能源化学工程专业无机及分析化学课程模块化教学改革探析

何坤欢   李家明    黄学仁    钟书明

 钦州学院石油与化工学院 广西壮族自治区 钦州市 535099

摘要：通过模块化教学改革是培养能源化学工程专业应用型人才的有效途径。无机及分析化学课程模块化教学在培养学生的动手能力和创新能力起重要的作用。我们进行模块化优化无机及分析化学教学内容、多方面激发学生学习无机及分析化学的兴趣、充分利用现代多媒体技术革新教学方法、培养学生知识运用能力以及适应能源化工专业要求方面的改革，有效提高无机及分析化学课程教学质量，培养能源化学工程专业应用型人才。

关键词: 无机及分析化学； 能源化学工程；模块化；教学改革；

中图分类号: G642.0 文献标志码: A

当前，大多数工科专业将无机化学和分析化学的课程内容重新进行组合形成无机及分析化学，学生通过本课程的系统地学习和掌握化学的基本概念、基本理论以及化学基础知识，培养学生对化学的兴趣和解决化学问题的能力。无机及分析化学中的化学热力学、化学动力学、物质结构、四大平衡理论是要求必须掌握。这些基本理论和知识在能源化学中的应用也是和基础的东西，也为后续专业课程的学习奠定良好的化学基础。[1]

我们所开设的新专业能源化学工程，主要研究方向：能源清洁转化、煤化工、环境催化、绿色合成、环境化工；它是以化工的理论与技术为应用基础围绕新能源利用与化学转化，实现能源利用和可持续发展。重视与提高课堂教学质量和推动无机及分析化学实验在培养学生动手能力与实验创新能力方面所起重要作用，是无机及分析化学课程改革必须直面的棘手问题。因此，进行模块化优化无机及分析化学教学内容、多方面激发学生学习无机化学的兴趣、充分利用现代多媒体技术革新教学方法、培养学生知识运用能力以及适应能源化工专业要求方面的改革，有效提高无机及分析化学课程教学质量，以满足社会及区域经济的发展对人才的需求和素质教育的要求。

1. 模块化优化无机及分析化学教学内容

所谓课程模块，描述的是围绕特定主题或内容的教学活动的组合，或一个模块是一个内容上及时间上自成一体、带学分、可检测、具有限定内容的教学单元，它可以由不同的教学活动组合而成。模块化教学强调理论教学、实践、练习、研讨的同步式一体化的教与学，强调在专业教学过程中，把理论、实践等环节紧密结合。

基于以上课程模块化的考虑，将无机化学和分析化学两门课程的教学内容进行模块化：基础知识、化学热力学与动力学、物质结构、四大平衡理论、滴定分析方法和仪器分析等小模块进行教学。无机及分析化学I（共36学时）：基础知识模块9学时（能力要求：误差及数据处理，稀溶液的依数性和胶体溶液以及理想气体）；化学热力学与动力学模块15学时(能力要求：掌握化学反应的基本原理，会利用化学热力学、动力学的理论分析化学反应的可能性和现实性)；物质结构模块12学时（能力要求：掌握物质结构理论，能够用原子结构、分子结构的观点解释元素及其化合物的性质）。无机及分析化学II（共36学时）：四大平衡理论模块20学时（能力要求：酸碱平衡理论与酸碱滴定分析原理和实验操作技能；沉淀溶解平衡与沉淀滴定的分析原理和实验操作技能。掌握氧化还原平衡与氧化还原滴定分析原理和实验操作技能；氧化还原平衡与氧化还原滴定的分析原理和实验操作技能）；滴定分析方法和仪器分析模块16学时（掌握定量分析基本理论和实验操作技能；学会观察、记录、归纳、分析、数据处理和用语言表达实验结果;初步具备有查阅和自学一般无机及分析化学书刊、选择正确的分析测试方法以及正确判断、表达分析测试结果的能力）。由于无机化学和分析化学的课程内容打乱后重新进行组合，导致概念和知识点多，各章节之间存在较强的独立性。[2]因此，要合理安排大一第一学期教学内容，有助于学生转变思维方式和学习方法。

2. 多方面激发学生学习无机及分析化学的兴趣

兴趣是最好的老师，良好的学习兴趣是主动学习的原动力，要学好无机及分析化学，首先要激发学生的兴趣是至关重要。[3]在绪论教学过程中要做好本课程的介绍及发展前景和学生学习心理方面的工作，在无机化学教学中建立好教师、学生和教材三者之间的相互关系。第一，在绪论课上介绍无机和分析化学发展过程及发展前景，解决好为什么要学习本课程的重要性达到激发学生的兴趣；接着主要介绍无机及分析化学的作用及学习方法和相关考核办法。第二，阐明化学与人类生活密切相关的环境、能源、材料以及人类生活社会中的热点问题为载体深入浅出地介绍了化学与人类生活、社会发展的关系，具有很好的趣味性、启发性、知识性和实用性。第三，在专业导论课上强调无机及分析化学是能源化工类相关专业的基础课，对以后的专业课学习还是将来从事工作奠定基础。第四，在新生认知见习过程中，参观相关无机化工企业，是学生获得感性认识；在平时的课堂教学中，进行实例教学利用一些贴近生活的例子解答知识疑惑，激发学生学习的兴趣。第四，建立合作学习小组，布置课后课题作业，利用网络资源学习无机及分析化学和查找相关资料完成课程论文作业。

3. 充分利用现代多媒体技术革新教学方法

在无机及分析化学教学中，利用现代多媒体技术革新教学方法提高教学效果。那么必须面对教学问题有：课前制作精美的多媒体课件，发挥多媒体课件的优势；主讲教师课堂讲授“动”与“静”结合，活跃课堂气氛；不可彻底忽略传统的板书；进行多媒体技术与传统教学技术相结合有效提高课堂教学效果。[4]第一，使用多媒体技术教学可以模拟化学反应历程，学生可清晰看到原子或分子的拆分及重新组合的过程，化抽象概念变为具体事物加深学生对化学概念的理解。如，Flash动画制作了各种类型分子杂化轨道( sp, sp2 , sp3 , dsp2 等 )的形成过程。第二，采用多媒体教学手段的展示教学重点、难点,实现人机对话,有助于学生理解和记忆课本内容。第三，进行多媒体教学时, 以学生为主体，教师依然是教学活动的组织者和引导者。

4. 培养学生知识运用能力

通过学校组织学生参加各类化工学科竞赛活动是调动能源化学工程专业学生对无机及分析化学基础课程的兴趣的重要举措。[5]第一，积极组织学生参加广西省有各类化学实验技能竞赛，坚持开展国家级、省部级大学生创新创业实验项目。第二，为了鼓励和培养大学生创新能力，学院组织学生参加化工年会化工论文竞赛。第三，开放实验室，鼓励学生积极参与到开放实验室的研究课题；设立创新实验基金，由学生自由申请，对实验取得阶段性成果的学生给予创新基金资助。此外，改革无机化学教学方法，必须将传统的验证性实验教学方法转变为新型的探究性实验教学方法，通过探究性实验培养学生的创新能力；在导师指导下，学生在设计实验方案中能够开发智力、培养良好的实验素养，锻炼学生的自学能力。

5. 适应能源化工专业要求方面的改革

能源化学工程专业是一个综合性、实践性很强的专业，在理论教学上要求学生掌握能源化学工程基础理论和相关技能。在实践教学上明确教学过程中的内容重点和难点，尤其是在热力学方面内容应该重点详细讲解，使学生更好地理解能源转化及利用过程中的一般规律，为低碳环保使用能源奠定基础。我们针对实践性很强的能源化学工程专业，依据其专业的特点实施校内实训和校外实习相结合，使课程实验、课程设计、毕业设计、社会实践活动等环节，系统地为培养具备高素质的能源化学工程专业人才服务。此外，完善校内实验实训和校外实习基地的建设，首先向企业提供人才培养方案，共同建设与加强人才培养方案中的实践性教学环节。实践评价体系的建设，收集专家评价、教师评价、实习接收单位评价、系（分院）自评，学生评价等信息，做到以评促建。

6 结论

本文针对我校能源化学工程专业开设的无极及分析化学课程，在优化教学内容、激发学生兴趣、利用各种教学方法、培养学生能力以及适应专业要求方面教学环节进行了总结和探究。加强基础理论知识教学使学生具备扎实的实践技能，进一步培养学生创新能力的作用，提高教学质量，为培养能源化学工程专业创新型人才奠定基础。

参考文献：

[1]韩洪晶，杨金保，刘淑等.能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践[J]. 教育教学论坛. 2013(15):228-229.

[2] 孟广波，毕孝国， 付洪亮.能源化学工程专业优化实践教学体系研究[J]. 中国电力教育, 2014(03):145-146.

[3] 朱清，李成胜，张征林．无机及分析化学教学改革初探[J]．化工时刊，2013，27( 4) : 49-50．

[4]芮光伟，蒋珍菊，岳松．无机及分析化学课程教学改革与实践[J]．高等教育研究，2007，24( 3):75 -76.

[5]叶英杰，张永兴．无机及分析化学课程教学改革与实践 [J]．广州化工，2014，42( 4): 156 -157.

作者简介：何坤欢，1982-12，男，广西河池宜州人，瑶族，钦州学院石油与化工学院副教授，最高学历博士；研究方向：功能材料。