近化學(xué)專業(yè)無機及分析化學(xué)課程教學(xué)改革探索與實踐

黃良仙 劉 俠 劉 冰

陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 陜西西安 710021

實驗教學(xué)與課程建設(shè)

近化學(xué)專業(yè)無機及分析化學(xué)課程教學(xué)改革探索與實踐

黃良仙 劉 俠 劉 冰

陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 陜西西安 710021

針對近化學(xué)專業(yè)無機及分析化學(xué)課程教學(xué)中遇到的問題，如大學(xué)新生學(xué)習(xí)方法從督學(xué)到自學(xué)角色難轉(zhuǎn)變、課程教學(xué)內(nèi)容多學(xué)時少間矛盾突出、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、實驗操作隨心所欲以及實驗動手能力欠缺等問題，作者結(jié)合多年實踐教學(xué)經(jīng)驗，提出了引導(dǎo)學(xué)生盡快轉(zhuǎn)變角色、將傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代多媒體相結(jié)合、樹立以學(xué)生為本的教育理念、用類比法化難點為興趣、加強學(xué)生實驗動手和實驗技能訓(xùn)練等相應(yīng)的改革措施和辦法，并進(jìn)行了初步的實踐探索，取得了良好的效果。

無機及分析化學(xué)；近化學(xué)專業(yè)；教學(xué)改革

無機及分析化學(xué)是我校近化學(xué)專業(yè)如化工、應(yīng)化、高材、造紙、皮革、制藥、制劑、生工、食品、環(huán)境、材料、材物、材化等專業(yè)本科大一新生必開的重要公共基礎(chǔ)化學(xué)課之一。隨著國家推行素質(zhì)教育以及高?！百|(zhì)量工程”的實施，要實現(xiàn)從注重知識傳授向更加重視學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。為此，如何教好這門課，如何培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神？我們做了一些探索和實踐。

1 教學(xué)中存在的主要問題

1.1 學(xué)生學(xué)習(xí)方法從督學(xué)到自學(xué)角色難轉(zhuǎn)變

大一新生剛進(jìn)入大學(xué)，他們中學(xué)時因要面對高考不得不學(xué)的壓力以及對教師“督學(xué)”、家長“逼學(xué)”、自己課前不做預(yù)習(xí)、課下拼命做題學(xué)習(xí)方法早已習(xí)慣。進(jìn)入大學(xué)，因失去了這些外力而感到自由，放松對自己的要求，再加上該課程課時有限，內(nèi)容多而雜，要求課外自己閱讀的時間多。學(xué)生還不適應(yīng)大學(xué)這種學(xué)習(xí)方法，遇到點挫折便感到困惑迷茫不知所措，因此從督學(xué)到自學(xué)角色難轉(zhuǎn)變。

1.2 課程教學(xué)內(nèi)容多學(xué)時少間矛盾突出

無機及分析化學(xué)是無機化學(xué)和分析化學(xué)兩門課合并而來，合并后其教學(xué)內(nèi)容多、知識點分散以及學(xué)時數(shù)少間的矛盾很突出。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

因教學(xué)內(nèi)容多學(xué)時數(shù)又少，為能在有限的時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，教師每次上課講授的內(nèi)容都較多；再加上教材公式多，概念和理論多且抽象，使學(xué)生在學(xué)的過程中感到頭緒繁多，不知重點，學(xué)得很苦，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣逐漸削弱。

1.4 實驗基本技能差且操作隨心所欲

化學(xué)是一門應(yīng)用性很強的實驗科學(xué)，儀器的使用、實驗數(shù)據(jù)的獲得都需要動手實踐，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和規(guī)范的操作，但在實驗中發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生不敢動手、不愿動手、常當(dāng)看客；學(xué)生實驗預(yù)習(xí)不夠認(rèn)真，多數(shù)學(xué)生對實驗原理和實驗步驟沒有真正地理解消化和吸收；部分學(xué)生缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，操作不規(guī)范，實驗隨心所欲，如滴管取藥后亂插亂放，試劑瓶瓶塞亂放亂蓋，超量取藥用不完的亂倒亂扔，滴定管操作漏液不管，移液管取液隨意操作，實驗現(xiàn)象記錄不詳，實驗數(shù)據(jù)記錄隨意等。

1.5 學(xué)生學(xué)習(xí)能力評定缺乏科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)

考試制度是重要的環(huán)節(jié)，承載著人才選拔、人才激勵與淘汰功能。［1］我校前些年該課程理論課和實驗課的考核沒有分開，成績評定采用期末考試占60%、平時占40%，后者包括作業(yè)、實驗等內(nèi)容。因?qū)嶒灡壤鄬^少，再加上實驗成績又以實驗報告為依據(jù)，給學(xué)生造成假象，認(rèn)為理論重要，實驗不重要，因此學(xué)生對實驗重視程度不夠，常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)高但動手能力創(chuàng)新能力差的現(xiàn)象。近幾年，將理論課和實驗課分開考核，學(xué)分獨立計算，實驗成績評定參考實驗報告、基本操作規(guī)范性、提問等，學(xué)生對實驗重視度有所提高，但創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力改善不大。

2 解決教學(xué)中存在問題的有效措施

2.1 引導(dǎo)學(xué)生盡快轉(zhuǎn)變角色

我們利用上課前5～7分鐘進(jìn)行課堂提問，讓學(xué)生總結(jié)上次課講授的重要知識點，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生做好課后復(fù)習(xí)和總結(jié)，也向?qū)W生推薦優(yōu)秀參考書、國家級精品課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，筆者還建立了QQ群，將教學(xué)中使用的課件、復(fù)習(xí)資料等文件上傳與學(xué)生共享，引導(dǎo)學(xué)生利用這些資料進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和自學(xué)，并通過QQ和微信等形式增加與學(xué)生課下交流，及時回答學(xué)生疑難問題，使其成為課堂教學(xué)的延續(xù)。課堂內(nèi)外并重，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高其自學(xué)能力和自覺學(xué)習(xí)的意識。

2.2 將傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代多媒體相結(jié)合

授課中合理正確有效的運用多媒體，使傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體有機結(jié)合，揚長避短。如對一些例題分析過程、一些重要公式的來由，采用傳統(tǒng)板書進(jìn)行推理、解釋和總結(jié)，讓學(xué)生對公式和問題的求解有更清晰的認(rèn)識和理解。對原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)等抽象難理解難掌握內(nèi)容，易引起學(xué)生抵觸和厭倦，可借用多媒體，用立體模型和三維動畫直觀地展現(xiàn)一件乏味、抽象的復(fù)雜事件，全方位調(diào)動學(xué)生感官感受信息，從而有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解能力，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生輕松愉快地學(xué)習(xí)。

2.3 講課要理論聯(lián)系實際

無機及分析化學(xué)理論知識多，學(xué)生體會不到該課程與其所學(xué)專業(yè)的聯(lián)系，認(rèn)識不到化學(xué)知識在近化學(xué)領(lǐng)域中的重要性，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不夠高。為此，我們采用問題式、案例式等教學(xué)法實施。如講酸堿（或配位）滴定法時，聯(lián)系我們每天離不開的糧食和蔬菜，其豐收離不了肥料，那么氮肥、復(fù)合肥以及奶粉、蛋白質(zhì)等中氮含量如何測？磷肥中磷含量怎樣測？造紙業(yè)堿法紙漿使用的堿液中NaOH，Na2CO3含量怎樣測？都可用酸堿滴定法。我們身邊的玻璃、水泥、瓷磚、陶瓷等材料生產(chǎn)所用原料硅酸鹽中Al3+，Ca2+，Mg2+，F(xiàn)e3+等含量如何測？可用配位滴定。再如在凝固點降低、滲透壓等教學(xué)中，提出系列生活中的實際問題，如冬天下雪后路面結(jié)冰，交管部門常會在路上撒鹽，幫助學(xué)生理解是因溶液凝固點降低能使冰融化來防滑、防交通事故。再如海洋中魚兒為什么不能生活在淡水中？為什么輸液要用葡萄糖或生理鹽水來配制藥水？吸引學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生理解滲透壓、反滲透等概念。這樣學(xué)以致用，使學(xué)生體會到化學(xué)無處不在，化學(xué)就在我們身邊，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

2.4 樹立以學(xué)生為本的教育理念

教學(xué)中，教師應(yīng)使自己由“演員”變“導(dǎo)演”成為組織者，使學(xué)生由“觀眾”變“演員”成為教學(xué)活動的積極參與者，課堂巧妙提出問題并啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生同步思考，讓學(xué)生置身于發(fā)現(xiàn)問題、尋找解決問題的方法、最終解決問題的情景之中。如在討論NH3分子的形成及其空間結(jié)構(gòu)時，為闡明NH3中N采取了sp3雜化軌道成鍵，可巧設(shè)以下問題。

（1）NH3分子是離子型化合物還是共價型分子？（學(xué)生答：共價型分子）。

（2）能用現(xiàn)代價鍵理論解釋其成鍵過程嗎？為什么？（能，因N原子2p軌道上有3個單電子，能提供3個單電子與3個H原子的1s軌道上的單電子配對）。

（3）若按這種方式成鍵，則其鍵角應(yīng)為多少？（應(yīng)為90°）。

（4）但NH3分子鍵角實測為107°18′，如何解釋？（不清楚），此時教師可向?qū)W生提示：嘗試用雜化軌道理論解釋。

（5）NH3分子為AB3型分子，能否是sp2雜化？（不是，因鍵角不符），也不會是sp雜化，那能否為sp3雜化？（有可能，但鍵角應(yīng)＜109°28′）。在此基礎(chǔ)上，和學(xué)生一起用雜化軌道理論解釋其成鍵過程及鍵角的變化，并通過與前述CH4（或CCl4）分子的成鍵過程進(jìn)行比較，引出不等性雜化的概念和特點，及其與等性雜化的不同點。這種導(dǎo)學(xué)結(jié)合、學(xué)生主動參與的互動式教學(xué)方式避免了抽象的理論說教，體現(xiàn)了理論解決實際問題的基本方法和理論運用的靈活性，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。

2.5 用類比法化難點為興趣

針對教學(xué)中的一些重點、疑點、難點應(yīng)講明講透。對容易混淆的基本概念，要讓學(xué)生掌握概念的內(nèi)涵，否則學(xué)生很易搞混，產(chǎn)生知識盲點。如 “反應(yīng)商Q”和“標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ”概念及表達(dá)式，學(xué)生常產(chǎn)生疑問：兩個公式是一樣的，有何區(qū)別？首先向?qū)W生解釋：二者公式是一樣的，但公式中產(chǎn)物和反應(yīng)物的濃度代表的含義不同。Q中使用的是任意時刻的濃度，而Kθ中是反應(yīng)達(dá)平衡時的濃度，Kθ是Q的一種特殊形式，只有當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時，Q=Kθ。另外，Kθ是一定溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時的值，只受溫度影響，而Q是根據(jù)任意時刻的濃度求出來的，是與選取的反應(yīng)“任意時刻”節(jié)點有關(guān)。然后，用100米賽跑打比方，Kθ就相當(dāng)于終點線瞬間的時間，而Q則相當(dāng)于起跑點和終點線間的任何時間。通過這樣的講解，學(xué)生能理解Q和Kθ的內(nèi)涵，也不容易混淆。諸如此類問題，課堂上用通俗的比方、化抽象為具體、化枯燥為生動、化難點為興趣，深入淺出，各個擊破，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.6 加強學(xué)生實驗動手和實驗技能訓(xùn)練

為培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識，實驗教學(xué)中我們采取的措施包括以下幾點。

（1）做好實驗預(yù)習(xí)并抽查檢驗預(yù)習(xí)效果，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)并對實驗內(nèi)容做到“胸有成竹”。

（2）對分析天平、容量瓶、移液管、滴定管的使用及滴定分析基本操作等內(nèi)容，通過觀看錄像、教師示范演示和學(xué)生操作練習(xí)相結(jié)合，做到“教、學(xué)、做”一體化，鼓勵學(xué)生勇敢動手，做到膽大心細(xì)，實驗操作規(guī)范化。

（3）要學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是地對待實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果，不搞弄虛作假，對不合理的結(jié)果做出原因分析。

（4）對學(xué)生開放實驗室。學(xué)生可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，自定實驗方案和程序，自主準(zhǔn)備所用儀器、試劑并完成實驗，教師只參與指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析解決問題的能力和創(chuàng)新意識。

（5）樹立綠色化學(xué)新理念。引導(dǎo)學(xué)生時刻注意節(jié)約藥品，能少用的一定要少用，能回收的一定要回收。實驗選擇上，盡量以“綠色、環(huán)保、無公害”為前提，大量刪減有毒有害的實驗。例如我們將鑒定Br-，I-時使用的氯水改為雙氧水，既可省去制氯氣的煩瑣操作，又避免氯氣、氯水對環(huán)境及健康造成的不良影響。［2］踐行綠色化學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生綠色意識，提高科學(xué)素質(zhì)。

2.7 學(xué)生成績評定注重過程性考核

為培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新素質(zhì)。目前，我們在強化實驗課教學(xué)，加強化學(xué)實驗基本操作訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，更加注重過程性考核。對實驗課評價，采用實驗預(yù)習(xí)報告、回答問題、實驗操作規(guī)范性、實驗報告書寫及數(shù)據(jù)處理正確性、實驗態(tài)度、實驗時的衛(wèi)生情況等綜合起來考慮，克服了實驗做和不做一個樣，只要實驗報告寫好就可得高分的弊端，調(diào)動了學(xué)生實驗的積極性。而理論課成績則由課后作業(yè)、課堂練習(xí)、階段小測驗和期末考試構(gòu)成，即使是比重較大的期末考試也從不向?qū)W生劃定課程考試重點。確保了理論課和實驗課的順利完成，收到良好的教學(xué)效果，深受學(xué)生歡迎。

3 結(jié)束語

教學(xué)改革是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，沒有固定的模式可循，應(yīng)堅持不懈地探索和實踐、不斷地總結(jié)和完善。為促進(jìn)教育教學(xué)改革，教學(xué)中應(yīng)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，靈活運用多種教學(xué)方法和手段，要善于引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生學(xué)會提出問題、收集資料信息、勤于思考，要理論聯(lián)系實際，強化學(xué)生實驗動手能力，改革考核評定方式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

［1］宋繼梅，楊捷，吳振玉.無機及分析化學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)的改革與探索［J］.實驗室研究與探索，2011，30（1）：107-109.

［2］黃良仙，顧玲，李俊國.實現(xiàn)無機及分析化學(xué)實驗綠色化的探索與實踐［J］.化學(xué)試劑，2010，32（2）：186-188.

Teaching Reform Exploration and the Practice of Inorganic and Analytical Chemistry Course in
Nearly Chemistry

Huang Liangxian， Liu Xia， Liu Bing
Chemistry and Chemical Engineering College， Shaan Xi University of Science and Technology， Xi'an， 710021， China

Some problems were encountered in teaching nearly chemistry “inorganic and analytical chemistry”. University freshmen have difficult in changing the learning methods from the superintendent to self-study. Their learning interest is not high. Also， they do the experiment arbitrarily and obviously lack the practical experimental ability. Teachers are facing the confict between more teaching contents with less teaching hours. Combined with author‘s the teaching experience， some reforming measures and methods are put forward， such as guiding the students to change roles， combining traditional teaching with modern multimedia， establishing a student-centered educational philosophy， changing difficulties to students' interest by analogy， strengthening students' experimental skill etc. After conducting a preliminary exploration of the practice， those measures and methods have achieved good results.

inorganic and analytical chemistry； nearly chemistry； teaching reform

2015-03-07

黃良仙，碩士，教授。劉俠，本科，高級工程師。