結(jié)構(gòu)化學(xué)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(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，遼寧 沈陽 110034；2.朝陽市第一中學(xué)，遼寧 朝陽 122000)

結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門基礎(chǔ)抽象、揭示物質(zhì)形成規(guī)律的一門理論學(xué)科，結(jié)構(gòu)化學(xué)以量子力學(xué)和原子物理為基礎(chǔ)，結(jié)合無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)相關(guān)知識討論原子和分子的微觀構(gòu)型和空間幾何結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)本課程需具備扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和原子物理知識功底，通過對結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，一方面能使學(xué)生從原子和分子層面了解微觀世界的組成和內(nèi)在規(guī)律，掌握分子形成的本質(zhì)；另一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造意識，激發(fā)學(xué)生對問題的探索精神，使學(xué)生認(rèn)識到各門學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系、并深刻了解學(xué)科之間的發(fā)展是一個(gè)相互促進(jìn)的過程。針對結(jié)構(gòu)化學(xué)這門高難度的必修課程[1]，結(jié)合本校實(shí)際，其教學(xué)改革勢在必行！

1打通實(shí)驗(yàn)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)與結(jié)構(gòu)化學(xué)學(xué)科之間的界限，促進(jìn)結(jié)構(gòu)化學(xué)多元化發(fā)展

從學(xué)術(shù)發(fā)展和教學(xué)研究的角度來考慮，跨學(xué)科研究是非常有意義的。任何一門學(xué)科都不是獨(dú)立存在的，類似于植物具有發(fā)達(dá)且龐大的根系，結(jié)構(gòu)化學(xué)的內(nèi)在基礎(chǔ)也涉及到無機(jī)化學(xué)等各門化學(xué)的基本內(nèi)容和理論。因此，對結(jié)構(gòu)化學(xué)的深入探究了解，單靠一門學(xué)科發(fā)展難以達(dá)到突破，跨學(xué)科交叉互溶就是一條必須走的道路。雖然跨學(xué)科交叉有諸多重要性及必要性，在實(shí)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(gè)化學(xué)學(xué)科經(jīng)過幾百年的積累，具有極其豐富和細(xì)分的理論知識，教學(xué)中的學(xué)科交叉并不是增加結(jié)構(gòu)化學(xué)的內(nèi)容和豐富度，而是為了更形象的講解、更加容易被學(xué)生理解和接受，對結(jié)構(gòu)化學(xué)支撐的其他學(xué)科中最基本的理論和知識穿插講解，搭建起整個(gè)化學(xué)的知識網(wǎng)路，加深對結(jié)構(gòu)化學(xué)的理解，從而不至于對其產(chǎn)生空中樓閣的印象。學(xué)科交叉本身也是前沿科研創(chuàng)新的研究熱點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)化學(xué)知識講解的過程中應(yīng)用和灌輸交叉的思考方式，也是對學(xué)生創(chuàng)新能力和聯(lián)想式思維的訓(xùn)練和啟發(fā)，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，運(yùn)用多種思維和多種方法去面對各種復(fù)雜的問題。

2增加結(jié)構(gòu)化學(xué)中分子結(jié)構(gòu)模型實(shí)習(xí)教學(xué)模塊，增強(qiáng)學(xué)生對分子微觀結(jié)構(gòu)的理解

分子和原子是構(gòu)成物質(zhì)最基本的微觀粒子，其中分子是由原子構(gòu)成的，原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的。分子結(jié)構(gòu)包括兩方面內(nèi)容：分子的立體幾何結(jié)構(gòu)和分子的電子結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)分子對稱性相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師講解過程中采用多媒體課件教學(xué)可提高學(xué)生的理解效果[2]，但立體感差的學(xué)生還是無法識別復(fù)雜分子的立體構(gòu)型和相應(yīng)的對稱元素。為此，教師應(yīng)該增加分子結(jié)構(gòu)模型實(shí)習(xí)教學(xué)模塊，可以組織學(xué)生在課堂上構(gòu)建出相應(yīng)的復(fù)雜分子立體結(jié)構(gòu)，觀察分子立體結(jié)構(gòu)中鍵長鍵角之間的關(guān)系，為精確找到分子的全部對稱元素奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。模型實(shí)習(xí)教學(xué)模塊在晶體結(jié)構(gòu)中也有重要的應(yīng)用，教師在講授七大晶系和十四種空間點(diǎn)陣時(shí)可利用分子模型讓學(xué)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(nèi)容去蕪存菁，并將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入到課程中去，進(jìn)一步提高現(xiàn)代化社會中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和競爭能力

教材在教師教學(xué)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(zhǔn)和學(xué)生接受知識的程度。時(shí)代在進(jìn)步，科學(xué)在發(fā)展，有些教材撰寫年份較早、部分內(nèi)容需要更新、缺少創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的相關(guān)實(shí)踐內(nèi)容。因此，面對本校學(xué)生我們可以對教材內(nèi)容去蕪存菁，保留經(jīng)典知識體系完整的基礎(chǔ)上，拓展相關(guān)內(nèi)容，將相關(guān)的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)有效地聯(lián)系起來，使本校的學(xué)生們接受新知識變得不是那么"強(qiáng)硬接受"，而是繼續(xù)鞏固慢慢提升的過程，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；其次，打造多元化的教學(xué)模式，可以將學(xué)生分成若干小組，讓他們之間互相切磋、互相學(xué)習(xí)、互相監(jiān)督，按照每個(gè)小組的興趣愛好加入到教師科研課題組中去，增加學(xué)生對科研的興趣，以達(dá)到提高學(xué)生動腦、動手能力的目的，打破學(xué)生在理論上精通、在實(shí)踐上盲目的學(xué)習(xí)模式，理論和實(shí)踐要雙手抓、雙手都要硬；再次，我們把大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入到結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中去[3]，可從根本上提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力、提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合實(shí)力和在社會發(fā)展中的競爭力。

4 結(jié)語

結(jié)構(gòu)化學(xué)是聯(lián)系無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)的紐帶，使整個(gè)化學(xué)學(xué)科成為有機(jī)的整體。在結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)改革中，擬從以下三個(gè)方面提高大學(xué)生的空間思維設(shè)想和微觀構(gòu)型理解，實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課程：打通實(shí)驗(yàn)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)與結(jié)構(gòu)化學(xué)學(xué)科之間的界限，促進(jìn)結(jié)構(gòu)化學(xué)多元化發(fā)展；增加結(jié)構(gòu)化學(xué)中分子結(jié)構(gòu)模型實(shí)習(xí)教學(xué)模塊，增強(qiáng)學(xué)生對分子微觀結(jié)構(gòu)的理解；對教材內(nèi)容去蕪存菁，并將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入到課程中去，進(jìn)一步提高現(xiàn)代化社會中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和競爭能力。最后，期望可以將學(xué)生培養(yǎng)成為滿足時(shí)代需求和社會發(fā)展的多元化復(fù)合型人才。