無(wú)機(jī)化學(xué)課程教學(xué)改革研究

摘要：對(duì)面向工科一年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)的無(wú)機(jī)化學(xué)課程，從課程體系和課程內(nèi)容的優(yōu)化與改革，師資隊(duì)伍整體素質(zhì)的培養(yǎng)建設(shè)，以及教學(xué)模式、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面介紹教學(xué)中的改革措施，并對(duì)進(jìn)一步完善提出設(shè)想。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)化學(xué)；教學(xué)模式；教學(xué)改革；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）31-0045-02

無(wú)機(jī)化學(xué)（工科）是北京科技大學(xué)冶金、材料、環(huán)境、生態(tài)等有關(guān)專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課。它是培養(yǎng)上述各專業(yè)工程技術(shù)人才整體知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)及素質(zhì)教育的重要組成部分，也是學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)，每年約有900名本科生學(xué)習(xí)該課程。無(wú)機(jī)化學(xué)是研究無(wú)機(jī)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)[1]，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論及元素化學(xué)的基本知識(shí)，了解與化學(xué)密切相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)、科技發(fā)展、學(xué)科滲透交叉等方面的知識(shí)，使學(xué)生具有較高化學(xué)素質(zhì)和知識(shí)水平，培養(yǎng)用化學(xué)的思想和觀點(diǎn)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。根據(jù)無(wú)機(jī)化學(xué)課程教學(xué)的基本要求，我們從課程體系和課程內(nèi)容的優(yōu)化與改革，師資隊(duì)伍整體素質(zhì)的培養(yǎng)建設(shè)，以及教學(xué)模式、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面進(jìn)行了全面建設(shè)，取得了可喜的成果和良好的效果。

一、理論與實(shí)踐結(jié)合，基礎(chǔ)與前沿并重，開(kāi)拓學(xué)生們的化學(xué)視野

無(wú)機(jī)化學(xué)是一門(mén)傳統(tǒng)的化學(xué)基礎(chǔ)課程，在該課程中介紹的知識(shí)都是非常經(jīng)典的，許多學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)較為枯燥，為了提高學(xué)生的積極性，開(kāi)拓學(xué)生的視野，我們做了以下一些工作：

1.理論和實(shí)際相聯(lián)系。在相應(yīng)章節(jié)的學(xué)習(xí)中將該內(nèi)容在生產(chǎn)、科研中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，理論和實(shí)際相聯(lián)系，使講課內(nèi)容不顯得空泛和枯燥，學(xué)生也會(huì)覺(jué)得自己學(xué)習(xí)的知識(shí)大有用處，學(xué)有所用本身就是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。如我們?cè)谥v到原電池部分時(shí)，適當(dāng)介紹干電池、鉛酸蓄電池、鋰電池等的原理及應(yīng)用；講到晶體缺陷時(shí)介紹摻雜在材料合成中的應(yīng)用；講授沉淀-溶解平衡時(shí)介紹水熱合成法的原理；碳族元素的學(xué)習(xí)中，加入納米材料的研究等。

2.諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的編輯。在課堂教學(xué)中，我們將教學(xué)內(nèi)容與相應(yīng)的諾貝爾獎(jiǎng)有機(jī)地聯(lián)系在一起，編輯了相關(guān)的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)簡(jiǎn)介，鏈接在課件中。一方面，使學(xué)生了解我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)內(nèi)容的發(fā)現(xiàn)歷史和發(fā)展歷史，有助于他們對(duì)化學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)性、理論性有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)；另一方面，通過(guò)對(duì)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主的生平、研究過(guò)程的介紹，使他們了解化學(xué)學(xué)科的研究方法、基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的意義，激發(fā)學(xué)生的探索、創(chuàng)新精神。例如，當(dāng)講到雜化軌道理論時(shí)，我們介紹了雜化軌道理論的創(chuàng)建人，著名的美國(guó)化學(xué)家，1954年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)、1962年諾貝爾和平獎(jiǎng)得主——L.Pauling，指出Pauling之所以取得這么巨大的成績(jī)，與他獨(dú)特的研究方法是密切相關(guān)的。L.Pauling作為化學(xué)家，他具有比一般化學(xué)家更多的數(shù)學(xué)和物理方面的知識(shí)，這使他在研究中能更好地將其他學(xué)科的發(fā)展與化學(xué)相結(jié)合，采用移植方法，開(kāi)拓邊緣學(xué)科，不斷地在物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論方面取得突破性成就。通過(guò)這類例子的介紹，引導(dǎo)學(xué)生理解在學(xué)習(xí)中廣泛涉獵各種知識(shí)的必要性，作為非化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)好化學(xué)及其他學(xué)科的意義，重視學(xué)習(xí)方法、研究方法的運(yùn)用。

通過(guò)這些措施，豐富了課堂內(nèi)容，提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使他們變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，教學(xué)質(zhì)量也隨之得到了提高。

二、教學(xué)方法的交流是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵

無(wú)機(jī)化學(xué)是北京科技大學(xué)的基礎(chǔ)必修課，每年約有900名本科生學(xué)習(xí)該課程，因此開(kāi)設(shè)了多個(gè)講臺(tái)。隨著教師新老交替的進(jìn)行，如何盡快地提高新教師的授課水平，成為亟待解決的問(wèn)題之一。而且無(wú)機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容較多，如果不能在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)要求等問(wèn)題上統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，則講臺(tái)間差異會(huì)很大。為了盡快提高新教師的授課質(zhì)量，使教學(xué)更符合課堂要求，同時(shí)也為了促進(jìn)教師之間的互相交流和學(xué)習(xí)，課程組每周開(kāi)展一次集體備課活動(dòng)。主要內(nèi)容有：請(qǐng)老教師傳授教學(xué)經(jīng)驗(yàn)；討論教學(xué)要求；交流教學(xué)體會(huì)。每次活動(dòng)，我們都邀請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富，甚至已退休的老教師參加活動(dòng)。針對(duì)某一章節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，請(qǐng)老教師傳授教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，然后根據(jù)這門(mén)課的教學(xué)大綱，各位教師各抒己見(jiàn)，針對(duì)某一具體章節(jié)內(nèi)容的教學(xué)方法、教學(xué)要求進(jìn)行討論，最后再做總結(jié)歸納。同時(shí)各位教師就自己上課的體會(huì)或碰到的問(wèn)題一起進(jìn)行交流討論，并不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。例如，在討論到氧化還原反應(yīng)一章時(shí)，沉淀、配合物的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響一直是講授的難點(diǎn)，大多數(shù)教科書(shū)都是直接從Nernst方程導(dǎo)出結(jié)果。在集體討論時(shí)，有的教師就提出均從化學(xué)熱力學(xué)出發(fā)，利用ΔG與電極電勢(shì)的關(guān)系來(lái)講授，關(guān)系簡(jiǎn)單，學(xué)生應(yīng)該容易接受。但通過(guò)課堂上的實(shí)踐后，發(fā)現(xiàn)從化學(xué)熱力學(xué)出發(fā)，道理簡(jiǎn)單，但計(jì)算繁瑣。最終認(rèn)為，兩種方法都可以教給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)自己的特點(diǎn)去選擇理解的出發(fā)點(diǎn)，會(huì)收到異曲同工之效。通過(guò)這樣的集體備課活動(dòng)，使大家明確了教學(xué)要求、教學(xué)目標(biāo)和如何進(jìn)行教學(xué)，對(duì)多媒體課件有一個(gè)較詳細(xì)的了解。

三、教學(xué)手段的先進(jìn)性、多樣性

無(wú)機(jī)化學(xué)課程采用大課講授，輔之以答疑、網(wǎng)上課件、網(wǎng)上習(xí)題等方式進(jìn)行。

1.多媒體教學(xué)。教學(xué)手段的改革與創(chuàng)新，是課程建設(shè)中最富于時(shí)代氣息的一個(gè)環(huán)節(jié)。在信息時(shí)代和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的今天，多媒體教學(xué)的應(yīng)用是課程建設(shè)現(xiàn)代化的標(biāo)志，各高校已充分意識(shí)到多媒體教學(xué)的重要性，并進(jìn)行了大量的多媒體制作工作[2，3]。自2002年起，在無(wú)機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中開(kāi)始采用自主研發(fā)的多媒體教學(xué)課件。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，課件不斷地修改完善，得到了學(xué)生們的認(rèn)可和好評(píng)。課堂教學(xué)證明，應(yīng)用多媒體教學(xué)徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，從教和學(xué)兩個(gè)方面都有重要的改善。

2.視頻演示實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的課堂實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)，需要教師提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品和試劑；在演示過(guò)程中，特別是對(duì)于大班課堂，總有許多學(xué)生會(huì)看不清楚或根本看不到；此外實(shí)驗(yàn)的安全性是傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)必須考慮的關(guān)鍵問(wèn)題，為了保證萬(wàn)無(wú)一失，有些實(shí)驗(yàn)就受到了限制而不能搬到課堂上。為了克服傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)的這些問(wèn)題，教師根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容，將重要化合物的性質(zhì)、反應(yīng)現(xiàn)象拍攝成32個(gè)視頻演示實(shí)驗(yàn)，在課堂教學(xué)中穿插使用。利用演示實(shí)驗(yàn)輔助課堂教學(xué)，不僅大大方便了教師，而且因?yàn)楝F(xiàn)象清楚，很受學(xué)生們的歡迎，也提高了教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)實(shí)踐證明，演示實(shí)驗(yàn)可避免枯燥的理論講解，極大地活躍了課堂氣氛，讓學(xué)生更加直觀地感受知識(shí)、掌握知識(shí)，激發(fā)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)的興趣。

3.教學(xué)課件網(wǎng)上播出。多媒體教學(xué)，一般來(lái)說(shuō)，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)量大、知識(shí)點(diǎn)多，單位時(shí)間內(nèi)傳授給學(xué)生的信息量大，從視覺(jué)上講前后銜接不是很理想，有時(shí)會(huì)使學(xué)生思維不能高度集中，課堂筆記不能及時(shí)跟上，導(dǎo)致少數(shù)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容掌握得不扎實(shí)。為了方便學(xué)生的課后學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)，我們安排教學(xué)課件在網(wǎng)上播出，使學(xué)生對(duì)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)一目了然，這樣學(xué)生可上網(wǎng)復(fù)習(xí)、查閱，使他們能緊跟教師講課的節(jié)奏，隨時(shí)了解課堂教學(xué)要求，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和整個(gè)教學(xué)質(zhì)量的提高。

4.網(wǎng)上習(xí)題。對(duì)于剛從中學(xué)題海式的學(xué)習(xí)方式中走出來(lái)進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)的一年級(jí)學(xué)生，他們?cè)趹?yīng)用知識(shí)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等能力方面存在嚴(yán)重不足[4]。如果沒(méi)有合適的課后練習(xí)題做，他們往往會(huì)覺(jué)得復(fù)習(xí)無(wú)從下手，不知所措。通過(guò)與學(xué)生們的交流，了解到他們中很多人認(rèn)為只有課后教師布置的習(xí)題對(duì)他們來(lái)說(shuō)要達(dá)到掌握所學(xué)知識(shí)的目的是不夠的。而從圖書(shū)館找來(lái)的無(wú)機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，由于年代、對(duì)象不同，不一定適合工科學(xué)生，所以編寫(xiě)一些符合現(xiàn)行大綱要求、適合本校學(xué)生的練習(xí)題十分必要。我們積極搜取素材，對(duì)每一章內(nèi)容都仔細(xì)斟酌，共編寫(xiě)了2千多道練習(xí)題。該習(xí)題集按全國(guó)高校現(xiàn)行無(wú)機(jī)化學(xué)的考試模式，分為：是非題、選擇題、填空題、配平題、問(wèn)答題和計(jì)算題六種類型。習(xí)題集的完成，方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過(guò)習(xí)題集練習(xí)，可以檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)情況，找出掌握知識(shí)的不足，使他們不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而達(dá)到鞏固課堂學(xué)習(xí)知識(shí)、活學(xué)活用的目的。作為對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的補(bǔ)充，習(xí)題內(nèi)容充實(shí)，既圍繞對(duì)基本概念、基本知識(shí)的理解，又緊密聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生達(dá)到學(xué)而會(huì)用、學(xué)而有用的目的。有余力的同學(xué)可以用以鞏固知識(shí)和檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，是學(xué)生根據(jù)自身情況，拓展學(xué)習(xí)的場(chǎng)所。

下一階段，我們將制作《無(wú)機(jī)化學(xué)》視頻課程，爭(zhēng)取早日在網(wǎng)上投入使用，使無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)更加豐富多彩。

參考文獻(xiàn)：

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[2]閻雁，史蘇華，徐家寧，等.無(wú)機(jī)化學(xué)采用多媒體教學(xué)的實(shí)踐與思考[J].大學(xué)化學(xué)，2002，（4）：33.

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[4]李雪華，賴澤鋒，黃燕軍.以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為導(dǎo)向的藥學(xué)本科《無(wú)機(jī)化學(xué)》的教學(xué)研究與實(shí)踐[J].高教論壇，2011，（6）：9.

[5]任玲，胡長(zhǎng)文，吳俠.無(wú)機(jī)化學(xué)的教學(xué)創(chuàng)新探索[J].大學(xué)化學(xué)，2011，（1）：23.

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作者簡(jiǎn)介：董彬（1975-），女，博士，北京科技大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院講師。