立体网络式教学模式在无机化学教学中的应用*

张晓青，黄 莺，陈伶利，雷志丹，惠华英 (湖南中医药大学药学院， 长沙 410208)

现代科技发展体现出高度分化、高度综合的趋势。各学科、各行业相互渗透、相互交错，知识的广博精深直接影响着创新能力的培养［1］。拓宽大学生的知识面，培养大学生学科间的合理整合能力、整合思维方式，对提高大学生的创新能力有重要意义，“立体网络式教学”模式正是基于此而提出的。该模式以“教学大纲为指导，科研项目为支撑，文献阅读为辅助，评价体系来督促，各学科知识交叉点为节点”的网络式教学模式。将其应用于教学体系中，形成教学中各学科知识的大融合，更利于创新型人才的培养。

目前对研究生实施学科交叉的教育已经在全世界范围内大量推行，取得了较好成果［2］。在本科阶段交叉学科的实施也越来越受到重视，但目前交叉学科课程的设置还比较欠缺，而“立体网络式”教学模式注重学科间知识的交叉，在本科教学阶段实施有利于培养学生的创新意识、团队合作精神，提高学生的创新能力。教学中以中药学专业无机化学为模型课程，以课题组的科研课题为模型课题，初步探索“立体网络式”教学模式的实施。课堂教学中注重学科间知识的交叉，课后让本科生参加课题研究，引导学生查阅相关交叉学科的文献，从而使学生建立“立体网络式”的知识框架，培养学生的创新意识，提高创新能力。同时，为了教学模式的良好实施，我们还建立了相应的多方位评价体系。

1 立体网络式教学模式的实施

1．1 将学科交叉知识融于教学中，引导学生构建“立体网络式”的知识框架 授课时不仅要将基本知识融会贯通，高度概括，还要有更多的交叉学科知识融合在课堂教学中。在进行无机化学教学时，每章的知识都要注意与药学、医学等相关学科的紧密联系［3］。例如在讲“溶液的依数性”内容时，蒸汽压下降、凝固点降低、沸点升高都与日常生活及医学紧密联系，尤其是渗透压在医学中的应用实例很多，可以多用这些实例穿插课堂教学之中。讲解沉淀溶解平衡的知识时，可与药物分析中的重金属离子的检测、病理学中结石的组成与形成、物理化学中胶体的形成与制备等知识联系起来。而缓冲溶液的知识则可以将其在生物化学、药物制备、生化研究工作中的应用设计成一系列的题目，比如缓冲溶液在细胞的培养、组织切片、适配体筛选、滴眼剂制备中的应用，让同学根据兴趣自发地查阅相关资料并进行讨论，加深对知识的理解以及与其他学科的交叉使用。而在原子结构的学习时除了查阅相关知识外，还可借助薛定谔方程、德布罗意提出的波粒二象性等知识培养学生的创新思维方法。每个章节都布置相关的题目，学生在查阅过程中，既提高了学习兴趣，培养了自学能力，还能使所学知识与其他学科的知识融合交叉，有助于“立体网络式”知识结构框架的形成。

1．2 通过参与项目研究，培养学生形成“立体网络式”的知识框架 本科生参与项目研究有很高的积极性，引导学生根据自己的学识水平，分步骤、分阶段循序渐进地参与课题研究，在项目参与中引导学生学习相关的交叉学科知识与技能，从而培养创新技能，提高创新能力。例如，笔者课题组研究的课题是用电化学传感器研究中药的抗菌活性，整个项目实施需要结合中药学、天然药物化学、微生物学、电化学、医学统计学的知识，是个多学科交叉课题。第一步，课题组首先安排中药学专业大二学生开始参与中药有效部位的分离提取，由于与所学专业密切相关，所以学生学习的积极性很高。学生在实验过程遇到实际问题会主动查阅资料，与老师讨论，教师给予具体的指导。第二步，是用电化学传感器检测中药有效部位的抗菌活性，则把学生分为两组，第一组是用传统的牛津杯法、试管稀释法做中药有效部位的抗菌活性，而第二组则是用电化学传感器，根据细菌在生长过程中引起的培养基电信号的变化检测中药有效部位对细菌的抑制作用。学生刚刚学过微生物学的实验操作，第一组同学只需要将课堂知识稍微扩充便可以完成任务，第二组同学需要自学关于电化学传感器的知识，教师列出一系列目的明确的任务，指导学生查阅其他学科的相关知识。而实际情况是两组同学中有70%的同学在好奇心的驱使下参与了两种方法的检测。两组实验结果出来后需要对其进行数据处理，需要用到学生已经学过的中医药统计学的知识。学生自己选择合适的评价参数，对实验结果进行分析比较，两组的同学一起进行讨论。讨论中学生会发现每种实验方法的优劣，并将实验过程的收获、心得进行了交流。通过以上课题的实施，参与全程研究的同学对各学科交叉知识的掌握运用能力明显得到提升，提高了学生的创新能力和综合处理问题能力，对后续的就业和继续深造都有很大的帮助。

1．3 良好的评价体系保障“立体网络式”教学模式的运行 为了鼓励学生主动查阅相关资料，扩大知识面，训练自主解决问题的能力，我们针对“立体网络式”教学模式设置了多方位的评价体系，卷面成绩仅占70%，查阅资料占30%，实验技能单独考查。将学生所查阅的资料、课题研究中发现问题、解决问题的能力具体细化成相应的成绩，根据具体的查阅文献及参考资料的难易度给出具体的分值，充分调动了学生的积极性，激励学生对交叉学科知识的自主学习。

2 立体网络式教学模式推广的意义

2．1 利于促进教师提高教学水平 “立体网络式”教学模式的实施要求教师拥有过硬的多学科综合知识，并具有敬业精神和奉献精神。教师要找到学科间的交叉知识点，引导学生建立“立体网络式”知识框架。这就需要教师具有较强的科研能力，能设立一系列与课题相关的问题，引导学生查阅文献及相关知识、并指引学生进行课题的开展研究，及时解答学生的疑问。

2．2 利于激发学生的学习积极性，提高学生的创新能力 “立体网络式”教学模式改变了原有“填鸭式”教学模式，让学生由被动变为主动，激发了学生的求知欲望和自学积极性，培养了自学能力。同时，课题研究项目的开展，锻炼了文献的查阅能力，使学生兴致极高地自学交叉学科的知识，提高了学生的创新能力，并对所学知识学以致用、融会贯通。

集聚高校的所有优势力量，有意识、有目标、有系统、有计划地发展交叉学科，形成交叉科学研究与教学、创新研究与教学的学术氛围，应当是21世纪高校追求高质量发展的一大主题［4］。而“立体网络式”教学模式是利于学科交叉的教学范型，利于教师和学生的多学科思维方式的养成。

［1］ 杨洁．我国大学生创新能力培养的问题及对策［J］．消费导刊，2012，7:55 －56．

［2］ 王根顺，汤方霄．基于交叉学科的研究型大学创新人才培养研究［J］．教学研究，2011，34(1):16 －19．

［3］ 张爱平．在无机化学教学中培养学生的创新能力［J］．山西医科大学学报:基础医学教育，2007，9(3):252－253．

［4］ 赵伶俐，潘莉．发展交叉学科:21世纪高等学校创新的主题和难题［J］．现代大学教育，2003，(4):39－41．