无机化工的特点范文

导语：如何才能写好一篇无机化工的特点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】污染特征；煤化工；探究

煤化工指的是以煤作为基本原料，经过化学加工使得煤转化成固体、液体、气体燃料和化学品的过程[1]。通常包括煤的干馏、液化、气化、电石乙炔化工和焦油加工等。并且在煤化工的过程当中一定会产生一些污染物质，在当前高速发展煤化工产业的同时，人员对于生产煤化工产品所产生的污染问题也非常重视，想要使我国工业产业最终实现可持续性的发展，实现环境的保护，就一定要加强煤化工所产生污染物的控制和治理。

一、煤化工的方法

（一）煤干馏

目前最为常用的方法就是煤干馏，这种化工方法指的是在没有空气时，经过加工煤炭，使得煤炭实现最为科学的分解。其中粗苯、煤焦油、焦炭都是煤干馏所产生的全新物质。能够在此利用这些物质，提升煤炭的使用率。煤在干馏时，在以下这三种情况当中进行温度的控制：低温干馏、中温干馏以及高温干馏[2]。而这三种方法也都各有其优点，比如低温干馏，其回报高、成本小。不需要任何物质的添加，就能够气化煤炭，从而生产出焦油和煤油。但是这种方式一般适合较低低的煤，而这种煤正好符合我国的基本国情。影响煤干馏的因素有许多，这就需要我们一定要提升煤炭的煤化率，_保煤化的质量。同样干馏的方式对于锅炉也有比较高的要求，通常我们是使用立式炉、气流内热式炉以及沸腾床干馏炉。与现代的高新技术进行结合，从而有效调整。

（二）煤制气

煤制气是一个煤化的过程，一般是指以煤作为基本原料，接着经过加压并且气化之后，脱硫提纯所制的的一个含有可燃组分的一种气体。煤制气的过程当中一定要添加一些氢气和氧气，进而辅助制气的工作。并且在制气时，需要确保高温的环境，不断加热锅炉，进而保障全部煤化过程为一个正常供应。基本条件下，跟多气体都会和煤发生反应，而反应的基础条件为高温。制作煤气也是非常复杂的，为此我们一定要加强相关影响因素的研究，对那些不利因素进行控制，使其在整个制气过程中是非常重要的因素。煤气制气时，煤的化学活性和反应性能都会体系出来，为此我们就要加大相关因素的分析力度，进而确保该工作能够顺利展开。当然在煤气制气时还会产生许多污染物质，在这个过程中我们也要有效的解决和控制这些污染物。

（三）煤制焦

煤焦化就是分解、分化煤的整个过程。当然焦化是要求一定条件的，一方面要求在加热的时候把煤放在没有氧气供应并且与空气隔绝的地方进行，释放出化学物质和煤气。该过程要以炼焦作为主要目标，高温炼焦就是其最核心的方法[3]。目前我国在炼焦时，一共有两种方式，分别为机械炼焦和土法炼焦。其中机械炼焦能够使得资源的利用率不断提高，进而提升产量，同时不浪费有效资源；而土法炼焦则是一种较为传统的炼焦方式，伴随不断发展的科学技术，这种方式使用的越来越少，通常都是借助机械进行完成。而在具体应用时，一定要加强相关数据的统计与技术研究。在焦化煤炭的时候共分为焦炭、半焦和结焦这三个过程。此外，只有确保焦化的温度，才能最终使得相关产品的质量得到良好保障。

二、煤化工的污染特点

（一）煤制气工艺

在制气时所产生的肺气基本上都是甲烷、一氧化碳、苯并芘、苯、挥发酚、氨气、硫氧化物、谈氧化物以及小分子的烃类化合物。这些物质如果能够进行良好处理，不但可以利用，还会成为全新的一种资源，为我们循环利用资源提供了方便。在制气时所产生的废水，将其直接进行排放，一定会对水系、土壤以及整个生态系统产生严重的影响。

（二）煤制焦工艺

在煤炭制焦的过程当中一定会产生一些废渣和废气，在我们对污染物进行研究的过程中，在高温加热的时候一定会产生废气，这其中就包括二氧化氮、二氧化碳以及一氧化碳。这些温室气体会对自然的平衡产生严重影响。如果直接将其排放在大气当中或者不能进行有效收集，就会对整个自然环境直接产生影响。煤炭当中的杂质通过高温就会变成废渣，就目前来讲，解决废渣的方法也已经被研究出来，进而实现了资源的再利用。

结束语

我国的煤炭资源已经占据世界的15%，这就决定了我国已经是以煤炭作为主要消费能源的国家[4]。国内发展煤化工的产业有助于缓解中国对于进口原油的依赖程度，使用较为先进的污染控制技术和洁净煤技术，集中的进行处理，能够使得污染物的排放大大减少，与煤炭传统直接燃烧的方式进行比较，能在很大程度上减小污染物对环境的危害程度。尽管如此，煤炭化工依然作为主要的污染源，应该力求将污染程度降到最低，控制资源容量、环境、生态的容量均在可承受的范围之内。还要特别重视三废处理的集成技术和高新技术的发展，尤其是在经济效益、资源的循环利用、生产清洁以及原位减排的方面，建立健全更为量化的评价体系，进而走出一条可持续性发展的产业化途径和技术路线。

参考文献：

[1]袁铁江，胡克林，关宇航等.风电-氢储能与煤化工多能耦合系统及其氢储能子系统的EMR建模[J].高电压技术，2015，41（7）：2156-2164.

[2]胡山鹰，陈定江，金涌等.化学工业绿色发展战略研究：基于化肥和煤化工行业的分析[J].化工学报，2014，（7）：2704-2709.

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关键词： 无机化学实验 教学改革 探索与实践

无机化学实验是大学化学化工专业及与化学相关专业的一门重要基础课。同时，它也是承接中学化学实验和大学化学实验的一门课程。近几年来，随着中学新编化学教材的使用，其实验课程也有很大的变动，对大学无机化学实验教学提出了新的课题。传统的无机化学实验主要为验证无机化学理论课所讲授内容，没有形成独立的系统的教学内容和教学目标，也没有体现出现代化学实验实践性、综合性和设计性的特点。但是，如何深化改革，如何在教学过程中主动学习、掌握并灵活运用无机化学理论知识和实验技能，仍然是摆在无机化学实验教师面前亟待解决的问题。我在多年无机化学实验教学实践中，针对无机化学实验教学目标、内容和模式做了一些初步的探索和实践，现对此加以阐述，主要为一些教学过程中的感悟和体会。

一、无机化学实验教学的内容设计

无机化学是研究碳氢化合物及其衍生物之外所有元素及其化合物的学科，所以无机化学实验所用的单质和化合物范围极其广泛，几乎包含了所有的元素［1］。传统无机化学实验只是对化学理论和元素性质进行了验证，实验教学内容缺乏联系和系统性，学生难以通过实验来突出教学的重点，寻找内在的规律并总结教学内容。例如，在化学平衡理论的实验中，包含有酸碱平衡、配位平衡、沉淀―溶解平衡和氧化―还原平衡的实验［2］。在原有的实验教学中，这几部分互相独立，缺乏联系，学生对化学平衡概念缺乏清晰、明了的理解。因此在化学平衡部分实验教学中，应抓住几类平衡的基本特征，平衡的移动和化学反应平衡常数之间存在怎样的联系和规律，并与实验现象结合起来，以达到实验教学的目的。在元素部分实验教学中，单独的各族元素实验验证单质和化合物性质之间的联系不大，学生对其性质的了解缺乏一个直观的概念，落入中学化学实验教学的套路。我们认为这部分的实验教学应与元素周期表联系起来，强调同族和同周期单质和化合物性质的递变规律。同时，根据无机化学实验的具体章节内容，可以加入一些生活化学和趣味化学的内容来提高学生实验的积极性。

二、无机化学实验教学过程的监控

实验前做好充分的预习工作是十分重要的，这不仅与实验内容有关，而且涉及实验室的安全问题，所以实验室应严格规定：预习不合格的学生不能做实验。同时，还要把预习成绩与考试成绩挂钩。实验前对实验预习内容进行提问，考查学生对实验原理，内容和步骤的理解情况。如果预习充分，在实验过程中就能做到心中有数，有条不紊地完成实验内容，并提高学生完成实验的独立性。无机化学实验所涉及的仪器和化学试剂较多，学生操作不规范，错误的现象也比较多，所以在实验中教师一定要注意学生实验的操作。因为无机化学实验是大学化学实验的第一门课程，如果一开始操作不规范并养成习惯，会导致在后续的实验课程中很难改正，甚至会影响到学生的继续深造和以后的工作，比如说一些大学四年级化学专业的同学仍不能正确使用滴定管并读数。所以教师要全程监控学生的实验过程，提醒实验中出现的问题并及时纠正，并对一些经常出现的共性错误采取集中讲解的办法来解决，特别是要强调无机化学实验室基础仪器的使用方法，例如，量筒、酸碱滴定管、分析天平、分液漏斗、离心机等仪器的使用。此外，教师还要指导学生对实验中出现的问题认真分析和总结经验教训，以实验报告的形式体现出来。

三、无机化学实验教学中现代化仪器的使用

传统的无机化学实验教学侧重于化学理论和化合物性质的验证，并不重视现代化仪器的使用。如果将先进的仪器测试手段运用于教学过程中，并把实验结果以图片、动画的形式直接展现在学生面前，那么实验数据就会更加生动形象，增强学生的感性认识，也会引起学生对化学知识的兴趣。例如，在晶体制备的实验中，晶体制备过程完成后用粉末X―射线衍射仪（XRD）来测定晶体的类型，可以鉴定出来制备的晶体是否为我们需要的晶体，通过这一过程也能使学生理解晶体结构的特征［3］。在配位化合物制备和性质实验中，我们可以测定配位化合物的紫外―可见光谱（UV-vis）来了解配体与中心原子之间的电子跃迁。

四、无机化学实验教学的考试模式

考试是检验学生学习情况的重要教学环节，也是让学生能有一个总的复习。无机化学理论课程主要采用闭卷考试的方式，但不管开卷还是闭卷考试，用于无机化学实验课程都是不太合适的，主要原因为其不符合实验课程具有实践性的特征。我们认为应把无机化学实验的设计和操作作为考试的重点内容，在教学过程中鼓励学生原创题目，训练学生的表达知识能力和设计实验的能力。例如，在常见无机离子分离和鉴定实验中，由学生自己来确定分离鉴定的原理步骤及所用的化学药品。教师根据学生所出题目，择优进行删减，然后与实验员商议，根据本实验室特点来准备学生考试所需要的仪器和化学试剂。在考试过程中注重学生对理论知识的理解和实验的基本操作。此种考试方法将学生从被动的地位转为主动的地位，从一个侧面提高学生的学习积极性。同时，把平时实验教学中的预习报告和实验报告包含在考试成绩内。在目前形势下，这是有利于培养学生创新能力和科学素养的一种考核方法。

五、结语

在今后的无机化学实验教学过程中，我们将在教学实践中不断地改革、探讨与总结，以新的教学理念探索出适应培养创新型化学化工人才的无机化学实验教学体系。

参考文献：

［1］大连理工大学无机化学教研室编.无机化学［M］.北京:高等教育出版社，1990.

［2］大连理工大学无机化学教研室编.无机化学实验［M］.北京:高等教育出版社，1990.

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关键词：考试改革 无机化学 农林院校 N级考核方式

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）08（a）-0032-02

无机化学课程是高等农林院校化工各专业一门重要的必修课，它是培养化工类本科各专业技术人才的整体知识结构及能力结构的主要组成部分，同时也是后续课程的基础课。是一门实践性、综合性很强的课程，也是一门实验科学。本课程是研究无机化学基本原理以及以无机化学基本原理为指导研究元素的学科。因此，有其自身的规律与特点。同时，本课程是化工类各专业的第一门主要基础课程，起着衔接中学化学教学内容与为后继大学化学课程打基础的“承上启下”的重要作用。其教学方法和考试手段的改革是多年来努力的目标和方向。

学以致用是学习的最终目标，考试是现代高等教育中最基本、最重要的教学质量测定和检查方式，是整个教学工作过程中不可缺少的一项重要环节[1]，是对教师教学质量和学生学习效果的最直接的评价和检测方式。然而传统的期末一次性考试模式在对学生进行综合素质评价的过程中存在着诸多问题。第一，由于平时考核次数少，平时学习没有压力，很多学生不能主动学习，临到期末考试前，为了考试及格，临时“抱佛脚”，加班加点“开夜车”，如此被动的学习，只能是囫囵吞枣，一知半解，不能将知识点融会贯通，学习效果必然很差；第二，期末考试所占比重过大，因而导致“一考定音”的现象；再者是考试形式比较单一，一般采用卷面成绩（一般占总成绩的80%）加平时作业（一般占总成绩的20%）的考核方式，这种单一的考核方式使学生知识面得不到较好的扩展，不能对学生的语言组织和表达能力以及个性发展进行有效的锻炼，因此，就无法全面地评价学生对所学知识的掌握程度和综合运用知识的能力，达不到以考促学的效果。

中国高等教育学会会长周远清在东北林业大学做报告时提出知识、能力和素质是人才培养的三要素。为了全面提高高校的人才培养质量，针对无机化学课程的特点，为此，我们准备对高等农林院校化工各专业无机化学这门课程的考试方式进行改革探索，即进行N级考核方式。进行N级考核方式，也就是把传统的让学生学一学期考两小时变成天天考、周周考、月月考，这样“考”出来的学生，就认为“考”其实就是学，就学得最扎实，也就不会怕考，那么获取知识的能力、分析问题的能力、创新能力以及组织能力等都会在平时的“考”中逐步显现出来[2]。但考试方式的改革需要各高等农林院校的教务部门的大力支持。

N级考核方法，包括课程学术论文或学术报告、随堂小节测验、课后作业、每章专题讨论和课堂质疑五部分，具体实施如下。

1 课程学术论文或学术报告

无机化学这门课程，大一的学生在高中的时候都有所接触，很多学生自认为学好无机化学应该没有问题，再加上一开始无机化学是高中和大学的一个衔接，知识点比较简单，调查显示很多的学生不会把很多精力放到这门课程上来，只是在上课的时候来听一下，课外时间也不进行预习和复习，最后的结果就可想而知了。为了激发学生的学习热情，培养学生自主学习的习惯和主动获取知识的方法，改变学生高中固有的学习方式。在上课的初期，可给学生拟定多个有关化学发展前沿和研究热点的论文题目，如“无机纳米功能材料、绿色无机化学、纳米无机材料、无机化学合成新技术”以及“无机材料在生活中的应用”等。学生可以从中选取一个题目，也可以自己选择更感兴趣的与无机化学有关的其他题目，在老师的指导下上网或去图书馆查阅相关文献资料，撰写课程学术论文。开课之初给出题目，在学习无机化学课程的过程中任课教师可有计划地介绍些有关前沿话题，在课程结束时收这个报告。教师根据论文综合质量给出相应的分值，其项在考核总成绩里占10%。

完成论文重要的前提是学生必须阅读大量的相关书籍，特别是老师推荐的文章。这种让学生撰写课程学术论文的形式可以促使学生主动阅读大量课外读物，让学生在掌握基础知识的基础上，及时了解无机化学的发展动态和前沿热门话题，培养学生独立思考和善于总结的能力，同时，也为进入大二的创新实验以及高年级设计实验阶段的文献调研及论文撰写打下良好的基础。也可鼓励学生将小论文制作成PPT进行学术报告，这样可锻炼学生的自我展示能力，更好的激发学生的学习兴趣，知识面更好地得到扩展和延伸。

2 随堂小节测验

教学是一个双边互动的教学过程，而随堂小节测验正是体现和适应这一要求的最好措施之一。如果任课教师按照教学进程，大约每上完一节内容后设置一个随堂小测验，测验内容大都与课堂讲解内容有关，其题型任课教师可灵活掌握，同时结合一些典型的习题，内容可涉及到基本概念、基本理论和基本计算等方面，随时拿出一张纸利用最后几分钟即可，不能占用太多课堂时间。随堂小节测验短小灵活，它不同于单元检测，也不同于期中、期末检测。它是针对教学中的某一知识点或其一问题的内容而进行，它既省时又能有效地达到教学目的。

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论文关键词：无机化学实验；教学改革；实验教学

化学是实践性很强的学科，实验教学在化学教学中占据举足轻重的地位，是一种特殊形式的教学活动。它和理论课内容环环相扣，有助于学生及时理解消化理论课的内容，并增加学生学习的兴趣，具有其他教育活动所不可取代的功能，是培养学生创新能力教育中最重要的一个环节。

无机化学是华北电力大学应用化学、能源化工、环境工程、环境科学等专业的重要专业基础课程，它紧承高中化学，不仅是各专业课的基础，同时也是其他化学基础课的基础。无机化学实验是无机化学课程的重要组成部分，是学生入学后的第一门化学实验课程，对于学生理解掌握无机化学课程的基本原理、培养动手能力和创新思维能力起着至关重要的作用。其基本教学目标可归纳为三个方面：训练学生良好的实验室工作习惯和素养；训练学生的基本实验操作技术和技能；培养学生具有独立进行实验研究工作的初步能力。而在华北电力大学无机化学实验的教学中，原教学体系已经不能满足培养学生创新能力的要求，因此对原课程教学体系及教学方法进行改革变得尤为必要。

一、无机化学实验教学的现状及存在的问题

现华北电力大学应用化学和能源化工专业设立了“无机化学实验A”课程，学时32；环境工程和环境科学专业设立“无机化学实验B”课程，24学时。与其他“211”院校的对应专业相比，华北电力大学的无机化学实验学时明显偏少，如果仍延续传统的理论验证实验模式，无法达到教学目标的要求。所以如何在有限的时间内为学生提供符合学习规律、具有先进性、适合于本科生使用的无机化学实验教学体系是亟待解决的问题。

目前存在的主要问题如下：

（1）实验学时少：目前“无机化学实验A”仅能开设12个实验，主要是基本理论验证实验和常见元素性质实验，制备、分离、鉴定等综合性较强的实验较少；“无机化学实验B”只能开设9～10个实验，元素部分的实验基本无法开出，远远不能满足学生的求知需要。

（2）实验教材内容陈旧：所用的教材是2000年自编的讲义，采取“示范型”的编写方式，形式呆板，缺乏对实验理论、方法、特点的系统介绍，使实验教材停留在实验操作指导的水平上，学生在实验中基本上是“照方抓药”，处于被动状态，不能很好地达到培养实验能力的目的。

（3）实验教学方法比较单一：在实验教学中，仍局限在“验证理论”或“仪器的使用和操作方法训练”的模式上，沿用几十年不变的学生预习，教师课堂讲解，学生按实验步骤操作，课后完成实验报告的老一套做法，使实验课落后于科技的发展和时代的要求，制约了实验教学水平的提高以及学生实验能力和素质的培养。

（4）考核方式不科学：目前在实验成绩的评定上，主要依据实验报告和学生实验操作的情况。由于有部分学生无故旷课，甚至相互抄袭实验报告，或是照着实验书通篇抄写，造成实验成绩评定不能全面反映学生实验能力的高低，使得学生在思想上产生了重理论轻实验、重实验操作轻实验设计、重实验结果轻实验结果分析论证的倾向。

无机化学实验教学改革的目的是建立一个无机化学实验教学的新模式，使无机化学实验具有教学内容前瞻性、教学方法创新性、教学手段现代性的特点，积极促进无机化学实验课教学质量的提高。对无机化学实验的教学体系进行改革，完善教学内容，改革教学方法和考核方法，引入网络教学手段以弥补学时不足，对于提高无机化学实验的教学效果，培养学生独立观察、分析实验现象和作出结论的能力以及科学工作方法显得尤为必要。

二、无机化学实验教学体系的改革

无机化学实验在化学实验教学中占有特殊地位，是学生化学实验教育的第一门实验教学课程，学生的兴趣和学习态度如何会直接影响今后整体化学实验教学的效果。华北电力大学无机化学实验的教学改革应全面分析调研无机化学实验课程内容、方法，找出存在的问题，以学校培养创新人才的教学目标为宗旨，对课程体系进行全面改革，并在实际教学实践中验证改革的效果。

1.课程体系的定位

通过调研工作分析比较国内知名综合性大学、行业大学应用化学和环境专业无机化学实验设立情况。调研结果显示，国内大学无机化学实验或单独设课、与分析化学实验合并设立“无机及分析化学实验”或四大化学统一设立“大学化学实验”课程，但无机实验部分的内容80％左右相同，20％为各校根据自身特点设立的实验，如化工大学的无机制备、地质大学的岩层分析，农业大学的土壤性质等；同时和后续课程教师沟通，了解后续课程对化学实验技能的要求。通过研究讨论对我院各专业无机化学实验课程教学体系有了比较明确的定位：即夯实基础，注重特色。也就是在课程体系中确定70％左右的内容为无机化学基本理论和基本知识实验，30％左右为与专业特色相关的实验。

2.教学内容改革和教材编写

将实验内容分为三个模块，分别为“一般理论验证及基本操作训练实验”、“元素性质实验”、“综合性和设计性实验”。每个模块的训练目的不同。根据华北电力大学化学和环境专业各自的特点分别编写适合的教材。在编写中注意筛选、精简、删除、合并教材实验内容，突出电力特色，如对化学专业增加“去离子水的制备和水质检验”；对环境专业，增加“电厂化学车间酸碱废水性质及处理”等与专业相关的实验内容，增加学生的学习兴趣。同时提高综合型设计性实验在整个实验课程中的比重，对原设计性实验进行修改，以期更适应学生的认知水平，在每个验证实验中也增加如混合离子的分离鉴定等设计性小实验，兼顾学生基本操作能力训练和学生创新思维能力的培养。

三、实验教学方法改革

实验教学方法的改革是改革的中心。如何在短短几十个学时中达到培养学生进行化学科学研究的能力的目的是改革要解决的主要问题。

首先，根据“三大实验模块”各自的训练目的循序渐进地采用“指导”、“启发”和“探讨”三个阶段的教学方式。在一般实验中，以“指导”为主，训练学生对实验设备、实验操作方法和化学基本原理的熟悉、掌握。在综合性实验中，启发学生如何发现问题，如何一步步地解决问题。在设计性型实验中，由学生自行拟订方案，动手实验，教学方法以探讨为主，鼓励学生充分发挥创造力和想象力，运用各方面的知识自行设计实验方案，自已探索，独立解决问题。

其次，充分利用多媒体课件、网络教学等教学资源。由于课时限制，无机化学实验很多内容都无法让学生在实验室完成。实行实验室开放制度、建立实验网络平台是解决这一问题的有效手段。无机化学实验仪器和设备主要是玻璃仪器，不需要特殊维护，开放实验室几乎不需要额外的费用，可为基础好的、学有余力的学生提供课外学习和小型研究的场所；建立实验室网络平台，将无机化学课程中涉及到的各种物质图片和由于学时限制无法开出的实验制成视频上网，学生利用课余时间可以在网上观看学习。不仅可以使实验内容更加丰富，省时省力，激发学生的学习兴趣，产生较好的教学效果，还可以培养学生驾驭现代教育信息技术的能力。

四、实验教学过程管理改革

加强实验教学各环节的规范化管理，确保学生能力的提高。为此可把实验教学过程分为预习、实验、报告、总结四个环节，对四个环节的教学管理建立规范化的内容和质量指标体系。实验前要求学生写好预习报告，实验时首先提问学生实验有关的操作和现象，讲解时只给学生讲解一些注意事项，实验过程中及时指出学生操作中的问题，并对学生的操作进行打分，对每一步的内容与指标尽量做到量化，使教学双方在整个实验教学过程中都有据可依。

五、改革实验考核方式，提高学生的学习积极性

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关键词：农业院校；无机化学；创新；绿色化学

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）03-04-117-03

Research of Inorganic Chemistry Teaching in Agricultural University Based on the Green Chemistry and Innovation Training

Ke Fei et al.

（Department of Chemistry，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

Abstract：The idea of green chemistry and innovation training has attracted increasing attention by the international higher education. This paper analyzed the disadvantages existed in the teaching process of inorganic chemistry in agricultural university. Further the significance to infiltrate the idea of green chemistry and innovation training in inorganic chemistry teaching was introduced，and some constructive opinions and suggestions were also put forward.Sequentially，the students desire for knowledge can be inflamed and the effective teaching can also be raised.

Key words：Agricultural university；Inorganic chemistry；Innovation；Green chemistry

无机化学是一门内容既丰富又抽象的课程，其不仅是化学专业学生的4大基础化学（无机化学、有机化学、分析化学、物理化学）之首，也是高等农业院校一些非化学专业学生的基础课程，甚至是必修的入门课程之一[1-2]。该课程内容体系庞杂，理论性较强，尤其该课程面临的授课对象是大学一年级新生。因此，无机化学课程的教学成功与否对学生们今后的学习思维模式的培养起着一定的指导作用。然而，对于农业院校的无机化学课程的教学过程，大部分的传授者只重视课本上化学知识的传授，而忽略了相关知识点国际最新的研究进展的介绍，忽视了对学生绿色思维能力和创新能力的培养，从而造成学生上课没有积极主动的心态，缺少朝气蓬勃的求知欲望，进而造成这种模式下培养的学生整体素质偏下，没有绿色创新的概念，更没有保护世界和改造世界的科学精神[3]。

化合物的绿色合成以及清洁能源的使用将是无机化学发展必然趋势，同时各学科之间的互相渗透，形成了众多的新兴特色研究领域，所以无机化学是一门活跃有趣的特色学科。本文中作者结合自己的教学经历，对如何在高等农业院校无机化学教学中注入绿色创新思维的培养，进而激发大学生的学习热情进行了初步探讨。

1 绿色创新思维理念

绿色化学理念最早产生于美国，其颁布的《Pollution Prevention Act of 1990》法令中第一次明确提出了绿色化学概念[4]。这一概念的提出，迅速得到了国际各国的支持。英国皇家化学会在1999年创办了国际第一个绿色化学综合期刊《Green Chemistry》，随后，该杂志在国际影响力逐年增加，2015年其影响因子已达到了8.02。由此可见，绿色化学理念深受科学工作者们的推崇。所谓绿色化学就是在实际生产中使用清洁的能源和使用环境友好的试剂和溶剂，最大程度的利用原材料，尽可能的避免污染。然而随着科学技术的快速发展，工业化程度的飞快推进，当今教育理念仅仅有绿色化学还不够，还得注重学生创新能力的培养，这就要求学生具备绿色创新思维理念，这样培养的人才在未来的国际竞争中才具有优势。

2 无机化学教学中绿色创新理念的重要性

化学一方面创造了一个美丽的人造世界，另一方面也改变了这个美丽世界。甚至一些非化学专业的人们，一听到化学这个词，就联想到危险、污染、有毒等等。因此，如果要彻底改变这一现状，改变人们对化学的认识，这就需要发展绿色创新化学理念。

目前，随着工农业的不断发展，新的化合物也不断的被发现和合成出来。与此同时，人类所面临的环境危机也越来越重，而这些发展和危机在一定程度上都与化学关联，化学在创造物质文明的同时，也带来了大量的有害物质，危害到人们的健康，所以环境问题已成为国际关注的热点问题之一。我们现在所面临的环境问题主要有：雾霾、酸雨等大气污染，水体富营养化、生活工业废水等污染，农药残留、固体废弃物等土壤污染等[5-6]。因此，发展绿色创新思想，推广绿色创新教学是教育发展的大趋势。

大学生是未来社会发展的希望，是创造物质文明主力军，所以教师要尽自己最大努力向学生们传授绿色创新方面的知识，然后通过大学生群体去影响周围的人群，逐渐使大家都能有这个意识，促进整个社会的和谐健康发展。无机化学是新生入学第一门开设的大学化学课程，这是他们对大学化学认识的开始，同时也是他们学习生活习惯养成以及社会责任意识形成的关键阶段。因此，大学老师要充分利用课堂这个重要教学阵地，认真挖掘无机化学教材中的知识点与最新研究报道成果的联系，向学生们传授最新的绿色创新知识，培养学生们绿色创新意识，进而按照绿色化学的原则来处理生活中的问题。因此，在高等农业院校无机化学教学中培养学生们绿色创新思维，以适应当前国际科技的高速发展非常重要。

3 无机化学教学中绿色创新理念融入的策略

目前，国内部分综合高校化学专业已经开设了绿色化学这门新兴课程，但仍然处于开始阶段，对绿色创新思想的传授相对较少，而对于农业院校来说，绿色创新研究的就更少。农业院校无机化学由过去56学时调到现在为48学时，这就要根据农业院校自身的特点和培养目标，对无机化学授课内容进行调整，那么在这有限的课时中，如何将绿色创新理念融入到课堂之中就格外重要。笔者认为，可以从以下几个方面着手实施绿色创新教育：

3.1 加强师生的绿色创新理念的培养 随着科技的发展，创新应用型人才对农业的发展越来越重要，高等农业院校无机化学必须把绿色创新理念作为重要的指导思想渗透到教学中。绿色创新理念的培养是对传统的无机化学教育模式的发展，该培养理念不仅能为社会培养出高层次专业素质人才，而且还注重培养学生们可持续发展意识。这就要求传授者自己要有绿色可持续的发展观念，在教学工作中将绿色创新思想渗透到课堂之中。化学教育者要不断的更新自己的知识框架，及时了解国际最新的相关领域研究进展，将课本上知识点与最新的相关绿色创新研究结合起来，课堂上以生动形象的图片或动画方式给学生们呈现，让学生们在大学一年级就养成好习惯，让绿色创新理念真正的树立在他们的脑海中，为培养具有可持续发展理念的未来化学工作者奠定基础。

3.2 无机化学理论课中绿色创新理念的渗透 课堂教学是学生们的接受知识的重要途径，教师要紧跟国内外最新的绿色化学研究成果，充分挖掘课本中的理论知识，将二者结合起来，在理论教学中将最新的绿色创新思想进行渗透，并修正与该思想不相符的课本内容。引导学生们重新设计新的路线、工艺等，使整个合成绿色化，能源绿色化，避免传统的反应方法给环境带来的负面影响。

无机化学理论课中很多基础知识都与创新的绿色化学有关。例如，（1）在化学动力学基础章节中，除了介绍动力学常数的定义外，还可以介绍目前国际研究最热的新型多孔材料对水体中有机污染物（如，有机染料、苯、农药等）的吸附率随时间的变化关系，进而计算其吸附动力学常数，这样学生既了解动力学常数概念又清楚的知道怎么通过实验得到这个动力学常数；（2）在介绍化学热力学部分的时候，除了介绍熵、焓、吉布斯自由能的概念外，还可以介绍吸附剂吸附有害物质的吸附量随温度的变化关系实验，通过该实验可以让学生了解吸附剂在该条件下的熵、焓、吉布斯自由能是怎么得到的，加深吉布斯自由能与化学反应自发进行方向的关系，进而知道怎么学以致用。为了方便吸附剂的回收循环使用，还可以介绍新型磁性多孔材料，既可以达到去除水体中的污染物，又可以通过简单的外界磁场，方便的将吸附剂从水体中分离出来，达到循环使用效果；（3）介绍碳族元素的时候，除了介绍温室效应导致全球变暖之外，还可以介绍目前利用CO2制甲烷等最新研究成果；（4）在介绍硫化合物的时候，介绍硫化镉等等量子点光催化剂，可以利用该光催化剂在取之不竭、用之不尽的太阳光条件下进行光催化反应。此外，教师还要根据高等农业院校自身发展的特点和优势，课堂教学中将无机化学基础知识与农业院校的茶与食品科学、环境与能源、生物工程以及农药等优势学科结合起来，达到学科间的优势互补。例如，无机化学教学中可以补充最新的制氢和储氢材料、可见光催化材料、高催化性能或吸附性能的多孔材料、农药降解材料、重金属去除材料等等。总之，教师可以根据当前国际研究的热点，有目的、有计划的将无机化学基础知识与这些最新的绿色创新研究有机地串联起来，既提高了教学质量，又使学生们知道农业科技人员的研究动态，潜移默化中增强学生们的绿色创新意识。

3.3 无机化学实验课绿色创新化 化学是以实验为基础的科学，实验课是运用理论知识和验证理论知识的渠道，也是最容易产生污染的主要场所之一。因此，实现实验课的绿色创新是非常必要的，这是培养学生发现问题、分析问题以及解决问题能力的重要途径，也为培养他们良好的科研素养打下基础。

（1）加强安全教育，树立绿色创新理念。无机化学实验课是大学一年级开设的第一门化学实验课程，学生没有自己动手实验的经验。因此，老师在这个过程中作用至关重要。第一节实验课，授课老师讲解实验内容之前应该对学生们进行安全教育，宣传绿色创新理念，给学生们讲解《化学实验室安全手册》，进行实验室安全培训，培训合格的同学方可进入实验室进行后续的实验操作。同时在实验室醒目位置张贴安全标志，强化学生们安全意识、绿色创新意识以及环保意识。

（2）优化实验内容，提高绿色创新程度。使用无毒无污染的绿色原料和溶剂代替传统的有害试剂。尽量使用蒸馏水、乙醇等绿色无毒试剂，避免使用氯仿、苯胺等毒性较大试剂。合成条件避免时间长、高温高压等条件，可以采用快速的超声或微波辅助合成新方法，节约时间，增加转化率、减少污染，实现实验的绿色化创新。另外可以开设一些学生自主性比较大的实验，开展一些利用可见光为能源的催化或降解实验，让学生们自主设计实验原料、条件、方法等，充分开发学生们创新能力。

（3）重视实验室废弃物的回收，开发循环实验。实验室废弃物的妥善处理这个过程非常重要，目前大部分高校实验课都存在这种普遍的现象，实验结束后学生们就直接将反应后的试剂和药品直接倒入水池中，甚至包括一些毒性较大的试剂。这不仅危害自己也会危害到他人，增加后续无害化处理的负担。实验老师一定要指导学生将实验废弃物进行分类回收处理，严禁乱扔乱倒，这样像乙醇这类常用溶剂我们就可以回收起来，进行重新集中蒸馏制得干净的无水乙醇，从而可以循环使用。教师可以把实验的后处理作为成绩考核的一部分，督促学生养成好的习惯，为自己、为社会负责。

4 结语

无机化学是一门实践性较强的课程，授课教师不仅要传授学生们基础的理论知识，更重要的是培养学生们具有在改造世界的同时更要保护好世界的能力。通过上述改革措施，本人自己课堂上取得了很好的教学效果，改变了以往无机化学课堂上沉闷的现象，大家积极思考、课堂气氛活跃、年终评教获得优秀。当然，结合最新的研究热点，宣传绿色创新理念是一项系统的工程，也是社会发展的趋势，这项工作现在还是处于起点阶段，每位化学教师都要不断的探索，提升绿色创新的教学方法，为社会培养合格的化学科技者而不懈努力。

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关键词：无机化学；教学内容；衔接；教学方法

中图分类号：G642.3 文献标志码：A ？摇文章编号：1674-9324（2013）19-0212-03

无机化学是化学、化工、材料、生物、制药等化学相关专业的主干基础课，一般于第一学期开设，无机化学对化学相关专业大学教学计划的顺利实施及培养目标的实现有着重要影响。无机化学既是衔接大学与中学化学教育的桥梁，又是横贯分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课的纽带，良好的无机化学知识是进一步学习后续课程和分析解决一般化学问题的重要理论基础。无机化学的内容繁多，既有化学基本理论知识，又有抽象的物质结构，还有知识点分散、内容繁杂的元素化学，对于不熟悉大学高信息量教学方式的大一新生，如何保证在较短的教学时间内，让学生能理清无机化学的知识脉络，掌握重点知识内容，对无机化学教学来说无疑是一个挑战。

我国中学均开设有化学课程，大一新生已具备一定的化学基础，在无机化学教学中，如何实现与中学知识及大学后续课程的衔接，以及无机化学自身基础化学反应理论、物质结构、元素化学各部分内部及相互间的有机衔接，对于无机化学教学效果将有着非常重要的影响，本文将从无机化学教学特点、教学内容衔接及教学方法上提出几点拙见，与同行们探讨交流。

一、无机化学教学特点

1.学时及教学内容差异大。由于近年教学学时的大量缩减，目前不同学校针对不同专业开设的无机化学课程学时差异明显，大部分学校针对化学、应用化学等专业开设的无机化学在100学时左右，也有部分约70学时；对化工及制药专业学时一般50～80学时；对于非化学化工专业，学时普遍较短，多为32～60学时。对于100学时的专业，一般具有较充足的时间对理论知识、物质结构、元素化学均进行较深入的讲解，学生可以掌握全面的无机化学知识；对70学时左右的专业，一般大约45学时用于理论及物质结构讲解，元素部分约25学时，元素部分教学内容不能完全覆盖；对于50学时以下的专业，许多专业只讲解理论知识和物质结构，元素部分基本不涉及。从目前现状看，对于短学时的无机化学课程，往往以牺牲元素化学教学为代价，把在分析、物化等课程中还会涉及的理论内容讲得较深入，这导致许多学生缺乏元素化学知识、化学知识整体结构不完整、学习内容不健全。

2.教材种类多，内容编排结构多样。目前出版的无机化学教材种类繁多，每年都不断有新出或修订版无机化学教材出版。为了无机化学书有更广的应用范围，大部分教材都完全包含了传统无机化学的基本化学反应原理、物质结构及元素化学三大模块，针对短学时的无机化学教材目前相对较为缺乏。无机化学教材内容编排不同教材差异较大，有的按化学原理、物质结构及元素化学排版，有的按物质结构、化学反应原理、元素化学介绍，教材中各模块间基本相互独立、衔接较少。在有限的教学时间里，要达到良好教学效果，教学内容的合理取舍与组织对教师无疑是一个挑战。

3.与其他课程存在交叉与衔接。无机化学是大学化学第一课，其教学内容与后续分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课都有内容的交叉与衔接。无机化学的酸碱平衡、配位解离平衡、沉淀溶解平衡和氧化还原反应是分析化学的理论基础。无机化学基本化学原理与物理化学中的动力学热力学存在明显的递进。原子结构、分子结构理论对解释有机化学结构依然实用。应用化学、材料等专业的多门课程都涉及无机化学知识，有的甚至就是元素化学的内容，如无机材料的制备等课程。良好的无机化学基础是后续化学及专业课程学习的重要基础，也是提高学生大学学习兴趣和自信心的有力保障。

4.学生个体差异显著。我们知道，按照中国现行高考制度，许多化学及相关专业的学生所就读的专业并非其自愿选择，而是通过调剂录取，对化学的学习兴趣各有不同。按照中学化学“必修2+选修6”模块式教学，不同省份及不同学校对中学化学教学的深度及广度不同，导致不同学生的化学基础存在一定差异。而且，随着高等教育大扩招，高考录取率达70%，学生个体生理差异也较大。由于学生学习兴趣、主观能动性、中学化学知识基础等多种原因，在无机化学教学中，能明显感受到一个班的学生在学习自觉性、领悟力等方面分为几个不同层次。要保证绝大部分同学都能达到教学要求，学生个体差异也是大学教学必须充分考虑的因素，教学内容和教学方法的设置上应尽可能做到因材施教。

二、无机化学教学内容的衔接

鉴于无机化学在教学时间、课程内容、教学对象等方面的特点，在教学过程中有效组织编排教学内容，注重中学教育与大学教育的良好衔接，引导学生顺利过渡到大学学习，融会贯通前后知识，对达到理想教学效果可起到重要促进作用。

1.与中学化学教学的衔接。目前高中化学三个版本教材均采用模块式教学，将化学教学内容分为两个必修模块（《化学1》和《化学2》）和六个选修模块（《物质结构与性质》、《化学反应原理》和《有机化学基础》、《化学与生活》、《化学与技术》、《实验化学》）。必修模块涉及了化学物质分类及离子反应、氧化还原反应；元素周期表、化学键；化学能与热能、电能、化学反应的速率和限度；重要的金属及其化合物；硫、氮、氧及其化合物。《物质结构与性质》模块涉及了原子结构及性质、分子结构及性质、共价键、晶体结构及性质；《化学反应原理》涉及了化学反应与能量、化学反应速率与化学平衡、水溶液中的离子平衡等内容。从中学教学内容看，无机化学中的基本化学反应原理、物质结构及元素化学都有涉及，但是其教学程度较浅，多处于对概念的了解，且不同省区学习内容可能存在很大差异，无机化学中对各部分内容均有很大程度的提升，如化学平衡中引入了标准平衡常数、焓、熵、Gibbs函数等热力学函数。在无机化学教学内容的设置上，应根据中学化学教学内容，在对全班同学进行充分调研的基础上，为学生设计构建科学的教学大纲，安排合适的教学内容，帮助学生在现有基础上循序渐进，不断深入。

2.前后章节内容的衔接。无机化学教学一般都会涉及化学反应基本原理、物质结构与元素化学三部分内容，化学反应基本原理和物质结构通常安排在元素化学之前，各教材在化学反应基本原理和物质结构间有的将物质结构先行讲解，有的则先介绍化学反应基本原理。物质结构决定其化学性质，作者认为先介绍分子结构、化学键等物质结构知识有利于学生理解化学反应原理部分的知识（如热学函数、键能、碰撞理论、反应机理等），而且高中物理以及化学中均涉及有原子结构、化学键等相关内容，学生也容易理解接受。原子结构、分子结构、化学热力学及动力学、氧化还原、配位化学等无机化学基本理论知识很多在元素化学中将得到具体体现，并指导着元素化学的教学与研究，因此，元素化学放在最后讲解比较科学。化学反应基本原理、物质结构与元素化学三大模块除了相互存在衔接外，各模块内部各章节也存在很密切的关联，如化学反应原理部分中化学反应热力学、化学平衡知识、四大平衡反应是一脉相承的关系；物质结构部分里，原子结构、分子结构、晶体结构、配合物结构则是物质结构的逐渐深入；元素化学同区内各族之间有相似结构和相似性能但又存在变化规律。因此，注意前后章节内容的有机衔接将有助帮助学生理解掌握。

3.必修与选修内容的衔接。由于教学学时的压缩，无机化学教材涵盖的内容通常无法完全在课堂上给学生进行详细讲解，一般教材通常将教学内容分为必修和选修两部分，选修内容采用不同排版方式标注出来。延伸基础知识、难度较深的内容，如化学动力学中对化学反应机理的讲解，一般无机化学教材都设为选修内容。另外，为了扩宽学生视野，无机化学教材中也对该章节内容涉及的学科前沿知识进行补充介绍，如大连理工大学版无机化学分别在化学反应动力学和氧化还原章节补充介绍了化学动力学在考古中的应用、化学电源实例等知识，帮助学生了解理论知识的实际应用，提高学生学习兴趣和应用知识的能力。在为某些学科专门编写的、针对性较强的教材中，学科背景知识以及无机化学在该学科的应用等内容常设为选修。除了书本中明确建议的选修内容，教师也可根据学时、学生学习情况，灵活调节教学内容，将学生基础好、容易自学完成的内容设定为自学或选修内容，以节约出更多时间用于重点难点知识的讲解和实践教学。

4.理论教学与实验教学的衔接。化学是一门实验科学，让学生学习掌握基本化学实验技术，提高学生发现问题与解决问题的能力，培养学生科学严谨的工作态度和良好的实验习惯，是化学教学的一项重要任务。许多同学在中学没有条件进行化学实验教学，无机化学是他们接触的第一门化学实验课，第一门实验课的教学效果对提高学生实验课程学习兴趣、端正学习态度、养成良好实验习惯意义重大。实验教学是对理论教学的一种宏观展示，可以让学生更直观了解化学反应本质。我们需要注意的是，实验教学是建立在理论教学基础上的，因此在无机化学中必须注重理论教学与实验教学的衔接，实验教学需要将时间安排在相应理论教学之后，切不可将理论与实验教学完全独立开来。一些简单的验证性实验可以考虑以视频的方式在理论教学中直接演示给学生，节约部分实验教学时间以开设更多的实验内容。在实验教学内容设置中，需要考虑每个实验对学生实验技能的培养目的，应尽可能在不同实验中培养学生不同实验技能，让学生在有限的时间掌握更多实验技术，提高其实践动手能力。

三、无机化学教学实现衔接的教学方法

无机化学在较多层面存在教学内容的衔接，为了实现相关知识间的有效衔接，教师在授课过程中除了在教学内容的安排上要合理设置外，在教学过程中教师还需在不同环节采用不同教学方法，以达到理想的教学效果。

1.课前预习作业。无机化学教学内容多，课程任务重，每节课的信息量大，适当的课前预习有助于学生在课堂教学中集中注意力，跟随主讲老师的教学思路。老师可以为学生提供适当的预习作业帮助学生有重点的预习，预习作业最好能注重将学内容与中学知识、前面章节内容间的联系与差异，让学生觉得熟悉而新鲜，激发学生好奇心和探索热情，为课堂教学奠定良好基础。对课堂中可一带而过的教学内容，亦可在预习中引导学生自学，节约课堂时间。

2.课堂设问式教学。课堂教学是无机化学理论课最重要的环节，在课堂教学中教师更需要采用巧妙的教学方法，将各种内容有机衔接起来。在课堂中向学生提出相关问题，是调动学生思维、促使学生主动将相关知识衔接起来的好方法。例如，涉及到中学知识的，可以请学生回答中学学习内容是什么，老师再顺势介绍中学与大学知识的异同。再次出现的前面章节的内容，老师可以通过提问学生来帮助学生复习巩固，并找出前后知识的关联。

3.课后作业知识点的兼顾。课后作业也是将各种知识有效衔接的好办法，除了前后紧密相联的知识外，老师也可故意设计一些复合习题，在同一个题目中涉及前后章节知识以及多个知识点，训练学生综合分析问题的思维，教会学生解决综合问题的方法，提高其对综合知识的掌握与应用能力。如在氧化还原反应里可以将化学平衡常数、热力学函数、Hess定律、电动势、能斯特方程式等知识点关联在一起，根据具体情况可进一步计算求解酸碱平衡常数、溶解度、配合物稳定常数等物理量。

4.复习理清脉络结构。无机化学教学内容间存在不同的衔接方式，按不同章节或模块进行知识疏理，理清知识脉络结构，将有助于学生对无机化学知识整体内容有全面的了解。因此，在每章以及化学原理、物质结构、元素化学不同模块授课完毕，教师应和学生一起来疏理所学知识的脉络框架，将所学内容精简成若干标题，再让学生将标题里的内容丰满还原，巩固学习知识。能将书本中的知识浓缩为框架图、并再充实成“大楼”的学生应该是达到了本门课程的教学要求。

无机化学是大学化学最重要的课程之一，其学习效果不仅对无机化学知识的掌握程度是一种考量，更会对后续化学课程甚至整个大学期间学习方法、学习态度产生潜在重要影响，因此教师在教学过程中，充分利用无机化学承前启后的特点，结合课程特色，在教学内容设计、教学方法上注重知识的衔接与递进，不但可望得到理想的无机化学教学效果，对大一新生顺利完成中学到大学的蜕变，开启愉快轻松的大学学习生活也具有极其重要的意义。

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按照应用型人才培养目标，将基础化学中的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学课程涉及的实验内容作为一个整体统筹安排、内容合理衔接，避免了实验内容重复，减少了验证性实验项目，增加了综合性、设计性实验项目，开设了化学虚拟仿真实验，突出了实验的应用性教学。通过基础化学实验，使学生掌握了基本的实验技能，培养了学生动手操作和分析解决实际问题的能力。

关键词

化工专业；应用型人才培养；化学实验；化学虚拟仿真实验；实验改革

化学学科是化工类专业的主干学科，化学类课程是培养化工类专业应用型人才的基础核心课程，化学类实验教学是培养高水平应用型人才的重要环节。在化工类院(系)中，一般把化工类专业开设的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学课程称为基础化学(又称四大化学)课程，基础化学课程都是地位非常重要、实践性非常强的核心课程。长期以来，在化工类专业人才培养方案中，基础化学的理论课和实验课缺乏整体考虑，基础化学的理论课和实验课各自独立设置，缺乏有机联系，部分内容重复;每门课的理论课和实验课分工太明确，相互融合和贯通不好，实验内容零散［1］。基础化学实验教学在基础化学教学过程中占有很重要的地位［2］。要培养出高水平、高质量的应用型人才，在基础化学实验教学中不仅要注重学生动手能力的培养、注重分析问题与解决问题能力的培养，还应加强学生工程能力的培养以及对新型科学仪器、新技术的详细了解和掌握［3］。为了更好地发挥基础化学实验教学在化工类专业应用型人才培养方面的独特作用，我们对基础化学实验教学进行了大幅度改革，并开设出了化学虚拟仿真实验，这些改革明显地提高了基础化学实验教学水平和学生工程能力。

1基础化学实验改革的必要性

以前，原基础化学实验教学各成体系，存在着内容重复，例如天平的使用、酸度计的使用、分光光度计的使用等内容在无机化学和分析化学实验中均有，在实验学时压缩的情况下，必须避免低水平的重复;基础化学实验课中验证性实验项目较多，综合、设计性的实验很少，对应用性实验教学重视不够，学生训练的机会很少，这种传统的实验体系已不能满足应用型人才培养的需要;在制订新的实验教学大纲时，虽然将分析化学实验在原有的容量分析实验基础上增加了仪器分析，但总体上仪器分析学时较少，仅开出酸度计、分光光度计、气相色谱等3个实验项目，无法满足学生对现代仪器使用的需要，远远不能跟上科技进步和仪器发展的步伐。近年来，在全球范围内明显重视化工环保和可持续发展问题，特别是中国政府提出现代绿色化工、化工清洁生产、循环经济的新理念，化工领域要突出做好绿色环保、节能降耗、减排增效和可持续发展的工作［4］。基础化学实验中存在着危险性、污染性、高成本、不直观性等问题，使很多基础化学实验过程难于在实验教学中具体实施或者即使进行实验也很难看到现象的本质。同时，实验中涉及的大型仪器设备造价昂贵、运行成本高，在教学中难以广泛使用，而且绝大多数仪器核心工作部件封闭，在工作状态下不可以观察其工作过程。随着科学的迅猛发展和人才培养质量要求的不断提高，基础化学实验教学的内容愈来愈丰富，要在有限的实验教学学时下扩充实验教学内容，提高实验教学质量和效率，必须对传统的基础化学实验教学内容和方法进行改革。目前，先进的网络和信息技术已将化学领入了信息时代，随着现代教育技术的发展，采用模拟仿真技术，计算机图形图像技术等生成逼真的实验场境，在虚拟的情境中完成真实情况下难以甚至不能实现的实验已成为可能。化学虚拟仿真实验作为真实实验的重要补充可扩展，具有仿真性、沉浸感、安全等特点，与实物实验有机结合，可以使学生获得全面的训练，对培养学生动手能力、观察能力、独立思考能力和创新能力具有重要意义。

2基础化学实验改革的做法

根据现代化学实验教学需要，在反复论证利弊的基础上，成立了“基础化学实验教学中心”、“化学虚拟仿真实验教学中心”。首先，及时调整了部分实验仪器设备的管理和使用，合并了无机化学、分析化学、有机化学、物理化学的天平室，将原有的天平集中管理和使用。调整的结果完全能够满足基础化学实验的需要，且基础化学实验教学中心的天平室还可对其它学生实验开放，既避免了重复购置，又提高了天平的使用率。总之，显著地提高了基础化学实验室和仪器设备的利用率，为基础化学实验教学改革打下了良好的基础。其次，加强了基础化学实验主讲教师的力量，采取从事理论教学教师都要担任实验主讲教师，新到校的青年教师直接先到实验室专职做1年以上的实验主讲教师，充分发挥任课教师参加实验教学和实验教学改革的积极性。基础化学实验教学实行主讲教师制度，实验主讲教师负责实验课教学内容的改革与修订、实验教学过程的把关、实验教学考核的实施;对首次指导实验的新教师和首开新实验的教师，实行试讲试做工作制度。加强师资力量和提高实验教学水平为基础化学实验教学改革提供了有力的支撑。第三，将无机与分析化学、有机化学、物理化学课程涉及的实验内容作为一个整体统筹安排，对基础化学实验内容进行重组，使实验内容合理衔接，删除内容存在低水平重复的实验，突出基础化学实验的应用性，减少了验证性实验项目，增加了技能性、综合性、设计性实验项目。第四，按照应用型人才培养定位，化学虚拟仿真实验教学已基本构建了两大层次教学资源:第一层次———以强化双基教学为主导的基础化学虚拟仿真，该层次的虚拟仿真实验课程设置主要以无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等基本实验的实训，设置目的是让学生系统学习化工类专业的基础实验知识，掌握基础技能，强化基本操作能力训练。同时培养学生独立思考、团结协作的精神，加强分析问题和解决问题能力的培养，从而达到提高学生专业学习的兴趣。根据虚拟现实教学的特点，深化改革，加强课程建设，对实验基本操作类内容加强练习，保障学生动手能力的培养是实物实验的安全。本层次为学生开设虚拟仿真实验内容有:化学实验基本操作与实验室准入、无机化学虚拟仿真实验、分析化学虚拟仿真实验、有机化学虚拟仿真实验、物理化学虚拟仿真实验。第二层次———以强化应用能力为主导的大型分析仪器虚拟仿真，该层次的虚拟仿真实验课程设置主要以化学相关的仪器分析课程为主，包括电化学分析、色谱分析、光谱分析及其它大型仪器等实验项目的设置，设置目的是培养学生的查阅、动手、观察、记忆、思维、想象和表达等能力，促进学生的全面发展。具体到教学内容上则是重在使学生掌握常用大型分析仪器的结构原理、基本操作及应用等，掌握仪器分析中仪器维护、样品处理和处理数据的基本方法，了解仪器分析领域的最新发展动向及其趋势，巩固课堂所学理论知识，培养学生发现、分析、处理、解决问题的能力，加强学生素质教育，激发学生的创新精神，把学生培养成为适应化工行业发展要求的新型人才。

3基础化学实验课程体系的构建

构建了与理论教学相结合的实验教学体系及其实验教学内容，实现实验教学与理论教学紧密结合、实验教学内容与工程应用能力培养紧密结合。按照“强化基础、循序渐进、逐步提高、注重应用”的原则，构建注重全面素质、突出应用能力培养的实验教学课程体系，改革现有实验教学内容，减少重复内容，增加接续性实验;减少演示性实验、验证性，增加综合性、设计性实验，开发新技术实验内容，增加了化学仿真实验。将过去单独开设的无机化学实验、分析化学实验完全融合统一考虑。在实验教学中，实验课为60学时，与改革前两门实验课的学时总和相同，但在实验内容上进行了重新安排。在定量分析的实验方面，使学生能够熟练掌握像分析天平、酸度计、电导率仪等常规仪器的正确使用，精选了实验内容与阴、阳离子定性分析鉴定相结合的元素性质实验，目的是使学生在了解典型元素不同价态化合物的酸碱性和氧化还原性的同时，能利用其化学性质进行分离和鉴定。开设了多个综合性实验及1个初步的设计性实验，以培养学生分析和解决问题的能力。在实验教学方面，除无机化学实验、分析化学实验进行了大幅度改革外，有机化学、物理化学方面实验也进行了有效改革。物理化学实验新开出了燃煤质量测定1个综合性实验项目和乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定、二元液系相图及工作曲线的绘制2个设计性实验项目，着重培养学生的实践动手能力、知识应用能力。十分注意将基础化学的理论课和实验课统一考虑，有一些理论课内容与实验课内容联系紧密，放在实验课上讲，让学生边学理论边做实验，既丰富了实验内容，又缓解了理论课时间少内容多的矛盾。化学虚拟仿真实验教学结合应用型人才的培养定位，分别构建了基础化学在线虚拟仿真实验、大型分析仪器虚拟仿真实验。充分利用虚拟仿真的优势和特点集中解决各部分在实物实验中的瓶颈问题，仿真实验与实物实验相互搭配，形成虚实结合、动静结合、理论与实际相结合的有机整体。突出了虚拟仿真实验的灵活高效性、安全环保性，以及涵盖面广和成本低廉的特色。首先，在基础化学虚拟仿真实验阶段，利用虚拟仿真实验具有的可重复型的特点，学生在虚拟实验工程中，可以反复练习，不拘泥于实验时间、仪器设备和药品的限制，更好地强化了学生的基本操作，解决了学时与学习效果之间的矛盾;利用虚拟仿真实验的可视化特点，使学生在虚拟实验中观察到经典化学实验难以跟踪、肉眼甚至仪器无法观察的分子微观变化以及相互作用，更真实和形象的描述化学反应的过程、揭示化学的本质，丰富学生的想象力和领悟力，激发学生的创造力;利用虚拟仿真实验绿色环保、仿真度高、交互性强的特点，突破传统实物实验的限制，达到实验过程绿色化、实验手段现代化和实验结论科学化的效果，让学生在安全、低毒、环保的实验环境中获取知识。其次，在化学实验仪器工作过程中仿真及虚拟操作训练，突破封闭化仪器设备内部结构及运行机制的不可视化，有利于学生对仪器设备的掌握和深刻理解。因为大型科学仪器设备价格和运行成本昂贵。同时，大多数仪器核心工作部件封闭，特别是在工作状态下不可同时观察其内部工作过程。这些特点严重制约学生对仪器工作原理、运行机制的理解和掌握。而即时学生实际能够上机操作，时间也非常有限。化学虚拟实验利用计算机仿真，以仪器原理的逻辑顺序为依据，以可视化的反应仪器工作过程，增强学生对仪器原理和工作过程的理解，提高了大型仪器的操作能力和仪器利用率。虚拟仿真实验的引入，大大提高了实验的效率，解决了设备不足的矛盾，降低了成本，增强了学生的积极性和创造型，达到事半功倍的效果。

4基础化学实验改革的效果

基础化学实验的教学改革，经过实践、完善、提高，广大师生对实验教学改革持赞同和支持的态度。教师一致认为，基础化学实验课开设技能性、综合性以及设计性实验，有利于调动学生主动学习的积极性，有利于锻炼动手能力，有利于应用型人才培养。根据现在社会对毕业生的要求和国家教育部开展的应用型人才培养要求，必须要开出综合性实验、设计性实验，这样才有利于学生素质和知识应用能力、工程实践能力的培养。学生对基础化学实验改革参与的积极性普遍较高，在对学生毕业前的调查中，学生认为收获较大。化学虚拟仿真实验是实物实验的补充，仿真实验与实物实验相互搭配，形成虚实结合、动静结合、理论与实际相结合的有机整体。突出了虚拟仿真实验的灵活高效性、安全环保性，以及涵盖面广和成本低廉的特色，以虚拟实验作为一种新型知识载体和实物实验的补充和延伸，通过强化虚拟实验与实物实验协同培养化工类人才，利用课内外一体化的实验教学模式，探索了虚实结合的化学实验新途径。近年，在化学工业出版社出版了无机与分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验3部特色实验教材，已应用于化学实验教学中，学生、教师反映良好，并被评为学校优秀教材。

5结语

基础化学实验教学是高等学校化工类专业实现应用型人才培养目标的重要环节，它对提高学生的综合素质，培养学生的创新意识与创新能力，培养学生的知识应用能力和实际工程能力，有着非常重要的作用。加强实验教学中基本技能和综合实验的训练，对实验内容、实验的方法等方面实行全方位的优化。增加综合性实验数量，并不断将最新的科技成果引用到实验教学中，提高实验教学水平。开放实验室，加强学生的独立思考能力、动手能力和科学研究方法的培养和训练，以适应面向现代企业发展的要求，培养出高水平的应用型人才。加强基础化学实验项目绿色化建设，从实验药品与溶剂的选用、原子经济反应、产品与工艺的安全性等方面考虑，对已开出的实验项目进行全面改造，真正达到绿色化要求，增加绿色实验项目，增强学生的环保意识。按照现代实验教学理念以及当代先进科技水平，建设高度仿真、极具代表性的化学虚拟仿真实验，丰富实验教学资源，降低实验教学成本，提高实验教学水平，更好的完成工科学生的工程实践能力、创新能力的培养。实现“虚实结合，相互补充，能实不虚，以虚补实”，对代表性的过程，要尽量建立“实物”，通过实训阶段，实现“虚实结合”，强化学习效果。对于复杂过程，以虚补实，实现“虚实互补”。

作者：沈国良 张梨黎 朱海峰 赵文凯 侯玲 薛斌 张静 单位：沈阳工业大学石油化工学院

参考文献

［1］范望喜，秦中立．整改实验教学提高教学质量［J］．武汉生物工程学院学报，2006，2(1):60～62．

［2］高世萍，翟滨，于长顺等．无机及分析化学实验改革的研究与思考［J］．实验室科学，2006，(3):42～43．

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CDIO工程教育模式作为国际工程教育改革的最新成果，迅速在各大高校开展起来[1]。CDIO分别代表Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实现）和Operate（操作）四个能力层面，其核心内容是从产品研发到运行的整个过程中，学生在学习中是以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行学习，以项目化的培养方式使学生的工程基础知识、个人能力、团队精神和工程开发等能力得以提升[2]。在教育部高教司理工处的指导和支持下，2005年汕头大学工学院率先实施了CDIO工程教育改革，同时带动了国内几十所本科试点高校和许多非试点院校一同实施，对人才培养的各个方面与相应的管理机制都进行了重新构建，并且在明确专业培养目标、制定专业培养标准、构建一体化课程计划、实施探究式教与学方法、建立保障与持续改进体系等方面进行了大胆的实践和创新，取得了一系列非常显著的效果，为专业的改革和建设提供了宝贵经验[3-4]。因此，借鉴本科教学中开展CDIO取得的成功经验，在高职基础无机化学的教育中引入基于项目的CDIO理念，将会使高职教育中存在的瓶颈问题有望得以更好的解决。

2高职CDIO基础无机化学课程的特点

2.1与专业内容密切结合，应用性强

基础无机化学课程作为化工类专业的一门专业基础课，与后继专业课程知识的学习密切相关，目前我校整合后的基础无机化学的内容在讲授基础理论的同时更为注重结合后续专业课程的实际需要，设计了相应的项目化教学内容，形成“项目载体、任务驱动、学生主体、素质渗透、工学结合”的教学模式。

2.2教学模块易于项目化，实践性强

实践教学在基础无机化学的教学中具有举足轻重的作用。整合后基础无机化学的每一个教学模块都配备有一定数量的项目化实训设计，即根据化工类专业学习的要求进行课程内容的重组，打乱原有的教学体系，以具体制备某种产品或分析检验某类性质为项目载体，设计导学案例，将基础知识、实践操作技能糅合在一起，学生课前通过多种渠道了解相关的知识和技能，为后续专业课需要的化学知识和基本技能的作储备，真正实现授人以渔。学生在实践学习，过程中既可以培养学生的实践能力又可以开发学生的创新精神，与高职人才培养目标的根本要求高度符合。

3基于项目化的CDIO理念在基础化学教学中的实施

3.1以需求为导向的培养方案的制定

我国现阶段高职教育的目标是培养直接能面向产业需求的基础技能型人才。而CDIO培养模式作为一种方法论，其初衷就是培养具有一定的理论知识并能初步解决工程实践问题的职业工程师[5]。因而在基础无机化学培养方案的设计上，针对相关产业对所需求毕业生素质和能力的要求，充分听取用人单位和已毕业校友的建议，并对市场进行考察，从实际出发，不仅考虑学生对后续专业技术知识的储备，同时还考虑社会对毕业生团结协作、职业精神等方面的需求。逐步完善以适应社会发展为需求、以就业岗位为导向的培养方案，使学生在校园内即对自己的职业素养的提高和职业生涯的规划有着明确的目标和方向。

3.2基础化学课程教学体系的设计

3.2.1理论教学

根据化工类专业的培养目标及岗位职业能力的要求，按学生的认知规律，突破传统四大基础化学教学体系框架的限制，以无机化学为基础主线，将物理化学的基础理论和分析化学的定量分析方法渗透到相关教学中，将理论教学划分为分散体系、化学反应的基本原理、定量分析初步、物质结构基础、元素化学等五大模块，组成“宏观微观宏观+微观”的全新内容体系。

3.2.2实践教学

CDIO理念强调的是产品项目周期的重要性，围绕产品的设计、开发、使用、升级等不同阶段，将不同课程串联起来进行课程体系的设计，从而对学生产生理论应用于实践直接感受[6]。因此，在设计基础化学实践的教学内容时，借鉴CDIO的思路，将具体课程以项目的形式体现。基础无机化学以企业相关实践内容为依托，基于工作过程，将实践教学按“认知(感官)———技能(基础)———综合(提高)———设计(创新)”分层次进行，循序渐进，形成“引领项目、主导项目、提升项目”三个模块，由单元技能训练综合技能训练，由基本技能训练综合性和应用性技能训练设计性技能训练，最后通过设计综合基本技能操作进行实操考核，对学生综合实验能力进行全面的考核和评价。

3.3基于项目化的CDIO理念教学方法的实施

融合CDIO教学理念的进行项目化教学，项目进行精心的筹划、设计，要求学生参与其中，与老师和同学一起发现问题，找到解决问题的方案，这一方面便于发展学生创造性思维，使其更清晰地了解实践中的具体工作流程，另一方面也促进教师提高脱离书本结合实际解决学生各种各样的问题的能力[6]。在具体实践项目的选取上，尽量来自于真正的工程项目或企业生产工艺这类项目的选取还能同时让教师和学生了解企业最新的项目需求和技术要求，并从中体验诸如管理、市场、人际关系等现实问题，提升自身能力。在具体CDIO教学方法的实施中，主要采用“研究课题的确定研究计划的制定实验方案的设计数据和现象的实验及记录数据的处理和分析研究报告的撰写”模式。综合考虑学生已具备的理论知识和实践技能，将全班学生按能力互补方案分成若干个实践小组，以实践小组为单位，从确立研究课题、实践操作到完成报告都合作进行，最后对实践进行小结，由小组中的每位成员分别陈述项目实施的收获，并必须回答两道关于该项目相关的思考题。通过此类项目的实践，能够极大地调动学生学习的积极性以及主动思考问题解决问题的能力，同时通过合作，加强学生的集体观念和团队意识，也在一定程度上体现了学生的自我价值。而这种模式也很大程度上推动了教师主动提高自身的教学水平和业务能力，实现共同进步。

3.4以项目评估为核心的过程化考核体系的建立

基于项目化的CDIO理念的教学实施中，不再简单地通过专业考试来评定学生的效果，而是注重在整个实践过程中考量学生对课程综合应用的掌握，考核方式具有一定的开放性，考核内容涉及到文献查阅、方案设计、实践操作、数据处理、合作精神等方面，结论可以不唯一，这样过程化的操作能得到学生更全面、更综合的考核评价结果。

4结语

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关键词：无机化学 教学探讨

《无机化学》是化学专业、应用化学专业、化工工艺专业等化学类专业的第一门专业基础课。学习本课程具有重要的承上启下作用，它是培养专业人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也是后继化学课程的基础。通过本课程的教学，使学生掌握物质结构的基础理论、化学反应的基本原理、元素化学的基本知识，培养学生具有分析和解决一般无机化学问题的能力。

针对我校中职学生基础差的特点，为了让学生能掌握知识点，并能灵活运用，我对《无机化学》的重点章节—— 《化学反应速率和化学平衡》内容做了以下几个方面的教学探讨。

一、教学目标

教学目标就是预期教学结束时所应达成的学习结果或终点行为。教学目标既是教学活动的出发点，又是教学活动的归宿，是教学过程一个不可缺少的组成部分。我在设定这章教学目标时围绕了两个重点展开。第一：影响化学反应速率的因素，第二：影响化学平衡的因素。在教学中，我简化运算，强调运用，向学生讲明熟记、理解、运用内容。使学生学习起来更有目的性，做到心中有数。具体做法和要求是：

1.能写出化学反应速率表达式V=C/T，单位，运用公式进行简单计算。

2.熟记影响化学反应速率的因素，并能判断化学反应速率的变化。

3.根据平衡示意图建立化学平衡的概念。

4.熟记化学平衡的特点，并能利用化学平衡常数进行简单的计算。

5.熟记温度、浓度和压强对化学平衡的影响。

6.理解影响化学平衡的因素，能判断化学平衡的移动方向。

7.理解化学反应速率和化学平衡在生产中的应用。

二、 教学要求

在教学实践中，我直接采用演示实验探究温度、浓度对化学反应速率的影响，省略了理论推导。采用这种方法，现象更直观，能让学生加深印象，深刻记住结论，并能培养学生利用实验探究、分析、解决问题的能力。在教学要求方面，我做了以下工作：

1.教师通过演示实验探究温度、浓度对化学反应速率的影响，培养学生利用实验探究、分析、解决问题的能力。

2.教师通过运用勒夏特列原理对化学平衡的移动情况的分析和判断，培养学生的思维能力。

3.实验过程中，教师要强调药品的使用安全，讲明实验原理、目的。

4.教师在考试过程中要注意考中教，引导学生考中学。

3.考核

关于考核，我做了如下尝试：

考核分两部分进行：第一：技能考试；第二：理论考试，参加了技能考试方可参加理论考试。所谓技能考试就是自己设计实验，操作实验，并对实验现象用理论知识解释。以下有五个问题需要学生需要抽取三个内容设计实验：

1.浓度对反应速率的影响。

2.温度对反应速率的影响。

3.催化剂对反应速率的影响。

4.浓度对化学平衡的影响。

5.温度对化学平衡的影响。

技能考试的优点：理论联系实际，培养学生动手能力。学生由被动、机械的操作变为主动、探究的实验，活跃了学生思维，开发了学生潜能，使学生成为了实验教学的主体，在实验中去发现、去感受、去探究，学生的潜力在实验的过程中得以挖掘。学生亲自做实验印象更深刻，这时学生变成操作者、实验者，思考问题变成主动。技能考试的缺点：知识面不能覆盖全章。这就有了理论考试，理论考试很全面，理论考试起到查漏补缺的作用。

《化学反应速率和化学平衡》是《无机化学》的主要内容，通过对这个部分教学的探讨，是我对《无机化学》教学进行了一次尝试，对于培养学生学会学习，学会思考，学会研究方面起到了一定作用。我深切感到：教学改革需要大家不断地努力、探索和实践。

参考文献：

[1] 胡育，张元勤等，无机化学教学改革初探 乐山师范学院学报，2011年5月

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一、 知识可视化的概念与必要性

1.知识可视化的概念

可视化的原意是“可看得见的、清楚的呈现”，它作为专业术语始见于1987年的“科学计算可视化”。而知识可视化，则指的是所有可以用来建构和传达复杂知识的图解手段。它不仅要传达事实与概念信息，其更重要的目的在于表达见解、经验、态度、价值观、期望、观点、意见和预测等，并以这种方式帮助他人正确地重构、记忆和应用这些知识。

数据是信息的载体，信息是数据的内涵，知识则是由信息加工和提炼而成的结晶。知识可视化把最有价值的知识通过数据挖掘、信息处理、知识计量、图形绘制显示出来，使个人和组织的认知产生更大的效用。简单而言，知识可视化就是知识的概念化加可视化。

2.知识可视化的必要性

那么，为什么在知识时代需要对知识进行可视化的处理呢？首先，其主观原因在于，人类获得信息的特点是视觉信息占人们所能获得信息总量的绝大多数。因此，可视化技术将抽象的事物或过程变成有利于被接受和认知的图形图像，将为知识的理解和传播做出重要贡献。在这种情况下，人们不应满足于最低层次视网膜的观看，而要达到高层次的对视觉信息的理解。因此如何发展知觉能力，进行视觉认知的学习，也就成了人们学习生活中的重要方面。而在高职无机化学教学中，教师不仅要在教授的知识可视化方面进行努力，也需要提高学生图像认知的水平。

另一方面，当今多媒体技术与网络的普及，为教学中进行知识可视化的变革提供了客观条件。例如，在讲解无机化学实验时，教师不再需要通过真实的实验操作来教授，而可以借助一些化学实验软件，让学生系统了解整个实验过程中物质的变化，并能多次、重复地进行演示，随时停下来进行重点环节的讲解，从而加深学生对于实验的理解，为学生以后进行实验操作打下扎实的理论基础。这样，实验步骤不再是普通的文字，而是可视化的动画与图像，从色彩、声音、动作等多方面进行刺激，有助于学生的记忆与理解。

二、化学教学中的知识可视化工具分析

知识可视化工具有多种，在教育领域中常用的则有以下几种：概念图，它是知识地图的前身；思维导图，是英国人Tony Buzan 所创的一种笔记方法，尤其适合对发散性思维的表达；认知地图，又称因果图，主要用于帮助人们规划和决策；语义网络，以概念和有意义的、不受限制的连接词为基础，形成基本的实例或命题，可以包含成百上千的相互关联的概念；思维地图，用以帮助阅读理解、写作过程问题解决、思维技巧提高。

那么在化学教学中，这些工具有哪些具体的使用方式呢？以语义网络为例，这一知识可视化工具的使用有两方面的内涵。一方面，一个知识点与其他知识点存在着联系。如当我们接触到氯气这一知识点时，会联想到氯化钠、氯化氢、盐酸和次氯酸，会联想到漂白粉、氯碱工业，还可以想到氯仿、四氯化碳，甚至联想到化学武器、化学与生活；另一方面，两个知识点的联系方式也不是唯一的，如氯气和氯化氢之间，仅从化学反应的角度考虑，氯气就可以与很多物质反应生成氯化氢，同时氯化氢也能和很多物质反应生成氯气。不断学习能使知识网络充实和优化，而知识的联系是不固定的，由于新的知识充实网络间的联系，会有新的知识间的联系取代旧联系。再如，概念图的使用，有利于学生把握无机化学学科中不同概念之间的上下位关系。这不仅有利于学生熟练掌握学科概念，也能够使学生在巩固知识基础的前提下进行概念之间的区分与联想。这样，知识就不再是分散的“点”，而能组织成一张具有有效联系的“网”。

上面列举的其他知识可视化工具，同样能在不同程度和层面上发挥类似的作用。总而言之，知识可视化工具的使用，基本是以图像和组织的方式对学科知识起到多角度联系的作用。

三、知识可视化的教学价值

教学，是以学生原有的认知结构为基础，以课程内容为载体，学生在教师的引导下，师生双方围绕教学目标而进行“教”和“学”的共同活动过程。而有效教学，则是教学效果与教学效率的综合体现。一方面，教师根据教学目标对教学资源进行调控，选择出有利于提高教学效果的课程资源、教学内容及环境媒体，设计出合理的教学过程，预设出更多课程内容，引起学生的主动反应，教授更多的课程内容；另一方面，教师通过对学生心理因素的积极了解，运用恰当的教学方法和适宜的教学策略，引导教学向目标迈进，使教学以最少的投入收获最大的产出。