《結構化學》教學中設置課程論文的思考與嘗試

孟慶喜，尹洪宗

(山東農業大學化學與材料科學學院，山東　泰安　271018)

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《結構化學》教學中設置課程論文的思考與嘗試

孟慶喜，尹洪宗

(山東農業大學化學與材料科學學院，山東泰安271018)

《結構化學》是我校應用化學、材料化學和資源循環與工程等三個專業的基礎理論課，具有較強的數理性和抽象性。與其它化學課程相比，《結構化學》是最難學的課程之一。在《結構化學》課程教學中設置課程論文作為課程評價的手段之一，旨在提高學生的學習積極性，激發他們的學習和研究興趣，促進了創新性思考。課程論文的設置有助于培養學生查閱文獻、獨立思考和解決問題的能力。

結構化學；教學；課程論文

《結構化學》是我校應用化學、材料化學和資源循環與工程等三個專業的基礎理論課。《結構化學》課程是在原子、分子和晶體的水平上，從微觀的角度研究物質結構與性能的關系，研究物質中微觀粒子運動規律的學科，是化學的理論基礎。其基本原理與方法不僅應用到化學各個學科，還在生命過程、能源開發、環境保護、藥物研發、材料合成與設計等研究領域有廣泛地應用，是新物質材料設計和模擬的重要理論基礎。因此，《結構化學》課程是化學各專業的基礎課之一[1-3]。

但是，由于《結構化學》課程涉及較多的物理、數學知識(如波動方程、微積分等)和較強的邏輯推理能力，所以它對學生的邏輯思維能力、數理知識與能力、思辨能力和綜合應用知識能力等都有非常高的要求。因此，幾乎所有化學專業學生都認為《結構化學》課程是所有化學課程中最難學、最難懂的課程，普遍有畏難情緒、缺乏學習積極性。因此，我們在教學實踐中，根據本課程的特點，結合應用化學專業特點，設置了與教學目標和教學要求相適應的、注重理論研究與解釋實驗現象的課程論文題目，引導學生嘗試應用《結構化學》中所學的化學理論來解釋化學實驗現象，深入了解物質分子結構與理論性質，激發學生的學習興趣與研究興趣，提高學生的學習積極性，取得了較好的效果，促進了《結構化學》課程的學習。

1　設置課程論文的重要性

《結構化學》課程的教學對象是大學三年級的學生，他們通過無機化學、分析化學、有機化學以及部分物理化學的學習，具有相當的化學專業知識。課程論文的設置可以讓學生在搜尋研究對象或范圍時，對以前學習的專業知識進行回顧和分析，思考所學的化學知識是否可以采用《結構化學》的某種理論進行解釋，引導他們對化學知識、原理、現象的思考；在自由選擇題目的模式下，激發學生的學習和研究興趣。在指導學生進行課程論文研習時，講述一般研究的方法、步驟及科學工作者所應當具備的科學道德，較為全面提升學生的科學素養[4-9]。

2　設置課程論文的嘗試

《結構化學》課程論文已經被設置在應用化學專業教學過程中，并且作為學生綜合成績評定的一項內容。目前，已經有六個年級的學生(2006級-2011級)已經通過測試，效果良好。《結構化學》課程論文的總體要求為：用結構化學的理論來解釋無機化學、分析化學、有機化學、物理化學等中的實驗現象。書寫要求為：寫明化學實驗現象(有什么問題需要從理論上解釋)；需要使用的結構化學理論及其主要內容；應用結構化學理論具體分析、解釋、闡明實驗現象或問題。

在實驗現象或化學理論的選擇、擬定上主要采取了以下三種方式：

(1)不作任何界定，讓學生選擇他們最有興趣的化學現象或化學理論。這是最初設置《結構化學》課程論文的方式，通過兩個年級的實踐，雖然這在很大程度上給學生自由發揮的空間，但也發現很多問題，如選擇的現象、理論都非常簡單，大部分是課本例題或習題的延伸，并且有較多相同或相似的課程論文。酚酞的顯色原理、分子偶極矩的測定與計算、一氧化碳中毒與解毒的原理、花菁染料的吸收光譜、鎂鋁電離能的估算等五個方面的課程論文均超過10%；其中，酚酞的顯色原理和花菁染料的吸收光譜兩個方面的課程論文數目均達到22%。由于課程論文的評定成績在期末總成績中所占的比重相對較小(課程論文成績為平時成績的10%，平時成績為期末總成績的30%，折算后可知，課程論文成績為期末總成績的3%)，所以，我們認為這是學生對課程論文不夠重視的原因之一。但是，從本課程的考試成績可以看出，課程論文書寫較好的學生的成績的優秀率接近于70%。因此，《結構化學》課程論文的書寫可以激發學生的學習興趣，促進《結構化學》課程的學習。

(2)把《結構化學》課程中的主要理論劃分為十個方面，讓學生選擇一個方面的理論，然后在所有的化學實驗現象中自由選擇一個能用這一理論解釋的實驗。這十個方面的理論分別為：勢箱中粒子的運動規律；原子的軌道能、電離能等；原子光譜(項)、分子光譜(項)；價鍵理論；分子點群；價電子對互斥理論；雜化軌道理論；休克爾分子軌道理論；前線軌道理論；配位場理論。雖然對選題有一定限制，但是效果仍然不太好，很多同學還是參考例題與習題，相似的選題也比較多。重復率最高的三個方面的課程論文題目為：酚酞的顯色原理、一氧化碳中毒與解毒的原理和丁二烯休克爾分子軌道理論處理及其反應活性，它們的重復率均超過18%，總計約60%。后來，我們又把課程論文成績在期末總成績的比重提高到10%(期末總成績中40%為平時成績，平時成績中25%為課程論文成績)，課程論文書寫較好的學生的成績的優秀率、及格率均有所提高。因此，《結構化學》課程論文的設置與書寫促進了《結構化學》課程的學習。

(3)把《結構化學》課程中的主要理論劃分為六個研究方向，讓學生選擇一個研究方向，尋找相應的實驗體系。這六個方向分別為：分子結構與性質、性能(如酚酞的變色機理)；分子的結構、構型、構象(如分子點群)；分子光譜及其移動(如取代基的影響)；藥物分子的結構與活性的關系(如光合作用的葉綠素的活性特點)；化學反應原理與規律解釋(如鎳催化乙烯加氫反應、丁二烯的選擇加成反應等)；氫鍵與分子間的相互作用(如DNA、RNA等生物體系)。與前兩種方式相比，這六個研究方向的劃分，為學生提供了查閱文獻的方向，效果相對較好。約有70%的學生認真查閱文獻資料，運用所學的知識解決實際問題；但仍有約20%的學生的選題是本課程例題、習題的延伸，甚至有部分學生就把例題、習題又抄寫了一遍(如丁二烯和環丙烯正離子休克爾分子軌道理論處理、酚酞的顯色原理等)；約有10%的學生有抄寫其他同學的論文的現象。課程論文書寫較好的學生的成績的優秀率、及格率均有所提高，平均成績也有所提高。因此，《結構化學》課程論文的設置與書寫激發了學生的學習興趣與研究興趣，促進了《結構化學》課程的學習。

從回收的論文可以看到，課程論文的設置有助于培養學生查閱文獻、獨立思考和解決問題的能力。學生只有具備獨立的思考判斷能力和獲取知識的能力，才能在終身教育過程中面對日新月異的世界，不斷實現知識的更新。同時，也提高學生的學習積極性，激發他們的學習和研究興趣以及創新的欲望，促進了創新性思考。

3　結　語

《結構化學》課程論文的教學效果是比較顯著的。通過幾年的探索，我們在這一教學環節上積累了一定的經驗。是否可以再提高課程論文成績在期末總成績的比重是我們正在思考的問題。在將來的教學中，我們將嘗試新的實踐教學方法，以提高課程論文的質量，更好地促進《結構化學》的教與學。

[1]周公度,段連運.結構化學基礎.4版[M].北京:北京大學出版社,2008.

[2]李炳瑞.結構化學.2版[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]林夢海,林銀鐘.結構化學.3版[M].北京:科學出版社,2014.

[4]何美.芻議提高結構化學課程教學質量[J].科技資訊,2013(14):204-204.

[5]徐志廣.結構化學教學中設置課程論文初探[J].數理醫藥學雜志,2007,20(3):424-425.

[6]王衛東.結構化學課程問題式教學模式探索與實踐[J].高等理科教育,2008,16(1):145-146.

[7]陳佑寧.應用化學專業《結構化學》教學的幾點思考[J].廣州化工,2015,43(2):193-164.

[8]李曉東.結構化學教學中對學生學習興趣的培養[J].大學化學,2013,28(1):27-29.

[9]孫巧珍.案例教學法在結構化學教學中的應用和意義[J].廣州化工,2015,43(10):188-189.

Thoughts and Attempts on Application of Course Paper inStructuralChemistryTeaching

MENG Qing-xi, YIN Hong-zong

(College of Chemistry and Material Science, Shandong Agricultural University, Shandong Taian 271018, China)

StructuralChemistryis a basic theoretical course for three majors of Application Chemistry, Material Chemistry and Resource Circulation and Engineering in our university, being very highly nonrepresentational, metaphysical, and theoretical.StructuralChemistryis one of the most difficult courses to study in all chemistry courses. The application of course paper was used as one of the curriculum evaluation means onStructuralChemistryteaching. The aim was to improve the learning enthusiasm, arouse the interests in study and research, and promote the innovative thinking method. The application of course paper could also contribute to cultivate the abilities and skills of searching and reading references, independent thoughts, and resolving problems.

StructuralChemistry; teaching; course paper

孟慶喜(1979-)，男，講師，主要從事結構化學、理論化學的教學與研究。

G64

B

1001-9677(2016)09-0211-02