摘要：随着新工科教育理念的提出，高等教育改革逐渐向培养适应新兴产业和科技发展的高素质创新型人才转变。无机化学课程主要面向大一新生授课，但有些学生在学业适应方面仍需提升。如课程内容理论性强，理论知识与实践难以协调同步进行。此外，理论与实际应用的有机融合也存在不足。针对此问题，文章基于成果导向教育(outcome-based education，OBE)理念的无机化学课程教学改革，制定科学合理的教学目标、教学策略以及解决理论与实践脱节的问题，构建多元化的评价体系，旨在提升学生的教学综合素质和创新能力，提高学生自主学习能力并满足个性化需求。同时，结合实际教学案例，探讨了新工科背景下无机化学课程教学改革的具体实施路径和效果。

　　关键词：新工科；OBE理念；无机化学；教学改革；高等教育

　　0引言

　　近年来，科技和工业的快速发展为工程教育带来了新的机遇和挑战。为了适应新科技革命、新产业革命以及新经济形态的要求，教育部提出了“新工科”建设这一前瞻性战略，旨在引领高等教育的深刻转型。新工科建设不仅着眼于更新工程教育理念、重构其知识体系、创新教育模式、提升教育质量，更致力于构建一个更加开放、灵活、高效的工程教育体系。其核心在于以德育为先导，强调适应变化和引领未来的教育理念。通过传承与创新、跨学科融合、协调发展与资源共享等方式，培养适应未来科技和产业发展需求的多元化、创新型优秀工程人才[1]。无机化学作为工科基础核心课程，其教学质量直接影响学生的专业素质和后续课程的学习效果[2]。因此，如何在新工科背景下改革无机化学课程教学，提高学生的学习效果和应用能力，成为当前高等教育研究的重要课题。

　　巢湖学院化学材料与工程学院在现有专业的基础上，顺应国家对于新能源领域人才培养的迫切需求，于2023年9月成功增设了新能源材料与器件专业，并正式启动了该专业的招生工作。安徽省作为新能源产业发展大省，新能源汽车的发展受到了广泛欢迎，因此吸引了许多对新能源专业与器件感兴趣的学生加入巢湖学院。该专业的设立旨在培养掌握新能源材料与器件的基础理论、基本知识和基本技能，能在新能源科学与工程领域从事材料设计、器件制备、系统集成及相关技术研发、工程设计、生产管理和经营等方面工作的高级工程技术人才。通过开设该专业，巢湖学院化学材料与工程学院将进一步拓宽其教育领域，为国家新能源产业的发展作出积极贡献。在新能源材料与器件专业的课程设置中，无机化学作为基础必修课程，虽然课时有限，但它对于学生打下坚实的化学基础至关重要。无机化学涉及新能源材料的基本组成、结构与性能关系，是理解和设计新型电池、太阳能电池、燃料电池等新能源器件的前提。

　　然而，由于课程内容繁多、难度较高，加之课时有限，仅64学时的安排给学生带来了不小的学习压力。特别是对于那些没有扎实化学基础的其他专业转入学生来说，无机化学的学习成为一大挑战。学生普遍反映课程难度大(如第六章原子结构中涉及的微观粒子的波粒二象性，需要有高等数学的理论基础)，与高中阶段的化学学习差异显著，导致他们在学习过程中感到迷茫，对作业和考试感到力不从心，学习积极性下降，有的学生甚至出现了抵触情绪。这不仅削弱了无机化学课程的教学效果，还可能对学生后续专业课程的深入学习构成障碍，并对新能源材料与器件专业的未来招生产生负面影响。因此，针对无机化学课程在教学内容和方法上的改革，成为亟待解决的问题。在国家积极推进新工科建设的背景下，针对新能源材料与器件专业一年级学生在无机化学学习过程中遇到的困难，积极探索和实施了一系列教学改革措施，进行了以下几个方面的探索和改革。

　　1无机化学教学现状

　　无机化学作为一门核心课程，涉及内容广泛，学时有限，对于一年级新生来说，在短时间内掌握大量专业知识颇具挑战，尤其是大学教学内容、方式和环境与高中差异较大。虽然他们具备一定的高中化学基础和求知欲，但适应大学课堂的节奏和学习方式需要时间。当高中知识不够用时，他们可能无法跟上教师的讲解节奏，导致学习兴趣降低，学习效果不佳[3]。同时，目前的无机化学课程讲授方式仍以传统讲解为主，缺乏课堂互动，学生参与度低，难以激发学习兴趣和主动性。理论和实践脱节，重理论轻实践，实践课程和实际应用环节较少，学生难以将理论知识应用于实际问题。考核方式单一，主要依赖期末考试，缺乏过程性考核和多元化评价方式，无法全面反映学生的学习情况和综合能力。教学内容陈旧，部分教材未能及时反映最新研究成果，影响学生知识更新和视野拓展。课程思政教学的广度、贴合度和深度不足，与“新能源材料”理念契合度不高，需要更深入挖掘课程潜力，以提升对学生知识传授、能力培养和价值引领的作用。

　　针对以上存在的问题和不足，深度融入立德树人的核心任务，重新审视课程内容，注入有关新能源的思政元素，将“双碳目标、节能环保”融入课程思政，以弥补与新能源材料与器件专业发展理念的不足。同时，致力于完善和优化在线开放课程，推行以学生为中心的自主学习、合作学习和探究学习模式，帮助学生实现“愿意学、学得会、会应用、擅思考”的目标，培养学生的综合运用、创新思维、实践操作、团队协作、终身学习以及社会责任感和职业道德等多方面能力。

　　2教学改革措施

　　2.1渐进式混合教学模式

　　传统的无机化学教学模式以“教师为中心”，采用填鸭式教学方式。为了实现“以学生为中心”的渐进式转变，尝试将一堂课分为三阶段进行教学[4]：首先是课前自主复习阶段。学生借助丰富的课程资源，如超星平台的学习通，获取教师发布的学习目标和课程重难点，从而有针对性地进行预习，提前掌握学习目标和重难点，学生可以更好地为课堂学习做准备，提前吸收和理解学习内容，为课堂上的深入学习奠定基础。根据教师布置的小任务，学生查找相关资料，这有助于课堂上师生之间的讨论和学习成果分享。同时，教师能及时了解学生预习中遇到的问题，并调整教学计划。其次是课堂授课环节，采用讨论式教学法，有效提升学生的参与度，帮助学生更好地掌握知识。教师通过情境创设引入新课内容，帮助学生理解知识点之间的关联，实现理论知识和前沿成果相结合，并引入思政内容，实施精准教学。例如，在讲解非电解质稀溶液中的依数性导致溶液凝固点下降的原理时，教师结合生活案例，解释冬季撒盐防止道路结冰的原理。当氯化钠(NaCl)撒在冰上时，它会溶解并离解成钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)干扰水分子排列，降低冰的凝固点，使冰在更低温度下融化。通过这一案例，学生不仅掌握了理论知识，还被引导思考科学知识在解决社会问题中的重要性，培养社会责任感和环保意识。最后是课后反思阶段，教师根据教学过程中遇到的问题和学生反馈，进一步优化教学内容和方法，确保教学质量不断提升。学生通过查漏补缺，巩固基础理论。课后作业是考查学生掌握情况的重要手段，采用多种形式，如课后作业、调研报告、主题讨论、参与教师科研团队等。在兴趣驱动下，学生可加入教师课题组进行科研训练，并参加相关学科竞赛，如“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛、“互联网+”大学生创新创业比赛、大学生化学竞赛、“双创”科普创新创意大赛等，实现知识应用与自身素质提升。反思环节不仅加深了学生对知识的理解，还提升了教师的教学能力。通过渐进式混合教学模式提高学生自主学习以及对所学知识综合应用的能力。

　　2.2案例扩展

　　举例来说，教师播放一段关于现代工业生产和生活中使用过渡金属的视频片段，展示它们在各种领域中的广泛应用，如催化剂、电池、合金和医学等方面，接着，教师提出问题：“大家知道为什么现代汽车的尾气排放能更环保吗？”，通过同学之间的讨论后，补充解释：这是由于汽车的催化转换器中使用了铂和钯等过渡金属作为催化剂，这些金属能高效地将有害气体如一氧化碳和氮氧化物转化为无害的二氧化碳和氮气。今天，将学习这些过渡金属的独特性质、电子结构及其在催化中的重要作用，并结合最新的研究，探讨它们在环境保护和工业中的广泛应用。教师进一步介绍过渡金属的种类，有铁系、铂系等，以及讲解过渡金属的通性，夯实理论基础，同时引导学生思考。通过拓展，教师可以将课程内容延伸到新能源材料领域，如钴基材料在锂电池中的应用。课后，教师布置任务，要求学生调研身边与过渡金属相关的事物并撰写调研报告。通过这种循序渐进的教学过程，学生不仅对无机化学知识有了更深入的理解，还提高了他们的学习兴趣和实践能力。

　　2.3开展翻转课堂教学

　　面对无机化学课程课时紧张和内容繁杂的挑战，传统的“填鸭式”教学方式虽有助于教师按部就班地进行教学，但往往因学生被动接受知识，导致课堂氛围沉闷，学习兴趣不高。为了改善这种状况，在保留传统教学的有效元素基础上，对教学模式进行了创新。通过引入启发式教学，设计了一些引人深思的问题，旨在激发学生的好奇心和探究欲望。在这个过程中，学生不再是被动的听众，而是转变为学习的主导者。为了进一步提高学生的参与度和培养他们的独立思考能力，还尝试了翻转课堂的教学模式。学生被分成若干小组，每个小组负责不同的教学模块，包括资料收集、教案设计、课件制作、课堂展示和问题解答等。教师则在这个过程中提供必要的指导和支持，并对每个小组的表现给予及时的反馈和评价。这种教学模式的实施，不仅增强了学生的课堂参与感和学习动力，也取得了显著的教学成果。学生们在小组合作中相互学习、共同成长，形成了积极向上的学习氛围。

　　2.4构建网上学习资源

　　教师鼓励学生主动利用网络资源进行学习。当前，网络课程资源种类繁多，有诸如超星学习通、MOOC和智慧树等，这些平台为学生提供了丰富的学习资源和在线互动机会。在课程中，教师可以推荐一些优质的在线课程和资源，帮助学生拓展知识面，弥补课堂教学的不足。例如，在讲解无机化学的晶体结构时，可以推荐学生观看相关的MOOC课程视频，了解晶体结构的基本概念和研究方法。此外，教师还可以指导学生参与在线讨论，与同学和老师进行互动交流，分享学习心得和解决疑问。通过利用网络资源，学生可以更自主地进行学习，提高学习效果。在传统课堂教学的基础上，借助信息化手段开展线上线下混合式教学，提高教学的灵活性和互动性，提供更多的个性化学习支持，有助于满足不同学习风格和节奏的学生需求。

　　2.5加强理论与实践结合

　　为提高学生的实践能力和应用水平，无机化学课程教学应更加注重理论与实践相结合。在课堂教学中，教师可以采用案例分析、实践演示和实际应用实例等方法，将理论知识与实际问题联系起来，帮助学生更好地理解和掌握知识[5]。例如，在讲解无机化学中的配位化合物时，可以介绍其在生物医学中的应用，如铂配合物在抗癌药物中的作用。通过这样的实例，学生不仅能够更好地理解理论知识，还能够认识到无机化学在实际生活中的重要性和应用价值。此外，实践教学是加强理论与实践结合的重要环节。可以设计一些具有实际应用背景的实践项目，如合成纳米材料、制备催化剂等，帮助学生将理论知识应用于实际操作中。通过动手实践，学生能够更直观地理解和掌握无机化学的基本原理和方法，培养他们的实践操作能力和创新思维。

　　3建立多维度的教学考核评价机制

　　为了实现“以评促教、以评促学”的初衷，需要彻底改变“一张试卷定乾坤”和仅以主讲教师作为评价主体的评价方式，积极推行多元化的考核评价方式。本课程采用了过程性考核、实践考核和终结性考核相结合的方式，通过多维、多元的考核评价，检验学生掌握课程学习情况[6]。过程性考核更加关注学生在日常过程中的学习表现，例如线上资源查看情况、线上互动参与度、作业互评、课堂表现等，借助超星平台的学习通软件进行科学评分。将多维指标纳入考核，包括小组间互评、小组内互评和学生自评，制定具体的考核标准和规范，以促进学生的全面发展[7]。通过这样的多维评价方法，能更准确地了解学生的学习进展，并鼓励他们在各个层面上积极参与和展示学习成果。此外，实践性考核关注学生在实践和应用中解决问题的能力，如在学习酸碱中和反应、沉淀反应和铝化合物的性质时，讲解氢氧化铝是一种常见的两性氢氧化物，其既能与酸反应生成盐和水，也能与碱反应生成铝酸盐，将其应用于水处理中：氢氧化铝是一种有效的絮凝剂，能够在水处理中用于去除悬浮固体和污染物，通过吸附作用和架桥作用，聚集水中的悬浮颗粒，使其形成较大的絮状物，从而沉淀下来，净化水质。终结性考核则主要评估学生对基础知识和基本理论的掌握情况。总之，多元化考核方式全面评估学生的多种能力，不仅关注知识掌握情况，还重视实践和创新能力，促进了学生在知识、技能和综合素质方面的全面发展，实现了更加客观、公平和多维度的评价。

　　4结语

　　无机化学课程是一年级学生的重要专业核心课程。在国家大力推进新工科建设的背景下，秉持以学生为中心的教学理念，对传统教学方法进行了改进，初步取得了显著成效。具体来说，基于OBE理念，全面优化了教学过程，以提高学生的参与度和学习效果。实现学生对知识的综合运用能力、重构思维、实践操作、团队协作以及社会职业道德等多方面能力的培养。通过改进教学方法、优化课程内容、加强实践教学、促进跨学科学习等措施，努力将无机化学课程打造成一门既有学术深度又具备专业特色的精品课程。然而，教学改革是一个持续的过程，需要不断研究和探索。在未来，将无机化学课程打造成一门既有学术深度又具备专业特色的精品课程，以此为培养新时代的工程科技人才奠定坚实的基础。

　参考文献：

　　[1]王强.新工科背景下新能源材料与器件专业有机化学教学改革探索[J].大学化学，2019，34(7)：42-46.

　　[2]梁永锋，杨楠楠，李振亮，等.知识、能力、素养有机融合的无机化学教学改革实践：以自治区一流课程无机化学建设为例[J].安徽化工，2022，48(6)：149-153.

　　[3]蒋银燕，王翠琼，郭丽娟.无机化学线上线下混合式教学模式的构建与实践[J].化工管理，2023(29)：10-13.

　　[4]陈世界，李金龙，尹彦冰，等.专业认证视域下以能力培养为导向的无机化学课程教学改革的研究与实践[J].化工时刊，2024，38(1)：67-70.

　　[5]胡芳东，姜晓蕾.“四新”建设视域下无机化学“理实融通，驱动创新”的混合式教学模式研究与实践[J].大学化学，2024，39(11)：1-8.

　　[6]梁永锋，龙冬梅，张志峰，等.以学生发展为中心的无机化学课程立体化考核评价模式构建与实践[J].化学教育(中英文)，2019，40(8)：18-22.

　　[7]付翠翠，吴堆，刘艳，等.无机化学课程“5上5下”混合式教学模式的探索与实践[J].长春工程学院学报(社会科学版)，2024，25(1)：86-89.