应用型本科院校《无机与分析化学》课程教学改革的探索与实践

张 倩，赵龙涛，刘 建

(河南工程学院 材料与化学工程学院，河南 郑州 450007)

无机与分析化学课程是本学资源环境科学、环境工程等环境类专业学生所学习的第一门专业基础课，也是在大学阶段所学习的第一门与化学相关的课程。这门课程的内容主要是由无机化学和分析化学的主要内容融合而来的，其学习效果的好坏直接关系到以后的化学类课程及相关专业课程的学习[1]。这门课程内容多，但是课时比较少，尤其是本校环境类专业无机与分析化学课程只有48个课时。如何在有限的课时里，取得比较好的教学效果，是每位授课教师需要考虑的重要问题[2]。作者结合近年的教学经验，对环境类专业的无机与分析化学课程的教学内容、教学手段、实验过程和考试考核等方面的改革和实践，谈一下心得体会。

1 无机与分析化学课程教学的主要问题

第一，由于部分学生在高中阶段的化学基础薄弱，而且是调剂到环境类专业，对本课程的学习的动力不足。这门课程是进入大学以来的第一门专业基础课，学生心理上普遍存在畏难情绪。学生延续了高中时过分依赖教师的机械记忆+大量做题的学习方式，没有养成主动学习的习惯，给教师的教学带来一定的挑战。

第二，教材中有些理论比较抽象，一些公式推导过程比较复杂，学科前沿内容比较少[3-4]。

2 主要的改革方法

2.1 教学内容的改革

在无机与分析化学课程中，主要内容包括化学基本理论和化学分析两大部分。其中化学基本理论介绍了溶液的基本性质、物质结构方面的基本知识、化学动力学和化学热力学的基本知识。化学分析部分包括4大化学平衡理论，即酸碱平衡、沉淀-溶解平衡、氧化还原平衡、配位平衡，以及相应的滴定方法[5]。在环境类专业无机与分析化学教学中，要针对所学专业的特点，对与专业相关的教学内容进行重点讲解，与专业内容关系不大的教学内容进行次要讲解。由于环境类专业偏重于应用，所以化学分析部分是重点内容，化学基本理论是次要内容。例如在化学热力学部分，如焓、熵、自由能等相关内容，由于和以后的物理化学课程中的内容重复，可以让学生大致了解其内容即可；在物质结构方面，可以将描述电子运动状态的量子数、多电子原子轨道的能级、基态原子的核外电子排布、元素周期系等相关知识作为重点内容讲解，而将原子参数、波粒二象性等内容作一般介绍。

2.2 教学手段的改革

无机与分析化学是学生进入大学后接触的第一门化学课程，教师应当激发学生学习的意识和主动性，增强学生对所学知识的兴趣，帮助学生掌握正确的学习方法，为学生在以后大学课程的学习和工作中打下坚实的基础，使学生一生受益。在教学过程中，可以采取一些能使学生积极参与和主动探索的方法来促进教学效果，如采用启发式教学、讨论式教学、比较式教学、翻转课堂等教学手段[6-7]。在具体的教学过程中，由于大一新生刚开始学习高等数学，所以要力求深入浅出，尽量避免复杂的数学推导过程，只要求掌握基本概念和公式及其使用条件，为以后相关专业课学习奠定基础。在教学中，还可以采用现代化的多媒体教学手段与传统教学相结合的方法，充分利用多媒体技术的听觉、视觉效果，将教学内容中一些抽象的概念，通过课件、微课、视频等方式将抽象的教学内容展现给学生，可以让学生对这些概念有更加直观的理解，还能有效地激发学生的学习兴趣。但是要注意，多媒体手段只能作为一种辅助的手段而不能完全代替整个课堂教学，教学的主体还是在教师和学生的传授-反馈互动过程中。

2.3 实验教学的改革

实验教学是验证所学理论知识、培养严谨习惯和创新意识的有效手段[8]。但是，目前无机与分析化学实验中验证型实验的比重比较大，而探索型实验比较少，不利于学生创新意识的培养。因此减少验证型实验、增加探索型实验，在实验教学改革中非常重要。例如增加探索性实验“水体富营养化评价”，学生通过小组合作的方法，根据所学理论知识自行查阅资料，设计实验方案，在教师论证其方案可行性后进行实验，得到结果，最后写出总结报告。

2.4 考试模式的改革

考试是教学中重要的组成部分，是检验学生知识掌握情况、评价课程的教学效果、反映教学中存在问题的重要手段[9]。随着时代的发展，教学内容、教学手段和实验方法日新月异，考试模式也应该与时俱进，不仅要考查学生对理论知识的掌握情况，还要考查他们的思考能力、归纳总结能力和新知识的自学能力。因此我们采取了“开卷+闭卷结合”和“研究报告”结合的考试方法改革，取得了比较良好的效果。其中“开卷+闭卷结合”指的是2个小时的考试时间分成两部分：前面的一个小时是开卷考试，试题大多是比较灵活多变的主观题，内容与资源类专业的实际问题相关，学生有较大的发挥空间，主要考查学生对所学知识的应用情况；后面一个小时是闭卷考试，试题大多是客观题，主要考查学生对知识点的掌握情况。“研究报告”指的是布置几个与所学理论密切相关的小课题，学生通过课下查阅资料，运用所学知识来论述这项课题，并形成比较正式的报告。"研究报告"的成绩作为学生期末成绩的组成部分。在撰写研究报告过程中，可以让学生养成良好的研究性学习和创新性学习习惯。

3 结语

通过这些教学改革措施，学生的学习兴趣明显提高，不但对理论知识的掌握程度有了很大增加，而且自学能力、创新能力、团队合作能力也有了长足的进步。很多学生积极主动地参与教师的科研项目，解决问题能力有了很大的提高。可以看出，要培养高质量的创新性应用型人才，就必须深化教学改革，以培养真正适应社会发展的高水平人才。