无机化学原理范文
无机化学原理范文第1篇
关键词:无机化学;环境工程;教学改革;教学实践
无机化学是研究无机物质组成、结构、性质和变化规律的科学，其研究对象包括了除有机化合物以外的所有元素及其化合物，是化学学科中发展最早的一个分支学科，因此各个方向的理工科专业领域均将无机化学作为基础课程之一列入教学计划和培养方案中［1］。随着行业战略方针的调整和学科发展的推进，无机化学教学也在面临不断的改革与新发展，尤其是现代物理方法和各种波谱技术在无机物结构研究中的广泛应用，使无机化学的研究范围打破了原有的界限，其研究内容和研究领域无论在深度还是在广度上都发生了前所未有的变化。面向本科生一年级的无机化学是我校化学工程、矿物加工工程和环境工程专业的必修课和基础课，也是学生从高中进入大学阶段深入拓展化学知识的首要系列课程之一，对于环境工程专业来说，大气、水、土壤等环境介质中物质的特性、存在状态及其变化规律等等，均离不开无机化学的核心知识体系。与此同时，我国高等院校的无机化学教学也在不断地发展与更新中，既要配合与时俱进的科技发展，又要满足现代大学生对于创新能力培养的需求与任务，因此，这就对我们现在大学课堂的无机化学教学内容、教学方法等提出了更加明确更加高标准的要求。当然，鉴于现代大学生的特点与需求，在教学实践中自然而然地出现一些新问题，比如，学生获取信息、收获知识及交流沟通的方式等都发生了翻天覆地的变化，不再单纯地依靠教师的讲解和课堂上手抄笔记，相反地，甚至很少有学生上课记笔记，这必然影响到现在大学生听课的认真与投入程度［2］;再比如越来越多的学生因家庭条件的允许其目标是出国，这些学生则把更多的精力用于外语的学习，以及还有一部分学生急功近利的思想意识，总是想依赖于教师的课件及希望教师所划出的考试重点，只求考试通过，而对于真正知识的渴求与自身知识水平的提高并不是特别地强烈，甚至对于课堂讲授的基本原理不去理解透彻甚至不理解，等等这些系列问题值得深入研究探索与研究，并找出改革方法与措施并进行实践。本文结合环境工程专业特点及对无机化学知识体系的要求，从教学目标、教学方法和教学内容等方面对无机化学教学进行了初步的改革、探索与实践，建立了一套适合于工科特别是环境工程专业的无机化学教学模式，增强了学生对无机化学的学习兴趣。
1对教学目标的定位与强化
大学古今中外的教育历史中承担着链接校园与社会的职能，而随着现代社会突飞猛进的发展和异常激烈的竞争，社会对人才的需求越来越趋向于国际化、综合型、创新型人才［3］，其中学生的创新能力培养与训练已经作为基础课程教学中最为突出的教学目标呈现出来。在大学教书育人“宽口径、厚基础、重能力、求创新”的大背景下，特别是结合我校建设研究型大学目标的确立，我们在无机化学的教学中将如何引导学生课本知识与实践相结合、如何从基础知识中寻求突破与科技创新相结合作为教学目标的重中之重。为此，我们在制定教学计划和制作教案的过程中，特别强调理论教学内容与环境工程学科的相关联课题或现象，以与学生切身紧密相关的生活问题或生产实际作为课堂教学的切入点和学生的兴趣点，即将基础知识、理论与原理，在教师的讲解下与生产或生活实际相结合，才能引起学生的兴趣，激发学生的好奇心与求知欲，并为学生创新能力培养提供素材与源泉，这是研究型大学发展的必然趋势和要求，也是为培养多层次人才所必备的教书育人模式。如此，将环境工程专业无机化学的教学目标定位明确，学生能够很清楚地理解和正确把握学习此课程的目的和意义所在，同时强化了无机化学在环境领域方面的教学目标，以本课程的第一部分“化学反应原理”篇为例，每一章节的教学内容均与环境工程学科中的某一方面或某个应用相联系，并设立了明确的教学目标，如表1所示。因此，在现有的高等教育体制与教学模式下，学生的创新能力是在学习基础知识的基础上，通过教师在教学过程中进行理论结合实践的引导与启发而培养起来的。
2对教学内容的精选与扩展
无机化学是我校环境工程专业本科生的一门重要基础课，虽然几十年来其教学内容框架基本没变，但由于学科间的相互渗透形成了许多跨学科的新研究领域，因此无机化学学科的面貌也发生了很大的改观，出现了许多新概念、新理论、新反应、新方法和新型结构的化合物，同理要求我们的无机化学教学也要与时俱进，推陈出新［4］。目前，我校环境工程专业无机化学课程采用的是大连理工大学无机化学教研室主编、高等教育出版社的《无机化学》作为本科生教材，并且将前十一章即从第一章“气体”到第十一章"配合物结构"作为第一期无机部分的教学内容。为满足现代无机化学教学紧跟学科发展进度的要求，同时由于新教学大纲对于课时的压缩，我们在实际教学过程中采取精简教学内容、适当删减部分过时内容和适量补充最新发展动态中无机化学相关知识的措施，既保障了教学基本思路和框架结构完整，又实现了对教学目标的定位与强化，同时达到了调动学生的学习兴趣和积极性的目的，提高了教学质量。从我校研究型工科大学的本质要求出发，要做到“研究与教学相结合”，就要在基础课程教学中特别强调“宽基础”，尤其是针对刚刚进入大学校门的一年级学生，专业方向的概念尚未形成，所谓“万丈高楼平地起”，对于大多数学生来说专业的培养才刚刚是打地基的阶段，因此对于无机化学这种基础课教学内容的精选与扩展方面，除了讲授基本原理外，适当引入或扩展一些与专业方向相结合的实例与学科研究进展，将会让提前对专业领域的研究范畴和学科动态有一定的认识与感悟，对于学生的学业发展来说将会是受益匪浅。为此，我们将无机化学教材课后化学视野的部分内容作为引例或本章内容的切入点，即是对教学重点内容的补充，又是基础教学内容在应用方面的扩展。如第二篇“物质结构基础”部分，目前世界范围内对环保意识的增强和对环保材料需求的急速增长，而新型环保材料的开发、合成与结构鉴定分析等相关知识与理论均与本章内容息息相关，以新型环保材料有研究动态及最新研究成果为本章讲解的切入点，对于学生理解和掌握较为抽象的化学键类型与价键理论将大有帮助和启发;再如将前两章“气体”与“热化学”串联到一起，先提出当前的能源过剩、绿色能源市场不足与社会可持续发展相矛盾的现状，从能源的合理利用、解决能源危机和快速发展绿色能源的必要性与紧迫性讲起，以此来理解本章教学内容中的反应热、焓变与热力学第一定律等系列基础理论，进一步深入把握不同形式能源之间热值的对比问题，并让学生从中思考能源发展的新动向与新思路。从学生的反馈来看，通过这些与基础理论相结合的具体实例的引入，学生们对课堂上教师提出的精选与扩展内容相当感兴趣，作为连接理论知识的桥梁，它使得理论知识变得通俗易懂而且生动，让学生们觉得无机化学知识体系在未来学有所用，自己也具备广阔的用武之地和发展空间，同时也为学生将来从事创新训练活动提供了素材和思考空间，学生们表示非常欢迎，因此保证和提高了教学效果。
3对教学方法的转变与探索
如前所述，无机化学是一门学科大类基础课程，其在整个大学培养体系中的基础性、衔接性与过渡性的地位，授课对象则是刚刚从高中毕业初入大学课堂的新生，这就决定了无机化学的教学模式中需要增加课堂教学的机动性、灵活性与趣味性，让学生们有一个适应期和过渡期，教学内容的难点重点等方面也是循序渐进地展开，以帮助学生们完成从高中时期的偏固定化思维方式向大学时代开放型思维方式的转变［5］。在此过程中，引导学生们从全方位、多视角去看待问题，而不再仅仅局限于课本上固有的知识点，并逐渐确立专业概念与对专业领域的感悟，让学生意识到甚至是某些科学问题也还是有很多地方或存在诸多疑惑的，是需要探讨和争论的，并不完全是真理似的存在，还需要学生们用一点点积累的知识去解决和探索，比如无机化学便是其中之一。因此，我们在无机化学的教学中采用了问题探究式教学法，即:围绕教学目标，对教学内容进行分类、归类和总结之后，从每一章的切入点教学内容中提出一到两个问题，当然问题是与本章内容相关且紧密联系科学发展动态和生产生活实际的，让学生头脑中带着这些极为实用和感兴趣的问题，层层讲解基础理论，逐步提出解决这些问题的途径、方法与相关理论。比如:讲解第三章“化学动力学基础”和第四章“化学平衡”时，两章之间有相互关联的基础理论原理，即化学反应的两方面稳定性问题，一个是热力学稳定性理论，一个是动力学稳定性理论;如果单纯枯燥地讲解纯理论内容，尽管教师讲解得已经很透彻，但学生对此仍然是懵懵懂懂、模棱两可的状态，这说明对学生们来说理论知识的学习缺乏具体实例的辅助，缺乏将理论应用于实际中的理解。为此，我们改变了教学方法，从一开始便抛出问题，让学生们在听课过程中随时从中找到答案，带着问题去探究基础理论原理。如以汽车尾气无害化处理的化学反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)为例，分别用到化学反应热力学稳定性原理与动力学稳定性原理，热力学原理上这个反应是客观存在、完全可行的，也就是说汽车尾气是可以实现自然状态下无害化转化的，但现实却为何并非如此呢?同时安排适当的课时供学生相互交流，带着兴趣性问题的分析与探究，逐层次展开课堂教学内容，也让学生在听课过程中参与和进行实际问题的讨论、推论与拓展，加深对基础知识的理解与应用推广。通过这种带着问题探究理论知识基本原理和机理的教学模式，使得教学目标更加明确，教学内容脉络清晰、主次分明，能让学生对每一部分知识点都一目了然，有助于学生快速地从切入点处入手逐级掌握各层次知识点，既提高了学生的学习效率，做到了课堂上有效学习，又培养了学生主动拓展知识的能力，完全有助于实现我校研究型大学培养创新型人才的教学目标。
4结语
科学技术特别是计算机技术和现代物理方法在无机化学领域的应用与扩展，使得无机化学教学在各个学科中的基础性和重要性都不言而喻。通过多年的无机化学教学经验体会，我们在教学目标方面进行专业方向定位与强化、在教学内容方面进行精选与适当扩展、在教学方法方面采用问题探究式方法的改革、探索与实践中，很好地结合了我校研究型大学培养工科技术型、创新型人才的需求，优化了教学内容，改善了课堂教学效果，提高了无机化学的教学质量。
参考文献
［1］乔正平，龚孟濂，巢晖．浅谈基础无机化学课程教学内容的选择与讲授［J］．大学化学，2017，32(5):7－10．
［2］王立艳，蔡卫滨，袁宁．矿物加工专业无机化学教学研究与探索［J］．广州化工，2017，45(9):186－188．
［3］隋惠芳．无机化学研究的前沿领域在教学中的应用［J］．青海师范大学学报(自然科学版)，2017，20(1):76－78．
［4］李良超，何亚兵，童国秀，等．基于互动和合作学习的无机化学教学模式［J］．大学化学，2017，32(5):1－6．
无机化学原理范文第2篇
【关键词】科学研究；研-教结合；无机化学；教学改革
无机化学作为应用化学专业本科生进入大学后的第一门核心专业课程，在培养方案以及教学计划的实施过程中起着承上启下的作用，它也是贯穿于相关专业必修课程环节中的一个重要部分[1]。无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物的性质及反应进行实验和理论研究的学科，无机化学也是化学学科中发展最早的一个分支学科。对于刚从高中过渡到大学生活的大一学生而言，学习思维还停留在老师教，学生学的阶段。甚至学生还处于等着老师教，自己才知道学的状态。同时，大学的无机化学课程，相比于高中化学最难的地方在于加深了知识的难度，且知识面变宽了。学生在学习的过程中，对抽象的知识难以理解，比如在共价键、分子轨道理论以及过渡金属部分的知识[2]，对大一的学生来说，学起来难度很大；老师在教学过程中，相对也比其它科目难度大很多。
1.无机化学教学中的难点
通过对本校化工学院2018级应用化学专业学生的问卷调查，我们了解到，学生认为在无机化学的学习中，分子轨道理论、化学平衡、电化学、杂化轨道理论和价层电子对互斥理论的应用以及结构化学等部分学起来比较吃力。学生在学习化学原理部分的知识时，还停留在高中的死记硬背。在分子轨道理论部分的学习中，学生在学习用杂化轨道理论推测主族元素形成的(共价)分子(如ABn)或离子的空间构型的时候，觉得很吃力，就算老师讲过了判断方式，学生也能听懂，但是学生在具体应用的时候，还是觉得很难[3]。化学原理部分，靠高中的学习方法，很难真正的掌握这部分的内容。学生会觉得各知识点比较零散，连贯性不强，实质上各平衡关系之间是有联系的，是以化学热力学为主线联系的。结构化学部分是学生学起来觉得简单，但是对晶体结构、配合物结构空间构型的理解仍旧欠缺。元素部分的学习也是学生学习的一个难点，元素部分看起来知识点简单，实际上，在该部分的学习中，学生很难真正的掌握元素及其配合物的性质与应用。
2.无机化学教学中存在的问题
就目前而言，无机化学课程面临的突出问题是：课时量不够，内容很多、很广。大一学生思维节奏，学习方法跟不上大学的学习节奏。教师的教学方法还采用传统的课件讲授。拘泥于课本的教学方式，很难让学生真正的理解和掌握该门课程的内容。在教学过程中，重视课本知识，而忽视创新，停留在现有的教学方式上，造成了学生学起来累，期末考试基本的知识点掌握困难，举一反三的内容无从下手。基于本团队的研究方向，我们提出将科研引入到无机化学的教学中。在团队的科研项目中，涉及到无机配合物的合成，性质研究等。对学生无机化学基础的学习，起到了补充辅助教学的作用。
3.无机化学教学中的研
-教结合“以研促教，研教结合”是目前教学科研中提出的一种思路。现阶段高校教师对科研的投入力度比较大，一线教师做好科研工作具有自身的优势条件。科研与教学结合，还有助于推动日后的教科研工作的向前迈步。教师在一线教学对其研究学科教学有莫大的益处。恰当处理好“研”和“教”的关系，通过两种不同的角度、一种角色对待课堂教学，能使教和研真正结合起来。在研-教结合的过程中，我们希望通过教师科研的项目，给学生提供锻炼实践的机会。对于我们团队而言，我们的研究方向致力于无机配合物的合成、半导体光催化剂的性质、电催化反应以及相关的性质测试。在该研究领域，我们涉及到无机物的结构，金属元素的性质，电化学知识等。从配合物的设计、合成以及性质等方面都有详细的研究。要求学生动手实验的同时，理解原理，并对物质的性质有深入的理解。从而在实验过程中，进行结构的调控与条件的探索。学生在无机化学学习过程中，会觉得任务繁重、学习枯燥、学习难度大等。如果能加以科研项目的结合，一方面，让学生从实验实践方面去延伸课堂知识，另一方面，学生对课本知识，也有“触感”。这种体会仅仅靠书本的理论学习是难以实现的。在教师层面，不仅在课堂上教授学生知识，在课外时间，引导学生进行科学研究，从应用层面对学生进行指导，不仅能巩固课堂教学中的知识，还能从新的角度引导学生学习课本知识。
4.结语
综上，无机化学课程内容多，是应用化学、化学类专业本科生最基础的课程之一。后续很多核心专业课程的学习都是建立在无机化学的基础上。因此，教师教好、学生学好该门课程，对该专业学生的学习起着非常重要的作用。“以研促教，研教结合”的教学方式，对学生和教师而言，都会有不同的收获。
参考文献：
[1]陈建芳,方正军,黄赛金.无机化学教学中的创新教育研究[J].广州化工,2011(24)：134-143.
[2]余彩莉,张发爱.“无机化学”课程中若干难点的教学实践[J].宁夏大学学报(自然科学版),2007(28)：88-89.
无机化学原理范文第3篇
【关键词】无机化学；药学；教学重构；高职高专；信息化；教学改革
无机化学是高职高专药学重要的专业基础课程，但目前无机化学教学效果不很理想，原因主要有两方面：一为课程因素，目前教材仍未走出学科框架，理论抽象，缺少与药学专业课程衔接，课堂教学仍以教师讲授为主，学生参与度低下；二为环境因素，当前高职高专学生呈现明显“网络原住民”特征：不习惯于阅读长篇文字获取信息，而以图像和视听为主要方式获取信息，更喜欢参与动态互动、交流[1]。相比丰富的信息化资源，传统化学教学已严重缺乏对学生个体的吸引力。因此，借助信息化教学技术，依据药学职业岗位需求，探讨药用无机化学的教学重构[2]，是“互联网+”背景下高职高专基础化学教学改革的有益选择，对于提高学生的学习效率具有重要的意义。
1重构无机化学的教学内容
1.1教学内容与药学专业相结合
无机化学可为学生提供物质结构、溶液体系和元素等系统的化学知识，其课程内容对于学生后续学习《药物化学》《药剂学》《药物分析》等专业课程具有重要的支撑作用。将药学岗位需求知识融入到无机化学的教学过程中，使学生认识到学习无机化学对于后续课程学习的重要性，激发学生学习的积极性。如在讲解配合物时，可结合讲解目前普遍采用的顺铂类抗癌药物发现历史[3]。在讲解化学反应速率的过程中，教师可结合该部分内容解析不同类型药物保质期差异的影响因素，使学生理解在药品保存过程中需要通风、避光和干燥的原因。在讲解元素化合物时可多结合其在医药中的相关应用，如NaBr、KBr等溴化物在临床上可用作镇静剂，KCl在临床上可用于治疗心脏性或肾脏性水肿等。在讲解溶液时，要使学生意识到学习溶液依数性的重要性，通过依数性的学习使学生意识到等渗溶液对维持机体正常的生理功能具有重要的意义，明确大量补液的原则。重视对胶体和表面现象的讲解，药剂学中采用的吐温等表面活性剂与该部分内容密切相关。
1.2合理取舍无机化学课程内容
在高职高专药学专业化学系列基础课程体系中，药用基础化学涵盖了无机化学，有机化学和分析化学等化学课程，无机化学教学内容与后续的有机化学、分析化学存在相互渗透和交叉，如物质结构与有机化学结构物质解析的内容存在交叉，溶液平衡如酸碱平衡，配位平衡和沉淀平衡等章节部分与分析化学的滴定分析如酸碱滴定分析、配位滴定分析和沉淀滴定分析等内容存在一定的重叠[4-5]，故应尽量避免内容的重复讲解，对于溶液平衡部分具体的公式推导讲解的处理可在分析化学部分再进行。再者，结合高职高专层次职业岗位的需求，弱化对物质结构部分的讲解，以必需够用为先。
1.3引入药学专业科研成果
教学内容还应引入药学专业领域的前沿科研成果，以利于能够更好地开阔学生视野，启发其思考并激发学生学习兴趣[6]。如在讲解配合物时可引入近年来药物研发的科研成果。如近年来研究发现，中药疗效并不全部来自有机物，部分中药的有效性来自于有机物与金属离子之间所形成的配合物，二者的结合有时可产生新的生物活性。药物研发还发现，如肿瘤药物β-榄香烯因水溶性差影响了其疗效，后研究者对其进行结构修饰，先后引入氮、氧原子，再与金属元素形成配合物，可显著提高其水溶性从而提高疗效[7]。科研前沿成果的引入可增强学生学习无机化学兴趣，进一步认识学习无机化学等专业基础课的重要性。
2重构无机化学的教学目标
无机化学的混合式教学是以教师为主导，学生为主体，故将其教学目标转化为学生学习任务，其设置依据当前高职高专学生的学情，以药学职业岗位需求的实践能力培养为取向进行了适应于“互联网+”的重构。
2.1学习任务设置应符合认知规律
针对无机化学课程每一章核心内容，学习任务应综合考虑药学专业理科和文科学生的平均知识水平，目标的设置需符合高职高专层次学生的认知规律，遵循循序渐进的原则，呈现先易后难的梯度[8]。学习任务设置以高中化学为目标起点，若学生中存在文科生源，应以初中化学作为起点。尤其值得注意的是学习任务起点宜低不宜高，并应分层次进行，使每位同学在学习过程中均能实现其预定层次的学习任务，获得学习的成就感。如在电离平衡的章节，可设置不同层次的学习任务，第一层次的学习任务了解酸碱质子理论中酸碱的定义，能够叙述出其理论对于酸碱定义与中学教材定义的不同。第二层次是学生通过水的解离平衡，能够近似计算溶液pH值；第三层次是缓冲溶液的作用原理，要求知识基础较好的学生能将溶液部分的理论知识内化为实践技能，设计配制常用的缓冲溶液的实验方案。
2.2学习任务设置应具体明确
依据无机化学服务于药学专业课程的要求，无机化学的重点即为专业课所必需的具体内容，应要求学生掌握与专业技能相关的知识点[9]。由于信息化教学采用了线上和线下的混合式教学，学生课前课后的个体学习过程已不同于传统的课堂教学[10]，学生的学习场所相对自由，学习的时间呈现碎片化，学生学习的时空已经出现了明显的差异，故教师在进行学习任务设置时，须对每个章节中知识点掌握的深度和广度的要求进行明确细致的描述[11]，学生依据教师设置的学习任务能够非常明确知晓需要完成的各项任务的节点，可以独立将学习任务逐项落到实处，借助明确的学习任务实现对学生线上学习的高效指导。如在讲解溶液的酸碱性时，核心内容是缓冲溶液，其中，缓冲溶液的作用原理和缓冲溶液的配制是该部分内容的核心部分，故在学习任务的设置中则应对知识目标完成要求进行细化，要求学生完成学习平台微课视频的学习，通过视频学习后能够独立叙述出缓冲溶液具有抗酸、抗碱和抗稀释性能的原因，技能目标是能够在实验室独立配制出一种常见的缓冲溶液，如配制醋酸-醋酸钠缓冲溶液，这样学生在进行视频学习和教材资料阅读时可做到有的放矢，并可预先尝试进行实验方案设计。
3重构无机化学的教学流程
3.1线上课前学习
教师应用超星学习通、云课堂等线上教学平台上线药用无机化学的学习指导、微课视频和自测评价等功能单元，学习任务，细化学习任务，指导学生课前通过自主学习完成知识点的预习。学生在自主学习后按照要求完成该知识点的测试题，访问头脑风暴等学习论坛发表学习心得。教师则及时查询学生的完成情况，设计调整课堂交流环节，以利于课堂教学的开展。如在讲解溶液依数性，可将学习任务细化为针对溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升高、溶液的凝固点降低、溶液的渗透压四个小知识点的要求，要求在相应的四个节点处学习微课，完成习题测试，在头脑风暴区提出疑问。
3.2线下的课程教学活动
结合线上的自主学习环节，课堂教学活动主要为学生的小组讨论，教师的答疑解惑和难点梳理。课堂的主角由教师转为学生，教师引导学生以小组为单位进行讨论和探究，辅以点评、解析和答疑。如在讲解溶液的依数性时，由教师引导学生了解稀溶液依数性在药学中的应用，学生围绕临床上大量补液的原则需采用等渗溶液展开讨论，讨论结束后由小组汇报，教师根据学生学习的情况，总结渗透压在医学上的重要意义。
3.3课后巩固
学生经过课堂的交流讨论后，教师可借助线上教学平台进一步设置深层次的习题测试，通过测试强化学生对重难点内容掌握和巩固。设置“走近药剂工作岗位”环节，引导学生借助互联网数据库资源查阅药液渗透压调节的相关案例，如在药剂生产过程中可采用冰降法等将所配制的药液冰点调整至血浆的凝固点，即可实现等渗压的调节，增强了无机化学课程学习的目的性，学有所用则进一步提高了学生学习的积极性[12]。
4重构无机化学的教学评价
基于线上线下学习的需要，无机化学教学评价进行了改革，采用形成性评价与终结性评价相结合的评价方式。教学评价体现以学生学习占主体，以形成性评价为主的评价占比约为60%，形成性评价分为线上学习（视频学习、任务测试、头脑风暴）和线下学习（小组活动、实时抢答、小组汇报、实验操作等）两部分，线上学习占比为20%，线下学习占比为40%。终结性评价分为理论考核和操作技能考核，理论考核占比为25%，实验考核占比为15%。实验考核分为实验技能和能力考核，实验技能考核占比为5%，重点考察天平的使用、药品的取用、移液管的使用等基本实验技能，能力考核占比为10%，采用综合实验考核，由学生自行设计鉴别或者溶液配制方案等，要求学生通过在预定时间内查阅资料、设计实验方案，开展实验和书写实验报告等步骤完成实验考核，以考促学，培养学生分析和解决问题的能力，提高学生的职业素养。
5结语
当前“互联网＋”教育是实体教育与虚拟教育融合与共通，无机化学课程的教学需要创新和转型教学模式以适应教育的变化。因此，无机化学课程教学需要从课程内容、教师的教学设计、新技术应用和教学评价改革等途径共同推进课程教学的改革，实现适应于“互联网＋”药学职业岗位需求的高质和高效的教学。
参考文献
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[11]王小根，王心语，任春兰.混合式学习环境下个性化的体验式活动设计模式研究[J].现代远距离教育，2017（5）：22-29.
无机化学原理范文第4篇
（一）教学内容的基础性和前沿性建设鞍山师范学院作为师范院校，其化学专业要培养服务于地方、能在中等学校从事化学教学、研究、教学管理工作的教师及在企事业单位从事与化学相关工作的专业人才。高等无机化学教学内容必须针对本校学生的课程和科研特点进行取舍和优化，要研究课程的基础知识和前沿学术动态，把现代化的科学、技术、文化成果完整地、及时地反映在学科结构之中，更好地解决“社会需求”、“知识体系”、“学生发展”三者之间的关系，既保证课程内容的完整性的同时，确保教学效率及学生能力培养等因素。首先是基本理论的内容。剔除那些与其他课程内容重复、陈旧过时的教学内容，保留与学科特点、研究方向相关的基本理论。比如理论内容部分中离子极化理论的内容，虽然较无机化学中的理论有所加深，但知识难度不大，可以由学生自行学习完成，故从讲授部分去除掉；分子对称性与群论部分知识与物质结构有内容重复，重点讨论分子对称性在无机中的应用，由6学时删减为4学时；而其他部分则保留。增加化学元素的周期性和周期反常性的内容，选自关鲁雄的主编《高等无机化学》，介绍周期表中元素性质的规律性以及对无机化合物性质的影响。其次，对现代无机应用领域的内容进行很多的补充和优化。教师密切追踪学科、专业发展的前沿动态，收集相关文献资料，客观总结介绍生物无机化学、无机纳米材料、无机固体材料、稀土元素化学等领域的最近研究进展及化学各学科之间相互渗透的关系，增加部分与校研究方向相关的新内容，主要是研究进展中的新理论、新方法的评述和介绍，不断把科研成果、教研成果及时转化为教学内容，以“科学性、系统性、先进性”的目标，构建理论知识（X）+科研动态（Y）的高等无机化学教学内容，注重本科教育与研究生教育、就业实践的衔接。
（二）教学方式的互动式实践和谐的教学具有动态性，是教师和学生互动交流的过程。在教学中，教师应以知识传授为依托、以能力培养为主要任务，引导学生高度参与，并充分发挥主观能动性，在讨论交流及实践中学习。1.案例教学和多维讨论。现行的高等无机化学课程体系是典型的学科结构模式，理论部分有深度，系统性强，课堂理论讲授起来枯燥无味，对于无机化学基础相对薄弱的学生，学习难度大，不易激发学习兴趣。我们在教学中注意理论联系实际，增加了“案例教学”，将所学的知识与自己周围的生活环境、当今社会的热点问题联系起来，提高运用知识的水平和解决实际问题的能力。比如在讲授传统的配合物的异构现象时，我们列举了如顺铂等一系列抗癌药物。通过案例分析，说明配合物的顺反异构、面式、经式等异构现象对物质的性质有非常重要的影响，引导学生进一步讨论如何应用配体的反位效应在实际中可控合成顺反异构体，延伸出与配位化学联系密切的生物无机化学的发展。通过这样一个简单的案例分析和深入浅出的介绍，把最基础的理论知识与科研方向联系起来，紧紧抓住前沿与基础相关联这条主线，通过事实既能满足青年人的好奇心，又能拓宽知识面，收到了良好效果。2.企业调研和实践。作为应用型人才教育，其培养过程离不开企业，企业要从学校寻找到合适的人才，学校则借助企业资源服务于人才培养。鞍山师范学院由于地处鞍山市，有鞍山钢铁公司这样的大型钢铁联合企业为依托，其以钢铁为主，还涵盖冶金、石油、化工等领域。例如无机材料领域，课堂的讲授和介绍，学生只能联想，缺少生机和实例，把学生带出课堂，走进企业，通过企业内的实际运作模式，让学生把课堂上学到的知识转化为生产实践，沉闷的制备、原理变得生机勃勃。在“高等学校大学生实践创新训练计划”支持下，我院的一大批优秀学生在大学第二年就开始学习并参与科学研究、技术开发和社会实践等创新活动中，这为发掘和培养大学生的创新精神，提高大学生的实践能力提供了较好的平台。高等无机化学课程中既有科研动态，又有当前的社会热点问题，非常适合作为大学生进行科研训练的选题。例如“含铁污水的净化与铁含量的测定”源于配合物的应用，鞍山作为钢都，工业废水的有效去污和利用一直是社会研究的热点。大学生将自己在课堂和书本上学到的知识与社会服务工作相结合，通过课程理论学习的推进训练，提高了实践能力。3.渗入式的双语教学。当今世界最为通用的语言是英语，科技交流语言更是英语。科研的进步与发展，化学学科可以通过文献见识其日新月异的程度。通过双语教学能使中国学生更有效地检索科技文献、掌握最新信息和科技，对提升应用人才的层次具有重大的意义。若全部采用外语教学，由于学生化学基础和外语基础不同，不利于本专业学生牢固掌握专业基础知识，因此在授课过程中对高等无机化学中专业词汇采用中英文对照的方式，以增加学生的专业词汇量，同时结合科研方向让学生搜集和阅读一些相关的英文文献，既有助于学生理解教学内容，又提高了学生的专业外语应用水平，为以后学习专业外语和研究生学习提供基础。
（三）评价体系的多元化探索高等无机化学在我院是一门考查类课程。考核学生对知识掌握的情况，其成绩由四部分构成，出勤考核（10%）＋笔记成绩（10%）＋专题报告成绩（30%）＋期末笔试成绩（50%）。课程知识体系中的核心部分通过笔试成绩进行检查考核，其余部分均为过程考核。笔试采用开卷考试，以考核学生运用知识解决实际问题的能力，题目是开放性、综合性、应用性的。基础知识、基本原理类题目约占70%，分析推理型题目约占30%。专题报告的内容，由教师根据学科发展，指定参考方向，由学生通过自己所参与的科研项目或由图书馆、网络收集文献进行整理，写讲义，自制幻灯片和板书相结合，在课堂上进行10分钟的专题报告。让学生在继承传统、掌握原有知识的基础上学会迁移，学会运用，这种考核方式淡化了单一知识点的考察，从“考知识”向“考能力”转变，注重知识获取和问题的解决，以达培养能适应未来社会竞争的人才。
二、改革成效
无机化学原理范文第5篇
关键词：无机化学；实践教学；微课资源库；高职
无机化学是全国高职药学专业学生大学第一学期的必修基础课程，对后期有机化学、分析化学及药学专业课的学习起到桥梁作用，对药学类专业技术人才的培养有着重要意义[1]。学生通过实践可以真正实现理论联系实际，从而更加理性地认识化学，同时建立规范操作的理念意识。在接受专业课教育前，学生基础化学技能的训练和综合素质的提高对于医药类科技人才的培养至关重要。但是由于实践课程知识点零散、实践课时安排少、学生化学实践基础较薄弱等特点，使学生在有限的课堂时间内无法完全将所有的知识点和技能操作掌握到位。因此，针对现在“00后”大学生对知识接受的方式，有必要在传统的无机化学实践教学中引入微课资源，利用信息化技术弥补传统教学的不足，调动学生学习的主动性，培养学生发现问题和解决问题的自主学习能力，从而实现教学相长，为无机化学实践课程的教学改革提供新的思路和方法。
1高职药学无机化学实践教学现状
1.1招生对象广泛高职药学学生要学好无机化学的实践课程，除了要具备一定的理论基础，还需要具备良好的动手操作能力。然而高职招生面向全国，实行不分科的招生制度，文理兼收，并招收一定比例的中职生，造成高职学生化学基础差、学习能力参差不齐、动手操作能力薄弱，给无机化学实践教学带来新的压力和挑战。
1.2实验内容知识点零散、课时少药学专业的无机化学实践内容包括基本仪器的使用、溶液的配制和稀释、配位化合物、氧化还原化合物等几大内容，涉及化学原理的相关反应、溶液浓度的大量计算、元素分子式以及化学性质等。受“重理论，轻实践；重知识，轻能力”的传统教育影响，无机化学理论课时和实践课时安排不均衡，导致学生实验操作能力、实验技术仅停留在认知阶段，自主参与和思考能力较弱，严重缺乏实践经验。
1.3教材和教学模式单一现行的无机化学实践课程采用单一的实验报告作为主要教材，课堂上实行传统的“教师讲重点—教师操作演示—学生做—学生写报告”的“满堂灌”模式[2]，使得学生在整个实践过程中处于被动地位，没有自主思考的过程，导致其注意力不集中、丧失学习兴趣。另外，由于实践教学的师生比安排不合理，教师示教的时候很多学生看不清，造成学生的实验操作错误较多，甚至存在潜在的危险，严重影响教学质量和效果。由此可见，要想取得良好的教学效果，无机化学实践教学的改革势在必行。
2开发高职药学无机化学实践教学
微课资源库的必要性微电影、微博、微信、微小说、微课程等一系列新兴资源建设、共享模式越来越流行，为适应这种社会需求，微型化学习的“教育微时代”应运而生。微课作为当今“教育微时代”最典型的产物，是指按照课程标准及教学实践要求，以微型教学视频为主要载体，针对某个学科知识点（如重点、难点、考点、拓展点等）或教学环节（如学习活动、主题、议题等）而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的在线视频课程资源[3]。微课资源一般只有几十兆左右，视频时长5~10分钟，能与智能平台及应用软件无缝连接[3]。同时，它符合网络信息时代学习碎片化和微型化的需求，学生学习灵活机动，除了可以在课堂上观看教师提供的微课视频外，更重要的是可以在课下随时随地反复观看，具有简单化、实用化、多样化、聚焦化、智能化等优点。以上的种种优势使得微课成为与课堂教学、网络教学等相互补充的新型学习模式。鉴于此，针对无机化学实践课程知识点繁多且分散、实操性强的教学特点，进行基于微课的教学改革，有利于提高实践教学的质量和效果。
3无机化学实践教学微课资源库设计
3.1教学内容筛选在教学内容的筛选上，首先，把高职院校以培养具有创新精神和实践能力的应用型高技术人才的目标为根本立足点。其次，要充分考虑招生不分文理，且高中生和中职生兼具这一重要因素。再次，教学内容的选取既要满足无机化学基础需求，又要满足专业需求。一方面，必备的化学基础知识能保证高职学生化学素质的形成，为学生的可持续发展奠定基础；另一方面，发挥无机化学课程服务于药学专业需求的作用，注重与专业课的有机融合。基于此，可将无机化学实践知识点，包括电子天平的使用、过滤的操作、量筒的使用，移液管和容量瓶的基本操作、溶液的配制和稀释等选为无机化学几大实操基本内容。
3.2微课多样化设计和制作微课源于课堂又归于课堂，微课设计的最终目的是满足教学，帮助教师更好地开展教学，同时激发学生学习的积极性[4]。因此在微课资源库的建设中，教师应根据教学内容合理选用微视频的录制方式，尽量做到科学高效。针对无机化学实验操作的内容，利用高像素摄影机拍摄，就可以清楚地展示实践的整个过程。实践类微课的展现形式不应“一刀切”，完全受限于传统实验操作“流水账式”的记录拍摄手法，而是需要具体问题具体分析，根据不同的知识点进行不同的设计。比如电子天平的使用这一内容，由于学生是首次接触电子天平，微课设计就可以先以PPT录屏的方式讲解天平的特点、组成部件，然后再把不同称量方法下电子天平操作的实拍视频穿插其中，这样就能更加完整地展示这一知识点。而在设计移液管和容量瓶的基本操作微视频时，则考虑这一知识点容易出现大量的错误操作，故可以在视频中加入学生易出现的几种错误操作示范图片和视频，从而对学生起到重点提示的作用。对于溶液的配制和稀释这类需要结合计算进行操作的内容，可以将计算的部分用手写板加录屏的方式插入实操视频当中来展现，更加全面和清晰地展示整个实验过程。此外，微课的制作和拍摄还可以设计不同的场景，采用学生角色扮演的方法进行情景问答结合实操拍摄等。
4无机化学实践课程微课资源库应用
4.1微课资源的在无机化学实践教学过程中，学生课前自学属于十分重要的一项内容，对后续课堂教学较好开展及较好学习均具有十分重要的作用及意义。教师可依据实际教学内容为学生合理布置课前预习任务，可向网络平台上传提前制作好的微课视频，通过QQ、微信等平台微课资源，供学生线上线下自主学习。同时学生在观看的过程中可以根据实际学习情况随时播放或暂停，使得课前自学更为灵活和方便。
4.2基于微课资源的实践教学课堂上通过微课视频引入任务，让学生带着问题观看视频，颠覆教师先讲重点的模式，而是随机邀请学生现场操作，然后每一个操作步骤由其余学生进行及时点评，再由教师进行讲解和示范操作，引导启发学生及时总结实操过程涉及的重要操作点。采用这种“教师提出问题—学生在操作中发现问题—师生共同解决问题”的教学思路，能最大限度地发挥学生的主体作用，大大激发学生实践课的操作欲望。基于微课资源的无机化学实践教学通过这种“做中问、做中教、做中学”的方式展现，弥补了传统教学模式枯燥而单一的缺陷，能够大大提高实践教学的效率和质量。
4.3微课资源应用的效果评价每次实践课后通过问卷调查、网络平台（QQ、微信和微博）留言等方式征求学生对微课教学的意见和建议。教师要仔细分析学生的反馈意见，并结合学生实际学习效果，不断提高微课的制作水平，完善资源库的建设和微课的教学模式，并以此来更好地引导学生进行实践课前的预习、课中的实操训练和课后的总结探索。
5结语
微课作为一种新型的教学模式，不仅仅能整合文字、音频、视频及图片等多媒体资源，而且能浓缩教学中的重难点，从而使其成为教师实验教学的有效辅助手段。同时微课又能以互联网作为传播媒介来进行线上线下资源的和学习，为学生的实验学习减少思维障碍，有效集中注意力，让无机化学实验课堂充满生机与活力。可见，将微课资源库引入无机化学的实践教学，能够极大地促进学生学习效率的提升，也能真正为提升无机化学实践教学的效率提供良好的资源基础。
参考文献：
[1]杨智英，陈晓姣.高职高专药学专业无机化学教学初探[J].新教育时代电子杂志，2015（24）：260-261.
[2]郭秀芬，海红.基础化学实验教学中科研思维与创新意识的培养[J].广东化工，2015，42（5）：157-158.
[3]苏小兵，管珏琪，钱冬明，等.微课概念辨析及其教学应用研究[J].中国电化教育，2014（7）：94-99.
无机化学原理范文第6篇
相对于其他药学专业而言，由于无机化学涉及范围广泛，以及与药物化学、医用化学、有机化学息息相关等特点，决定了无机化学教学的特殊性。诸如在讲解原子结构中波函数的图形、分子结构中原子轨道的杂化及成键等重点内容时，过去简单的照本宣科式教育根本无法让学生建立起结构的立体观及成键机理的整体观，严重影响后续课程教学的深入开展。在对配合物的化学键理论的讲解中，对于晶体场理论的发生机理，没有形象的演示，同学们很难完整地理解。因此，如何将抽象的形象、机理进行简单、直接地表述，一直困扰着无机化学教学人员。过去那种“填鸭式”的传统教学方式已不可能在有限的时间内向学生传递如此新颖众多的内容及进展信息，而将网络多媒体应用到无机化学的课程，则可以为学生提供更为直观的图像和影音视频，有利于学生的理解和记忆。
2网络多媒体结合无机化学双语教学的优势
2.1教学内容形象生动，提高学生学习兴趣网络多媒体技术可以将数据、文字、图像、声音有机地融为一体，能够大大丰富信息的表现力。因为多媒体课件可以节省教师课堂板书时间，避免因书写笔误给学生带来的困惑，可以增大课堂信息容量，从而使教师有更多时间讲解重点、难点，也可以讲授一些扩展学生知识面的相关知识，从而在很大程度上提高教学质量和课堂效率。另外，由于电子产品的普及，学生们即使对课堂的内容尚未完全理解，也可以复制教师的课件，用电脑、平板电脑及手机等电子产品在课后温习。这样可以提高学生学习兴趣，更好地提高教学效果。很多无机化学的原理就算用汉语讲解也很费时费力，课程本身抽象难懂，更不用说英语讲解了。这时我们可以充分借助多媒体课件的优点，使用图片及动画、视频等辅助手段，既形象生动，又方便学生记忆和理解。例如：在讲解稀溶液的依数性时，对于溶液蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压的讲解，可以借助于视频，让学生直观地看到这几种实验现象，以加深记忆和理解；而对于比较抽象的原子轨道的杂化及成键等重点内容的讲解则可以借助动画来演示过程，便于学生理解。课后学生普遍反映印象深刻，容易理解。另外节选一些英文原版教学片于课件中，不但活跃课堂气氛，而且加强学生专业英语的学习。
2.2在有限的课时内辅助双语教学，提高学生的英语水平大多数情况下，采用双语教学后，由于此门课程的计划学时往往并没有增加，在原本中文授课的课时内实现英文讲授，会使教师和学生感觉到课时不足而导致不能充分理解。此外，授课还会受教师的英语表达能力、学生的听力等因素的影响。采用多媒体技术可以很好地解决双语教学和有限的课时之间的矛盾，多媒体的直观展现可以对教师的英语表达起到辅助作用，有利于学生听懂，从而提高学生的英语听力。不仅如此，实施双语教学，为学生营造一个良好的英语学习环境，在提高学生专业英语的同时，还可以提高他们的英文听、说、读、写能力。
2.3提高学生自学和撰写论文的能力目前很多高校都已进行了网络课程及精品课程的建设，多媒体课件可以使其充分发挥重要作用，同时，校园网络化的普及也使无机化学双语教学增加了辅助手段，老师可以将教学知识及相关的拓展知识等相关信息于网上，还可以给学生提供一些兄弟院校相关课程的网站，有兴趣和条件的同学可随时阅读，有助于提高学生学习兴趣和培养学生学习能力，扩大学生的知识面。双语教学的实施使学生掌握更多的英语专业词汇，有效提高学生阅读外文文献的能力，极大地开阔学生专业视野，不仅可以掌握基础理论和知识，还可以结合学科的发展增长新知识，获得新成果，了解本专业的前沿发展方向，为学生毕业论文选题提供更多的选择方向。
无机化学原理范文第7篇
许多无机化学实验使学生面临实验安全问题，同时给环境带来不同程度的污染。化学实验常常使用强酸、强碱、重金属盐、刺激性的气体和液体等化学实验药品。这些药品大都具有腐蚀性、挥发性、剧毒性等特征，对人体的伤害和环境的污染都有较大。每次实验所用的化学试剂种类繁多，造成的危险与污染情况就更加复杂。例如“氯气、氯酸钾的制备”实验中，氯气具有强烈的刺激性气味且具有剧毒性，在空气中混有氯气的含量超过0.001mg/L，就会引起人体中毒，产生的尾气和废液影响周围的环境。在化学实验过程对于这些含有砷化物、氰化物、汞及其化合物、高氯酸盐、过硫酸盐、白磷、一氧化碳、氯气、液溴等危险实验药品的实验，必须在保证学生安全的前提下开设，并合理处置产生的废液，减少污染环境的影响，这对实验室的建设提出更高的要求。
2多媒体技术对无机化学实验教学的促进作用
多媒体辅助教学能够在一定程度上弥补传统的教学模式的不足。多媒体技术，集文字、声音、图像、动画于一体，使难以想象、理解的化学知识和化学实验过程用图像或动画直接显示出来，在课堂上接触到接近真实的化学实验过程。
2.1辅助实验预习在传统的无机化学实验教学中，一些化学反应机理较复杂或者操作步骤较为繁杂的实验项目，学生仅仅通过实验教材上的文字描述进行实验预习，了解复杂实验操作过程。这种实验预习方式往往使学生对所涉及的实验操作步骤和实验现象印象模糊，影响对实验过程的预测和判断，容易造成在课堂操作过程估计不足，导致手忙脚乱，不利于提高化学实验教学的质量和速度。但是，利用多媒体技术，可以综合文字、声音、图像以及动画等多媒体元素来把抽象的、复杂的实验教学内容制作成多媒体仿真实验软件，通过互联网络将仿真实验软件上传到网上进行网络实验教学，将实验教学内容形象地展示给学生。学生通过重复观看多媒体软件加深对化学实验的理解和掌握，减少课堂实验出错导致重复实验的次数，同时提高教学效率和教学质量。
2.2减少实验时间，信息量丰富无机化学实验往往涉及到结晶、重结晶、过滤、加热、干燥、焙烧、水热处理等实验过程需要耗费较长的时间。在传统无机化学实验教学过程中往往占用较多的实验学时数，不利于其他实验基本操作技能的学习。然而，多媒体技术被用来辅助无机化学实验教学，改变传统实验教学的模式，通过多媒体软件将实验反应过程真实地展现在学生面前，同时在有限的时间内传授更加丰富的实验教学内容。对于一些耗时长的实验过程，通过加快演示速度，将原来需要几小时以上的时间压缩在短短的几分钟，同时借助于视频动画形象逼真地展现实验过程，加深学生对实验过程的认识与理解。还可以将类似的实验过程快速地展示给学生，使得学生更进一步地认识和比较这些化学实验过程，更加深刻的掌握这些实验操作技巧。因此，多媒体辅助实验教学能加快实验教学进度，逼真地展示实验过程的每一个步骤，促进学生理解和掌握更多的化学实验过程。
2.3绿色无污染，安全性高多媒体辅助实验教学可以通过计算机技术随时演示实验反应过程和操作过程，可以重复多次再现实验过程的重难点，减少实验次数，提高实验的成功率，避免多次操作带来时间、经费上的浪费以及实验后产生的废液对环境造成污染。特别是对于那些具有严重污染和不安全因素的化学实验，可以采用计算机多媒体技术进行仿真实验操作，这些实验软件通过文字、声音、图像、动画在不同的界面上展示实验的基础原理、基本装置、实验操作过程以及实验注意事项，在计算机上进行实验演练，让学生通过多媒体技术在计算机屏幕上进行实验操作，能使学生有一种身临其境的教学效果，然而，自始至终没有实验药品对环境的污染，也没有实验安全问题。因此，利用计算机辅助设计实验教学保证了实验的安全性、可靠性和可重复性，同时使得实验废物排放少，对环境污染小。
3辅助实验存在的问题
无机化学是一门以实验为基础的学科，无机化学实验是训练学生动手能力的重要平台。而多媒体技术在实验教学中只处于从属地位，对实验教学效果的起辅助作用，不能代替教师在教学中的主导作用，所以不可盲目地、不加分析地用多媒体技术辅助教学完全代替其它教学方式。多媒体模拟实验毕竟不是真正意义上的化学实验，一些感觉，特别是嗅觉、味觉、触觉等，学生是无法凭空体验的，也不能形成对整个化学实验正确的知觉印象，长期以这种模拟实验取代在实验室内的基本操作训练，势必造成学生缺少对化学实验的感知。另外，培养学生动手实验能力是化学实验在化学教学中的重要目的之一，药品的取用配制、仪器的洗涤干燥、装置的组装、反应过程的操作等都有很具体的、很严格的规范，必须通过实际实验操作训练才能掌握。因此，多媒体技术不能替代常规的化学实验操作训练，过度的使用多媒体技术不利于培养学生对化学实验形成准确的知觉印象，也不利于培养学生正确处理突发事件的良好心理素质。
4结论
无机化学原理范文第8篇
关键词：AR移动端无机化学；化学实验软件设计；优势
1基于AR的移动端无机化学实验预习软件应用优势
1.1操作简便，不受时间场地限制
传统的无机化学实验必须在实验室内操作进行，因此无论是时间上还是空间上都受到了一定的限制。而且很多无机化学实验的操作过程比较烦琐，需要进行漫长的观察和等待，移动端AR无机化学实验预习软件的应用，既不受时间空间限制也不受时间限制，不仅为学生提供了全新的预习和学习方式，手机上的操作也更为简单容易，学生可以随时随地的打开手机，实现知识点的渗透，进行实验预习，为实际操作提供有力保障，相关的操作和观测也变得更加的简单化和高效化。
1.2降低成本，贯穿绿色化学思想
无机化学实验过涉及大量的实验仪器以及实验药品，反复的操作过程中会造成相应的浪费，尤其是对于很多操作难度大的实验来讲，很难保障一次性操作成功。通过软件进行虚拟的操作不仅能够节省化学原材料，也能从根本上消除污染，防止化学实验污染对环境造成的损坏，符合绿色化学思想中的减量化、再利用以及再循环的基本原则。
1.3缩短时间，提升实验成功效率
整个实验教学建立在扎实的基础知识和操作技能之上，能够帮助学生形成科学的实验方法和思维，提高创新意识和实践操作能力，更能培养其科学精神，实现化学素质全面提高。而预习的好坏直接影响到课堂的效果，以往的预习过程当中学生不过是翻阅书籍提炼知识点，但很难掌握实验精髓，而且对于各种实验仪器以及设备的操作使用也会形成一个误解。移动端AR技术实验预习软件中包含着大量的实验操作视频，学生在观看的过程当中更能形成直观印象抓住重点，从而促使其在真实实验操作时提高成功率。
1.4扎实基础，数据统计简单直接
无机化学实验涉及众多实验数据的记录，很多实验进行的过程中，需要绘制图表、走势图以及运用公式完成结果计算，而各种实验试剂用量的控制掌握也要达到精密需求。通过移动端AR技术进行虚拟化学实验，无须手动配制试剂原料，能够实现实验结果的智能处理，相应的数据统计也更加简单直接，摆脱了烦琐的计算过程，在计算结果上也极大程度地减少了人工计算的失误。
1.5避免危险，夯实教学全新思路
化学实验室是提升学生操作技能验证、推断结果的重要场所，但同时化学实验室也是一个十分危险的场所。实验的过程当中会不可避免地接触到一些有毒的化学试剂，进行一些危险系数较高的实验操作[1]，移动端AR技术的应用为学生提供了仿真化学实验环境的同时，更提供了一个安全的实验环境，能够避免错误操作带来的危险，同时也能有效减少有毒药品的泄漏，降低化学事故的发生概率。
2AR移动端虚拟实验与传统实验的关系
2.1与AR移动端虚拟实验融合互补
传统实验操作不仅受到时间、空间的限制，还会受到基础设施的限制。在全新的教育改革推动之下，大多数高校对于实验的重视性逐渐提升，但同时也会受到基础设施建设薄弱的制约。这在客观程度上造成了学生实践操作机会较少，无法将所学知识落到实处的困境。实际上对于无机化学而言，实验教学为内容核心，从基本技能操作到基础分析是一个环环相扣、循序渐进的过程。可以根据课堂上所学知识，通过实验进行技能广度和深度的提升，才能够培养学生自主学习的兴趣并实现研究精神以及探索精神的提升。在AR移动端虚拟实验室的辅助之下，学生可以实现自由操作，将理论课程和实验性的内容相结合，在预习和讨论中形成自主学习能力，开发勇于探索的实践精神，同时也为进行实际的实验操作奠定基础。
2.2与传统实验操作相互促进
虚拟实验操作是一项全新的技术，是科学发展的深度体现，融合了多媒体、计算机AR技术以及网络技术于一体，也克服了传统实验模式当中设备不足、设施老化的问题。同时为更多的学生提供更多的实践机会以及知识体系的扩展，也是当前多元化教学模式的切实呈现。众多高校因为成本投入的问题，很难实现对实验操作设备的及时更新，而在无机化学实验过程中，众多精密实验操作仪器成本极高，所以想要达到一人一机的独立操作是非常困难的，对于AR移动端虚拟实验室而言，会根据科学的发展以及教学体系的更新及时完成软件升级，完善操作系统，能够在提供真实、生动、逼真实验效果的同时保证学生操作机会，并在预习和融合理论基础的同时锻炼自身分析能力和解决问题的能力，在有效的分析应用的过程中实现传统实验和虚拟实验结构的验证。
2.3利于综合性人才培养
有人说虚拟仿真实验是纸上谈兵，空有理论基础却难以形成直观地体验，并不能完全代替传统实验的真实客观性操作；有人说，传统实验是真刀真枪，想要完成科学地分析达到真正的研究目的还需通过传统实验操作来实现。但实际上AR移动端虚拟实验和传统实验各具优缺点，是一个相辅相成、相互促进的关系，AR移动端虚拟实验通过熟悉操作流程，抓住知识重点为传统实验的操作提供基础，能够实现学生创新能力、思维拓展能力的提升，帮助其形成科学研究意识；传统实验通过加强操作能力，提升掌握能力，为AR移动端虚拟实验提供验证，能够实现学生领悟能力、开发能力的提升，帮助其建立实践出真知的思维。所以在日常教学活动中，可以将二者进行有效结合，建立一个全方位的教学体系和多元化的评价体系，才能够从整体上提升教学进程实现学习评估进阶，在二者的融合发展以及相互促进中达到培育综合性人才的目的。
3基于AR的移动端无机化学实验预习软件设计
3.1开发设计基础
AR技术衍生于VR基础之上，拥有一定的沉浸感和交互感，构建了一个虚拟与现实融合的世界，能够带来新鲜感更能增强体验感。整个移动端AR无机化学实验系软件的设计和开发，构建的是一个便携虚拟的化学实验环境，进行仿真实验时拥有众多的化学仪器也可以实现装置药品的自由添加，不仅能够真实形象地展示各种化学实验成果，更能提供准确的数据记录并进行智能分析，满足无机化学教学的预习需求。整个设计流程以资料搜集、模型制作、UI设计以及交互设计为根本流程，资料的搜集过程中，本款软件以《无机化学实验》教材为脚本参考，对各个单元的知识点进行归纳整理构建单元菜单；模型制作的过程通过对实验仪器的测量形成参考，用3DsMax作为建模软件，建立三维虚拟实验室同时优化FBX文件；UI设计的重点在于各个操作界面的设计结合动画、图片以及整体颜色搭配来形成完整的布局；交互设计的程序较为复杂，利用Unity3D制作交互模型，通过VuforiaSDK搭载AR功能完成软件设计开发。整个无机化学实验软件包含基本功能介绍、实验流程演示、仿真实验操作以及实验结果讨论四个模块，提供的是更为全面的无机化学实验预习[2]。
3.2软件平台组成
整个移动端AR及化学实验预习软件的构建由六部分组成，分别拥有不同的功能：①编辑功能：该功能对无机化学教学过程当中涉及的图形、文字、符号、图表等行编辑形成课件，保存在软件平台当中以便提供虚拟演示。②素材库：素材库的选取以《无机化学实验》为基础搜集实验过程当中使用到的各种图片、视频、动画、文本等素材，并保证用户在操作过程当中可以自由掌控各种素材。③同步操作：该功能与《无机化学实验》课本当中实验操作同步，记录课本当中实验操作的全部过程，能够提供虚拟操作。④构建工具：构建工具能够保证用户根据需求进行实验流程的设计，工具当中包含完备的素材库，用户在操作过程中只要按需求进行组装就能实现实验装置的配置。⑤辅助工具：辅助工具提供的是整个实验过程中操作所需要的各种模型以及计算软件，例如计划学、计算器、元素周期表以及分子模型工具等。⑥仿真工具：仿真工具以AR技术为根本，按照实验操作规律自动生成实验工具，能够实现虚拟信息和现实操作的叠加。
3.3软件模块功能
①主界面：移动端AR实验预习软件设计的主界面以简单美观利于操作为主、利于识别为主，实际上该主界面实现的也是一个目录的功能，其主要的建立目的就是促使学生可以通过主界面形成正确的实验预习引导。②实验教学模块：实验教学是预习软件构建的核心，其根本宗旨在于帮助学生掌握基本理论和基本概念，培养其观察思考以及解决问题的能力，同时在对实验操作观摩的过程当中完成操作重点的掌握而达到良好的预习效果。实验教学模块进行设计以《无机化学实验》教材为基础，通过合理规划进行内容拆分，每个单元配备基本功能介绍、实验流程演示、仿真实验操作以及实验结果讨论的功能，形成有效的化学实验预习内容体系，学生通过手机端点击完成实验操作，整个过程当中学生既能模拟操作又能自主设计，同时获取科学的指导和真实的反馈。仿真实验操作建立在AR基础上，可以进行场景识别也可以通过流程图的扫描显示立体虚拟操作。整个仿真实验操作系统包含基本介绍、实验流程、开始实验以及实验讨论四个步骤。基本功能介绍模块包含的是各单元知识点的归纳以及实验目的原理的介绍，同时也含有各类实验仪器试剂操作的注意事项；实验流程构成最为复杂，包含的层次更深，能够清楚地呈现出实验的操作步骤，学生可以通过AR识图进行扫描进入仿真世界观看操作流程，通过开始实验的点击完成整个虚拟操作的全部过程，并在讨论部分进行分析思考强化实验理解。
3.4主要技术
①AR技术：AR技术是整个化学预习软件构建的重点，仿真系统的建立通过开始按钮的点击进入实验步骤，选择的仿真界面，只要进行手机扫描通过AR识图即可调用手机摄像头进行，并通过互联网后台的建设展现详细的信息，在图像叠加的过程当中为学生展示更加立体真实的环境，通过进一步的点击完成整个实验操作过程。②移动平台：本款无机化学实验预习软件适合应用于android平台，可以安装在智能手机上使用，突破了PC端虚拟实验软件的限制，实现更为方便快捷的教学[2]。
4基于AR的移动端无机化学实验预习软件设计的操作应用
4.1无机化学实验
无机化学在理工科教学过程当中拥有着重要的位置，作为化学领域的重要分支与有机化学相对应，主要进行的是无机物组成性质、结构以及反应的研究。无机化学实验是验证无机化学理论、实现科学探索的有效途径。能够帮助学生在实验当中获得感性知识，深度掌握课堂基本理论以及各种实验的操作方法和技巧。而在此过程中通过有效的实验预习，不仅能够提升实验完成效率，更能加深直观印象保证良好教学效果。近年来，化学仿真实验室的建设逐渐走进了众多高校，与传统实验室相比有着明显的优势，在国内外都得到了十分重视。基于AR的移动端无机化学实验预习软件的设计开发，符合当今信息时代飞速发展的趋势，是教育变革的必然也是教育教学的良好辅助[3]。
4.2实践操作
以中国大学生计算机设计大赛全国二等奖——“水解法制备纳米氧化铁”实验模块为例进行移动端AR无机化学实验预习软件的应用分析探讨：纳米氧化铁是一种多功能材料，具有良好的光学性质、磁性以及催化性，如今已经被广泛应用于磁性材料、生物医学、催化剂以及颜料领域当中。主流的制备方法有水热法、微乳液法以及水解法等。通过水解法进行纳米氧化铁的制备有着工艺简单、无污染且产物分散性能好等优点。在通过AR实验预习软件进行“水解法制备纳米氧化铁”实验操作时能够有效避免具体实验中的危险，能够极大提升实验成功率。在对软件的应用过程当中，首先打开App进入主界面，在主界面会看到关于“水解法制备纳米氧化铁”实验的全部知识点，接下来点击进入实验内容，通过基本介绍流程图的观看完成实验要点、操作注意事项、操作流程的进一步的了解。接下来点击实验，可以进行仿真实验，通过具体操作步骤选择进入具体实验流程，通过AR虚拟图像的叠加展示进行分步操作处理。在对操作步骤学习完成之后可以通过数据拟合界面点击曲线绘制进行实验数据的处理，该过程简单易行，避免了烦琐操作，保证了实验结果的准确无误性。整体过程完成之后，可以点击实验讨论按钮进入结果讨论思考的环节，该环节当中实现了信息的互联和共享，有助于学生进行群体讨论实现共同进步。
5结束语
对基于移动终端无机化学实验预习软件设计进行了详细的探讨，并对其实践应用结果进行验证，表明该软件作为无机化学基础教学实验的辅助软件，能够有效提升预习效率，解决实验难题，并在抽象的文字当中帮助学生建立整体知识框架和直观理解。同时，该软件的应用不受时间和空间的限制，可以有效提升学生的积极性，值得推广使用。
参考文献
[1]程晶.刍议高中化学实验教学的方法与策略[J].青少年日记（教育教学研究），2018（7）：191.
[2]周思洁，彭晓晓，陈良朋，等.基于AR的移动端无机化学实验预习软件设计[J].实验室科学，2021，24（4）：83-87.
