无机及分析化学省级精品资源共享课的建设与实践

钟国清，蒋琪英，杨定明

(西南科技大学　材料科学与工程学院，四川　绵阳　621010)



无机及分析化学省级精品资源共享课的建设与实践

钟国清，蒋琪英，杨定明

(西南科技大学材料科学与工程学院，四川绵阳621010)

建设无机及分析化学精品资源共享课对优化教学资源和提高教育质量具有重要意义。结合西南科技大学无机及分析化学省级精品资源共享课，从教学理念和教学目标、教学内容和教学方法、师资队伍建设、立体化教材建设、课程网络平台建设等方面，阐释了课程的建设与实践过程，多种教学资源的融合有效提高了教学质量和激发了学生的学习兴趣。

无机及分析化学；精品资源共享课；教学改革；立体化教材建设

全方位、立体化精品资源共享课的建设对优化课程教学资源、提高教育质量、推动教学改革有着重要意义，建设精品资源共享课已成为在线课程建设的趋势，为实现终身教育和提高国民整体文化素质提供有效途径[1]。教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见中指出，“整合优质教育资源和技术资源，实现课程和平台的多种形式应用与共享，促进教育教学改革和教育制度创新，提高教育教学质量”。精品资源共享课不仅起到课程的示范作用，更重要的是发挥其辐射作用，服务主体包括高校教师、学生以及社会学习者，服务于终身学习体系[2]。无机及分析化学课程是我校材料科学与工程、环境工程、生物工程等近20个专业的基础课，是一门科学、系统、简明地阐述无机化学和分析化学基础知识、基本理论、基本操作技能的综合性基础课，是四川省精品课程、四川省精品开放课程和四川省精品资源共享课。教师队伍水平是教育质量和学术水平的决定性因素，因此师资队伍建设是课程建设的保障，在长期的课程建设中逐步构建了由22位教师组成的理论和实验课程教学团队，是一支老中青相结合、学历及学缘结构合理的教学团队，包括5位教授和11位副教授，队伍中有11位教师具有博士学位，有教育部化学类专业教学指导委员会委员1人，四川省学术和技术带头人及后备人选各1人，有四川省有突出贡献的优秀专家、四川省教学名师、西南科技大学教学名师和教学良师各1人。在精品课程建设的基础上，如何进一步优化和完善精品课程教学资源，开发出适合教学使用的、有益于提高教学效果和提升学生综合素质的无机及分析化学精品资源共享课，本课程教学团队进行了有关研究、建设与应用实践，并取得了良好的效果。

一、课程体系与教学内容

对传统的无机化学和分析化学课程体系与教学内容进行有机整合与融合改革，不断优化课程体系与教学内容，补充教育教学研究和科学研究领域中的新成果，建立和完善了适合材料、环境、生物等学科有关专业的无机及分析化学理论和实验课的既相对独立又相互联系的课程体系和教学内容。根据无机化学和分析化学课程联系紧密的特点，将两门课程进行有机融合，既继承了无机化学理论知识的系统性，又突出了分析化学实际操作的应用性，减少教学中的重复与脱节现象。本课程涵盖无机化学和分析化学的主要内容，用热力学、动力学的知识揭示无机反应的方向和历程；把物质结构知识作为阐述元素和化合物性质的理论基础，从而拓展到重要元素及其化合物的组成、结构、性质和变化规律；运用溶液中四大平衡原理进行滴定分析，确定物质中各组分的含量。

通过无机及分析化学课程学习，使学生掌握无机化学、定量分析化学的基本内容、基本理论和基本技能，建立准确的“量”的概念，培养学生严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力，培养自我更新知识、获取知识的能力以及科技创新的能力，让学生了解无机化学和分析化学在工业生产、医疗卫生、国防建设、能源开发、环境保护、生命科学、食品科学等领域中的应用和发展，培养学生的创新思维和提高创新能力。理论课以讲授为主，结合课堂讨论、课堂练习、课外作业等方式，使学生打下扎实的理论基础。实验课开设基本技能实验、综合性实验和设计性实验，让学生在掌握定量分析化学实验基本操作的基础上，运用所学理论和实验知识，解决实际问题。综合性实验注重学习对实际样品的分析处理、测定和结果分析；设计性实验让学生初步学习文献调研、方案设计及实施、数据处理等科研过程，为开展毕业论文工作及今后的科研工作打下坚实基础。

高质量立体化教材是精品资源共享课建设的基础。围绕课程体系和教学内容，先后编写出版了《无机及分析化学》《无机及分析化学实验》《无机及分析化学学习指导》第一版和第二版系列教材，其中第二版系列教材为科学出版社普通高等教育“十二五”规划教材和四川省“十二五”普通高等教育本科规划教材。该教材注重处理传统学科与新兴交叉学科知识的关系，在阐述基本原理和知识的基础上注重内容的更新，体现了材料、环境及生物类学科与化学学科的交叉与融合。将化学热力学知识融入全书有关章节，并将四大平衡和四大滴定分析法有机结合。理论教学以化学热力学基础、物质结构及四大平衡为重点，适当简化四大滴定分析法，而使其在实验教学中加强，简化分子轨道理论、晶体场理论等过于难深的内容，同时编写了绿色化学概论、材料与化学、生命与化学、环境与化学等作为培养学生兴趣和扩大知识面的阅读材料。教材把知识传授、能力培养和素质提高融为一体，体现了教育思想和教学观念的转变。

在传授知识的同时，注重对学生科学思维方法和科学研究能力的培养。课堂教学中，根据不同章节教学内容及特点，采用问题式、讨论式、案例教学、多媒体教学和网络教学等多种方法与手段并存进行教学。课堂讲授方面，分层次合理安排讲课内容，注重难点和重点引导，精讲与对比分析讨论，同时注意引入学科前沿知识，主要讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用，形成了“课内讲授+课外讲座+辅导答疑+考核评估”教与学一体化的互动教学模式，既注重培养学生的逻辑思维能力，又注重培养学生的创新精神和自主学习能力。为更好地建设与应用好精品资源共享课，提高人才培养质量，对某些课程内容尝试了传统课堂教育与在线教育相结合的混合式教学模式，即学生课下观看教学视频，而在课上教师进行选择性讲解，总结重点、难点及应用问题，对知识点做适当的延伸，开展提问、答疑、作业等环节，学生带着各自的难点问题开展教学讨论[3]。

二、实验教学内容的绿色化改革

寻找替代品、推行微型实验、发展封闭实验和串联实验、开发模拟实验以及回收利用实验产物是实现无机及分析化学实验绿色化的重要途径。例如，硫酸亚铁铵制备实验的产物可用作三草酸合铁(Ⅲ)酸钾制备实验的原料，从含碘废液中提取回收单质碘并用于碘量法中配制碘的标准溶液。再如，对硫酸亚铁铵制备实验内容进行减量化与绿色化改造，改进后试剂用量比传统实验减少50%以上，把整个实验装置封闭起来，因铁屑不纯而产生的H2S、SO2有毒气体用去油污用过的碱液吸收，改进装置后不在通风橱内进行制备实验，也闻不到臭味，实验时间缩短约三分之一[4]。对滴定分析实验内容，在原理、方法和操作与常量滴定相同的情况下，用10 mL移液管、150 mL锥形瓶、25 mL滴定管等常规小容量仪器，并将标准溶液浓度降低至0.01-0.05 mol·L-1，可以保证测定结果的精密度和准确度要求。例如，对葡萄糖含量的测定实验，在小容量仪器基础上进行减量化实验改造，把样品溶液用量降低5倍，Na2S2O3标准溶液浓度降至0.02 mol·L-1，改进前后其相对均差和相对标准偏差无显著差异，而减量法3次平行实验消耗I2低于0.1 g和KI低于0.2 g，比传统实验方法节约经费80%以上[5]。由于小量化实验所用仪器较传统仪器小，所以操作起来更轻松，可减轻实验强度、缩短实验时间、降低仪器破损率和大幅度节省实验经费。在化学实验绿色化理念的驱使下，经过20余年的研究与探索，对无机及分析化学实验从合理设置、减量、取代和回收利用等方面进行了一系列的改革，并将改革成果固化到绿色化的《无机及分析化学实验》教材中[6]，使更多师生受益，从实验源头控制“三废”对环境造成的污染和对师生身体健康造成的伤害。

用绿色化学理念对传统化学实验内容进行改造，建立了“制备实验小量化、滴定实验减量化、实验内容绿色化”的实验教学体系，在常规小容量仪器中完成无机及分析化学实验教学，不仅大量减少化学试剂和药品的消耗及玻璃仪器的破损率，降低实验消耗费用，而且可加强学生的环保意识、降低环境污染，从而提高教学质量和效益。建立和完善无机及分析化学实验课的教学内容，按照“基础实验”—“综合实验”—“设计实验”3个层次逐步推进教学进程，实践了“一体化、多层次、开放式”实验课程教学模式。目前，我校的无机及分析化学实验已形成了多层次的实验教学体系、多模块的实验教学内容和预约开放式教学模式。

三、课程网络在线资源建设

精品资源共享课的基本目标是为高校师生和社会学习者提供优质的课程教学资源，而优质教学资源是提高教学质量和学生学习效果的有效手段。随着精品课程资源规模不断扩大，高水平课程资源共享显得越来越重要，从传统的课程资源建设，到建设与共享应用并重已成为当务之急。立体化精品资源共享课建设对优化教学资源、提高教育教学质量和推动教学改革具有重要意义，建设精品资源共享课已成为课程建设的趋势[7]。近年来，课程团队加大了无机及分析化学课程改革与建设力度，并取得了可喜的成绩，2003年被批准为西南科技大学校级品牌课程，2008年被评为四川省精品课程，2011年入选为四川省精品开放课程，2015年建设为四川省精品资源共享课。建立由教学团队、课程内容、基本资源和拓展资源等为一体的无机及分析化学精品资源共享课，实现教学资源的共享和信息的即时沟通，从而解决课程内容多、学时少的矛盾，解决学习者学习的个性化差异的矛盾，解决师生交互和生生交互不便的矛盾。教学团队包括课程负责人及主讲教师的个人资料、办公地址及联系方式、教学成果、科研成果、教改课题及教学论文等。课程内容包括本课程教学大纲要求的基本知识、基本概念、基本原理、基本方法、基本技能、典型案例、综合应用以及前沿专题、热点问题等。基本资源是指能反映课程教学思想、教学内容、教学方法和教学过程的核心资源，包括课程介绍、教学大纲、教学日历、电子教案或多媒体课件、全程教学录像、实验指导、学习指导、作业习题和参考文献目录等教学必需的资源。学习指导以章为单位设置，涵盖学习要求、重点知识导航、重点难点剖析和典型例题解析等。电子课件应运用动画技术使教学课件的设置符合学生的认识规律和思维过程，易于教学互动，设计有效的师生互动环节，在教材的基础上重新设计教学过程和制作教学动画，以直观方式揭示教学的思想本质，加深学生对基本概念、原理和方法的理解与应用。拓展资源或素材资源是理论教学和实验教学在网络环境中的延伸，是课堂教学的重要补充[8]。应编写、搜集整理有助于课程教与学的大量教学资源和备课元素，供教师备课和学生学习时选用，充分展现不同教师和学生的个性化授课及学习的特点。

建设精品资源共享课的目的之一是促进教学方式和学习方式的转变，惟有教学方式方法敢于创新，才有可能成为转变高等教育教学方式的典范，成为真正的精品资源[9]。通过多年的建设与实践，西南科技大学无机及分析化学已建立了较为丰富的课程在线网络资源(课程网址http://wjfxhxjpk.swust.edu.cn/)，网上资源包括课程介绍(课程简介、历史沿革、课程定位与目标、课程内容、教材建设、教学方法、课程特色和教学效果等)，教学队伍(包括课程负责人、教学团队、师资培养、教学改革与研究等)，教学文件(包括管理规章、教学大纲和教学日程等)，教案讲稿，多媒体课件，全程课堂录像，实验教学(包括实验规章、实验考核、安全知识、实验操作、实验指导、实验课件、实验录像、实验测试和阅读材料等)，教学互动(包括各章学习指导、习题解答、自测试题和单元作业等)，考试导航(包括课程试卷、模拟试题、考研试题及其答案)，知识拓展(包括化学与材料、化学与环境、化学与生命、化学与生活和绿色化学等专题讲座，案例资源)，在线交流，在线考试(含章节试题、综合试题及实验试题)，素材资源(包括化学用表、参考文献、本科生负责的创新创业项目与成果等)，通知公告，友情链接等栏目。精品资源共享课的建设，有助对传统的课堂教学方式进行改革，学生课下观看的教学视频，而课上进行提问、讨论、答疑等环节，即传统课堂教学与在线教育相结合的混合式教学[10]。

加强在线互动及学习支持服务建设，建立在线交流平台和在线考试中心。在线考试平台中，按章、课程综合及实验内容分别编写建立了内容丰富的在线考试题，题目包括单选、多选、填空和判断等类型，让学习者在学习过程中能够对学习进展、学习方法进行自我监控、自我反馈和自我调整。在线测试可及时了解学生的学习动态，并将网上学习的参与度作为学生平时成绩的考核内容之一。另外，还建设了课程考试题库。建立了课程在线交流平台，通过在线网上论坛与答疑系统等多种形式，实现学生与平台、学生与教师、学生之间的无障碍交流，其中有任课教师的留言板、邮件互通、BBS、QQ群等方式，老师与学生友好平等，相互讨论、相互促进。精品课程资源建设只有不断满足学习者的学习需求才会存在生命力，只有学习者不断参与才会得到不断发展[11]。

四、结束语

总之，精品资源共享课是集立体化教材、录像、多媒体课件和网络教学资源等于一体，集各种教学手段之所长，将声音、图像和视频等信息输入方式相结合，多角度、多方位和多层次配合教学过程，使教与学在时间和空间上得到极大延展，是对教学资源、技术资源和教学实施过程的整合与优化，是提高教学质量的有效方法。精品资源共享课有助于教育的公平，也促进了思想的碰撞和交流，有助于促进教育教学改革不断深入。现在我校无机及分析化学理论教材、实验教材、学习指导书、电子教案、多媒体课件、全程课堂教学录像、实验基本操作及重要实验录像和精品课程网站等学习资源已经形成了全方位、立体化的课程教学体系。学生的学习几乎不受时间和空间的限制，何时何地都有一个无形的老师，学生完全可以掌握自己的学习过程。

目前精品资源共享课建设还存在一些问题，学校更多地是把资源共享课作为一种荣誉，经费投入不多，报酬更少，付出与回报不成比例而导致动力不足，也缺乏相应的技术支持，影响了课程负责人及教学团队不断建设与改进、更新课程资源的积极性。精品资源共享课的建设是一项长期而艰巨的工作，需要长期的资源储备，需要在日常的教育教学中积累优质的教学资源，需要维护和不断更新基本资源，丰富和创新扩展资源，学校应该提供相应的建设维护经费以及劳务费，以提高课程团队的积极性。同时，也要加强在社会上的宣传，吸引更多的学习者使用课程资源。

(责任编辑：夏璐)

[1]施建华，马浩统，江文杰，等. “理论-实践-创新”三位一体网络课程改革探索[J]. 高等教育研究学报，2014, 37(4)：84-88.

[2]李建春. 精品课程转型升级为精品资源共享课的探索与实践[J]. 高教论坛，2013(8)：58-60.

[3]李文旭，张立珠，肖鑫礼，等. 大学化学课程的混合式教学实施与探索[J]. 大学化学，2015，30(3)：18-21.

[4]钟国清，周齐文，夏安. 硫酸亚铁铵的制备反应条件与绿色化减量化研究[J]. 实验技术与管理，2013，30(5)：14-16，25.

[5]钟国清，夏安. 碘量法测定葡萄糖含量的小量化与绿色化研究与实践[J]. 化学教育，2014，35(22)：19-22.

[6]钟国清. 无机及分析化学实验[M].2版.北京：科学出版社，2015.

[7]徐海涛，胡国钦，曹娟. 《高分子化学》精品资源共享课建设的研究与实践[J]. 江西化工，2014(4)：155-156.

[8]刘峥，孔翔飞. “普通化学”精品资源共享课的建设实践与体会[J]. 中国大学教学，2014(10)：20-23.

[9]郑旭东，陈琳，陈耀华，等. MOOCs对我国精品资源共享课建设的启示研究[J]. 中国电化教育，2014(1)：76-81.

[10]李文旭，张立珠，肖鑫礼，等. 大学化学课程的混合式教学实施与探索[J]. 大学化学，2015，30(3)：18-21.

[11]王鹰，刘中宇. 基于网络学习行为的精品课程建设研究[J]. 高教论坛，2011(3)：100-102.

Construction and Practice of Provincial Excellent Resources-Sharing Course for Inorganic and Analytical Chemistry

ZHONG Guo-qing, JIANG Qi-ying, YANG Ding-ming

(School of Material Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China)

That building the inorganic and analytical chemistry excellent resources-sharing course is of great significance to optimize the teaching resources and improve the quality of education. Based on the provincial excellent resources-sharing course of inorganic and analytical chemistry for Southwest University of Science and Technology, the contents of the course construction, such as the teaching concept and teaching goal, teaching content and teaching method, teaching team construction, construction of tridimensional textbooks, and construction of network platform and so on, are described. The practice shows that it can effectively improve the teaching quality and stimulate students’ interest in learning.

inorganic and analytical chemistry;excellent resources-sharing course;teaching reform;construction of tridimensional textbook

G642.0

A

1671-9719(2016)9-0018-04

钟国清(1965-)，男，四川内江人，教授，硕士生导师，研究方向为基础化学、功能配位化学。

2016-05-20

2016-06-13

四川省精品资源共享课建设项目“无机及分析化学”(川教函〔2015〕734号)。