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摘要：为了提高学生的创新能力和综合素质，培养应用型人才，文章首先分析了无机化学课程教学中存在的问题，然后论述了无机化学课程教学改革，包括融入思政元素、采用多元化教学模式、完善考核评价体系、创新实验教学。
关键词：无机化学课程教学；思政元素；实验教学
自2021年起，全国各地高校在教育部发布的《基础学科人才培养规划(2021—2035年)》的引领下，逐渐开始以培养应用型人才为目标进行教育教学改革。做好应用型人才的培养，需要优化人才培养结构，创新教育资源[1]。无机化学是化学和化工专业的重要课程，课程内容丰富、发展迅速，具有较强的理论性和实用性，在专业学习中起着承前启后的作用。同时，无机化学课程培养目标是学生不仅要有扎实的理论基础和较高的综合素质，而且要有将化学知识运用于社会实践的能力[2]。因此，如何基于应用型人才培养促进无机化学课程教学改革是高校亟待解决的问题。
一、无机化学课程教学中存在的问题
目前，本科生在无机化学课程学习过程中存在被动学习、有目的性学习等问题，学生懒于独立思考，在教师的讲授之余，听不到学生的质疑或讨论问题的声音。同时，学生往往依赖教材和课件，缺乏学习无机化学课程的主动性和创造性，而且部分学生不愿主动参与教学活动，虽然教师营造了轻松的学习氛围，但是很少有学生响应。另外，学生缺乏课前和课后学习，甚至很多学生的课本基本是全新的，没有记笔记和思考的痕迹，就更不用谈温故知新和课外拓展了[3]。从学生学习存在的问题来看，无机化学课程教学效果不尽如人意，其教学问题具体表现如下。
(一)教学内容更新不及时
无机化学是化学和化工专业学生进入大学后的第一门必修专业课，该课程理论性强、知识体系庞大，很多内容与实际生活关联不紧密，学生学习难度较大[4]。目前，市面上的无机化学课程教材多年来变化不大，现代化学发展的一些新理念和新技术未能被及时引入教材，出现教学内容严重滞后的现象，甚至出现了教学内容盲区。而教学内容不能随社会发展改动，学生就无法及时获取学科发展的前沿知识，这不利于开发学生的创新思维，进而无法培养学生的创新能力[5]。
(二)教学模式固化
教师在教学过程中起主导作用，但是目前很多教师采用的教学模式单一，较少引导学生进行自主探究[6]。无机化学课程教学模式固化的表现如下：①教师在课堂中仍以“填鸭式”“灌输式”教学为主，向学生单方面输送理论知识；②教师授课以电子课件为主，缺乏相关的课外学习资源[7]。存在此问题的主要原因是教师在长期的教学中已经熟悉教学内容，具备一定的教学经验，因此在主观上不愿意通过努力更新教学模式和手段，进而固化了教学方式。事实上，高校教师应与时俱进，不断丰富自身的教学手段，提高教学质量，适当改变现在的教学模式，从而真正让学生成为教学的主体，而教师应作为引导者引领教学方向。
(三)实验教学模式传统
无机化学实验是对无机化学理论课的补充，可为理论知识提供实践课堂。大部分高校的无机化学实验课程采用传统的教学模式，以经典的验证性实验为主，即学生在课前完成预习报告，课中听教师讲解实验步骤，然后独立或分组完成实验，课后将实验内容和实验结果记录在实验报告中。在这个过程中，学生只是机械地完成了实验，而没有对实验进行总结和反思。另外，实验课上每个班学生分成两组，每个教师指导多名学生，即教师一般不能逐一指导每一位学生的实验操作，这导致很多时候学生并不能发现自己实验过程中出现的问题。即使教师演示了实验的具体步骤，部分学生可能依旧我行我素，因此学生的动手能力和思维能力不能得到很好的锻炼，未能养成良好的实验习惯，达不到无机化学实验技能培训的要求[8]。
(四)考核方式不全面
考核是教学的重要环节，可以让学生认识到自身在学习中存在的不足，也有利于教师调整教学方案。传统的无机化学课程考核内容主要包括出勤情况、听课情况、作业完成情况、实验报告、期中和期末测试等部分，并设置不同的权重，据此可计算出学生的最终成绩。这样的考核以理论知识为主，缺少综合能力评价，不够全面，也不够多元化，忽略了学生应用能力的培养[9]。另外，教师对大部分学生的考核结果评价比较笼统，导致学生不清楚自身的优点和不足，不利于进一步自我提升。
二、无机化学课程教学改革
针对以上无机化学课程教学中存在的问题，教师可以采用融入思政元素、实施多元教学模式、建立多元考核体系及创新实验教学等措施，实施以培养应用型人才为目标的教学改革。
(一)融入思政元素
2021年12月，教育部高校思想政治工作创新发展中心(课程育人)主办了第三届全国高校课程思政高端论坛，以“全国高校课程思政建设的理论与实践”“全国课程思政示范中心、示范课程经验介绍和推广”为主题。课程思政就是以构建全员、全过程、全课程育人的形式使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把立德树人作为教育的根本任务的一种教育理念[10]。因此，在无机化学教学中，教师应当善于挖掘思政元素，充分发挥课程思政的育人优势，以立德树人教育理念为核心，立足各行各业，从不同层面增强课程的知识性与人文性，深入研究无机化学课程的育人目标，科学拓展无机化学课程的广度、深度和温度，提升开放性，春风化雨、润物无声地开展课程思政[11]。具体来说，教师可以从引入化学史实和介绍科学家事例两方面入手，融入思政元素，提高学生学习兴趣。
第一，引入化学史实，树立正确价值观。教师可以适当引入一些化学史实，以便更好地在无机化学课程中开展课程思政。教师需要在无机化学课程教学中发挥思政教育职能，向学生拓展介绍一些化学史实，帮助学生树立正确的价值观。在无机化学课程教学过程中，很多知识点与化学历史直接相关，教师可以将这些化学发展史导入教学，让学生了解我国化学发展的历史，培养学生的爱国主义情怀。以侯氏制碱法为例，作为我国重要的化学工业成就，侯氏制碱法研究成功为中国在国际学术界赢得了荣誉，体现了中国科学家的进取精神[12]。教师在讲授碱金属章节内容时可将其作为导入，介绍侯氏制碱法的诞生，帮助学生了解科学研究过程和方法，理解其工艺流程和反应原理，并培养学生严谨的科学态度，同时，让学生感受到化学学习的重要性，在激发学习兴趣的同时，感受到侯德榜卓越的贡献和人格魅力，从而树立正确的价值观。
第二，介绍科学家事迹，增强民族自信心。课程思政不仅要求教师将知识点讲解透彻，更要求其挖掘与知识点相关的我国科学家的先进事迹，通过介绍科学家先进事迹，让学生了解我国在相关领域的成就，从而增强民族自信心。比如，在讲解无机化学中元素及化合物章节时，教师可以介绍我国科学家在相关领域的贡献。如镧系元素以稀土元素为主，稀土元素通常在地壳中聚集出现，故教师在此可以向学生介绍“中国稀土之父”徐光宪院士的事迹。徐光宪留学美国期间，美国总统提出法案限制中国留美学生归国。徐光宪便以探亲的名义，冲破重重阻力回到祖国。回国后他在量子化学、放射化学、配位化学和萃取化学等方向都做出了重要贡献。徐光宪院士提出的稀土串级萃取理论，解决了稀土加工中的关键流程，使中国稀土产量跃居世界首位[13]。基于此，教师可引导学生学习徐光宏所具有的爱国情怀，以及他为祖国做出的巨大贡献，最终增强民族自信心。
(二)采用多元化教学模式
传统无机化学课程教学中，学生在课堂上被动接受教师讲授的知识，师生交流少，学生参与度低，这容易导致学生缺乏学习的主动性，影响实际教学效果，且难以实现学以致用[14]。故教师应采用多元化教学模式，以提升教学效果。例如，案例教学法是一种有利于培养创新型应用型人才的教学方法，这种方法要求学生在教师的指导下，根据教学目的将课本和实际相结合，主动搜集信息进行讨论总结。即先由学生讨论、分析问题，教师总结重要知识点，并对其进行升华[15]。而混合式教学模式是将线下课堂和线上互联网信息结合，能够更好地体现“以学生为中心”的教学思想，提升教学质量，满足培养应用型人才的需求。该教学模式充分利用各种大数据、互联网平台，实现教育资源共享[16]，学生可以充分利用现有的各种教学平台学习线上课程，并合理利用习题库进行学习。
第一，案例教学法。基于案例的教学方式包括多种方式，如讨论式教学、情景式互动讨论和学生PPT展示等。在讨论式教学中，教师可以在课前将无机化学相关案例的内容提供给学生，并根据案例内容提出若干相关问题，让学生根据案例内容和问题收集和整理相关资料，进行个人初步解答。在课堂中，教师要让学生分组展开充分讨论，期间，教师应参与学生讨论并适时给予引导，帮助每个小组形成完善的讨论结果。讨论结束后每个小组汇报各自结果，并接受教师和其他小组提问。情景式互动讨论要求教师根据无机化学课程教学内容自编案例或从其他途径获取案例，并梳理案例中蕴含的信息和要素，然后让学生通过角色扮演的方式将所述案例的内容展示出来，进而使学生基于真实体验进行互动讨论，以理解、吸收相应的无机化学相关知识点。比如，在价键理论教学中，教师可以先描述案例信息，然后依据案例内容让学生扮演两个氢原子，让他们展示在距离较远时两个氢原子互相吸引，距离很近时表现出排斥现象的情况，并让学生结合展示讨论共价键的形成原理，并对相关知识点进行归纳总结。学生PPT展示要求教师提前将学习任务布置给学生，并对讲授内容和形式提出明确要求。具体而言，教师在布置学习任务时，可要求学生搜集整理与当节内容相关的案例，再根据要求学习相关内容并制作PPT，并且注意在制作PPT时将案例内容体现出来。比如，无机化学元素教学部分很多内容理论性不强，非常适合学生自己讲授，基于此，教师可要求学生制作本节课的PPT，并注意在搜集整理案例后导入案例信息。学生在课堂上讲授相关内容之后，教师可以组织其他学生对该学生的讲授展开讨论和评价，包括教学内容是否清晰、重难点是否突出、讲课的仪表仪态等。这种PPT展示的形式可以提高学生的交流能力和自信心，有利于提高学生运用知识的能力。
第二，线上线下混合式教学模式。在无机化学课程线上线下混合式教学中，教师可以提前将与学习内容相关的资源提供给学生，让学生初步了解该课程内容，同时完成教师设置的预习测试题。学生在预习过程中碰到的问题可以在平台反馈给教师，教师要在平台回答学生疑问，并选取有代表性的题目和答案解析发布给全班同学，让大家共同学习。在线下教学阶段，教师根据预习测试题作答情况掌握学生预习情况，同时结合教学目标，有针对性地讲授学生难以理解的知识点，并且采取分组讨论法，鼓励学生共同探讨复杂难懂的知识点，以提升学生自主学习能力，培养学生解决问题的能力[17]。在无机化学课程线下教学过程中，教师要以引导为主，通过启发的方式帮助学生探索和理解知识点。课后学生在教学平台上完成复习和练习，教师在线上同步回答学生的疑问[18]。如此，教师在无机化学课程教学中采用线上线下混合教学模式，可将学习的主动权交给学生，对于培养学生思辨能力和实践能力有重要的意义。
(三)完善考核评价体系
传统的无机化学课程考核方式对结果的重视程度大于过程，对知识的掌握要求高于能力，这种方式不利于学生的全面发展[19-21]。因此，教师应构建多元化考核方式，将学生的学习重点贯穿整个学期，包括课堂表现、课外研究、考试成绩等。这样在促使学生掌握知识的同时，也可以更真实地反映出学生本学期的综合能力水平。具体来说，无机化学课程实施多元化考核的思路如下：①注重学习过程的考核；②注重综合能力的考核；③注重多元化、个性化考核，充分挖掘每位学生的潜能，培养学生运用知识的能力[22]。基于应用型人才培养的目标，无机化学课程可以采取的多元化考核模式包括考核评价、日常评价、论文评价和学生互评。第一，考核评价是对学生阶段性学习的检验，包括每章节测试、期中和期末测试；第二，日常评价包括作业完成情况、课堂表现、小组协作等；第三，论文评价是指教师根据合适的知识点确定主题，学生围绕主题，通过查阅和总结资料完成相关研究，并形成小论文，这样可培养学生分析、归纳和总结的能力；第四，学生互评，学生可以互相进行评价，既评价专业知识的学习情况，又评价团结协作和人际交往的能力。最终，学生的无机化学课程考核成绩由这些考核内容按一定比例组合而成[23]。这种全方位、全过程的考核模式增强了考核的合理性，有利于促进学生全面发展。
(四)创新实验教学
无机化学实验课程教学内容包括实验操作、观察实验现象和巩固无机化学理论知识等方面，对培养学生的动手能力和解决问题能力具有重要的作用。为了实现培养应用型人才的目的，无机化学实验教学需要从教学内容、教学模式和考核方式等方面进行改革。
在无机化学实验教学内容方面，根据人才培养目标，教师可增加创新思维实验、开放性实验和研究性实验内容，降低验证性实验的比例。在此基础上，可纳入一些微型化实验项目和便于实施的仿真实验项目。微型化实验具有新颖和灵活的特点，能引发学生的学习兴趣、节约成本、减少污染，进而培养学生节约资源、保护环境的绿色发展观念[24-26]。而仿真实验项目能从源头上实现“零污染”，贯彻绿色化学的理念。除此之外，在无机化学实验内容选取上，教师也要关注与各专业实验之间的关联性，可增加一些综合性实验。
在实验教学模式上，应改变传统课堂上以教师为中心的教学方式，向以学生为中心的模式转变。对此，教师可采用分层实验教学模式，利用现代信息技术在课堂播放实验教学视频，展示实验细节和实验关键点，供学生观看学习。同时，利用探究性和趣味性实验，激发学生学习兴趣，发挥学生的创造性，培养学生的思考能力和创新能力。另外，教师还可制作实验预习微课，包括实验目的、实验原理、实验材料和操作流程等内容，并上传至线上平台，以供学生预习。
在无机化学实验的考核评价方式上，要创新考核标准，考核包括出勤、实验操作、实验报告、小论文和创新实验设计比赛五个部分。出勤、实验操作和实验报告属于传统考核内容，不能满足应用型人才培养的需求，因此，可以增加小论文和创新实验设计比赛，且这两个部分在考核中应占据较大比重。具体来说，小论文由学生根据实验拓展知识点，通过查阅文献、整理分析完成。创新实验比赛由教师拟定考核试题，学生提供实验方案并进行实际实验操作，教师根据实验方案的合理性、操作过程及结果评定实验分数。小论文和创新实验设计比赛都突出了对于学生思考问题能力和实践操作能力的培养。
三、结语
无机化学课程教学研究与改革一直是大学化学教学研究的一个热点问题。而培养应用型人才是高校的一项长期工作，目前传统人才培养模式已经出现一些问题，降低了高校人才培养质量，因此，为了更好地培养应用型人才，无机化学课程教学必须作出相应改变。对此，教师应在无机化学课程教学中融入课程思政，同时采用多元化的教学模式和考核方式，以学生为中心展开教学，调动学生学习的主观能动性，提高学生的实践能力和综合素质，进而培养出一批高素质的应用型人才。
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