无机及分析化学课程教学改革与实践

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  摘要: 针对原有无机化学和分析化学课程过分强调完整、自成体系,教学内容划分过细、缺乏相互沟通,各课程间内容重复度大等现象,参考国内外院校的经验,我校进行了无机及分析化学教学改革和实践,提出了对无机及分析化学教学内容和教学方法进行改革的一些思路和做法。
  关键词: 无机及分析化学 教学改革发展概况 教学改革与实践
  
  “无机及分析化学”对高等学校近化学类专业学生而言是一门重要的基础课程。对于近化学专业如生命科学、材料、环境、农学、医学及药学等专业的学生而言,学习无机及分析化学课程对他们学习基础知识和专业知识都是不可或缺的。20世纪初以来,我国高等院校以化学为学科基础课程的学科体系,一直按照无机化学、分析化学、有机化学及物理化学这一顺序进行教学,这种传统的课程体系过于强调教学内容完整、自成体系,划分过细、缺乏相互沟通,各课程间内容重复度大,不利于发挥学生学习积极性,无法满足现代化学学科的飞速发展和国家建设对人才的要求,不能满足我国21世纪高校培养的具备基础扎实、知识面宽、能力强、素质高这4个特点人才要求。因此,更新教学内容、优化课程体系、打破学科间的壁垒、建立符合时代要求的新的课程体系势在必行。[1]各校在实施这两门课程的教学过程中,在课程设置、教学体系和教学大纲、教学内容、教学手段、教学方法等方面进行了深入的摸索、研讨与实践,积累了许多宝贵的改革经验,取得了一定的成果。
  
  一、无机及分析化学教学改革发展概况
  
  以化学为基础的课程改革始于20世纪80年代,当时国家一些重点院校将无机化学和分析化学两门课程合并为无机及分析化学一门课,经过20多年的探索和实践已逐渐得到教育界的广泛认可,取得了一定成果,并相继出版了多本教材。如华东理工大学也经过多年教学实践,在1992年出版了“无机化学和分析化学”教材。1995年,由华东理工大学组织的“面向21世纪理科应用化学专业教学内容和课程体系改革研究”项目被国家教委高教司批准为首批教学立项课题。由陈荣三教授主编的《无机及分析化学》一书在1975年南京大学自编讲义的基础上,于1978年人民教育出版社作为全国高等学校生物系通用教材正式出版,是我国最早正式出版的《无机及分析化学》教材。最初主要供生物系及农医等院校相近专业使用,它首次将四大滴定融入四大平衡中讲授。在教育部有关部门和高等教育出版社的大力支持下,北京大學、南开大学、复旦大学、厦门大学等数十所综合大学和师范院校的高校任课教师成立了“全国高校 ‘无机及分析化学’课程建设与教学研讨会”。[2]历次“‘无机及分析化学’课程建设与教学研讨会”对无机及分析化学教材建设和教学中存在的问题都进行了广泛深入的讨论,实现了课程结构和教学内容整合、优化和教学体系改革,《无机及分析化学》(第四版)于2002年初被列为普通高等教育“十五”国家级规划教材。
  
  二、我校无机及分析化学的教学改革与实践
  
  根据教学内容的需要,要完整地、系统地完成无机化学及分析化学的教学共需120个学时(不包括实验教学),而我校自2000年来《无机化学》学时数减为56个学时,《分析化学》仅有40个学时,2007年课时进一步缩减,《无机化学》减为40学时,《分析化学》减为32学时,这使得教学内容多与学时少之间产生了一定的矛盾。为适应学分制的要求及基础学科学时不断下调的情况,无机化学及分析化学的教学内容也在逐渐减少,学时数的减少不是对该课程的要求降低了,而是对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求,因此,必须进行教学内容的改革。1999年以来,我校开展教育改革大讨论,对《无机及分析化学》课程进行了调整,进一步压缩理论课,增加实验课的学时,并将实验单列为一门课程,建立了相应的考核方式和办法,强调了实验的重要性。同时,由于新专业的增加,使得《无机及分析化学》课程的辐射能力增强,建设力度加大,教材也采用了教育部优秀教材,2002年以来,为了提高《无机及分析化学》课程组的整体素质,满足课程建设的需要,加强相关人才的引入力度,逐步建立了一个完整的《无机及分析化学》课程组,《无机及分析化学》课程在2003年获得了淮海工学院首批精品课程建设的立项资助,在2004年成为淮海工学院的第五批优秀课程之一,在2005年通过了淮海工学院精品课程建设项目的验收与评估。经过几年的教学改革,已建立了科学、系统的无机及分析化学课程体系,获得多项优秀教学成果一等奖、二等奖,发表相关教学研究与改革论文20余篇。
  1.潜心研究,突出重点,合理分配学时,注重教学内容的衔接。
  无机及分析化学内容广泛,涉及现代物质结构理论基础、化学反应原理、溶液平衡、化学分析、元素化学和仪器分析6大部分。[3]教师必须熟悉教学要求,认真钻研教材,潜心研究教学内容。课堂讲授不能面面俱到,要在吃透教材的基础上,合理安排教学内容。原无机化学教学中包括四大化学平衡,即酸碱、沉淀、配位及氧化还原平衡,而在分析化学中也涉及相应的四大平衡体系,这样的教学安排,既浪费时间,又让学生感到枯燥。无机及分析化学,将原理和应用知识糅为一体。融会贯通地将原无机化学和分析化学两门课程中内容联系最紧密和重叠最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”两个部分有机结合起来。浓缩精简后的课程安排,体现少而精的原则,严格把握必须掌握的基础概念,同时,引入了无机与分析化学学科近年来所取得的最新成果,注意了知识面的补充和延伸,满足现代无机及分析化学对各专业人才的基本要求。
  2.精选内容,把握关键,因势利导进行教学。
  贯彻少而精的原则,深入浅出,突出中心,针对专业课程设置和学生层次,改进教学方法。如在讲授的定量化学分析时,在四大滴定内容上先从滴定分析的基本概念入手,使学生牢牢掌握基础知识,紧紧抓住基本计算原则——量相等原则,重点讲解各类计算的解题思路、关键问题。既树立了“量”的概念,又掌握了分析问题、解决问题的方法,达到了较好的效果。四大滴定分析法以酸碱滴定法为基础,重点讲解酸碱滴定法的基本原理、滴定曲线的绘制、指示剂的选择原则、滴定终点的判断及酸碱滴定法的应用,较好地掌握滴定分析的基本原理和具体应用。其它三种滴定分析法可采取对比的方法,找出各方法的异同点,重点讲解其它滴定法的难点,达到举一反三的效果。
  3.介绍学科发展的前沿知识和发展动向,激发学生的学习热情。
  我国的教育现状是教材远远落后于时代的发展,教材上只能反映一些相对固定的内容,难以展示这门学科的新貌。因此,教学中要经常性地吸收现代科学发展的新成果,接触科学前沿,开扩视野,激发学习热情。例如在分光光度法教学中,结合该领域的前沿研究动态,将新方法、新成果融入教学相关部分,除去陈旧的知识,激发获取新知识、新成果的热情,既传输了获取知识的能力,又为日后工作打下了一定的基础,改变了以教师为中心,学生上课记笔记、考前背笔记的“授业传道”定式,充分调动了学生的学习积极性。
  4.创新教学方法,活跃课堂气氛。
  第一,引入自学模式。兴趣是学习的动力,是创造的源泉。实际上,在学生中有一种希望能发挥其学习主动性的潜在强烈愿望,自学模式满足了学生的要求。在全面授课前给出自学提纲,并注意自学的效果,将提纲中的相关部分以提问的方式予以检查,了解学生完成的情况,指出要掌握的内容,培养学生的自学习惯和自学能力,使学生由被动向主动学习方式逐步过渡。
  第二,精选课堂讨论题目。课堂讨论以学生为主体,教师发挥主导作用,引导学生用学过的知识解决实际问题,从而正确理解消化所学内容。大家各抒己见,畅所欲言,最后教师总结,使学生更好地掌握相关知识,消除认识理解上的误区。
  第三,引入对比教学方法。使学生前后知识连贯,融会贯通,注重每章后的小结,难点重点突出;注意与其它课程的联系,既增强了系统性,又拓宽了知识面,进一步提高学习的主动性。
  第四,采用多媒体教学。为了在有限的教学学时中,增加教学信息量,提高教学效益,我们精心制作了多媒体课件,在课件中配以大量图片,一些较难的公式推导通过课件可以一目了然,使学生更易理解和掌握。
  第五,为学生构建良好的知识“生长点”。由于《无机及分析化学》是一门不断发展的科学,在有限的课堂教学中,教师不可能把所有的知识都传授给学生,因此,通过知识“生长点”的构建,使学生将来能在已学知识的基础上能较好地根据自己的需要进行知识的拓展。比如:强化基础知识的讲解,力求概念准确、结论明确;在每章结束后,针对学生的学习状况,提出一些综合性的思考题,让学生结合自己所学的知识去分析、理解,既避免了死记硬背概念,又培养了分析问题和解决问题的能力;对正在处于快速发展的“热点”领域,适当补充一些发展动向和趋势,对有兴趣的学生进行引导。
  5.开展预科教学。
  由于全国各地的高中的教学改革实践,在我校大一新生中,每年有三分之一的学生在高中阶段没有选修化学,因此,为我们无机及分析化学正常教学的开展带来很大困难,为解决这一难题,使学生更好地适应大学学习生活,我们开展了56学时的预科教学,大部分学时用于补习高中化学知识少部分学时用于学习大学无机及分析化学知识。通过几年时间的努力,效果良好。
  
  参考文献:
  [1]芮光伟,蒋珍菊,岳松.无机及分析化学课程教学改革与实践[J].高等教育研究,2007,24,(3):75-76.
  [2]薛德平.无机及分析化学(第四版).教材的编写体会[J].中国大学教学,2007,3:94-96.
  [3]李英杰,张文治.陈国梁等.浅谈无机及分析化学课程的改革与建设[J].高师理科学刊,2002,22,(4):82-85.
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