基于轉型發展和大數據時代雙重背景無機化學及實驗教學改革探究*

吳亞麗

(集寧師范學院化學與化工學院，內蒙古 烏蘭察布 012000)

在轉型發展和大數據時代雙重背景下，我國高等院校普遍開展了空間教學，建設了大量的數字化教學資源，同時將不斷完善特色專業和特色課程的建設，其核心均是培養各領域具有持續創新意識、實踐能力和社會責任感的當代學子，培養在科技、教育、文化、經濟、社會等多個領域的創新型、應用型人才，為服務地方經濟做出貢獻[1]。因此，教師不再只是知識的傳授者，而變成了課堂的組織者與策劃者。

無機化學是在原子和分子的層次上研究無機物的組成、結構、性質和變化規律的科學。無機化學作為大學本科化學類專業的第一門學科基礎課程，它的一個重要特點是既要完成無機化學學科自身豐富的教學內容，又承擔著為后續課程做好必要準備的特殊任務。無機化學通常采用理論與實驗教學相結合的模式，使學生掌握無機化學的基本理論的同時，還要培養學生的基本實驗技能以及分析問題、解決問題的能力[2]。該課程所覆蓋的知識面和技能訓練內容是其它課程難以比擬的，對學生從中學到大學在學習方法與自主學習能力的培養都發揮著重要的作用。在轉型發展和大數據時代雙重背景下，本論文從改變教學模式、整合優化教學內容、構建新的考核體系等三個方面進行了無機化學及實驗教學改革實踐探究。

1 改變教學觀念

在轉型發展和大數據時代雙重背景下，傳統的教學模式遠遠不能滿足現代人才的培養需要，無機化學及實驗的教學改革迫在眉睫，改革思路如圖1所示。

圖1 無機化學及實驗教學改革思路圖

(1)無機化學及實驗建立多元化教學模式

在轉型發展和大數據時代雙重背景下，人們獲取新知識的能力和習慣發生了很大改變，促使教學手段、教學模式和課堂模式向著信息化前進。

傳統的教學過程中教師是主演，學生是觀眾，以無機化學教材為中心，師生缺乏交流，通常學生上課注意力不集中，學習無機化學及實驗沒興趣，課堂上呈現出睡覺或玩手機的學生較多，嚴重的時候，逃課學生也不少，造成教師教的累，學生學的苦，還遠遠達不到社會人才的需要。在大數據網絡資源非常豐富的時代背景下，對基礎層次不同、自控能力差的大一新生而言[3]，無機化學及無機化學實驗課程如何改變水課的現狀？如何打破“填鴨式”教學或“照方抓藥”式教學模式？怎樣才能真正達到預期教學效果？這些正是一線教師不斷深思與探究的問題。

為了適應時代的需要，使學生能夠積極主動學習無機化學及實驗，教師需要對傳統的單一講授教學模式和課堂模式進行改革[4]，建立多元化教學模式如圖2所示。筆者的做法是首先選取適合本校學生學習的無機化學及實驗網絡資源，無機化學從中國大學MOOC中選用吉林大學《無機化學原理》和吉林大學《無機元素化學》作為視頻學習基礎，無機化學實驗選用西安交通大學《無機化學實驗》開拓知識，所有習題，作業，學期論文上傳超星學習通平臺。其次，教師提前布置任務，發布預習提綱，對知識點與教學進度有針對性和目的性，讓大一的學生知道自己要做什么，需要掌握什么。這樣不僅使學生線上自主學習提供良好的教學保障，它關鍵能夠解決無機化學傳統教學學時少的矛盾問題，又可以培養學生的自主學習能力，還可以利用大數據的課程資源體系，滿足生源層次和化學基礎差異化問題。

圖2 無機化學及實驗多元化教學模式圖

(2)信息化課堂教學模式

圖3 無機化學及實驗信息化課堂教學模式圖

有機融入課程思政，是教師當前比較難實施的一件事，但無機化學是材料、電子、航天航空等方面的基礎，現代無機化學學科發展至今，凝結了大量的中外化學家的心血和智慧，比如鮑林、門捷列夫、路易斯、維爾納、居里夫人等求得真相獲得真理而幾十年如一如拼搏的例子，把相應的理論知識點和許多科學家的故事相結合，再將政治理念、黨的教育方針融合在一起，可以為“課程思政”提供廣泛的素材[5]。

2 整合優化課程內容

無機化學內容豐富，知識點多，與分析化學、物理化學的后續課程部分內容重合，需要將課程內容進行整合優化。

以我校所選用的宋天佑主編的《無機化學》第4版和傅獻彩主編的《物理化學》第5版教材為例，將無機化學與物理化學教材中涉及到的重復性的內容基本都出現在無機化學的基本原理部分(熱力學基礎、化學反應速率、化學平衡、氧化還原反應等)，占據了無機化學課程內容的20%～25%；在后續的物理化學課程中對這部分知識點進行重新講解，雖然講解的內容中各有不同側重點，但對基本概念的簡單重復不可避免[6]。

無機化學實驗與分析化學實驗(四大滴定方面)也有部分整合。目前通過線上西安交通大學《無機化學實驗》慕課的學習，綜合性實驗、創新設計性實驗有所增加，教師可以提前布置任務，可以解決實驗條件相對落后等一些因素的限制，了解先進儀器與應用，注重培養學生的實驗動手能力及提升創新性思維能力有一定的作用。

無機化學及實驗內容還可以進行模塊化教學，元素化學部分內容與中學化學聯系非常緊密，如中學化學學過Na、Mg、Al、Fe、Si、Cl2單質及其化合物的性質和用途，而在元素化學中學s區包括堿金屬、堿土金屬)、p區包括硼族、碳族和鹵素等d區過渡金屬包括鐵系元素等，由于該部分內容有基礎，可以鼓勵學生借助于中國大學MOOC或超星學習通學習平臺進行自學，老師在課堂上將各章節的重點突出、難點突破，幫助學生補充規律性與結論。通過教學內容的整合優化，將知識點串成線，連成片，構成龐大的知識網，保證教學質量的整體提高。通過“知識拓展”、“隨堂練習”課后作業和章測試等環節用于檢驗課堂效果，了解學生對知識點的掌握程度與學生的學習動態[7]。

3 構建新的考核方式

無機化學及實驗教學模式和信息化課堂模式的改革必然與傳統考核方式不匹配，需要構建新的考核方式[8]，線上(學生自主學習、查閱資料、通過平臺互批作業、規定時間進行章測試)和線下(學生復習、做作業、整理課堂需要展示的內容、老師從課堂和后臺了解學生學習情況、抽查作業質量及上交情況，出隨堂練習題、進行章測試、期末考試及批閱試卷等)全面考核，各項所占比例框架圖如圖4所示。

圖4 無機化學及實驗考核方式圖

本文通過在轉型發展和大數據時代雙重背景下，以中國大學MOOC和超星學習通等平臺為依托，保障了線上教學。通過多元化的教學模式、優化教學內容、注重線上線下新考核體系的同步改革實踐，本著以學生為中心的原則，將有機融入課程思政，能夠激發學生學習的主動性與積極性，同時側重培養學生動手能力及分析問題的能力，為地方本科院校無機化學及實驗課程高質量的構建提供參考。