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無機化學主要內容范文1

關鍵詞：生物無機化學 應用 研究

一、生物無機化學的概念

生物無機化學的概念如下：生物無機化學作為自然科學其中一個分支，主要內容是就生物體內的生命元素之間所產生的化學反應進行探討。此學科的主要任務為于分子水平上，對金屬同生物配體間的相互作用進行研究。”

二、生物無機化學的主要研究內容

下面從六個方面對我國生物無機化學的研究現狀進行介紹：

1.無機物對生物大分子的作用

此方面主要指的是金屬離子以及配合物等對生物體內的蛋白質以及核酸等的作用。對金屬配合物同核酸間相互作用進行研究對分子水平上進行生命現象本質的探索十分有利，同時為科學設計并尋找高效無副作用的治療藥物提供了一條有效的途徑。

2.無機藥物相關研究

當前，無機藥物領域中發展較迅速的一個研究方向是對順鉑類抗癌藥物的研究，但由于此類藥物的抗癌譜較窄、毒副作用相對較大以及耐藥性明顯等的缺點，因而需對其進行螯合配位等的方式變化、多功能化等分子設計方法合成出高效的抗腫瘤配合物。研究顯示，科學的分子設計方法能夠使得鉑類配合物同核酸分子間的結合方式發生改變，使其抗癌譜得以改變，可使其毒性得以有效降低。

3.金屬蛋白質及其酶類

眾所周知，蛋白質是生物的物質基礎，而作為占蛋白質三分之一的金屬蛋白質，其作用范圍相當廣泛，如電子傳遞、物質及其能量的代謝、內穩態的調節、氧化應激、基因調控、信號的轉導以及藥物等的代謝等多個方面。對此方向的研究可將金屬中心結構同功能關系、金屬蛋白所具有的生物學調控機制、結構及功能改變同疾病之間的關系等進行揭示，有利于從分子水平上對人類相關疾病的發病機制進行闡釋，為防治疾病以及新藥的設計都提供了一條有效的途徑。

4.仿生材料相關研究

研究仿生材料可以使人們對自然的認識及學習同對其的利用和超越進行良好的結合。科學界對仿生合成越來越關注，而仿生合成其中的一個方面即為生物礦化研究，即通過對骨組織進行學習和模仿，進行結構及功能仿生的人工修復材料的研制，此領域也相當熱門。

5.環境生物無機化學領域

此領域的研究多集中于以生物酶類作為催化劑來進行無污染新型燃料的合成及其對污染物的處理等方面。其中，氫化酶為微生物體內所發現的一類金屬酶，其具有高效的制氫功能，科學家試圖根據此功能實現溫和條件下將水還原為氫氣作為燃料來解決全球所面臨的能源危機以及環境污染等的問題。

6.生物無機化學的理論研究

此研究領域主要是通過進行理論計算對生物體內的特定化合物的幾何構型、譜學特征、反應活性及其電子結構等進行預測，同時對其生物作用機理進行揭示，進而對實驗研究進行指導。

三、生物無機化學在我國醫藥領域中的應用

1.臨床藥用

生物無機化學在醫學臨床中的應用主要體現在根據其原理對生命元素種類及數量進行研究，進而提出具有藥用作用的金屬配合物。如，不少科學家正在研究金屬奶粉以及更多的能夠有效除去人體有毒金屬的一些解毒劑，即稱為藥用配體。

2.對我國中藥治病機理的揭示

中藥是指以傳統中醫理論的指導下，用來預防以及治療疾病的物質。但由于中藥的有效成分復雜，因此目前仍無有說服力的科學理論對其致病機理進行解釋。從生物無機化學角度對中藥的致病機理進行研究，似乎為其帶來了一絲曙光。從生物無機化學來看，若人體內缺乏某種生物金屬或配體時，就無法正常發揮其生理功能，也就導致了疾病的發生。而中藥正由于其含有人體所必須的那部分生物金屬及其配體，因此中藥可以對多種疾病進行治療。也就是說，中藥能夠治病的實質即為生物金屬同生物配體間所發生的相互作用。當然，使用生物無機化學對中藥治病機理進行研究仍有很長的一段路要走。

3.生物無機化學為中藥提供了可靠的物質基礎論據

由于中藥多為植物藥，且中藥治病的理論依據建立在此結論之上：人體中所存在的基本元素同植物體內的大體相同。而生物無機化學證明了此結論的正確性，因此為中藥作用機理提供了物質基礎論據。

4.生物無機化學還為中藥體內的有效活性成分的研究提供技術手段支持生物無機化學所具有的實驗手段如紅外光譜、核磁共振譜以及光譜儀等都為中藥中有效成分的定性和定量提供了技術支持。

四、結語

總之，生物無機化學對我國中藥領域的發展至關重要，相信隨著生物無機化學的迅速發展，我國擁有兩千年多年歷史的中藥學定然能夠得到充實和完善，中藥所帶來的福祉定能使更多的人受益。

參考文獻：

[1]高志永，王鳳產，常玖利. 當前我國生物無機化學研究現狀[J]. 河南師范大學學報，2009，（03）.

[2]黃國珍. 生物無機化學研究[J]. 民營科技，2009，（04）.

無機化學主要內容范文2

關鍵詞：無機化學；研究性學習；創新能力

無機化學是研究無機物質組成、結構、性質和變化規律的科學，是化學專業的一門非常重要的課程。在化學科學形成和發展的過程中，無機化學處于基礎和母體的地位，隨著學科融合與交叉，在此基礎上還衍生出了配合物化學、生物無機化學、無機材料化學等多個分支和學科。學好無機化學課程將為化學相關課程的學習奠定扎實的基礎[1,2]。傳統的教育體系中，多采用灌輸式教學模式，重結果、輕過程；重考試、輕能力。2011年教育部和財政部下發了“高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見”，意見提出高等教育的根本任務是培養人才，提升人才培養水平必須要注重整體推進，始終堅持育人為本，各級政府和高等學校要把教育資源配置、學校工作著力點集中到強化教學環節、提高教育質量上來[3]。因此，傳統的教學模式不能滿足培養優秀人才的教學目標。研究性學習，是一種新的教學方式。它是指學生在教師的幫助、指導下，從自然現象、社會現象和自我生活中自主發現問題、探究問題，并在觀察問題、研究問題、嘗試解決問題的過程中獲取知識、掌握方法、提高能力的一種學習活動。隨著世界各國教育改革步伐的加快，研究性學習受到各國教育理論界和實踐工作者的重視，成為世界教育界研究的熱點問題[4,5]。南京師范大學無機化學教學團隊一直致力于課程教學方法、教學模式的研究與改革[6,7]，至今已經進行了十余年的探索，近年來在研究性學習應用于無機化學的教學實踐中有一些心得體會。

1研究性學習的意義

1.1改變教師傳統的教學觀念傳統的教學中，教師教什么，學生學什么；教師教多少，學生學多少；教師處于主動地位，學生被動接受知識；教師注重專業水平的提升和課堂教學技能的培養，以及學生考試的成績，忽視學生的興趣、創造性及能力的培養。研究性學習提倡教師從關注“怎么教”、“教什么”到關注學生“怎么學”、“學什么”，讓學生主動參與、發現、探究知識，在研究中掌握知識，獲得能力，培養創新意識和創新精神。研究性學習還促使教師自己不斷學習、不斷總結，關注學科前沿，接受新知識和新方法，并滲透到課堂中，及時更新、豐富教學內容。在研究性學習中，教師要成為知識建構的促進者，教學方式的探索者，學生成長的引領者，新型師生關系的建設者。1.2引導學生對知識的自主建構每個學生都有表現自己獨立學習能力的欲望，研究性學習就是要培養學生自主學習、主動學習，完成對知識的自主建構，提高課堂效率。教師應該努力調整和協調各方面關系，幫助學生構建良好的自主學習平臺，樹立學習信心、培養學習興趣、提供學習條件、創設問題情境、教授學習方法。自主構建知識可包含發現問題、查閱文獻、團結協作、找尋方法、解決問題等環節。自主構建知識有利于發揮學生主體性和主動性，有利于學生由被動學習向主動學習轉變，激發學生興趣，促進學習積極性，增強相互協作能力，提高學習效率，訓練堅韌的意志，培養科學探索精神。1.3培養學生解決問題的能力和勇于探索的精神本科教育是高等教育的基礎和重要階段，對本科教學的重視有利于提高人才培養水平，促進學科發展、提升學校科研能力，推進高等教育的改革。在本科教學中開展研究性學習也是響應高等教育改革的號召，要求學生不拘泥于書本、不依賴于教師，鼓勵學生充分發揮自己的主觀能動性，獨立思考、大膽探索、勇于發現、積極體驗。通過研究中的學習，學生學會查詢資料、收集信息、分析問題、做出判斷，最終解決問題。在研究性學習中，學生也將孕育創新精神，發展思維能力，培養良好的個性品質。

2無機化學教學中研究性學習的開展

近年來，南京師范大學無機化學教學團隊通過實驗教學、案例教學和體驗教學等方式進行了研究性學習的滲透與開展。2.1實驗教學——透過現象看本質無機化學的研究對象涵蓋了整個元素周期表中的所有元素，涉及的物質結構類型多，化學鍵型復雜，化學反應多樣。盡管在很多高校無機化學的理論與實驗屬于兩門課程，但兩者不能脫節。以堿金屬性質為例，筆者設計了“鈉與不同水的反應”的研究課題，問題看似簡單，但實驗中學生發現金屬鈉分別和水、干燥的冰、濕潤的冰發生反應時，反應現象完全不同：鈉在水中迅速融成小球發生劇烈反應；在干燥的冰上開始不反應，后來融化和爆炸；在濕潤的冰上迅速融化和爆炸。可以看出，活潑金屬和水的反應背后還蘊含了很多無機化學的理論知識，結合書本內容與文獻資料，學生從晶體結構、主副反應、熱力學過程、動力學參數等方面對反應現象進行了解釋，透過實驗現象研究了不同條件下反應的本質，并完成了一份完整的研究報告。該方法的主要內容特點為：結合無機元素化學內容，進行元素性質的研究；根據實驗現象看出化學變化的本質，進一步理解無機化學理論知識。可以說該方法是理論與實踐的結合，現象與本質的統一。2.2案例教學——縱觀化學發展與進步化學的歷史淵源古老，從人類生活在地球上開始，大自然的許多化學現象，如森林失火、動植物腐爛、空氣和水等對物質的侵蝕就不斷刺激著人類的感官，在人類與自然相處和斗爭的過程中，包括化學在內的自然科學開始萌芽。可以說在化學發展的歷史中，每一次重大或微小的發現都是人類在研究性學習的過程。因此通過人類認識化學的案例教學，既能傳授化學知識，又讓學生看到對化學的了解與認識并不是一蹴而就或一帆風順的，而是在前人的經驗與研究者的不斷探索與發現中產生的。以配位化學理論的建立為例[8]，1798年法國化學家Tassaert將亞鈷鹽放在氯化銨和氨水溶液中得到橘黃色的鹽，其結構被認為是CoCl3∙6NH3。這個新化合物的發現對經典化合價理論提出了尖銳的挑戰，化合價已經飽和的分子CoCl3和NH3為什么還能生成穩定的化合物？人們做了很多實驗，發現該化合物中測不出三價鈷和氨分子的存在，按照經典化合價概念和鏈式理論都不能得到與實驗事實相符的結構。在近100年后的1893年，年僅26歲的瑞士年輕學者Werner發現往該物質中加入硝酸銀能沉淀出3個氯離子，再根據此類化合物的結構分析、電導研究等，進一步提出了具有革命意義的配位理論，奠定了現代配位化學的基礎，也因此獲得了諾貝爾化學獎。縱觀化學發展歷史，從氧氣的認識、周期律的發現，到飛秒光譜學、超分辨率熒光顯微技術的發展，無一不滲透著化學工作者不斷研究、發現與總結的過程。通過真實的案例，學生可以了解化學發展的重要階段，了解化學家為了認識新事物并掌握原理和本質做出的巨大貢獻，學習化學家研究問題的思路與方法。該方法的主要內容特點為：研究人類認識自然的過程，學習科學家探索化學世界的方法。2.3體驗教學——讓學生走上講臺選擇適當的課題讓學生走上講臺參與教學是引導學生自主構建知識、提高學生積極主動性的一個好方法。課題可以來源于跟無機化學密切相關的熱點問題和生活中的無機化學問題，如酸堿平衡與人體健康、生命元素及生物功能的關系，電池的種類與廢電池的危害，廢水中重金屬離子的去除等。教學流程為任務分配−組建小組−分組準備−課堂匯報−教師點評。教師會對每個課題進行初步介紹與指導，學生明確目標后分工協作、積極討論，用研究性學習方式進行課題研究。得出結論后，由各組指派同學走上講臺，用演示文稿、小實驗或演講的形式進行匯報，教師和同學可對該課題進行提問或點評。該活動充分體現了主體性、創造性、開放性、合作性和互動性的特點，學生不僅主動構建了無機化學知識，更在活動中鍛煉了能力，體現了價值。該方法的主要內容特點為：改變傳統教師講、學生聽的教學模式，讓學生成為教學的主動參與者，結合生活中的化學研究化學在生活中的應用。

3實施效果

筆者自2013年起在無機化學教學中開展了研究性學習的嘗試，從課堂表現、課后作業、學生問卷調查中逐步總結經驗，改進教學方法，優化評價模式，學生總評成績的考核標準如表1所示。在百分制的總評成績中，有80%的成績參考了傳統評價標準與模式(平時作業、期中測試、期末測試)，20%的成績來源于研究性學習開展的各個環節(課題開展、研究報告、團隊合作)。為了考查研究性學習開展的實驗組班級在期末考試中的表現，筆者將2013－2014級化學專業學生的無機化學考試成績進行了比較(表2)，可以看出實驗組班級平均分明顯優于未開展研究性學習的對照組班級平均分。由此可見，無機化學教學中研究性學習方式的引入不僅增強了學生的實踐與創新能力，同時對理論知識的學習也起到了較好的促進作用。因此，該方法在無機化學及相關學科的教學中可以借鑒并值得推廣。

4結語

研究性學習可以不局限于某個課題和內容，不局限于某種形式，它是建立在師生雙方轉變教學理念基礎上的一種主動的、開放的、多元的學習方式。實踐表明，無機化學教學中研究性學習的嘗試極大地激發了師生的共同學習興趣，促進了學生在課堂內外的獨立思考和相互協作，加深了師生之間的互動與情感，培養了學生解決問題的能力和勇于探索的精神，大大提高了教學效果。在全面推進素質教育、培養新型創新性人才的發展道路上，研究性學習必將會有更加廣闊的發展空間。

參考文獻

[1]大連理工大學無機化學教研室.無機化學.北京:高等教育出版社,2001.

[2]華彤文,王穎霞,卞江,陳景祖.普通化學原理.北京:北京大學出版社,2013.

[3]教育部.教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見.[2007-02-17].

[4]王愛芬.教育理論與實踐,2005,25(4),48.

[5]王鵬偉.教育研究,2002,No.9,80.

[6]黃曉華,楊靜,李邨,周志華.大學化學,2005,20(3),18.

[7]楊靜,黃曉華,吳勇,方敏.高等理科教育,2013,No.5,79.

無機化學主要內容范文3

關鍵詞: 高職高專無機化學實驗 實驗教學 探索

實驗教學是現代高等教育的重要教學形式,它在引導學生掌握科學的研究方法、養成科學態度和方面起著關鍵的作用。高職類實驗教學主要任務是培養學生分析問題和解決問題的能力;訓練學生基本的實驗操作技能和實驗方法,以及良好的實驗工作習慣。無機化學實驗是化學化工類專業的第一門必修實驗課。它既是聯系課堂理論教學的橋梁,又是培養學生基礎實驗能力,并在科研實踐中培養創造性實驗能力的有效途徑。學生通過做實驗獲得對理論知識的感性認識,深入理解和應用無機化學中的概念和理論,在實驗過程中逐步培養起嚴格的科學態度,創新性能力,良好的實驗素質,以及分析和解決問題的獨立工作能力。[1]

一、傳統無機化學實驗教學中的問題

1.在教學觀念上重理論、輕實驗。理論課教學任務由高職稱的專任教師承擔,教學經驗豐富,領導也比較重視理論課的教學效果,而實驗課多由助教上課,把實驗教學放在從屬于理論教學的地位,導致教師對實驗教學重視不夠,不愿意在儀器設備的購置與維護上投入大量資金。在職稱和待遇等方面,實驗教師也沒有得到應有的重視,師資隊伍多由助教和新到崗的見習助教組成,每年都有較大變動,影響了實驗教學的效果。另外,由于實驗師資的不足,每次實驗只配備了一名教師,學生卻有30多人,學生在實驗中的問題比較大,一人實難顧全大局。

2.在實驗教學內容上仍以“理論驗證、性質驗證”或“儀器的使用和操作方法訓練”為主要實驗內容,其中無機化學實驗里驗證性實驗占60%,儀器使用和操作方法訓練占40%,且部分內容為了實驗而實驗,具有一定的重復性,使實驗課落后于科技的發展和時代的要求,不能激發學生對實驗課的興趣,制約了實驗教學水平的提高和學生實驗能力和素質的培養。

3.在實驗教學態度上,多數驗證性實驗均為“照方抓藥”模式,在實驗教師介紹實驗原理、操作要領后,學生在實驗的時候,對著實驗書取用試劑,而不去思考每一步操作的道理和可能出現的現象,記錄的實驗現象是否正確也不知道。

4.在實驗成績的評定上,大多依據實驗報告和期末的筆試,造成實驗成績評定不能準確地反映學生實驗能力。

二、無機化學實驗教學的探索

1.轉變傳統的教學觀念。

教學有法,但無定法。新穎的教學形式和教學方法,可以極大地調動學生學習的積極性,發揮學生的主觀能動性。教師應建立一套完善的成績評分方案,實驗課的成績要以平時考查為主,占總分的50%―60%,平時成績要以實際操作的水平為主要考核依據,對實驗成績考核的主要內容都定出具體的評分標準。教師可以對每個學生建立實驗檔案,詳細記錄學生實驗過程的各項情況,給出每個實驗成績,期末綜合平時成績,這樣做對于端正學生實驗態度,養成良好的實驗習慣有很大的幫助。為了督促學生培養自己獨立實驗,勤于思考,分析和解決問題的能力,教師應增大開放式實驗量,給出課題,讓學生自己查閱資料,設計實驗方案,經教師審閱同意后付諸實施。在做實驗的過程中,由2―3位學生組成一組,教師在實驗過程中起指導作用,其它方面由學生自己掌握。這樣做可以明顯地提高學生的積極性,充分發揮他們的主觀能動性,對于培養他們的自主意識和動手操作能力的作用是巨大的。教師應嚴格實驗考試,期末實驗考試可分為筆試和操作兩個部分。操作考試為無機化學實驗考核的重要組成部分,為了促進學生對所學知識和技能的全面掌握,操作考試應嚴格把關。

2.開展綜合設計式教學,提高學生的創新能力。

我們采用綜合設計式實驗教學,將元素及其化合物的性質與無機物的制備,以及性質測定相結合,組成系列實驗,并將基本實驗知識、基本操作原理、基本實驗技術融合到系列實驗中去進行訓練。由于無機化學內容豐富,但教學時數有限,我們不可能對無機化學中眾多的元素及其化合物逐一進行實驗研究。然而我們可根據元素在周期表中的位置和不同的差異性選擇典型元素進行實驗研究,以點帶面,如S區確定鈉、鈣兩個系列,P區確定鋁、碳、磷、硫、氯五個系列,D區確定鉻、錳、鐵三個系列,D、S區確定銅、銀、鋅三個系列。每個系列都用廉價的原料或工廠廢棄物作為起始原料進行實驗。綜合設計式實驗教學的基本要求是:(1)實驗方案由學生自己設計。實驗課題提前向學生公布,由學生自己查閱有關資料,擬定實驗原理、試劑(規格、濃度)、儀器、實驗條件、實驗步驟,再由教師審閱批準。(2)學生獨立完成實驗。實驗的基本操作要符合規范,實驗方法要科學嚴密,實驗過程中的現象要仔細觀察,實驗數據要認真記錄。(3)寫出論文式的實驗報告。綜合設計式實驗教學對于激發學生穩固而持久的興趣,鍛煉他們勇于突破、大膽創新的精神,鼓勵他們克服以往經驗的障礙、脫離思維的慣性,力爭解決問題的新穎性和獨特性,提高他們的創新能力是非常有效的。

3.高度重視良好的實驗素養與習慣的培養。

如果說熟練的基本操作是做好實驗的基礎,那么良好的素養和習慣就是實驗成功的保證。無機實驗既是學生涉足化學實踐的第一步,自然需要重視良好素質和習慣的培養。根據實驗特點和學生實際,我們著重抓了三個方面:(1)培養學生重視實驗,勇于實踐的情感,克服當前普遍存在的重理論、輕實踐,畏懼化學實驗的毒害作用而不愿實驗的傾向。(2)培養學生認真、求實的科學精神,糾正學生實驗走過場,甚至任意涂改實驗數據編造實驗報告的不良學風。(3)培養學生條理、整潔的習慣。我們要求預習報告和實驗報告必須簡明、規范,實驗中儀器藥品擺放得科學、合理、整齊、方便并隨時保持實驗桌面潔凈,取放儀器藥品有條不紊,就連配發給學生的儀器也必須按確定位置存放。

4.引導學生進行思維性觀察。

對實驗的觀察不應僅僅局限于實驗中所能感知的東西,更重要的是對所感知的東西的思考。學生不僅要觀察實驗儀器的選擇、組裝,而且要分析為什么這樣選,以及為什么這樣組裝,其他選擇和組裝是否可以,為什么?例如:在學習實驗室制取氯氣一節時,我提出了以下幾個問題讓學生思考:(1)比較實驗室制取氯氣、氧氣、氫氣的藥品和反應條件的區別?(2)制取這三種氣體各需要哪些儀器?(3)能否用制取氫氣或氧氣的裝置來制取氯氣?為什么?促使學生經過思維解決問題。在實驗中不僅要求學生觀察實驗的操作步驟,而且要他們思考每一步的作用;不僅要觀察實驗中產生的現象,而且要思考產生這一現象的原因,等等。只有對實驗裝置,操作步驟,以及從始至終所發生的現象進行全面細致的觀察,并將觀察與思考結合起來,進行思維性觀察,學生才能對實驗中的現象有深刻的理解,才能提高實驗操作技能和實驗設計能力,才能使感情、意志、能力受到鍛煉,真正發揮實驗教學育人的功能。在教學過程中,教師應根據學生的特點及知識水平的不同階段,提出不同的觀察要求,引導學生全面地觀察。對于性質實驗,教師應著重要求學生觀察反應條件及實驗中發生的現象,并能逐步地進行思維和分析,得出正確的結論;對于定量實驗,應要求學生認真觀察反應中量的變化;同時,讓學生自己總結,尋找同一類型的實驗在儀器選擇、制備方法、實驗裝置、注意事項、廢氣處理、物質鑒別等方面的共同點及不同點,達到學習新知識和增強記憶的目的。

5.加強計算機在實驗教學中的應用

計算機輔助無機化學實驗教學是對傳統的無機化學實驗教學方式的一個挑戰,也是高校化學教學改革的必然趨勢。比如對于一些劇毒易爆易燃物質的實驗,如:砷化合物、汞及化合物、固體高氯酸鹽、過硫酸鹽、白磷、一氧化碳、氯氣、液溴等性質的實驗,教師可通過計算機輔助教學軟件進行演示教學,使學生觀察到發生的實驗現象和反應條件,進而理解這些物質的性質,并使研究危害性的實驗項目成為可能;利用計算機對一些測定實驗的數據進行相關分析,使得學生能夠獲得實驗數據的處理的方法及相關知識;對學生的測定結果進行統計分析,從而更充分、準確地了解學生實驗的情況,并能有針對性地對實驗教學進行改進;對學生的實驗成績進行計算機管理,使得學生的成績更為準確、真實,更準確地了解學生的學習情況。總之,加強計算機在無機化學實驗中的應用,是實驗教師目前必須努力的方向。

參考文獻:

[1]費正皓.無機化學實驗中學生創新意識能力的培養長春理工大學學報(高教版),2008.12,(第三卷),(四).

[2]佟光進.加強無機實驗教學,提高學生科學素質科技信息,2007,(36).

[3]黃成華.無機化學實驗改革探討[J].內江師范學院學報,2001,16,(4):68-72.

[4]杜仲祥.改革無機化學實驗教學,促進課程結構優化[J].洛陽師范學院學報,2002,(2):107-108.

[5]朱妙琴,王祖浩.高師無機化學實驗教學的改革與學生綜合能力的培養[J].化學教育,2002,(11):21-22.

無機化學主要內容范文4

【關鍵詞】理科平臺課 基礎化學 課程體系

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）10-0066-02

我國高校化學專業本科課程體系的基本框架形成于20世紀50年代，當時借鑒前蘇聯模式，以培養高級專門人才為目標，構建了四大化學課程體系，實驗依附于理論課程，實施專業教育。近年來，隨著高等教育的不斷發展和教育改革的不斷深入，對于大學化學教育提出了新的挑戰。這些挑戰包括：（1）社會需要創新型的人才，需要在快速變革下的社會里具有應變能力和高度競爭力的人才，國內大學的教育模式發生了顯著變化；（2）社會價值觀的多元化使得教育培養的目標開始多元化，從培養專門化學人才向培養具有化學背景的高素質人才過渡；（3）學生的自主意識逐漸增強，從被動接受轉為主動選擇。學生已經擁有更多選擇課程、選擇專業甚至選擇院系的自由。

此外，課程結構不盡合理的矛盾也越來越突出。學科專業課程中，四大化學基礎課比重大、學時多，內容重復嚴重，造成學時浪費，導致講的內容用不上，要用的內容沒有講。同時課程結構和課程內容有交錯重疊或銜接不緊密的現象，嚴重影響了課程結構整體功能的發揮和教學效果的提高。

在此情況下，國內一些實力較強的學校，紛紛開展教學改革，改變原有的本科教學思想和培養目標，在課程體系、教學內容和培養方法方面開展探索，建設適合大理科模式人才培養的基礎化學課程新體系。改革的出發點都是以“加強基礎、淡化專業、因材施教、分流培養”為辦學方針，充分利用本校學科齊全的優勢和良好的教學資源，實踐本科階段低年級通識和基礎教育、高年級寬口徑專業教育相結合的培養模式，突出基礎、能力、素質三要素的全面發展，為研究生教育輸送高素質、創新型生源；同時也為社會提供適應能力強的本科畢業生。這其中做得比較好的有北京大學、南京大學、南開大學、復旦大學等，而北京大學和南京大學的理科平臺課設置方案又最具有代表性。

一 課程體系概況

北京大學首先在元培計劃實驗班中開設了理科平臺課，而南京大學與此相對應的是理科強化班。這兩個實驗班均是在低年級實行通識教育和大學基礎教育，在高年級實行寬口徑的專業教育。一般是在第一學年設置大平臺課程，學生在第一學年學習完畢后，在對自身特點、學校的學科狀況、專業設置、培養目標以及其他情況有了進一步了解后，選擇進一步學習的專業領域。第二學年按模塊設置核心課程，學生可以選修數理類、化學生物類核心課程。從這一學年開始，無論是元培計劃實驗班還是理科強化班的學生，均開始按照各院系的教學計劃進行選修課程的學習，但還歸元培班或強化班管理。從第三學年開始，學生分流到各個院系，這一學年開設課程為各個專業的核心課程，第四學年為選修課程、科研訓練課程和畢業論文階段。由此可以看出，改革后課程體系建設的重心是第一學年的大平臺課程。

二 課程體系的設計與安排

北京大學理科平臺課中的化學課程為普通化學原理，課程開設對象為化學、生物、環境、地礦類專業方向的學生（數學、物理、信息、力學與工程專業方向的學生學學化學）。對于修化學專業方向的學生，隨后開設的主干課程有定量分析、儀器分析、無機化學、有機化學、物理化學、結構化學及相關實驗等。從課程內容上來講，他們所開設的平臺課普通化學原理類似于傳統授課方式中的無機化學（上），但在內容處理上又與傳統的無機化學（上）有較大的區別。普通化學原理教材為一冊，包含的內容主要有六部分：（1）物態（氣體、液體、溶液）；（2）化學熱力學初步；（3）化學動力學初步；（4）溶液化學（四大平衡）；（5）物質結構（原子結構、分子結構、晶體結構和配合物）；

（6）元素化學導論。

他們在課堂教學中減少了新概念比較少的四大平衡、溶液等部分內容，而把更多的時間放在對理解化學原理更為重要且學生感到比較困難的原理部分，如熱力學、動力學和結構化學等。雖然這其中也列出了元素化學部分，但其課時數較少，僅僅是對元素化學進行簡單的概況介紹，更為詳細的內容放在了化學學院開設的后學的課程無機化學中。這樣的課程設計真正體現了普通化學原理作為理科平臺課的作用，因為對于非化學專業學生來說，過多地學習元素化學的知識沒有多大必要。

南京大學理科平臺課中的化學課程為“化學原理”，從字面意思可以看出，它們與北京大學一樣，都是著重化學原理的講授，但課程開設對象更廣，包括數學、物理、天文、化學、生物、地質、地理、大氣等專業方向的學生。后續的模塊課程包括有機化學、有機化學實驗（上）、譜學原理、物理化學實驗（上）、儀器分析實驗、生物化學為化生大類學生的必修課程。有機化學實驗（下）和物理化學實驗（下）為化學生物大類學生的選修課程。在通過大理科平臺課程和化生模塊課程后，專修化學方向的學生可以進一步修讀材料與結構、結晶化學、高分子化學、高等無機化學和高等有機化學等化學專業核心課程以及其他化學類選修課程。交叉方向如生物物理方向等在通過平臺課程后，根據需要可選修譜學原理、有機化學、生物化學、有機化學實驗中的部分課程。

從南京大學的課程設計來看，他們對原有的化學課程進行了充分的整合和充實。新設計的化學原理內容豐富，包括原無機化學、分析化學（化學分析部分）和物理化學三門課程的主要內容，分上、下兩冊出版，具體內容包括：（1）物態（氣體、液體、固體）；（2）溶液化學（四大平衡）及定量分析化學；（3）熱力學基礎（包含統計熱力學簡介）；（4）化學動力學；（5）物質結構（原子、分子、晶體和配合物結構）；（6）元素化學。

由于化學原理涵蓋的內容很多，因此不再開設后續課程無機化學。這樣設計的主要優點有：（1）從基礎化學教學的總體要求出發，刪減了原三門課程中的重復部分和陳舊內容，融入了近現代化學的思想、內容和發展成就，增加了新的涉及學科前沿的內容。（2）該課程及教材的特色是注重全面系統地介紹化學學科的基本理論，使一年級學生對整個化學領域有全面的了解和認識，從而為進一步深入學習化學及其相關的知識打下良好的基礎。（3）大大縮減學時（從原先的240學時減至140學時），為學生的主動性學習提供了時間保證。（4）配置有系列后續理論課程，如譜學原理、有機化學、生物化學、材料與結構等，構成了完整、全新的基礎化學課程體系。

從兩者的課程設計來看，南京大學的改革更徹底、更完善，課程體系中已經完全不見了無機化學和定量分析化學的蹤影。這樣的設計既有利也有弊，好處是大大縮減了學時，利于教授授課和學生自學，不利之處是這樣的課程設計極大地增加了一年級學生的學習負擔，對學生的知識接受能力要求較高。

三 實施效果

由上不難看出，通過理科平臺課模式培養出來的學生將具有知識面寬、創新意識強、對交叉、邊緣學科的適應性好的特征。學生有深厚的數理和化生基礎、獨特的知識結構，能夠在不同學科方向之間作選擇。如物理方向的學生可以在化學領域，特別具有向理論化學、量子化學等方向發展的潛力，在物理領域內也特別適合在凝聚態物理的某些方向發展；化學方向的學生也可以在物理、材料、生物、環境等學科發展，成為能適應邊緣學科和很快進入學科前沿的人才。這樣的學生將來走上科研道路后，與其他學生相比也將有更為出色的成就。據統計，南京大學強化班的學生在研究生階段普遍都有高水平高質量的于國內外科技期刊。

總之，南京大學強化班的課程設計同北京大學元培班的課程設計相比，向前邁的步子更大，培養出來的學生知識面更寬。但這種模式的推行至少需要兩個條件，一是學校的整體實力，二是學生的知識接受能力及智力水平，正因如此，這種理科平臺課的人才培養模式在短期內還不能在更多的學校內實行。

參考文獻

[1]教育部高等學校化學類專業教學指導分委員會.高等學校化學類專業指導性專業規范[M].北京：高等教育出版社，2011

無機化學主要內容范文5

關鍵詞：醫學化學；人才培養；改革與實踐

作者簡介：李保慶（1962-），男，山東泰安人，泰山醫學院化工學院，講師。（山東 泰安 271016）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）31-0119-02

化學是理工類專業的重要基礎學科之一。特別是近年來隨著信息科學、材料科學、新能源和分子生物學等先進學科的迅速發展，為國民經濟和科技水平提升提供了廣闊的發展空間，化學在這些學科中的重要性更加突出。化學學科作為一個基礎學科，如何既給理工類相關專業的學生作出整體介紹，又能在教學中介紹化學與不同專業的緊密聯系，從而構建出一套對理工類不同專業適用的醫學化學基礎課程體系，以適應目前科技﹑經濟發展對人才培養模式的需要是非常重要和刻不容緩的。筆者在多年的醫學化學教學中對于理工類不同專業的學生都進行過座談，就目前醫學化學教學的授課內容、學生的滿意和認可等方面做了調查，對醫學化學的教學內容進行了改革實踐。

一、醫學化學課程在泰山醫學院的現狀

泰山醫學院（以下簡稱“我校”）前身是單學科的醫學院校，醫學化學是普通基礎課，醫學各專業的要求和授課內容都是一樣的。學校現在已發展為多學科的醫學院校，雖然醫學化學是普通基礎課，但醫學和理工等專業差別大、跨度大，專業人才培養要求也不同，應該進行相應的改革。目前，我校在醫學和理工類等專業都采用醫學化學同一本教材，在應用物理學、醫學影像學、生物工程等專業開設了醫學化學課程，學時在30～80學時不等，占3～4學分，理論和實驗課的比例約為3∶1，課程基本都在大學一年級進行。

從歷年學生學習的情況看，生物類專業大部分學生能認真對待學習，但不知怎樣去學；非生物類專業部分學生認為醫學化學對自己的專業沒什么用處；更有一些學生僅僅是應付學習，能通過考試拿到學分就行。近年來，隨高校規模和新上專業的增加，怎樣培養適應社會發展需要的人才，怎樣讓學生成材，也是各專業教師應有的責任和使命。筆者近年來在理工類專業的醫學化學教學中進行了一些教學內容的改革探索，取得了積極的效果。

二、醫學化學課程應包含的主要內容

醫學化學課程的內容包括物理化學、無機化學、有機化學和分析化學。近年來，隨著各新興交叉學科發展的需要，新的分支學科正不斷涌現，化學各分支學科的研究內容也在不斷擴充。如何在醫學化學教學中，做到從化學學科內在知識結構的要求出發，將化學學科系統而又不失重點地傳授給理工類專業的學生，確實是一個值得重視的首要問題。

在幾代化學教育家和廣大教師多年的教學實踐中，在各綜合性大學目前的化學教學中，教師普遍認為，將化學學科以理論化學（結構化學與物理化學）、化合物的合成制備與性質（無機與有機化學）及化合物的測量與表征（分析化學）為主要線索來介紹化學知識是符合目前科技發展和經濟發展的趨勢和要求的。因此，大學醫學化學的教學也應遵循這樣的原則，也就是以化學原理、制備與性質、測量與表征為醫學化學教學的主要內容。

三、醫學化學的教學如何適應理工類等相關專業

醫學化學在我校授課的專業主要有應用物理學、醫學影像學、生物工程等專業。這些專業的醫學化學教學與一般大學理工科的化學教學，無論內容和難度及要求都是不同的。如何做到既能系統地將化學學科的基礎知識介紹給學生，又能考慮到各專業學生的培養目標和特殊要求，這應是大學醫學化學教學的基本思路。不同專業人才培養要求不同，教學內容應因專業不同而在難度和重點方面有所不同。如結構化學、化學熱力學和化學動力學是物理化學的主要內容，也是化學學科的理論基礎和知識框架。過去在原先醫學化學的教學中，一直都屬于略講或不講的部分。也正是由于這種狀態，使上述專業的學生對化學不感興趣，實際上起了削弱化學學科重要性的作用。

1.應用物理學（醫學物理學方向）

應用物理學（醫學物理學方向）本科專業是以培養面向醫學為主的應用型人才，對于該專業的醫學化學理論教學內容，應遵循理論夠用，應用為主的原則。在參照教學大綱的前提下，在《氧化還原反應與電極電勢》一章增加了化學傳感器的內容，這在醫學診斷和環境檢測中都有重要的應用；在《滴定分析法》一章中，增加部分儀器分析的內容，這部分內容涉及儀器的正常使用維護，是物理學的主要應用，對保證儀器靈敏度、準確度、選擇性等指標非常重要，例如電化學分析與光譜分析中如何降低信噪比等等。《有機化學的對映異構》一章涉及物理學光學的應用，要重點講解，其它內容一般了解即可。以下是本專業修訂后的醫學化學理論授課內容，見表1。

2.醫學影像學專業

醫學影像學專業是以培養面向醫學理論與應用并重的理、工、醫多學科結合的專業人才為目標，除了按醫學化學的教學要求教學外，還涉及較多的物理學的理論知識，實際應用中又要使用各種現代先進診斷儀器。因此在教學中，第一要突出物理化學中動力學的內容。因影像專業要接觸放射性同位素，要熟悉其物理化學變化規律。第二，無機化學教學內容中要突出配合物的內容，因涉及腫瘤病人的化療使用的配合物類藥物，如順鉑和卡鉑類化療藥物。第三，影像診斷經常使用的造影劑大多是有機化合物，所以有機化學的內容重點應講基本有機物的性質，主要是藥物性和毒性方面的知識。第四，要增加分析化學的儀器分析內容。因為醫學影像專業是以診斷為主的專業，常用磁共振、CT等大型先進儀器，因此學生應對現代分析手段有所了解﹑熟悉，才能更好地掌握儀器的正常使用和維護。以下是本專業修訂后的醫學化學理論授課內容，見表2。

四、結束語

總之，在理工類不同專業醫學化學的教學中，在內容多學時少的情況下，應首先選擇具有廣泛應用價值的基礎知識、基本技能和基本原理來介紹，然后再根據不同專業的需求有所側重，使醫學化學的教學更貼近專業，更有利于提高學生學習的興趣。幾年來，在上述幾個不同專業的理論教學中都作了嘗試，效果明顯。通過學生網上課程評價，得分96.6分（百分制），學生絕大部分是滿意的。通過新修訂的醫學化學的理論授課內容的學習，學生更加清楚了醫學化學哪些內容與自己專業更密切，不再是僅僅為完成學分而學習，學生主動學習本課程的積極性也明顯提高，使醫學化學的學習突出了與學生就業、專業成才緊密結合的教學理念，適應了現代社會科技﹑經濟發展對專業人才的需求。

參考文獻：

[1]劉磊，陳鵬，趙勁，等.化學生物學基礎[M].北京：科學出版社，

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[2]傅獻彩.大學化學（上下冊）[M].北京：高等教育出版社，1999.

[3]武漢大學，吉林大學等校.無機化學（上下冊）[M].第三版.北京：高等教育出版社，1994.

無機化學主要內容范文6

一、大學化學課程的基本內容和主要改革內容

1.大學化學課程的基本內容。本校大學化學課程總學時112學時，分為兩個學期講授，主要內容包括熱化學、化學動力學基礎、化學平衡、熵和Gibbs函數、酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原反應、電化學基礎、原子結構、分子結構、配位化合物和元素化學部分。

2.本課程主要改革內容。①將原有的由單一老師授課模式改變為由一位老師主講，在一些特色知識環節由具有相關知識實際應用背景的老師輔助講授的模式。這樣改革的優點是可以發揮師資優勢（目前本課程組有六位老師承擔大學化學教學工作），讓學生有更多機會接觸和了解本專業老師的情況；②在課堂教學上每2～3次課設立一次3～5分鐘的學生講授環節，由當堂選擇的一位或兩位同學對自主學習內容的一個知識點進行講授、剖析。目的是改變“填鴨式”的傳統教育模式，培養學生自主學習、分析解決問題的能力，鍛煉學生的表達能力，同時改變平時教學環節中學生對自學內容基本不看、老師考試不考、流于形式的不良狀況；③在整個教學環節，每學期設計2次討論辯論課，學生分組對提前設計的專業拓展知識進行討論辯論。目的是：給學生提供更加寬松自由的學習環境；拉近師生間的關系，建立亦師亦友的關系；鍛煉學生的表達能力；鍛煉學生團結協作的能力；④以培養學生的創新精神和創新能力為目的，立足所學，加強小論文書寫環節，營造“研究型”學習氛圍。在課堂的教學過程中及時與日常生活和生產實際相結合，把抽象的理論具體化；⑤課堂講授與自主學習相結合。近幾年來為了適應高等教育的發展，人才培養方案中加大了實踐技能課程的比重，相應的理論課學時數有所減少。如何在規定的學時內將課程內容全部講完，是理論課老師遇到的新問題。在本課程授課中，我們采取了課堂講授與自主學習相結合的方式。在課堂上主要講授重點和難點，而將比較容易自學的內容布置給學生課后學習；⑥改革考核方式。考試是檢驗教師教學效果和學生對知識掌握程度的重要手段，但僅憑借一次期末考試就決定學生成績的好壞是不客觀的。在本門課程考核中我們加大了平時考核的力度，具體比例為平時成績占30%，期末理論考試成績占70%。平時考核中，除課本作業外，增加課堂討論和作為拓展知識的小論文知識的考核，其中平時成績中課堂作業和考勤占15%，課堂討論占5%，小論文占10%。

二、課程改革的實施過程

1.全體課程組老師對教學模式進行討論，分析各種教學模式的優缺點，提出適合我校應用型人才培養需要的教學模式。通過對單個教學班單一老師授課模式和單個教學班多位老師分章節授課模式的比較和分析討論，本課程組認為前一種模式的主要優點是教授內容比較系統，前后知識點容易銜接，不足之處是教學風格比較單一；后一種模式的主要優點是一年級新生學習一門課就可以接觸到多位專業課老師，享受不同特色的教學風格，不足之處是學生剛從高中邁入大學，自主學習和適應新環境的能力還不夠強，多個老師輪流上課恐怕學生不太適應，前后知識也可能不容易銜接。綜合考慮認為采用由一位老師主講，在一些特色知識環節由具有相關知識實際應用背景的老師輔助講授的模式比較好。

2. 原來的化學專業和藥學專業對無機化學部分要求掌握的難易程度、內容都有很大區別，實行大類招生后大學化學如何兼顧化學、應用化學和藥學的要求，需要進一步仔細討論。另外大學化學教育是在中學化學內容上的提升，在授課中既要注意與中學知識的銜接，又要防止不必要的內容重復。為此我們組織全體課程組老師共同討論教學大綱，對教學內容基本點、重點、難點和知識實際應用的劃分形成統一的意見，在課堂教學中將教師精講和學生自學相結合。在教學過程中定期開展教學討論和學生調研，對改革中遇到的問題及時尋找合理化的解決方案。

3.討論課實施方案。老師提前一個月布置討論課，主要內容包括：①以5～6名同學為一組，全班同學分為六個小組；②每組同學自主選擇一個與所學知識相關的課題，查閱資料，準備講解；③討論課上每個小組15分鐘左右，其中主動講解環節7分鐘，問答環節8分鐘；④每位同學不僅要積極主動講解、回答問題，而且要勤于思考，向其他同學提問；⑤討論課成績總分10分，臺上講解和回答問題6分，臺下向其他組提問4分。分數由同學自主打分評定，每個同學只給其他組同學打分，以全班同學30名全勤為例，A同學的分數由其他組25位同學評定，去掉3個最高分和3個最低分后，取平均值，即為該同學的本堂討論課成績。