基于創新型人才培養的“無機化學”教學探索與實踐

摘"要：“無機化學”是化學及相關專業的重要基礎課，隨著教育技術發展，原有的教學模式需要進行改革和完善。本文基于無機化學教師教學和學生學習存在的問題，從培養創新型人才目標出發，通過教學內容、教學方法、教學手段、教學模式、教學評價等全方位進行無機化學課程創新改革，采用問題引導、混合式教學、課外實踐和多維評價等方式打造有趣、有效、有用、有標的“四有”課堂，實現價值塑造、能力培養、知識探究“三位一體”的教學目標，落實立德樹人的根本任務。

關鍵詞：無機化學；以學生為中心；線上線下混合教學

中圖分類號：G64；O641

Exploration"and"Practice"of

\"Inorganic"Chemistry\""Teaching"Based"on"Innovative"Talent"Training

Xie"Mubiao*"Zhu"Guoxian"Chen"Jing"Zhan"Zhihua

School"ofnbsp;Chemistry"and"Chemical"Engineering，Lingnan"Normal"University"GuangdongZhanjiang"524048

Abstract：Inorganic"chemistry"is"an"important"foundational"course"for"chemistry"and"related"majors.With"the"development"of"educational"technology，the"original"teaching"mode"needs"to"be"reformed"and"improved.This"paper"conducts"comprehensive"curriculum"innovation"reform"through"teaching"content，teaching"methods，teaching"devices，teaching"modes，and"teaching"evaluation.A"\"four"have\""classroom"that"is"capable，interesting，effective，useful，and"targeted"has"been"created"adopting"methods"such"as"problem"guidance，blended"learning，extracurricular"practice，and"multidimensional"evaluation.It"is"to"achieve"the"teaching"goal"of"integrating"value"shaping，ability"cultivation，and"knowledge"exploration，and"to"implement"the"fundamental"task"of"cultivating"morality"and"talent.

Keywords：Inorganic"chemistry；Studentcentered"teaching；Teaching"mixed"online"and"offline

隨著社會的不斷發展和變革，創新型人才培養已成為高等教育的重要任務之一［1］。“無機化學”課程是化學及相關專業的重要基礎課，也是學生進入大學后的第一門專業基礎課，既承接從中學過渡到大學化學教學的內容，又是其他高年級化學課程（如“分析化學”“有機化學”“物理化學”“結構化學”等）的主要理論基礎，起著“承前啟后”、鞏固學生專業思想、培養創新思維、價值觀和主動學習意識等重要作用，在培養學生綜合素質和創新能力方面扮演著重要的角色［2］。當前，傳統的以“教師、教材、教室”為中心的教學模式已難以滿足創新型人才培養的需要。近年來，無機化學教育工作者也為“無機化學”教學改革提出不少教學模式和措施，如湖南大學葉龔蘭等人［3］提出的“四位一體”無機化學教學，武漢工程大學王會生［4］提出的“一體三翼”教學模式，蘭州大學王薇等［5］提出的問題引導型教學方式，成都中醫藥大學方玉宇等人［6］提出的“CDIO+PBL”教學模式等。然而，當前“無機化學”教學改革實施過程中面臨著不少挑戰，例如教學方法的創新、教學資源的與時俱進等。本文基于創新型人才培養的目的，結合多年來教學團隊的教學實踐，介紹如何在“無機化學”課程教學中培養學生創新能力的一些方法和舉措，為“無機化學”教學實施與研究提供方向和參考。

1"“無機化學”教學存在的問題［3］

1.1"教師教學存在的問題

（1）教學模式固定。教師大多數采用講授法教學，即教師在教室內集中授課，將整個教學活動都限制在固定的框架中，教學以教師為主，學生被動接受。由于“無機化學”課程內容多，也有一定的難度，每節課的信息量大，無法做到對每個知識點反復講解，學生即使在教學過程中有疑問、看法或者見解，也無法得到解決，導致自信心和學習積極性降低，這不利于培養學生的自主學習能力。

（2）教師教學方式單一。傳統課堂教師往往忽視對學生的有效性和差異性，常常以“灌輸式”教學方法傳授知識，教師和學生的交流是非對稱式的，學生參與課堂教學熱情不高，課堂容易變得沉悶、枯燥。這樣的教學模式忽視因材施教，難以滿足不同層次的學生差異化需求，無法充分激發學生的學習熱情和主觀能動性。

（3）重知識傳授輕能力培養。傳統的課堂教學中，教師通常認為將知識傳授給學生，學生就能從中悟出些實踐性、應用性、探究性的道理。所以，教師系統地給學生講解理論知識，而忽略了學生的接受與消化程度，更沒有做到激活學生思維，培養學生相關方面的能力，導致學生知識與能力不相匹配。

（4）課程考核評價方式單一，注重期末考核而忽略過程性評價。試卷主要考核學生對知識點掌握的熟練程度，缺乏對學生綜合應用知識、解決未知問題能力的考核。學生應用所學知識解決未知問題能力收獲少，不利于培養學生獨立思考和解決問題的能力。

1.2"學生學習存在的問題

（1）學生學習過程中思考問題、分析問題和解決問題的能力不足。本課程屬于專業基礎課，部分學生學習還停留在理論階段，學生主動思考問題、分析問題和解決問題的能力欠缺，亟須提高課堂的能力培養和有用性，關注社會熱點現象，服務于實踐創新，解決身邊的實際問題。

（2）學生學習存在低效枯燥感，學習的主觀能動性不高，自主學習意識和自學能力的不足。“無機化學”主要包括化學反應原理、物質結構、元素化學三大部分，其中化學反應原理模塊知識理論性強，涉及公式多，計算復雜；物質結構模塊交叉知識多，內容抽象，教和學難度大；元素化學模塊知識零散，性質復雜，反應方程式多，學習枯燥。亟須利用現代信息化教學手段，提高課堂的有趣性、有效性，促使學生主動學習，提高自學能力。

（3）學生的認知層面不夠高，學生的家國情懷、化學專業素養和師范職業理想的不牢固。部分學生化學基礎相對薄弱，對化學學習有一定的畏懼心理，主動參與學習的意愿較弱，缺乏持續學習和挑戰難點的內驅力，專業思想不夠牢固，亟須提高課堂的情感教育，使思政與專業融合催生美妙化學反應。

2"培養學生創新能力的舉措

2.1"重構教學內容，實施“問題引導”教學，打造“有趣”課堂

“無機化學”課程內容分為四大模塊，即物質結構篇、化學反應基本原理篇、溶液化學篇和元素化學篇［7］。“無機化學”課程存在“內容多，知識雜”的特點，很多屬于記憶性知識，學生學習起來煩瑣而困難。為解決這一問題，我們將部分內容進行重構，按照“發現問題、分析問題、討論問題、解決問題和應用問題”設計提出各章節教學問題，促使學生預習過程帶著問題預習，教師教學中采用問題引導教學方式，鍛煉學生思考問題、分析問題和解決問題的能力。同時，采用討論、作品、案例講述等更多教學形式，把抽象的理論問題形象化、生活化，提高課程有趣性。以第二章第3節《價層電子對互斥理論》教學內容為例（圖1），教學中通過對教學內容整合重構，提出系列教學問題，采用問題引導式進行教學，相比傳統“灌輸式”講授效果明顯。

2.2"凸顯兩性一度，實施“BOPPPS+在線資源”混合式教學模式，打造“有效”課堂

為凸顯“兩性一度”的一流課程理念，本課程積極探索線上線下混合式教學模式，通過建設在線開放課程構建豐富的線上慕課資源。目前，我們的“無機化學”線上課程建設了175個教學資源、10個課程思政示范案例、264份教學和拓展資料、700多道習題等資源。線上課程運行2年來，累計瀏覽人次超過90萬；學習通教學平臺運用2年多以來，累計發放課堂互動超過1000次，最近兩期布置線上作業均超250次。此外，課程還探索多校協同構建云時代的“無機化學”教學共享體系，聯合華南師范大學、廣東省第二師范學院、韓山師范學院等建設省級在線開放課程，并在中國大學MOOC平臺上線使用。至今為止4所院校6個專業的選課人數達到約4000人，4所院校10余位教師應用這個平臺，采取線上線下相互融合的教學模式進行教學。同時，結合線上課程資源，重構了“以學生為中心”的課程教學體系，實施“BOPPPS+在線資源”混合式教學模式。BOPPPS教學模式是一種以教育目標為導向，以學生為中心的新型教學模式，包括課程導入、學習目標、課前摸底、參與式學習、課后評估和總結六個教學環節［8］。本課程設計并實踐“BOPPPS+在線資源”的混合式教學模式，圖2為以“配合物”內容為例的具體實踐方案。和傳統教學方式相比，該教學模式有助于線下教學和線上教學的銜接，及時掌握學生學習情況，充分調動學生的自主學習積極性，學生參與度高，課程活躍度高，效果顯著。學生逐漸實現從要我學—我要學—會學習—能學好的轉變。

2.3"拓廣度，構建課內課外“三堂聯動”全過程育人模式，打造“有用”課堂

“無機化學”是一門與“物理化學”“有機化學”“分析化學”“結構化學”等化學課程相關，又與生物、物理、食品、醫學等學科交叉的一門課程，應用領域廣泛。本課程在教學中構建課堂教學為主渠道，實踐教學為陣地、社會實踐為載體的課內課外“三堂聯動”全過程育人模式（見圖3），打造“有用”的化學課堂，全面提升學生的學習動力和專業認同感，提高學生實踐水平和創新能力。

2.4"重產出，構建“過程性、立體化”評價體系，打造“有標”課堂

圖4"學生總評成績各模塊及分數權重

如圖4所示，在本課程教學中，課程組以“產出導向”為理念，探索“新師范”“新工科”形勢下，有利于促進學生全面、健康發展的科學評價體系，逐步探索出了關注差異、分層評價、立足過程、多元互動的多元評價體系，促進學生全面發展。例如，以化學專業學生為例，從作業、考試、考勤、創新精神等方面進行多元化評價，綜合各項指標所得總評成績構成。平時成績中將課前、課中和課后的表現納入評價體系，通過超星學習通平臺對學生的任務完成、視頻學習時長、參與課程討論、參與課堂討論及作業完成情況對學生的過程化學習進行科學量化。

結語

“無機化學”教學充分利用MOOC課程、智慧教室、學習通、學科競賽基地、實驗室等豐富的教學資源，營造自主、合作、探究式學習環境，實現線上線下、課內課外互聯互通。堅持問題導向，把抽象問題形象化；理論聯系實際，知識貼近生活；滲透專業思想，反映學科前沿；融合課程思政，促進文理交融。這樣可以提高課程的高階性、創新性和挑戰度，引導學生主動“思考、討論、質疑、實踐、探索、悟道”，實現從要我學—我要學—我會學—能學好的轉變。

參考文獻：

［1］白新偉，胡珠楠，王虎，等.創新型人才培養目標下《無機化學》課程教學改革［J］.云南化工，2021，48（06）：165168.

［2］謝木標.大學無機化學與高中化學知識銜接：以原子結構與元素周期表為例［J］.大學化學，2020，35（08）：3438.

［3］葉龔蘭，尹霞，許峰，等.“四位一體”的無機化學教學創新［J］.大學化學，2024，39（08）：136141.

［4］王會生.“一體三翼”教學模式在工科無機化學教學中的應用與實踐［J］.化學教育：中英文，2022，43（18）：4250.

［5］王薇，唐曉亮，郭禮榮，等.問題引導型教學方式在無機化學教學中的應用［J］.化學教育：中英文，2020，41（16）：1417.

［6］方玉宇，馬鴻雁，黃珍，等.“CDIO+PBL”教學模式在《無機化學》教學中的應用分析［J］.廣東化工，2017，44（19）：179+174.

［7］北京師范大學，華中師范大學，南京師范大學無機化學教研室.無機化學［M］.5版.北京：高等教育出版社，2020.

［8］王崢，彭旭，李昊杰，等.基于BOPPPS的無機化學實驗混合式教學設計與實踐［J］.大學化學，2023，38（09）：6979.

項目：2023年度校級教學質量與教學改革工程建設項目（嶺師教務〔2023〕102號）；2023年度廣東省本科高校教學質量與教學改革工程建設項目（粵教高函〔2024〕9號）

*通信作者：謝木標（1980—"），男，漢族，廣東廉江人，博士研究生，教授，研究方向：無機功能材料。