結(jié)構(gòu)化學教改初探

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1教學模式改革

未來人才培養(yǎng)已從知識儲備型發(fā)展為智能開發(fā)創(chuàng)新型，單純的學知識、儲備知識已不適應當今社會發(fā)展的需要。要盡快改變舊的教學模式，研究、建立和使用新型教學模式，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維，提高學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

1.1啟發(fā)式理論教學模式

啟發(fā)式教學能調(diào)動學生學習的積極性和主動性，有助于學生更好地理解和掌握所學內(nèi)容，運用“啟發(fā)式”教學在結(jié)構(gòu)化學教學中非常重要。以同核雙原子分子的分子軌道排布教學為例:先不要直接介紹有哪些排布規(guī)律，而是先提供第一周期和第二周期中每個元素各個原子軌道上電子的電離能，讓學生去分析這些數(shù)據(jù)它們說明了什么?會帶來什么樣的結(jié)果?帶著這些問題再去學習同核雙原子分子的分子軌道排布具體內(nèi)容，這樣學生在學習的過程中對由s－p混雜形成的能級交錯出現(xiàn)在哪幾個雙原子分子上就會記得很清楚了。在教學過程中，教師應引導并啟發(fā)學生在學習過程中積極地思考并解決問題，這樣對教學難點才能深刻理解并掌握。

1.2開放式教學模式

學生在學習結(jié)構(gòu)化學時，會有一個思考、接受、深化、再思考、提高的過程，應該嘗試開放式的教學模式。這種模式不僅突破了課堂教學時間和空間的束縛，還可以增強學生的學習興趣。教師將學科前沿知識引入課堂，比如，隨著合成技術的發(fā)展，越來越多的新物質(zhì)被合成出來，通過調(diào)控這些新物質(zhì)結(jié)構(gòu)而獲得新的性能是目前各學科領域研究的熱點［3］。教師可以適當?shù)亟榻B這些方面的科技成果及其應用，以及結(jié)構(gòu)化學在其中的重要作用。鼓勵學生利用課后時間，以小組的形式，通過查閱相關資料文獻等方式對感興趣的課題展開研究，教師在這過程中給予適當?shù)闹С趾椭笇В罱K讓學生以小組論文的形式上交研究成果。論文的質(zhì)量好壞將計入平時成績。通過這種開放式教學方法，激發(fā)學生的求知欲，讓他們主動去發(fā)現(xiàn)、去探索，提高他們收集和處理信息能力的同時，還培養(yǎng)了他們的學習能力、創(chuàng)造能力和團隊合作能力。

1.3實驗教學模式

結(jié)構(gòu)化學課程本身具有的基本特征和基本方法決定了教學必須與實驗相結(jié)合。通過實驗能使抽象概念變得直觀，易于理解，通過實驗現(xiàn)象加深對理論的理解，同時還能激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效果。在教學中，應重視實驗課的開展，增強學生對抽象理論的理解。比如:通過測定花青染料的可見光譜，由光譜數(shù)據(jù)使用一維勢箱量子力學模型計算花青染料分子中共軛鍵長度，幫助學生了解一維勢箱的應用，掌握用一維勢箱來解決實際的問題;通過磁天平測量五水硫酸銅或七水硫酸亞鐵的磁化率、溶液法測定正丁醇的偶極矩，加深學生對分子磁性與極性的認識與掌握等等［1］。

2教學方法和手段改革

教學方法和手段應根據(jù)具體的教學內(nèi)容和教學對象不斷調(diào)整，通過教學方法的多元化來調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

2.1增強學生對教學進程的知情權(quán)

在第一次課就應該向?qū)W生簡要介紹本課程的課程內(nèi)容、授課計劃、參考文獻、課程教學目標和要求、教學方法、考核方式等事項，使學生預先知道學習本門課程的目的是什么，通過本門課程的學習能夠有哪些收獲。同時，在教學過程中向?qū)W生提供專業(yè)期刊、專業(yè)網(wǎng)站，鼓勵學生閱讀學術專著，拓寬學生的專業(yè)視野，使學生及時了解本學科領域的最新成就和學術動向，增強學生學習的主動性，培養(yǎng)他們獨立思考、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。

2.2結(jié)合實際，激發(fā)學生學習興趣

目前，地方高師院校的學生對于結(jié)構(gòu)化學課程的學習興趣普遍不高。想要提高教學效果，必須先激發(fā)學生學習興趣，幫助學生去除“結(jié)構(gòu)無用論”思想，克服畏難情緒，變被動學習為主動學習。將結(jié)構(gòu)化學的教學和實際生活結(jié)合起來是一種比較好的方法。黑體輻射是一個很抽象的概念，若是給學生舉個簡單的例子，學生就能一目了然。黑體輻射模型是為了適應19世紀末煉鋼、照明等的需要而研究熱輻射和溫度有著一定關系的模型。教師可以舉鋼條放到爐子上加熱的例子，可以明顯的看到隨著加熱的進行，鋼條的顏色在溫度低時為暗紅色，溫度高一點為紅色，桔黃色，溫度更高顏色更淺，更高可到藍色，并且光會越來越亮，這就是光和溫度有一個關系。在結(jié)構(gòu)化學中一再強調(diào)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，可以舉身邊的例子，如2013年2月浙江大學高分子系高超教授的課題組制造出一種超輕物質(zhì)，取名“碳海綿”，是目前世界上已知的最輕固體材料［4］。“碳海綿”具備高彈性，被壓縮80%后仍可恢復原狀。它對有機溶劑具有超快、超高的吸附力，是迄今已報道的吸油力最高的材料。類似的實例還有很多，通過結(jié)構(gòu)化學理論的實際應用，可以提高學生依據(jù)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的理念，運用結(jié)構(gòu)化學理論解釋物質(zhì)相關性質(zhì)的能力，激發(fā)其學習興趣。

2.3引導學生預習，加強課堂學習的針對性

“磨刀不誤砍柴工”，課前預習相當于砍柴前的磨刀，可使學生初步了解即將學習的新內(nèi)容，初步理解其中的重點內(nèi)容，使接下來的課堂教學更順利展開。但對于結(jié)構(gòu)化學課而言，由于課程比較難，學生自己預習時往往感覺力不從心，不易抓住重點、理解難點。因此，筆者采用了提前指導的方式，即在上一次課結(jié)束前抽出部分時間，將下次課的主要內(nèi)容以提綱或流程圖的方式展示給學生，進行簡單的梳理，并指出預習中需要重點關注的內(nèi)容，同時提供幾個思考題，讓學生帶著這些問題有目的地去預習。為了保障預習的效果，在講解此部分內(nèi)容時，將抽取學生回答問題，并計入平時成績。通過這種方法，激發(fā)學生課前預習的主動性，同時，學生能夠從預習中得到好處，更好地掌握學習的新內(nèi)容。

2.4制作多媒體教學課件

多媒體教學是目前高校比較流行的一種新型教學手段，它可以將文字、圖像、聲音、動畫有機結(jié)合于一體，增強教學效果，提高教學的可視性，刺激學生的學習興趣和科學靈感［5］。結(jié)構(gòu)化學教學中，能夠用于配合教學的模型極其有限，如原子結(jié)構(gòu)、分子對稱元素和對稱操作以及晶體的空間結(jié)構(gòu)等內(nèi)容都難以直觀講解，傳統(tǒng)教學中一般采用球棍模型講解，而這種靜態(tài)的教學模型效果不明顯。在教學中，我們利用FLASH、3DMAX、AUTHORWARE等輔助軟件制作動態(tài)圖片和三維立體變化模型，模擬原子、分子等的結(jié)構(gòu)和變化機理，使化學反應過程生動形象，形象和客觀反映原子結(jié)合成分子的過程，使抽象的三維空間化變得直觀化［5］，這樣提高了學生的注意力和想象力，又增強了他們的空間思維能力。

2.5充分利用校園網(wǎng)絡教學平臺

校園網(wǎng)絡教學平臺的建立，為結(jié)構(gòu)化學課程的教學提供了很好地補充。我們可以把結(jié)構(gòu)化學教學課件、教學大綱、教學日歷、主講教師的授課錄像、練習題及解答、結(jié)構(gòu)化學資源和實驗講義等各種資源上傳到校園網(wǎng)絡教學平臺，讓學生充分了解課程安排、課程要求等相關信息，學生可以隨時利用自身的課余時間，針對自己的薄弱環(huán)節(jié)，反復對知識點進行加強和鞏固，加深對所學內(nèi)容的理解掌握。同時學生也可以通過網(wǎng)絡教學平臺，就自己在學習過程中遇到的問題和老師進行及時溝通和交流，有效避免學生積累的問題越來越多而提不出問題的情況，極大提高他們的學習自主性。同時利用網(wǎng)絡教學平臺教師還可以適時更新一些學科發(fā)展的前沿內(nèi)容，對學科前沿研究動態(tài)和熱點和學生展開探討，激發(fā)了他們的學習興趣和從事化學科研工作的熱情。

3考核方式改革

課程的考核方式必須與課程的教學過程有效地結(jié)合起來。傳統(tǒng)的以期末考試成績作為學生最終課程成績的方式不能激發(fā)學生的學習興趣和主動性，更難以培養(yǎng)和提高學生的學習能力和創(chuàng)新能力。因此，需要對結(jié)構(gòu)化學的考核方式進行改革，通過科學合理的多元化的考核方式來提高教學質(zhì)量。采用平時成績和期末考試相結(jié)合的考核方式，適當加大平時成績的比重［6］。平時成績占40%，包括課堂表現(xiàn)(占15%)、習題作業(yè)(占10%)、論文(占15%)，課堂上教師針對預習的內(nèi)容和課上的內(nèi)容提出問題，既可以加強課堂互動，活躍課堂氣氛，也可以激勵學生主動預習、積極思考，同時可以提高學生的應變能力和語言表達能力。習題作業(yè)主要引導學生對所學的課堂知識及時鞏固復習、消化吸收。論文則更多引導學生關注學科發(fā)展動態(tài)，提高他們獲取知識，分析問題和解決問題的能力。期末考試成績占60%，我們也對期末考試的內(nèi)容進行了調(diào)整，逐漸降低單純考察知識再現(xiàn)、偏重記憶內(nèi)容的比例，而增加一些具有啟發(fā)性、拓展性的應用性題目，旨在激發(fā)學生學以致用，用所學的結(jié)構(gòu)化學理論知識解決實際問題的能力。這樣靈活的考核方式有利于引導學生重視平時的學習，養(yǎng)成正確的學習態(tài)度，重視所學知識的運用，摒棄考前臨時抱佛腳的僥幸心理，真正提高結(jié)構(gòu)化學課程的教學質(zhì)量和教學效果。

4結(jié)語

創(chuàng)新教育是高等教育發(fā)展適應社會經(jīng)濟發(fā)展需求的一種必然要求。通過結(jié)構(gòu)化學課程的教學改革，不僅讓學生掌握結(jié)構(gòu)化學這門課程的基本理論，更重要的是培養(yǎng)他們的思維方式。在結(jié)構(gòu)化學的教學過程中，通過精心設計教學內(nèi)容，由淺入深，消除學生對課程的恐懼心理，調(diào)動起他們的積極性和主動性，同時采用先進的教學模式、教學方法和教學手段，培養(yǎng)他們分析問題和解決實際問題的能力，從而提高結(jié)構(gòu)化學的教學質(zhì)量和教學效果。實踐證明，從上述幾個方面入手，可以在有限的教學時間內(nèi)達到較好的教學效果，有效提高校結(jié)構(gòu)化學課程的教學質(zhì)量。

作者：楊媛工作單位：貴州師范大學化學與材料科學學院