《中级无机化学》课程教学初探与思考

摘 要：《中级无机化学》作为师范类本科生的一门重要专业选修课， 由于内容庞杂、体系精深，在教学过程中往往显得困难重重。结合近四年来的教学情况， 探索出了提高《中级无机化学》课程教学效果的教学模式， 总结了提高学生学习兴趣和课堂教学效果的教学方法。根据我校化学化工学院学生的特点以及授课教师的知识结构情况，通过取舍、革新和优化建立起《中级无机化学》课程的新体系。

关键词：中级无机化学；师范专业；课程教学；初步探索

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2016）10-0141-02

Abstract： As an important professional elective course of normal undergraduate speciality， Intermediate Inorganic Chemistry has copious and profound contents and system， and its teaching is full of a number of difficulties. Combining with personal teaching of the past four years， the teaching mode how to improve the effects of course teaching and learning of intermediate inorganic chemistry have been quested， the teaching methods how to improve the effects of students" learning interest have been summarized. According to the characteristics of the college of chemistry and chemical engineering students in our university and our knowledge structure， through the selection and innovation， and established the new curriculum system of Intermediate Inorganic Chemistry.

Keywords： intermediate inorganic chemistry； normal speciality； curriculum teaching； preliminary exploration； the new curriculum system

按照国内大学化学专业的课程设置，无机化学的学习一般分为两段式学习[1，2]。即在大学一年级安排基础无机化学课程的学习，在大学三年级安排一学期的中级无机化学课程，这样的安排无疑符合一般的学习规律。中级无机化学课程是学生已经学习完成无机化学、有机化学、物理化学和结构化学等基础课程后的后续高级课程，可以说是真正意义上的现代无机化学，通过这门课程的学习，能够使学生对无机化学“无理论化”这一印象得以改观，为继续深入高等无机化学课程的学习，本科毕业论文的设计以及以后开展科研工作打下扎实的基础[3，4]。这门课程理论性高，知识面十分广泛，直接联系到现代无机化学的一些最新领域和最新成就，是一门高度开放的课程，教学内容丰富， 但体系复杂。因此，中级无机化学课程的设置对教材的编写者[5，6]，授课老师和学生都提出了严峻的挑战！

中级无机化学的教材应该怎么编写？中级无机化学究竟该怎么教学？中级无机化学的授课老师应该具备什么样的素质？以学习为主体的学生该如何进行学习？这些都是非常重要的问题。

教材编写方面，近年来随着教学改革的不断深入，国内也相继出版了一些中级无机化学教材，特别是北京大学[7]，北京师范大学[8]和西北大学[9]编著的三套教材，各具特色。西北大学唐宗熏教授主编的《中级无机化学》，体系完备，尤其是保持了周期系的系统性。北京师范大学朱文祥教授编著的《中级无机化学》能够做到深入浅出，取材恰当，适合本科生学习。北京大学项斯芬、姚光庆教授编著的《中级无机化学》不刻意追求体系的完备性，但是所涉及到的专题力求讲透，难能可贵的是好多内容都是从第一手的文献总结出来的，并且比较详细的列出了参考文献的来源，这种编教材的方式无疑更具有参考价值，对教材编写者的要求更高。作者喜欢北大版的编写方式，备课时把提供的参考文献查出来看一看，会加深对教材知识的理解。但是毋庸置疑，和欧美流行的优秀无机化学教材相比，国内目前的教材还是有较大的差距，最大的缺点是更新的不够快，学科的前沿性体现的不够[10-12]。

中级无机化学的主讲教师应该具备什么样的素质？就从中级无机化学课程的内容看，除了一些基础的理论知识外，主要包括两大块内容，即配位化学和固体化学，配位化学包括的范围很广，配位化合物的结构和性质，簇合物化学，有机——金属化学，生物无机化学的大部分内容都归属于配位化学。因此，一个理想的中级无机化学教师应该首先具备扎实的结构化学的知识，其次是从事过配位化学的研究工作，对配位化学的基本理论，各种配合物的合成和表征方法比较了解，有一定的晶体学方面的知识。除此之外，对无机固体化学和纳米化学相关内容也应熟悉，最好是开展过相关研究工作。更高的要求是能够对各个板块的经典文献进行研读，时常跟踪无机化学各个领域的相關研究动态。另外，中级无机化学课程的开放体系为教师的讲授提供了广阔的发挥空间，教师不必拘泥于某一本教材的内容和体系，虽然《中级无机化学》的参考教材偏少，但是许多《高等无机化学》教材经过恰当取舍后完全可以采用[13-19]。南京大学陈慧兰教授主编的《高等无机化学》[20]，对本科生显得理论深度偏大，因为其前身就是《理论无机化学》[21]，但是这本书是教师备课很好的参考书之一。作者以为，主讲教师应该对群论基础，配位场理论，配合物的电子光谱，典型化合物的分子轨道，金属——金属多重键，配位催化等理论性高的地方应讲解的细致透彻一些，这些地方学生初次接触，不易理解和明白，也是大多学生学习的拦路虎，但是一旦克服，将受益无穷，尤其是群论的一些基础知识。另外，教师讲解时，应该能够把相关前沿的一些知识及时反馈给学生，例如，在讲解金属——金属多重键时，如果对五重键进行说明，既保证了体系的完整性和前沿性，还能激发学生的学习兴趣。在讲解时还应鼓励学生以后献身于国内无机化学研究比较薄弱的方向，例如有机金属化学和生物无机化学等。

对于学生的学习更是仁者见仁，智者见智的问题。学生应该结合自己的知识背景，自身能力和兴趣在学习上有所侧重和选择，因为短短一个学期的时间，学生不可能把指定的参考书都弄明白。学生在学习时应该重点放在内容的理解上，掌握解决问题的方法。例如，二茂铁是一个偶然机会发现的实验结果，当时的理论科学家如何想办法解释其化学成键？理论上成功解释之后反过来对实验的合成起到了积极的指导作用。科学史上的重大发现，回顾起来往往更精彩！我们的经验是，把来龙去脉给学生讲清楚之后，学生学习的兴趣就会大增。学生学习时应该下大功夫把一些基本的理论如群论，配位场理论和配合物的分子轨道理论弄明白，元素版块可以以后自学巩固提高。对于现今无机化学研究前沿和教材联系密切的地方应该带着好奇心去自我扩充，教师可以适当的予以引导。如我们在讲解完簇合物后，给学生提供一些关键词，包括课堂上没有机会深入探讨的内容，譬如：原子簇的结构规则、硼烷结构的电子计数规则、Wade规则、金属碳硼烷、等瓣相似模型、金属-金属多重键、电荷迁移光谱、电子转移的Marcus理论等；还包括现今无机化学研究的热门领域，譬如：单分子磁体、自旋交叉配合物、稀土发光配位聚合物、配位催化、金属离子荧光探针、非线性光学材料、太阳能分解水制氢、染料敏化太阳能电池、稀土有机——无机杂化材料、锂离子电池关键材料、锂——硫电池、介孔材料、上转换稀土发光材料、多铁分子材料、分子影像材料、超级电容器、金属模拟酶、光子晶体、半导体量子点、金属——卤素原子簇、金属——硫原子簇等，基于这些内容，让学生选择感兴趣的领域，通过自己查找文献，写一个6000字左右的论文，几个教学轮回下来，学生普遍反应效果良好。

我们在几年的教学实践中，为了弥补现有教材的某些不足，在参考国内外优秀教材的基础上，根据目前我校化学化工学院本科生课程设置情况和本学院学生的特点以及我们的知识结构情况，通过取舍、革新和优化逐渐建立了本课程的新体系。 中级无机化学课程共设八章，四个前沿讲座，共计54个学时。具体内容和课时分配如下：

第一章 酸碱理论与非水介质 （学时数3）

第二章 分子的对称性与群论基础 （学时数9）

第三章 配位化合物的结构和性质 （学时数9）

第四章 有机金属化合物（学时数6）

第五章 原子簇化合物（学时数6）

第六章 生物体系中配合物 （学时数6）

第七章 无机固体结构和性质（学时数4）

第八章 无机固体材料（学时数3）

无机化学前沿专题讲座（学时数8）

专题讲座一 配位聚合物与配位超分子简介（学时数2）

专题讲座二 氧基簇合物研究现状 （学时数2）

专题讲座三 无机纳米材料及其应用（学时数2）

专题讲座四 分子筛与多孔材料概述（学时数2）

通过四年的教学过程，该课程体系逐步的得到优化。采用该课程体系授课，将会极大地巩固及扩展化学化工学院本科生的无机化学理论知识，锻炼学生运用理论知识指导新型无机功能化合物或者功能材料合成与研究方面的能力。通过开设无机化学前沿讲座可使高年级学生了解现代无机化学的主要研究方向和领域及其发展趋势，培养了解和把握无机化学学科前沿的能力，为本科生的毕业论文设计和今后进一步的深造研究打下坚实的基础。

参考文献

[1]马继龙，马高远，陈卫，等.开设中级无机化学课程，提高学生的素质[J].阜阳师范学院学报（自然科学版），2006（3）：70-73.

[2]周健，李冬青，刘星.师范院校中级无机化学教学改革初探[J].玉林师范学院学报：自然科学版，2008，29（5）：57-60.

[3]孙汉文.新建本科院校《中级无机化学》课程的开设与改革[J].科技情报开发与济，2009，19（27）：167-168.

[4]马荣华，赵春艳，单秋杰，等.中级无机化学教学与研究相结合的教学模式[J].高师理科学刊，2007（1）：42-44.

[5]王明召，朱文祥.“中级无机化学”课程建设的实践[J].中国大学教学，2008（6）：19-21.

[6]唐宗薰，崔斌，刘萍.中级无机化学课程和教材建设[J].中国大学教学，2011（3）：50-53.

[7]项斯芬，姚光庆.中级无机化学[M].北京：北京大学出版社，2003.

[8]朱文祥.中级无机化学[M].北京：高等教育出版社，2004.

[9]唐宗薰.中级无机化学（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[10]Miessler G. L.， Fischer P. J.， Tarr D. A. Inorganic Chemistry（5th ed.）[M].Boston：Pearson Education Limited，2014.

[11]Atkins P.W.， Overton， T.L.， Rourke， J.P.， Weller M.T.， Armstrong F.A. Inorganic Chemistry（5th ed.）[M].New York：Freeman，2010.

[12]Housecroft C. E.， Sharpe A. G. Inorganic Chemistry（4th ed.）[M].England：Pearson Education Limited，2012.

[13]鄭化桂，倪小敏.高等无机化学[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2006.

[14]和玲，赵翔.高等无机化学[M].北京：科学出版社，2011.

[15]辛剑，王慧龙.高等无机化学[M].北京：高等教育出版社， 2010.

[16]金安定，刘淑薇，吴勇.高等无机化学简明教程[M].南京：南京师范大学出版社，1999.

[17]穆劲，康诗钊.高等无机化学[M].上海：华东理工大学出版社，2007.

[18]王茹.高等无机化学[M].北京：科学出版社，2011.

[19]关鲁雄.高等无机化学[M].北京：化学工业出版社，2004.

[20]陈慧兰.高等无机化学[M].北京：高等教育出版社，2005.

[21]陈慧兰.理论无机化学[M].北京：高等教育出版社，1989.

推荐访问： 无机化学 初探 课程教学 思考

---