近化学专业无机及分析化学课程教学改革探索与实践

黄良仙 刘 侠 刘 冰

陕西科技大学化学与化工学院 陕西西安 710021

实验教学与课程建设

近化学专业无机及分析化学课程教学改革探索与实践

黄良仙 刘 侠 刘 冰

陕西科技大学化学与化工学院 陕西西安 710021

针对近化学专业无机及分析化学课程教学中遇到的问题，如大学新生学习方法从督学到自学角色难转变、课程教学内容多学时少间矛盾突出、学生学习兴趣不高、实验操作随心所欲以及实验动手能力欠缺等问题，作者结合多年实践教学经验，提出了引导学生尽快转变角色、将传统教学与现代多媒体相结合、树立以学生为本的教育理念、用类比法化难点为兴趣、加强学生实验动手和实验技能训练等相应的改革措施和办法，并进行了初步的实践探索，取得了良好的效果。

无机及分析化学；近化学专业；教学改革

无机及分析化学是我校近化学专业如化工、应化、高材、造纸、皮革、制药、制剂、生工、食品、环境、材料、材物、材化等专业本科大一新生必开的重要公共基础化学课之一。随着国家推行素质教育以及高校“质量工程”的实施，要实现从注重知识传授向更加重视学生能力和素质培养的转变，着力培养学生创新精神和创新能力。为此，如何教好这门课，如何培养学生自主学习能力和创新精神？我们做了一些探索和实践。

1 教学中存在的主要问题

1.1 学生学习方法从督学到自学角色难转变

大一新生刚进入大学，他们中学时因要面对高考不得不学的压力以及对教师“督学”、家长“逼学”、自己课前不做预习、课下拼命做题学习方法早已习惯。进入大学，因失去了这些外力而感到自由，放松对自己的要求，再加上该课程课时有限，内容多而杂，要求课外自己阅读的时间多。学生还不适应大学这种学习方法，遇到点挫折便感到困惑迷茫不知所措，因此从督学到自学角色难转变。

1.2 课程教学内容多学时少间矛盾突出

无机及分析化学是无机化学和分析化学两门课合并而来，合并后其教学内容多、知识点分散以及学时数少间的矛盾很突出。

1.3 学生学习兴趣不高

因教学内容多学时数又少，为能在有限的时间内完成教学任务，教师每次上课讲授的内容都较多；再加上教材公式多，概念和理论多且抽象，使学生在学的过程中感到头绪繁多，不知重点，学得很苦，导致学生的学习兴趣逐渐削弱。

1.4 实验基本技能差且操作随心所欲

化学是一门应用性很强的实验科学，仪器的使用、实验数据的获得都需要动手实践，需要严谨的科学态度和规范的操作，但在实验中发现，许多学生不敢动手、不愿动手、常当看客；学生实验预习不够认真，多数学生对实验原理和实验步骤没有真正地理解消化和吸收；部分学生缺乏科学严谨的学习态度，操作不规范，实验随心所欲，如滴管取药后乱插乱放，试剂瓶瓶塞乱放乱盖，超量取药用不完的乱倒乱扔，滴定管操作漏液不管，移液管取液随意操作，实验现象记录不详，实验数据记录随意等。

1.5 学生学习能力评定缺乏科学合理的标准

考试制度是重要的环节，承载着人才选拔、人才激励与淘汰功能。［1］我校前些年该课程理论课和实验课的考核没有分开，成绩评定采用期末考试占60%、平时占40%，后者包括作业、实验等内容。因实验比例相对较少，再加上实验成绩又以实验报告为依据，给学生造成假象，认为理论重要，实验不重要，因此学生对实验重视程度不够，常出现分数高但动手能力创新能力差的现象。近几年，将理论课和实验课分开考核，学分独立计算，实验成绩评定参考实验报告、基本操作规范性、提问等，学生对实验重视度有所提高，但创新能力、分析和解决问题的能力改善不大。

2 解决教学中存在问题的有效措施

2.1 引导学生尽快转变角色

我们利用上课前5～7分钟进行课堂提问，让学生总结上次课讲授的重要知识点，引导和启发学生做好课后复习和总结，也向学生推荐优秀参考书、国家级精品课程学习网站，笔者还建立了QQ群，将教学中使用的课件、复习资料等文件上传与学生共享，引导学生利用这些资料进行课前预习、课后复习和自学，并通过QQ和微信等形式增加与学生课下交流，及时回答学生疑难问题，使其成为课堂教学的延续。课堂内外并重，促使学生自主学习，提高其自学能力和自觉学习的意识。

2.2 将传统教学与现代多媒体相结合

授课中合理正确有效的运用多媒体，使传统教学和多媒体有机结合，扬长避短。如对一些例题分析过程、一些重要公式的来由，采用传统板书进行推理、解释和总结，让学生对公式和问题的求解有更清晰的认识和理解。对原子结构、分子结构等抽象难理解难掌握内容，易引起学生抵触和厌倦，可借用多媒体，用立体模型和三维动画直观地展现一件乏味、抽象的复杂事件，全方位调动学生感官感受信息，从而有效地促进学生的学习和理解能力，极大地激发学生学习兴趣，引导学生轻松愉快地学习。

2.3 讲课要理论联系实际

无机及分析化学理论知识多，学生体会不到该课程与其所学专业的联系，认识不到化学知识在近化学领域中的重要性，导致学生学习热情不够高。为此，我们采用问题式、案例式等教学法实施。如讲酸碱（或配位）滴定法时，联系我们每天离不开的粮食和蔬菜，其丰收离不了肥料，那么氮肥、复合肥以及奶粉、蛋白质等中氮含量如何测？磷肥中磷含量怎样测？造纸业碱法纸浆使用的碱液中NaOH，Na2CO3含量怎样测？都可用酸碱滴定法。我们身边的玻璃、水泥、瓷砖、陶瓷等材料生产所用原料硅酸盐中Al3+，Ca2+，Mg2+，Fe3+等含量如何测？可用配位滴定。再如在凝固点降低、渗透压等教学中，提出系列生活中的实际问题，如冬天下雪后路面结冰，交管部门常会在路上撒盐，帮助学生理解是因溶液凝固点降低能使冰融化来防滑、防交通事故。再如海洋中鱼儿为什么不能生活在淡水中？为什么输液要用葡萄糖或生理盐水来配制药水？吸引学生思考，引导学生理解渗透压、反渗透等概念。这样学以致用，使学生体会到化学无处不在，化学就在我们身边，激发学生学习热情。

2.4 树立以学生为本的教育理念

教学中，教师应使自己由“演员”变“导演”成为组织者，使学生由“观众”变“演员”成为教学活动的积极参与者，课堂巧妙提出问题并启发诱导学生同步思考，让学生置身于发现问题、寻找解决问题的方法、最终解决问题的情景之中。如在讨论NH3分子的形成及其空间结构时，为阐明NH3中N采取了sp3杂化轨道成键，可巧设以下问题。

（1）NH3分子是离子型化合物还是共价型分子？（学生答：共价型分子）。

（2）能用现代价键理论解释其成键过程吗？为什么？（能，因N原子2p轨道上有3个单电子，能提供3个单电子与3个H原子的1s轨道上的单电子配对）。

（3）若按这种方式成键，则其键角应为多少？（应为90°）。

（4）但NH3分子键角实测为107°18′，如何解释？（不清楚），此时教师可向学生提示：尝试用杂化轨道理论解释。

（5）NH3分子为AB3型分子，能否是sp2杂化？（不是，因键角不符），也不会是sp杂化，那能否为sp3杂化？（有可能，但键角应＜109°28′）。在此基础上，和学生一起用杂化轨道理论解释其成键过程及键角的变化，并通过与前述CH4（或CCl4）分子的成键过程进行比较，引出不等性杂化的概念和特点，及其与等性杂化的不同点。这种导学结合、学生主动参与的互动式教学方式避免了抽象的理论说教，体现了理论解决实际问题的基本方法和理论运用的灵活性，培养了学生发现问题解决问题的能力。

2.5 用类比法化难点为兴趣

针对教学中的一些重点、疑点、难点应讲明讲透。对容易混淆的基本概念，要让学生掌握概念的内涵，否则学生很易搞混，产生知识盲点。如 “反应商Q”和“标准平衡常数Kθ”概念及表达式，学生常产生疑问：两个公式是一样的，有何区别？首先向学生解释：二者公式是一样的，但公式中产物和反应物的浓度代表的含义不同。Q中使用的是任意时刻的浓度，而Kθ中是反应达平衡时的浓度，Kθ是Q的一种特殊形式，只有当反应达平衡时，Q=Kθ。另外，Kθ是一定温度下反应达平衡时的值，只受温度影响，而Q是根据任意时刻的浓度求出来的，是与选取的反应“任意时刻”节点有关。然后，用100米赛跑打比方，Kθ就相当于终点线瞬间的时间，而Q则相当于起跑点和终点线间的任何时间。通过这样的讲解，学生能理解Q和Kθ的内涵，也不容易混淆。诸如此类问题，课堂上用通俗的比方、化抽象为具体、化枯燥为生动、化难点为兴趣，深入浅出，各个击破，提高教学质量。

2.6 加强学生实验动手和实验技能训练

为培养学生严谨求实的科学态度和创新意识，实验教学中我们采取的措施包括以下几点。

（1）做好实验预习并抽查检验预习效果，引导学生预习并对实验内容做到“胸有成竹”。

（2）对分析天平、容量瓶、移液管、滴定管的使用及滴定分析基本操作等内容，通过观看录像、教师示范演示和学生操作练习相结合，做到“教、学、做”一体化，鼓励学生勇敢动手，做到胆大心细，实验操作规范化。

（3）要学生科学严谨、实事求是地对待实验数据和实验结果，不搞弄虚作假，对不合理的结果做出原因分析。

（4）对学生开放实验室。学生可结合教学内容，自定实验方案和程序，自主准备所用仪器、试剂并完成实验，教师只参与指导，培养学生独立分析解决问题的能力和创新意识。

（5）树立绿色化学新理念。引导学生时刻注意节约药品，能少用的一定要少用，能回收的一定要回收。实验选择上，尽量以“绿色、环保、无公害”为前提，大量删减有毒有害的实验。例如我们将鉴定Br-，I-时使用的氯水改为双氧水，既可省去制氯气的烦琐操作，又避免氯气、氯水对环境及健康造成的不良影响。［2］践行绿色化学，培养学生绿色意识，提高科学素质。

2.7 学生成绩评定注重过程性考核

为培养学生动手能力、分析问题和解决问题的能力以及创新素质。目前，我们在强化实验课教学，加强化学实验基本操作训练的基础上，更加注重过程性考核。对实验课评价，采用实验预习报告、回答问题、实验操作规范性、实验报告书写及数据处理正确性、实验态度、实验时的卫生情况等综合起来考虑，克服了实验做和不做一个样，只要实验报告写好就可得高分的弊端，调动了学生实验的积极性。而理论课成绩则由课后作业、课堂练习、阶段小测验和期末考试构成，即使是比重较大的期末考试也从不向学生划定课程考试重点。确保了理论课和实验课的顺利完成，收到良好的教学效果，深受学生欢迎。

3 结束语

教学改革是一项复杂的系统工程，没有固定的模式可循，应坚持不懈地探索和实践、不断地总结和完善。为促进教育教学改革，教学中应根据不同的教学内容，灵活运用多种教学方法和手段，要善于引导和启发学生学会提出问题、收集资料信息、勤于思考，要理论联系实际，强化学生实验动手能力，改革考核评定方式，调动学生的学习热情和兴趣，提高教学效果，培养学生综合学习能力和创新能力。

［1］宋继梅，杨捷，吴振玉.无机及分析化学基础实验教学的改革与探索［J］.实验室研究与探索，2011，30（1）：107-109.

［2］黄良仙，顾玲，李俊国.实现无机及分析化学实验绿色化的探索与实践［J］.化学试剂，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

黄良仙，硕士，教授。刘侠，本科，高级工程师。