《结构化学》教学中设置课程论文的思考与尝试

孟庆喜，尹洪宗

(山东农业大学化学与材料科学学院，山东　泰安　271018)



《结构化学》教学中设置课程论文的思考与尝试

孟庆喜，尹洪宗

(山东农业大学化学与材料科学学院，山东泰安271018)

《结构化学》是我校应用化学、材料化学和资源循环与工程等三个专业的基础理论课，具有较强的数理性和抽象性。与其它化学课程相比，《结构化学》是最难学的课程之一。在《结构化学》课程教学中设置课程论文作为课程评价的手段之一，旨在提高学生的学习积极性，激发他们的学习和研究兴趣，促进了创新性思考。课程论文的设置有助于培养学生查阅文献、独立思考和解决问题的能力。

结构化学；教学；课程论文

《结构化学》是我校应用化学、材料化学和资源循环与工程等三个专业的基础理论课。《结构化学》课程是在原子、分子和晶体的水平上，从微观的角度研究物质结构与性能的关系，研究物质中微观粒子运动规律的学科，是化学的理论基础。其基本原理与方法不仅应用到化学各个学科，还在生命过程、能源开发、环境保护、药物研发、材料合成与设计等研究领域有广泛地应用，是新物质材料设计和模拟的重要理论基础。因此，《结构化学》课程是化学各专业的基础课之一[1-3]。

但是，由于《结构化学》课程涉及较多的物理、数学知识(如波动方程、微积分等)和较强的逻辑推理能力，所以它对学生的逻辑思维能力、数理知识与能力、思辨能力和综合应用知识能力等都有非常高的要求。因此，几乎所有化学专业学生都认为《结构化学》课程是所有化学课程中最难学、最难懂的课程，普遍有畏难情绪、缺乏学习积极性。因此，我们在教学实践中，根据本课程的特点，结合应用化学专业特点，设置了与教学目标和教学要求相适应的、注重理论研究与解释实验现象的课程论文题目，引导学生尝试应用《结构化学》中所学的化学理论来解释化学实验现象，深入了解物质分子结构与理论性质，激发学生的学习兴趣与研究兴趣，提高学生的学习积极性，取得了较好的效果，促进了《结构化学》课程的学习。

1　设置课程论文的重要性

《结构化学》课程的教学对象是大学三年级的学生，他们通过无机化学、分析化学、有机化学以及部分物理化学的学习，具有相当的化学专业知识。课程论文的设置可以让学生在搜寻研究对象或范围时，对以前学习的专业知识进行回顾和分析，思考所学的化学知识是否可以采用《结构化学》的某种理论进行解释，引导他们对化学知识、原理、现象的思考；在自由选择题目的模式下，激发学生的学习和研究兴趣。在指导学生进行课程论文研习时，讲述一般研究的方法、步骤及科学工作者所应当具备的科学道德，较为全面提升学生的科学素养[4-9]。

2　设置课程论文的尝试

《结构化学》课程论文已经被设置在应用化学专业教学过程中，并且作为学生综合成绩评定的一项内容。目前，已经有六个年级的学生(2006级-2011级)已经通过测试，效果良好。《结构化学》课程论文的总体要求为：用结构化学的理论来解释无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等中的实验现象。书写要求为：写明化学实验现象(有什么问题需要从理论上解释)；需要使用的结构化学理论及其主要内容；应用结构化学理论具体分析、解释、阐明实验现象或问题。

在实验现象或化学理论的选择、拟定上主要采取了以下三种方式：

(1)不作任何界定，让学生选择他们最有兴趣的化学现象或化学理论。这是最初设置《结构化学》课程论文的方式，通过两个年级的实践，虽然这在很大程度上给学生自由发挥的空间，但也发现很多问题，如选择的现象、理论都非常简单，大部分是课本例题或习题的延伸，并且有较多相同或相似的课程论文。酚酞的显色原理、分子偶极矩的测定与计算、一氧化碳中毒与解毒的原理、花菁染料的吸收光谱、镁铝电离能的估算等五个方面的课程论文均超过10%；其中，酚酞的显色原理和花菁染料的吸收光谱两个方面的课程论文数目均达到22%。由于课程论文的评定成绩在期末总成绩中所占的比重相对较小(课程论文成绩为平时成绩的10%，平时成绩为期末总成绩的30%，折算后可知，课程论文成绩为期末总成绩的3%)，所以，我们认为这是学生对课程论文不够重视的原因之一。但是，从本课程的考试成绩可以看出，课程论文书写较好的学生的成绩的优秀率接近于70%。因此，《结构化学》课程论文的书写可以激发学生的学习兴趣，促进《结构化学》课程的学习。

(2)把《结构化学》课程中的主要理论划分为十个方面，让学生选择一个方面的理论，然后在所有的化学实验现象中自由选择一个能用这一理论解释的实验。这十个方面的理论分别为：势箱中粒子的运动规律；原子的轨道能、电离能等；原子光谱(项)、分子光谱(项)；价键理论；分子点群；价电子对互斥理论；杂化轨道理论；休克尔分子轨道理论；前线轨道理论；配位场理论。虽然对选题有一定限制，但是效果仍然不太好，很多同学还是参考例题与习题，相似的选题也比较多。重复率最高的三个方面的课程论文题目为：酚酞的显色原理、一氧化碳中毒与解毒的原理和丁二烯休克尔分子轨道理论处理及其反应活性，它们的重复率均超过18%，总计约60%。后来，我们又把课程论文成绩在期末总成绩的比重提高到10%(期末总成绩中40%为平时成绩，平时成绩中25%为课程论文成绩)，课程论文书写较好的学生的成绩的优秀率、及格率均有所提高。因此，《结构化学》课程论文的设置与书写促进了《结构化学》课程的学习。

(3)把《结构化学》课程中的主要理论划分为六个研究方向，让学生选择一个研究方向，寻找相应的实验体系。这六个方向分别为：分子结构与性质、性能(如酚酞的变色机理)；分子的结构、构型、构象(如分子点群)；分子光谱及其移动(如取代基的影响)；药物分子的结构与活性的关系(如光合作用的叶绿素的活性特点)；化学反应原理与规律解释(如镍催化乙烯加氢反应、丁二烯的选择加成反应等)；氢键与分子间的相互作用(如DNA、RNA等生物体系)。与前两种方式相比，这六个研究方向的划分，为学生提供了查阅文献的方向，效果相对较好。约有70%的学生认真查阅文献资料，运用所学的知识解决实际问题；但仍有约20%的学生的选题是本课程例题、习题的延伸，甚至有部分学生就把例题、习题又抄写了一遍(如丁二烯和环丙烯正离子休克尔分子轨道理论处理、酚酞的显色原理等)；约有10%的学生有抄写其他同学的论文的现象。课程论文书写较好的学生的成绩的优秀率、及格率均有所提高，平均成绩也有所提高。因此，《结构化学》课程论文的设置与书写激发了学生的学习兴趣与研究兴趣，促进了《结构化学》课程的学习。

从回收的论文可以看到，课程论文的设置有助于培养学生查阅文献、独立思考和解决问题的能力。学生只有具备独立的思考判断能力和获取知识的能力，才能在终身教育过程中面对日新月异的世界，不断实现知识的更新。同时，也提高学生的学习积极性，激发他们的学习和研究兴趣以及创新的欲望，促进了创新性思考。

3　结　语

《结构化学》课程论文的教学效果是比较显著的。通过几年的探索，我们在这一教学环节上积累了一定的经验。是否可以再提高课程论文成绩在期末总成绩的比重是我们正在思考的问题。在将来的教学中，我们将尝试新的实践教学方法，以提高课程论文的质量，更好地促进《结构化学》的教与学。

[1]周公度,段连运.结构化学基础.4版[M].北京:北京大学出版社,2008.

[2]李炳瑞.结构化学.2版[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]林梦海,林银钟.结构化学.3版[M].北京:科学出版社,2014.

[4]何美.刍议提高结构化学课程教学质量[J].科技资讯,2013(14):204-204.

[5]徐志广.结构化学教学中设置课程论文初探[J].数理医药学杂志,2007,20(3):424-425.

[6]王卫东.结构化学课程问题式教学模式探索与实践[J].高等理科教育,2008,16(1):145-146.

[7]陈佑宁.应用化学专业《结构化学》教学的几点思考[J].广州化工,2015,43(2):193-164.

[8]李晓东.结构化学教学中对学生学习兴趣的培养[J].大学化学,2013,28(1):27-29.

[9]孙巧珍.案例教学法在结构化学教学中的应用和意义[J].广州化工,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

孟庆喜(1979-)，男，讲师，主要从事结构化学、理论化学的教学与研究。

G64

B

1001-9677(2016)09-0211-02