1、林学专业无机及分析化学课程内容改革的实践【摘要】 合并无机化学和分析化学，开设无机及分析化学是林学专业建立多层次课程体系的重大步骤。将无机及分析化学内容分为化学基本知识和理论,溶液中的平衡及应用,现代测试方法三部分。删除过于艰深的内容,增加与林学专业结合的内容。结合实验课和教学方法、手段,全面进行了课程内容改革。与上一届高等林业院校合编的无机化学和分析化学比较，新编无机及分析化学的篇幅减少了约二分之一。【关键词】 林学；化学；教学内容；改革化学是林业院校最重要的基础课程,大学一年级常开设无机化学、分析化学。在 1999 年以前的教学中,无机化学和分析化学分为两期授课，各门课程自身的系统性和规律
2、性也得到了充分重视,但课程之间相互协调不够,两门课程之间有重复的内容。在面向 21 世纪教学改革中,提出了在林业院校建立多层次化学课程体系的设想。第一层次是基础化学,包括无机及分析化学、有机化学、无机及分析化学实验和有机化学实验等四门课程。理论课教学以讲授基本理论和基本知识为主线,适当拓宽知识面,简要介绍化学科学的新进展,特别是林业科学、生命科学中与化学相关的新进展;实验课以操作训练为主,以定量内容为主,加强对学生素质和能力的培养。第二层次是中级化学,包括物理化学、仪器分析,中级化学实验、现代化学进展等若干门必修课和选修课。学生在完成基础化学层次的学业之后,再继续学习中级化学课程,较深入地学习
3、化学理论,并受到较严格的综合实验训练,培养分析问题和解决问题的能力,掌握多种仪器的使用。第三层次是有关学科的一些专业课程和某些研究生的课程。这种改革的思路已经纳入教育部面向 21 世纪教学改革项目，即“高等农林院校化学系列课程教学内容和课程体系改革 (04-8) ”课题1-3。开设无机及分析化学课程就是这项改革中的一个重大步骤,对原有的无机化学和分析化学两门课程的体系进行了较大的调整,对教学内容作了较多的增删和重新组合,最终由北京林业大学拟定了教学大纲，由中南林业科技大学主编了无机及分析化学教材。最近两年，我们在林学专业无机及分析化学课程内容的改革方面，主要做了以下几个方面的工作。1 将无机及
4、分析化学的教学内容分为三个部分第一部分是化学的基本知识和基本理论,包括溶液、胶体、化学热力学、化学平衡、化学反应速率、物质结构等内容。第二部分是溶液中的平衡及应用,重点是在化学分析中的应用。第三部分是现代测试方法,只讲授电势分析和吸光光度分析,对仪器分析进行简单介绍。与原有的无机化学、分析化学两门课程相比较,理论课讲授减少了约 20 学时,删除了晶体场理论、电子互斥理论等过于难深的内容。根据林业院校的特点,增加了生物无机化学简介、稀土元素在农业上的应用、纳米材料等内容。2 讲课中注意前后呼应,让学生举一反三例如讲化学平衡时讲清多重平衡的条件及影响因素,则学生可以自己解决溶液中几种平衡相互影响的
5、问题。又如对滴定曲线,重点讲清酸碱滴定曲线，而配位滴定曲线和氧化还原滴定曲线就不再详细讲授,让学生自己分析计算,自己绘制。在教材中，将酸碱平衡与酸碱滴定,配位平衡与配位滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定的内容安排在前后章，教学时结合在一起讲授。一方面将化学平衡的原理直接用于分析测定,另一方面也让学生了解在遇到实际问题时,如何综合运用化学知识来分析问题和解决问题。3 提高教学的层次与视点例如讲授胶体时，提及宇航保温用品“轻如烟”的固体。讲 Gibbs公式时,让学生自己判断 Gibbs 函数变与焓、熵和温度的关系，并判断化学反应的自发性，加深对 Gibbs 函数变判据化学反应自发性的理解,使学生在一
6、定程度上避免了死记硬背。又如过去无机化学中讲杂化轨道理论,讲分子间作用力等时,基本上局限于无机化合物,现在则提及有机物的杂化现象，在讲分子间力时，把有机同系物熔沸点的变化规律也涵盖进来,使学生了解到化学科学的完整性,了解到这些规律无论对无机化合物或是有机化合物都同样适用。又如关于酸碱平衡,过去重点讲授电离理论,介绍质子理论,现在将改为重点讲授质子理论,并用质子理论函盖电离理论,提高了学生的视点。4 无机及分析化学理论教学内容的确定与北京林业大学、南京林业大学、福建农林大学、西南林学院和浙江林学院相关教师共同商讨，经过对以往教学内容的总结，新的教学内容和新教材的章节顺序确定为：第一章溶液和胶体:
7、溶液浓度，稀溶液的依数性，胶体溶液，表面现象第二章化学反应的基础理论：焓、熵、自由能，化学反应速率，化学平衡第三章分析化学概论：定量分析的一般程序，有效数字，误差，有限数据的统计处理，滴定分析计算，仪器分析简介第四章溶液中的离子平衡：酸碱质子理论，酸碱溶液值计算，缓冲溶液，难溶电解质的沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解第五章酸碱滴定法：酸碱滴定曲线，酸碱指示剂，酸碱标准溶液的配制，酸碱滴定法的应用第六章沉淀滴定法和重量分析法：第七章配位化合物：配位化合物组成与命名，配位平衡，螯合物，配合物的应用第八章配位滴定法：的性质，配位滴定曲线，金属指示剂，配位滴定法的应用第九章氧化还原反应与电化学：氧化还原
8、反应，原电池与电极电势，元素电势图第十章氧化还原滴定与电势分析法：条件电势，氧化还原滴定曲线，氧化还原滴定指示剂，常用的氧化还原滴定方法，电势分析法的基本原理，膜电势，电势分析的定量方法第十一章物质结构简介：原子结构，分子结构，晶体结构，分子间力与氢键第十二章生命元素选述第十三章分光光度分析法：物质与光的作用，光吸收定律，偏离光吸收定律的原因，分光光度法的应用第十四章化学与社会：化学和环境，化学和生命体，稀土与农林业，化学与纳米材料与上一届高等林业院校合编的无机化学和分析化学(16 开，约 600 页)比较，按以上内容新编了无机及分析化学教材，其篇幅减少了约二分之一4。5 改革实验课的教学化学
9、是实验科学。在教学改革的方案中,独立设置无机及分析化学实验课程,实验不再是理论课的附属和验证。实验课以训练基本操作、基本技能为主,增加操作实验和综合实验。实验内容较密切地联系生产和科研实际，依照化学课程改革的要求，突出了基本操作的规范，适当增加了有利于培养实验基本操作技能、提高综合能力的制备实验、常数测定实验和设计实验，压缩了部分验证性的试管实验。在设计实验中要求学生从查阅资料开始,自己拟定实验方案,并提交完整的报告，这种训练方法,学生不再是按照实验教材“照方抓药”,而是有相当大的独立性和自主性,学生都非常感兴趣,都投入很大的精力来完成设计实验。无机及分析化学课程的教学内容经过多年来的教学内容改革实践,不断修改完善, 学生的知识更宽,实验室动手能力得到了较大的提高，取得令人满意的教学效果。参考文献1 黄蔷蕾. 编写“面向 21 世纪教材无机及分析化学 ”的思考和体会J. 河北农业大学学报(农林教育版), 2001.6: 29, 552 陈勇智,廖建良,宋冠华. 生物科学专业无机及分析化学课程的改革与探索J. 惠州学院学报(自然科学版), 2005.6: 1171203 王运,董元彦,张方钰,胡先文. 面向新世纪无机及分析化学课程体系的构建J. 高等农业教育,2005,4: 60624 陈学泽. 无机及分析化学(第二版)M. 北京:中国林业出版社,2007,4
