论文部分内容阅读
作者简介：陈学泽(1954-)，男，教授，湖南蓝山人，从事无机及分析化学的教学和研究。
【摘要】 合并无机化学和分析化学，开设无机及分析化学是林学专业建立多层次课程体系的重大步骤。将无机及分析化学内容分为化学基本知识和理论,溶液中的平衡及应用,现代测试方法三部分。删除过于艰深的内容,增加与林学专业结合的内容。结合实验课和教学方法、手段,全面进行了课程内容改革。与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》比较，新编《无机及分析化学》的篇幅减少了约二分之一。
【关键词】 林学；化学；教学内容；改革
【中图分类号】：G633.8【文献标识码】：A 【文章编号】：1009-9646(2008)04-0165-02
化学是林业院校最重要的基础课程,大学一年级常开设无机化学、分析化学。在1999年以前的教学中,无机化学和分析化学分为两期授课，各门课程自身的系统性和规律性也得到了充分重视,但课程之间相互协调不够,两门课程之间有重复的内容。
在面向21世纪教学改革中,提出了在林业院校建立多层次化学课程体系的设想。第一层次是基础化学,包括无机及分析化学、有机化学、无机及分析化学实验和有机化学实验等四门课程。理论课教学以讲授基本理论和基本知识为主线,适当拓宽知识面,简要介绍化学科学的新进展,特别是林业科学、生命科学中与化学相关的新进展;实验课以操作训练为主,以定量内容为主,加强对学生素质和能力的培养。第二层次是中级化学,包括物理化学、仪器分析,中级化学实验、现代化学进展等若干门必修课和选修课。学生在完成基础化学层次的学业之后,再继续学习中级化学课程,较深入地学习化学理论,并受到较严格的综合实验训练,培养分析问题和解决问题的能力,掌握多种仪器的使用。第三层次是有关学科的一些专业课程和某些研究生的课程。
这种改革的思路已经纳入教育部面向21世纪教学改革项目，即“高等农林院校化学系列课程教学内容和课程体系改革 (04-8) ”课题[1-3]。开设无机及分析化学课程就是这项改革中的一个重大步骤,对原有的无机化学和分析化学两门课程的体系进行了较大的调整,对教学内容作了较多的增删和重新组合,最终由北京林业大学拟定了教学大纲，由中南林业科技大学主编了无机及分析化学教材。最近两年，我们在林学专业无机及分析化学课程内容的改革方面，主要做了以下几个方面的工作。
1 将无机及分析化学的教学内容分为三个部分
第一部分是化学的基本知识和基本理论,包括溶液、胶体、化学热力学、化学平衡、化学反应速率、物质结构等内容。第二部分是溶液中的平衡及应用,重点是在化学分析中的应用。第三部分是现代测试方法,只讲授电势分析和吸光光度分析,对仪器分析进行简单介绍。与原有的无机化学、分析化学两门课程相比较,理论课讲授减少了约20学时,删除了晶体场理论、电子互斥理论等过于难深的内容。根据林业院校的特点,增加了生物无机化学简介、稀土元素在农业上的应用、纳米材料等內容。
2 讲课中注意前后呼应,让学生举一反三
例如讲化学平衡时讲清多重平衡的条件及影响因素,则学生可以自己解决溶液中几种平衡相互影响的问题。又如对滴定曲线,重点讲清酸碱滴定曲线，而配位滴定曲线和氧化还原滴定曲线就不再详细讲授,让学生自己分析计算,自己绘制。在教材中，将酸碱平衡与酸碱滴定,配位平衡与配位滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定的内容安排在前后章，教学时结合在一起讲授。一方面将化学平衡的原理直接用于分析测定,另一方面也让学生了解在遇到实际问
题时,如何综合运用化学知识来分析问题和解决问题。
3 提高教学的层次与视点
例如讲授胶体时，提及宇航保温用品“轻如烟”的固体。讲Gibbs公式时,让学生自己判断Gibbs函数变与焓、熵和温度的关系，并判断化学反应的自发性，加深对Gibbs函数变判据化学反应自发性的理解,使学生在一定程度上避免了死记硬背。又如过去无机化学中讲杂化轨道理论,讲分子间作用力等时,基本上局限于无机化合物,现在则提及有机物的杂化现象，在讲分子间力时，把有机同系物熔沸点的变化规律也涵盖进来,使学生了解到化学科学的完整性,了解到这些规律无论对无机化合物或是有机化合物都同样适用。又如关于酸碱平衡,过去重点讲授电离理论,介绍质子理论,现在将改为重点讲授质子理论,并用质子理论函盖电离理论,提高了学生的视点。
4 无机及分析化学理论教学内容的确定
与北京林业大学、南京林业大学、福建农林大学、西南林学院和浙江林学院相关教师共同商讨，经过对以往教学内容的总结，新的教学内容和新教材的章节顺序确定为：
第一章溶液和胶体:溶液浓度，稀溶液的依数性，胶体溶液，表面现象
第二章化学反应的基础理论：焓、熵、自由能，化学反应速率，化学平衡
第三章分析化学概论：定量分析的一般程序，有效数字，误差，有限数据的统计处理，滴定分析计算，仪器分析简介
第四章溶液中的离子平衡：酸碱质子理论，酸碱溶液ｐＨ值计算，缓冲溶液，难溶电解质的沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解
第五章酸碱滴定法：酸碱滴定曲线，酸碱指示剂，酸碱标准溶液的配制，酸碱滴定法的应用
第六章沉淀滴定法和重量分析法：
第七章配位化合物：配位化合物组成与命名，配位平衡，螯合物，配合物的应用
第八章配位滴定法：ＥＤＴＡ的性质，配位滴定曲线，金属指示剂，配位滴定法的应用
第九章氧化还原反应与电化学：氧化还原反应，原电池与电极电势，元素电势图
第十章氧化还原滴定与电势分析法：条件电势，氧化还原滴定曲线，氧化还原滴定指示剂，常用的氧化还原滴定方法，电势分析法的基本原理，膜电势，电势分析的定量方法
第十一章物质结构简介：原子结构，分子结构，晶体结构，分子间力与氢键
第十二章生命元素选述
第十三章分光光度分析法：物质与光的作用，光吸收定律，偏离光吸收定律的原因，分光光度法的应用第十四章化学与社会：化学和环境，化学和生命体，稀土与农林业，化学与纳米材料
与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》(16开，约600页)比较，按以上内容新编了《无机及分析化学》教材，其篇幅减少了约二分之一[4]。
5 改革实验课的教学
化学是实验科学。在教学改革的方案中,独立设置无机及分析化学实验课程,实验不再是理论课的附属和验证。实验课以训练基本操作、基本技能为主,增加操作实验和综合实验。实验内容较密切地联系生产和科研实际，依照化学课程改革的要求，突出了基本操作的规范，适当增加了有利于培养实验基本操作技能、提高综合能力的制备实验、常数测定实验和设计实验，压缩了部分验证性的试管实验。在设计实验中要求学生从查阅资料开始,自己拟定实验方案,并提交完整的报告，这种训练方法,学生不再是按照实验教材“照方抓药”,而是有相当大的独立性和自主性,学生都非常感兴趣,都投入很大的精力来完成设计实验。
无机及分析化学课程的教学内容经过多年来的教学内容改革实践,不断修改完善, 学生的知识更宽,实验室动手能力得到了较大的提高，取得令人满意的教学效果。
参考文献
[1] 黄蔷蕾. 编写“面向21世纪教材——《无机及分析化学》”的思考和体会[J]. 河北农业大学学报(农林教育版), 2001.6: 29, 55
[2] 陈勇智,廖建良,宋冠华. 生物科学专业《无机及分析化学》课程的改革与探索[J]. 惠州学院学报(自然科学版), 2005.6: 117～120
[3] 王运,董元彦,张方钰,胡先文. 面向新世纪无机及分析化学课程体系的构建[J]. 高等农业教育,2005,4: 60～62
[4] 陈学泽. 无机及分析化学(第二版)[M]. 北京:中国林业出版社,2007,4
收稿日期：2008-4-13
【摘要】 合并无机化学和分析化学，开设无机及分析化学是林学专业建立多层次课程体系的重大步骤。将无机及分析化学内容分为化学基本知识和理论,溶液中的平衡及应用,现代测试方法三部分。删除过于艰深的内容,增加与林学专业结合的内容。结合实验课和教学方法、手段,全面进行了课程内容改革。与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》比较，新编《无机及分析化学》的篇幅减少了约二分之一。
【关键词】 林学；化学；教学内容；改革
【中图分类号】：G633.8【文献标识码】：A 【文章编号】：1009-9646(2008)04-0165-02
化学是林业院校最重要的基础课程,大学一年级常开设无机化学、分析化学。在1999年以前的教学中,无机化学和分析化学分为两期授课，各门课程自身的系统性和规律性也得到了充分重视,但课程之间相互协调不够,两门课程之间有重复的内容。
在面向21世纪教学改革中,提出了在林业院校建立多层次化学课程体系的设想。第一层次是基础化学,包括无机及分析化学、有机化学、无机及分析化学实验和有机化学实验等四门课程。理论课教学以讲授基本理论和基本知识为主线,适当拓宽知识面,简要介绍化学科学的新进展,特别是林业科学、生命科学中与化学相关的新进展;实验课以操作训练为主,以定量内容为主,加强对学生素质和能力的培养。第二层次是中级化学,包括物理化学、仪器分析,中级化学实验、现代化学进展等若干门必修课和选修课。学生在完成基础化学层次的学业之后,再继续学习中级化学课程,较深入地学习化学理论,并受到较严格的综合实验训练,培养分析问题和解决问题的能力,掌握多种仪器的使用。第三层次是有关学科的一些专业课程和某些研究生的课程。
这种改革的思路已经纳入教育部面向21世纪教学改革项目，即“高等农林院校化学系列课程教学内容和课程体系改革 (04-8) ”课题[1-3]。开设无机及分析化学课程就是这项改革中的一个重大步骤,对原有的无机化学和分析化学两门课程的体系进行了较大的调整,对教学内容作了较多的增删和重新组合,最终由北京林业大学拟定了教学大纲，由中南林业科技大学主编了无机及分析化学教材。最近两年，我们在林学专业无机及分析化学课程内容的改革方面，主要做了以下几个方面的工作。
1 将无机及分析化学的教学内容分为三个部分
第一部分是化学的基本知识和基本理论,包括溶液、胶体、化学热力学、化学平衡、化学反应速率、物质结构等内容。第二部分是溶液中的平衡及应用,重点是在化学分析中的应用。第三部分是现代测试方法,只讲授电势分析和吸光光度分析,对仪器分析进行简单介绍。与原有的无机化学、分析化学两门课程相比较,理论课讲授减少了约20学时,删除了晶体场理论、电子互斥理论等过于难深的内容。根据林业院校的特点,增加了生物无机化学简介、稀土元素在农业上的应用、纳米材料等內容。
2 讲课中注意前后呼应,让学生举一反三
例如讲化学平衡时讲清多重平衡的条件及影响因素,则学生可以自己解决溶液中几种平衡相互影响的问题。又如对滴定曲线,重点讲清酸碱滴定曲线，而配位滴定曲线和氧化还原滴定曲线就不再详细讲授,让学生自己分析计算,自己绘制。在教材中，将酸碱平衡与酸碱滴定,配位平衡与配位滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定的内容安排在前后章，教学时结合在一起讲授。一方面将化学平衡的原理直接用于分析测定,另一方面也让学生了解在遇到实际问
题时,如何综合运用化学知识来分析问题和解决问题。
3 提高教学的层次与视点
例如讲授胶体时，提及宇航保温用品“轻如烟”的固体。讲Gibbs公式时,让学生自己判断Gibbs函数变与焓、熵和温度的关系，并判断化学反应的自发性，加深对Gibbs函数变判据化学反应自发性的理解,使学生在一定程度上避免了死记硬背。又如过去无机化学中讲杂化轨道理论,讲分子间作用力等时,基本上局限于无机化合物,现在则提及有机物的杂化现象，在讲分子间力时，把有机同系物熔沸点的变化规律也涵盖进来,使学生了解到化学科学的完整性,了解到这些规律无论对无机化合物或是有机化合物都同样适用。又如关于酸碱平衡,过去重点讲授电离理论,介绍质子理论,现在将改为重点讲授质子理论,并用质子理论函盖电离理论,提高了学生的视点。
4 无机及分析化学理论教学内容的确定
与北京林业大学、南京林业大学、福建农林大学、西南林学院和浙江林学院相关教师共同商讨，经过对以往教学内容的总结，新的教学内容和新教材的章节顺序确定为：
第一章溶液和胶体:溶液浓度，稀溶液的依数性，胶体溶液，表面现象
第二章化学反应的基础理论：焓、熵、自由能，化学反应速率，化学平衡
第三章分析化学概论：定量分析的一般程序，有效数字，误差，有限数据的统计处理，滴定分析计算，仪器分析简介
第四章溶液中的离子平衡：酸碱质子理论，酸碱溶液ｐＨ值计算，缓冲溶液，难溶电解质的沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解
第五章酸碱滴定法：酸碱滴定曲线，酸碱指示剂，酸碱标准溶液的配制，酸碱滴定法的应用
第六章沉淀滴定法和重量分析法：
第七章配位化合物：配位化合物组成与命名，配位平衡，螯合物，配合物的应用
第八章配位滴定法：ＥＤＴＡ的性质，配位滴定曲线，金属指示剂，配位滴定法的应用
第九章氧化还原反应与电化学：氧化还原反应，原电池与电极电势，元素电势图
第十章氧化还原滴定与电势分析法：条件电势，氧化还原滴定曲线，氧化还原滴定指示剂，常用的氧化还原滴定方法，电势分析法的基本原理，膜电势，电势分析的定量方法
第十一章物质结构简介：原子结构，分子结构，晶体结构，分子间力与氢键
第十二章生命元素选述
第十三章分光光度分析法：物质与光的作用，光吸收定律，偏离光吸收定律的原因，分光光度法的应用第十四章化学与社会：化学和环境，化学和生命体，稀土与农林业，化学与纳米材料
与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》(16开，约600页)比较，按以上内容新编了《无机及分析化学》教材，其篇幅减少了约二分之一[4]。
5 改革实验课的教学
化学是实验科学。在教学改革的方案中,独立设置无机及分析化学实验课程,实验不再是理论课的附属和验证。实验课以训练基本操作、基本技能为主,增加操作实验和综合实验。实验内容较密切地联系生产和科研实际，依照化学课程改革的要求，突出了基本操作的规范，适当增加了有利于培养实验基本操作技能、提高综合能力的制备实验、常数测定实验和设计实验，压缩了部分验证性的试管实验。在设计实验中要求学生从查阅资料开始,自己拟定实验方案,并提交完整的报告，这种训练方法,学生不再是按照实验教材“照方抓药”,而是有相当大的独立性和自主性,学生都非常感兴趣,都投入很大的精力来完成设计实验。
无机及分析化学课程的教学内容经过多年来的教学内容改革实践,不断修改完善, 学生的知识更宽,实验室动手能力得到了较大的提高，取得令人满意的教学效果。
参考文献
[1] 黄蔷蕾. 编写“面向21世纪教材——《无机及分析化学》”的思考和体会[J]. 河北农业大学学报(农林教育版), 2001.6: 29, 55
[2] 陈勇智,廖建良,宋冠华. 生物科学专业《无机及分析化学》课程的改革与探索[J]. 惠州学院学报(自然科学版), 2005.6: 117～120
[3] 王运,董元彦,张方钰,胡先文. 面向新世纪无机及分析化学课程体系的构建[J]. 高等农业教育,2005,4: 60～62
[4] 陈学泽. 无机及分析化学(第二版)[M]. 北京:中国林业出版社,2007,4
收稿日期：2008-4-13