《无机及分析化学》课程综合改革探讨
徐会君1，苗志超1，艾兵1，张天1，董丽丽1，杜庆洋2
（山东理工大学 1. 化学化工学院；2.材料科学与工程学院，山东 淄博 255049）
摘要：《无机及分析化学》是为理工科专业本科生开设的一门重要的专业基础课程。本文阐述了课程现状和存在的问题，从课程内容优化、授课方式、实验项目设置、考核方式等方面提出了改革思路，从而构建以学生为中心，能够激发学生自主学习兴趣的多种教学方法融合的授课模式，注重学生学习过程和综合能力评价的考核方式，改善无机及分析化学教学效果，提高学生的实践动手能力和创新能力。
关键词：本科生；专业基础课；学生中心；创新能力
[中图分类号] G642.0 [文献标识码]A [文章编号]
Discussion on comprehensive reform of
inorganic and analytical chemistry course
XU
Huijun1, MIAO Zhi-chao1, AI Bing1, ZHANG Tian1,
DONG Lili1, DU Qingyang2
(1. School of
Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University of Technology, Zibo255049,
China; 2.School of Materials Science and Engineering, Shandong University of
Technology, Zibo255049, China)
Abstract: The inorganic and analytical
chemistry is an important basic course for undergraduates majoring in science
and engineering. The paper expounds the current situation and existing problems
of the curriculum, and puts forward the reform ideas from the aspects of
curriculum content, teaching mode, experiment items and assessment methods. In
this way, a student-centered teaching mode with a variety of teaching methods
was constructed to stimulate students’ interest in independent learning and the
assessment methods assessing students’ learning process and the comprehensive
ability was drawn up. The aim is to improve the teaching effect of inorganic
and analytical chemistry and to enhance student’ practical ability and
innovation ability.
Key
words: undergraduates;
major basic
course; student-centered; innovation ability
《无机及分析化学》是理工科专业的一门专业基础课程，材料、生物、制药、食品、环境、矿物、资源循环等学科专业都开设这门课。通过学习该课程，使学生掌握扎实的化学知识和实验操作技能，具备科学的思维方式，训练学生解决实际问题的能力，并为后续专业课程学习提供必要支撑[1]。但在新工科背景下，该课程也存在课程内容、教学模式、实验项目和考试方式不够合理的问题。本文探讨《无机及分析化学》课程综合改革，建设和完善能够实现工科专业培养目标的《无机及分析化学》课程内容与实验体系，构建以学生为主体，能够激发学生自主学习兴趣的多种教学方法融合的课堂授课模式和注重学生学习过程和综合能力评价的考核方式，改善《无机及分析化学》教学质量。
1. 课程现状
目前，山东理工大学生物工程 、生物科学、制药工程、食品工程 、环境工程、矿物加工、资源循环等专业都开设《无机及分析化学》这门课程。课程理论讲授内容包括前言、溶液性质、化学热力学、化学反应动力学、四大化学平衡、滴定分析法、氧化还原滴定法、配位滴定法、重量分析法、原子和分子结构理论、及配合物理论、非金属元素、金属元素和过渡元素。化学分析部分包括实验部分为8个实验项目，分别是s区元素及化合物性质、p区元素及化合物性质、d区元素及化合物性质、ds区元素及化合物性质、分析天平称量练习、滴定分析基本操作练习、有机酸摩尔质量的测定、自来水总硬度的测定。考核方式为闭卷考试，其中卷面成绩占70%，实验成绩和平时成绩占30%。授课方式为教师主讲的多媒体教学。
2. 存在问题分析
2.1课时与教学内容的矛盾
《无机及分析化学》理论课总共有64学时，根据教学计划，大一新生一入学就开设这门课程。在短时间内讲授上述如此之多的理论、原理、方法，加上该课程公式、反应方程式较多，需要记忆、理解的内容较多，需要学生投入大量的精力和时间学习该课程，但教学计划给予的课时相对较少。要求学生在相对较短的时间内掌握大量的知识，难度较大[2]。
2.2 学生学习兴趣不浓
教师为了完成教学任务，要求学生课前预习，每次上课的内容多、布置的作业多。加之其他课程的学习压力、课外活动的增多和由高中转到大学的不适应，使学生在学习的过程中压力倍增，学习兴趣会慢慢下降[3]。
2.3 授课方式不能激发学生学习的主动性
课程授课方式以教师为中心，辅助多媒体教学，虽然能完成教学目标，但是从学生的角度来说是完全被动的，主动学习的动力不足，致使长期学习、深入学习的习惯不能形成，影响了学习效果[4]。
2.4 实验项目陈旧
学生在中学阶段已经学过元素性质，这部分内容已不再讲授，相关元素的性质验证实验高中阶段已经开展，所以目前开设的s区、p区、d区和ds区元素及化合物性质这4个无机定性实验与现在学生学习程度不符。
2.6考核方式未体现学生学习过程的考察
目前的成绩评定方式为成绩评定采用期末卷面成绩占70%、实验成绩20%和平时成绩占10%。以卷面成绩为主，未涉及学生学习过程监控，不能体现学生的综合能力。
3.课程综合改革措施
3.1课程内容优化设计
按照教学目标的要求，经过对学生化学基础知识和能力的调研和深入讨论，优化整合《无机及分析化学》授课内容，将原来的知识模块化学热力学与动力学、原子结构与分子结构、定量分析化学概论与分析数据处理、四大化学平衡及相应滴定分析、光度分析法 、分离方法和试样的前处理调整为化学热动基础理论、原子、分子结构基础、化学平衡理论及滴定分析方法。
为实现高中化学和大学化学知识的有效衔接，讲授时避开复杂难懂的与数学相关的公式演算和计算，先从基本的化学概念入手，辅助一些具体的应用实例和生活常识，使学生逐渐形成化学思维，然后再慢慢加大教学难度。教学内容以化学热力学基础、物质结构、四大平衡为重点，适当简化四大滴分析法，在实验教学中加强应用与理论的联系，使学生加深对滴定相关理论的理解。为了与后续《有机化学》等课程衔接，要适当介绍分子结构与化学价键相关知识点。精炼第二章的化学动力学内容，第六章氧化还原反应有关基础知识。四大滴定分析法以酸碱滴定分析法为基础，重点讲解酸碱滴定的相关原理及应用。氧化还原滴定法、配位滴定法和沉淀滴定法可采取学生课下自学，教师重点答疑的方式。
3.2课堂教学模式改革
改变以教师为中心、以课堂讲授为主的传统的教学模式，探索学生积极主动参与的，能够激发学生求知欲，转变学习态度，养成主动学习、深入思考学习习惯的多元教学方法。
充分利用线上教学资源，积极调动学生假期和课余时间的学习积极性，让学生通过共享教学资源在假期就提前预习学习内容，课后及时复习；通过线上小测试督促学生学习；利用网络平台答疑，及时解决学生学习存在的各种问题。倡导在学习过程中引人“思维导图法”，学生可以自主梳理学习内容，提高学生的学习主动性和学习效果。通过学生自己总结思维导图，激发了学生的创造性和求知欲，改变了课下被动做作业的局面，学生的学习主动性得到发挥，使学生能够自主完成对章节或模块学习的梳理，弄懂了章节之间的关系，掌握知识点之间的联系，提高了学习的整体性和系统性。
针对授课的内容特点，采用不同的教学方法。对于教材中单纯文字叙述的内容或概念，采用线上教学模式。在假期前要精心设计好自学内容和检查方式，要求学生在假期自学，教师要分阶段了解学生自学情况，学习效果，定期安排线上答疑，并将学习效果计入期末考核成绩。知识或原理类似的部分，只选择代表性的内容进行讲授，详细讲解第一个内容，然后指出后面一系内容的类似之处，使比较复杂的知识变得条理清晰，学生学起来轻松，也增加了学生的归纳和总结能力，提高运用所学知识解决实际问题的能力。
3.3实验教学项目更新
根据调研和分析，针对专业特点，精选和编排实验内容。将4个元素性质验证实验替换成气体常数的测定、醋酸电离常数的测定-pH法、氧化还原反应与氧化还原平衡、磺基水扬酸合铁(III)配合物的组成及其稳定常数的测定。最大化地利用有限的实验学时达到最好的教学效果，培养学生化学概念和思维，以及严谨的科学态度和基本操作能力。
3.4考核方式改革
考核方式改变为体现过程考核的方式，包括期末考试成绩、学习过程考核成绩和实验成绩。其中期末考试注重考核课程的基础知识和基本概念，学习过程考核包括考勤、平时作业、课堂表现、线上测验和以总结或论文形式体现学生综合能力的成绩。综合能力的考核，需要学期初就提前布置，学生根据自己兴趣自选课题，内容可以是对某一知识点或理论的探讨，具体方法的应用设计与改进，也可以是对全部课程内容的总结或学科发展趋势预测等内容。为了强化学生基本实验技能，在学生完成实验项目的过程中同时考察学生使用实验仪器设备、器皿的使用方法、熟练程度等方面，并单独给出实验成绩。
4. 结束语
高等教育的课堂革命时代已经到来，教育部已经发出了打造“金课”，消灭“水课”的号召，以教师为中心转变为以学生为中心的授课模式是必然的发展趋势。广大《无机及分析化学》教师应该主动求变，从课程内容、课堂教学方式、实验项目，考核方式等方面进行改革，从而构建以学生为中心的教学模式，提高《无机及分析化学》教学质量。
参考文献
[1] 唐小兰,刘英菊.建构主义教学理论在无机及分析化学教学中的探索与实践[J].大学化学, 2016(07):34-38.
[2] 热娜古丽·阿不都热合曼,热萨莱提·伊敏,尹学博等.高校非化学专业“无机及分析化学”教学中的问题及对策[J].化学教育, 2016(37):45-49.
[3] 张文莉,张建萍,陈尚龙等.应用型本科食品专业“无机及分析化学”课程的教学与体会[J]. 科技视界,2018(03):79-80.
[4] 熊艳,方申文,邱海燕等.如何提高无机及分析化学教学效果的几点思考[J].教育教学论坛,2016(45):117-118.
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