《無機及分析化學》課程綜合改革探討

徐會君，苗志超，艾 兵，張 天，董麗麗，杜慶洋

(1.山東理工大學 化學化工學院，山東 淄博 255049；2.山東理工大學 材料科學與工程學院，山東 淄博 255049)

《無機及分析化學》是理工科專業的一門專業基礎課程，材料、生物、制藥、食品、環境、礦物、資源循環等學科專業都開設這門課。通過學習該課程，使學生掌握扎實的化學知識和實驗操作技能，具備科學的思維方式，訓練學生解決實際問題的能力，并為后續專業課程學習提供必要支撐[1]。但在新工科背景下，該課程也存在課程內容、教學模式、實驗項目和考試方式不夠合理的問題。本文探討《無機及分析化學》課程綜合改革，建設和完善能夠實現工科專業培養目標的《無機及分析化學》課程內容與實驗體系，構建以學生為主體，能夠激發學生自主學習興趣的多種教學方法融合的課堂授課模式和注重學生學習過程和綜合能力評價的考核方式，改善《無機及分析化學》教學質量。

1 課程現狀

目前，山東理工大學生物工程 、生物科學、制藥工程、食品工程 、環境工程、礦物加工、資源循環等專業都開設《無機及分析化學》這門課程。課程理論講授內容包括前言、溶液性質、化學熱力學、化學反應動力學、四大化學平衡、滴定分析法、氧化還原滴定法、配位滴定法、重量分析法、原子和分子結構理論、及配合物理論、非金屬元素、金屬元素和過渡元素。化學分析部分包括實驗部分為8個實驗項目，分別是s區元素及化合物性質、p區元素及化合物性質、d區元素及化合物性質、ds區元素及化合物性質、分析天平稱量練習、滴定分析基本操作練習、有機酸摩爾質量的測定、自來水總硬度的測定。考核方式為閉卷考試，其中卷面成績占70%，實驗成績和平時成績占30%。授課方式為教師主講的多媒體教學。

2 存在問題分析

2.1 課時與教學內容的矛盾

《無機及分析化學》理論課總共有64學時，根據教學計劃，大一新生一入學就開設這門課程。在短時間內講授上述如此之多的理論、原理、方法，加上該課程公式、反應方程式較多，需要記憶、理解的內容較多，需要學生投入大量的精力和時間學習該課程，但教學計劃給予的課時相對較少。要求學生在相對較短的時間內掌握大量的知識，難度較大[2]。

2.2 學生學習興趣不濃

教師為了完成教學任務，要求學生課前預習，每次上課的內容多、布置的作業多。加之其他課程的學習壓力、課外活動的增多和由高中轉到大學的不適應，使學生在學習的過程中壓力倍增，學習興趣會慢慢下降[3]。

2.3 授課方式不能激發學生學習的主動性

課程授課方式以教師為中心，輔助多媒體教學，雖然能完成教學目標，但是從學生的角度來說是完全被動的，主動學習的動力不足，致使長期學習、深入學習的習慣不能形成，影響了學習效果[4]。

2.4 實驗項目陳舊

學生在中學階段已經學過元素性質，這部分內容已不再講授，相關元素的性質驗證實驗高中階段已經開展，所以目前開設的s區、p區、d區和ds區元素及化合物性質這4個無機定性實驗與現在學生學習程度不符。

2.6 考核方式未體現學生學習過程的考察

目前的成績評定方式為成績評定采用期末卷面成績占70%、實驗成績20%和平時成績占10%。以卷面成績為主，未涉及學生學習過程監控，不能體現學生的綜合能力。

3 課程綜合改革措施

3.1 課程內容優化設計

按照教學目標的要求，經過對學生化學基礎知識和能力的調研和深入討論，優化整合《無機及分析化學》授課內容，將原來的知識模塊化學熱力學與動力學、原子結構與分子結構、定量分析化學概論與分析數據處理、四大化學平衡及相應滴定分析、光度分析法 、分離方法和試樣的前處理調整為化學熱動基礎理論、原子、分子結構基礎、化學平衡理論及滴定分析方法。

為實現高中化學和大學化學知識的有效銜接，講授時避開復雜難懂的與數學相關的公式演算和計算，先從基本的化學概念入手，輔助一些具體的應用實例和生活常識，使學生逐漸形成化學思維，然后再慢慢加大教學難度。教學內容以化學熱力學基礎、物質結構、四大平衡為重點，適當簡化四大滴分析法，在實驗教學中加強應用與理論的聯系，使學生加深對滴定相關理論的理解。為了與后續《有機化學》等課程銜接，要適當介紹分子結構與化學價鍵相關知識點。精煉第二章的化學動力學內容，第六章氧化還原反應有關基礎知識。四大滴定分析法以酸堿滴定分析法為基礎，重點講解酸堿滴定的相關原理及應用。氧化還原滴定法、配位滴定法和沉淀滴定法可采取學生課下自學，教師重點答疑的方式。

3.2 課堂教學模式改革

改變以教師為中心、以課堂講授為主的傳統的教學模式，探索學生積極主動參與的，能夠激發學生求知欲，轉變學習態度，養成主動學習、深入思考學習習慣的多元教學方法。

充分利用線上教學資源，積極調動學生假期和課余時間的學習積極性，讓學生通過共享教學資源在假期就提前預習學習內容，課后及時復習；通過線上小測試督促學生學習；利用網絡平臺答疑，及時解決學生學習存在的各種問題。倡導在學習過程中引人“思維導圖法”，學生可以自主梳理學習內容，提高學生的學習主動性和學習效果。通過學生自己總結思維導圖，激發了學生的創造性和求知欲，改變了課下被動做作業的局面，學生的學習主動性得到發揮，使學生能夠自主完成對章節或模塊學習的梳理，弄懂了章節之間的關系，掌握知識點之間的聯系，提高了學習的整體性和系統性。

針對授課的內容特點，采用不同的教學方法。對于教材中單純文字敘述的內容或概念，采用線上教學模式。在假期前要精心設計好自學內容和檢查方式，要求學生在假期自學，教師要分階段了解學生自學情況，學習效果，定期安排線上答疑，并將學習效果計入期末考核成績。知識或原理類似的部分，只選擇代表性的內容進行講授，詳細講解第一個內容，然后指出后面一系內容的類似之處，使比較復雜的知識變得條理清晰，學生學起來輕松，也增加了學生的歸納和總結能力，提高運用所學知識解決實際問題的能力。

3.3 實驗教學項目更新

根據調研和分析，針對專業特點，精選和編排實驗內容。將4個元素性質驗證實驗替換成氣體常數的測定、醋酸電離常數的測定-pH法、氧化還原反應與氧化還原平衡、磺基水揚酸合鐵(III)配合物的組成及其穩定常數的測定。最大化地利用有限的實驗學時達到最好的教學效果，培養學生化學概念和思維，以及嚴謹的科學態度和基本操作能力。

3.4 考核方式改革

考核方式改變為體現過程考核的方式，包括期末考試成績、學習過程考核成績和實驗成績。其中期末考試注重考核課程的基礎知識和基本概念，學習過程考核包括考勤、平時作業、課堂表現、線上測驗和以總結或論文形式體現學生綜合能力的成績。綜合能力的考核，需要學期初就提前布置，學生根據自己興趣自選課題，內容可以是對某一知識點或理論的探討，具體方法的應用設計與改進，也可以是對全部課程內容的總結或學科發展趨勢預測等內容。為了強化學生基本實驗技能，在學生完成實驗項目的過程中同時考察學生使用實驗儀器設備、器皿的使用方法、熟練程度等方面，并單獨給出實驗成績。

4 結束語

高等教育的課堂革命時代已經到來，教育部已經發出了打造“金課”，消滅“水課”的號召，以教師為中心轉變為以學生為中心的授課模式是必然的發展趨勢。廣大《無機及分析化學》教師應該主動求變，從課程內容、課堂教學方式、實驗項目，考核方式等方面進行改革，從而構建以學生為中心的教學模式，提高《無機及分析化學》教學質量。