四、教学方法
爱因斯坦说：“高等教育必须重视培养学生具备思考、探索问题的本领。人们解决世界上所有问题是用大脑的思维和智慧，而不是搬书本。”化学实验教学在创新型人才培养中起着基础性的关键作用，实验教学过程对学生的创新思想、创新意识的形成至关重要。多年来，化学实验教学也一直在与时俱进地变革，但实验教学的目的依旧是以具体实验项目为载体，根据学生的认知规律，由浅至深，由低到高，多层次、全方位地培养学生会“想”、会“做”、会“表达”的能力。
针对目前实验教学过程中普遍呈现的学生不会预习、不会提问、不会思考导致实验课慌乱、收获甚微的现实问题，为了营造有意义、有成就感的学习体验，本课程基于奥苏贝尔的认知接受论和课堂成就动机论，提出借助“翻转课堂”和“研究性项目制教学”相结合的混合教学模式，将“以学生为中心”的班级教学、小组教学和个别化教学三种组织形式有机结合，引导学生进行有意义的学习，并由此产生自我提高内驱动力。
具体教学创新思路与方法如图1所示。通过构建微时代背景下的教学互动社区，打造全程陪伴式的学习过程，旨在通过“手把手”教学，使学生在学到基本实验技能（授之以鱼）的基础上，学会如何学习和思考（授之以渔）。
图1 教学创新思路与方法
具体地，采用“翻转课堂”和“研究性项目制教学”相结合的混合教学模式。根据化学学科和实验类课程的特点，在教学中改变传统的“纵向灌输式”教学，探索“学生为主体，教师为主导”的教学模式，在真正意义上实现教师和学生角色的转变，使学生逐渐由知识的被动接受者转变为主动探索发现者。
（一）教学内容以“少而精”为原则，淡化化学学科体系
在巩固化学基本原理和实验技能的基础上，结合工程应用，从航空、航天、航海、材料、能源、机械、电子信息等领域入手，突出化学实验思维的应用，加强化学实验基本技能与工程学的相互渗透、相互联系、相互糅合。在教学中，灵活教学，选择与所在学院专业相关的工程案例去讲解其中涉及的化学实验原理及技能，在实验课后讨论中可以引导学生思考相关实验原理在其自身所学专业领域的实际工程应用，引导学生开展利用所学实验原理设计实验方案用于解决实际工程应用的实践。
（二）依托教学社区，引导课前有效地自主学习
对学生基本实验技能训练的目标是使学生理解相关化学实验原理、掌握规范的基本化学实验操作。依据奥苏贝尔教育理论，实验课前预习需要给予学生正确的知识信息引导。依托教学社区，在课前发送形象、直观、正确的预习资料给学生，构建学习支持体系。一方面，激发学生的好奇心和探索欲望，形成有意义的学习条件；另一方面，引导学生体会预习的方法和奥秘。例如，借助教学社区的师生和生生互动，及时为学生解惑，引导学生在预习时学会提炼精华、及时总结、提出问题等，使学生通过预习学会自学。
（三）课堂与教学社区互动深度融合，实现课堂时间重新分配(https://www.daowen.com)
在课堂中减少教师的讲授时间，留给学生更多的实验操作练习时间。教师根据学生预习反馈的信息和暴露的问题，优化课堂讲解内容，进行有针对性的师生互动。学生在自主预习和教师针对性讲解的基础上，独立操作实验，并有针对性地对疑惑和难点进行思考和探索。教学方法上，通过规范操作示范和纠正、提问与回答、总结与讨论等形式加强师生互动，此过程中利用学生遇到的实际情况引导学生发现和提出问题，逐渐学会思考和反思，形成批判性思维。将课堂与教学社区互动深度融合，通过结合教学社区的实时反馈，实现个性化指导，及时给予学生反馈、评价，提高课堂有效性，保障学生良好的实验体验。
（四）基于教学社区互动，注重课后评价反馈
实验课结束后学生在认真完成实验报告的基础上，就一些拓展性问题与同学和教师在教学社区中进行讨论，扩展知识，提升能力。教师在对实验相关的各类问题进行归纳和总结的基础上，及时与学生交流，并通过设计拓展性问题和提供相关学习支持体系等手段，引导学生总结提升。
（五）多维度全方位综合考核，认识真正的教学效果
改变以往以各次实验课分数作为学生对本门课程掌握程度的标准，建立更加全面科学的考核方式。将教学社区互动、专题调研小论文、实验改进建议和创新实验设计等环节纳入考核范畴。
教学社区互动和评价包括学生预习、实验结果汇报和问题讨论过程中的表现，如提问和回答情况，以及课后对最美实验现象、最佳队友等的自评和互评结果。作为激励机制有效地调动学生学习和互动的积极性。
专题调研小论文主要是选择一些工程案例，让学生分组进行资料的收集、搜索、整理，而后讨论，最后应用所学化学实验知识解决工程中的问题，并形成小论文，论文分数计入课程总成绩。该措施能够激发学生学习的兴趣，并让学生通过分组讨论形成良好的团队精神。
实验改进建议是指在实验课后引导学生对所学实验内容和发现的问题进行归纳总结，对实验内容进行系统性思考后提出书面的实验改进建议报告，从而调动学生学习的主动性，而且也能锻炼学生的批判性思维能力。
创新实验设计是指学生结合所学实验原理和方法，对其相关专业领域的实际工程问题进行思考和探寻，提出可行的实验方案，让学生真正体会到“学以致用”的成就感和自信心。
将以上环节纳入最终考核程序中，建立教师命题和学生自选题目相结合、基础技能与加强型实践能力相结合、教师与学生共同参与评议的综合型考核模式。与单纯以实验课堂成绩作为考核方式相比，上述措施除了能够调动学生学习的积极性及主动性，还能够对学生的知识掌握程度做一个更加客观、更加科学的评价。
综上，这种创新有助于解决目前实验教学中存在的学生课前预习不积极、不充分、教师课堂讲解缺乏针对性和互动性，课后学生不能真正地思考实验中出现的问题等现象和问题。在教学过程中通过积极推广启发式、互动式、研究式教学新模式，运用网络信息平台和多媒体教学手段指导学生的课前预习和课后讨论，帮助学生沟通所学理论与实验的关系，享受到有意义的学习的乐趣，并由此发现自身的认知内驱动力，产生自我提高内驱动力，最终通过教学生学会如何学习和思考，为培养创新型研究型人才奠定基础。