提高基礎化學教學質量的探索與實踐

李淮芬，常文貴

（1.皖西學院 材料與化工學院，安徽 六安237012；2.安徽仿生傳感與檢測技術省級實驗室，安徽 六安237012）

基礎化學是皖西學院化工工藝、材料科學、高分子材料、生物工程、制藥工程、食品質量與安全、給排水工程、環(huán)境工程等專業(yè)學生在大學階段接觸到的第一門與專業(yè)課程關系最為密切的化學基礎課程［1－2］。基礎化學在大學化學教學中擁有十分重要的地位，是一門承前啟后的課程。一方面，基礎化學承擔著為后續(xù)專業(yè)課程提供必備的基礎化學理論知識，這門課程的學習效果直接關系對后續(xù)專業(yè)課程的掌握，進而影響到學生職業(yè)能力和綜合素質的全面培養(yǎng)。另一方面，基礎化學還擔負著銜接高中化學任務，承擔培養(yǎng)大學新生從高中的被動學習模式向大學的主動學習模式轉變的神圣職責，因此，該課程的教學方法和模式對學生能否適應大學學習，以及學習主動性和科學思維方式的培養(yǎng)有著至關重要的作用。

基礎化學是一門教學難度較大的課程。首先，基礎化學教學對象是剛剛入校的大學一年級新生，對未來專業(yè)方向了解不多，自主學習能力相對較差，大多數(shù)學習仍然習慣于高中時期的被動學習方式，學習效果好壞往往取決于教師對其督促程度，學生對授課老師依賴程度大。然而高校擴招導致大學教學資源相對比較緊張，作為公共基礎課程的基礎化學常常是幾個班級，有時甚至幾個專業(yè)集中在一起實行大班上課，面對一百多名學生，老師很難兼顧到每個學生學習情況，對學生督促往往不如高中階段那樣嚴厲，學生感覺好像學習失去了依靠和動力，不知如何學習，更談不上適應大學學習。其次，目前，國內(nèi)的基礎化學教材大多囊括無機化學和分析化學全部內(nèi)容［3－5］，涉及化學熱力學、化學動力學、溶液平衡理論、物質結構、元素化學、滴定分析、分析誤差以及部分儀器分析等方面知識，教學內(nèi)容繁而雜，內(nèi)容抽象，理論性強，記憶內(nèi)容多。而基礎化學作為大學第一門基礎課程，其教學課時少（64學時），老師為了完成既定的教學計劃往往授課速度快，特別是筆者所在學?；A化學多以多媒體授課，老師在黑板板書內(nèi)容較少，學生往往很難像高中一樣通過記筆記和背筆記來識記教學內(nèi)容。導致基礎化學在教學過程中，出現(xiàn)學生跟不上教師教學進度，上課聽不懂，下課看不進，時間長了會對基礎化學學習產(chǎn)生畏難情緒甚至有厭學情緒，這嚴重影響基礎化學教學效果。因此，如何利用有限的教學時間，取得較好的教學效果，提高教學質量，值得高校化學教育工作者研究和探索［6＼｜7］。近年來，依托安徽省教育廳質量工程等項目支持，結合皖西學院應用性人才培養(yǎng)方案的制定，對基礎化學教學內(nèi)容和方法進行了較大的改革和實踐，使基礎化學課程內(nèi)容更符合教育教學規(guī)律，取得了較好的效果。

1 激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)自主學習能力

一般在基礎化學課堂教學中，講解一個基礎化學概念，往往采取以一組數(shù)學公式或一段文字敘述其意義，很少提及概念的發(fā)展過程及歷史背景，這樣學生學習起來感到內(nèi)容枯燥繁雜，沒有興趣。針對這種情況，我們在多年基礎化學教學中，注意通過融入鮮活生活實例、引入化學理論發(fā)現(xiàn)過程史以及滲透現(xiàn)代科技成果前沿知識等措施改進教學方法、優(yōu)化教學過程，以便開闊學生的視野，豐富教學內(nèi)容，激發(fā)學生的學習熱情和興趣，提升學生自主學習能力。

1.1 教學過程中融入生活實例

化學來源于生產(chǎn)實際，同時有服務于生產(chǎn)實際，自然界中存在大量鮮活的自然現(xiàn)象，可以解釋和驗證相關化學基本原理，化學基本原理又可以指導和解決生產(chǎn)和生活中面臨的難題。因此，將生產(chǎn)、生活實例引入教學過程中，不僅豐富教學內(nèi)容，激發(fā)學生學習激情和興趣，而且有利于學生理論與實際相結合良好品格的養(yǎng)成，激發(fā)學生自主學習熱情。例如，在講凝固點降低時，舉例冬天下雪結冰后在路上撒鹽，雪就融化，這和凝固點降低有關；在講解稀溶液的滲透壓時，舉例在靜脈輸液時，為什么要防止栓塞或溶血事件發(fā)生；在講到溶液酸堿性時，說明血液的pH值與人體健康的關系，人的食物結構應保持酸堿平衡，這樣才能有效地維持血液酸堿平衡，防止疾病的發(fā)生；在講解元素化學時，介紹偽劣的美白產(chǎn)品通常含有大量的鉛，經(jīng)常涂抹會與皮膚表面的含硫化合物生成黑色的硫化鉛，使人的臉上產(chǎn)生黑斑；在講解定量分析方法時，聯(lián)系當前食品安全事件，如牛奶中黃曲霉毒素的檢測，面粉中吊白塊的檢測，以及牛奶中三聚氰胺的檢測等等。

1.2 教學環(huán)節(jié)中引入化學史

化學史內(nèi)容是人類精神的資源寶庫，進行化學史教育，可以更好地促進學生個性發(fā)展?？茖W家們在研究過程中有很多有趣的、痛苦的、成功的、失敗的經(jīng)歷，同學們了解這些，不僅可以強化科學理論和知識，更重要的是幫助他們樹立正確的科學思想，激發(fā)他們敢于批判、勇于創(chuàng)新的熱情。例如，基礎化學教材中的配位化合物是金屬原子或離子與無機、有機離子或分子相互反應形成的化合物，敘述較為簡單、枯燥。教學中通過引入銅氨配合物、普魯士藍的發(fā)現(xiàn)、“配位化學之父”維爾納在26歲創(chuàng)立配位學說，成為配位化學的奠基人，對Co（Ⅲ）、Cr（Ⅲ）旋光活性配合物研究獲得了諾貝爾化學獎等歷史事件，激發(fā)學生學習興趣，增強教學效果。另外，通過化學史教育，有助于幫助同學們樹立正確的科學觀，以便理智地對待科學、對待社會、對待生活，培養(yǎng)學生良好的科研素質。例如，在學習熱力學第一定律時，引入該定律的發(fā)現(xiàn)過程，使學生了解該原理來源于實踐，是經(jīng)過很多人的努力，逐步發(fā)展、完善起來的。這種發(fā)展的觀點教育，在科學研究中具有十分重要地位，它有助于培養(yǎng)學生縱向思維能力，鼓勵創(chuàng)新，克服盲目崇拜的心理。

1.3 在教學中滲透科技前沿成果

在講授基礎化學內(nèi)容時，適當?shù)亟榻B現(xiàn)代科技成果和前沿發(fā)展動態(tài)，使學生了解各學科間相互滲透和新學科的發(fā)展規(guī)律，不但可開闊學生的視野，豐富教學內(nèi)容，更重要的是在教育過程中形成一種探索、創(chuàng)新的學術氛圍，激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，更好地實現(xiàn)高等教育的發(fā)展目標。如在講授分子磁性時，引入分子納米磁性材料的制備及其研究成果，介紹單分子磁體和單鏈磁體在阻塞溫度下能夠表現(xiàn)出磁化的量子隧道效應和緩慢的磁弛豫現(xiàn)象，以及有望應用于高密度的信息存儲材料和作為量子點用于量子計算。在配位化學教學中，可引入抗癌藥物順鉑的合成及其特性，進一步可以介紹配位化學家通過設計高選擇性配位反應，合成擁有特殊性能的配合物，應用于生命科學、新材料、尖端科技等領域科技成果，會使得枯燥的配位理論講解有了鮮活的例證做補充，這樣既豐富了配位鍵的內(nèi)涵，又加深了同學們對配位鍵的理解和認識，開闊了學生的眼界，調(diào)動了學生的學習積極性。

2 依據(jù)專業(yè)特點，優(yōu)化教學內(nèi)容

基礎化學教學內(nèi)容涉及無機化學和分析化學全部內(nèi)容，教學內(nèi)容繁而雜，內(nèi)容抽象，理論性強，在教學中，不能機械地把兩門課的內(nèi)容簡單疊加，而是依據(jù)不同專業(yè)人才培養(yǎng)目標，將兩門課程的內(nèi)容有機地結合起來，優(yōu)化教學內(nèi)容，形成一個能適應不同專業(yè)需要的基礎化學課程教學體系，以滿足在大幅度壓縮基礎化學教學學時情況下，不減少教學內(nèi)容，使學生能夠深入淺出、有重點地掌握基礎化學的精髓，提高教學質量，提升學生的職業(yè)能力和綜合素質。

2.1 優(yōu)化課程教學內(nèi)容

教學內(nèi)容要與教學對象、培養(yǎng)目標和社會需求相適應，依據(jù)皖西學院應用型人才培養(yǎng)目標，堅持“厚基礎、寬口徑、重應用”的原則整合和優(yōu)化基礎化學教學內(nèi)容，以滿足應用性本科人才培養(yǎng)的要求。在課程內(nèi)容的設置上，首先強化基礎體現(xiàn)“厚基礎”，即重視化學基本理論、基本概念和基本技能的教學；其次適應不同專業(yè)特點體現(xiàn)“寬口徑”，即強化基礎知識同時，增加與各專業(yè)相聯(lián)系的知識內(nèi)容，如在教學中通過引入科學研究基本方法、前沿知識、新成果等對學生進行專業(yè)教育；再次教學內(nèi)容體現(xiàn)“重應用”，即基礎化學教學應淡化繁瑣的數(shù)學推導與數(shù)字運算，可由陳述思路直接給出公式或結論，強化使用基本公式的定性判斷，強調(diào)對問題的分析過程及解決方法。另外，“重應用”還體現(xiàn)將化學基礎知識在各專業(yè)中、在社會生活的各個領域中、在國民經(jīng)濟和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用等等，加強了應用，就是深化了基本技能的培養(yǎng)。

2.2 構建模塊化教學體系

在基礎化學教學過程中，一個理論往往被分成若干章節(jié)，用若干個不連續(xù)的學時來完成。這樣學生便比較容易有意無意地把一個理論分割成幾部分。因此，在教學中，教師應把握住知識點及其相互關系的整體系統(tǒng)結構，充分發(fā)揮整體知識結構的功能，逐步培養(yǎng)學生的知識系統(tǒng)化能力。在教學內(nèi)容的取舍與編排方面必須有整體意識和全局觀念，在設計各章的知識網(wǎng)時應干支分明，層層深入，使學生接受的是較完整、較豐富的信息，有利于培養(yǎng)獨立思考能力。如在基礎化學教材中，四大化學平衡理論和四大滴定分析法是基礎化學重要的教學內(nèi)容，此部分教學內(nèi)容多而分散，但聯(lián)系緊密、重疊多，如何實現(xiàn)四大化學平衡和四大滴定分析法的融合與銜接一直是基礎化學教學難點。近年來，我們在教學過程中，通過“化學平衡與滴定分析法”教學模塊來整合這兩部分教學內(nèi)容，形成一條將化學平衡與滴定分析法相融合與銜接的知識鏈條。該模塊在教學中，分別介紹溶液中化學平衡的定義、性質和特點，將四大滴定分析方法分別穿插在每個化學平衡中，把滴定分析方法作為四大平衡理論的引申部分和應用過程講解，從而達到教學內(nèi)容簡練、完整，思路清晰、明確，重點突出。基于此，我們在制定基礎化學教學計劃時，將基礎化學主要內(nèi)容進行整合、歸納為基礎化學基本知識和理論、原子結構與分子結構、化學平衡與滴定分析、元素化學等四個教學模塊，構建模塊化基礎化學教學體系。

2.3 搭建教學內(nèi)容聯(lián)系網(wǎng)絡

教學內(nèi)容系統(tǒng)知識網(wǎng)的構建必須考慮便于學生自學，注意詳略得當，深淺適宜，由淺入深，深入淺出。因此，在知識點的重組時要認真考察、精心選擇、統(tǒng)籌安排，處理好課程結構中各章節(jié)之間的相互關系，使教材內(nèi)容呈現(xiàn)縱橫聯(lián)系，知識不至于重復、脫節(jié)或產(chǎn)生大的跳躍。如元素化合物是基礎化學教學不可或缺的內(nèi)容，但由于元素化合物涉及內(nèi)容多，知識點分散、聯(lián)系不緊密，再加上課時少，導致目前基礎化學教學普遍存在重視化學理論教學，弱化元素化學教學現(xiàn)象，這嚴重影響基礎化學教學質量的提高。因此，如何在教學中提煉元素化合物性質規(guī)律性，增加教學內(nèi)容與化學理論教學的融合與銜接一直是元素化合物教學難點。近年來，我們在元素化合物教學中，通過以元素周期律提煉共性和化學基本理論解釋個性相結合原則來優(yōu)化元素化合物教學內(nèi)容，形成一條與化學理論教學相融合與銜接“元素化學”教學模塊。幾年教學實踐表明，此種教學模式不僅克服基礎化學中弱化元素化學教學現(xiàn)象，同時也通過元素化學教學進一步加深對化學基本理論的理解，從根本上提升了基礎化學教學質量。如對元素化學教學內(nèi)容按其價電子結構歸結為4個大區(qū)，讓學生了解每分區(qū)元素在周期表中的位置、全貌和通性，強調(diào)元素和化合物在周期表中的規(guī)律性知識，例如，含氧酸的氧化還原性，鹽類的熱分解，無機化合物的水解性，離子晶體鹽類的溶解性等。其次，注重與化學基本理論知識點融合，利用基礎化學理論知識去理解、解釋元素及其化合物的性質與結構，注重化學原理對元素化學的指導和應用，使兩者有機結合。例如，利用分子結構基本理論解釋同一族N2和P4以及CO2和SiO2性質差別，不僅有利于理解元素性質差異個性，也反過來更加有利于理解了分子價鍵理論。

3 改進教學方法，提高教學質量

教學過程是教師和學生的雙向互動活動，學生在教師的指導下，不斷獲取知識信息，并將知識轉化為能力。在以學生為主體和教師為主導的現(xiàn)代教學模式中，教師不僅要傳授知識，提高學生的學習技能，更要積極開發(fā)學生的智能，促進學生學習能力和應用技能協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，教師為主導作用體現(xiàn)在教師應圍繞教學內(nèi)容，針對教學目標，采用靈活教學方法或手段，引導學生積極主動地思考問題，激發(fā)學生的學習興趣。近年來，我們在基礎化學教學過程中，依據(jù)“厚基礎、寬口徑、重應用”的教學原則，探索通過靈活多樣的教學方法或手段，不斷提升教學質量。

3.1 重視基本概念教學

基礎化學課程教學主要目標是使學生掌握化學方面的基礎理論知識，獲得基本分析手段的訓練，使學生具有運用基本理論知識和技能解決實際問題的初步能力，為學生學好后繼課程打下基礎，因此在教學中因重視基礎化學基本概念、基本理論、基本原理的教學，體現(xiàn)“厚基礎、寬口徑、重應用”的教學原則。近年來，在探索構建模塊化教學內(nèi)容體系實踐過程中，將基礎化學中氣體和溶液、化學化學熱力學初步、化學平衡與化學反應速度、定量分析化學概述、誤差和數(shù)據(jù)處理等教學內(nèi)容模塊化，組建“基礎化學基本知識和理論”教學模塊，該模塊的教學內(nèi)容主要強調(diào)化學基礎知識教學，使學生掌握必要化學基礎理論知識。另外原子結構與分子結構、化學平衡與滴定分析、元素化學等教學模塊中也十分注意基本概念的教學。如條件電極電勢是氧化還原滴定法教學的難點之一，許多無機及分析化學教材中的條件電極電勢概念容易與標準電極電位概念相混淆，學生難以理解條件電極電勢的意義。因此在教學中從能斯特方程、平衡濃度和總濃度、電極反應的副反應等因素詳細介紹引入條件電極電勢及意義，強調(diào)兩者的區(qū)別。

3.2 突出教學重點

基礎化學教學內(nèi)容繁而雜，內(nèi)容抽象，理論性強，教學應突出重點，對核心教學內(nèi)容要多強調(diào)、多解釋，并作好歸納總結，幫助學生記憶、理解。如“化學平衡與滴定分析”教學模塊中，教學重點是抓住化學平衡基本原理，此部分知識點如化學平衡的定義、化學平衡常數(shù)、影響平衡的因素、化學平衡計算是化學平衡的共性知識，對學習后面四大化學平衡較強的指導作用。又如元素化學部分的教學內(nèi)容，元素的通性是核心，應重點講述元素的通性，學生理解了元素的通性以后，完全可以通過自學掌握好元素的個性。因此，教師要認真鉆研教材，對教學內(nèi)容進行凝練，上課時突出重點，避免不分難易滿堂灌，才能在有效的時間里取得良好的教學效果。

3.3 創(chuàng)建網(wǎng)絡教學平臺

近年來，筆者在安徽省教育廳質量工程項目支持下，創(chuàng)建了基礎化學精品課程網(wǎng)絡教學平臺，擴充了功能模塊，豐富了教學資源網(wǎng)絡。教師把本課程相關的電子課件、電子教案、典型例題分析、課后習題答案、自測題及答案、參考文獻等教學資源放在網(wǎng)絡教學平臺中，供學生登陸查閱。同時，在教學平臺上可以設置在線答疑等欄目，學生將學習中的疑問發(fā)在上面，教師查閱后，有針對性地進行輔導。教師也可以匯總學生在學習中遇到的共性問題，在課堂上集中講授。總之，網(wǎng)絡的靈活性和資源的豐富性，克服了傳統(tǒng)教學受到課堂、課時限制的問題，使教學內(nèi)容在時間和空間上得到延伸，這樣不但可以及時解決學生學習中的問題，而且可以使學生的學習積極性和興趣得到極大提高。此外，還實現(xiàn)了優(yōu)質教學資源的網(wǎng)絡共享。

4 結論

基礎化學在教學過程中，應結合各專業(yè)的特點，選擇合理的教學內(nèi)容，做好知識的歸納總結，滲透科研前沿成果，提高學生綜合應用能力，探索行之有效的教學方法與手段，激發(fā)學生的學習興趣，充分利用網(wǎng)絡資源，拓展教學途徑，提高教學質量。

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