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無機化學教學改革實施方案

無機化學教學改革實施方案是:理清知識體系,整合教學內容,壓縮教學時數,實行模塊化分層次推進教學,提高教學效率。無機化學教學的模塊化分解和教學時數分配的框架(表略)。無機化學教學整合原則如下:(1)刪掉部分內容(稀有氣體、鑭系、錒系、核化學、金屬晶體和無機化學發展前沿),不再講解,讓學生自學。(2)壓縮部分內容(溶液、熱力學、動力學和晶體學),在后續課程中精講。(3)合并部分內容(化學平衡、解離平衡和溶解平衡)。(4)補充部分內容(教學研究成果)。

無機化學教學改革方案的特色

(1)“三學二素一論”的兩部分六模塊改革。兩部分為理論部分(48學時)和元素部分(42學時)。六模塊為“三學二素一論”:“三學”為微觀學、熱力學和動力學;“二素”為主族元素和副族元素;“一論”為元素通論。

(2)“三位一體”的教學模式。微觀學Ⅰ為無機化學一,熱力學Ⅱ和動力學Ⅲ為無機化學二,元素部分為無機化學三,由3個主講教師完成不同模塊,學完就考,學分加和。

(3)根據“學生學習認知過程”設計教學順序如下: ①由抽象到具體,先理論部分后元素部分;②由簡單到復雜,微觀學為“原子—分子—離子”;③由理論到應用,熱力學為“熱力學能—化學平衡和電化學—氧化還原反應”;④由主族到副族,先主族元素后副族元素; s區元素和ds區元素進行對比教學。

(4)利用規律性的“教學研究成果”促進教學。六模塊中有關規律的教學內容詳見表1。在這部分教學中展示教師教學研究成果,既可以理清學生思路,解決疑點難點;又可以指導學生進行教學研究,以研助教,以教促研。

(5)明確重點。溶液的有關理論重點在分析化學課程中講解,而在無機化學課程中只學簡單應用;熱力學和動力學的有關理論重點在物理化學課程中講解,而在無機化學課程中只學簡單應用。

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無機化學教學共兩個學期，在每學期的期初組織一次自我展示演講。演講題目自擬，以感人為最終目的;要求團隊所有成員參加，時間限制在3分鐘以內。在自我展示的教學環節中，學生演講最多的題材是對就業的困惑、對人生的感悟、對未來的向往、自己最喜歡的人或最近最熱點的話題等。演講時間雖短，但是本環節給學生提供了一個展示自己的平臺，鍛煉了學生的表達能力，增進了同學之間的了解。由于演講成績取團隊成員演講成績的平均值，所以在演講前每個團隊成員之間都會積極準備，彼此之間互相討論和幫助，爭取本團隊成員都能在比賽中完美展示，共同獲得好成績，從而可最大限度的激發學生的進取精神和團隊合作精神。

1.2學生授課

每學期選出部分無機化學理論課程和實驗課程分配給各個教學團隊，隊長組織本隊成員對分配的教學內容進行教學設計。教學設計的內容包括:課堂導入、主要教學內容、課后小節等。課堂要求互動和質疑，還需要進行合理的擴展，授課時間要求在45分鐘之內。教學形式不限，以生動并能激發學生的學習興趣為目的。教學過程中，教師必須全程參與，監督和輔助學生在教學過程中對知識點準確性的把握。我們以學生主講的無機化學理論課程設計為例:課前需要進行如下準備:①研讀教材掌握教學的基本理論;②利用各種網絡資源對教學內容進行深入學習，以便在教學中進行合理的知識擴展;③進行課堂教學設計，設計內容包括教學內容和教學環節的分工，以及教學互動環節等。④正式上課前，進行模擬教學，教師在模擬教學中進行質疑，提出與本節課相關的知識點，指出學生在教學中的不足、不準確和不正確的地方。在正式的課堂教學中，教師要輔助課堂教學，回答“小老師”不能準確回答的學生的質疑，在教學小結中總結本節的知識要點，并對學生的授課情況做簡要的短評，讓學生了解自己的優缺點，以便在以后的學習和生活中不斷的提升自己。此環節中，團隊成員的成績依舊相同，因此可有效的提高學生的綜合素質:首先，提高積極向上的進取精神和團隊合作精神;其次，通過課外預習和資料的檢索可以培養學生良好的學習習慣，增強學習能力;再次，在課堂教學過程中鍛煉了自己的表達能力、應變能力、組織能力、以及發現及解決問題的能力。此外，同學的質疑過程對授課學生知識準備的充分與否、快速反應能力和學以致用能力也是考驗和鍛煉。

1.3撰寫科研小論文

鼓勵學生實時檢索無機化學領域的最新研究成果，選擇自己感興趣的相關研究方向自學并撰寫專業小論文。目前學生撰寫的論文報告有“納米材料”、“最新分離技術”、“石墨烯的應用”、“單壁碳納米管的制備及應用”等。每個團隊選拔出最優秀的論文，制作演示文稿，在第二課堂時間(每學期選擇一個休息日)進行論文匯報。本環節中，學生的團隊精神不僅得到了培養，在文獻檢索、閱讀過程中還拓展了專業視野。另外，通過學習了解了自己感興趣的領域，從而明確未來學習和工作領域的選擇，顯著提高市場競爭力。

2培養創新能力及操作性

2.1知識擴展

化學教育專業最大的特點是具有師范性，大學生的專業水平和知識視野的大小直接決定其在未來中學教育中的教學水平。因此，在教學過程中注重知識的擴展，激勵學生主動學習，引導學生探究的科研思維也是教學改革的重要目標。因此，本教研室教師會在教學的相關理論中引入本領域最新的研究成果，包括教師自己課題組的相關科研成果。例如:在學習第五和第六副族元素時，教師把自己課題組最新制備的官能化雜多酸成果介紹給學生，重點介紹科研思想。因為科研成果為自己的老師研究所得，所以在進行教學過程中可以讓學生感覺到創新過程和創新成果離自己沒有那么遙遠，從而可以激勵他們的學習興趣、提高參與意識，培養科研思維，將被動學習變成主動學習。

2.2開放實驗室

此環節主要是利用學生的課余時間進行，學生可根據自己的興趣自愿參加。

2.2.1開放本科實驗室

每學期本科實驗室開放兩次，開放時間在期中，因為此時，大學生的實驗技能和無機化學理論知識體系已相對完善，能夠獨立或合作設計完成實驗活動。參與開放實驗室活動的同學要先遞交“申請書”，申請中寫明實驗內容、所需儀器和設備、相關藥品及材料。學生可在實驗教師指導下反復實驗，直至成功達到設計目的。每學期活動的內容主要圍繞如下幾個方面:①鼓勵學生對做過的無機化學實驗設計大膽質疑，提出改進方案，并指明改造后的優勢;②對做過的無機化學實驗，學生在保證實驗結果準確、實驗現象明顯的前提下，可對某個實驗或某個實驗步驟進行微型化設計;③在教師的介紹下與合作中學的一線化學教師共同探討中學化學實驗的教學改革，參與中學化學實驗的設計及教學對學生來說是提高未來就業競爭力，搞好中學教學的重要實踐渠道。此環節可以培養學生良好的思維習慣、創造性和實踐操作性。同時還間接的培養了學生的學習興趣和進取精神。

2.2.2開放研究生實驗室

在20世紀90年代，美國首先提出了整合教育培養創新型人才的新思路［5］。以此為鑒，在無機化學課程教學的后期，允許部分實驗技能較強、勤思考、愛提問的同學參與到研究生的創新性科研工作中。對于剛進入實驗室本科生的培養主要包括兩個層次。一是科研基本技能培訓，包括學習國內外科研文獻的檢索方法、熟讀科研文獻、了解無機化學領域的理論和最新研究熱點、掌握無機合成技術、掌握無機化合物制備及性質研究方法、掌握實驗數據處理方法、參加研究生的科研組會并適當進行文獻匯報。二是科研探索，在經歷了基本的學習訓練后，對于學習能力強的本科生，在保證不耽誤本科課程學習的前提下，在導師的指導下和研究生的監督下完成一些可行性較強的科研項目。目前每年都有部分本科生在國內外學術期刊上公開發表科研論文，這些學生是校大學生創新和創業項目的主要申報者，也是未來攻讀碩士研究生的主要生源。和其他學生相比，他們都會較早的制定人生規劃，有目標、有理想、能吃苦、善于思考且動手能力強，而且在未來選擇研究生報考專業時的目標更明確。

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隨著學科的發展和知識的豐富，無機化學的教學內容越來越多，書越編越厚，除了化學平衡和元素化學的知識外，還有物理化學的熱力學，反應動力學，電化學及“結構化學”的原子結構等內容，知識點密集且理論性強。以我校化學工程與工藝專業為例，所用教材為天津大學楊宏孝等主編，高等教育出版社出版的無機化學第四版，550頁，教學時間為54學時，在如此短的時間內學完全部內容，顯然是很費力的。因此大學老師的授課方式和對學生的引導就顯得至關重要。

2學生自身條件的局限

無機化學的授課對象是剛剛考入大學的大一新生，一方面他們在高中早已習慣了題海戰術，習慣了中學那種死記硬背的學習方法，面對課時少，知識面廣，思維跳躍性強的大學有著強烈的不適應。在實際學習過程中，他們在學習初期很容易產生眼高手低的感覺，輕視學習，隨著課堂進度加快，中后期面臨著信息量大﹑重復少﹑練習少，心理準備不足，普遍感到學習起來很吃力，茫然不知所措，很容易產生焦躁和厭煩的情緒，甚至越來越不喜歡學習，這樣直接影響到他們后期的學習。另一個方面他們正處在由中學角色到大學角色的轉型期，他們中大都是缺少鍛煉的獨生子女，以前在生活和學習上極大程度地依賴老師和父母，現在突然失去監督和管理，茫然不知所措。很多學生都反映大學老師上課內容多，講課速度快，很多時候都聽不懂老師講的是什么，課后自己看書也不太明白，導致出現“教師忙于講解，學生難以理解”的尷尬局面。其根本原因是忽視對學生學習積極性和自主學習能力的培養，不能突出學生的主體地位。面對大學授課時間少，授課內容多的情況，培養學生的自學能力，突出學生的主體地位顯得尤為重要。

3課程教學內容知識陳舊，缺少靈活性

在長達三十多年的時間里，無機化學一直以化學反應原理，物質結構基礎，元素化學為課程教學基礎內容，知識點更新不大，而且還含有中學的內容。以元素部分為例，元素部分的知識瑣碎，系統性不強，而教材中往往只是羅列材料，削弱了理論對學習元素化合物知識的指導作用，講起來平淡乏味，不利于學生理解和掌握，難以激發學生的興趣。

4落后的傳統教學模式的限制

“以教師為中心，以課堂為中心，以教材為中心”的單一傳統教學模式，使學生對無機化學的學習感到很枯燥，認為是一大堆的英文符號和沒完沒了的數據以及無窮無盡的計算，嚴重地影響了學生學習無機化學知識的積極性，從而難以為社會提供創造性人材，達不到新的教育機制對“無機化學”教學目標的要求。

5師生之間缺乏及時的溝通交流

從老師的角度來看，學生有點太怯于與老師溝通了。大學的老師有一個共同的特點就是與學生溝通較少，很多學生每周只能和老師見上一兩面。相對于高中時同老師的見面頻率而言，明顯少了很多。師生間面對面交流的機會隨之也就大大減少，三成大學生整年“師生零交流”。從學生的角度來看，學生們通常只有在課上或是課間時才會和老師有互動，盡管大多數學生和老師愿意相互交流，但有時候似乎缺乏有效的溝通途徑。

6理論教學與實驗教學的不同步性

化學工程與工藝專業理論課進度相對實驗課有些滯后，導致實驗環節時學生對基礎理論知識不理解，對實驗步驟懵懵懂懂，多數學生完全按照實驗書所給的步驟來做，不加以任何思考，這樣就導致實驗做完原理步驟忘完，完全達不到通過實驗課的學習培養學生的科研能力和科學素養的目的，還會讓學生認為這是一種負擔。針對以上問題，優化無機化學課程的結構和內容，改革教學方式，貫徹新的教學理念，正確引導學生建立正確的學習方法，提高學習興趣和自學能力，培養學生的創新意識和創新能力，并使學生在有限的教學時間內，盡可能多地掌握無機化學基礎知識是擺在我們面前的一項重要任務，勢在必行。

二、具體改革內容、改革目標和擬解決的關鍵問題。

1教學內容的改革

課堂教學內容的變革決定了課程改革的效果，在教學改革過程中要探索先進的教學理念，不斷提高無機化學課程教學水平，使該課程在提高學生素質和能力方面發揮更大的作用。具體內容如下：

1.1精選教材內容，突出重點，分散難點

無機化學課程以“二結構、三原理、四平衡”的基本理論和元素化合物知識為主線，主要講述化學的基本原理和元素的性質以及相關化學反應。在教學過程中既要加強與中學化學教學內容的聯系，又要協調好無機化學與物理化學、有機化學和分析化學中的部分內容的關系，把握好同一知識點在不同學科之間的銜接，避免重復，更好地精簡課時，提高效率。現有的無機化學教材有很多與中學化學，基礎化學，分析化學重復的內容，四大化學反應，原子分子結構是工科無機化學的重要基礎理論，也是教學的難點和重點。

1.2加強無機化學教學內容的針對性

以本專業企業生產、學生就業、考研的實用性為出發點選擇擬講授的內容，形成化學與工程專業，乃至應用化學，材料和環境等專業的全方位的培養模式。工科基礎化學的教學改革應在注重課程整體性的基礎上，選取教學內容，在以突出知識主線的前提下，把握好知識的深度與廣度的平衡，就是在講清楚重要知識的基礎上，讓化學原理與專業知識有機結合。

1.3理論教學與實驗同步，開放性實驗輔助理論教學

對化學工程與工藝專業的學生來說，實驗課的學習也在教學過程中也有著重要的作用，通過對實驗課的學習能夠培養學生的科研能力和科學素養，為成為高素質化工類應用人才打下堅實的基礎。基礎理論知識的理解對學生的實驗技能有著指導性的意義，所以要保證理論教學與實驗教學的同步性，這樣既能保證學生掌握基礎的實驗技能，又能促進其對基礎理論知識的理解。對于理論課進度相對滯后的實驗課，在實驗課環節，教師要在實驗前將實驗知識與理論知識相結合并給予學生系統化，詳細化的講解，不能就實驗講實驗，能為學生引申的盡可能引申，這樣可以使學生做到心中有數，有的放矢，這樣既保證了學生掌握基本的實驗技能，也有利于其對后續基礎理論知識的理解和掌握，理論教學與實驗教學相輔相成，更好地培養了學生的動手能力，思考問題分析問題解決問題的能力以及理論聯系實際的能力，進而培養了學生的科研能力和科學素養。

1.4引入多媒體演示教學

針對工科學生結構化學基礎薄弱的情況，為避免教材中單純羅列抽象概念的情況，引入多媒體輔助課堂演示教學，制作三維多媒體課件，通過計算機直觀地向學生描述原子的結構，原子軌道圖形，雜化軌道形狀與空間取向，化學鍵的形成及空間圖像等，以動畫形式生動逼真地模擬雜化形成的全過程，充分地利用了多媒體教學的圖、形、聲等特點，使課堂教學形象生動，易懂易記。教師也可以在備課過程中對多媒體課件不斷地進行修改和完善，使教學內容更加完整、充實。

1.5建立一定的平臺及時與學生進行溝通交流

針對師生之間缺乏及時溝通交流的情況，可以建立面對面的平臺或群平臺等，能夠讓學生遇到不懂的問題，包括學術問題題和個人煩惱等等，進行及時的溝通交流，引導學生充分利用業余時間，查閱無機化學相關的文獻，拓寬其知識面，調動其學習積極性，培養其自學能力。今年我帶的化工班特地建了一個群，對實驗中存在的問題及時進行溝通交流，對于好的素材師生共享，加深了師生之間的互相了解，拉近了師生之間的距離，從而提高了學生學習的主動性和積極性。有時候學生會因為一個老師，而喜歡上一門課。

2教學方法的改革

教學方法的改革是課程改革的重要環節，教師應該從教和學兩個方面改善教學方法，將化學基礎知識融于生活，科研和生產，從而培養學生的學習興趣。具體做法如下：

2.1做好新舊知識的銜接，引導學生利用已有的知識解決新問題

培養學生養成課前預習課后復習的習慣，在講授過程中，教師通過設問，提問等方式，引導學生對以前所學的知識進行回憶，引導學生積極思考，用已有的知識解決新問題，這樣就使得學生在學習新知識點的同時，復習鞏固舊知識，從而增強學生學習的成就感和學習無機化學的信心。

2.2引入學生參與的制度，充分調動學生的積極性

對于深度不高的教學內容，鑒于學時所限，可以引入學生參與的制度，提前讓學生查資料，鼓勵學生用PPT形式，做幾分鐘的演講，這樣就由原來的只有教師講授轉為師生通講，充分調動學生課余時間學習的積極性，課后采用互評的形式，這樣不僅鍛煉了學生敢于發言的勇氣，也讓學生更好地積累經驗，為下一次的成功打好基礎。

2.3以科研促進教學，讓專業知識與實際生活緊密結合

無機化學知識點多，理論性很強，學生學起來普遍感到枯燥，很難產生學習興趣。在教學過程中，教師要將課本上的理論與有關的科技研究成果和生活中的具體事例相結合，既有利于避免教學內容的空洞抽象、枯燥乏味，也有利于拓寬學生的知識面，同時還能更好地激發學生學習的興趣。同時也可以安排不同的學術講座，就科學領域前沿的熱點問題展開交流和討論，例如，非金屬材料科學，稀土金屬在人類生產生活的作用，生態環境保護等課題，以豐富學生的第二課堂，讓他們覺得自己所學的知識與社會的發展息息相關，從而增強了學生對本專業學習的信心。

2.4以提高教學質量為核心，培養學生的學習興趣和自主學習能力

針對大一學生要完成從高中到大學過渡的特點，實現從以教師講授為主向以學生自學為主的轉變，教師在課堂教學中要采取有效方法(例如，把化學基礎知識融入生活，將化學基礎知識融入生產，將化學基礎知識融入科研等)，激發學生的學習興趣，保證學生的主體性和創造性的發揮，以實現學生智力和非智力因素和諧發展，使學生由“不想學、不會學”轉變為”我要學、我會學”。這對于培養學生終生的學習習慣，促進學生學習能力的發展，幫助學生積極思考等具有非常重要的意義。

3考核方式的改革

考核是檢查教師教學效果和評價學生學習成效的必要方法，也是教學的重要環節。能夠督促學生平日的學習和客觀的評價學生的學習情況，調整如下：

3.1多元化考核評價體系的構建是檢查教學效果的重要舉措

在高校中普遍存在部分學生平時不學習，考前臨時突擊的現象。為了避免這種不良學習風氣的滋生，應構建多元化的考核體系，以學生的平時考核(占30%)和期末考核(占70%)進行綜合評定。考試進行的載體是試卷，試卷要以能力測試為主導，考查學生對所學基礎知識、基本技能的掌握程度和綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力作為命題的指導思想。在考試題型多樣化的前提下，要將基礎知識與綜合能力相結合，注重對分析問題和解決問題能力的考查。因此命題教師應在期末考試中增加一定比例的綜合素質題，以考察學生綜合運用所學知識、原理來分析和解決實際問題的能力，從而實現通過考試來檢查教學效果的目的。

3.2嚴格平時考核是鞏固課堂教學效果的一個重要環節

在構建的多元化考核評價體系中，學生的平時考核(共計30分)共分為三個部分：出勤情況和課堂表現(占5分)；作業及隨堂階段性考試(占10分)；專業小論文或小報告(占15分)。布置每個學生根據所學的知識點及試題規范化要求出一份自己認為有質量的試題及答案上交，老師從學生所出的題中擇優選取，考試結束后指導學生互相批改并作出評價，這樣不僅提高了學生的學習興趣同時有力地促進了學生解題能力及綜合運用知識的能力。通過大量閱讀文獻，撰寫小論文，做小報告，從而拓寬學生的知識面，也把平時成績真正的落到實處。最后一次課，我對三個班的學生做了一個調查，在講臺上做報告，撰寫論文，出一套試卷，讓學生任選一樣去做，會怎么選？最后參與的學生65人，做報告，46%，論文：35%，出試卷，19%。選擇做報告的主要原因是具有挑戰性，可以很好鍛煉自己的語言表達能力，并在此過程中體會到了老師工作的不易，培養其在以后的學習和工作中學會尊重別人的勞動；撰寫論文有利于拓寬自己的知識面，發現有很多東西值得進一步學習；通過出試卷發現了自己在學習中存在的問題，加深了對書本知識的理解和掌握。

3.3明確的考核制度可以促進學生端正學習態度

明確的考核制度可以促進學生端正學習態度，促使學生養成一個良好的學習習慣。而且這種針對學習過程的每個環節的量化記錄，有利于教師掌握學生的學習動態，根據平時記錄反饋的信息，及時調整教學方法、優化教學管理，使教學效果進一步提高。

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作者：史銳 張曉麗 吳品昌 單位：遼寧中醫藥大學

內容涉及濃度計算、結構理論、熱力學初步等等，涵蓋了多個化學學科知識，但像結構理論等知識主要以描述性介紹為主。這種淺、全，但內容繁多的內容很難符合現代教學要求，也不符合現代化醫藥人才培養的要求。內容與實用性聯系較少。內容中對知識在醫藥學上的應用介紹較少，與實際應用聯系較少。如緩沖溶液中只介紹簡單的濃度計算方法，而在醫藥學上常用的溶液介紹非常少。（3）課程內容對不同專業無明顯區別，授課無側重點。因此需對課程內容進行調整，力求少而精。因不同專業的服務方向不同，對所學課程要求也不同，而課程的設置與教學質量直接影響學生對后續課程的學習效果，影響對學生整體目標的培養質量。因此《無機化學》怎樣適應于不同專業的人才培養目標，怎樣實施教學，是無機化學教學工作者們探討和研究的時代命題。結合教學實踐經驗，提出以下構想。構建面向不同專業以無機化學為核心的課程體系本校無機化學教研室承擔全校藥學相關專業、護理學等多個專業的教學任務。并根據臨床醫學專業的課程設計需要，擬增加無機化學和現代無機化學課程作為臨床醫學相關專業的公共選修課，為其后續課程學習提供良好的鋪墊，并為今后的科研工作起到引領作用。

因不同專業的服務方向不同，對所學課程要求也不同。因此，根據本校各專業培養目標的要求，構建以無機化學為核心的“1條主線和3個分支”課程體系，以適應全校不同專業對無機化學教學的需要。“1條主線”包括無機化學和現代無機化學2門課程，分別適用于藥學和臨床專業本科生必修和選修，體現無機化學對于藥學和臨床醫學教學和科研的引導作用“；3個分支”包括無機化學（護理學專用）、基礎化學和醫用化學基礎（中專護士專用），以加強非臨床專業學生對本專業相關無機化學知識的學習。（1）核心課程《無機化學》是研究無機物的組成、結構、性質、變化規律的科學，重點闡述物質結構基礎（原子結構、分子結構、晶體結構等）、元素周期律、化學基本定律、氣體、熱力學基礎、動力學基礎、酸堿理論、電解質溶液、氧化還原反應、配合物等。通過掌握該課程的基本理論、知識和技能將為醫藥學各學科的學習奠定基礎，有利于將來的實際工作。無機化學是藥學相關專業的必修課程，也是計劃新開的臨床專業公共選修課，但不同的專業對無機化學教學有不同的要求，藥學專業學習重點為化學相關理論及藥物制備合成相關知識；臨床專業學習重點為后續有機化學和生物化學課程學習做鋪墊，以及元素性質和其前沿應用的知識。因此，在上述專業的《無機化學》的教學過程中，我們將始終堅持突出專業特色、滿足專業需求、體現專業水平的原則，分別制定不同的教學大綱、實驗教學大綱和實驗指導。（2）《現代無機化學》是藥學和臨床醫學專業學生在掌握了無機化學及相關專業知識之后學習的一門計劃新開選修課，其內容概括地總結無機化學中常用的經典理論成果，使學生有效地掌握理論工具，讓學生運用所學理論知識指導對無機化學領域最新知識的學習和掌握，了解現代無機化學的主要研究方向、研究方法、應用及其發展趨勢，培養學生把握無機化學學科前沿的能力及其在藥學和臨床醫學的應用，為后續課程學習及今后從事相關研究工作打下堅實的基礎。（3）《無機化學》（護理學專用）是護理學專業學生學習無機化學在護理學相關方面應用的一門專業選修課，它重點研究酸堿理論、電解質溶液、氧化還原反應、配合物等理論及相關技能，對今后從事相關工作提供重要的理論支持和技術指導。（4）《基礎化學》是非臨床醫學專業計劃開設的一門公共選修課，簡述無機化學四大平衡理論、有機化合物的結構性質以及光譜分析、薄層層析、電化學分析等儀器分析的原理和方法。為其專業課的學習以及今后從事相關研究工作打下堅實的基礎。（5）《醫用化學基礎》（中專護士專用）是研究無機物和有機物的組成、結構、性質、變化規律的科學，概括闡述化學相關知識以及化學技能在護士專業的重要應用。對護士專業今后工作具有重要的指導意義。整合新課程體系的教學內容課程教學內容的調整與整合非常必要，整合后在以下幾個方面體現出特色。（1）滿足學科綜合化的發展趨勢。無機化學學科與其它學科日益交叉、滲透、融合，學科領域不斷擴展，從內容看，實用化和綜合化趨勢日益明顯。只有對傳統教學內容進行整合，并增開現代無機化學選修課，才能跟上形勢的變化，做到與時俱進。（2）提高授課效率。目前教學要求與教學時數之間的矛盾突出，其中教學內容重復和銜接不暢是主要原因之一。整合后，精煉、流暢的教學內容可以有效提高授課效率，減緩縮課時與增內容之間的矛盾。（3）通過無機化學課程教學內容和方法的整合與改革，不僅提高實驗教學儀器、設備的利用率，減少實驗教學的重復建設，有效利用資源，緩解擴大招生與教學投入不足的矛盾，而且提高實驗教學質量，培養學生科學思維、應用知識和創新能力。

探索創新性無機化學實驗教學改革在原有無機化學實驗教學改革成果基礎上，通過實驗手段的改革，教材內容的更新及實驗考試方式的改革，對無機化學實驗教學體系進行探索性的改革。（1）改革教學手段、更新教學內容：教學內容跟蹤學科領域前沿發展變化動態，將新知識和新技術及時吸收融合到實驗教學中，使學生了解學科發展動向，熟悉和掌握學科前沿的理論知識和操作技能。實驗教學按基礎（驗證）實驗、綜合實驗、設計探索性實驗3個層次展開。并按照改革要求，編寫新的實驗教學大綱和實驗指導。（2）改革考試方法和內容：改革單純操作性實驗考試模式。實驗考試內容上實行老師指導下的學生自主選題，以小組為單位進行實驗和論文撰寫，以個人為單位進行論文答辯和技術考核，根據考試成績和平時成績對學生進行評分，提高學生學習的積極性和主動性。（3）開辟無機化學實驗第二課堂：定期舉行無機化學學術講座和文獻讀書報告會；提倡藥學專業本科生參加教師的研究課題和實驗室開放項目，撰寫綜述和論文等方法進一步充實無機化學實驗教學內涵，促進本科生創新思維和科研能力的發展。隨著高校教改形勢向縱深發展，中醫藥專業無機化學課程體系和教學內容的改革勢在必行，但教學改革是一項長期而復雜的系統工程，必須積極而慎重地進行，并在實踐中進一步完善。逐步加強無機化學在高等化學教育中的基礎和母體地位，提高教學質量，為培養符合時展的中醫藥人才奠定基礎。

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隨著人類社會進入信息時代，信息傳播技術的革命對高等教育產生了前所未有的沖擊。計算機、多媒體和網絡技術的飛速發展，使得教學資源無論從內容數量、媒體種類還是從存儲、傳遞和提取信息的方式等多方面都較之以前發生了重大變化。尤其是學習資源的可獲得性和交互性的急速增長已經打破了傳統的教學方式，為知識和信息的獲取注入了無限的活力。現在人們一般將電子化的教學資源稱為數字教學資源，如果按課程知識體系將數字教學資源整合處理后形成的一個互動化、多媒體化的共享式資源倉庫就是數字教學資源庫。

高等無機化學是我國現行高等教育體系中理、工科化學與化工類專業高年級學生和相應研究生教育的必修課程之一，是學生進一步從事高層次科學研究的理論基礎。近年來，雖然國內少數重點院校開始嘗試編撰適合本校特色的高等無機化學紙質教材，但是目前適合我國高等教育教學體系的高等無機化學立體化數字教學資源依然相當匱乏。由于缺乏有效的富含大量信息、形式活潑、內容生動的高等無機化學數字教學資源，從而對教育質量的進一步提高產生了一定程度的制約作用。因此，建立一個方便實用、資料豐富的高等無機化學數字資源庫，解決目前高等無機化學教學實踐中所面臨的問題已經勢在必行。有鑒于此，我們在大連理工大學研究生院教改基金的支持下，在充分挖掘和利用國內外高等無機化學教育和科研成果基礎上，構建了“高等無機化學數字教學資源庫”，并將其初步應用于高等無機化學教學，收到了良好的效果。

一、高等無機化學數字教學資源庫的構建目的和原則

1．資源庫的構建目的

作為化學、化工專業高年級學生和研究生教育的必修課程，高等無機化學與基礎無機化學相比具有教學難度大、學時有限、內容抽象、理論性強的特點。高等無機化學中這些抽象的理論內容往往又是課程的精髓部分，為學生進一步深造和從事科學研究工作所必需，因此往往成為教學中的難點和重點問題。為使學生在有限的學時內對高等無機化學課程體系有全面的認識和掌握，我們構建了高等無機化學數字教學資源庫，將大量圖片、動畫以及視頻教學資源匯集、整合在資源庫中，使得原本抽象而枯燥的教學內容形象化和具體化。在數字教學資源庫輔助下，整個高等無機化學的教學過程可以做到圖、文、聲、影并茂，極大激發了學生的興趣，使學生更加容易理解和掌握課堂教學內容，提高了教學效果，深受學生的歡迎。

2．資源庫的構建原則

高等無機化學數字教學資源庫的構建是在采取探索、研究型教學和學習模式基礎上，將現代教育技術與優秀教學資源有機結合，滿足教學內容和體系、教學方法和手段以及學生學習方式的要求，使學生充分理解高等無機化學課程的本質，激發學生的求知欲望和科學研究興趣，有效地提高研究生教育的質量，以利于創新人才的培養。高等無機化學教學資源庫并不是各種資料和信息的無序雜湊，它所承載的內容在經過認真的篩選、研究、整理以及加工制作基礎上，進行了科學合理的分類，各部分內容之間既相互區分又有內在的邏輯聯系，整合為一個立體化、系統化的教與學的新體系，最大限度地滿足科學性、藝術性、交互性、開放性和發展性的構建原則和要求。

二、高等無機化學數字教學資源庫的構建方式和資源整合

1．資源庫的構建方式

高等無機化學數字教學資源庫的構建采用“內容分類化、資源模塊化”的構建方式。“內容分類化”就是按照內容不同將資源庫分為教材庫、試題庫、素材庫、電子實驗室。教材庫包括各種電子圖書、多媒體課件、教學和科研論文等，試題庫主要含各章節的練習與考試題目，素材庫包括各種視頻、動畫、圖片和文本等，電子實驗室包括一些實驗裝置和作圖模板、虛擬實驗室等內容。“資源模塊化”是指按照模塊化的思想開發資源庫，以各領域的知識點為基礎，按照一定的檢索和分類原則，針對不同層次的需求，使之具有可重組性的特點。“模塊化”的建設思想，可以使不同的任課教師根據自己的教學特點和需要有針對性地從資源庫中選擇基本單元，通過具有個性化的重組生成適用于不同教學環境的課件，有效避免千人一面。這樣的資源庫構建方式不但使建設者有明確的目標，而且能滿足具有不同教學風格教師的使用需求，調動教師的參與積極性，使資源庫能隨著教師教學的進展而自然地積累和更新。

在構建好資源庫的框架結構后，我們對相關的教學資源進行了構建。本科基礎無機化學教改經驗為高等無機化學課程建設提供了借鑒。在本科教育中，我校化學系堅持將現代教育技術引入教學之中，取得了備受矚目的教學改革成果。步入21世紀，教育部啟動了“新世紀網絡課程”建設項目，高等教育出版社啟動了“高等化學教學資源庫”建設項目，我校化學系承擔了這些建設項目，并已經取得了一些成功的經驗，體現了化學系在教學方法與教學手段的改革領域中的優勢地位。無疑，本科教育改革的經驗奠定了高等無機化學數字教學資源庫建設的基礎。

2．入庫資源的整合

高等無機化學數字教學資源庫的資源形式主要有以下幾種：(1)文本：含電子教案、教材、參考文獻、論文等，電子教材及教案以DOC格式為主，其他內容格式包括PDF、TXT等。(2)視頻：包括與教學內容有關的理論授課錄像、實驗教學錄像、專題資料片、科教片等。搜集國內外優秀教學名師的經典授課錄像的視頻文件，以AVI格式儲存。(3)圖形圖像：包含原子核化學、價鍵理論、酸堿理論、群論、配位場理論、簇合物以及金屬有機化合物結構、組成、性質相關的各種圖像和照片，圖像以jpg格式為主，也包括bmp、gif等格式，滿足使用者不同的需要。(4)動畫：包括Mossbauer效應原理、不同分子點群對稱操作等，用Adobe Flash MX制作成swf格式。(5)多媒體教學課件：包括自主開發的高等無機化學多媒體課件，課件主要以ppt格式儲存于資源庫中。

三、高等無機化學數字教學資源庫的作用和功能

高等無機化學數字教學資源庫的構建對于“教”與“學”兩方面所起的作用是顯而易見的，下面對高等無機化學數字教學資源庫的作用和功能做一簡單介紹。

首先，高等無機化學數字教學資源庫可以更好地服務學生的學習活動。資源庫中涵蓋所有和高等無機化學教學內容相關的圖片、多媒體課件、動畫等，使得教學過程中抽象晦澀的理論知識變得形象生動、全面直觀且易于接受，可以滿足學生學習的要求。在研究生教學過程中，學生來源不同，針對不同層次的學生，由于接受、理解能力和本科階段學習基礎不同，在進行課堂講解時教師有時難以把握授課進度和重點。在教學資源庫輔助的情況下，學生不需要在課堂上忙于抄筆記，課下利用拷貝下載的多媒體課件可以自由復習，極大提高了教學效果和學生的學習興趣。同時，學生通過反饋在學習中遇到的問題，可以從另一方面對資源庫的內容進行有益的補充和完善，從而達到教學相長的目的。

其次，資源庫的建設也是推動高等無機化學教學質量提高的重要手段。數字教學資源庫的構建，極大的豐富了任課教師教學資源的來源與擴充，使多媒體課件的制作更加完善，授課內容更加豐富靈活。教師不僅能夠對書本上的基礎知識詳盡的解釋，更能隨時在課件制作中增加最新最前沿的進展介紹。經過對教師授課思路的整理，更可能給研究生教育帶來新的活力和學習的主動性。同時，任課教師備課時，可以根據教學內容和教學目標需要，利用教學資源庫中多媒體資源中的原始素材，如文字、動畫或是錄像等形成具有鮮明個性特點的教案和課件。

最后，教學資源庫的構建也可以成為科研工作的有益補充。在科研工作中，無論教師還是學生都可以依托數字教學資源庫，方便地獲得與高等無機化學課程相關的教材、資料、多媒體讀物、教學軟件，可以查閱有關的所有文檔，了解學科的發展和前沿動態，拓展知識面。

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實施本科教學目標，就要突出人本教育，實施差異教育，以學生為中心，把學生培養成具有扎實的專業理論知識和實驗技能、具有合作精神(即團隊精神)、具有社會交際能力的創新型人才。為此，我們提出大學教師“一定要把教學研究當做科學研究那樣去搞”，提倡“讓教學和科研兩只翅膀都硬起來”。首屆國家級教學名師史啟禎教授曾形象比喻說:“對一個教師而言，教學和科研就像兩只翅膀，像鳥一樣，一只翅膀是飛不起來的［1］。”我們不僅要為人師表，而且要提倡教學名師風范。忽視教學的教師不是一名好教師，不搞科研的教師，不會是一名優秀教師。如果沒有較強的學術功底，就談不上對教學的深層次認識，不會有教學理念和教學方法的改變，不會有教學內容的更新，也就不能把課講“活”。總之，教學和科研是相輔相成、相互促進的。突出創新精神，培養學生研究能力，就是要完成從“知識繼承為主”到“以創新為主”的轉變。教師兩手硬和教育理念的改變是做好這一轉變的前提。為此，我們將每一項精品課程建設內容都當做科學研究那樣去搞，申請立項了多個國家級、省級和校級教學項目，力求建立一個教學研究平臺，扎扎實實做一些事情。迄今已在《中國大學教學》、《大學化學》、《高等理科教育》等教學研究期刊上發表了20多篇教學論文，從而提高了我們對國家級精品課程建設工程是教學質量提高的基石的認識。

2創建適應創新型人才培養和專業發展需要的課程內容體系

無機化學與化學分析是我校化學與材料科學學院的核心課程。針對國內高校應用化學專業數量的迅速增長與其課程和教材建設相對滯后的矛盾，課題組強調應用化學專業人才既要具有基礎化學人才的一般特點，又應具有鮮明的知識、技術創新特色。因此，如何凸顯基礎扎實、知識面寬和科學思維活躍就成為本課程創新改革的指導思想:(1)將基礎無機化學和化學分析內容有機結合組成新的課程，既較好解決了原有課程知識點相互交叉、重復多的問題，又便于在無機元素教學中滲入定性分析，在實驗中引入“量”的概念，擴展了對學生科學精神的培養。(2)在個性化理念指導下，將教學內容劃分為主篇和副篇。主篇包括以下3個知識模塊:①基本化學原理部分，②化學分析部分，③元素化學部分。(3)副篇內容大量吸收了國外一流教材的精彩內容，寫法上則顧及中國學生的閱讀習慣，條目精短，文字活潑。大部分條目反映化學在現代科技和國民經濟中的重要應用實例，一部分則介紹化學發展中的標志性事件，以凸顯化學新概念、新知識、新發現和新技術。(4)用英文編寫詞匯和習題，使之成為學生必讀的英文閱讀材料，以培養學生適應雙語教學的能力。新的課程內容體系以及相應的正、副篇內容層次具有如下教學特點和人才培養特色:(1)正篇是基礎，是綱，也是核心。原理部分要做到內容選擇必要、能深度滿足后續課程要求;講授時要力求科學而簡明，不越俎代庖，真正起到導論的作用。(2)正篇將無機化學原理和化學分析有機結合，強化了化學理論的統一性。同時將化學分析技術單列章節，合并但不弱化。(3)元素化學是無機化學的本體，既要重視周期律和反應規律，同時又要特別注意對新反應和新化合物的介紹。(4)副篇是國內同類課程的一項首創，目的是讓學生洞察無機化學新發展，體會無機化學研究的興趣，延伸正篇的深度和廣度。

3致力于有特色的立體化教材體系建設

教材建設是提高教育質量和實施素質教育的基礎，要求具有創新性、個性化，與國際接軌［3］。書不在厚而在精，在框架、內涵、內容上要給講課教師留有余地。印永嘉教授等編寫的《物理化學簡明教程》［4］就由于簡明扼要而精彩。史啟禎教授主編的《無機化學與化學分析》［5］先后入選2001年國家“面向21世紀課程教材”，2004年國家高等教育“百門精品課程教材建設計劃”選題研究項目，2006年國家“十一五”教材規劃項目，2006年國家自然科學基金委“國家基礎科學人才培養基金教材建設項目”;它是第一屆化學學科教學指導委員會于1991年為應化專業立項編寫的第一本也是唯一的一本專業基礎課教材，當年就被列入國家“八五”規劃重點教材。近些年來，課程組在教學實踐的基礎上對該書進行了幾次修訂，出版了3個新版本［6-8］。2005年出版的《無機化學與化學分析》(第2版)已經發展成為包括紙質輔助教材《無機化學與化學分析:學習指導》［9］、工具書《化學元素周期表》［10］和電子輔助教材《無機化學與化學分析:電子教案》［11］在內的立體化教材，完成了應用化學專業首個基礎課課程建設的硬件工程，成為專業發展的支柱。上述的立體化教材現已成為國內應化專業的主流教材之一，受到鄭蘭蓀院士的撰文好評［12］:“教材不僅給學生帶來知識，而且帶來科學的思維方式，使教師和學生雙方受益，不愧為一部精品教材。”新編《化學元素周期表》被徐光憲院士認為“是我見到的最新、最好的周期表”。該立體化教材還曾被評為2007年陜西普通高等學校優秀教材一等獎，并于2011年由高等教育出版社出版了第3版;工具書《化學元素周期表》于2007年由科學出版社出版了第2版。

4努力改革教學方法教學工作的主要任務就是課堂教學與實踐教學［13］，學生最初的創新意識應該從課堂開始［14］。由于教學計劃中的大部分學分和學生的大部分學習任務都需要通過課堂教學去實現，因此，提高課堂教學質量是提高教育質量、培養學生創新能力的關鍵。在第一屆大學化學化工課程報告論壇上，中國高等教育學會會長周遠清教授說道:“如果教學方法不來一次大的改革，我覺得中國的高等教育想培養出高素質的人才、創新思維的人才是比較困難的。”因此，我們將改革教學方法放在首位來抓。

4．1提倡大綱式教學方法我們認為，講基礎課的教師授課要有自己的觀點、見解，并事先寫成提綱發給學生，讓學生課前預先了解講授的內容，知道怎么預習，要聽什么，要問什么，將來準備研究什么。這樣學生就能掌握學習的主動權。這是一種易于學生自學的方法，可以激發學生學習的積極性，增強學習的自覺性，多讀書、多思考、多提問，使學生獲得較高的學習興趣，營造出和諧寬松的教學氣氛。同時，把大綱交給學生，也能督促教師從備課開始就不能敷衍，要以一種搞科研的態度去講課，講思路、講方法、講體會，介紹本學科的前沿趣聞。這種方法已獲得了良好的教學效果［15］。

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隨著國家經濟的發展，對應用型人才的需求越來越多，在這種大環境下，學校提出了應用型本科建設目標。在此目標之下，學生的創新意識及能力的培養顯得尤為重要，建立培養創新型應用型人才的實驗教學體系，調整實驗教學內容，改進實驗教學方法[1]。同時無機化學實驗是化學化工相關專業學生的第一門基礎實驗課程，是高中化學與大學化學的銜接點，如何做好承前啟后，使學生掌握無機化學的一般知識，操作技能，培養學生的獨立工作及創新能力，至關重要[2]。無機化學實驗在提高學生素質和培養全面發展的創造性人才方面將會發揮更大的作用[3]。而現在教育形式下，無機化學實驗在教學和學生自身兩方面均存在一些問題，我們就從實驗教學的存在的問題進行分析，對實驗教學改革進行探究。

1無機化學實驗教學和學生自身方面存在的問題

1.1無機化學實驗教學內容和方式存在的問題

無機化學實驗是化學化工相關專業大一新生接觸的第一門專業實驗課，使學生掌握基本的操作技能，培養學生的自學能力，創新意識，提高科研能力，是無機化學實驗的最終教學目標。目前來說，培養方案里各門課的課時均在減少，無機化學實驗也在減少，在教學內容方面，往年開設的實驗驗證性實驗偏多，綜合性實驗偏少而且創新空間較少。如何在有效的課時內開設具有較高質量的實驗，是需要仔細思考的問題。在教學方式方面，傳統無機化學實驗采用教師講授、演示實驗的這種教學模式。這種方式是“填鴨式”教學模式，極大地挫敗了學生的探究精神。有悖于教學的提高學生創新的初衷。在成績考核方面，傳統無機化學實驗教學考核從學生操作，報告進行成績的考核，缺乏對學生準備工作和結束工作，與教師交流方面的成績評定因素。

1.2無機化學實驗學生自身方面存在的問題

在學生自身方面，學生基礎差異性，由于大一新生生源地不同，各地教學資源也不同，導致學生的實驗基礎參差不齊。于此同時，在高考的指揮棒下，中學化學教師對學生實驗能力與技能訓練普遍不足，導致學生動手能力較差。

2無機化學實驗教學改革的探究

2.1教學內容的改革

根據學院建設應用型本科院校的目標要求，服務于地方經濟發展，促進地方經濟建設，培養所需人才。對無機化學實驗的教學內容進行了改革，對一些簡單的驗證實驗進行刪減，多開設一些綜合實驗，加大綜合性、研究性的實驗比例，把照方拿藥式實驗設計成探索性實驗，學生自己探究實驗的最佳條件，這點與科研要求不謀而合，同時把單一實驗設計成綜合實驗，增加實驗內容的連續性。

2.2教學方式的改革

改變傳統無機化學實驗采用教師講授、學生實驗的這種教學模式。采用翻轉課堂教學模式，課前指導學生觀看實驗視頻，到圖書館查閱參考文獻，同學交流根據自己的想法撰寫預習報告，培養學習研究興趣，培養創新意識。在課堂教學上，因材施教，注重師生互動交流，鼓勵學生把自己的想法表達出來，采用啟發式和討論式教學模式，提高學生的參與性，師生間現場達到很好的交流。如果學生在做實驗的過程中遇到困難，既不直接告訴他問題出在哪里，也不替他排除，而是給以適當的提示，引導他逐步地解決問題[4]。教師把實驗內容延伸至科研，讓學生體會實驗教學與科研緊密性和連貫性。引導學生思維發散，提高探究能力和創新能力。利用網絡，把實驗中遇到問題集體討論，總結實驗出現問題的原因。對數據的處理這方面，借助于電腦軟件，如反應速率與活化能測定實驗中需要繪圖，傳統使用的是坐標紙，現在我們要求學生用excel軟件或者origin軟件繪圖，通過此舉鍛煉了學生處理數據的能力，為科研和畢業論文的處理奠定了良好的基礎。當學生實驗出現失誤，實驗教師要引導他們回顧整個實驗過程，分析導致實驗失敗的原因，這樣加深學生的印象，也為教學積累下了經驗。鼓勵同學多動腦，只有善于思考、善于總結才能提升發現問題、解決問題的能力。實驗結束后組織學生對實驗中遇到的問題進行討論，以此提高全體學生的思維能力和總結能力。在課余，開放實驗室，讓一部分學有余力的同學參與教師科研項目，提升學生的科研能力；學生還可以參與實驗教師的實驗準備工作，在實驗教師的指導下配制上課所需溶液以及一些準備工作。通過這種方式擴大了學生的知識面和提高了學生的動手能力。在成績評定方面，要注重實驗過程，注重學生的動手能力及實驗技能。從學生的討論和通過查閱文獻撰寫的預習報告，實驗操作規范性和實驗結果，實驗報告的撰寫情況，實驗室衛生維護等進行綜合評定。

2.3綠色化學觀念的培養

隨著社會的進步，人們對環境要求越來越高，無機化學實驗在進行時，會產生有毒害的氣體、液體或固體，如果不防治，將會影響實驗人員的身體健康，同時也會對學校周邊環境造成污染，所以實驗采用綠色化學的實驗方式[5]。強調“三廢”的處理以及在保證實驗完成的基礎上，減少試劑使用量，比如定性實驗。通過調整實驗教學計劃，合理安排實驗項目和次序，盡可能地使前一個反應的產物轉變成下一個實驗的反應物或原料[6]。把單一實驗設計成連續的實驗，節約試劑，比如溶液的配制實驗所得溶液用于酸堿滴定實驗；一些毒性較大的定性實驗可以設計成以多媒體形式觀看視頻，達到教學目的。有些實驗可以設計成微型實驗，保留常規無機化學實驗主要操作規范并保證實驗現象明顯，實驗結果可靠，便于操作，把握好試劑用量，不是愈少愈好[7]。

2.4夯實學生實驗基本功，消除學生實驗基礎差異性

在學生基礎差異性方面，針對這一特點對學生進行統一培訓，通過講座和觀看錄像的方式，在上實驗課前掌握無機化學實驗規則要求，實驗室安全知識，常用儀器的認識及正確使用方法。實驗課第一次課強化基本操作訓練，如無機化學實驗需要的常規儀器、試劑的保管，常規儀器確選用及實驗規范操作。

3結論

應用型本科院校在全面實施素質教育情況下，培養服務于地方經濟發展，促進地方經濟建設所需人才。作為化學化工相關專業第一門實驗課程——無機化學實驗在教學方法和教學內容上以及考核方式多樣化改革，提高學生實驗的操作規范與操作技能。培養了學生的探究精神，提高學生的科研創新能力，畢業學生的專業基本功扎實，受到用人單位一致好評，結果令人滿意。

參考文獻

[1]杜春芳，方光榮．大學化學實驗教學探索[J]．化學教育，2007，28(3)：54-55．

[2]張慧雙，葛洪玉，朱麗萍．無機化學實驗教學改革創新與實踐[J]．實驗科學與技術，2011，9(5)：100-101．

[3]李佑稷，劉建本，石愛華．無機化學實驗教學的改革與探索[J]．實驗科學與技術，2011，9(3)：118-121．

[4]丁立軍，賀文英，楊秋林，等．應化專業無機化學實驗教學改革的實踐和探索[J]．內蒙古農業大學學報(社會科學版)，2013，15(4)：66-69．

[5]魏穎，李美超，魯奇林，等．無機化學實驗教學綠色化的探究[J]．時代教育，2013，3(3)：96．

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    2網絡多媒體結合無機化學雙語教學的優勢

    2.1教學內容形象生動,提高學生學習興趣網絡多媒體技術可以將數據、文字、圖像、聲音有機地融為一體,能夠大大豐富信息的表現力。因為多媒體課件可以節省教師課堂板書時間,避免因書寫筆誤給學生帶來的困惑,可以增大課堂信息容量,從而使教師有更多時間講解重點、難點,也可以講授一些擴展學生知識面的相關知識,從而在很大程度上提高教學質量和課堂效率。另外,由于電子產品的普及,學生們即使對課堂的內容尚未完全理解,也可以復制教師的課件,用電腦、平板電腦及手機等電子產品在課后溫習。這樣可以提高學生學習興趣,更好地提高教學效果。很多無機化學的原理就算用漢語講解也很費時費力,課程本身抽象難懂,更不用說英語講解了。這時我們可以充分借助多媒體課件的優點,使用圖片及動畫、視頻等輔助手段,既形象生動,又方便學生記憶和理解。例如:在講解稀溶液的依數性時,對于溶液蒸氣壓下降、凝固點降低、沸點升高和滲透壓的講解,可以借助于視頻,讓學生直觀地看到這幾種實驗現象,以加深記憶和理解;而對于比較抽象的原子軌道的雜化及成鍵等重點內容的講解則可以借助動畫來演示過程,便于學生理解。課后學生普遍反映印象深刻,容易理解。另外節選一些英文原版教學片于課件中,不但活躍課堂氣氛,而且加強學生專業英語的學習。

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中圖分類號：G642.4文獻標識碼：A

1前言

高校工科教學注重對學習興趣和解決問題能力的培養，高校化工類專業學生第一門專業課就是無機化學，主要是采用課堂與實驗兩種教學方法，使學生對有關理論知識加深了解，為日后學習奠定良好基礎。無機化學課教學效果對學生的大學學習具有直接關系，更能對學生專業及學業態度產生影響。所以，作為一名高校化學教師，應結合學生實際情況及培養人才目標，在教學中對教學內容和方法不斷改進，才能獲得明顯的教學效果。

2課程改革措施

2.1重組教學內容

隨著科技的進步，高校無機化學課程與生產生活中的相關內容也逐漸增多，但目前教學課時不斷減少，課時少、教材厚的矛盾普遍存在，這需教師結合專業特點取舍教學內容，重新規劃教學內容。無機化學教材版本較多，但主要內容可分為三方面內容，一是化學動力學和熱力學、四大平衡等化學反應原理；二是固體、原子及分子結構性質等物質結構基礎；三是元素及其化合物性質用途等元素化學。結合各知識體系之間關系重組各章節內容，并針對專業特點及與后續課程之間關系對內容進行相應刪減。所以，可根據授課方式分為自學內容、略講內容及精講內容三部分授課內容。

2.2改進教學方法

無機化學盡管重要但要上好較難，這與客觀及主觀原因都存在一定關系。客觀原因一是課程具有較多內容，多樣化的知識體系。如化學反應原理、物質基礎和元素性質等內容具有較強的跳躍性，很多內容需理解記憶。二是若按教師抱著書本講的傳統形式教學，學生被動接受灌輸知識，學生難以長時間集中注意力，而無法獲得良好教學效果，學生普遍無法達到較高的滿意度。三是教材通常包括文字或公式，集中在原理等內容，與實際應用無法達到緊密聯系，學生不具有較大的興趣。為培養理論基礎扎實，具有較強動手能力的應用型人才，可改進教學方法，主要方法為：一是引導學生掌握科學的學習方法，在授課過程中時常向學生講授學習方法。教師采用不同方式講授不同的知識體系，并引導學生采用不同的學習方法。二是積極調動學生學習自主性，引導學生根據有關知識，及一些文獻資料完成一些小論文。三是加強課堂實驗演示，盡管實驗課無法與理論課做到同步，在課堂中可采用現場或插放動畫方式演示沉淀溶解平衡、緩沖溶液等一些具有明顯現象的簡單實驗，及時采用有關知識講解發生的問題和現象，使學生增強對有關知識的理解。四是傳統板書結合多媒體技術，利用圖片、視頻、動畫等將板書難以表達的電子云分布圖等進行圖文并茂地展示。但因多媒體具有較快的翻頁速度，有時學生難以跟上，因此一定要采取板書形式對重點難點內容及習題進行詳細講解。五是加強督促學生課后學習。及時向學生布置課后作業，并及時進行批閱，在課上要及時講解具有較高錯誤共性的題目，不積累問題，使學生提高學習信心。六是組織學生討論，使書面知識口語化，向可理解的表述形式進行轉化。

2.3培養學習興趣

很多學生認為大學無需像高中那樣努力學習，沒有認識到課程學習將影響后續專業課程，由于基礎化學課程與本專業聯系不夠密切，因而對學習不夠重視。這將在一定程度上對無機化學教學效果產生影響，解決的主要方法就是使學生對無機化學提高學習興趣。一是可采取“理論聯系實際”方法。二是將該領域發展史穿插在講授過程中，講授人名定律、公式或有關理論時可介紹其個人經歷及對后續課程的影響。三是向學生灌輸科學家的探索精神、科學思維方式及自然哲學理念，培養學生創新意識。

2.4加強實驗環節

化學是基于實驗的科學，實驗課不只能使學生加深理解理論知識，也是能培養學生動手能力及科研精神的重要教學環節。為有效提高實驗效果，要求上課前撰寫預習報告，對實驗目的原理及步驟加深了解；實驗后計算處理數據，對現象和結果進行總結分析，實驗報告應按格式完成。很多學生在這過程中照抄書本撰寫預習報告，實驗、數握處理及實驗報告都沒有認真養成良好習慣。為此可采取以下改進方法：一是不能照抄書本撰寫預習報告，要求對實驗路線進行直觀簡明的設計，不許參考課本進行實驗，嚴格按照預習報告執行。二是教師在實驗中加強巡視，不僅要糾正學生不正確的實驗操作，還要對學生實驗環節進行抽查，督促學生詳實準確地記錄實驗現象和結果。三是完成實驗后標記在學生記錄本上，以免學生對實驗記錄更改，培養學生養成嚴謹的科研精神。四是課后要求學生分析數據，實驗現象及結果，按要求提交實驗報告。為避免學生參考其它同學報告，增加適當的提問內容，考查學生實驗中的鍛煉情況，進而培養學生務實精神。五是實驗能夠對學生興趣進行培養，因此應對學生主動性進行調動。前期實驗主體是教師，講解后學生完成實驗；后期主體是學生，教師在上課前提問實驗過程等內容，使學生提高自主能力。

3結語

綜上所述，高校無機化學課程結合了理論實踐，學好無機化學不只能使學生提高學習興趣，還能使解決實際化學反應的問題提高，基于學生特點，按照人才培養目標，對高校工科無機化學課程提高教學效果都具有十分重要的意義。

參考文獻：

[1]仲榮，謝志剛.無機化學教學改革探索[J]，重慶師專學報，2012.11

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我校《高等無機化學》課程是化學工程與技術碩士研究生的一門重要學科學位基礎課，該課程對培養學生的創造能力，提高學生素質具有極其重要的作用，對“承前啟后”，幫助學生鞏固專業學習思想有重要影響。但《高等無機化學》課程是理論性很強的課程，如何運用現代化教學手段，探討新的教學模式，調動學生自主學習的積極性，實現優秀教學資源的共享，切實提高高等無機化學課程的教學質量和教學效果，是廣大高等無機化學教育工作者急需研究的課題。本課題廣泛吸收國內外高等無機化學優秀教材的精華和全國高等無機化學課程建設的經驗，并結合我校化學工程與技術碩士研究生的特點，開發研制具有我校特色的高等無機化學課件，對提高高等無機化學課程教學質量具有重要作用。

一、高等無機化學教學改革思路

我院高等無機化學課程改革的總體思路為：整合教學內容，強化對學生創新能力的培養，著重提高學生的科研能力以及科學素質。根據上述的總體思路和教學的基本要求， 著重介紹高等無機化學各分支具有開創性的新成果。 介紹當前高等無機化學的研究前沿和研究熱點，以使學生能了解當前無機化學研究的發展方向，同時優化教學內容，研制高等無機化學多媒體課件，探討高等無機化學多媒體教學效果。

二、高等無機化學多媒體課件的研制

根據化學工程與技術研究生專業的需要，以研制高等無機化學多媒體課件，其內容包括元素周期系和相對論效應、酸堿理論和非水溶液、熱力學函數和無機物性質、分子對稱和群論、過渡元素化學、原子簇化合物等章內容。采用理論與實踐相結合的方法，邊研究邊實踐。開發多媒體課件要求以內容豐富、特色鮮明，符合21世紀高等教育改革和發展的大趨勢。課件開發力求①內容精練、重點突出；②界面美觀、布局合理；③易于操作；④圖文并茂、形象生動。探討如何發揮多媒體、網絡技術的優勢，探討信息化教學的新模式，切實提高高等無機化學課程的教學質量和教學效果。我們制作的高等無機化學多媒體課件共包括5章內容，第1章元素周期系和相對論效應；主要講多電子原子的軌道能量；原子結構次級周期性及周期系中的相對論效應；第2章酸堿理論和非水溶液；主要介紹質子酸堿理論、Lewis酸堿理論、軟硬酸堿理論、非水溶劑酸堿理論；第3章熱力學函數和無機物性質；晶格能與離子化合物的穩定性，鍵能與共價物質的穩定性及熱力學性質和鹽類的溶解性；第4章分子對稱和群論；簡單介紹一些分子的對稱元素、對稱操作和群論的基礎知識；第5章過渡元素化學；主要介紹過渡化合物的電子光譜及磁性，八面體場配合物、平面正方形場配合物與四面體場配合物取代反應的理論區別；第6章原子簇化合物。主要主要介紹硼烷、碳硼烷的基本結構和成鍵方式；增補了高等無機化學實驗16學時，以增強學生的綜合創新動手能力。高等無機化學課程用傳統的教學手段很難使學生理解掌握，采用多媒體教學手段，使內容更加形象化、具體化，有助于學生的理解，使學生有更加直觀的感覺，調動了學生的主觀能動性、學習興趣。

三、高等無機化學教學方法和教學手段的改革

高等無機化學教學方法和教學手段的改進是提高教學質量的措施之一，采用先進的教學方法和教學手段，拓展課堂的時間和空間，會極大地提高教學效率和教學質量。多媒體教學能改變傳統的“粉筆加黑板”的教學模式和教學方法，另外，多媒體教學的信息量比較大，能增加課堂教學的生動性和直觀性，大大地改善傳統教學中存在的一些問題，提高教學效果。根據專業的特點，我們對高等無機化學課程內容進行了調整，調整后的課程突出了高等無機化學與其他學科的交叉，有利于學生能力的培養。

我們開發了一套高等無機化學電子課件作為學生上課使用，逐步實現高等無機化學教學與管理的網絡化，有利于教與學，是提高教學效果的良好途徑之一。

四、高等無機化學課件在教學中的應用

為了學生能很方便地進行自主學習，教師也能很方便地更新教學內容。為今后的學習和工作打下良好的基礎。采用高等無機多媒體教學時應該注意以下環節：

1、采用靈活機動的教學方式，嘗試了多種教學方法，如： 采取探索、研究型教學和學習模式啟發式、討論式、互動式、交流式、充分調動學生學習的積極性； 在組織課堂教學時，對部分教學內容鼓勵學生自學，如對稱操作和群論的基礎知識，原子簇化合物，金屬有機化合物等。引導學生如何閱讀參考資料，怎樣吸取知識的精華，促進學生學習的積極性和主動性，獲得良好的教學效果。

2、將多媒體技術與優秀教學資源有機結合，黑板與課件有機結合，滿足教學體系、教學方法和學生學習的要求，激發學生學習高等無機化學課程的興趣，提高研究生教學的質量，建立立體化、現代化的教學的新體系，有利于創新人才的培養。

3、在教學過程中，在講解時教師有時難以把握授課進度和重點。學生不需要在課堂上忙于抄筆記，課后利用拷貝的多媒體課件可以自由復習，提高了高等無機化學教學效果和學生的學習興趣。，使多媒體課件的制作更加完善，授課內容更加豐富靈活。隨時在課件制作中增加最新最前沿的進展內容。經過對教師授課思路的整理，更可能給研究生教育帶來新的活力和學習的主動性。任課教師備課時，可以根據教學內容和教學目標需要，利用教學資源庫中多媒體資源中的原始素材，如文字、動畫或是錄像等形成具有鮮明個性特點的教案和課件。

4、采用多媒體課件備課時間要比傳統的備課花費時間更長，只要充分修改電子教案，充分認真備課，在講上下大功夫，一定會獲得滿意的教學效果。

5、使用多媒體授課時，教學進度與傳統的黑板授課教學進度要保持一致，多媒體授課節省時間，把剩余的時間放在內容分析上，舉一反三，化難為易，這需要教師有淵博的知識面，有豐富的教學經驗，才能適應教學要求。

6、課件必須授課教師親自制作，親自修改，用自己制作的課件上課才能發揮最佳效果，否則，采用別人的課件上課，自己又沒有很好的修改，這樣教學效果打折扣。如果使用他人課件上課，教師必須在認真修改課件的基礎上進行教學，才能獲得較好的教學效果。

7、采用課件授課，翻頁要慢，給學生留有思考時間，發揚傳統教學的優點和多媒體教學的優點二者有機結合，是提高多媒體教學效果的成功關鍵。

8、每講完一次課，課后及時修改課件，課后備課，效果更好。

五、總結

高等無機化學作為我校化學工程與技術碩士研究生的一門重要學科學位基礎課，教學難度確實很大，我們經過幾年來的教學實際經驗，通過采用靈活多樣的教學方法，研制好多媒體課件，用好多媒體課件上課、科研與教學相互滲透， 全面提升教學效果和教學質量。

致謝

本論文得到江蘇省教育科學研究所課題（2010-R-17272）資助，特此致謝！

參考文獻：

[1]金安定，劉淑薇，吳勇.高等無機化學簡明教程[M].南京：南京師范大學出版社，2007.

[2]高軍.我國高等教育研究的“學科指向性”特點的形成及其面臨的挑戰[J].中國高教研究，2006，（9）： 37-40.

篇（11）

在氧化還原性方面，PbO2是一種常用的氧化劑。國內比較權威的現行無機化學教材[1][2]682在討論PbO2的強氧化性時均做以下描述：

5PbO2+2Mn2++4H+==5Pb2++2MnO4-+2H2O

在酸性溶液中[2]，PbO2還能把Mn2+氧化為MnO4-：

5PbO2+2Mn（NO3）2+4HNO3==5Pb（NO3）2+2HMnO4+2H2O

許多中學化學教學參考書也是這樣描述的，中學化學考試題在出現這部分內容時其標準答案也是按照上述觀點處理的。

文獻[3]中有這樣一段話：“在2 ml 3 mol·L-1 H2SO4和1滴0.1 mol·L-1 MnSO4的混合溶液中，加入少量PbO2，在水浴中微熱，觀察紫紅色MnO4-生成，寫出反應式。”一些指導書也采用了上述觀點。實驗研究顯示[4]，按上述用量加入試劑后，生成的并不是紫紅色，而是櫻紅色。把PbO2氧化Mn2+的產物和標準高錳酸鉀溶液，以及在HNO3介質中用NaBiO3氧化Mn2+所得產物進行對照，前者與后二者產物顏色確屬不同。用UV—240分光光度計（日本）自動記錄、測定二者吸收光譜，結果吸收光譜也不同，在3 mol·L-1 H2SO4介質中，用PbO2氧化MnSO4，得到的櫻紅色物質是Mn3+，而不是MnO4-。在HNO3介質中用NaBiO3氧化MnSO4得到的紫紅色物質才是MnO4-。

2 討論

化學熱力學計算結果：

5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+==5Pb2+ +2MnO4- + 2H2O

-217.33 -220.75 0 -24.23 -447.2 -237.129

=67.34 kJ·mol-1>0，說明該反應不能自發進行。

PbO2 + 2Mn2+ + 4H+==Pb2+ + 2Mn3+ + 2H2O

-217.33 -220.75 0 -24.23 -82.025 -237.129

=-3.70 kJ·mol-1

還可以通過計算酸度對錳、鉛兩個電對電極電勢的影響來給予說明（假定除了溶液酸度變化外，其他條件不變）。

PbO2 +2e+4H+==Pb2+ +2H2O

=1.455+

MnO4- +5e+8H+==Mn2+ +2H2O

=1.51+

Mn3++5e==Mn2+

=1.51

顯然，電對（MnO4-/Mn2+）的更高，而且在增大酸度時，（MnO4-/Mn2+）增加更多，而電對（Mn3+/Mn2+）并不隨溶液酸度變化而發生變化。因此，PbO2不可能將Mn2+氧化成MnO4-，而是在一定酸度下將Mn2+氧化成Mn3+。

因為（Mn3+/Mn2+）=1.51 V，與（MnO4-/Mn2+）相同，Mn3+顏色是櫻紅色，又與紫紅色的MnO4-相近，以往常把Mn3+誤認為MnO4-，通過此實驗予以糾正，在教材編寫時應予以更正。

3 思考與認識

錳的化學性質是無機化學實驗中一個常見的內容，有些問題值得深入思考。

1）錳化合物的各種不同氧化態在不同介質中可以相互轉化，但實驗過程中這種變化遠遠不像教材中描寫得那么簡單，而要復雜得多。

2）對實驗進行細致的研究，并運用理論知識去解釋后，對化學的理解自然要深刻得多。

3）傳統實驗方法太局限于照方抓藥，學生興趣不大，教學效果不佳是自然的事情。而開設研究性實驗，引導學生“尋找問題查閱文獻設計方案反復實驗理論分析撰寫論文”，他們學習的興趣和綜合能力的提高是不言而喻的。而且引導學生從多種角度發現問題、分析問題和解決問題的方法是很重要的，尤其對大學一年級的學生，這種訓練必將為以后的專業學習和畢業論文的完成打下扎實的基礎。

參考文獻

[1]武漢大學，吉林大學，等.無機化學[M].3版.北京：高等教育出版社，1994：745.