化工类专业无机化学课程的教学研究

【关 键 字】 化工  无机化学  课程  教学研究
【摘    要】 《无机化学》是国内化工类专业的基础课程之一,在应用型人才的培养过程中发挥着重要的作用。为了进一步推动教学的发展,在有关方面进行了积极探索。根据课程特点,采用案例教学、文献调研和经验总结等方法改进教学的质量,并从问卷调研和考试成绩的角度对研究情况进行了分析与总结。结果表明,在提高化工类学生的专业成绩和能力上取得了较好的效果,为后续工作提供了依据。
 
《无机化学》是高校化工类各专业学生在本专科期间一门必修的专业基础课,该课程的内容主要包含基础理论和元素化学两部分,涉及到化学热力学、动力学、电化学、氧化还原反应、物质结构和元素性质等重要知识点[1-3]。它们互相渗透,紧密联系,组成了无机化学课程的整体。它既与中学化学内容相衔接,同时又为后续专业课程,例如有机化学、分析化学、物理化学和化工原理等的学习提供必要的化学基础知识储备。对学生学习起着承前启后的作用,还自然地担负着使学生尽快适应大学阶段化工专业课程的学习,充分发挥学生学习化学的主动性和积极性,提高学生的学习兴趣和培养综合能力的重要任务,其授课效果关系着化工类专业学生的培养质量[4-6]。因此,《无机化学》课程的教学在化工学院的人才培养中起着举足轻重的作用,得到了广大兄弟院校的普遍重视。
 
1 课程现状及问题
 
近年来,面临着日益增长的学生就业压力和考研需要,客观上对《无机化学》的教学质量提出了更高的要求。同时,根据一线教学情况,我们发现存在以下主要问题:
 
(1)由于工科专业特点,《无机化学》的理论课教学时数一般在70~100课时之间,实验课一般为40~60课时,这需要在较短的时间内完成大量课程内容的讲授和学习,从时间上来说对教学工作具有比较大的挑战。
 
(2)《无机化学》一般在大一上学期开课,意味着新生一开始就要面对内容庞大、理论性强且难度较大的专业知识系统,大部分人会感到茫然无措、难以入手,甚至会产生一定的厌学情绪,这会对教学效果产生不良影响。
 
(3)所采用的原始教材和课件资料大都由天津大学等外校编著,不同学校间的教学工作情况存在差异,这需要根据专业设置、学生特点和学科方向对教学中的课程资料、授课形式与语言表达等关键环节进行优化设计。
 
(4)学生对《无机化学》的知识掌握程度不够深入,分析和解决问题的能力不足,独立思考与实验操作水平有待提高。
 
2 研究内容
 
根据以上的教学现状,在以下几个方面开展了研究工作:
 
(1)完成了《无机化学》课程知识的调研、收集和学习,重点研究热力学定律、酸碱反应、沉淀反应、原子轨道理论、分子结构、晶体结构和电化学等关键知识点,充实学科理论。同时,查阅了大量教研文献,对教学手段、方法和过程进行了研习,增强教研知识水平。
 
(2)加强与兄弟院校间的交流合作,邀请有关专家学者到校交流、指导教学工作。强化学校同行之间在备课、听课和示范课上的学习,并积极参加校内外优质课大赛和教研会议,吸收了先进的教学方法和经验,进一步提高了教学水平。立足于日常课堂教学,不断完善课程教学体系,积极参与《无机化学》精品网络课程建设,切实丰富并提高教案、课件等教学资料的质量。
 
(3)扩展学生的知识面,在教材讲授的基础上,充分引入学科最新的进展信息,适当配以图片和视频形式强化理论与实践的联系,引导学生掌握专业的前沿、关注生活生产中的科学应用情况。提高分析和解决专业问题的水平,增强实验操作和动手能力,以及独立学习和应试能力。
 
(4)从教学大纲出发,并结合学生学习特点和专业需要,对试卷进行了优化设计,使试题类型、分值、数量和难度更为合理,在充分体现教育教学的基础上,更加注重对专业知识推理和应用水平的考查。
 
(5)加强对学生学习情况的问卷调查,并对结果进行了统计分析,更好地掌握了课程进展以及存在的问题,为后续工作的开展提供依据。
 
3 研究方法
 
(1)文献调研法:查阅图书馆馆藏图书,收集《无机化学》有关教材资料;同时,利用中国知网、万方、Springer、Elsevier等国内外权威数据库和出版社网站,在线查找、收集最新的课程信息,确保信息的准确性和系统性。在此基础上,将文献内容分类总结和分析,筛选出合适的信息用于本研究中。
 
(2)经验总结法:在教育实践所提供的事实上,探索、概括教育现象,总结已有的经验材料,并使之上升到教育理论的高度,以便更好地指导新的教育实践活动。通过现象寻找本质,获得实际经验中的规律,从而更好地改进教学工作。
 
(3)课堂问卷调研法:根据课程和学生学习的特点,确定调研范围,寻找并设计教育教学中的一些核心问题,通过收集和筛选组成课程调查问卷。在课堂上发放并回收问卷,然后对问卷结果进行统计和分析,获得第一手的信息资料,为教学的研究和改革提供科学依据。
 
(4)案例教学法:密切结合近年来生活、生产中的典型案例,引导并加强学生理论联系实际的能力。例如锂电池的结构、纳米材料的性质、雾霾的形成和组成等。
 
(5)教学实验法:开发适用于《无机化学》的探究性实验学习方法,探索探究性实验教学策略,培养学生科学创新意识。在教学过程中,以学生自身经验为基础,鼓励学生主动参与实验活动。在实验内容的选择、仪器的操作和实验结果的讨论上,促进学生自主进行。
 
(6)论文研究法:在实践教学的基础上,根据有关教育理论,对研究内容进行系统分析总结,最终形成系统的科学论文体系,深入反映教育活动本质和规律。
 
4 研究结果
 
4.1 问卷调研
 
为了客观分析课程授课情况,对本单位化工相关专业进行了问卷调研。其中,共随机发放问卷60份,收回有效问卷60份,参与调研的学生约占班级总人数的20%。调研结果真实可靠,可充分反映出有关问题,主要内容见表1。
 
从调研结果可以看出,大部分学生对课程的开设持肯定态度,并给予了较高的重视,认为能够提高自身的能力。另一方面,很多学生感觉原子分子结构理论、配位化学和电化学等章节难度较大,希望掌握相应的学习方法,提高知识水平和实验技能。总体来说,反映出大一新生在课程学习上的普遍特点,特别是在学习内容和方法上存在的问题。针对这些情况,在教学工作中采用各种方法加强了对学生分析、解决问题能力的培养,取得了较好的效果。
 
表1 《无机化学》课程调研问卷情况
Table 1 The survey results of Inorganic Chemistry course
 
4.2 考试分析
 
为了解并评价教学研究的效果,对2014-2015学年第一学期《无机化学》课程考试进行了优化设计。试卷共有5种题型:选择题,填空题,反应式配平,简答题和计算题。主要涉及到热力学函数,酸碱反应,沉淀反应,原子结构,分子轨道理论,电极电势和典型元素的性质。总体上来说,试卷题型丰富,涵盖了无机化学课程主要的知识点,题量和难度适中。一般水平的学生基本可以完成绝大部分较小和一般难度的题目,以及部分难度较大的题目。同时,给水平较高的学生一定的发挥空间,在成绩上有利于适度区别,从而起到考察学生学习情况,激励学生积极备考,争取更好成绩的作用。
 
根据考试结果,所任教的环境工程专业平均卷面成绩为60分,比上年度提高8.5%,在成绩上取得明显进步。同时,试卷区分度为0.3,能够充分反映出不同层次的学生学习水平。这证明有关课程研究与实践工作获得良好的效果。
 
5 结 论
 
通过本研究,进一步提高了《无机化学》的教学水平和质量,以及学生自主学习的积极性和学习效率,取得了良好的效果。同时,为本校乃至其他工科类高校的《无机化学》课程的开展提供理论和实践依据。在今后的工作中,还需不断加深课程的理论研究水平,增强学生的专业能力和素养,为化工教学和科研的发展奠定基础。
 
参考文献:
 
[1] 尹学琼,朱莉,王小红,等.无机化学教学内容的衔接及教学方法[J].教育教学论坛,2013(19):212-214.
 
[2] 周权宝,左林桂,文君.无机化学教学目标探讨[J].广州化工,2013,41(15):264-266.
 
[3] 金凤,朱军.无机化学教学改革的探索和实践[J].宿州学院学报,2009,24(3):143-145.
 
[4] 董斌,吕仁庆,曹作刚.无机化学研究的前沿领域在教学中的应用[J].高等函授学报:自然科学版,2011, 24(2):29-31,33.
 
[5] 李慧泉,祝泽周,崔玉民,等.研究型无机化学实验教学模式探索[J].阜阳师范学院学报:自然科学版,2013, 30(4):88-91.
 
[6] 胡晓熙,王芸,尹艳镇,等.多媒体技术在无机化学教学中的应用[J].广州化工,2013,41(19):151-152,179.
 
Teaching Research on the Inorganic Chemistry Course for Chemical Engineering Majors*
 
ZHENG Yong, TIAN Da-yong, HOU Shao-gang, XU Hu, SUN Bao-ping
 
(Department of Chemical and Environmental Engineering, Anyang Institute of Technology, Henan Anyang 455000, China)
 
Abstract:Inorganic Chemistry is one of the basic courses offered for domestic chemical engineering majors, which plays an important role in the education of applied talents. To promote the development of this course, systematical research was made. Some methods, such as case-based teaching, literature review and experience summarization, were used to improve the quality of teaching. Meanwhile, research results were analyzed from the aspect of surveys and test scores. It showed that significant effect was achieved, which paved the way for future work.
 
Key words:chemical engineering; Inorganic Chemistry; course; teaching research
 
*基金项目:河南省高等教育教学改革研究项目(编号:2014SJGLX339,2014SJGLX335);安阳工学院教学研究课题(编号:AGJ2014108,AGJ2014008)。
 
第一作者:郑勇(1983-),男,博士,讲师,主要从事化工专业方面的教学与研究。
 
 
【作者机构】 安阳工学院化学与环境工程学院
【来    源】 《广州化工》 2015年第19期P177-178,209页

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