無機(jī)化學(xué)課程與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索*

所艷華 汪穎軍 羅洪君 隋欣 李麗麗

(東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 黑龍江大慶 163318)

無機(jī)化學(xué)課程是我?；瘜W(xué)、化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、高分子材料與工程、環(huán)境工程、能源化學(xué)與工程本科專業(yè)開設(shè)的第一門化學(xué)類主干必修課，也是一門先導(dǎo)課程，故該課程的授課質(zhì)量對(duì)后續(xù)課程的影響很大。因此,研究和探討如何組織好教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，處理好教學(xué)中的幾個(gè)關(guān)系非常重要。

1 優(yōu)化課程內(nèi)容

我校使用的教材為大連理工大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室編著的《無機(jī)化學(xué)》(第5版)，主要內(nèi)容包括化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、元素化學(xué)3個(gè)部分，共18章。由于無機(jī)化學(xué)知識(shí)繁雜，覆蓋面廣，所以在計(jì)劃學(xué)時(shí)內(nèi)(化學(xué)專業(yè)的學(xué)時(shí)為80學(xué)時(shí)，其他專業(yè)為64學(xué)時(shí))講授全部內(nèi)容是不現(xiàn)實(shí)的。這就需要針對(duì)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化無機(jī)化學(xué)課程的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，突出專業(yè)特色。如化學(xué)專業(yè)的學(xué)生要側(cè)重于理論研究，為結(jié)構(gòu)化學(xué)、配位化學(xué)等專業(yè)課打好基礎(chǔ)；材料專業(yè)的學(xué)生要注意原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，教師在教學(xué)過程中可以適當(dāng)穿插一些如 Ge、Si半導(dǎo)體材料，ZrO2、SiO2陶瓷材料等方面的知識(shí)介紹，培養(yǎng)學(xué)生能從結(jié)構(gòu)的角度對(duì)化合物的性質(zhì)進(jìn)行修飾和改性；環(huán)境專業(yè)的學(xué)生要側(cè)重于平衡反應(yīng)原理、元素性質(zhì)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)將理論學(xué)習(xí)與環(huán)境治理有機(jī)結(jié)合的能力。

我校是全國重點(diǎn)石油院校,擔(dān)負(fù)著為石油工業(yè)培養(yǎng)各類高級(jí)專業(yè)人才的任務(wù)；化學(xué)化工學(xué)院的學(xué)生畢業(yè)之后所從事的工作，多數(shù)也與石油化工相關(guān)。為了有效提高學(xué)生理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，教師應(yīng)在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中結(jié)合石油化工生產(chǎn)中的一些實(shí)例進(jìn)行講解，例如分子篩催化劑對(duì)烷烴異構(gòu)化的作用，硫元素對(duì)石油產(chǎn)品的影響，石油產(chǎn)品水溶性酸堿在生產(chǎn)和應(yīng)用中的意義等。

2 處理好不同階段教學(xué)內(nèi)容的銜接工作

無機(jī)化學(xué)的授課對(duì)象是大學(xué)一年級(jí)新生，授課內(nèi)容與中學(xué)化學(xué)及后續(xù)課程密切相關(guān)，主要起承上啟下的作用。故處理好不同階段教學(xué)內(nèi)容的銜接工作，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。

2.1 正確處理與先行課程的關(guān)系

高中知識(shí)和大學(xué)知識(shí)間的過渡主要存在兩種情況[1]：(1) 中學(xué)所涉及的知識(shí)點(diǎn)會(huì)在大學(xué)階段進(jìn)一步學(xué)習(xí)，即在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大知識(shí)點(diǎn)的外延和內(nèi)涵，這就是生長式銜接。例如：溶液平衡知識(shí)，元素周期律，原子核以及核外電子組成，原電池和電解池的工作原理等。高校教師在講授生長式知識(shí)時(shí)，要在最短的時(shí)間內(nèi)引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行簡要的復(fù)習(xí)，在平穩(wěn)過渡的前提下達(dá)到新舊知識(shí)的系統(tǒng)化和整合。(2) 同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)在高中和大學(xué)所闡述的內(nèi)涵和外延不一致，這種銜接方式稱為顛覆式。例如化合價(jià)的概念，金屬與酸堿的反應(yīng)，原子軌道的認(rèn)識(shí)等。由于已有經(jīng)驗(yàn)與新的知識(shí)之間有比較大的不同,往往會(huì)使新生產(chǎn)生一種抗拒心理。故教師應(yīng)加以合理的引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)必思，思必疑”的理念，在教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、思維方法和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

2.2 正確處理與后續(xù)課程的關(guān)系

無機(jī)化學(xué)與有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)并稱為4大基礎(chǔ)化學(xué)課程，這4門課程之間相互滲透、交叉，如果無機(jī)化學(xué)課程與其他各門課程在教學(xué)內(nèi)容、 教學(xué)方法等方面能很好地協(xié)調(diào),那么學(xué)生將在知識(shí)積累與靈活理解方面獲得更大的收獲。例如對(duì)于化學(xué)熱力學(xué)部分，本課程僅要求理解基本概念和定律，并學(xué)會(huì)簡單計(jì)算;而將從數(shù)理高度作深入推導(dǎo)和分析留在物理化學(xué)課程中學(xué)習(xí)。又如在講授無機(jī)化學(xué)的元素化學(xué)部分時(shí)，結(jié)合化合物性質(zhì)介紹了大量氧化還原反應(yīng)和絡(luò)合反應(yīng),這為分析化學(xué)中的氧化還原滴定和絡(luò)合滴定打下了一定基礎(chǔ)。

3 加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和訓(xùn)練

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在大學(xué)階段接觸的第一門實(shí)驗(yàn)課。由于中學(xué)階段條件有限，實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生自己動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)不多，所以無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要任務(wù)之一就是提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ囵B(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作的良好習(xí)慣，使之成為具備“C3H3”(clean habit,clear head,clever hands；整潔的習(xí)慣，清晰的頭腦，靈巧的雙手)的化學(xué)工作者。

我校把無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)分開，單獨(dú)設(shè)立一門課程。教學(xué)內(nèi)容主要分為兩部分：第一部分為無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)(32學(xué)時(shí))，包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)常數(shù)測(cè)定和無機(jī)化合物的提純和制備，其目的是為讓學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作及各種儀器的使用方法，鞏固所學(xué)的化學(xué)理論知識(shí)。第二部分為開放性綜合實(shí)驗(yàn)，讓每個(gè)學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣設(shè)定實(shí)驗(yàn)題目，自己動(dòng)手查閱資料，設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)方案;教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)的可行性和實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行審核，一般選取3～5個(gè)題目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如驗(yàn)證某一物質(zhì)的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)廢液的處理，幾種未知物的鑒別，混合離子的分離與鑒定，無機(jī)物組成的定性、定量分析等。第二部分實(shí)驗(yàn)一般安排在第一部分實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，時(shí)間為2周。教師根據(jù)學(xué)生的申請(qǐng)，安排實(shí)驗(yàn)的順序和時(shí)間；在這段時(shí)間內(nèi)學(xué)生可以到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，藥品的配置和儀器的調(diào)試由學(xué)生獨(dú)立完成，教師僅對(duì)實(shí)驗(yàn)的安全性和操作規(guī)范進(jìn)行必要的指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需要提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過這些實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生深入了解理論與實(shí)踐的關(guān)系，掌握分析問題和解決問題的合理途徑與方法。

4 現(xiàn)代化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)手段的有效結(jié)合

在無機(jī)化學(xué)教學(xué)方面，不只是在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上調(diào)整，教學(xué)手段也應(yīng)不斷更新。多媒體技術(shù)輔助教學(xué)作為一種新型的現(xiàn)代化教學(xué)模式和手段，已經(jīng)逐步應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域[2]。目前在我校無機(jī)化學(xué)課程中，多媒體課件配套和課堂使用已經(jīng)達(dá)到70%，但是多媒體教學(xué)的普及并不代表可以完全取代傳統(tǒng)的教學(xué)方式，板書在教學(xué)中的作用依然是必不可少的。為了加深對(duì)教材的理解，提高對(duì)課堂的掌控能力，建議青年教師教學(xué)時(shí)應(yīng)以板書為主。我校規(guī)定新上課和上新課的教師必須要經(jīng)過兩輪板書授課，才可以使用多媒體教學(xué)；從教學(xué)實(shí)踐情況來看，投影儀屏幕比黑板更易產(chǎn)生視覺疲勞，學(xué)生上課反應(yīng)遲緩，注意力容易分散，所以多媒體的使用要適度，并且還要掌握播放的速度和節(jié)奏；現(xiàn)代化教學(xué)中既要充分發(fā)揮多媒體形象生動(dòng)及圖表數(shù)據(jù)清晰、規(guī)整的優(yōu)點(diǎn)，也要保留傳統(tǒng)教學(xué)邏輯清晰、印象深刻的特點(diǎn)，只有使兩者有機(jī)地結(jié)合起來，才能取得好的教學(xué)效果。上課人數(shù)的多少對(duì)教學(xué)手段的選擇也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，采用小班以板書為主，大班以多媒體為主的授課方式效果較佳?？傊?，只有根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)各種教學(xué)手段進(jìn)行整合，才能有效地提高教學(xué)質(zhì)量。

5 建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系

考試是為了檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程的掌握程度。但是以一次考試定勝負(fù)的傳統(tǒng)模式，會(huì)使學(xué)生為了獲取高分而局限于書本，局限于某些知識(shí)點(diǎn)，這顯然有礙于對(duì)大學(xué)生獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對(duì)此，我們主要從以下幾方面進(jìn)行了改革和探索。

5.1 強(qiáng)化平時(shí)考核力度

由于大一的學(xué)生還沒有脫離高中的學(xué)習(xí)模式，自學(xué)能力較差；一些學(xué)生采取考前突擊的方法，雖然也能通過考核，但是存在考試前死記硬背，考試后很快遺忘的情況。因此本門課程評(píng)價(jià)體系的改革首先是強(qiáng)化平時(shí)考核的力度。在保證正常教學(xué)計(jì)劃的前提下，用每周隨堂進(jìn)行的15分鐘小測(cè)驗(yàn)代替作業(yè)和考勤。這種方法既可以避免課后抄襲作業(yè)的現(xiàn)象，也可以增加學(xué)生上課的積極性和主動(dòng)性。平時(shí)測(cè)驗(yàn)約10次，取其平均分乘以20%作為期末成績的一部分。

5.2 完善閉卷考核機(jī)制

考慮無機(jī)化學(xué)在整個(gè)化學(xué)學(xué)科體系中的基石作用，若采用開卷或小論文的形式，可能會(huì)使部分學(xué)生忽視對(duì)重要基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和記憶，影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)；所以期末考試仍然采用閉卷形式，分值占總成績的80%。在應(yīng)試教育的考核方式下，如何完善閉卷考核機(jī)制，盡可能多地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，體現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的水平，是每位高校教師必須要思考的問題。我院試卷主要采用教育部推薦的標(biāo)準(zhǔn)化試題庫，結(jié)合我們自己開發(fā)的試題庫命題，不同專業(yè)采用不同重點(diǎn)的試卷，在確定試卷時(shí)注重題目的質(zhì)量，不出偏題、難題，著重考察學(xué)生對(duì)無機(jī)化學(xué)基本知識(shí)和基本理論的理解與運(yùn)用。

6 結(jié)束語

課程建設(shè)是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，無機(jī)化學(xué)作為一門重要的化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)模式，深化無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革。近幾年來，我們堅(jiān)持以培養(yǎng)合格人才為宗旨，積極開展教育和教學(xué)研究，加大教學(xué)改革力度，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)，取得了較好的教學(xué)效果。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 呂琳,徐丹悅,吳星,等.化學(xué)教育,2009,30(7):25

[2] 路麗英,方春英.大學(xué)化學(xué),2009,24(5):10

更正： 本刊2011年第26卷第4期第34頁圖6排版有誤，特作更正如下：

圖6 (E,Z,E)-2,4,6-辛三烯光照環(huán)合反應(yīng)