應用型本科院校《無機與分析化學》課程教學改革的探索與實踐

張 倩，趙龍濤，劉 建

(河南工程學院 材料與化學工程學院，河南 鄭州 450007)

無機與分析化學課程是本學資源環境科學、環境工程等環境類專業學生所學習的第一門專業基礎課，也是在大學階段所學習的第一門與化學相關的課程。這門課程的內容主要是由無機化學和分析化學的主要內容融合而來的，其學習效果的好壞直接關系到以后的化學類課程及相關專業課程的學習[1]。這門課程內容多，但是課時比較少，尤其是本校環境類專業無機與分析化學課程只有48個課時。如何在有限的課時里，取得比較好的教學效果，是每位授課教師需要考慮的重要問題[2]。作者結合近年的教學經驗，對環境類專業的無機與分析化學課程的教學內容、教學手段、實驗過程和考試考核等方面的改革和實踐，談一下心得體會。

1 無機與分析化學課程教學的主要問題

第一，由于部分學生在高中階段的化學基礎薄弱，而且是調劑到環境類專業，對本課程的學習的動力不足。這門課程是進入大學以來的第一門專業基礎課，學生心理上普遍存在畏難情緒。學生延續了高中時過分依賴教師的機械記憶+大量做題的學習方式，沒有養成主動學習的習慣，給教師的教學帶來一定的挑戰。

第二，教材中有些理論比較抽象，一些公式推導過程比較復雜，學科前沿內容比較少[3-4]。

2 主要的改革方法

2.1 教學內容的改革

在無機與分析化學課程中，主要內容包括化學基本理論和化學分析兩大部分。其中化學基本理論介紹了溶液的基本性質、物質結構方面的基本知識、化學動力學和化學熱力學的基本知識。化學分析部分包括4大化學平衡理論，即酸堿平衡、沉淀-溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡，以及相應的滴定方法[5]。在環境類專業無機與分析化學教學中，要針對所學專業的特點，對與專業相關的教學內容進行重點講解，與專業內容關系不大的教學內容進行次要講解。由于環境類專業偏重于應用，所以化學分析部分是重點內容，化學基本理論是次要內容。例如在化學熱力學部分，如焓、熵、自由能等相關內容，由于和以后的物理化學課程中的內容重復，可以讓學生大致了解其內容即可；在物質結構方面，可以將描述電子運動狀態的量子數、多電子原子軌道的能級、基態原子的核外電子排布、元素周期系等相關知識作為重點內容講解，而將原子參數、波粒二象性等內容作一般介紹。

2.2 教學手段的改革

無機與分析化學是學生進入大學后接觸的第一門化學課程，教師應當激發學生學習的意識和主動性，增強學生對所學知識的興趣，幫助學生掌握正確的學習方法，為學生在以后大學課程的學習和工作中打下堅實的基礎，使學生一生受益。在教學過程中，可以采取一些能使學生積極參與和主動探索的方法來促進教學效果，如采用啟發式教學、討論式教學、比較式教學、翻轉課堂等教學手段[6-7]。在具體的教學過程中，由于大一新生剛開始學習高等數學，所以要力求深入淺出，盡量避免復雜的數學推導過程，只要求掌握基本概念和公式及其使用條件，為以后相關專業課學習奠定基礎。在教學中，還可以采用現代化的多媒體教學手段與傳統教學相結合的方法，充分利用多媒體技術的聽覺、視覺效果，將教學內容中一些抽象的概念，通過課件、微課、視頻等方式將抽象的教學內容展現給學生，可以讓學生對這些概念有更加直觀的理解，還能有效地激發學生的學習興趣。但是要注意，多媒體手段只能作為一種輔助的手段而不能完全代替整個課堂教學，教學的主體還是在教師和學生的傳授-反饋互動過程中。

2.3 實驗教學的改革

實驗教學是驗證所學理論知識、培養嚴謹習慣和創新意識的有效手段[8]。但是，目前無機與分析化學實驗中驗證型實驗的比重比較大，而探索型實驗比較少，不利于學生創新意識的培養。因此減少驗證型實驗、增加探索型實驗，在實驗教學改革中非常重要。例如增加探索性實驗“水體富營養化評價”，學生通過小組合作的方法，根據所學理論知識自行查閱資料，設計實驗方案，在教師論證其方案可行性后進行實驗，得到結果，最后寫出總結報告。

2.4 考試模式的改革

考試是教學中重要的組成部分，是檢驗學生知識掌握情況、評價課程的教學效果、反映教學中存在問題的重要手段[9]。隨著時代的發展，教學內容、教學手段和實驗方法日新月異，考試模式也應該與時俱進，不僅要考查學生對理論知識的掌握情況，還要考查他們的思考能力、歸納總結能力和新知識的自學能力。因此我們采取了“開卷+閉卷結合”和“研究報告”結合的考試方法改革，取得了比較良好的效果。其中“開卷+閉卷結合”指的是2個小時的考試時間分成兩部分：前面的一個小時是開卷考試，試題大多是比較靈活多變的主觀題，內容與資源類專業的實際問題相關，學生有較大的發揮空間，主要考查學生對所學知識的應用情況；后面一個小時是閉卷考試，試題大多是客觀題，主要考查學生對知識點的掌握情況。“研究報告”指的是布置幾個與所學理論密切相關的小課題，學生通過課下查閱資料，運用所學知識來論述這項課題，并形成比較正式的報告。"研究報告"的成績作為學生期末成績的組成部分。在撰寫研究報告過程中，可以讓學生養成良好的研究性學習和創新性學習習慣。

3 結語

通過這些教學改革措施，學生的學習興趣明顯提高，不但對理論知識的掌握程度有了很大增加，而且自學能力、創新能力、團隊合作能力也有了長足的進步。很多學生積極主動地參與教師的科研項目，解決問題能力有了很大的提高。可以看出，要培養高質量的創新性應用型人才，就必須深化教學改革，以培養真正適應社會發展的高水平人才。