“一体化、三层次”培养创新人才模式的探讨
［摘要］高等院校已构建起一个以化学一级学科为基础的“一体化、三层次”化学实验教学新体系，包括基础性实验、专业性实验以及融合创新理念的综合实验三大层次，旨在系统地提升学生的实验技能与科研素养。通过创新性地实施多层次、多途径、多模式的开放实验教学策略，不仅加强了学生的基础实验操作能力，还显著激发了他们的实践兴趣和动手热情，有效地培养了学生独立分析问题与解决问题的能力，取得了实践育人的显著成果，为新时代高等教育的创新人才培养探索积累了宝贵的经验。
［关键词］高校；“一体化、三层次”；化学实验教学；创新人才
［基金项目］2016年度中南民族大学教学改革项目“构建‘一体化，三层次’实验教学体系，培养创新型化学人才”（JYX16007）
［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］1674-9324（2025）12-0166-04［收稿日期］2024-10-08
随着教育教学技术的不断发展，“大学化学实验”的教学模式也在不断创新和完善。目前，诸多高校采取了一体化教学模式，将实验教学与理论教学紧密结合起来，形成了完整的教学体系［1］。同时，还充分利用多媒体技术和网络资源开展辅助教学，提高了教学效果和学生的学习兴趣［2-3］。该模式改变了传统教学模式，即从“填鸭式”教学向启发式、探究式教学转变［4］。鼓励学生自主预习、独立思考和实验操作，减少教师对实验内容的详细讲解，让学生在实践中发现问题、解决问题［5］。构建“一体化、三层次”化学实验教学体系来培养创新型人才，是一项系统性工程，需要从教学体系构建、教学方法与模式更新、实验内容创新以及评价与反馈机制等多个方面入手［6］。
一、一体化实验教学模式的建立
一体化实验教学模式是将实验教学与理论教学、实践能力培养、创新能力培养有机结合，形成一个整体。通过实验教学加深学生对基础理论知识的理解，同时培养学生的创新思维和动手能力［7］。
“化学实验”传统教学模式在大学化学教育中占据重要地位，在教师主导上，在传统教学模式中，教师通常是实验教学的主体，负责讲解实验原理、操作步骤和注意事项，并示范实验过程。学生被动参与，按照教师的指导进行实验，主要任务是观察实验现象、记录数据和完成实验报告。注重实验技能培养，通过反复练习，学生能够掌握基本的实验操作技能，如仪器使用、数据处理等。在优势上，一是确保实验安全，教师的全程指导和监督可以有效防止学生因操作不当而发生安全事故。二是提高实验效率，学生能够在较短时间内完成实验，并获得较为准确的实验结果。三是培养实验基础能力，对于初学者来说，传统教学模式有助于他们快速掌握实验的基本流程和技能。但其也存在很多不足之处，如：（1）学生主动性不足。由于学生在实验中处于被动地位，他们的主动性和创造性可能受到限制，难以培养独立思考和解决问题的能力。（2）实验内容单一。传统教学模式往往侧重于验证性实验，实验内容相对固定和单一，难以激发学生的学习兴趣和探究欲望。（3）忽视实验设计能力的培养。学生通常只是按照既定的实验方案进行操作，缺乏自主设计实验方案的机会和能力。
引入探究式教学，鼓励学生自己提出问题、设计实验方案并进行探究，激发他们的学习兴趣和探究欲望。对于学生而言，通过设计一些综合性强、涉及多个知识点的实验项目，培养其综合应用能力和创新能力。在实验过程中，通过加强师生之间的交流和讨论，鼓励学生提出自己的想法和见解，以促进他们的思维发展。除了实验结果外，教师还应将学生的实验态度、实验设计能力、数据处理能力等纳入评价体系中，以全面评估学生的实验能力。采用多样化的现代教学手段，如利用多媒体技术、虚拟仿真实验平台等现代教学手段，丰富实验教学内容和形式，通过模拟实验、虚拟实验等方式，提高学生的学习兴趣和实验操作的效率。在实验教学中，融入理论教学的内容，让学生在实践中学习理论知识，形成“做中学、学中做”的良性循环。同时，加强实验教学与实习教学的联系，使学生能够在真实或模拟的工作环境中应用所学知识。
二、三层次教学体系的构建
三层次实验教学体系是一种循序渐进、分阶段实施的教学模式，旨在通过不同层次的实验教学活动，逐步提升学生的实验技能、创新能力和综合素质。通常包括基础实验层次、综合实验层次和专业设计型实验层次（或称为创新实验层次），每个层次都有其特定的教学目标和内容。特别是通过设计性实验和综合性实验，培养学生的实验设计能力和创新思维能力，使学生能结合所学知识，自行设计实验方案并独立完成实验过程［8］。
大学化学基础实验是与化学相关学科中不可或缺的一部分，它涵盖了无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验等多个基础实验，目的是培养学生的实验操作技能、数据处理能力以及对化学原理的深入理解，从而使学生掌握基本的化学实验技能，