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摘 要：2019年，为了顺应陕西师范大学以及学院“新工科”发展统筹，材料科学与工程学院将《无机化学》课程由108课时压缩到72课时。《无机化学》课程本身知识内容丰富，体系庞杂，所以新工科背景下《无机化学》课程的教学就面临着课时少、容量大、任务重的困难，因此，如何改进《无机化学》教学方法进而提高其教学质量对教师提出了更高的要求。根据笔者在过去几年执教《无机化学》的教学经验和根据工科院校材料科学与工程学院《无机化学》课程的自身特点，提出本论文教学法改革研究。
关键词：新工科;无机化学改革;翻转课堂;模块教学法
2017年2月，圍绕“中国制造2025”国家战略实施，教育部发布了《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》，“新工科”开始进入公众视野。新工科建设是国家主动应对新一轮科技革命与产业变革的战略行动。陕西师范大学早在第十一届党代会上就提出了发展新工科的要求，加快新工科建设也是我校抢抓机遇，建设综合性研究型大学的有力推动[1-3]。笔者所在学院材料科学与工程学院是一个存在于师范类院校下的一个完全非师范学院。其中新能源材料与器件即是基于新工科背景建设的本科专业。《无机化学》课程是新能源材料与器件专业一门重要的专业基础课，也是大一学生入校的第一门专业必修课。因此，这门课程教学质量的高低对本科生整个大学四年期间的学习甚至毕业后的就业都起着举足轻重的作用。如何提高《无机化学》课程的教学质量显得尤为重要。2019年，材料科学与工程学院将之前本一学年学完的《无机化学》课程压缩到一学期完成，《无机化学》课程本身知识内容丰富，体系庞杂，所以新工科背景下《无机化学》课程的教学就面临着课时少、容量大、任务重的困难，对讲授这门课程的我们也提出了更高的要求。
无机化学教材共分为两部分[4]，上册内容是理论部分，如原子结构、分子结构、热力学、动力学、化学平衡（酸碱平衡、配位平衡、沉淀溶解平衡以及反应平衡等）、电化学、以及配位化学部分。下册内容为元素化学，具体为根据核外电子排布分为s区，p区、d区、ds区。章节内容展开也是根据该顺序进行的。上册内容比较系统，公式多，理解的部分多。而下册内容知识零散，庞杂，典型特点是翻开书全懂，合上书就懵。因此将上下册书合为一学期讲授，对学生的学来说压力很大。经过2019年对新一届大一新生的教学实践，以及根据笔者在过去几年执教《无机化学》的教学经验和根据工科院校材料科学与工程学院《无机化学》课程的自身特点，从进一步提高学生学习效果出发，就工科院校《无机化学》课程的改革和建设，提出无机化学模块教学法改革研究。
在进行模块法系统讲授该门课程的同时，在具体的教学过程中，做到以问题为引导，按照提出问题、总结分析、实践应用等构建“翻转课堂”，通过创新教学方法，如利用现代化教学手段“雨课堂”来使学生更好的参与课堂互动，使学生能准确、深刻理解无机化学这门课程。因此，本论文改革的主要内容从大学的“课堂革命”出发，通过改变授课策略和体系等方式，进一步改进我院的无机化学教学模式，顺应我院短课时对无机化学教学的改革，打破传统“满堂灌”的授课方法，着重培养学生的三个“能力”，即学习能力、反思能力以及课题研究能力;同时，激励、鼓舞、启迪学生参与探究式学习，把“自主、合作、探究”落到实处。依托《无机化学》教学实践，通过分析无机化学内容体系和教学优化方案，以提升培养学生化学专业素养的可操性以及学生学习化学的积极性为主要出发点，有为了更好的使学生在短期内掌握本门课，本论文提出模块教学法改革。所谓模块，也就是教材的知识结构，它是把无机化学教材按照某种课程体系分成几个相对独立的部分，目的是为了便于我们教师的教学。而且如果我们在教学中有意识地把我们建立模块的标准及所建立的模块教给学生，还有利于学生更好把握这门课的主线，能更有效地学习，从而使学生在有限的教学周期内更好的掌握这门课程。具体为将无机化学分为三个模块，分别为化学原理部分、物质结构部分以及元素化学部分。
对无机化学教学进行创新设计与实践，具体为改变传统讲授进程，按照教材体系和课程内容体系，以“模块教学法”来为学生讲授本门知识，形成“新工科”培养模式背景下无机化学课程体系的教学特色，便于学生在一学期内能牢固掌握本应一年学完的无机化学课程;通过创新实践，达成新能源材料与器件专业学生学习无机化学的最佳效果，实现促进学生科学素养和优秀材料人才培养目标的落实，增强学生学习材料化学的积极性和主动性[5]。
具体措施为：课前为学生发布导学内容，由于无机化学上册内容的理论性很强，学生很难把握重点，无法完全理解四大平衡以及物质结构的理论本质。根据该教学内容目标要求，对有关平衡原理的公式，思路让学生提前预习，有利于学生更好的掌握该部分知识。下册的元素化学则需要学生在课前多查一下与生活中相关的物质资料。如讲授硼族元素一章节时，感觉上硼族元素中的硼距离我们很远，这个时候，可以让学生查一下资料，学生就能了解原来还有硼酸香皂、硼酸软膏等，如果过敏了，大部分医生都会给开硼酸软膏来缓解症状，因此，一下子就能拉近学生的距离感。上课的时候学生才会更有积极性。比如讲授到碳族元素的时候，还可以通过制造战斗机的碳纤维的关键技术在日本企业手中，我们只能依赖进口来加强学生学习材料化学的使命感和责任感。课中，问题引导。翻转式教学，在讲解中尽可能地设置问题，引导学生理解理论知识，使学生真正理解平衡体系，达到该内容的教学效果。通过对具体细节问题的设计和提问，引导学生在预习的基础上更细致地掌握重点难点，同时通过教学互动，加深学生问题思考。“雨课堂”软件也能实时掌握学生的学习情况。及时回答学生的问题。课后，问题思考。通过学生做题和理解理论内容并加以应用，对课堂内容进行拓展延伸，进一步发挥学生的学习主动性。要求学生查阅相关文献，多做习题，对其深入思考，理解更透彻，兴趣更浓厚，有利于激发学习热情，不断改善教学效果按照教材的逻辑体系，模块教学法可把两本教材分为三部分来为学生讲授：第一部分为化学原理部分，包括化学热力学、动力学及四大平衡（化学平衡、酸碱平衡、氧化还原平衡和配位平衡），这一部分重点在于熟练利用平衡常数计算四大平衡的问题，所以重点是在化学平衡，掌握该部分知识后，后面的三个平衡体系都是根据化学平衡演化而来，计算方法以及思维模式都想通;第二部分为物质结构与性质部分，主要包括原子的结构和性质、分子（包括配位化合物）和固体的结构与性质，该部分在学生掌握了原子中的电子在核外运动的波动性及其波函数数学表达形式，并掌握了常见的原子轨道如s，p，d等轨道的实质的基础上，介绍价键理论、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论和分子轨道理论，其重点为分子结构以及配合物的理论体系。第三部分元素化学包括碱金属、碱土金属（材料科学与工程学院的教学大纲中，碱金属和碱土金属属于自学尼内容）、非金属元素和过渡金属元素，重点在非金属元素如卤素、氧族、碳族、氮族等和过渡金属元素如锰族、铁族、铜族等。
在课时被压缩的情况下，面临的主要问题依然是教学时间紧张，内容多，所以很多知识点不能讲解的特别详细。因此，对教师的教学方法就提出了更高的要求。“翻转式课堂”强调的是学生与教师角色的转变，注重的是学生课后的学习。本论文提出“模块”+“翻转课堂”教学模式，旨在解决短时间内如何使学生能快速理解掌握无机化学重难点的突出问题。提高学生学习化学的兴趣，增强学生科研积极性。在具体的教学过程中，做到以问题为引导，按照提出问题、总结分析、实践应用等构建“翻转课堂”，通过“雨课堂”教学软件的使用，来增强与学生的互动，使学生能准确、深刻理解无机化学第一模块-化学原理的概念与理论，培养学生的科学研究与创新能力;在第三模块中，结合实例，增强该部分的趣味性，重点是与生活常识关联，提高学生学习的主动性，培养学生分析、解决问题的能力及科学思维;同时，在三个模块的教学中，始终贯彻以多媒体技术和网络技术提高课堂教学效率，优化教学过程。使学生对相应部分的内容获得直观认识，可以引发学生思考和突破无机化学的重点和难点。
参考文献
[1] 林建.（2017）.面向未来的中国新工科建设.清华大学教育研究. 38（2），26-35.
[2] 张大良.（2017）.因时而动 返本开新 建设发展新工科——在工科优势高校新工科建设研讨会上的讲话.中国大学教学.04，4-9.
[3] 叶雨婷.（2017）.中国制造2025来了 教育体系需向“新工科”方向调整.中国工人. 04，28-29.
[4] 宋天佑.（2012）.简明无机化学[M].北京：高等教育出版社.
[5] 陈小莉，吕俊芳，崔华莉.（2013）.化学专业《无机化学》课程教学改革探索与实践.广州化工. 41（5），196-197.
作者简介：何学侠，女，汉族，陕西安康人，博士，副教授，研究方向：无机层状材料制备与性能研究。
关键词：新工科;无机化学改革;翻转课堂;模块教学法
2017年2月，圍绕“中国制造2025”国家战略实施，教育部发布了《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》，“新工科”开始进入公众视野。新工科建设是国家主动应对新一轮科技革命与产业变革的战略行动。陕西师范大学早在第十一届党代会上就提出了发展新工科的要求，加快新工科建设也是我校抢抓机遇，建设综合性研究型大学的有力推动[1-3]。笔者所在学院材料科学与工程学院是一个存在于师范类院校下的一个完全非师范学院。其中新能源材料与器件即是基于新工科背景建设的本科专业。《无机化学》课程是新能源材料与器件专业一门重要的专业基础课，也是大一学生入校的第一门专业必修课。因此，这门课程教学质量的高低对本科生整个大学四年期间的学习甚至毕业后的就业都起着举足轻重的作用。如何提高《无机化学》课程的教学质量显得尤为重要。2019年，材料科学与工程学院将之前本一学年学完的《无机化学》课程压缩到一学期完成，《无机化学》课程本身知识内容丰富，体系庞杂，所以新工科背景下《无机化学》课程的教学就面临着课时少、容量大、任务重的困难，对讲授这门课程的我们也提出了更高的要求。
无机化学教材共分为两部分[4]，上册内容是理论部分，如原子结构、分子结构、热力学、动力学、化学平衡（酸碱平衡、配位平衡、沉淀溶解平衡以及反应平衡等）、电化学、以及配位化学部分。下册内容为元素化学，具体为根据核外电子排布分为s区，p区、d区、ds区。章节内容展开也是根据该顺序进行的。上册内容比较系统，公式多，理解的部分多。而下册内容知识零散，庞杂，典型特点是翻开书全懂，合上书就懵。因此将上下册书合为一学期讲授，对学生的学来说压力很大。经过2019年对新一届大一新生的教学实践，以及根据笔者在过去几年执教《无机化学》的教学经验和根据工科院校材料科学与工程学院《无机化学》课程的自身特点，从进一步提高学生学习效果出发，就工科院校《无机化学》课程的改革和建设，提出无机化学模块教学法改革研究。
在进行模块法系统讲授该门课程的同时，在具体的教学过程中，做到以问题为引导，按照提出问题、总结分析、实践应用等构建“翻转课堂”，通过创新教学方法，如利用现代化教学手段“雨课堂”来使学生更好的参与课堂互动，使学生能准确、深刻理解无机化学这门课程。因此，本论文改革的主要内容从大学的“课堂革命”出发，通过改变授课策略和体系等方式，进一步改进我院的无机化学教学模式，顺应我院短课时对无机化学教学的改革，打破传统“满堂灌”的授课方法，着重培养学生的三个“能力”，即学习能力、反思能力以及课题研究能力;同时，激励、鼓舞、启迪学生参与探究式学习，把“自主、合作、探究”落到实处。依托《无机化学》教学实践，通过分析无机化学内容体系和教学优化方案，以提升培养学生化学专业素养的可操性以及学生学习化学的积极性为主要出发点，有为了更好的使学生在短期内掌握本门课，本论文提出模块教学法改革。所谓模块，也就是教材的知识结构，它是把无机化学教材按照某种课程体系分成几个相对独立的部分，目的是为了便于我们教师的教学。而且如果我们在教学中有意识地把我们建立模块的标准及所建立的模块教给学生，还有利于学生更好把握这门课的主线，能更有效地学习，从而使学生在有限的教学周期内更好的掌握这门课程。具体为将无机化学分为三个模块，分别为化学原理部分、物质结构部分以及元素化学部分。
对无机化学教学进行创新设计与实践，具体为改变传统讲授进程，按照教材体系和课程内容体系，以“模块教学法”来为学生讲授本门知识，形成“新工科”培养模式背景下无机化学课程体系的教学特色，便于学生在一学期内能牢固掌握本应一年学完的无机化学课程;通过创新实践，达成新能源材料与器件专业学生学习无机化学的最佳效果，实现促进学生科学素养和优秀材料人才培养目标的落实，增强学生学习材料化学的积极性和主动性[5]。
具体措施为：课前为学生发布导学内容，由于无机化学上册内容的理论性很强，学生很难把握重点，无法完全理解四大平衡以及物质结构的理论本质。根据该教学内容目标要求，对有关平衡原理的公式，思路让学生提前预习，有利于学生更好的掌握该部分知识。下册的元素化学则需要学生在课前多查一下与生活中相关的物质资料。如讲授硼族元素一章节时，感觉上硼族元素中的硼距离我们很远，这个时候，可以让学生查一下资料，学生就能了解原来还有硼酸香皂、硼酸软膏等，如果过敏了，大部分医生都会给开硼酸软膏来缓解症状，因此，一下子就能拉近学生的距离感。上课的时候学生才会更有积极性。比如讲授到碳族元素的时候，还可以通过制造战斗机的碳纤维的关键技术在日本企业手中，我们只能依赖进口来加强学生学习材料化学的使命感和责任感。课中，问题引导。翻转式教学，在讲解中尽可能地设置问题，引导学生理解理论知识，使学生真正理解平衡体系，达到该内容的教学效果。通过对具体细节问题的设计和提问，引导学生在预习的基础上更细致地掌握重点难点，同时通过教学互动，加深学生问题思考。“雨课堂”软件也能实时掌握学生的学习情况。及时回答学生的问题。课后，问题思考。通过学生做题和理解理论内容并加以应用，对课堂内容进行拓展延伸，进一步发挥学生的学习主动性。要求学生查阅相关文献，多做习题，对其深入思考，理解更透彻，兴趣更浓厚，有利于激发学习热情，不断改善教学效果按照教材的逻辑体系，模块教学法可把两本教材分为三部分来为学生讲授：第一部分为化学原理部分，包括化学热力学、动力学及四大平衡（化学平衡、酸碱平衡、氧化还原平衡和配位平衡），这一部分重点在于熟练利用平衡常数计算四大平衡的问题，所以重点是在化学平衡，掌握该部分知识后，后面的三个平衡体系都是根据化学平衡演化而来，计算方法以及思维模式都想通;第二部分为物质结构与性质部分，主要包括原子的结构和性质、分子（包括配位化合物）和固体的结构与性质，该部分在学生掌握了原子中的电子在核外运动的波动性及其波函数数学表达形式，并掌握了常见的原子轨道如s，p，d等轨道的实质的基础上，介绍价键理论、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论和分子轨道理论，其重点为分子结构以及配合物的理论体系。第三部分元素化学包括碱金属、碱土金属（材料科学与工程学院的教学大纲中，碱金属和碱土金属属于自学尼内容）、非金属元素和过渡金属元素，重点在非金属元素如卤素、氧族、碳族、氮族等和过渡金属元素如锰族、铁族、铜族等。
在课时被压缩的情况下，面临的主要问题依然是教学时间紧张，内容多，所以很多知识点不能讲解的特别详细。因此，对教师的教学方法就提出了更高的要求。“翻转式课堂”强调的是学生与教师角色的转变，注重的是学生课后的学习。本论文提出“模块”+“翻转课堂”教学模式，旨在解决短时间内如何使学生能快速理解掌握无机化学重难点的突出问题。提高学生学习化学的兴趣，增强学生科研积极性。在具体的教学过程中，做到以问题为引导，按照提出问题、总结分析、实践应用等构建“翻转课堂”，通过“雨课堂”教学软件的使用，来增强与学生的互动，使学生能准确、深刻理解无机化学第一模块-化学原理的概念与理论，培养学生的科学研究与创新能力;在第三模块中，结合实例，增强该部分的趣味性，重点是与生活常识关联，提高学生学习的主动性，培养学生分析、解决问题的能力及科学思维;同时，在三个模块的教学中，始终贯彻以多媒体技术和网络技术提高课堂教学效率，优化教学过程。使学生对相应部分的内容获得直观认识，可以引发学生思考和突破无机化学的重点和难点。
参考文献
[1] 林建.（2017）.面向未来的中国新工科建设.清华大学教育研究. 38（2），26-35.
[2] 张大良.（2017）.因时而动 返本开新 建设发展新工科——在工科优势高校新工科建设研讨会上的讲话.中国大学教学.04，4-9.
[3] 叶雨婷.（2017）.中国制造2025来了 教育体系需向“新工科”方向调整.中国工人. 04，28-29.
[4] 宋天佑.（2012）.简明无机化学[M].北京：高等教育出版社.
[5] 陈小莉，吕俊芳，崔华莉.（2013）.化学专业《无机化学》课程教学改革探索与实践.广州化工. 41（5），196-197.
作者简介：何学侠，女，汉族，陕西安康人，博士，副教授，研究方向：无机层状材料制备与性能研究。