所艷華 汪穎軍 羅洪君 隋欣 李麗麗
(東北石油大學化學化工學院 黑龍江大慶 163318)
無機化學課程是我?;瘜W、化學工程與工藝、應用化學、高分子材料與工程、環(huán)境工程、能源化學與工程本科專業(yè)開設的第一門化學類主干必修課,也是一門先導課程,故該課程的授課質量對后續(xù)課程的影響很大。因此,研究和探討如何組織好教學內容,改進教學方法,處理好教學中的幾個關系非常重要。
我校使用的教材為大連理工大學無機化學教研室編著的《無機化學》(第5版),主要內容包括化學反應原理、物質結構基礎、元素化學3個部分,共18章。由于無機化學知識繁雜,覆蓋面廣,所以在計劃學時內(化學專業(yè)的學時為80學時,其他專業(yè)為64學時)講授全部內容是不現(xiàn)實的。這就需要針對不同專業(yè)的培養(yǎng)目標,優(yōu)化無機化學課程的結構和內容,突出專業(yè)特色。如化學專業(yè)的學生要側重于理論研究,為結構化學、配位化學等專業(yè)課打好基礎;材料專業(yè)的學生要注意原子結構和分子結構的學習,教師在教學過程中可以適當穿插一些如 Ge、Si半導體材料,ZrO2、SiO2陶瓷材料等方面的知識介紹,培養(yǎng)學生能從結構的角度對化合物的性質進行修飾和改性;環(huán)境專業(yè)的學生要側重于平衡反應原理、元素性質的學習,培養(yǎng)將理論學習與環(huán)境治理有機結合的能力。
我校是全國重點石油院校,擔負著為石油工業(yè)培養(yǎng)各類高級專業(yè)人才的任務;化學化工學院的學生畢業(yè)之后所從事的工作,多數(shù)也與石油化工相關。為了有效提高學生理論和實踐相結合的能力,教師應在無機化學教學中結合石油化工生產(chǎn)中的一些實例進行講解,例如分子篩催化劑對烷烴異構化的作用,硫元素對石油產(chǎn)品的影響,石油產(chǎn)品水溶性酸堿在生產(chǎn)和應用中的意義等。
無機化學的授課對象是大學一年級新生,授課內容與中學化學及后續(xù)課程密切相關,主要起承上啟下的作用。故處理好不同階段教學內容的銜接工作,對提高教學質量至關重要。
高中知識和大學知識間的過渡主要存在兩種情況[1]:(1) 中學所涉及的知識點會在大學階段進一步學習,即在原有的基礎上進一步擴大知識點的外延和內涵,這就是生長式銜接。例如:溶液平衡知識,元素周期律,原子核以及核外電子組成,原電池和電解池的工作原理等。高校教師在講授生長式知識時,要在最短的時間內引領學生進行簡要的復習,在平穩(wěn)過渡的前提下達到新舊知識的系統(tǒng)化和整合。(2) 同一個知識點在高中和大學所闡述的內涵和外延不一致,這種銜接方式稱為顛覆式。例如化合價的概念,金屬與酸堿的反應,原子軌道的認識等。由于已有經(jīng)驗與新的知識之間有比較大的不同,往往會使新生產(chǎn)生一種抗拒心理。故教師應加以合理的引導,培養(yǎng)學生“學必思,思必疑”的理念,在教學中加強對學生的學習方法、思維方法和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
無機化學與有機化學、分析化學、物理化學并稱為4大基礎化學課程,這4門課程之間相互滲透、交叉,如果無機化學課程與其他各門課程在教學內容、 教學方法等方面能很好地協(xié)調,那么學生將在知識積累與靈活理解方面獲得更大的收獲。例如對于化學熱力學部分,本課程僅要求理解基本概念和定律,并學會簡單計算;而將從數(shù)理高度作深入推導和分析留在物理化學課程中學習。又如在講授無機化學的元素化學部分時,結合化合物性質介紹了大量氧化還原反應和絡合反應,這為分析化學中的氧化還原滴定和絡合滴定打下了一定基礎。
無機化學實驗是學生在大學階段接觸的第一門實驗課。由于中學階段條件有限,實驗時學生自己動手操作的機會不多,所以無機化學實驗的重要任務之一就是提高學生的實驗能力,培養(yǎng)學生規(guī)范操作的良好習慣,使之成為具備“C3H3”(clean habit,clear head,clever hands;整潔的習慣,清晰的頭腦,靈巧的雙手)的化學工作者。
我校把無機化學實驗教學和理論教學分開,單獨設立一門課程。教學內容主要分為兩部分:第一部分為無機化學基礎實驗(32學時),包括化學實驗操作、化學常數(shù)測定和無機化合物的提純和制備,其目的是為讓學生掌握化學實驗基本操作及各種儀器的使用方法,鞏固所學的化學理論知識。第二部分為開放性綜合實驗,讓每個學生根據(jù)個人興趣設定實驗題目,自己動手查閱資料,設計具體實驗方案;教師根據(jù)實驗的可行性和實驗條件進行審核,一般選取3~5個題目進行實驗。例如驗證某一物質的性質,實驗廢液的處理,幾種未知物的鑒別,混合離子的分離與鑒定,無機物組成的定性、定量分析等。第二部分實驗一般安排在第一部分實驗結束后,時間為2周。教師根據(jù)學生的申請,安排實驗的順序和時間;在這段時間內學生可以到實驗室進行實驗,藥品的配置和儀器的調試由學生獨立完成,教師僅對實驗的安全性和操作規(guī)范進行必要的指導。在實驗結束后,學生需要提交實驗報告。通過這些實驗,讓學生深入了解理論與實踐的關系,掌握分析問題和解決問題的合理途徑與方法。
在無機化學教學方面,不只是在教學內容和教學方法上調整,教學手段也應不斷更新。多媒體技術輔助教學作為一種新型的現(xiàn)代化教學模式和手段,已經(jīng)逐步應用于教學領域[2]。目前在我校無機化學課程中,多媒體課件配套和課堂使用已經(jīng)達到70%,但是多媒體教學的普及并不代表可以完全取代傳統(tǒng)的教學方式,板書在教學中的作用依然是必不可少的。為了加深對教材的理解,提高對課堂的掌控能力,建議青年教師教學時應以板書為主。我校規(guī)定新上課和上新課的教師必須要經(jīng)過兩輪板書授課,才可以使用多媒體教學;從教學實踐情況來看,投影儀屏幕比黑板更易產(chǎn)生視覺疲勞,學生上課反應遲緩,注意力容易分散,所以多媒體的使用要適度,并且還要掌握播放的速度和節(jié)奏;現(xiàn)代化教學中既要充分發(fā)揮多媒體形象生動及圖表數(shù)據(jù)清晰、規(guī)整的優(yōu)點,也要保留傳統(tǒng)教學邏輯清晰、印象深刻的特點,只有使兩者有機地結合起來,才能取得好的教學效果。上課人數(shù)的多少對教學手段的選擇也會產(chǎn)生一定的影響,采用小班以板書為主,大班以多媒體為主的授課方式效果較佳。總之,只有根據(jù)學生的實際情況,充分利用多媒體教學的優(yōu)勢,對各種教學手段進行整合,才能有效地提高教學質量。
考試是為了檢驗學生對課程的掌握程度。但是以一次考試定勝負的傳統(tǒng)模式,會使學生為了獲取高分而局限于書本,局限于某些知識點,這顯然有礙于對大學生獨立思考能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對此,我們主要從以下幾方面進行了改革和探索。
由于大一的學生還沒有脫離高中的學習模式,自學能力較差;一些學生采取考前突擊的方法,雖然也能通過考核,但是存在考試前死記硬背,考試后很快遺忘的情況。因此本門課程評價體系的改革首先是強化平時考核的力度。在保證正常教學計劃的前提下,用每周隨堂進行的15分鐘小測驗代替作業(yè)和考勤。這種方法既可以避免課后抄襲作業(yè)的現(xiàn)象,也可以增加學生上課的積極性和主動性。平時測驗約10次,取其平均分乘以20%作為期末成績的一部分。
考慮無機化學在整個化學學科體系中的基石作用,若采用開卷或小論文的形式,可能會使部分學生忽視對重要基礎知識的掌握和記憶,影響后續(xù)課程的學習;所以期末考試仍然采用閉卷形式,分值占總成績的80%。在應試教育的考核方式下,如何完善閉卷考核機制,盡可能多地掌握學生的學習情況,體現(xiàn)學生綜合素質的水平,是每位高校教師必須要思考的問題。我院試卷主要采用教育部推薦的標準化試題庫,結合我們自己開發(fā)的試題庫命題,不同專業(yè)采用不同重點的試卷,在確定試卷時注重題目的質量,不出偏題、難題,著重考察學生對無機化學基本知識和基本理論的理解與運用。
課程建設是一項長期而艱巨的任務,無機化學作為一門重要的化學專業(yè)基礎課,應該與時俱進,及時調整教學模式,深化無機化學教學改革。近幾年來,我們堅持以培養(yǎng)合格人才為宗旨,積極開展教育和教學研究,加大教學改革力度,充分調動了學生學習的積極性,激發(fā)了學生學習的熱情,培養(yǎng)了學生實踐能力、創(chuàng)新意識,取得了較好的教學效果。
參 考 文 獻
[1] 呂琳,徐丹悅,吳星,等.化學教育,2009,30(7):25
[2] 路麗英,方春英.大學化學,2009,24(5):10
更正: 本刊2011年第26卷第4期第34頁圖6排版有誤,特作更正如下:
圖6 (E,Z,E)-2,4,6-辛三烯光照環(huán)合反應