等）、开放实验（如从废电池回收锌皮制备硫酸锌、沉淀法制备活性二氧化硅、三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的合成及组成测定、由废易拉罐制备明矾及培养大晶体等），采取探究式、参与式教学，鼓励学生查阅资料、设计实验方案，注重发展学生的创新思维，培养学生独立获取知识、综合运用化学理论和化学实验技能解决问题的能力，“授鱼”与“授渔”并重；（4）化学研究创新能力培养体系：通过国家创新性实验计划（如银纳米粒子制备及生物分子偶联研究、量子点制备及生物分子偶联研究等）、大学生创新训练计划（如复合载银薄膜制备及其抗菌性能研究、环境友好型负离子净化材料的研制、二氧化钛纳米管改性及其性能研究）等项目，化学教学与科研相结合，在教师指导下进行创新性研究，使学生感受从事化学研究的真谛，化学与其他学科的交叉渗透，培养学生的科学素养和自主创新能力。从基础到创新，循序渐进，稳步提高。
3 灵活运用创新人才培养的大学化学互动教学方法
为帮助大一新生尽快适应大学化学学习，缩短过渡期，创建渐进式化学教学互动法，逐步提高自主学习能力；借助多媒体技术、网络技术等现代化教学手段，发挥精品课程、精品资源共享课程作用，汇集丰富的教学资源，如教学录像、电子教案、习题解答、网络学习测试、实验演示、物质结构动画、动态元素周期表、奇妙的矿物世界等，营造信息丰富的网络自主学习环境，利用网络教学平台、Email、QQ、短信等交流新模式，推行网络互动教学法；化学实验教学既有知识传承，又有动手实践，倡导学生主动参与、勤于动手、乐于探究，稳步形成“基础—综合—研究”阶梯式大学化学实验互动教学法，符合学生的认知规律，有利于激发学生的创造力。
4 构建“双主体、三沟通、四层次、五结合”的立体开放式互动教学模式
充分发挥教师对学生大学化学学习活动的主体指导作用，突出学生的主体性地位，即“双主体”；强调教师、学生与环境之间的互动与沟通，即“三沟通”，稳步建立“基础理论—基础实验—综合开放实验—研究创新”四个层次的大学化学互动教学体系，即“四层次”， 将化学理论教学与化学实验教学、课堂教学与课外拓展、纸质教材与网络资源、传统教学与现代教学、大学化学教学与科研等有机结合起来，即“五结合”，建构“双主体、三沟通、四层次、五结合”的大学化学立体开放式互动教学模式，实现融知识传授、能力培养、素质教育的协调发展。 5 互动教学对创新人才培养的作用
5.1 互动教学体现了“以人为本”创新教育理念
大学化学立体互动式教学改变单纯接受式学习，重视发现学习、探究学习和互动学习。教师不只是“传道、授业、解惑”，还要成为大学化学教学的设计者、活动的组织者、学生学习过程的指导者和促进者、化学教学改革的反思者和研究者，创设竞争与合作的环境，唤起学生的主体意识，充分调动双方的积极性和能动性，使大学化学教学过程最终走向“教”与“学”两个主体的互动整合，推进素质教育，体现了“以人为本”的创新教育理念。
5.2 互动教学有利于启迪学生的创造性思维
兴趣是学生探求知识的原动力，也是发明创造的精神源泉。大学化学互动教学从培育学生的好奇心、激发求知欲起步，创设提出问题、探索问题的教学情境，唤起学生强烈的求知欲望，引导学生积极思维。学起于思，思源于疑。精心设计大学化学教学，通过设置疑问，创设思辨性情境，让学生心生疑惑，激活思维；利用与化学密切相关的生活常识，创设生活情境，化难为易；营造轻松活跃的气氛，创设愉悦性情境，增添乐趣；立足所学，创设体验性情境，引导学生学会体悟，关注过程；创设化学实践性情境，引导学生动脑动手，学以致用；通过分组合作学习，创设参与性情境，促进交流，培养团队协作精神；创设展示性情境，让学生展示才华，表现自我；通过故事引入，展示化学史，创设感染性情境，领略化学研究的乐趣，潜移默化地进行科学思维的熏陶；通过热点切入，创设启示性情境，引导学生自主创新探究，有利于创新人才的培养。
5.3 互动教学促进了学生综合素质和创造潜能的提高
从问题提出、资料搜索与整理、方案设计与实施、相互讨论与交流，到问题解答与展示，整个大学化学互动教学过程为学生提供了发现问题、研究问题和解决问题的基本程序，同时也提供了丰富的实践机会，学生不再是通过课堂听课被动获取知识，而是通过主动地讨论、查询、交流等方法获取知识，锻炼了学生的理解能力、自主学习能力、归纳总结能力、逻辑思维能力、计算机应用能力、语言表达能力、团队协调能力、组织应变能力、分析问题与解决问题能力，⑨让学生在成长中去探索人生道路，在发展中挖掘创造潜能，实现授人以渔的教育目标。
教育改革的出路在于教育的科学创新，和谐互动能激发学生自主学习与创新的正能量，这既是素质教育的要求，也是创新人才培养的需要。不断更新教育理念，积极探索教育科学创新模式，才能使教育改革真正落在实处，使大学化学教学真正焕发出前所未有的生机与活力。
武汉理工大学教学研究项目编号：2009051 2013077
注释
① 徐瑛，周宇帆，刘鹏等.《工科化学概论》系列教材建设的研究与实践[J].大学化学，2010.25（6）：17-19.
② 徐瑛，周宇帆，刘鹏.工科化学概论[M].北京：化学工业出版社，2007.
③ 徐瑛，陈友治，吴力立.建筑材料化学[M].北京：化学工业出版社，2005.
④ 徐瑛，周宇帆.工科化学概论习题解答[M].北京：化学工业出版社，2009.
⑤ 徐瑛，刘鹏，肖亮.工科化学概论立体化课件[M].北京：化学工业出版社，2009.
⑥ 徐瑛，马培燕，童辉.无机化学电子教案[M].武汉：武汉理工大学出版社，2004.
⑦ 雷家珩，郭丽萍.化学键理论及分子的空间构型[M].北京：化学工业出版社，2004.
⑧ 龚孟濂，乔正平，巢晖.基础无机化学教学的思考与实践[J].大学化学，2011.26（1）：20-22.
⑨ 徐瑛，程淑玉，马会茹等.大学化学互动教学模式的探索与思考[J].湖南师范大学自然科学学报，2011.34：15-16.