結構化學課程的探索與改革

宋楊楊，王士煒，王曉丹，陳慶陽

(1.沈陽師范大學 化學化工學院，遼寧 沈陽 110034；2.朝陽市第一中學，遼寧 朝陽 122000)

結構化學是一門基礎抽象、揭示物質形成規律的一門理論學科，結構化學以量子力學和原子物理為基礎，結合無機化學、物理化學相關知識討論原子和分子的微觀構型和空間幾何結構。學習本課程需具備扎實的高等數學、線性代數和原子物理知識功底，通過對結構化學課程的學習，一方面能使學生從原子和分子層面了解微觀世界的組成和內在規律，掌握分子形成的本質；另一方面可以培養學生的創新思維和創造意識，激發學生對問題的探索精神，使學生認識到各門學科的內在聯系、并深刻了解學科之間的發展是一個相互促進的過程。針對結構化學這門高難度的必修課程[1]，結合本校實際，其教學改革勢在必行！

1打通實驗化學、無機化學、有機化學、物理化學與結構化學學科之間的界限，促進結構化學多元化發展

從學術發展和教學研究的角度來考慮，跨學科研究是非常有意義的。任何一門學科都不是獨立存在的，類似于植物具有發達且龐大的根系，結構化學的內在基礎也涉及到無機化學等各門化學的基本內容和理論。因此，對結構化學的深入探究了解，單靠一門學科發展難以達到突破，跨學科交叉互溶就是一條必須走的道路。雖然跨學科交叉有諸多重要性及必要性，在實際操作過程中，真正做到深入淺出的跨界融合，并不是一件易事。整個化學學科經過幾百年的積累，具有極其豐富和細分的理論知識，教學中的學科交叉并不是增加結構化學的內容和豐富度，而是為了更形象的講解、更加容易被學生理解和接受，對結構化學支撐的其他學科中最基本的理論和知識穿插講解，搭建起整個化學的知識網路，加深對結構化學的理解，從而不至于對其產生空中樓閣的印象。學科交叉本身也是前沿科研創新的研究熱點，在結構化學知識講解的過程中應用和灌輸交叉的思考方式，也是對學生創新能力和聯想式思維的訓練和啟發，在以后的工作和學習中，運用多種思維和多種方法去面對各種復雜的問題。

2增加結構化學中分子結構模型實習教學模塊，增強學生對分子微觀結構的理解

分子和原子是構成物質最基本的微觀粒子，其中分子是由原子構成的，原子是由原子核和核外電子構成的。分子結構包括兩方面內容：分子的立體幾何結構和分子的電子結構。在學習結構化學分子對稱性相關內容時，教師講解過程中采用多媒體課件教學可提高學生的理解效果[2]，但立體感差的學生還是無法識別復雜分子的立體構型和相應的對稱元素。為此，教師應該增加分子結構模型實習教學模塊，可以組織學生在課堂上構建出相應的復雜分子立體結構，觀察分子立體結構中鍵長鍵角之間的關系，為精確找到分子的全部對稱元素奠定了堅實的基礎。模型實習教學模塊在晶體結構中也有重要的應用，教師在講授七大晶系和十四種空間點陣時可利用分子模型讓學生深刻理解記憶，并能清晰長久地存于腦海之中。

3對教材內容去蕪存菁，并將創新創業教育融入到課程中去，進一步提高現代化社會中學生的科學素質和競爭能力

教材在教師教學授課過程中扮演著非常重要的角色，教材的選擇在很大程度上影響了教師傳授知識的水準和學生接受知識的程度。時代在進步，科學在發展，有些教材撰寫年份較早、部分內容需要更新、缺少創新創業的相關實踐內容。因此，面對本校學生我們可以對教材內容去蕪存菁，保留經典知識體系完整的基礎上，拓展相關內容，將相關的無機化學、有機化學、物理化學和結構化學有效地聯系起來，使本校的學生們接受新知識變得不是那么"強硬接受"，而是繼續鞏固慢慢提升的過程，有助于提高學生的學習興趣；其次，打造多元化的教學模式，可以將學生分成若干小組，讓他們之間互相切磋、互相學習、互相監督，按照每個小組的興趣愛好加入到教師科研課題組中去，增加學生對科研的興趣，以達到提高學生動腦、動手能力的目的，打破學生在理論上精通、在實踐上盲目的學習模式，理論和實踐要雙手抓、雙手都要硬；再次，我們把大學生創新創業教育融入到結構化學教學中去[3]，可從根本上提高學生發現問題和解決問題的能力、提高學生的實踐創新能力和團結協作精神，進而提高學生的綜合實力和在社會發展中的競爭力。

4 結語

結構化學是聯系無機化學、有機化學、分析化學、物理化學的紐帶，使整個化學學科成為有機的整體。在結構化學教學改革中，擬從以下三個方面提高大學生的空間思維設想和微觀構型理解，實現高效學習結構化學這門課程：打通實驗化學、無機化學、有機化學、物理化學與結構化學學科之間的界限，促進結構化學多元化發展；增加結構化學中分子結構模型實習教學模塊，增強學生對分子微觀結構的理解；對教材內容去蕪存菁，并將創新創業教育融入到課程中去，進一步提高現代化社會中學生的科學素質和競爭能力。最后，期望可以將學生培養成為滿足時代需求和社會發展的多元化復合型人才。