[摘要]為了改善學(xué)生只依賴課本機(jī)械盲目地操作、主動探究能力較弱等問題，符合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，本工作主要以NaCl提純?yōu)槔?，?gòu)建一種“問題引導(dǎo)-合作探究”教學(xué)模式并應(yīng)用于無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中，以期幫助學(xué)生順利構(gòu)建化學(xué)實驗技能的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生的化學(xué)實驗技能總體水平。

[關(guān)鍵詞]無機(jī)化學(xué)實驗；問題引導(dǎo)；合作探索

無機(jī)化學(xué)實驗是化學(xué)實驗的基礎(chǔ)，是化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的一門獨立的課程，其目的是讓學(xué)生通過基礎(chǔ)化學(xué)實驗提高動手能力，并加深對基礎(chǔ)化學(xué)理論的理解，培養(yǎng)科學(xué)的思維方法，養(yǎng)成樂于動手的科研習(xí)慣?；瘜W(xué)實驗教學(xué)模式是一種教學(xué)范型，是在一定的教學(xué)思想指導(dǎo)下，圍繞著教學(xué)活動中的實驗主題而形成的相對穩(wěn)定的、系統(tǒng)化的、理論化的方案[1-2]。已有不少教育者對“合作探究教學(xué)模式”和“問題引導(dǎo)式教學(xué)”進(jìn)行了探索[3-4]。無論是合作探究式教學(xué)還是問題引導(dǎo)式教學(xué)都強(qiáng)調(diào)發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，一定程度上能幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果[5]。關(guān)于化學(xué)技能的學(xué)習(xí)，尤其是化學(xué)實驗技能學(xué)習(xí)的研究逐漸增多[1,6]，但是有關(guān)學(xué)習(xí)方式對化學(xué)實驗技能學(xué)習(xí)影響的研究，還鮮有報道。基于上述研究背景，本工作主要采用“問題引導(dǎo)-合作探索”的教學(xué)模式，以《無機(jī)化學(xué)實驗》為例，構(gòu)建一種“問題引導(dǎo)-合作探究”教學(xué)模式并應(yīng)用于無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中，以期幫助學(xué)生順利構(gòu)建化學(xué)實驗技能的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生的化學(xué)實驗技能總體水平。

1課程教學(xué)模式的目標(biāo)

本文擬立足于大學(xué)生的化學(xué)實驗技能學(xué)習(xí)方式的研究，以《無機(jī)化學(xué)實驗》為例，基于“問題引導(dǎo)-合作探究”教學(xué)模式對大學(xué)生化學(xué)實驗技能學(xué)習(xí)方式進(jìn)行教學(xué)改革與實踐，探索該模式對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、合作意識、學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變情況，追蹤該模式對大學(xué)生化學(xué)實驗技能學(xué)習(xí)的提升效果，以期為化學(xué)技能學(xué)習(xí)機(jī)制與規(guī)律的研究添磚加瓦。

2“問題引導(dǎo)-合作探索”教學(xué)模式的研究內(nèi)容

生物技術(shù)專業(yè)是與生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域密切相關(guān)的一門學(xué)科，在這方面學(xué)習(xí)的學(xué)生不僅要掌握高深的生物化學(xué)知識，還要擁有基因工程、發(fā)酵工程、酶工程以及高通量篩選的相關(guān)基礎(chǔ)。因此為了更好地為生物技術(shù)后續(xù)相關(guān)課程打好基礎(chǔ)，學(xué)生們不僅要有豐富的生物醫(yī)學(xué)方面的知識積累，還應(yīng)該具有雄厚的化學(xué)基礎(chǔ)。無機(jī)化學(xué)作為一門重要基礎(chǔ)課，是生物技術(shù)專業(yè)大學(xué)新生入學(xué)后所接觸的第一門化學(xué)課。學(xué)好這門課，對于打好學(xué)生們的化學(xué)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生們對物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣具有舉足輕重的作用。本人從事生物技術(shù)專業(yè)無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)多年，對無機(jī)化學(xué)授課時基本理論和基本公式多、基本概念單調(diào)枯燥深有體會。為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。我們進(jìn)行了大膽地嘗試，收到了較好的效果。以下我們就介紹本人近年來在無機(jī)化學(xué)教學(xué)改革中所進(jìn)行的探索。

1開展互動式教學(xué)以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

無機(jī)化學(xué)是一門有著悠久歷史的學(xué)科，其發(fā)展過程有數(shù)千年的歷史。如果我們在教學(xué)中只注重傳授知識，對學(xué)生只是灌輸基本理論和概念，那么就很難激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情，整個課堂氣氛就會變得死氣沉沉。為了測定改變“滿堂灌”的教學(xué)方式，我們將作為教學(xué)主體的學(xué)生引入到課堂教學(xué)整個過程中，在授課的過程中強(qiáng)化教師和學(xué)生之間的教學(xué)互動。例如在介紹元素和健康這一部分內(nèi)容時，我們還提前讓學(xué)生們通過各種數(shù)據(jù)庫去廣泛地收集資料和文獻(xiàn)，了解元素在生命健康中的重要作用，然后歸納總結(jié)形成一篇篇綜述。在上課時，教員先開個頭：元素在生命健康中起著不可替代的作用，這時一位同學(xué)就躍躍欲試了，教員讓他站起來，這位同學(xué)就結(jié)合自己的綜述介紹鈉和鉀的生理功能：Na+是細(xì)胞外液的主要陽離子，K+是細(xì)胞內(nèi)液的主要陽離子，也是細(xì)胞外液的重要成分。人體內(nèi)的Na+和K+離子能控制細(xì)胞、組織液和血液內(nèi)的電平衡，以起到保持體液正常流通和體內(nèi)酸堿平衡的作用。Na+能維持體液滲透壓，并保持肌肉的正常興奮性和細(xì)胞的通透性。K+是丙酮酸激酶的輔基。K+和Na+對神經(jīng)信息傳遞起著重要的作用。這時教員就補(bǔ)充：人體血漿中K+濃度為5mmol•L-1、Na+濃度為143mmol•L-1，而細(xì)胞內(nèi)液中K+濃度為105mmol•L-1、Na+濃度為10mmol•L-1，因此將K+從血漿中運輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)需通過特殊的離子通道。然后教員給學(xué)生們展示由D.A.Doyle測定的K+通道結(jié)構(gòu)圖，并講解通道的結(jié)構(gòu)和運送K+的工作原理。而在介紹砷與健康和疾病的關(guān)系時，教員先引出砷是有毒的元素，但是如果能恰當(dāng)?shù)匕l(fā)揮它的毒害作用，以毒攻毒，可能對一些疾病具有意想不到的治療效果。在教員的提示下，一名準(zhǔn)備充分的同學(xué)自告奮勇地介紹砷與疾病的關(guān)系：砷及其化合物多具有毒性，兩千年前就有砒霜中毒的記載。20世紀(jì)的早期階段，人們開始致力于有機(jī)砷化合物的合成，并用于傳染病的治療，至1937年，已人工合成8000余種砷化合物用于醫(yī)藥。在不同年代，砷劑被用來治療皮膚病、寄生蟲病、氣喘、瘧疾、結(jié)核病、神經(jīng)病、風(fēng)濕病甚至糖尿病等。直到1943年青霉素的開始使用，砷化合物作為藥物的研究熱潮才逐漸平息。這時教員提示砷的研究并沒有停止，并補(bǔ)充：在上世紀(jì)70年代初，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)的孫亭棟從治療淋巴結(jié)核的民間驗方中受到啟發(fā)，發(fā)明了“癌靈一號”（主要成分是三氧化二砷），并在治療急性早幼粒細(xì)胞白血病中起到顯著的治療效果。1996年國際學(xué)術(shù)界權(quán)威雜志《Science》以“古老的藥物放射出新的光彩”為題介紹我國學(xué)者用三氧化二砷治療急性早幼粒細(xì)胞白血病的研究成果，為國際醫(yī)療界矚目。如今，亞砷酸注射液已作為國家一類新藥上市，美國FDA已批準(zhǔn)該藥進(jìn)入臨床研究階段。通過教員引出問題并提示學(xué)員從搜集的資料中歸納總結(jié)，然后在課堂積極地開展教學(xué)互動，學(xué)生學(xué)習(xí)的知識更加扎實了，學(xué)習(xí)的積極性有了顯著的提升，學(xué)生對這種授課方式普遍反映很好。

2介紹與本學(xué)科有關(guān)的最新研究進(jìn)展

無機(jī)化學(xué)是一門理論性很強(qiáng)的課程，如果我們在課堂上只強(qiáng)調(diào)抽象的理論，就不能很好地調(diào)動學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)興趣。在一些教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)匾肱c本學(xué)科有關(guān)的最新進(jìn)展，就能明顯地改善課堂的氣氛，顯著地提高教學(xué)效果。例如在講授化學(xué)反應(yīng)的方向時，要給出大量的理論推導(dǎo)和公式，學(xué)生對這些高深的理論有哪些用途感到很困惑。我們在將理論講透和擺明之后，并沒有草草結(jié)束了事，而是將化學(xué)熱力學(xué)理論在藥物設(shè)計中的最新應(yīng)用———藥物設(shè)計中的自由能計算模型呈現(xiàn)在學(xué)生面前。自由能計算模型為藥物設(shè)計提供了重要的結(jié)構(gòu)信息，目前已應(yīng)用于藥物分子的設(shè)計中。藥物分子設(shè)計開始于20世紀(jì)60年代，80年代中期，應(yīng)用于創(chuàng)新藥物先導(dǎo)結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化取得了突破性進(jìn)展。到90年代，藥物分子設(shè)計已作為一種實用化的工具滲透到藥物研究的各個環(huán)節(jié)中。直接藥物設(shè)計就是從生物靶標(biāo)大分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，尋找、設(shè)計能夠與它發(fā)生相互作用并調(diào)節(jié)其功能的小分子，目前主要采用的是分子對接法。即通過將化合物的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中的分子逐一與靶標(biāo)分子進(jìn)行對接，通過不斷優(yōu)化小分子化合物的位置、方向和構(gòu)象，尋找小分子與靶標(biāo)生物分子作用的最佳構(gòu)象，計算其與生物大分子的相互作用能。利用分子對接對化合物數(shù)據(jù)庫中所有的分子排序，即可從中找出可能與靶標(biāo)分子結(jié)合的分子，通過受體和配體之間結(jié)合Gibbs自由能的評價，優(yōu)先選擇Gibbs自由能小，與靶標(biāo)分子結(jié)合強(qiáng)的小分子作為擬合成的分子，從而大大提高了藥物設(shè)計的效率。向?qū)W生講授完這些內(nèi)容以后，我們在電腦中結(jié)合分子對接程序模擬與癌癥靶標(biāo)大分子、真菌靶標(biāo)大分子對接的小分子的篩選過程，通過Gibbs自由能的計算在小分子庫中篩選出幾種代表性的抗腫瘤、抗真菌化合物的結(jié)構(gòu)。如果我們只向?qū)W生直接灌輸枯燥的熱力學(xué)理論，學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣就得不到激發(fā)。如果我們能結(jié)合這些難懂的理論講授它們在藥物篩選中的重要應(yīng)用，學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性就得到了顯著的激發(fā)，教學(xué)效果就有了顯著的提升。

3引入案例式教學(xué)

［摘要］當(dāng)前素質(zhì)教育改革力度在不斷加大，對中職學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)要求也更加嚴(yán)格。但是在中職學(xué)生無機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)還沒有打牢的情況下，就要接觸有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣大大降低。所以中職教師必須重視教學(xué)革新，在有機(jī)化學(xué)與無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中，要利用創(chuàng)新的教學(xué)模式，及時更新教學(xué)內(nèi)容，最大限度激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣，從而促使二者有效銜接。

［關(guān)鍵詞］有機(jī)化學(xué)；無機(jī)化學(xué)；有效銜接

為了適應(yīng)新課標(biāo)的革新，中職教師要及時做出教學(xué)改革，無論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)形式都要重新規(guī)劃，因為學(xué)生剛步入中職，而且大部分中職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較差，對化學(xué)沒有清楚的認(rèn)知，導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生還不能很好地適應(yīng)教學(xué)的革新模式。

一、有機(jī)化學(xué)和無機(jī)化學(xué)

有機(jī)化學(xué)在化學(xué)的版塊中占據(jù)著重要位置，是化學(xué)完整體系中的一員，有四個學(xué)習(xí)部分：化學(xué)反應(yīng)、分子結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)機(jī)理和物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。其中，最主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容是化學(xué)性質(zhì)，反應(yīng)機(jī)理是整個有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)中只有學(xué)會最基本的內(nèi)容，也就是化學(xué)中的機(jī)理，才能開展化學(xué)學(xué)習(xí)的深入研究，才能學(xué)會知識的貫通。由此掌握好化學(xué)機(jī)理對未來的化學(xué)學(xué)習(xí)有至關(guān)重要的作用。而無機(jī)化學(xué)是整個化學(xué)的核心內(nèi)容，起著決定性作用。無機(jī)化學(xué)接觸的層面比較廣，也是化學(xué)中最古老的分支學(xué)科，無機(jī)物包括所有的化學(xué)元素和它們的化合物，大部分的碳化合物除外。由此來看，二者并不是兩個獨立的學(xué)科，所以要將兩者的通性進(jìn)行緊密銜接，在銜接過程中凸顯各自的特性，從而使無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的銜接對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到重要作用，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力[1]。

二、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動力

摘要：社會發(fā)展對人才素養(yǎng)需求的變化使得高校教育需做出相應(yīng)的改革。無機(jī)化學(xué)實驗是實驗教學(xué)的基礎(chǔ)入門學(xué)科，與后續(xù)無機(jī)化學(xué)以及其他化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)密切相關(guān)，對提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力以及發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題能力具有重要意義，因此開展無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革至關(guān)重要。對當(dāng)前無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并針對實驗教學(xué)安全、綠色化學(xué)、實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面存在的問題，提出通過增強(qiáng)安全教育、提高綠色化學(xué)意識、優(yōu)化實驗內(nèi)容體系、豐富實驗教學(xué)方式等手段進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：無機(jī)化學(xué)；實驗教學(xué)；改革

前言

隨著時代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，行業(yè)發(fā)展定位也發(fā)生著巨大的變化，社會對人才的素養(yǎng)要求也隨之有所改變。而傳統(tǒng)的教學(xué)模式多重理論輕實踐，導(dǎo)致培養(yǎng)出的學(xué)生實踐能力差，創(chuàng)新能力與創(chuàng)造性不足，不能很好地適應(yīng)時代的需求。為了應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革所面臨的新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)，2017年新工科研討會提出“新工科理念”，志在培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、數(shù)字化思維和跨界整合能力的“新工科”人才[1-2]，這促使著高校教育需要做出相應(yīng)的改革。新時代人才的培養(yǎng)，扎實的實驗技能是基礎(chǔ)。無機(jī)化學(xué)實驗作為高校實驗教學(xué)的入門，在學(xué)生科研素養(yǎng)的培養(yǎng)中具有重要意義[3]。除此之外，無機(jī)化學(xué)還是一門與其他學(xué)科聯(lián)系緊密的學(xué)科，如生物無機(jī)化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)、材料化學(xué)、食品化學(xué)等。因此，無機(jī)化學(xué)實驗課程的重要性不言而喻，而如何保障無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量是實現(xiàn)新工科人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。目前，無機(jī)化學(xué)實驗作為眾多基礎(chǔ)化學(xué)實驗的入門，已逐漸被重視，但受限于實驗內(nèi)容設(shè)計、實驗條件、教學(xué)方式等原因，其人才素質(zhì)與社會要求仍存在一定差距。在此背景下，針對無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的改革措施，以期為本科無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革和人才培養(yǎng)提供參考。

1無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀與改革措施

1.1增強(qiáng)安全教育

一、化學(xué)工程與工藝專業(yè)“無機(jī)化學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀分析

1化學(xué)知識體系的龐大與無機(jī)化學(xué)教學(xué)時數(shù)的限制

隨著學(xué)科的發(fā)展和知識的豐富，無機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容越來越多，書越編越厚，除了化學(xué)平衡和元素化學(xué)的知識外，還有物理化學(xué)的熱力學(xué)，反應(yīng)動力學(xué)，電化學(xué)及“結(jié)構(gòu)化學(xué)”的原子結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，知識點密集且理論性強(qiáng)。以我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)為例，所用教材為天津大學(xué)楊宏孝等主編，高等教育出版社出版的無機(jī)化學(xué)第四版，550頁，教學(xué)時間為54學(xué)時，在如此短的時間內(nèi)學(xué)完全部內(nèi)容，顯然是很費力的。因此大學(xué)老師的授課方式和對學(xué)生的引導(dǎo)就顯得至關(guān)重要。

2學(xué)生自身條件的局限

無機(jī)化學(xué)的授課對象是剛剛考入大學(xué)的大一新生，一方面他們在高中早已習(xí)慣了題海戰(zhàn)術(shù)，習(xí)慣了中學(xué)那種死記硬背的學(xué)習(xí)方法，面對課時少，知識面廣，思維跳躍性強(qiáng)的大學(xué)有著強(qiáng)烈的不適應(yīng)。在實際學(xué)習(xí)過程中，他們在學(xué)習(xí)初期很容易產(chǎn)生眼高手低的感覺，輕視學(xué)習(xí)，隨著課堂進(jìn)度加快，中后期面臨著信息量大﹑重復(fù)少﹑練習(xí)少，心理準(zhǔn)備不足，普遍感到學(xué)習(xí)起來很吃力，茫然不知所措，很容易產(chǎn)生焦躁和厭煩的情緒，甚至越來越不喜歡學(xué)習(xí)，這樣直接影響到他們后期的學(xué)習(xí)。另一個方面他們正處在由中學(xué)角色到大學(xué)角色的轉(zhuǎn)型期，他們中大都是缺少鍛煉的獨生子女，以前在生活和學(xué)習(xí)上極大程度地依賴?yán)蠋熀透改?，現(xiàn)在突然失去監(jiān)督和管理，茫然不知所措。很多學(xué)生都反映大學(xué)老師上課內(nèi)容多，講課速度快，很多時候都聽不懂老師講的是什么，課后自己看書也不太明白，導(dǎo)致出現(xiàn)“教師忙于講解，學(xué)生難以理解”的尷尬局面。其根本原因是忽視對學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，不能突出學(xué)生的主體地位。面對大學(xué)授課時間少，授課內(nèi)容多的情況，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，突出學(xué)生的主體地位顯得尤為重要。

3課程教學(xué)內(nèi)容知識陳舊，缺少靈活性