《配位化学》课程教学改革初探*

马 丽，赵东欣，苑立博，刘 捷

(河南工业大化学化工学院，河南 郑州 450001)

配位化学是在无机化学的基础上发展起来的一门独立的、同时也与化学各分支学科以及物理学、生物学等互相渗透的具有综合性的学科，它是研究金属原子或离子(中心金属)与其它分子或离子(配位体)形成的配合物(包括分子、生物大分子和超分子)及其凝聚态的组成、结构、性质、化学反应及其规律和应用的化学。现代配位化学几乎渗透到化学及相关学科的各个领域，并在化学学科、物质的分离与提纯、原子能工业、医药、电镀、染料等多领域内都有着极为重要的、无可替代的作用[1]。因而，配位化学其学科地位越来越受到重视。配位化学作为我院的化学专业和应用化学专业的一门专业选修课程，对于化学专业及应用化学专业本科学生而言，学习一些配位化学知识，不仅对拓宽其视野，完善其专业知识结构，强化其专业素养都有着重要作用，尤其对其后续的工作和研究有一定的指导作用。

配位化学课程的开设对象是二年级的学生，如果这门课程学的比较好，会极大引起学生的学习兴趣，在后期学习中能充分调动学生的学习主动性，并且为后期相关课程的学习打下良好的基础。但是配位化学课程理论性比较强，学生在学习的过程中感到难度比较大，很多内容不好理解，与实际联系困难。针对学生中存在的这些问题，参考前人的一些经验[2-4]，结合配位化学教学中存在的一些问题进行探讨。

1 教学内容

配位化学为选修课程，课时较少(36个课时)，教学内容的选择尤为重要。由于《配位化学》的授课对象为大学二年级的本科生，化学专业和应化专业的本科生在大一《无机化学》的课程中已经学习了部分配位化学的基础知识与相关理论。因此，需要结合实际情况精心安排教学内容，既要保障配位化学课程知识的系统性，又要体现配位化学的当前研究热点，教学内容主要参阅三本教材，一是章慧主编的《配位化学原理及应用》(化学工业出版社)，二是罗勤慧主编的《配位化学》(科学出版社)，三是游效曾主编的《配位化合物的结构与性质》(科学出版社)。根据教学大纲和实际情况，对教学内容进行取舍，分为三部分进行授课：基础内容部分有配合物的基础知识，配合物的立体结构及异构现象，配合物的命名，配合物的价键理论，与之相联系的提高内容有配合物的晶体场理论，配合物的配体场理论，配合物的光谱与磁性，配合物的合成，配合物的反应动力学与机理。在讲解上述内容时，结合文献报道的实例，针对具体问题进行分析，做到与实际相结合，这样既讲授了配位化学的基本理论知识，又通过具体的化合物的结构性质以及应用的介绍，与实际相联系，大大提高了学生的学习兴趣。例如在讲授四配位化合物的空间结构时，引入目前临床上治疗癌症的药物，顺铂、卡铂和奥沙利铂，并与学生互动，通过网络搜索相关内容进行讨论，启发学生进行深入思考，深入理解配合物结构及相关的配位化学知识，让学生了解配位化学在生活中的作用，提高学生对配位化学的认知，从而增强学习的兴趣。

另外，教师首先通过查阅大量文献，搜集当前配位化学研究热点的相关文献，参照教学大纲，制定拓展部分内容，如新型配合物，生命体中的配位化合物，大环配合物，超分子配合物等。通过配位化学学科的最新研究成果的介绍，不仅补充更新的教学内容，而且通过文献中具体实例的研究方法和分析方法，使学生初步了解进行科学研究的方法和理论联系实际的科学思维。进一步加深学生对配位化学的认识，拓宽学生眼界，培养科研兴趣、科学思维和创新能力。在此基础上，为了充分发挥学生的主观能动性，教师根据情况拟定相关课题，学生根据兴趣选择相应的课题进行文献检索，对相关文献内容进行概括总结，以小组为单位制作PPT进行汇报。通过上述形式的锻炼，可大大提高学生查阅文献并进行归纳总结的能力，也可锻炼一些同学的口头表达能力，为以后的工作学习打下基础。

2 教学方法

配位化学为选修课程，与基础课程的教学不同，选修课应该更注重思考问题的方法和科学思维能力的培养。教学目标的改变对教师提出了更高的要求。配位化学是一门交叉学科，涉及无机化学、有机化学、结构化学及物理化学等相关学科的知识，要求授课教师具备更高的专业素质和更广的知识面，并且对相关学科的最新研究领域有所认识，以便在授课过程中运用科学思维从不同的角度分析问题，培养学生的科学思维。在讲授配位化学的基础理论部分时，许多知识点在无机化学和有机化学中都有所了解，既要对相关知识点进行复习和总结，更要注重对相关知识点的理解运用。例如在讲授反馈π键时，针对不同类型的反馈π键的生成分别进行分析，从原子轨道的重叠方式来讨论π键形成的几种类型，利用无机化学和有机化学的相关知识，可以进行系统的深入的讨论，从而使学生理解三种类型的反馈π键，d-π*反馈π键的形成。

在传统教学模式的基础上，尝试问题教学法、问题教学法和传统教学法相结合的模式。问题教学法是以提出的问题为核心进行展开的，提出问题，解答问题，在此基础上，进一步提出更深入的问题，最后解决问题并对相关内容进行归纳总结。例如在讲授CO配位时，首先提出问题CO的可能的配位方式有几种？让学生进行讨论，再根据对问题的回答两种配位方式端基和侧基分别进行讨论，根据常见的羰基配合物来明确CO的常见配位方式(端基)，再提出问题：为什么是端基配位？提示学生从能量的角度进行讨论，最终根据分子轨道理论中电子的能量高低和前线轨道理论得出结论是端基配位。

在此基础上，充分利用多媒体教学的优点，将传统的板书教学与多媒体教学相结合，避免板书的单调，增加直观性和趣味性，既可以突出重点、难点，又可以加深学生的理解，便于学生对知识的掌握。另外，对于复杂的配合物的立体结构，可以借助Diamond软件进行展示，可把维尔纳配位理论、姜-泰勒效应以及配位多面体等抽象的难懂的配位化学的相关理论和概念形象化[4-5]，便于学生更好的理解掌握。还可以录制一些小视频，如《无机化学实验》中的配位化合物的实验，结合学生所做实验，更贴近学生，提高学生的兴趣，针对性的对配合物的性质进行讲解。同时，采用教师拟定相关课题，学生分组讨论，最后形成展示报告，再在课堂上进行报告展示，就展示内容进行课堂交流，让学生能充分了解现代科研方向，激发学习积极性和主动性。

3 考核方式

对学习效果的考核时课程教学的重要组成部分，它不仅能反映教师的教学效果，还能对学生的学习产生重要的引导作用。合理的考核方式可以反映学生学习能力和综合能力，充分激发学生的主观能动性[6-8]。

本课程的考核方式包括三个部分：平时成绩、课题调研成绩和期末成绩三部分组成。平时成绩主要是选取平时课堂教学中的与基础知识密切相关的题型，特别是容易混淆的概念，采取课堂提问和课堂测试相结合方式进行考核。课题调研是通过选取当前与配位化学相关的前沿研究，让学生自由分组，选择(也可以自己选取与生活、健康等相关)自己感兴趣的研究，查阅相关资料，制作PPT，由各组的代表来进行讲解。按照学生在课题中的任务以及完成的质量，由老师和同组的其他同学对其进行评价。期末考试不仅考查学生对基础知识和概念的掌握，还考查学生对所学知识的综合运用能力。总评成绩的评定由平时成绩占30%、课题调研占20%和期末成绩占50%组成。从成绩组成来看，不仅考察了学生的课堂听课效果，也考察了学生的文献调研、总结归纳表达能力，最后对学生对知识的综合运用能力也进行了考察，考查全面，成绩比较客观。

在配位化学课程的教学中，我们根据学生学情，结合本院实际情况，从教学内容、教学方法和考核方式上进行了改革探索，分层次合理安排了教学内容，教学方法引入了Diamond软件，并采取学生探究课题的学习形式，考核方式采用多元化的评价方法，并取得了一定的效果。学生通过配位化学的学习，不仅掌握了配位化学的相关知识，并且了解了当前的最新研究领域和研究成果，提高了对配位化学的学习兴趣，学习主动性增强，同时在课题调研中锻炼了文献搜集整理归纳能力，为以后的学习打下基础。