金 盈，吳友吉

（安徽工程大學(xué) 生物與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 蕪湖24100）

無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革初探

金 盈，吳友吉

（安徽工程大學(xué) 生物與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 蕪湖24100）

無機(jī)化學(xué)是化學(xué)類專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)課程之一。為了提高無機(jī)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，針對無機(jī)化學(xué)的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行了改革探討，并取得初步成效。

無機(jī)化學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；教學(xué)改革

無機(jī)化學(xué)是化學(xué)類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。我校共有應(yīng)用化學(xué)、高分子材料和化學(xué)工程與工藝三個(gè)專業(yè)開設(shè)該課程。無機(jī)化學(xué)是研究無機(jī)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)。無機(jī)物質(zhì)包括了除有機(jī)化合物以外的所有元素及其化合物，因此無機(jī)化學(xué)的研究范圍極其廣泛。學(xué)好無機(jī)化學(xué)，對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)、科學(xué)世界觀的形成、實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)和技能的提高，學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力的訓(xùn)練有著顯著的作用，同時(shí)還為后繼課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)［1］。怎樣讓學(xué)生喜歡無機(jī)化學(xué)，怎樣更好地進(jìn)行無機(jī)化學(xué)的教學(xué)，對于講授無機(jī)化學(xué)課程的教師而言，無疑是一種挑戰(zhàn)。

1 改進(jìn)課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

無機(jī)化學(xué)按照內(nèi)容通常分為化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和元素化學(xué)三個(gè)部分?；瘜W(xué)反應(yīng)原理部分主要講述化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律（熱力學(xué)、動力學(xué)）、四大平衡等；物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)主要講述原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和固體結(jié)構(gòu)等；元素化學(xué)是無機(jī)化學(xué)的中心內(nèi)容，它主要討論元素及其化合物的存在、性質(zhì)、制備和用途。

1.1 優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容

目前，無機(jī)化學(xué)的教學(xué)時(shí)數(shù)只有90學(xué)時(shí)，與2004年前的120學(xué)時(shí)相比減少了30學(xué)時(shí)。如何讓大一新生在較少的學(xué)時(shí)內(nèi)，既要掌握無機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識，又要具有較強(qiáng)的動手、創(chuàng)新能力，就需要結(jié)合學(xué)生、專業(yè)的特點(diǎn)，改進(jìn)課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。在講授的過程中，切忌面面俱到，內(nèi)容龐雜?；瘜W(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率、電離平衡、氧化還原反應(yīng)等基本化學(xué)原理的定性討論在中學(xué)化學(xué)中已有較詳細(xì)的學(xué)習(xí)，在無機(jī)化學(xué)的講授過程中應(yīng)精簡該部分的內(nèi)容，以定量討論及實(shí)際應(yīng)用為重點(diǎn)?；瘜W(xué)反應(yīng)原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)在后繼的物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)中都會進(jìn)一步加深和拓寬，應(yīng)控制好教學(xué)內(nèi)容的深淺程度，不宜講解過深，力求簡明扼要，應(yīng)重點(diǎn)放在運(yùn)用概念和原理去解釋化學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律。元素化學(xué)部分打破了傳統(tǒng)的按族為教學(xué)單元的舊的教學(xué)模式，建立了以元素周期表為基礎(chǔ)，分區(qū)闡述最基本的各種元素及化合物的新的教學(xué)模式；打破了“存在－性質(zhì)－制備－用途”傳統(tǒng)的教學(xué)模式，把基礎(chǔ)理論運(yùn)用到元素教學(xué)中，去理解、判斷、解釋元素及化合物的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)。例如：應(yīng)用元素電勢圖分析物質(zhì)的氧化還原性質(zhì)；應(yīng)用離子極化理論去討論ds區(qū)元素化合物的溶解性、受熱不穩(wěn)定性、酸堿性等。

1.2 與時(shí)俱進(jìn)，展示學(xué)科發(fā)展

我們面臨的社會正發(fā)生快節(jié)奏的變化。知識的快速更新使許多新知識大量涌現(xiàn)并有部分舊知識相應(yīng)地被淘汰，以至有些新成就來不及寫進(jìn)課本之中，一些過時(shí)的內(nèi)容也來不及從課本中刪除，這就要求教師以變應(yīng)變，與時(shí)俱進(jìn)，要不斷地更新和豐富自己的知識，改善知識結(jié)構(gòu)，在講授經(jīng)典的化學(xué)基礎(chǔ)知識的同時(shí)，增加無機(jī)物在環(huán)境、材料、能源和信息領(lǐng)域的應(yīng)用，適當(dāng)?shù)难由斐鲆恍┈F(xiàn)代化學(xué)，甚至其它學(xué)科的重大發(fā)現(xiàn)或教師的科研課題，為這些新概念、新發(fā)現(xiàn)、新領(lǐng)域提供展示其風(fēng)貌的“舞臺”，為學(xué)生展示一個(gè)鮮活的化學(xué)世界。例如，在講解元素化學(xué)碳族元素時(shí)，引入了C60的發(fā)現(xiàn)、制備方法、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用，同時(shí)也介紹了碳納米線、納米管的制備方法和應(yīng)用價(jià)值，拓寬了學(xué)生的視野；介紹CO2氣體時(shí)引入溫室效應(yīng)及對環(huán)境的不利影響，啟發(fā)學(xué)生們積極思考，在日常生活中如何做到低碳、節(jié)能、綠色、環(huán)保。

2 改革教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法的改革對提高教學(xué)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。好的教學(xué)方法不僅能幫助學(xué)生較快和較好地掌握知識，而且還有利于對學(xué)生學(xué)習(xí)方法和思維方法的訓(xùn)練，對學(xué)生綜合素質(zhì)的提高起到積極的作用［2］。為了提高教學(xué)質(zhì)量，我們主要從“教”和“學(xué)”兩個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革。

2.1 重視學(xué)生學(xué)習(xí)能力和思維能力的培養(yǎng)

大一新生入學(xué)后，很多學(xué)生仍習(xí)慣于采用中學(xué)階段的思維方式理解和處理大學(xué)的學(xué)習(xí)和生活。因此，教師應(yīng)扮演指導(dǎo)者和幫助者的角色，幫助學(xué)生樹立自主學(xué)習(xí)，主動學(xué)習(xí)的意識。幫助學(xué)生學(xué)會如何合理安排時(shí)間，如何提高學(xué)習(xí)效率，如何利用圖書館，如何利用網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生逐步學(xué)會學(xué)習(xí)、善于學(xué)習(xí)、享受學(xué)習(xí)。在教學(xué)內(nèi)容的處理上，注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會類比、聯(lián)想和推理等思維方法，培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)提取、加工、總結(jié)、歸納和創(chuàng)新的能力。

2.2 結(jié)合化學(xué)史實(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

元素和化合物的研究過程中往往有一些動人的小故事。在教學(xué)過程中，如果能講述一些化學(xué)史故事，不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，還可以體味科學(xué)家艱辛的求索之路，感受真理道路的曲折。

例如，在講述稀有氣體化合物時(shí)，可結(jié)合第一個(gè)稀有氣體化合物XePtF6的合成進(jìn)行導(dǎo)入。1962年，英國年輕的化學(xué)家巴特列通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)PtF6可將氧分子（O2）氧化成O2＋［PtF6］－，他又注意到氧分子和氙分子的第一電離勢幾乎相同，且X＋e和O＋2半徑大致相同，由此，他大膽類推PtF6也能將Xe氧化，使之形成特殊的化合物Xe－PtF6，當(dāng)他將PtF6蒸氣與過量的Xe在室溫下混合時(shí)，立即生成一種桔黃色的晶體，經(jīng)X射線分析，該化合物的確是XePtF6，這是人類首次合成的“惰性”元素化合物，震驚了全世界化學(xué)界。六年后，利用稀有氣體化合物XeF2的強(qiáng)氧化性，又首次合成了強(qiáng)氧化性物質(zhì)高溴酸鹽（BrO－4）［3］。通過這段化學(xué)史的講述，使學(xué)生充分體會到了基礎(chǔ)化學(xué)理論知識的重要性，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，從而影響制備；一個(gè)知識領(lǐng)域的快速發(fā)展也會推動其他領(lǐng)域的快速進(jìn)步。

2.3 實(shí)施多元化教學(xué)方法和手段

在具體的授課過程中，采用多種教學(xué)方法實(shí)施課堂教學(xué)。熱力學(xué)及四大平衡部分內(nèi)容及公式均較多，教學(xué)過程中采用啟發(fā)式，講授和討論相結(jié)合，強(qiáng)化習(xí)題課和課堂討論，將許多新的教學(xué)理念和模式融入課堂教學(xué)中，如模糊點(diǎn)提問、針對性解釋、課后一句話總結(jié)等［4］。物質(zhì)結(jié)構(gòu)是無機(jī)化學(xué)中較難理解的內(nèi)容，教學(xué)過程中多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合，采取“課件講線條，板書講細(xì)節(jié)”的方法，課后把已講完的課件拷貝給學(xué)生，幫助學(xué)生理解掌握重點(diǎn)內(nèi)容。元素化學(xué)部分內(nèi)容多而雜，采用以學(xué)生自學(xué)為主，教師重點(diǎn)講解的方式，以物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識為指導(dǎo)，加深對物質(zhì)的認(rèn)識，運(yùn)用熱力學(xué)知識幫助學(xué)生理解無機(jī)物的溶解性、熱穩(wěn)定性、酸堿性等性質(zhì)變化規(guī)律，運(yùn)用電化學(xué)知識幫助學(xué)生分析和掌握物質(zhì)的氧化還原性質(zhì)。

3 重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的好壞關(guān)系到學(xué)生能否掌握無機(jī)化學(xué)知識和有關(guān)技能，能否有效的掌握科學(xué)思維方法、養(yǎng)成科學(xué)精神和品質(zhì)。因此加強(qiáng)和改進(jìn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)是非常有必要的，具體工作從以下幾方面人手。

3.1 精選實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

本校的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有課程實(shí)驗(yàn)和一周的無機(jī)化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩種形式。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上，合理布局實(shí)驗(yàn)、逐步引導(dǎo)深化。在課程實(shí)驗(yàn)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練占30%，其中包括樣品稱量、溶液配制、離心、過濾、固液分離、重結(jié)晶等基本操作，如硫酸亞鐵銨的制備等；化學(xué)反應(yīng)的基本原理占30%，其中包括四大化學(xué)平衡、熱力學(xué)和動力學(xué)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如酸堿平衡、氣體常數(shù)的測定、配位數(shù)和穩(wěn)定常數(shù)的確定等；元素化合物的性質(zhì)占20%，其中包括主族和副族重要的元素和化合物的基本性質(zhì)，如銅、銀、鋅、鎘、汞等；綜合性，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占20%，目的是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，如混合陽離子的分析等。在課程實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，安排一周設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以無機(jī)物合成為主。提前向?qū)W生公布實(shí)驗(yàn)課題，學(xué)生自主查閱相關(guān)文獻(xiàn)，擬定實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)教師審閱批準(zhǔn)，再由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)教學(xué)從原來跟隨課堂教學(xué)的實(shí)驗(yàn)課改革為三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)課，即驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，逐步增加綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的比例。通過上述改革，既保證了實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練的首要地位，又能使學(xué)生了解并掌握無機(jī)物研究的一般常規(guī)方法，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

3.2 重視實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)與習(xí)慣的培養(yǎng)。

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生涉足化學(xué)實(shí)踐的第一步，尤其需要重視良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)與習(xí)慣的培養(yǎng)。主要從以下幾個(gè)方面入手，（1）培養(yǎng)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)，勇于實(shí)踐的情感。針對部分學(xué)生存在重理論，輕實(shí)踐，畏懼化學(xué)實(shí)驗(yàn)的毒害作用而不愿實(shí)驗(yàn)的傾向，要讓學(xué)生明白化學(xué)就是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，化學(xué)學(xué)科的發(fā)展源于實(shí)踐，又在實(shí)踐中得到驗(yàn)證和發(fā)展，以自身的表率作用感染學(xué)生，用成功的喜悅激勵(lì)學(xué)生，逐步培養(yǎng)學(xué)生不畏實(shí)驗(yàn)，熱愛實(shí)驗(yàn)的情感。（2）培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、求實(shí)的科學(xué)精神。實(shí)驗(yàn)中必須認(rèn)真、細(xì)致觀察現(xiàn)象，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，保證原始記錄的真實(shí)性，堅(jiān)決杜絕任意涂改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，編造實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象存在。（3）培養(yǎng)學(xué)生清潔整齊的工作習(xí)慣。不少學(xué)生缺乏整潔、條理的習(xí)慣，實(shí)驗(yàn)臺雜亂無章，實(shí)驗(yàn)儀器往往污跡斑斑，預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告不簡明規(guī)范。針對這種情況，實(shí)驗(yàn)教師通過重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)、個(gè)別檢查，不斷強(qiáng)化學(xué)生的清潔實(shí)驗(yàn)意識，使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

3.3 重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本教學(xué)目標(biāo)之一為培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究工作的初步能力，在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中我們尤其重視學(xué)生各種能力的培養(yǎng)。（1）培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。首先通過無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，為學(xué)生們提供一個(gè)鍛煉動手能力的教學(xué)平臺。在實(shí)際操作中側(cè)重講解為什么要這樣做，在做的過程中有何技巧，逐步讓學(xué)生敢動手、會動手、愛動手。（2）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。學(xué)生在觀察時(shí)往往被主要現(xiàn)象吸引，觀察缺乏目的性，也不夠細(xì)致、完整。在實(shí)驗(yàn)過程中教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，指?dǎo)學(xué)生分清主反應(yīng)和副反應(yīng)，了解應(yīng)觀察什么、如何有效觀察、如何準(zhǔn)確地描述和記錄觀察結(jié)果，逐步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

［1］李靜萍，許 力.工科無機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的思考和探索［J］.甘肅高師學(xué)報(bào)，2003，8（5）：71～72.

［2］李巧云，徐 樺.《無機(jī)化學(xué)》課程建設(shè)的探索和實(shí)踐［J］.常熟理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，20（6）：53～56.

［3］大連理工無機(jī)化學(xué)教研室.無機(jī)化學(xué)（第五版）［M］.北京：高等教育出版社，2007：537～538.

［4］黃保貴，劉 俊.無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐與思考［J］.文山師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2008，21（2）：108～111.

G642

：A

：1673－1794（2010）05－0115－02

金 盈（1976－），女，碩士，講師，研究方向：無機(jī)化學(xué)及其應(yīng)用。

安徽省“工科化學(xué)課程建設(shè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”；安徽工程大學(xué)校教研項(xiàng)目（2008yjy33；2009yjy08；2009yjy29）

2010－07－11