纵观高校无机化学教学改革

一、纵观高校无机化学教学改革

无机化学作为重要的化学分支学科,涉及周期表的100多个元素和数以万计的化合物，并渗透到化学学科内外许多相关学科，产生了生物无机化学、无机固体化学、金属有机化学、功能配合物化学等新领域和新知识。而按无机、分析、有机、物化开设基础课的传统延续了数十年的局面对学生的知识结构和无机化学的学术水平的提高产生了一定的不利影响。传统的大学一年级无机化学课程，基本上是建立在中学数、理、化基础之上，它分为两大块：前一块普通化学原理既是为基础元素化学的学习做好理论准备，又是为其他后续化学课程起先导作用；后一块基础元素化学是对元素及其化合物的性质进行介绍。但是，由于数学、物理及化学理论知识的局限性，要从结构化学、化学热力学及动力学等理论结合上对无机化学的问题进行深入阐述显然是不可能的，因之无机化学的教学显得不足。一些学校在大四开设无机化学专题来补充，但仍是挂一漏万。所以无机化学知识水平仍得不到根本提高。近年来，高校无机化学教学改革的四大模式如下：

（一）“四大化学”融合模式

在厚基础、宽口径的人才培养要求下，新的化学知识内容不断增加，而四门化学课程的总教学时数要压缩，这是一个尖锐的矛盾。此外原有四大化学独立设课，一些教学内容重复，课程之间衔接不够。这些都迫使四门化学课程进行课程改革。化学科学经历了“由合到分”，现在和将来应是“由分到合”，并与其他学科“交叉”。因此，化学科学进入“四大化学融合”的潮流和格局是必然的。

建立了“四大化学”（有机化学、无机化学、分析化学和物理化学）融合的化学课程新体系，按“模块”与“网络”的思维框架，构筑包含“理论化学”、“反应化学”、“检测化学”的大化学平台，形成鲜明的“融合”特色；总结出先“理论化学”以讲授为主，后“反应化学”和“检测化学”以自学为主的，实施高起点一步到位的“一段式”教学模式。将四大化学合一，按模块组合，用网络实现其相互联系，从大学一年级开始授课，使之与高中的化学相衔接，内容有较大的改革与创新性的重新组合，这样把大学化学的内容理顺，避免了前后重复。

（二）“普通化学和中级无机化学”的分层模式

“普通化学”课程内容主要分为两大部分，一是化学基本原理，包括气体、溶液、热力学、动力学、原子分子结构以及晶体结构等，另一部分是在化学原理的基础上，介绍元素及重要化合物的基本性质和基本规律,在此基础上重点讨论重要化合物的性质、结构和化学反应，特别是注重规律性的讨论和总结。在普通化学课上，注意把基本原理与前沿进展相结合，把化学原理与具体应用相结合，把化学与人（社会）相结合，通过实例来展现化学在现实世界中的广泛应用。普通化学的总学时数为72/学期，周学时数为4。

“中级无机化学”以配位化学为主线，其主要内容为非水溶剂化学、配位化学、金属有机化学、原子簇化学、多重键化学、无机固体化学以及生物无机化学等。该课程是一门本科生基础课，内容虽然力求创新，但同时保持了基础课的特点，加强了学生无机化学的基础知识和基本理论，并强调提高学生的学习能力和查阅文献能力。中级无机化学的总学时数为36学时/学期，周学时数为2。

（三）“基本原理、物质结构基础和元素化学”的三模块模式

在构筑无机化学课程体系时，将该课程划分为“理论化学”和“元素化学”两大部分，“理论化学”又涵盖“无机化学基本原理”和“物质结构基础”两大模块。在教学过程中，提倡“理论化学”以讲授为主、“元素化学”以要求学生自学为主的教学理念。对各章节的学时数分配有所侧重，“理论化学”部分学时数略多，“元素化学”部分的学时数稍少；“理论化学”的重点内容在授课时采用反复强调、详细讲解、前后照应、例题习题较多的解决办法；“理论化学”的难点内容则采用层层分解的办法解决。实施先“理论化学”后“元素化学”的教学模式，使元素化学的教学起点提高、信息量加大，有利于在“元素化学”教学过程中多采用“归纳法”来解决重点内容的掌握问题。真正实现启发式教学，培养学生的创新思维能力。这种办法较好地解决了普遍存在的“课时压缩而要求提高”这一尖锐矛盾，实行先化学原理推演，后化学实践知识归纳，从而使无机化学基础知识在更大范围内得到巩固与提高。

（四）“正、副课”模式

“正课”指以教材“主篇”为主要内容的课堂教学，是基础，也是核心。“副课”由适合大学一年级学生的5个学术性报告组成。与一般的学术报告不同，“副课”显示一定的规范性，共10个课时，内容包括：“超越化学看化学”、“美与化学”、“无机化学与环境”、“生物体中某些重要无机化学过程”、“周期表在化学学习和化学研究中的指导作用”、“氢能源和氢化学”。“副课”是国内同类课程的一项首创，它延伸了“正课”的深度和广度，有利于开阔学生的视野，提高他们学习化学专业的兴趣。

二、高校无机化学教学改革的特点

（一）以人为本：无机化学教学改革的目标

1．以学生为本改进教学。

从多年的教学工作经验中认识到，只有当学生对所学的内容感兴趣时，只有当学生认识到所学内容对自己有帮助时，他们才会在学习中投入更多精力。因此，在课程中更多地融入化学与科学前沿、化学与社会以及化学史与化学家的内容，而不仅仅是传授专业知识，藉此我们希望学生能够在一个比较宽厚的基础上了解化学与社会的互动关系、人与社会的互动关系。这种做法不仅能极大地提高学生的学习兴趣，也对学生更好地理解化学原理有很大帮助。

2．采用多种教学形式，培养学生的创新能力。

根据不同的教学内容，采取不同的教学手段与方法，通过现代化教学手段，在图、文、声、画并茂的环境中诱导学生的理解，提高学生的兴趣，培养学生的综合应用能力与创新能力，使学生在大量的信息环境中，触类旁通，激发创新灵感。教师在教学中要贯穿“授人以渔”的精神，启发学生实现从“学会”到“会学”的转变，发挥自己学习的主动性、自主性，成为具有创新意识的人才。主要教学形式包括：将教学内容分解为必讲内容、自学内容、备查内容；多媒体教学与传统的课堂讲授（黑板板书、教学模型和演示实验等）相结合；从问题设计入手、以问题为中心的启发、讨论、研究式课堂教学形式；“演绎法”与“归纳法”并举的教学方法；小论文形式；网络答疑形式。

3．注意理论与实际相结合，培养学生的创造能力。

在实践中认识到，如果要培养学生的创造能力，一方面要减少学生的学习负担，在教学内容上应当有所取舍，避免面面俱到；另一方面也要在教学中给予学生更多的主动权、更多的思考空间，让学生参与到教学中来，鼓励学生提出自己的看法（哪怕是不成熟的看法）。为此，大力改革课堂教学，删除一些过于专业的内容，留出时间和精力，鼓励学生更多地参与进来。

4．注重培养学生的独立思考能力。

在基础课教学中试行讨论课,结合课堂教学的难点和重点及习题中的问题，组织课堂讨论。在讨论过程中，教师联系科研新成果，有意识地渗透环境、能源、材料与生命科学的相关知识，以提高学生对化学的兴趣和理解。

5．加强双语教学，提高学生分析实际问题的能力。

从国外最新的无机化学杂志中，选出与教学有关的内容让学生阅读。期中考试中部分试题用英文原文，选择一篇结合教学内容的无机化学英文文献。借鉴国外教材，引进国外的新教材为参考书，尝试部分章节的双语教学和在考试中增加部分英文试题。

6．开展以问题为中心的启发、讨论式教学，发挥学生的主体作用。

从问题设计入手，开展以问题为中心的启发、讨论、研究式教学方法改革。实践证明，这种教师抛出问题或引导学生提出问题、师生或同学之间相互讨论的方式，既发挥了教师的课堂主导作用，又能让学生变换对问题的思考角度，有助于他们加深对问题的理解，避免了答错带来的尴尬，还可以让教师了解学生对所讲内容的掌握程度，促使学生认真听讲，起到活跃课堂气氛、启发创新思维、培养学生自主学习能力的效果，特别适合于大班讲授的无机化学课程。

7．改革考查和考试方法，注重个性教育。

改革单一的考查考试方法，根据不同层次的要求采用期末理论考试与考查及平时作业相结合，平时课后练习与期末口试相结合等多种形式的考核方式。

8.安排相对规范的学术报告，开阔学生视野。

对一年级学生而言，学术报告除了帮助学生开阔视野外，另一个重要目的是进行热爱专业的教育，让他们了解化学在推动经济发展和认识客观世界中所起的其他学科无法取代的作用。定期进行学术报告，介绍研究成果，这一举措受到学生的热烈欢迎。

（二）教学方法：无机化学教学改革的软肋

根据不同的教学内容，采取不同的教学手段与方法，提高学生的学习兴趣，培养学生的创新能力，激发创新灵感，使学生达到全面发展。但是，采取的教学方法对教学产生的效果存在以下不足：

1．华丽而不实用。

在新一轮的教学改革当中，采取了许多教学方法来促进教学，如归纳法、演绎法、讨论法、问题法、研（探）究法、网络答疑法等等，尽管这些方法迎合了素质教育下启发式和互动式，但收效不大，操作性不强，仍然顾及于个体教育，过于形式化。现在好多院校采用多媒体大班授课制，教师只动口不动手，归纳演绎无从谈起；教室大、学生多，讨论研究无从组织，另外，大部分学生学习积极性不高，不愿听不愿想，更谈不上思考讨论问题，只有前排的学生在参与、在互动，后排学生在看电影。学生上网不是看电影就是聊天，就是不愿上网跟教师交流学习，平时不思考，即使上网也没问题可问，正是高校教育的悲哀！

2．抽象而不具体。

教育的功能重在人的全面持续发展，不重在知识的输送，采用什么样的教学方法也要为学生的发展考虑为重。实践证明，理科教学远不同于文科，推理要严密，提问题要具体，回答要准确。启发式和互动式的教学方法是新颖的，但如何运用启发式和互动式进行教学是具体的，要把抽象的教学方法转化为具体的，才是问题的关键。如问题法，设计什么样的问题等。怎样引导学生进行思考等。方法是抽象的，而所有问题都是具体的。

（三）目前无机化学教学中存在的问题

1．教学时数少，教师工作量大。

无机化学由起初144学时，后来修改为120学时，现在各高校基本上为90学时左右，课程信息量基本没变，这样就要求教师教学进度要快，即对教师的要求更高了。

2．与其他课程不匹配（热力学和动力学与高数的微积分不配套）。

3．内容结构欠合理。

根据现行教学大纲安排，化学原理与元素化学在整个课程中平分秋色，且两大板块间缺乏有机联系，而元素化学内容基本是描述性的，是一些记实材料的简单堆砌和罗列，缺乏系统性，这些简单零散的感性知识让学生感到枯燥乏味，因而在教学中不利于学生对知识的掌握和能力的培养。

4．与后续课程内容重复多，重点不突出，层次混乱。

无机化学与分析化学内容部分重叠，如元素化学与定性分析、四大平衡与定量分析等；无机化学中的热力学、动力学、电化学等与物理化学的相关内容部分重复；原子结构、分子结构、晶体结构等内容在无机化学与结构化学两门课程中部分重复等，在教学时数、教学资源等方面都造成了一定的浪费，影响了教学时效性。

5．学生学习兴趣淡，自学时间少。

无机化学仍然采取中学阶段“填鸭式”的讲解，这样讲课进度快，信息量大，也没有给予学生大量的练习时间，特别是对于大学一年级学生，刚刚渡过高中阶段的严格管理，一下子处于较轻松的环境中，不能完全适应大学的教学模式，导致出现“教师忙于讲解，学生难以理解”的尴尬局面。其根本原因是忽视对学生学习积极性和自主学习能力的培养，不能突出学生的主导地位。逐步提高自学内容的比例，加大自学要求和难度，结合社会发展需要和科技发展水平，引导学生开展自主性学习，使学生由“不想学、不会学”转变为“我要学、我会学”，这对于培养学生终生的学习习惯、促进学生学习能力的发展，具有非常重要的意义。同时，也有利于教师建立先进的教学理念、钻研教学内容，探索教学模式，实现教与学的完美结合。无机化学教学的发展趋势应该是准确定位为“导学式的无机化学”，即无机化学的学习必须在教师引导下，以学生为主体，培养学生自主学习的能力。

（四）无机化学改革的方案

在新一轮的教学改革强烈要求下，进一步理清知识体系，整合教学内容，压缩教学时数，创新教学方法，实行模块化分层次推进教学，提高教学效率，形成了无机化学教学改革的新模式。无机化学教学的模块化分解和教学时数分配的框架具体见附图14。

1．无机化学教学改革实施方案。

（1）砍掉一些（稀有气体、镧系、锕系、核化学、金属晶体和无机化学发展前沿），不再讲解，让学生自学。

（2）压缩一些（溶液、热力学、动力学和晶体学），后续课程继续精讲。

（3）合并一些（化学平衡、解离平衡和溶解平衡）。

（4）补充一些（教学研究成果作为规律补入教学）。

2．无机化学教学改革方案的特色。

（1）“三学二素一论”的两部分六模块改革。

两部分为理论部分（48学时）和元素部分（42学时），六模块为“三学二素一论”：“三学”为微观学，热力学和动力学；“二素”为主族元素和副族元素；“一论”为元素通论。

（2）“三位一体”的教学模式。

微观学I为无机化学一,热力学II和动力学III为无机化学二，元素部分为无机化学三，由三个主讲教师完成不同模块，学完就考，学分加和。

（3）根据“学生学习认知过程”设计教学顺序。

由抽象到具体设计，先理论部分后元素部分；

由简单到复杂设计，微观学为“原子-分子-离子”；

由理论到应用设计，热力学为“热力学能-化学平衡和电化学—氧化还原反应”；

由主族到副族设计，先主族元素再副族元素。

（4）规律性的“教学研究成果”促进教学。

展示教师教学研究成果，一来理清学生思路，解决疑点难点，二来指导学生进行教学研究，以研助教，以教促研。

1）微观学的规律：周期表规律推断、运用不饱和度解决杂化问题、溶液pH计算规律。

2）热力学的规律：热力学能计算技巧、根据化学方程式设计原电池。

3）动力学的规律：反应级数与图象的关系解答、反应机理研究探索。

4）主族元素的规律：主族元素学习方法的探究与实践。

5）副族元素的规律：副族元素学习方法的探究与实践。

6）通论的规律：金属与非金属差异性分析。

（5）明确重点。

溶液的有关理论重点在分析化学课程讲解，无机化学只学简单应用；热力学和动力学的有关理论重点在物理化学课程讲解，无机化学也只学简单应用。

3．无机化学教学改革方案的评价。

经多次修改实践，方案切合实际，知识体系清晰，内容整合科学可行，教学效率好，符合本专科化学教育专业的培养目标和规格要求，符合学生学习认知过程，教师学生大为满意，大大推进无机化学教学的改革。

专题七（2）民族院校基础化学教学改革

基础化学是面向非化学类专业开设的一门公共基础课。不少教师甚至不需花太多功夫备课。实际上，认为基础化学课简单，对这“简单”等同于“好教”，说明有些人对教学规律的认识有偏差。就算一门课内容简单,也未必好教，因为教学也是一门艺术。只有当一个人既有丰富的学养,又有了高超的教学艺术，才有可能丰富多彩，千变万化。对教学艺术的追求永无止境，只有更好,没有完美是一个教师常教常新、永葆教学艺术青春的源泉。以下谈谈自己从事基础化学课程教学的一些体会。