張春燕 羅建新 胡漢祥

（湖南工學院材料與化學工程學院，湖南 衡陽421002）

2009年12月教育部正式啟動了“卓越工程師培養(yǎng)計劃”。湖南工學院在2011年成功入選教育部第二批“卓越工程師培養(yǎng)計劃”高校。無機非金屬材料工程是我校實施教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的專業(yè)之一。無機化學是無機非金屬材料工程專業(yè)卓越工程師教學的第一門專業(yè)基礎課程，承載著服務后續(xù)基礎和專業(yè)課程的功能，對無機非金屬材料工程專業(yè)骨干課程的學習起著至關重要的作用，在整個課程體系中具有重要地位。正因為無機化學是學生進入大學后的第一門專業(yè)基礎課，老師面對的是剛剛步入大學、思維方式和學習方式仍然停留在中學階段的大一新生。同時，無機化學發(fā)展早、內(nèi)容多，而課時一般較少，學生學習壓力較大。為了減輕學生學習壓力、提高學生學習興趣、夯實專業(yè)基礎、順利推進卓越計劃，針對卓越工程師培養(yǎng)要求和無機化學自身特點，作者在課程內(nèi)容、教學方式、考核機制等方面進行了積極的改革探索，并在教學中加以實踐。

1 夯實專業(yè)基礎，突出實踐應用

無機化學是無機非金屬材料工程專業(yè)基礎課的基礎，其理論教學的基礎性不能忽略。其教學內(nèi)容非常豐富，主要包括化學基本理論和元素化學兩大類。化學基本理論是化學和材料學科的基礎，真正起到承載其它基礎課程的奠基作用。其中，酸堿平衡、沉淀溶解平衡、配合平衡、化學平衡、氧化還原反應是分析化學化學的基礎，原子和分子結構等是材料物理化學的基礎。盡管課時有限，但是這部分基礎內(nèi)容不能弱化，需要加強。但是，化學反應動力學、熱力學等部分內(nèi)容可以少講或不講（物理化學課程重點講解）。元素化學部分往往容易被大家忽略。對于無機非金屬材料工程專業(yè)，特別是針對我校的傳統(tǒng)方向“水泥工藝學”的學生來說，元素化學特別是其中氧、硫、硅、鈣、鐵、鹵素等元素的結構性質(zhì)尤為重要，與水泥生產(chǎn)息息相關。因此，在教學過程中要改變以往無的放矢，課時分配一刀切的狀況。

夯實基礎并不意味著理論知識的難度和深度，而是要突出理論知識與實踐結合，為工業(yè)生產(chǎn)服務。教學內(nèi)容要精選素材，加強針對性，注重實用性，以必需、夠用為度。突出對學生應用能力的培養(yǎng)，堅持理論性和實踐性的有機結合，使其符合卓越計劃專業(yè)培養(yǎng)工程應用型人才的需要。案例教學——結合生產(chǎn)實例講解理論知識，是實現(xiàn)理論性和實踐性有機結合的一種教學方法。例如,在元素化學教學中，需特別強調(diào)理論聯(lián)系實際，加強與環(huán)境、生產(chǎn)、生活的聯(lián)系；注意基礎理論在元素及其化合物各章節(jié)中的應用與滲透，并對物質(zhì)的某些性質(zhì)規(guī)律加以適當?shù)目偨Y；注意滲透工程意識，不僅介紹重要無機物的實驗室制法，還適當介紹工業(yè)生產(chǎn)方法。此外，注重知識的更新,將教學內(nèi)容與學科前沿相聯(lián)系，把該學科的最新研究成果滲透到課堂教學，調(diào)動學生的學習積極性。在講課時增加無機化學中最新的學術熱點，如石墨烯材料、高溫超導材料、多孔晶體材料等與納米科技相關聯(lián)的內(nèi)容，提高近年來無機化學的新成果、新理論在教學中所占的比例，開闊學生的視野，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

2 改革教學方式，做到因材施教

2.1 以學生為主體，實行啟發(fā)式和互動式教學

人的求知欲和創(chuàng)造欲是需要外界激發(fā)的，作者在無機化學課堂教學過程中，提倡啟發(fā)式和互動式教學方式，從根本上改變以往呆板的教師填鴨式教學模式。為使學生學透并且學以致用，結合每章教學內(nèi)容，授課前主講教師根據(jù)科研和工業(yè)生產(chǎn)實際提出一些實際科研或生產(chǎn)問題，啟發(fā)學生帶著實際問題聽課思考，并隨著教學內(nèi)容的展開，自己討論形成問題的答案。在整個過程中，教師起到引導作用，而學生是學習的主體。例如，在講述沉淀反應時，首先向?qū)W生提出：為什么沉淀反應是工業(yè)生產(chǎn)的一個重要反應？什么是分步沉淀？什么是沉淀轉(zhuǎn)化？這類問題同樣讓學生們自由討論、自由回答，激發(fā)他們的學習興趣，帶著問題去認識所學的知識。經(jīng)過討論后為進一步鞏固所學的知識，告知大家，沉淀反應在制備難溶化合物、除去溶液中雜質(zhì)和離子鑒定等領域有重要應用。在沉淀反應過程中溶液pH的控制非常重要，舉例說明，如何除去1mol·L-1ZnSO4溶液中的Fe3+？如何利用溶度積規(guī)則界定pH范圍？進而提出分步沉淀概念，如在濃度均為0.010mol·L-1的Cl-和CrO4-溶液中加入AgNO3溶液，哪種物質(zhì)先沉淀？并以鍶鹽的生產(chǎn)為例講述沉淀轉(zhuǎn)化的概念。在整個教學過程中，采取案例教學，理論與實踐相結合，學生才能真正理解無機化學沉淀反應的內(nèi)涵和外延，才能利用專業(yè)基礎知識解決實際問題。經(jīng)歷這樣的教學互動，基礎理論與生產(chǎn)實際的結合，不僅讓所學的理論不再成為空中樓閣，而且又實實在在地增加了學生的工業(yè)生產(chǎn)知識。

2.2 充分利用網(wǎng)絡資源，切實做到教學相長

MOOC、愛課程、網(wǎng)易大學公開課、國家精品課程等網(wǎng)絡課程為學生學習無機化學提供了新的途徑。同時，小木蟲等論壇上也有較多的無機化學學習資源。此外，還有中國知網(wǎng)、維普等網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫資源。如何利用好網(wǎng)絡資源，提高學生自主學習能力仍然有很大挑戰(zhàn)。多數(shù)學生面對豐富的網(wǎng)絡資源不知如何下手，有的只是走馬觀花式學習一下，缺乏系統(tǒng)學習，造成了資源的浪費，有些精品課程點擊率極低。主要原因是學生自主學習和自我約束能力差，因此上課時需要教師正確引導，要教會學生如何利用網(wǎng)絡資源，適當把一些優(yōu)質(zhì)課程的學習當作課外作業(yè)。

如何充分的利用網(wǎng)絡資源？這個問題包括兩個方面：一是學生有沒有利用網(wǎng)絡資源的動力；二是學生有沒有利用網(wǎng)絡資源的能力。成立學習興趣小組，以3～5個學生為一組。教師定期給各興趣小組布置任務，讓各組利用網(wǎng)絡資源深入學習課程并了解學科前沿知識。作者曾嘗試成立了無機化學學習興趣小組，對學科知識更新、提高學生學習興趣、培養(yǎng)學生自主學習能力等起到了很好的作用。具體做法是在化學基本理論講完后，給出幾個方向，如二氧化碳分子結構及性質(zhì)、氧氣分子結構及性質(zhì)、硅酸鹽的結構與性質(zhì)、硅酸鹽水泥的元素組成及其作用、常見金屬元素對硅酸鹽水泥的影響、鹵素元素的性質(zhì)及其用途等。讓學生自由選擇方向與內(nèi)容，通過查閱文獻，或經(jīng)過實驗，形成報告，并在定期舉行的小組研討會上演講和交流。由教師組織并參加的課外活動，學生學習興趣較高，充分利用網(wǎng)絡資源，積極查閱、整理文獻資料并演講與討論。該活動的開展，既有效培養(yǎng)了學生的自主學習能力，調(diào)動了學生學習的積極性，還擴充了教師的新知識，切實做到了教學相長。

3 完善考核機制，強調(diào)能力測試

對本門課程的考核方式進行改革。課程考核成績由平時成績和考試成績兩個部分組成。對于平時成績，改變以往評價主體為教師的狀況，吸收學生加入到平時成績考核的主體中來。因此，平時成績又由兩個部分組成：一是教師評分，主要針對學生到課情況、作業(yè)完成情況、課堂表現(xiàn)；二是學生互相評分，主要針對學習興趣小組參與情況和團隊合作情況。平時成績增加了課題論文的考核形式。題目在學習完相關章節(jié)后學期中段發(fā)放給學生，給予學生充分的時間進行準備。由于是按照學習興趣小組為單位進行課題，也方便學生在課余時間對課題進行討論。并促進學生充分利用網(wǎng)絡資源，培養(yǎng)文獻資料查閱和課題論文撰寫能力。通過制作并對課題內(nèi)容的闡述，鍛煉了學生的語言組織及表達能力。

總之，在我校“卓越計劃”的培養(yǎng)目標下，作者根據(jù)“卓越工程師”的培養(yǎng)要求，積極探索教學內(nèi)容、教學方法和考核機制的改革，更新教學理念，深入推進多方位、多層次、多模式的課程改革實踐，探索面向“卓越計劃”的無機化學教學之路，為后繼課程的改革實踐和學生工程實踐能力的培養(yǎng)奠定了一定基礎，為國家和社會培養(yǎng)一批材料工程領域的卓越工程師做出了應有的貢獻。

［1］趙平,趙紅,潘育方.以“卓越工程師”為培養(yǎng)目標，深化《無機化學》課程改革[J].時代教育,2014(17)：61.

［2］張建會,史蘇華.以培養(yǎng)應用型本科人才為目標的獨立學院無機化學課程改革與實踐[J].教育教學論壇,2015(5)：135-136.

［3］王永東.“卓越工程師”培養(yǎng)目標下無機化學課程教學的思考[J].東莞理工學院學報,2011,18(5)：114-116.

［4］王琪.《無機及分析化學》教學改革研究[J].電子制作,2013(17)：166.