新工科理念下《無機及分析化學》教學研究

桂美芳,汪 新 ,黃勁松

(池州學院 化學與材料工程學院，安徽 池州 247000)

1 《無機及分析化學》課程的教學現(xiàn)狀

1.1 生源

近幾年，我院的生源發(fā)生了十分明顯的變化，以前是文理生兼收，現(xiàn)在變?yōu)橹徽惺绽砜粕囊郧暗谋究?、專科學生都有到現(xiàn)在的只招收本科生。此外，我院在近兩年又新增材料化學這一新的專業(yè)，不同的專業(yè)，學習要求也會改變。面對這一系列的變化，一方面教學內(nèi)容的難度需要適當提高，另一方面不同專業(yè)的教學內(nèi)容安排也要做出適度的調(diào)整，教學大綱也需要適當調(diào)整，務必做到因材施教。

1.2 不同專業(yè)課時安排與教學內(nèi)容有一定沖突

在我院，《無機及分析化學》課程只有材料化學專業(yè)和高分子材料與工程兩個專業(yè)開設，而這一門課對于兩個專業(yè)都是分為大一上下兩學期上完，但是對于這兩個專業(yè)而言，上學期的課程安排幾乎是在10月份才開始，以我所帶的17高分子材料與工程專業(yè)為例，上學期只有52課時，在這僅有的52個課時中，我們需要上完“氣體和溶液”、“化學熱力學初步”、“化學平衡和化學反應速率”、“解離平衡”、“氧化還原反應”“原子、分子結(jié)構(gòu)”、“配位化合物”和幾個主族元素性質(zhì)介紹等內(nèi)容，對教師，對學生，都是課時少，內(nèi)容多，任務重。在這樣的情況下，就需要我們對無機部分教學內(nèi)容進行精簡，強調(diào)出各章節(jié)的重難點內(nèi)容。

1.3 學生還停留在“填鴨式”教學階段

作為剛剛進入大一的新生，剛剛從高中課堂步入大學課堂，自己的學習方式還是停留在老師在課堂上教，學生在課后根據(jù)老師所教的進行學習的階段，即填鴨式教學階段，現(xiàn)在的他們根本沒辦法適應一節(jié)課涉及內(nèi)容多、教師教學速度快。一旦遇到難點或稍有不懂的知識點，加上老師上課節(jié)奏快，對學生而言，他們的問題積累就會越來越多，容易使他們產(chǎn)生畏難心理，對后面的學習過程喪失信心與興趣，最后使他們陷入不想學導致學不好的境地。

2 背景分析

2017年2月18日，綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會在復旦大學召開?！靶鹿た啤币辉~源于在復旦大學舉行的綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會達成了“'新工科'建設復旦共識”，隨后，教育部發(fā)布《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》，啟動“新工科研究與實踐”項目。這一概念的提出，立即引起社會上的廣泛關注。'新工科'應該做什么?我認為是科學、人文、工程的交叉融合，是培養(yǎng)復合型、綜合性人才，學生要具備整合能力、全球視野、領導能力、實踐能力，成為一個人文科學和工程領域的領袖人物。"中科院院士、復旦大學常務副校長包信和說。正是該理念提出，高分子材料與工程專業(yè)作為“舊工科”的代表專業(yè)之一，更應適應新形勢，積極響應我校應用型高校建設的要求，實現(xiàn)自身的突破與改革，下面我將以《無機及分析化學》這一門課程為例，提出“新工科理念下——《無機及分析化學》教學研究”這一教學研究方面的認知和想法。

《無機及分析化學》是材料化學、高分子材料與工程等專業(yè)必修的一門基礎課程，它涵蓋了無機化學和分析化學兩門課程的基本內(nèi)容，包括化學反應原理、化學分析[包含四大滴定(酸堿、沉淀、配位、氧化還原)]、化學平衡、儀器分析等幾個方面的內(nèi)容，是材料化學、高分子材料與工程專業(yè)學生后期學習物理化學、有機化學等專業(yè)課程的基礎。對實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標、提高學生綜合素質(zhì)，增強學生學習能力具有重要十分重要的影響[1-2]。

正常的教學模式一般是教師講授，學生聽講記筆記，課后布置作業(yè)，這樣的教學方式，學生參與率低，師生間互動情況少。導致學生學習興趣不高，學習依賴性強，致使學生的主體性地位未得到充分發(fā)揮，嚴重阻礙了學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性。由于傳統(tǒng)教學的這一不足，高校教學質(zhì)量越來越被關注，相關教育專家也逐步探索高效教學的有效途徑，并深入研究相關教學的開展,比如翻轉(zhuǎn)課堂、MOCC、對分課堂、互惠教學模式及PBL教學方法等[3-6]。這些教學研究方法的核心思想都是強調(diào)發(fā)揮學生的主體地位，提高學生課堂參與度，重視合作式學習、討論式交流，關注學生的自我評價結(jié)果，主動地學、獨立地學、系統(tǒng)地學。但是由于傳統(tǒng)教學方法的根深蒂固，加上對改革效果的擔憂，致使這些方法都收效甚微。因此，對《無機及分析化學》這一門課程的教學改革仍需我們繼續(xù)努力，不斷探索。

本人結(jié)合近幾年對《無機及分析化學》這門課程以及與《無機及分析化學》相關的基礎實驗課程的教授，總結(jié)了這些年在這些課程教學過程中的經(jīng)驗與教訓，仔細地思索了如何進一步探討研究這門課程的教授，并且思考了該門課程在“新工科”理念下如何去改進課堂教學內(nèi)容，從而能使《無機及分析化學》這門課程能夠更好地幫助學生去適應“新工科”要求，使他們具備更強的綜合性能力，為以后服務于生產(chǎn)生活奠定良好的基礎。

《無機及分析化學》這門課程作為很多專業(yè)的基礎必須課程，是學生了解化學和學習化學相關內(nèi)容的入門課程。它所涉及的知識點眾多，基礎性強，內(nèi)容廣泛， 這就大大增加了教師在有限課時內(nèi)完成相關的教學內(nèi)容的難度。 正是這樣的形勢，需要教師可以做到以下幾點：第一、精簡課本內(nèi)容，上課時深入淺出，突出每次課程內(nèi)容的重難點。第二，按照由“抽象”到“形象”、由“現(xiàn)象”到“本質(zhì)”、由“深入”到“淺顯”，由“感性”到“理性”的順序引導學生去學習，去探索，使得該門課程相關的知識點更加系統(tǒng)而全面、富有深度。具體的研究內(nèi)容如下：

3 為學生樹立好的開始，努力上好第一堂課

我們常說：“好的開始就是成功的一半”，在這里我們就可以嘗試如下方式：首先，我們應當介紹《無機及分析化學》這門課程的特點以及它在整個本科學習過程中所處的位置；第二，我們應當告知該門課程中教師是如何安排各章節(jié)課時的，讓學生心里有數(shù)。第三，從有名的國際期刊上，比如Science，Nature等選取與這門學科相關的前沿知識，準備好ppt，介紹給學生，從大一開始就在他們內(nèi)心埋下科研的種子，激發(fā)他們學習與科研的興趣。此外，還可在ppt上準備一些生活中與該門課程息息相關的實例，穿插到課堂內(nèi)容中，以提高學生學習這門課程的積極性，激發(fā)他們自主學習的興趣。比如：準備好生物電泳的相關圖片，告訴他們第一章中的凝膠還可以用來作為生物電泳實驗的材料，通過這種電泳就可以鑒定各種生物的DNA序列的排布，從而確定生物的品種，這就將我們的化學知識很好地運用到了生物學領域，更好地體現(xiàn)了“新工科”的理念。再比如，第八章的配位化合物，可以從最近的期刊中截取一些實驗圖片，告訴他們這種金屬與某些有機化合物的配位過程除了書上所提的正常應用外，還可以用來利用配位過程檢測某些重金屬離子，檢測某些特定的氨基酸等，讓他們強烈意識到現(xiàn)在的學科都不是獨立存在的，各學科體系間都是交叉融合的。

4 深刻理解“新工科”概念，將這一理念融會貫通到《無機及分析化學》課程的教學過程中

在《無機及分析化學》課程的學習中，比如在第五章氧化還原反應的學習中，除了書上所列的：計算原電池的電動勢、判斷氧化還原反應進行的方向等方面的應用外，我們還應根據(jù)近年利用電化學方法去實現(xiàn)：氨基酸，DNA鏈的檢測這些相關也給學生普及一下，做到理論與實踐相結(jié)合，緊密聯(lián)系生活實際，使我們的課程更貼切生活。再比如，學習課本的第二十章時，我會將班級分為兩個大組，第一組布置一篇小論文下去，讓他們著手準備：如何將實際生活中的樣品：化妝品，水果，大米等等實物轉(zhuǎn)變成我們測定所需要的樣品，即如何進行試樣的前處理。讓他們給出詳細的實驗方案，并做出自己的ppt進行匯報。第二組，讓他們?nèi)蕚鋰鴺朔ㄖ嘘P于分光光度法去檢測某些物質(zhì)：金屬離子，維生素C，蛋白質(zhì)含量等等的方法，讓他們在這些方案的基礎上，提出自己新的實驗方案，并做ppt匯報自己實驗方案的可行性，優(yōu)缺點如何。最后再在利用基礎實驗課程，讓兩組實際開展下自己的實驗內(nèi)容：預處理所測實樣，再利用自己的實驗方案檢測某些物質(zhì)。實驗結(jié)束后，讓他們總結(jié)自己實驗方案的好壞。這樣可以充分調(diào)動學生學習的積極性，也為他們后期步入社會打下了良好基礎。再比如，做到讓學生從這門課程中學習到除基本理論外的與生活密切相關的化學知識，使他們學以致用，積極響應我們學校應用型高校的要求，努力向“新工科”這一理念靠攏。做到這一點，可以嘗試如下操作：比如給學生一個命題：檢測秋浦河下游水質(zhì)如何，其中的常見金屬離子是否有，含量如何。通過學習這門課程后，對于這樣一個命題他們就知道如何取水樣，水樣如何預處理，該水樣的化學耗氧量(COD)該如何測，COD數(shù)值多少，其中的某種金屬離子(例如鐵含量)該如何測，如何避免其他金屬離子以及其他物質(zhì)對該檢測的干擾。而其中COD含量的檢測以及實際樣品中鐵含量的檢測，我們都對應開設了基礎實驗課程，這樣就很好地將理論與實踐結(jié)合起來，大大地加強學生分析問題、解決問題的能力，更有利于培養(yǎng)綜合性人才，凸顯出了“新工科”的理念。

5 利用互聯(lián)網(wǎng)加強師生互動，激發(fā)學生學習的主動性

如今，微信、QQ使用頻率非常高，學生幾乎都是使用這些手段進行溝通與交流。作為教師，更是可以利用這些互聯(lián)網(wǎng)手段加強師生間聯(lián)系，更好地了解學生的生活與學習近況，更好地了解學生所需，這樣可以根據(jù)每個學生基礎的不同，適當?shù)恼n前布置可以很好的銜接高中與大學這門課程內(nèi)容的學習。從而促進他們的學習過程。此外，利用我們學校的網(wǎng)絡教學平臺這一資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡化教學。在此平臺上實現(xiàn)課程作業(yè)的布置與批改，答疑討論等操作，實現(xiàn)課后更好輔導學生，避免時間與地域的限制，加強教師與學生間的互動，充分地調(diào)動了學生們學習《無機及分析化學》這門課程的興趣與主動性。這樣積極鼓勵了學生提出自己的想法，方案，作為老師也可以從他們的思路中獲得啟迪，實現(xiàn)了教學相長，教研相長。

6 小結(jié)

《無機及分析化學》是一門涵蓋無機化學和分析化學的一門基礎課程，為響應“新工科”這一理念，提出以上的教學研究方案，可能可以做到積極響應“新工科”理念，增強該門課程與時代的接軌；大大跟進了池州學院所提“應用型高?！钡慕ㄔO理念，做到理論與實際生活想結(jié)合，大大的提高了學生的學習興趣；充分利用網(wǎng)絡平臺，利用微信、QQ、學校構(gòu)建的網(wǎng)絡教學平臺，豐富課后學習的內(nèi)容，從而積極調(diào)動了學生的學習興趣。