任宏江

（西安文理學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院 陜西 西安 710065）

結(jié)構(gòu)化學(xué)是從微觀層次研究原子、分子和晶體結(jié)構(gòu)以及研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的科學(xué)[1]。 隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)化學(xué)作為化學(xué)的一個(gè)重要分支，已滲透到各個(gè)交叉學(xué)科中，其重要性也日益凸顯[2-3]。 結(jié)構(gòu)化學(xué)是化學(xué)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課, 其理論性、邏輯性很強(qiáng)、非常抽象, 學(xué)生往往感覺很難理解，在實(shí)際教學(xué)中，教師與學(xué)生雙方都有一定難度。 采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法讓學(xué)生較難接受, 甚至有逃避心理, 教學(xué)效果不理想。 我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中探索積累，通過(guò)引導(dǎo)預(yù)習(xí)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、采用啟發(fā)式及開放式等教學(xué)方法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性, 經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐, 收到了較明顯的教學(xué)效果。 以下是我們所進(jìn)行的一點(diǎn)教學(xué)改革初探。

1 入門興趣的培養(yǎng)與探索

結(jié)構(gòu)化學(xué)開篇第一章涉及到物理學(xué)領(lǐng)域的一些相當(dāng)重要的概念，作為化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，對(duì)這一章的內(nèi)容還是比較陌生的。 但是，在第一章培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將對(duì)后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)是大有裨益的。 本章主要講到量子力學(xué)的誕生、發(fā)展與形成等，學(xué)好本章節(jié)有助于學(xué)生很好的理解后面章節(jié)內(nèi)容的淵源。 因此，對(duì)本章節(jié)我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中積極地吸引學(xué)生的注意力，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣，比如，在講到黑體輻射實(shí)驗(yàn)的理論解釋時(shí)，引出普朗克，在此，我們給學(xué)生介紹普朗克的生平與學(xué)習(xí)背景，讓學(xué)生感悟這位偉人的學(xué)習(xí)過(guò)程，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情。 在講到量子力學(xué)發(fā)展時(shí)，我們插入1927 年在Solvay 會(huì)議上最杰出的一批科學(xué)家的合影，逐次給學(xué)生做以介紹，讓學(xué)生感受科學(xué)家的風(fēng)采，培養(yǎng)大家對(duì)量子力學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。 之后我們對(duì)于波爾、海森堡、泡利、波恩、鮑林、馬利肯、 福井謙一和霍夫曼等科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng)的年齡列表，讓學(xué)生感悟科學(xué)事業(yè)的魅力。 在講到實(shí)物微粒波粒二象性時(shí)，給學(xué)生介紹德布羅意原為歷史的背景等。 總之，在第一章中，我們主要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣，以利于在下面章節(jié)中學(xué)生能更好地學(xué)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容。

2 重視與實(shí)踐的結(jié)合

正是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化學(xué)的理論性很強(qiáng)， 所以在教學(xué)過(guò)程中，我們?cè)揭獜?qiáng)調(diào)與實(shí)踐的聯(lián)系。 在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，我們始終以例題和習(xí)題為出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生感受結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究?jī)?nèi)容在實(shí)際中如何應(yīng)用。 比如，我們以周公度老師的結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)第4 版為例，在講到一維勢(shì)箱中粒子的運(yùn)動(dòng)行為時(shí)，我們主要以課本中丁二烯的離域效應(yīng)和花菁燃料為例[1]，讓學(xué)生深刻體會(huì)電子在實(shí)際體系中有何行為，并且讓學(xué)生通過(guò)花菁燃料感知，通過(guò)計(jì)算還能預(yù)測(cè)分子的性質(zhì)，從而樹立學(xué)生對(duì)量子力學(xué)的信任與敬仰之感。 再如，對(duì)于電子運(yùn)動(dòng)波性和不確定度的理解，我們?cè)趯W(xué)生獨(dú)立完成第一章作業(yè)之后，探討電視機(jī)顯像管中運(yùn)動(dòng)的電子的運(yùn)動(dòng)行為等等。 總之，讓學(xué)生感觸電子的存在及在我們周圍的運(yùn)動(dòng)行為，從而拉近大家與電子的距離，不要讓學(xué)生感覺到電子遙不可及，太過(guò)模糊等感覺。 所以，在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中，我們一直貫穿著與實(shí)踐結(jié)合的理念。

3 板書與多媒體技術(shù)要有機(jī)結(jié)合

多媒體技術(shù)的應(yīng)用的確給結(jié)構(gòu)化學(xué)課程帶來(lái)了巨大益處， 五彩繽紛的原子結(jié)構(gòu)和分子軌道吸引著大家的注意力，給分子對(duì)稱性的教學(xué)也帶來(lái)了立體化的視覺， 讓我們更直觀、更清晰地認(rèn)識(shí)了原子、分子和晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。但是，在教學(xué)過(guò)程中，若能將板書和多媒體課件共同結(jié)合起來(lái)，就會(huì)帶來(lái)非常好的效果。在我們的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，我們將板書和多媒體課件進(jìn)行了結(jié)合，比如在講完電子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)之后，為了能更好地理解電子的性質(zhì)，必須要和宏觀粒子進(jìn)行區(qū)別，所以在多媒體課件之后，我們?cè)诎鍟蠈懗龊暧^粒子和微觀粒子， 幫助引導(dǎo)學(xué)生回顧學(xué)習(xí)的微觀粒子的性質(zhì)，再與宏觀物體的性質(zhì)進(jìn)行對(duì)比，讓學(xué)生自己思考寫出，這樣能達(dá)到板書和多媒體結(jié)合的效果，同時(shí)能激發(fā)學(xué)生積極思考，教學(xué)效果很好。還有，在講到原子光譜的知識(shí)時(shí)，為了引入原子的量子數(shù)，我們先講解單電子原子的量子數(shù)，由單電子原子引入多電子原子的量子數(shù)，在此，同樣可以利用板書將電子的量子數(shù)， 單電子原子的量子數(shù)及多電子原子的量子數(shù)進(jìn)行對(duì)比，以此讓學(xué)生區(qū)別并理解，建立清晰的概念，以至于不會(huì)混淆。 總之，在結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，時(shí)刻貫穿板書與多媒體的結(jié)合，這樣能達(dá)到良好的教學(xué)效果。

4 與科學(xué)研究相結(jié)合

科研可以促進(jìn)教學(xué)。 因此，在結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中，我們更應(yīng)緊跟科學(xué)研究的前沿。 我們?cè)谥v到多電子原子薛定諤方程的求解時(shí)，給學(xué)生講了自洽反應(yīng)場(chǎng)，在此，我們引入量子化學(xué)目前最新的軟件，如Gaussian09, Gaussian03 等，讓學(xué)生體會(huì)我們所講的自洽反應(yīng)場(chǎng)方法已經(jīng)被人們編成了軟件，并且這些軟件可以在化學(xué)的很多領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，解決了很多問(wèn)題，讓學(xué)生理解收斂與精度要求的概念，并且要知道這些繁瑣的手續(xù)已經(jīng)程序化等等。 還有，我們?cè)谥v到第五章前線軌道理論時(shí)，我們可以讓學(xué)生在Gaussian09W 程序中模擬化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，也可以讓學(xué)生觀察分子軌道的輪廓圖，以此理解課本中所給的例子在軟件中所展示的具體圖形。

總之，在教學(xué)過(guò)程中，師生都是互動(dòng)主體。 深化結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)改革， 全面培養(yǎng)提高學(xué)生的素質(zhì)能力是我們值得思考、探索的問(wèn)題。 進(jìn)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐改革，取得了一定的成果，首先，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，建立了雄厚的基礎(chǔ)理論知識(shí)；其次， 培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力，教學(xué)方法得到了學(xué)生們的認(rèn)可，在今后的教學(xué)工作中，我們將會(huì)根據(jù)需要，不斷進(jìn)行改革完善，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，把培養(yǎng)創(chuàng)新型人才作為結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)改革的重點(diǎn)。

［1］周公度,段連運(yùn).結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)[M].4 版.北京：北京大學(xué)出版社,2008：6.

［2］江元生.結(jié)構(gòu)化學(xué)[M].北京：高等教育出版社,1997.

［3］林夢(mèng)海,林銀鐘.廈門大學(xué)化學(xué)系物構(gòu)組，結(jié)構(gòu)化學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社,2004.