狄燕清 崔孝煒 劉永亮 周春生

摘要：結構化學是一門理論較強的基礎課程，對從事化學研究和化學教學都是必須掌握的一門基礎學科。針對其重要性及抽象難學的特點，重點從教師自身能力、教學內容、教學方法、教學手段等方面進行改革和提高，因材施教以增加學生的學習興趣，進而啟迪學生思維，提高解決實際問題的能力，進一步體會結構—性能—應用在生活中的滲透。

關鍵詞：結構化學 教學改革 應用

DOI：

10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.04.016

目前，學者們對化學的研究更加注重對化學反應本質、物質結構及性質方面的探討，還有能源、信息、材料對化學不同層次的要求等，以上這些問題都需要以結構化學的知識為基礎，因此學習好該學科，對學生以后從事中學化學教育或繼續(xù)深造從事科學研究有著重要意義。對于學科本身，學習結構化學需要相當多的數(shù)學和物理知識，需要用起點較高的演繹法處理問題，還需要有很好的形象思維和空間想象力。學生在學習過程中往往會因為較多的數(shù)理公式而產(chǎn)生畏難情緒，不易入門。針對該學科本身的特點以及學生在學習過程中存在的問題，對該課程進行改革，提高學生的學習興趣，提升教學質量，使學生能夠從事物本質出發(fā)，看到其應用功能，從而在更高層次上分析和解決問題。

一、教師自身能力的提高

何云波教授在他的“大學老師，你為什么還不下崗”[2]一文中提到：現(xiàn)在的教師重點放在了科研硬指標上，忽視了教學的重要性。現(xiàn)在的教師考核制度基本上是教學工作量滿足的前提下看科研。教學工作量一般都能夠滿足，教學過程中的好壞主要通過學生的網(wǎng)上評教、聽課、考試成績來衡量。學生在評教中基本上都是優(yōu)秀，有以下幾個原因：首先，部分學生只關心結果，考試能不能及格，誤認為給教師評個優(yōu)秀，教師可以手下留情考試放他一馬;其次，大部分教師不管自身學識能力如何，對學生還是比較關心，課余時間和學生聊天等，增進和學生之間的感情，從情感因素上評的也都是優(yōu)秀。學校也會時不時地聽課，聽課分為兩部分：隨堂聽和集體聽課。隨堂聽課時間一般都比較集中，一般教師都是把那幾節(jié)課認真地準備，應付過關即可;集體聽課就更簡單了，內容自行選擇，“一勞永逸”，上新課占整個課程的皮毛。

針對以上這些現(xiàn)象，教師自身首先要在思想上高度重視，有強烈的責任感、敬業(yè)精神，把教學任務放到自己最重要的位置。因為這是自己的事業(yè)，習總書記說過“中華民族偉大復興夢的實現(xiàn)，歸根要靠人才，靠教育”。

其次，教學一定要過硬。教學不過關，學生教不好，影響下一屆的生源，惡性循環(huán)，到了最后連學生都沒有了，哪來的教師，教師一定要認清自己的使命和責任。要想深入對一門課程的掌握，先要儲備足夠的信息，教給學生“一碗水”自己需要“一桶水、一潭水”?，F(xiàn)在的學習資源很多，對接受的新信息、新知識進行加工，整理，儲存，最后反饋給學生。有了一定的知識儲備，一些實踐經(jīng)驗，不僅提高了自身對該課程的認知能力，而且提高了自身的素質，然后將基礎知識與最新的科研成果聯(lián)系在一起，把書講“活”。高標準地要求自己，精益求精、兢兢業(yè)業(yè)對待每節(jié)課。有了一流的教師，才能有一流的教學。唯有教師不斷地加強學習，不斷提高自身的素質能力，盡職盡責，才能不辜負學生對知識的渴望，對大學的憧憬，對美好未來的向往。

二、了解學生，因材施教

我國的大教育家孔子是因材施教的先行者，他重視了解學生的個性，根據(jù)學生的特點選擇不同的講授內容和方法。所以，教師要想不盲目的“施教”，必須要了解學生。

首先要熱愛學生。習總書記說：“愛是教育的靈魂，沒有愛就沒有教育，教師應該是仁師，沒有愛的人不可能成為好老師?！?/p>

其次，課內認真觀察。在教學的過程中就要隨時觀察學生的動態(tài)，哪些內容學生互動比較好，掌握得不錯，哪些環(huán)節(jié)在教學的過程中與學生發(fā)生了脫離，教師要正確處理好這種關系，課堂講解內容不能太多或太少，也不能太復雜或太簡單。教學要面向大部分學生，但針對不同的學生也要給予不同的要求[3]。例如，對于認真但反應比較遲緩的學生，可以激勵他們積極回答問題，這部分學生課后就會多花時間進行思考;對于反應較快但不夠認真的學生，可以給他們布置一些有難度的作業(yè);還有一部分學生注意力不集中、玩手機、上課睡覺的，可以及時地提問并講一講“低頭族”的危害;如果還有一些特殊的學生，教師更應該體貼關懷，從生活中關心和愛護學生。教師只有真正了解了學生，才能做到因材施教，提高教學質量，做到事半功倍。

三、調整教學內容，選擇適當?shù)慕虒W方法與手段

“結構化學”不僅是后續(xù)專業(yè)課的基礎及本學科知識結構的核心，更重要的是通過該課程的學習培養(yǎng)學生的科學思維和科學方法。事實上，科學思維和科學方法的訓練比傳授知識本身更重要，特別是當今信息時代，現(xiàn)代文盲的含義已不再是目不識丁，而是沒有掌握科學方法、不能解決實際問題。當然，不可能離開知識傳授而空談科學，它只能貫穿在傳授知識的過程中，在這樣的指導思想下優(yōu)化了教學內容和方法。

首先，在教學內容中采用框架結構教學法。每門學科都有自己的知識框架，它是學科的精髓。教師在課堂上的講授不能“只見樹木，不見森林”。如果拘泥于細節(jié)講得太多太細，在有限的時間內就根本無法完成規(guī)定的教學任務，也不利于激發(fā)學生的求知欲。例如，在講授“單電子原子的結構”中，進入課堂就應向學生直接交底，這次課主要通過對單電子原子結構求解的講解，這是處理多電子原子奠定理論的基礎，最終說明和掌握化學運動的規(guī)律并運用它認識和改造客觀世界?？茖W家們對原子結構認識，從Dalton提出原子學說，Thomson發(fā)現(xiàn)電子，Rutherfold的α散射實驗-“玻爾”模型，但最終不能解釋氫光譜的譜線強度、光譜精細結構、多電子原子的光譜現(xiàn)象、未解釋原子穩(wěn)定存在的原因等。然后，用量子力學的方法求解單電子原子，采用分離變量的方法將含有n個未知數(shù)的一個方程，化解為含有一個變量的n個方程，分別求解方程就可以得到結論。通過得出的結論掌握原子核外電子排布的規(guī)律，以及能量及軌道角動量的大小等，進而掌握了單電子原子結構。經(jīng)過這樣闡述分析單電子原子Schrodinger方程的建立、求解、結論、應用的大框架及知識點之間的聯(lián)系，而中間繁瑣的求解演算不作為重點掌握，不僅使學生接受知識，而且對教師分析問題和解決問題的思路和方法產(chǎn)生興趣，得到啟迪，自然也就獲得了探索知識的主動權，最終轉化為創(chuàng)新能力。

其次，在教學過程中一定要加入應用實

例[4]。結構化學在講解中常常要運用到數(shù)學知識，本身就會有些枯燥，加入一些科學趣事，調動學生的聽課興趣，進而提高學習的積極性。例如在求解Schrodinger方程中，要將笛卡爾坐標進行轉換，在這就可以講解笛卡爾與坐標系的產(chǎn)生，法國數(shù)學家笛卡爾生病臥床還反復思考如何將幾何圖形與代數(shù)方程結合起來。突然，他看見屋頂角上的一只蜘蛛，拉著絲垂了下來。蜘蛛的“表演”使笛卡爾的思路豁然開朗。屋子里相鄰的兩面墻與地面交出了三條線，如果把地面上的墻角作為起點，把交出來的三條線作為三根數(shù)軸，那么空間中任意一點的位置就可以用這三根數(shù)軸上找到有順序的三個數(shù)這就是坐標系的雛形。還可以講解百歲山廣告中笛卡爾與瑞典公主之間秘密數(shù)學式-著名的心形線，引起學生的興趣，將學生帶入討論問題，解決問題的課堂中來，學生也能在快樂中學到知識。

最后，在教學方法上主要是圍繞重點難點開展教學，貫徹“常教常新、常教常精”的原則，在教學大綱中明確講授內容，合理分配學時，保證有足夠學時講授重點難點內容。此外還增加了探索性研究教學，根據(jù)課程內容的特點，要求學生自己查閱文獻，寫相關的文獻閱讀，進而完成課程小論文，培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力。在實踐性教學中加入了偶極矩、磁化率測定結構化學相關實驗;在講授“分子點群、晶體結構”的內容時，除充分應用多媒體動畫外[5，6]，還適當使用實物模型進行輔助教學，同時讓學生自己動手進行模型實習，使學生對常見分子結構和對稱性以及各種晶體結構都有了較深的印象，以提高學生的形象思維和空間想象力，從而達到實踐教學的目的。

強調基礎的同時也注重發(fā)展，創(chuàng)新意識和為科學獻身精神的培養(yǎng)[7]。在講授知識的同

時，加入了對諾貝爾化學獎獲得者的介紹。每一門學科的創(chuàng)立與發(fā)展史，無不與一大批杰出科學家相聯(lián)系，科學家的治學之道、獻身精神本身就是培養(yǎng)學生堅定意志品質和奮發(fā)不屈精神的極好教材。讓學生吸取前人的經(jīng)驗教訓，學到獲取知識的方法和思想，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和科學品質，體會科學研究的艱辛與樂趣，激發(fā)獻身祖國化學事業(yè)的熱情。

四、嚴師出高徒

近幾年，大學里出現(xiàn)這樣一個詞“放水”。馬慧娟[8]在“大學教師的掙扎：嚴格還是放水”一文中提到，大部分學生的分數(shù)達不到及格線，大面積的掛科，不僅會遭到學生的謾罵，還會招到其他教師的輕蔑：“怎么教的呀，那老師就不行”等，在這樣的壓力下，部分教師選擇了“放水”。北京大學信息科學技術學院教授張海霞說：“這樣會害了學生，也會害了我們的教育[8]”。越是認真對待教學的教師，越是嚴格要求學生的教師，越是不被學生認可，也不被學校領導和其他教師接受，這種吃力不討好的情況，就會逼著這樣的教師放棄堅守。別人覺得認真、嚴格的教師“太傻”“沒必要”。教師“放水”，致使學生在校期間沒有學到應該掌握的知識，基本功不扎實，不具備應有的思考、分析和解決問題的能力，他們“出爐的成色”遠沒有達到要求的目標和社會期望的水平，結果在找工作中處處碰壁。所以，教師一定要嚴格把關，拒絕一切說情要分數(shù)現(xiàn)象，交出一份真實的成績單，沒有嚴格的標準和高質量的要求，是學不到真正的東西的，不管時代怎么變，嚴師出高徒永遠不會變。

2014年9月26日下午，教育部化學類專業(yè)教學指導委員會主任、中科院院士、廈門大學教授鄭蘭蓀前往商洛學院、陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室參觀指導，在肯定的同時也提到對于化學來說，教學和基礎研究是同等重要的兩條腿，必須齊頭并進，才能走得更快、更穩(wěn)?？梢姡虒W對一個學科發(fā)展的重要性。但是，一門課程的教學改革不是一朝一夕就能夠解決的事情，需要付出大量的心血和時間，我們要努力探索，積極創(chuàng)新，提升結構化學教學質量，最終實現(xiàn)教師和學生共同發(fā)展。

參考文獻：

[1]周公度，段連運.結構化學習基礎（第4版） [M].北京大學出版社，2008年.

[2]何云波，莊美蘭.大學老師，你為什么還不下崗[J].現(xiàn)代大學教育， 2015（1）：27-29.

[3]李曉東.結構化學教學中對學生學習興趣的培養(yǎng)[J].大學化學， 2013（1）：27-29.

[4]孫巧珍.案例教學法在結構化學教學中的應用和研究[J].廣州化工， 2015（10）：188-

189.

[5]林銀鐘，黃仲彪，陳洪博，等.三維電腦動畫在結構化學中的應用[J].計算機與應用化學， 2001（2）：187-189.

[6]薛紅，江麗，周錫波.多媒體與網(wǎng)絡技術在結構化學教學中的運用[J].廣西大學學報：自然科學版，2006（31）：25-28.

[7]陳建中，林樹坤，黃長滄等.結構化學課程特色建設的實踐和思考[J].大學化學，2006

（1）：17-19.

[8]馬慧娟，張茜.大學教師的掙扎：嚴格還是放水[N].中國青年報，2015-8-10（9）.

基金項目：商洛學院教學改革研究項目（項目編號：13jyjx124）。

作者簡介：

狄燕清（1984- ），女，漢族，出生于內蒙古呼和浩特，就職于商洛學院，講師，碩士研究生，主要從事結構化學與物理化學的教學及尾礦資源綜合利用方面的研究。

（責編 趙建榮）