以“两性一度”为目标的配位化学课程教学改革与实践

于海辉 何爱民 鲁敏 杨迎军 孙旭辉

摘 要：配位化学课程是化学、化工专业本科生、研究生的一门核心基础理论课，对夯实学生的化学基础理论知识、增强学生综合能力起到重要作用。本文结合东北电力大学大学专业特色，从教学模式和教学实践等进行了一系列教学改革探索。

配位化学是以无机化学为基础发展而成， 与有机化学、催化化学、生物无机化学、材料化学、超分子化学等多学科高度交叉的涵盖多学科、不同研究领域的重要学科分支。所以配位化学是从事化学、化工等相关领域研究的研究人员必修的一门重要课程。随着国家对人才培养要求的不断提高，配位化学课程在相当一部分高校已逐渐列入本科课程体系。针对这一课程教学现状的认识和改革逐渐引起教育工作者的重视。我们在教学过程中，针对教学内容和教学模式等方面进行了一系列有益的尝试和探索。在基础理论知识学习的基础上，根据目前学科前沿发展需要，经过课程组反复教研，逐步丰富或淘汰了原有部分授课内容，补充了配合物结构研究方法等知识内容。同时，大型仪器设备，如XRD粉末衍射仪、红外光谱仪、荧光光谱仪、紫外光谱仪等先进仪器设备，这为本课程的教学活动提供了有力支撑。通过兴趣实验，将配位化学课程与现代分析技术课程、催化原理、化学电源等其他课程紧密的联系在一起，在提高学生实践能力的同时，进一步拓宽了学生的视野，对学生独立从事科研活动提供了有利的支撑和保障。[1，2]

1.配位化学课程改革的主要策略

1.注重课程之间的互动，提高课程的“高阶性”：、针对本门课程理论知识多且难于理解等特点，本课程组建设了涵盖所有重点、难点的SPOC线上课程，并配位丰富的习题库资源等供学生课后自主学习、参考。在教学中具体采取线上线下相结合，理论教学与实践教学相结合的教学方法进行相关教学活动。线上资源科提供学生更自由、更丰富的自学环境，在线下课堂中针对线上学习的难点做重点剖析，讲解。同时，在教学中，我们将本课程的相关理论与现代分析技术课程相关联。先讲授配合物的原理和分析方法，使学生对相关内容有了初步的认识和了解;再选取代表性的科技文献举例讲解，使学生对相关知识的理解和具体应用有了进一步的认识;最后开展实践教学，让学生独立完成样品的制备、测试（包含制样、进样、测试参数调节等）、数据收集（包含数据还原、校正等），用配位化学相关原理对各大型仪器的测试结果进行系统深入的数据分析，使学生对相关知识的理解更加深入。在配合物的应用部分知识的学习时，与催化原理、化学电源等课程相关联，使学生在学习中能做到知识学习的“从哪来---到哪去”的闭合循环。

2.注重课程组授课教师间的互动，提高课程的“创新性”：[3] 课程组本着拓宽学生视野，不断补充授课教师和授课内容。课程组教师在教研过程中，在基研讨础理论相关知识的同时，对该课程涉及的侧重考察实际实验经验、化学理论尚不完善和该领域前沿热点等授课内容，课程授课教师根据自身的研究兴趣，让课程组教师与学生分享自身的实验心得、科研经历和对前沿热点的剖析。在枯燥的理论知识的“苦海”挣扎中注入能引起学生学习兴趣的“活性成分”。经过多年的实践，既拓宽了学生的学习兴趣、学术视野，提高了学生的科研水平和创新能力，实现了“百花齐放”，取得了良好的教学效果，学生的学习兴趣也得到了明显提升。

3 通过教学内容组织形式的改变，提高课程的“挑战度”：在授课过程中，根据授课内容特点采取差异性的授课方式：（1）基础知识模块组织方式：该部分内容在本科阶段无机化学课程中略有涉及，但讲授的难点、知识面明显不够。因而，在本课程中，首先通过本科阶段的知识讲解引入，在讲授过程中与本科所学知识相对比，逐步扩展、深入，最后进入本课程的学习。使学生循序渐进的完成相关知识的学习，既不会因为复习旧知识而失去学习兴趣，亦不会因为相对复杂的新知识而产生畏难情绪。（2） 基础理论模块组织方式：该部分授课内容理论性比较强，且涉及到无机化学、结构化学、结晶学等多门课程相关知识，是配位化学的核心内容。在本部分内容讲授过程中，采取理论教学与实践教学相结合的教学方法进行相关教学活动，并将本课程的相关理论与现代分析技术课程相关联。先讲授配合物的原理和分析方法，使学生对相关内容有了初步的认识和了解;再选取代表性的科技文献举例讲解，使学生对相关知识的理解和具体应用有了进一步的认识;最后开展实践教学，课程组引导部分有兴趣的学生在本课程知识框架下开展创新实验，突出个性化培养。通过自主命题，自主设计实验流程和方案，利用差异化的合成路线、不同的物质鉴别分离手段、相同的配位化学基础理论完成整个实验流程的研判。在深化了学生对理论知识的理解程度的基础上，不但培养了学生的实际操作能力和独立分析问题、解决问题的能力，也培养了学生的初步科学研究能力，为以后的科研工作和继续学习深造打下坚实的理论和实践基础。（3 ）实验规律和科学前沿模块组织方式：如配合物杂溶液中的稳定性该部分授课内容主观性比较强，除基本的稳定性规律外，授课内容的深度、信息量及科学性等更依赖于授课教师对该领域的认知和掌握。在授课过程中，为了更大程度的拓展学生的学术视野和知识的多样性，本课程组坚持同一知识点每年安排不同的教师主讲。通过主讲教师与学生分享、交流各自在該领域的经验和见解，结合讨论式教学方法，实现学生与教师的良性互动，达到教学相长的目的。同时，通过设置必要的课内实验，使学生掌握基本的仪器测试操作、测试技能，掌握测定方法和原理，并对测得数据根据配位化学课程的基本理论进行科学、合理的处理、分析和评价。在教学过程中，由高年级的同学辅助教师指导实验教学，以进一步提高实验教学效果，并使参与指导的学生知识能力得到进一步的提升。在后续的专业课程学习和科研活动中，配位化学课程必将对他们的学习和科学研究提供了有利的理论保障和极大的促进作用。

2.教学活动的具体实施：

随着教学改革的深入，教学方法与手段改革的重要性越来越突出，针对配位化学课程的特点，积极进行教学方法和手段的改革。[4]

1、课堂教学采用讨论式、互动式的教学方法，注重科学思维，科学方法教育

以基本认知，理论深入，总结规律和实际应用为配位化学课程的主线来构建学生的知识框架，并贯穿到现代分析技术课程的相关知识内容中，实现课程间的互动。为了调动学生的学习积极性和主动性，我们采用了实际案例讨论式、互动式等教学方法为主、多种形式相结合的教学方法，实现了师生的双向互动，促进了教学。在教学中，强调理论与实际相结合，注重培养学生分析问题、解决问题的能力。在教学中注重引导学生对科学思维、科学方法的学习和运用，启发学生由此及彼、融会贯通，使学生由被动接受转为主动参与、思考，发挥了学生的主体作用，培养了学生的发散性和创造性思维，把传统的以教师为中心单向传授知识的学习模式转变为以学生为主体，以教师为主导的教学模式。

2、加强实验教学，提高实验教学效果

在学校政策支持下，逐步建设和完善实验教学的仪器设备。在实验内容上，不断补充一些高端的、有先进的大型仪器参与样品制备、样品测试及数据采集、数据分析等的实验课程，结合仪器测试结果，引导学生合理、正确的运用配位化学相关理论分析处理实验数据，提高学生的实践能力和创新能力，培养学生独立从事科学研究的逻辑性、严谨性和规范性。

结 语

我们在教学中，通过教学内容、教学模式的改革实践，学生在配位化学的学习过程中既夯实了基础理论知识，突出了课程内容的“高阶性”，又丰富了学生的学习视野，提高了学生的“创新性”;理论教学与实践教学相结合、基础知识与学科前言相结合的方法，进一步提高了学生对知识渴求的“挑战度”。

参考文献：

[1]孙长艳 董 彬 李文军等，配位化学课程中研究型教学模式探讨 大学化学2016， 31 （7）， 49-51。

[2]金華，马明硕，刘治刚等 化工类高校大型仪器助力创新人才培养新途径 广州化工，2021，49（7），201-203。

[3]张广义.创新人才培养模式的深度思考学习习近平关于创新发展的重要论述[J].教育文化论坛，2018（4）：7-12.

[4]吴丽芸，韦兰丽，郑婷等，以化工专业为实践基础促进大学生创新综合素质的提升，广州化工，2021，48（5），288-291。

项目资助：吉林省教育科学“十三五”规划2020年一般课题，“LCCD”在化工类基础课程创新教学体系中的应用研究，GH20092.