我教大一化學(xué)課

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1、我教大一化學(xué)課　　我講授廈門大學(xué)化學(xué)系本科生的第一門專業(yè)課“無(wú)機(jī)化學(xué)（上）”（或稱“普通化學(xué)”“化學(xué)概論”）已近二十年了。我在準(zhǔn)備這門課程時(shí)，參加了教育部第二屆化學(xué)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的第一次會(huì)議。當(dāng)我向時(shí)任教指委主任委員的陳懿先生請(qǐng)教如何上好這門課時(shí)，他告訴我這門課并不好教，并指點(diǎn)我多參考傅鷹先生編寫的《普通化學(xué)》教材?！　≡诮虒W(xué)過(guò)程中，我體會(huì)到這門課之所以難教，首先因?yàn)檫@是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的第一門專業(yè)課，需要面臨教與學(xué)的方式的根本轉(zhuǎn)變。這門課所教授的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生在中學(xué)階段大都已經(jīng)接觸到。但是，目前中學(xué)化學(xué)的教學(xué)水平差別很大：經(jīng)歷過(guò)“奧賽”訓(xùn)練的學(xué)生學(xué)過(guò)的知

2、識(shí)已經(jīng)超過(guò)這門課程的教學(xué)內(nèi)容，而部分學(xué)生的知識(shí)水平又很薄弱，甚至幾乎要從頭學(xué)起。在這種情形下，如何滿足全體學(xué)生的知識(shí)需求，調(diào)動(dòng)所有學(xué)生聽課的興趣，顯然是比較困難的。另外，這門課程的大多數(shù)知識(shí)點(diǎn)，在后續(xù)的“物理化學(xué)”“結(jié)構(gòu)化學(xué)”等課程中又會(huì)在更深的層次上重復(fù)。如何選擇教學(xué)內(nèi)容，盡量避免不必要的重復(fù)，也是一個(gè)突出的難題。　　針對(duì)這些問(wèn)題，我在教學(xué)內(nèi)容的選擇中盡可能地做“減法”5，突出知識(shí)的主干，少講或不講相關(guān)的枝蔓。重點(diǎn)講授最基本的概念、容易混淆的概念和較難理解的概念（如熵、反應(yīng)過(guò)渡態(tài)、波粒二重性等），特別發(fā)揮我多年從事科學(xué)研究的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)調(diào)在今后從事化學(xué)

3、研究中確實(shí)有用的知識(shí)。在講授各種重要公式（如Gibbs方程式、化學(xué)反應(yīng)等溫方程式等）時(shí)，強(qiáng)調(diào)它們的物理意義，避免復(fù)雜的推導(dǎo)。我曾有機(jī)會(huì)聆聽過(guò)盧嘉錫、唐敖慶、張乾二等老一輩化學(xué)家的學(xué)術(shù)報(bào)告與講課，深深體會(huì)到好的教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)是深入淺出、化繁為簡(jiǎn)。要培養(yǎng)和相信學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的能力，大部分知識(shí)沒(méi)必要講解得過(guò)細(xì)過(guò)繁?！　×硪环矫?，我在教學(xué)中注意結(jié)合相關(guān)的科學(xué)研究工作，而且逐年地做“加法”。這樣既能發(fā)揮我個(gè)人的優(yōu)勢(shì)，而且可以拓展學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，明顯提高學(xué)生聽課的興趣乃至專業(yè)興趣，特別能滿足部分基礎(chǔ)較好的學(xué)生的知識(shí)需求。如果結(jié)合得好的話，也可以加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)

4、內(nèi)容的理解。但是在實(shí)際教學(xué)中，任何選擇合適的研究工作內(nèi)容，并能較為自然地與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合起來(lái)，既需要較為深厚的科研積累，又需要一定的教學(xué)技巧與經(jīng)驗(yàn)。我所選擇的科研工作，除了國(guó)際科學(xué)前沿的一些重要進(jìn)展以外，也注意介紹我國(guó)特別是本系化學(xué)研究的一些突出工作。從實(shí)際教學(xué)效果看，有些工作可以結(jié)合得比較貼切，如煤化工研究與熱化學(xué)的結(jié)合，富勒烯等碳簇與雜化軌道、價(jià)鍵理論的結(jié)合等，有些工作還是結(jié)合得比較勉強(qiáng)，有些工作則只能在例題中體現(xiàn)。總體上，我個(gè)人及研究群體的研究工作結(jié)合得最好，因?yàn)樽约鹤顬槭煜?。我以“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與原子團(tuán)簇”為題，將自己的主要研究方向與課程內(nèi)容結(jié)合，從講

5、解三種化學(xué)鍵與四種晶體結(jié)構(gòu)的基本關(guān)系開始，認(rèn)識(shí)原子團(tuán)簇的特殊結(jié)構(gòu)層次及大都具有“懸掛鍵”5的結(jié)構(gòu)特性，由此延伸至固體表面特別是納米材料的化學(xué)活性，在對(duì)比原子團(tuán)簇與納米材料之后，揭示納米材料的特殊性能是由于尺寸改變而不是結(jié)構(gòu)改變所導(dǎo)致的。我再枚舉原子團(tuán)簇的研究事例，深化對(duì)共價(jià)鍵理論方法的認(rèn)識(shí)。如通過(guò)碳簇結(jié)構(gòu)從鏈至環(huán)再至籠的變化，演繹碳原子雜化軌道的變化，進(jìn)而通過(guò)雜化軌道方法，推測(cè)氮、磷等原子團(tuán)簇的可能結(jié)構(gòu)與應(yīng)用;以簡(jiǎn)單的路易斯價(jià)鍵理論的“八隅律”，解析了含一個(gè)雜原子的鏈狀碳簇負(fù)離子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與成簇碳原子奇偶性的奇妙關(guān)聯(lián)。我曾多次在教師培訓(xùn)班上將該主題作為示范

6、課講授，也給多所學(xué)校的本科生乃至高中生講課，收到較好的效果和反響。因此，教師的科研基礎(chǔ)和水平在教學(xué)工作中還是能夠發(fā)揮作用的。我個(gè)人除了需要不斷拓展研究方向和學(xué)術(shù)視野以外，也時(shí)時(shí)留意國(guó)內(nèi)外科研的最新進(jìn)展，在聽取學(xué)術(shù)報(bào)告時(shí)注意收集適合教學(xué)的范例。　　我所講授的是化學(xué)專業(yè)本科生的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，自然也是最淺顯的一門課程。但是我在講課時(shí)反復(fù)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)并以實(shí)例說(shuō)明，這門課的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，不僅是化學(xué)學(xué)科知識(shí)的基石，而且只要今后從事化學(xué)及相關(guān)工作，都能發(fā)揮重要的作用。如在化學(xué)反應(yīng)以及化工產(chǎn)業(yè)中最為重要的催化反應(yīng)，大多與配位化學(xué)有關(guān)，而配位化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)上就是酸堿理論中的

7、路易斯酸堿反應(yīng)。我在講授相關(guān)知識(shí)時(shí)提到，清華大學(xué)李亞棟院士在合成貴金屬與賤金屬的納米合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)它們的組成與兩種金屬電負(fù)性差的關(guān)系，并加以應(yīng)用和推廣;復(fù)旦大學(xué)趙東元院士在設(shè)計(jì)合成介孔材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用了“酸堿對(duì)原理”。這些研究成果都來(lái)自于這門課程的知識(shí)?！　〔簧俳處熣J(rèn)為教學(xué)占用了科研的時(shí)間和精力，因此把教學(xué)工作作為負(fù)擔(dān)，不樂(lè)意承擔(dān)基礎(chǔ)課的教學(xué)任務(wù)，不愿意在教學(xué)中投入較多的精力。而我在教學(xué)過(guò)程中切身感受到教學(xué)對(duì)科研的促進(jìn)作用：如果認(rèn)真地想將課上好，就一定會(huì)加深對(duì)課程相關(guān)的基本概念的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)，從而有效地提高自己的科研水平。我的主要研究方向是原

8、子團(tuán)簇科學(xué)，但是國(guó)內(nèi)外科學(xué)界對(duì)原子團(tuán)簇的定義一直缺乏共識(shí)。我在講授