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化學是以量子力學理論為基礎，從微觀的角度認識和研究微觀粒子的運動規律，以電子因素和空間因素兩條主線闡明化學物質的結構、性能和應用的一個化學分支學科［1－2］。該課程主要是從元素的電子結構入手，不僅幫助學生從微觀結構上深刻理解四大基礎化學課程的基本知識和內容，還可以使學生從原子、分子和晶體層面上掌握微觀物質運動的基本規律。隨著現代科學的迅猛發展，各學科之間不斷交叉、滲透，結構化學課程成為化學、化工、材料等相關專業的一門重要的必修基礎課。該門課程以微觀體系為研究對象，課程內容理論性強、概念抽象、公式推導復雜，學生不但要具備十分扎實的化學、數學、物理專業相關知識，還要具備較強的邏輯推理和空間想象能力。因此，結構化學在化學本科教育中處于一個相對尷尬的地位，歷屆學生在學習結構化學課程的時候普遍存在畏懼和抵觸的心理，嚴重地影響了教學效果和教學質量。文章作者結合自身的教學實際，根據課程的學科特點，認為應該在教學方法和手段、教學模式、考核方式等方面加大改革和創新的力度。更新教學方法和手段、探索與教學目標相適應的教學模式、改革傳統的考核方式，從而有效提高結構化學課程的教學質量。

1求新求變，更新教學方法和手段

1．1堅持科研教學相結合，以科研促進教學質量提高。教學和科研是高等學校發展的永恒主題，推動教學與科研的共同發展，促進兩者的協調統一，是實現可持續發展的內在要求，也是提高辦學水平的有效途徑。對于任意一門課程，若實現科研與教學的有機結合可以從兩方面著手。第一個方面是任課教師必須親身參加與所教課程相關的科研實踐。研究表明，無論教師職稱相同或者不同，較高的學術水平更有助于教師提升教學質量［3］。如果教師本身不從事相關科學研究，對學科概念和知識缺乏深刻的認識，就無法將知識完整的呈現給學生。從事結構化學課程教學的教師要提升教學質量，首先要提升教師的學術水平，也就是教師要親身參與與結構化學課程相關的科研實踐之中。教師通過科研實踐不但對學科內容理解進一步加深，而且還可以將最新的研究動態及科研成果引入課堂教學，使課堂更具豐富性、前瞻性、啟發性。第二個方面是通過舉辦學術講座、科研活動吸收學生親身參與到與課程相關的科研課題之中，從而實現科研成果融入教材、進入課堂。學生們對結構化學課程畏之如虎的原因之一就是課程內容太過于抽象，無法與傳統的化學實驗相結合起來。與應用化學專業其他課程不同，其他課程基本都有與之匹配的系列實驗來幫助學生對課程內容的理解。而結構化學課程國內很少學校開展相關的系列實驗，這樣造成了理論知識與實踐操作的脫節，大大降低課程教學質量。在結構化學課程缺少配套實驗的情況下，為了增強學生對課程內容的理解，任課教師除了在授課期間充分利用相關軟件進行操作演示之外，在課外更要充分利用大學生科技節、科研講座等活動將學生吸收到科研中來。學生參與到科研之中，通過親手實踐是增強對課程知識理解的有效途徑之一。此外，在學生互相交流過程中，還可以培養和挖掘優秀人才。1．2巧用計算機視圖軟件，助力學生空間思維的發展。如何將抽象的概念直觀地展現在學生面前是結構化學課程授課教師面臨的一項嚴苛的挑戰，亦是教師提高授課質量和教學效果的關鍵所在。眾所周知，人的大腦對圖形的敏感程度要遠大于對文字的敏感程度，也就是說，將文字知識轉化為圖形更加有助于人們對事物的理解。傳統的板書教學只能使學生對概念有一個文字上的認知，很難實現學生由文字到圖像的升華。要實現學生在空間思維模式下對概念的理解，教師必須借助一些輔助的教學工具。我們知道，在學生學習立體化學過程中，球棍模型是一種不可或缺的教具。然而這種傳統的教學模型的教學效果是有限的、單一的，它很難表示更加抽象、復雜的空間結構。因此，這就要求教師必須采用全新的教學輔助工具來幫助學生對結構化學知識的理解。隨著計算機技術的蓬勃發展，計算機的應用已經滲透到各個學科領域中。計算化學就是上世紀八十年代量子化學與計算機技術相結合的產物，伴隨著計算化學產生的一系列專業化學軟件，為解決上述難題提供了方便。計算化學軟件與多媒體技術相結合，有機利用文字、圖像、聲音、動畫等處理技術，真正實現了教材知識由靜態到動態、由平面到立體的轉變，為學生提供了一個直觀、形象的教學環境［4－5］。例如，在講解分子對稱性和對稱操作時，可以利用Gaussianview、Chem3D、MaterialsStudio等軟件，通過課堂現場演示操作或者例題提問，增強學生對對稱元素、對稱操作及點群的理解;還可以借助flash、3DMAX等計算機視圖軟件將分子或晶體結構設計為三維立體模型，通過移動、旋轉展示其對稱性及空間構型。在講解原子軌道、分子極性過程中，可以利用Gaussianview或MaterialsStudio等軟件，先搭建簡單分子結構模型，然后用軟件進行分模塊任務計算，在輸出文件中進行相應的原子軌道、極性分析。在其他章節教學過程中我們也可以利用計算化學軟件和多媒體軟件相結合的方式對教材知識進行講解，這樣不僅可以降低課程難度，同時也增加了課程的趣味性。在實際教學中我們發現，接觸過計算化學軟件或者視圖軟件的同學明顯比其他同學表現出更好的理解能力。不僅如此，在本科教學中引入計算化學知識，可以對學生未來攻讀研究生及從事計算化學相關工作打下一個良好的基礎。1．3忽略數學推導，注重結論與應用。讓學生對結構化學產生畏懼和抗拒的原因有三點:第一點是較深的理論基礎;第二點是十分抽象的概念;第三點是復雜的公式推導。結構化學中的很多量子力學公式在推導求解過程中都涉及到較為復雜的微積分、線性代數等數學知識，由于本科生普遍數學能力較為薄弱，因此在面對復雜的公式時候顯得無從下手，從而逐漸產生厭學的情緒。量子力學公式的推導及求解過程固然會加深學生對公式的理解，但對于本科生而言畢竟難度太大，如果教師將教學重點側重于此的話，不但占用大量的教學時間還有可能使學生思路混亂，無法理清課程的重難點。因此，教師在教學過程中，一定要進行宏觀把握與控制，對于公式的推導點到為止，只需簡單地告訴學生公式求解中涉及的數理以及思路。一定要讓學生明白數理推導只是解決問題的基礎，重點是領會知識的架構、每一個符號所代表的的物理意義以及最終結論的實際應用。這樣的教學方法，不僅教學重點鮮明、節約教學時間，更有助于培養學生從宏觀上分析及解決問題的能力。目前，國內部分高校在結構化學課程教學過程中仍存在重視量子力學公式的求解而輕視結論應用的現象，有鑒于此，教師在教學過程中應當根據學生的專業方向和知識能力水平適當作取舍［6］。

2與時俱進，創新教學模式

2．1啟發式教學，提升學生獲得感。啟發式教學就是教師在教學過程中依據客觀規律以及學生的認知情況，引導學生積極主動的獲取知識的一種教學方法，其基本精神是充分調動學生學習內在動機，引導學生學習過程，使他們獨立思考，掌握知識，提高分析、理解和解決問題的能力?；诮Y構化學課程內容的特點，在結構化學教學過程中運用啟發式教學非常重要。在教學活動中，教師可以以基礎的量子化學知識為引導，運用點撥疏通式、示范啟發式、對比啟發式方法引導學生學會分析問題和解決問題。以講解判定原子軌道能否有效組成分子軌道依據的最大重疊原則為例，先不要直接講復雜軌道間的雜化，而是先從最簡單的s－p軌道間雜化開始講。講之前先給學生講授位相的概念以及對稱性操作的概念，然后做簡單的s－p軌道雜化的最大重疊原則，讓學生以此為基礎去研究更加復雜軌道雜化的情況，這樣學生就能自主的學習及掌握不同軌道間雜化時的最大重疊原則。再比如，講解分子光譜性質的時候，教師可以提問學生分子產生光譜的內在原因是什么，引發學生思考。通過對比不同分子產生的光譜，可以得出分析分子的對稱性便能知道哪些譜線是可測的，哪些是不可測的規律。我們無需對分子進行詳細計算，僅通過分子對稱性的分析就可以得到很多重要的結果。2．2數字化教學，拓展學生視野。數字化教學的加入有助于改變現行課堂教學的缺憾，豐富學校資源，創設寬松、融洽的學習氛圍，活躍課堂氣氛，啟發學生思維，使學生在積極參與、充分交流中體驗到學習和成功的愉悅。隨著互聯網的不斷發展，國內外高校都十分關注數字化教學。數字化教學不但可以使課堂變為數字化的，我們可以把結構化學教學課件、主講教師的授課錄像和練習題及解答等各種資源上傳到校園網絡教學平臺，讓學生的課余時間也變為移動課堂。首先，在課堂教學過程中使用數字化教學模式可以使枯燥的課本文字知識、簡單抽象的二維圖轉變為形象具體的三維立體圖像、甚至動畫演示。比如在講解分子對稱性及對稱操作時，教材中的例子只給簡單分子的平面結構簡圖，這種平面結構很難使學生掌握對稱性知識;對于空間結構復雜的分子，學生更難找到全部的對稱元素。所以我們可以利用計算化學軟件以及視圖軟件將二維結構轉變為立體的、動畫的、可操作的三維結構，給學生演示時可以依次在找到對稱元素后進行標記。這樣，同學們就像是在玩電子游戲一樣完成整個學習過程。這樣的方式，不僅活躍了課題氣氛，還能使課本知識變得更加生動。其次，通過數字化技術將主講教師的教學內容以及優秀教學資源分享到校園網絡平臺上，不但可以對教學課時進行補充，學生還能就課上沒能理解的內容進行復習和提高，加深對所學內容的理解掌握。不但如此，教師還可以講一些學科發展前沿內容及動態分享到校園網絡平臺，組織學生進行探討，這樣可以激發學生的學習興趣和從事化學科研工作的熱情。2．3開放式教學，提高學生學習主動性。學習是學習者主動構建的內部心理表征過程，教師的角色是思想的“催化劑”與“助產士”，教師不應把主要精力局限于所教的內容上，而應注意學習者的心態變化。學生學習的過程是一個思考、接受、深化、再思考、提高的過程。因此，教師教學時不應僅僅注重講解教材內容，更應當注意將教材內容與實際生活、實驗結果、科學前沿相結合起來。這樣的授課方式不僅避免了將學生的思維禁錮在教材內容之中，更有助于幫助學生進行思維的發散，對教材內容進行再思考。從狹義上講開放式教學就是課堂內容不僅可以來源于教材，也可以來源于生活實踐;師生間的關系不再是教師的教與學生的學，而是根據教材內容的個性化處理。要實現開放式教學，需要做到以下兩點:一是提高授課時間、地域、內容的開放性;二是改變授課方式的開放性。所謂提高授課時間、地域、內容的開放性，就是可以將課外的知識引入的課堂之中，也可以將課堂內容在課外進行訓練。比如，隨著科學技術的不斷發展，越來越多的新物質被合成出來、新概念被提出來。教師授課時可以將這些知識引入到課堂上，通過這種開放式教學方法，激發學生的求知欲，讓他們主動去發現、去探索，提高他們收集和處理信息能力的同時，還培養了他們的學習能力、創造能力和團隊合作能力。此外，教師還可以就前沿科研成果鼓勵學生利用課后時間以小組的形式進行討論。教師在這過程中給予適當指導，學生通過查閱相關資料文獻找出其中所依據的結構化學知識，最終以論文形式上交研究成果。在我國現行教育體制下，教育者主宰教育過程，受教育者無學習的主動性可言。受教育者缺乏積極性、主動性、能動性，也就缺乏創造，缺少大師級人才，這也是教育體制的必然。改變授課方式的開放性，就是將學生以往的被動式學習改為主動式學習。教師在授課過程中可以更多的采用討論、啟發、演示、課堂翻轉的授課方法，不要為問題而問題，要從創造性教學培養問題意識、科學精神和構建創新素質的宗旨出發，注意問題的層次性;不能只限于“呈現型”問題，要注重“發現型”問題與“創造性”問題。

3改革考核機制，綜合評價學生

在大力倡導素質教育的今天，不僅照本宣科的授課方式不能滿足時代的需要，傳統的以期末考試成績作為學生最終成績的方式也不能激發和提高學生的主動性、創造性。因此，要提高結構化學的教學質量必須將結構化學的考核方式改革為更為科學、合理的多元化考核方式。改革后的考核方式可以采用平時成績和期末考試相結合的考核方式，平時成績占50%，期末考試成績占50%。平時成績包括考勤(占10%)、習題作業(占10%)、課題表現(占15%)、論文(占15%)。學生良好的課堂出勤率是學好一門課的基礎和保障，是教師正常開展課堂教學的前提。通過習題作業既可以實現學生對課堂內容的消化與吸收，又可以幫助教師發現學生的薄弱之處。課堂提問既可以幫助教師認識到學生的學習狀態，又可以活躍課堂氣氛、激勵學生主動學習與積極思考。論文則更多引導學生進行主動式學習，通過查閱文獻與討論提高他們獲取知識，分析問題和解決問題的能力。期末考試降低偏重記憶型題目的比重，增加一些具有啟發性、討論性的應用型題目。進一步激發學生學以致用，用所學的結構化學理論知識解決實際問題的能力。

4結語

在大力倡導素質教育的今天，傳統的教育體制已成為我國轉變成教育強國的“絆腳石”，創新教育理念與方式是高等教育適應時展的必然要求。結構化學是化學專業必修的一門理論性較強的課程，本文作者倡導的一系列結構化學課程的教學改革，目的不僅讓學生更容易的掌握課程內容，更重要的是培養他們主動學習的學習習慣。

參考文獻

［1］周公度，段連運．結構化學基礎［M］．4版．北京:北京大學出版社，2008．

［2］施建成．結構化學教學質量提升初探［J］．廣東化工，2010，37(7):172－173．

［3］王祖山，范靜慧．高校職能、微觀機制與行為選擇［J］．江西教育科研，2007(7):20－21．

［4］李步通．視圖軟件在結構化學教學中的應用［J］．廣東化工，2014，41(9):251－252．

［5］張雁紅，劉紅霞．結構化學教學質量提升的探索與實踐［J］．內蒙古師范大學學報:教育科學版，2013，26(1):132－134．

［6］徐彩霞，黃志平，任麗君，等．探討如何提高結構化學教學的趣味性［J］．化工高等教育，2016(2):98－101．

作者:劉 川 宋常春 汪徐春 單位:安徽科技學院