结构化学课程的探索与改革

宋杨杨，王士炜，王晓丹，陈庆阳

(1.沈阳师范大学 化学化工学院，辽宁 沈阳 110034；2.朝阳市第一中学，辽宁 朝阳 122000)

结构化学是一门基础抽象、揭示物质形成规律的一门理论学科，结构化学以量子力学和原子物理为基础，结合无机化学、物理化学相关知识讨论原子和分子的微观构型和空间几何结构。学习本课程需具备扎实的高等数学、线性代数和原子物理知识功底，通过对结构化学课程的学习，一方面能使学生从原子和分子层面了解微观世界的组成和内在规律，掌握分子形成的本质；另一方面可以培养学生的创新思维和创造意识，激发学生对问题的探索精神，使学生认识到各门学科的内在联系、并深刻了解学科之间的发展是一个相互促进的过程。针对结构化学这门高难度的必修课程[1]，结合本校实际，其教学改革势在必行！

1打通实验化学、无机化学、有机化学、物理化学与结构化学学科之间的界限，促进结构化学多元化发展

从学术发展和教学研究的角度来考虑，跨学科研究是非常有意义的。任何一门学科都不是独立存在的，类似于植物具有发达且庞大的根系，结构化学的内在基础也涉及到无机化学等各门化学的基本内容和理论。因此，对结构化学的深入探究了解，单靠一门学科发展难以达到突破，跨学科交叉互溶就是一条必须走的道路。虽然跨学科交叉有诸多重要性及必要性，在实际操作过程中，真正做到深入浅出的跨界融合，并不是一件易事。整个化学学科经过几百年的积累，具有极其丰富和细分的理论知识，教学中的学科交叉并不是增加结构化学的内容和丰富度，而是为了更形象的讲解、更加容易被学生理解和接受，对结构化学支撑的其他学科中最基本的理论和知识穿插讲解，搭建起整个化学的知识网路，加深对结构化学的理解，从而不至于对其产生空中楼阁的印象。学科交叉本身也是前沿科研创新的研究热点，在结构化学知识讲解的过程中应用和灌输交叉的思考方式，也是对学生创新能力和联想式思维的训练和启发，在以后的工作和学习中，运用多种思维和多种方法去面对各种复杂的问题。

2增加结构化学中分子结构模型实习教学模块，增强学生对分子微观结构的理解

分子和原子是构成物质最基本的微观粒子，其中分子是由原子构成的，原子是由原子核和核外电子构成的。分子结构包括两方面内容：分子的立体几何结构和分子的电子结构。在学习结构化学分子对称性相关内容时，教师讲解过程中采用多媒体课件教学可提高学生的理解效果[2]，但立体感差的学生还是无法识别复杂分子的立体构型和相应的对称元素。为此，教师应该增加分子结构模型实习教学模块，可以组织学生在课堂上构建出相应的复杂分子立体结构，观察分子立体结构中键长键角之间的关系，为精确找到分子的全部对称元素奠定了坚实的基础。模型实习教学模块在晶体结构中也有重要的应用，教师在讲授七大晶系和十四种空间点阵时可利用分子模型让学生深刻理解记忆，并能清晰长久地存于脑海之中。

3对教材内容去芜存菁，并将创新创业教育融入到课程中去，进一步提高现代化社会中学生的科学素质和竞争能力

教材在教师教学授课过程中扮演着非常重要的角色，教材的选择在很大程度上影响了教师传授知识的水准和学生接受知识的程度。时代在进步，科学在发展，有些教材撰写年份较早、部分内容需要更新、缺少创新创业的相关实践内容。因此，面对本校学生我们可以对教材内容去芜存菁，保留经典知识体系完整的基础上，拓展相关内容，将相关的无机化学、有机化学、物理化学和结构化学有效地联系起来，使本校的学生们接受新知识变得不是那么"强硬接受"，而是继续巩固慢慢提升的过程，有助于提高学生的学习兴趣；其次，打造多元化的教学模式，可以将学生分成若干小组，让他们之间互相切磋、互相学习、互相监督，按照每个小组的兴趣爱好加入到教师科研课题组中去，增加学生对科研的兴趣，以达到提高学生动脑、动手能力的目的，打破学生在理论上精通、在实践上盲目的学习模式，理论和实践要双手抓、双手都要硬；再次，我们把大学生创新创业教育融入到结构化学教学中去[3]，可从根本上提高学生发现问题和解决问题的能力、提高学生的实践创新能力和团结协作精神，进而提高学生的综合实力和在社会发展中的竞争力。

4 结语

结构化学是联系无机化学、有机化学、分析化学、物理化学的纽带，使整个化学学科成为有机的整体。在结构化学教学改革中，拟从以下三个方面提高大学生的空间思维设想和微观构型理解，实现高效学习结构化学这门课程：打通实验化学、无机化学、有机化学、物理化学与结构化学学科之间的界限，促进结构化学多元化发展；增加结构化学中分子结构模型实习教学模块，增强学生对分子微观结构的理解；对教材内容去芜存菁，并将创新创业教育融入到课程中去，进一步提高现代化社会中学生的科学素质和竞争能力。最后，期望可以将学生培养成为满足时代需求和社会发展的多元化复合型人才。