孟慶喜，尹洪宗

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，山東　泰安　271018)

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《結(jié)構(gòu)化學(xué)》教學(xué)中設(shè)置課程論文的思考與嘗試

孟慶喜，尹洪宗

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，山東泰安271018)

《結(jié)構(gòu)化學(xué)》是我校應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)和資源循環(huán)與工程等三個專業(yè)的基礎(chǔ)理論課，具有較強的數(shù)理性和抽象性。與其它化學(xué)課程相比，《結(jié)構(gòu)化學(xué)》是最難學(xué)的課程之一。在《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程教學(xué)中設(shè)置課程論文作為課程評價的手段之一，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)和研究興趣，促進了創(chuàng)新性思考。課程論文的設(shè)置有助于培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、獨立思考和解決問題的能力。

結(jié)構(gòu)化學(xué)；教學(xué)；課程論文

《結(jié)構(gòu)化學(xué)》是我校應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)和資源循環(huán)與工程等三個專業(yè)的基礎(chǔ)理論課?！督Y(jié)構(gòu)化學(xué)》課程是在原子、分子和晶體的水平上，從微觀的角度研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，研究物質(zhì)中微觀粒子運動規(guī)律的學(xué)科，是化學(xué)的理論基礎(chǔ)。其基本原理與方法不僅應(yīng)用到化學(xué)各個學(xué)科，還在生命過程、能源開發(fā)、環(huán)境保護、藥物研發(fā)、材料合成與設(shè)計等研究領(lǐng)域有廣泛地應(yīng)用，是新物質(zhì)材料設(shè)計和模擬的重要理論基礎(chǔ)。因此，《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程是化學(xué)各專業(yè)的基礎(chǔ)課之一[1-3]。

但是，由于《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程涉及較多的物理、數(shù)學(xué)知識(如波動方程、微積分等)和較強的邏輯推理能力，所以它對學(xué)生的邏輯思維能力、數(shù)理知識與能力、思辨能力和綜合應(yīng)用知識能力等都有非常高的要求。因此，幾乎所有化學(xué)專業(yè)學(xué)生都認(rèn)為《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程是所有化學(xué)課程中最難學(xué)、最難懂的課程，普遍有畏難情緒、缺乏學(xué)習(xí)積極性。因此，我們在教學(xué)實踐中，根據(jù)本課程的特點，結(jié)合應(yīng)用化學(xué)專業(yè)特點，設(shè)置了與教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求相適應(yīng)的、注重理論研究與解釋實驗現(xiàn)象的課程論文題目，引導(dǎo)學(xué)生嘗試應(yīng)用《結(jié)構(gòu)化學(xué)》中所學(xué)的化學(xué)理論來解釋化學(xué)實驗現(xiàn)象，深入了解物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與理論性質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與研究興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得了較好的效果，促進了《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)。

1　設(shè)置課程論文的重要性

《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程的教學(xué)對象是大學(xué)三年級的學(xué)生，他們通過無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)以及部分物理化學(xué)的學(xué)習(xí)，具有相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)專業(yè)知識。課程論文的設(shè)置可以讓學(xué)生在搜尋研究對象或范圍時，對以前學(xué)習(xí)的專業(yè)知識進行回顧和分析，思考所學(xué)的化學(xué)知識是否可以采用《結(jié)構(gòu)化學(xué)》的某種理論進行解釋，引導(dǎo)他們對化學(xué)知識、原理、現(xiàn)象的思考；在自由選擇題目的模式下，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究興趣。在指導(dǎo)學(xué)生進行課程論文研習(xí)時，講述一般研究的方法、步驟及科學(xué)工作者所應(yīng)當(dāng)具備的科學(xué)道德，較為全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[4-9]。

2　設(shè)置課程論文的嘗試

《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程論文已經(jīng)被設(shè)置在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)教學(xué)過程中，并且作為學(xué)生綜合成績評定的一項內(nèi)容。目前，已經(jīng)有六個年級的學(xué)生(2006級-2011級)已經(jīng)通過測試，效果良好?！督Y(jié)構(gòu)化學(xué)》課程論文的總體要求為：用結(jié)構(gòu)化學(xué)的理論來解釋無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)等中的實驗現(xiàn)象。書寫要求為：寫明化學(xué)實驗現(xiàn)象(有什么問題需要從理論上解釋)；需要使用的結(jié)構(gòu)化學(xué)理論及其主要內(nèi)容；應(yīng)用結(jié)構(gòu)化學(xué)理論具體分析、解釋、闡明實驗現(xiàn)象或問題。

在實驗現(xiàn)象或化學(xué)理論的選擇、擬定上主要采取了以下三種方式：

(1)不作任何界定，讓學(xué)生選擇他們最有興趣的化學(xué)現(xiàn)象或化學(xué)理論。這是最初設(shè)置《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程論文的方式，通過兩個年級的實踐，雖然這在很大程度上給學(xué)生自由發(fā)揮的空間，但也發(fā)現(xiàn)很多問題，如選擇的現(xiàn)象、理論都非常簡單，大部分是課本例題或習(xí)題的延伸，并且有較多相同或相似的課程論文。酚酞的顯色原理、分子偶極矩的測定與計算、一氧化碳中毒與解毒的原理、花菁染料的吸收光譜、鎂鋁電離能的估算等五個方面的課程論文均超過10%；其中，酚酞的顯色原理和花菁染料的吸收光譜兩個方面的課程論文數(shù)目均達(dá)到22%。由于課程論文的評定成績在期末總成績中所占的比重相對較小(課程論文成績?yōu)槠綍r成績的10%，平時成績?yōu)槠谀┛偝煽兊?0%，折算后可知，課程論文成績?yōu)槠谀┛偝煽兊?%)，所以，我們認(rèn)為這是學(xué)生對課程論文不夠重視的原因之一。但是，從本課程的考試成績可以看出，課程論文書寫較好的學(xué)生的成績的優(yōu)秀率接近于70%。因此，《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程論文的書寫可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)。

(2)把《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程中的主要理論劃分為十個方面，讓學(xué)生選擇一個方面的理論，然后在所有的化學(xué)實驗現(xiàn)象中自由選擇一個能用這一理論解釋的實驗。這十個方面的理論分別為：勢箱中粒子的運動規(guī)律；原子的軌道能、電離能等；原子光譜(項)、分子光譜(項)；價鍵理論；分子點群；價電子對互斥理論；雜化軌道理論；休克爾分子軌道理論；前線軌道理論；配位場理論。雖然對選題有一定限制，但是效果仍然不太好，很多同學(xué)還是參考例題與習(xí)題，相似的選題也比較多。重復(fù)率最高的三個方面的課程論文題目為：酚酞的顯色原理、一氧化碳中毒與解毒的原理和丁二烯休克爾分子軌道理論處理及其反應(yīng)活性，它們的重復(fù)率均超過18%，總計約60%。后來，我們又把課程論文成績在期末總成績的比重提高到10%(期末總成績中40%為平時成績，平時成績中25%為課程論文成績)，課程論文書寫較好的學(xué)生的成績的優(yōu)秀率、及格率均有所提高。因此，《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程論文的設(shè)置與書寫促進了《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)。

(3)把《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程中的主要理論劃分為六個研究方向，讓學(xué)生選擇一個研究方向，尋找相應(yīng)的實驗體系。這六個方向分別為：分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、性能(如酚酞的變色機理)；分子的結(jié)構(gòu)、構(gòu)型、構(gòu)象(如分子點群)；分子光譜及其移動(如取代基的影響)；藥物分子的結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系(如光合作用的葉綠素的活性特點)；化學(xué)反應(yīng)原理與規(guī)律解釋(如鎳催化乙烯加氫反應(yīng)、丁二烯的選擇加成反應(yīng)等)；氫鍵與分子間的相互作用(如DNA、RNA等生物體系)。與前兩種方式相比，這六個研究方向的劃分，為學(xué)生提供了查閱文獻(xiàn)的方向，效果相對較好。約有70%的學(xué)生認(rèn)真查閱文獻(xiàn)資料，運用所學(xué)的知識解決實際問題；但仍有約20%的學(xué)生的選題是本課程例題、習(xí)題的延伸，甚至有部分學(xué)生就把例題、習(xí)題又抄寫了一遍(如丁二烯和環(huán)丙烯正離子休克爾分子軌道理論處理、酚酞的顯色原理等)；約有10%的學(xué)生有抄寫其他同學(xué)的論文的現(xiàn)象。課程論文書寫較好的學(xué)生的成績的優(yōu)秀率、及格率均有所提高，平均成績也有所提高。因此，《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程論文的設(shè)置與書寫激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與研究興趣，促進了《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)。

從回收的論文可以看到，課程論文的設(shè)置有助于培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、獨立思考和解決問題的能力。學(xué)生只有具備獨立的思考判斷能力和獲取知識的能力，才能在終身教育過程中面對日新月異的世界，不斷實現(xiàn)知識的更新。同時，也提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)和研究興趣以及創(chuàng)新的欲望，促進了創(chuàng)新性思考。

3　結(jié)　語

《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程論文的教學(xué)效果是比較顯著的。通過幾年的探索，我們在這一教學(xué)環(huán)節(jié)上積累了一定的經(jīng)驗。是否可以再提高課程論文成績在期末總成績的比重是我們正在思考的問題。在將來的教學(xué)中，我們將嘗試新的實踐教學(xué)方法，以提高課程論文的質(zhì)量，更好地促進《結(jié)構(gòu)化學(xué)》的教與學(xué)。

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

[2]李炳瑞.結(jié)構(gòu)化學(xué).2版[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]林夢海,林銀鐘.結(jié)構(gòu)化學(xué).3版[M].北京:科學(xué)出版社,2014.

[4]何美.芻議提高結(jié)構(gòu)化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量[J].科技資訊,2013(14):204-204.

[5]徐志廣.結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中設(shè)置課程論文初探[J].數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志,2007,20(3):424-425.

[6]王衛(wèi)東.結(jié)構(gòu)化學(xué)課程問題式教學(xué)模式探索與實踐[J].高等理科教育,2008,16(1):145-146.

[7]陳佑寧.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《結(jié)構(gòu)化學(xué)》教學(xué)的幾點思考[J].廣州化工,2015,43(2):193-164.

[8]李曉東.結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)[J].大學(xué)化學(xué),2013,28(1):27-29.

[9]孫巧珍.案例教學(xué)法在結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用和意義[J].廣州化工,2015,43(10):188-189.

Thoughts and Attempts on Application of Course Paper inStructuralChemistryTeaching

MENG Qing-xi, YIN Hong-zong

(College of Chemistry and Material Science, Shandong Agricultural University, Shandong Taian 271018, China)

StructuralChemistryis a basic theoretical course for three majors of Application Chemistry, Material Chemistry and Resource Circulation and Engineering in our university, being very highly nonrepresentational, metaphysical, and theoretical.StructuralChemistryis one of the most difficult courses to study in all chemistry courses. The application of course paper was used as one of the curriculum evaluation means onStructuralChemistryteaching. The aim was to improve the learning enthusiasm, arouse the interests in study and research, and promote the innovative thinking method. The application of course paper could also contribute to cultivate the abilities and skills of searching and reading references, independent thoughts, and resolving problems.

StructuralChemistry; teaching; course paper

孟慶喜(1979-)，男，講師，主要從事結(jié)構(gòu)化學(xué)、理論化學(xué)的教學(xué)與研究。

G64

B

1001-9677(2016)09-0211-02