摘要：在新工科背景下，化工專業(yè)的無機化學教學改革對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著關鍵作用。傳統(tǒng)的教學模式側重于知識傳遞，在激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力方面存在不足。隨著化工行業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)對復合型創(chuàng)新人才的需求日益迫切，這對高等教育提出了新的挑戰(zhàn)和要求。而改革教學內(nèi)容和方法，不但能夠提高學生的創(chuàng)新能力，還滿足了社會及用人單位對人才的要求?；诖?，首先分析了無機化學教學的主要特點，然后探討了無機化學教學改革的主要方向，最后重點討論了無機化學教學改革的具體措施。旨在進一步提升學生對無機化學知識的理解和應用能力，促進其創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的發(fā)展。

關鍵詞：無機化學;創(chuàng)新能力;教學改革;學生

隨著新工科背景下教育理念的革新，化工專業(yè)無機化學教學的改革顯得尤為迫切。傳統(tǒng)的無機化學教學模式側重于理論知識的灌輸，學生在學習過程中容易出現(xiàn)理解淺顯、實踐能力不足的問題，這不僅限制了學生的創(chuàng)新思維發(fā)展，也難以滿足現(xiàn)代化工行業(yè)對創(chuàng)新型人才的需求［1］?；ば袠I(yè)進步快速且面臨日益復雜的實際問題，要求高校培養(yǎng)出具備綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的專業(yè)人才。因此，對無機化學教學進行系統(tǒng)性改革，探索新的教學方法和模式，已成為提升學生創(chuàng)新能力的關鍵路徑。而且，通過進行無機化學教學改革的研究、探析其改革路徑與方法，能夠為高校化工專業(yè)人才培養(yǎng)模式提供新思路，促進教育質(zhì)量的提升。

1無機化學的學科特點

1.1綜合性和交叉性

無機化學作為一門基礎化學學科，其綜合性和交叉性特點在新工科背景下尤為突出，特別是在化工專業(yè)中發(fā)揮著重要作用。無機化學的研究對象廣泛，包括元素及其化合物的性質(zhì)、結構和反應機制，這使得無機化學與材料科學、環(huán)境科學、生物化學、物理化學等多個學科緊密相關［2］。例如，在材料科學中，無機化學知識對于理解和開發(fā)新型材料如催化劑、半導體、納米材料等至關重要。此外，無機化學的交叉性體現(xiàn)在與其他學科的相互滲透和融合上。例如，化工專業(yè)學生需要掌握無機化學中配位化學的基本概念，應用于工業(yè)催化劑的設計與合成等。

1.2強調(diào)實驗探究

在新工科背景下，無機化學的學科特點之一是強調(diào)實驗探究，這對于化工專業(yè)學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有重要意義。無機化學通過實驗研究物質(zhì)的結構、性質(zhì)和反應規(guī)律，這種實踐性特點要求學生在實驗中親自動手，觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，分析結果，并通過實驗現(xiàn)象理解和驗證理論知識。而且在無機化學的實驗探究中，學生需要進行各種復雜的實驗操作，如合成新型無機化合物、測定其物理和化學性質(zhì)、分析反應產(chǎn)物等。這些實驗不僅涉及基本的化學實驗技術，還需學生掌握如光譜分析、晶體結構解析、電化學測量等先進的實驗方法。此外，無機化學實驗探究注重培養(yǎng)學生的獨立思考能力和團隊合作精神。許多實驗課題具備探索性和開放性，要求學生設計實驗方案、解決實驗過程中遇到的問題，并科學地解釋實驗結果。

1.3知識容量大

在新工科背景下，無機化學的學科特點之一是知識容量大，這對化工專業(yè)學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有重要影響。無機化學涵蓋周期表中所有元素及其化合物的化學性質(zhì)、結構特征、反應機制等內(nèi)容，知識范圍非常廣泛。學生不僅需要掌握基本元素和化合物的性質(zhì)，還需深入了解復雜的配位化學、固體化學、金屬有機化學等多個分支領域。這種龐大的知識體系要求學生具備強大的記憶能力和系統(tǒng)的知識整合能力。此外，無機化學涉及大量的化學反應和機制，需要學生通過反復學習和實踐才能掌握。無機化學反應類型豐富，包括酸堿反應、氧化還原反應、配位反應等，每種反應類型都有其獨特的反應機理和規(guī)律。例如，理解復雜的氧化還原反應機理和掌握不同配位化合物的合成方法，都是對學生知識容量和應用能力的挑戰(zhàn)。這不僅要求學生具備扎實的基礎知識，還需要他們能夠?qū)⒗碚撝R靈活地應用于實際問題。

2無機化學教學改革的主要方向

2.1強化實驗教學與實踐應用

在新工科背景下，強化實驗教學與實踐應用是無機化學教學改革的核心方向，對化工專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有深遠影響。無機化學作為一門以實驗為基礎的科學，其教學強調(diào)通過實際操作來理解和掌握化學原理與現(xiàn)象。通過實驗教學，學生能夠?qū)⒄n堂上的理論知識轉(zhuǎn)化為實踐技能，增強對化學反應、物質(zhì)結構及其性質(zhì)的直觀理解。此外，實驗教學還能培養(yǎng)學生的觀察力、動手能力和解決問題的能力，這些都是創(chuàng)新能力的重要組成部分［3］。實踐應用不僅限于實驗室，還包括模擬工業(yè)生產(chǎn)過程、參與實際工程項目等，這使學生在真實環(huán)境中鍛煉和應用所學知識，進行理論與實踐的結合。同時，通過實驗與實踐，學生能夠自主發(fā)現(xiàn)問題、提出假設并進行驗證，從而培養(yǎng)科學探究精神和創(chuàng)新思維能力。在化工專業(yè)中，實驗教學與實踐應用尤為重要。學生通過具體的化學反應實驗、工藝流程模擬等實踐活動，能夠深刻理解化工過程的原理和技術要求，為將來在實際工作中進行技術創(chuàng)新和解決問題打下堅實基礎。

2.2推動跨學科融合與綜合教育

無機化學與材料科學、環(huán)境科學、生物化學等多學科緊密相關，其研究對象和方法具有顯著的交叉性和綜合性。通過跨學科融合，無機化學教學能夠幫助學生建立更全面的知識體系，培養(yǎng)其綜合運用多學科知識解決復雜問題的能力。例如，化工專業(yè)的學生在學習無機化學時，可以結合材料科學中的新型材料研發(fā)，環(huán)境科學中的污染控制技術，以及生物化學中的生物催化過程，從而拓展其知識廣度和應用深度。這種綜合教育模式不僅提高了學生的理論素養(yǎng)，還增強了他們的實際應用能力，促進了創(chuàng)新思維的發(fā)展。此外，跨學科融合的教學模式鼓勵學生在不同學科的交叉點上發(fā)現(xiàn)新的研究課題和創(chuàng)新點，培養(yǎng)學生的跨界思維和創(chuàng)新意識。在具體的教學過程中，綜合性的課程設計、跨學科項目研究和多學科團隊合作，可以使學生在多元視角下思考問題，提升其創(chuàng)新能力和實踐水平。

2.3引入現(xiàn)代教學技術與方法

現(xiàn)代教學技術，如虛擬實驗室、在線學習平臺和多媒體教學資源，為無機化學的教學提供了豐富的工具和手段。這些技術的應用不僅拓寬了教學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，還增強了教學的互動性和靈活性，使學生能夠更加直觀地理解復雜的化學概念和反應過程。而現(xiàn)代教學方法，如翻轉(zhuǎn)課堂和混合式教學，強調(diào)學生的主動學習和團隊合作。通過課堂討論、項目研究和實際應用，促進學生在知識獲取和問題解決中的創(chuàng)新能力［4］。從整體上來說，引入現(xiàn)代教學技術與方法，不僅提升了無機化學的教學效果和學生的學習體驗，更為化工專業(yè)學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了有力支持，助力學生在未來的科研和工程實踐中取得創(chuàng)新突破。

3無機化學教學改革的具體措施與路徑

3.1增強實驗教學的靈活性和多樣性

在新工科背景下，增強實驗教學的靈活性和多樣性是無機化學教學改革的關鍵策略，對化工專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有深遠影響。傳統(tǒng)的實驗教學通常以預設的實驗步驟為主，學生的探索和創(chuàng)新空間受到限制。為了改變這一現(xiàn)狀，可引入開放性實驗項目，讓學生自主選擇研究課題并設計實驗方案。例如，化工專業(yè)課程中可以設置關于新型催化劑合成與性能評價的開放性實驗項目。學生們首先進行文獻調(diào)研，選擇一種具有潛在應用價值的催化劑，并設計出合理的合成路線和性能測試方法。實驗過程中，學生需要根據(jù)實際情況調(diào)整實驗條件，解決出現(xiàn)的問題，并通過多種分析手段對催化劑的結構和性能進行全面表征。這樣不僅培養(yǎng)了學生的動手能力和實驗技能，還激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維和科學探究精神。此外，結合虛擬實驗室和先進模擬軟件，可以讓學生在虛擬環(huán)境中進行復雜實驗操作，提高實驗效率和安全性。例如，通過模擬軟件，學生可以預先設計并優(yōu)化實驗方案，預測可能的實驗結果，從而在實際操作中更加有的放矢。

3.2推動跨學科項目和合作研究

在新工科背景下，推動跨學科項目和合作研究是無機化學教學改革的重要策略，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要思路。通過跨學科項目，學生可以將無機化學知識與其他學科知識相結合，培養(yǎng)綜合分析和解決復雜問題的能力。例如，化工專業(yè)課程中，設立了一個關于“環(huán)境污染物催化降解”的跨學科研究項目。該項目聯(lián)合了無機化學、環(huán)境科學和材料科學的專家和學生，共同探討新型催化劑在污染物降解中的應用?；I(yè)的學生負責催化劑的合成與表征，環(huán)境科學的學生進行污染物的檢測和降解效率評估，材料科學的學生則研究催化劑的微觀結構與性能關系。通過這種跨學科合作，學生們不僅能夠?qū)W到其他學科的知識和方法，還能在實際項目中鍛煉團隊協(xié)作和創(chuàng)新能力。

3.3強化與工業(yè)實踐的緊密結合

在新工科背景下，強化無機化學教學與工業(yè)實踐的緊密結合，是培養(yǎng)化工專業(yè)學生創(chuàng)新能力的重要策略。這一策略通過將課堂理論與實際工業(yè)應用結合，使學生能夠更好地理解和應用所學知識。例如，在化工專業(yè)課程中，學校與一家知名化工企業(yè)合作，開展一項關于新型催化劑在工業(yè)廢氣處理中的應用研究項目。學生在企業(yè)專家的指導下，參與到實際生產(chǎn)流程中，觀察并學習催化劑的工業(yè)合成與應用過程。具體案例中，學生在企業(yè)的實驗室和生產(chǎn)線上，通過實地操作，了解催化劑在高溫高壓條件下的性能表現(xiàn)，并根據(jù)生產(chǎn)需求優(yōu)化了催化劑配方，提高了其催化效率和穩(wěn)定性。通過這種實踐，學生不僅掌握了無機化學的核心知識，還獲得了寶貴的實際操作經(jīng)驗并鍛煉了問題解決能力。學生在項目中提出的創(chuàng)新改進方案，不僅在企業(yè)生產(chǎn)中得到了應用，還被作為優(yōu)秀案例在課堂上進行分享和討論。這種教學模式不僅強化了學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，還培養(yǎng)了學生與行業(yè)需求接軌的能力，顯著提升了學生在未來職業(yè)中的競爭力。

4結語

無機化學教學改革通過強化實驗教學、推動跨學科項目、引入現(xiàn)代教學技術與互動模式，以及與工業(yè)實踐緊密結合，全面提升了化工專業(yè)學生的創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)。教學改革策略的研究不僅促進了學生將理論與實踐相結合，還為培養(yǎng)未來的新工科人才奠定了堅實基礎。未來，還需持續(xù)優(yōu)化無機化學教學改革，進一步加強與先進科技和行業(yè)需求的對接，為化工專業(yè)學生提供更多創(chuàng)新實踐機會和成長空間。

參考文獻：

［1］梁永鋒，楊楠楠，李振亮，等.知識、能力、素養(yǎng)有機融合的“無機化學”教學改革實踐——以自治區(qū)一流課程“無機化學”建設為例［J］.安徽化工，2022，48（6）：149153.

［2］石峰，丁琳.新工科背景下的無機化學教學改革探索［J］.廣東化工，2021，48（7）：198199.

［3］劉海燕，代小平，張瑛，等.壓縮學時背景下無機化學教學改革［J］.大學化學，2021，36（7）：3945.

［4］劉學文，唐裕才，胡霞，等.新課程背景下師范專業(yè)無機化學教學改革探討［J］.廣州化工，2019，47（10）：160161，192.

［5］臧雙全，王建設，韋永麗，等.大學無機化學教學改革的探索與實踐［J］.大學化學，2019，27（5）：3335.

基金項目：山西省高等學校教學改革創(chuàng)新立項項目（J20221585）;山西科技學院2024年度一流本科課程（Ylkc2024009）

作者簡介：李嬌，女，山西萬榮人，講師，碩士，研究方向：大學化學教學改革及光電催化材料。