“化學微觀世界”是指在單個原子、分子層次研究化學物質的組成、結構、性質及其變化規律所形成的理性認識。通俗地講，就是對人類感官所不能直接觀察到的微小物質和微小現象所形成的化學認識。

盡管化學研究的對象通常是大量原子和分子的集合，但是單個原子、分子的知識對于化學是必需的起點?；瘜W宏觀體系研究的目的之一，就是把宏觀現象還原為原子、分子機制，以便于更加深入、系統地把握宏觀物質世界。這就是結構化學所承擔的任務和高度聚焦的問題。

（一）課程改革注入新理念

為踐行“創造的教育”的教育理念，支撐化學專業“培養卓越中學化學教師和科技領軍人才”培養目標，基于世紀之交化學學科“從宏觀深入至微觀、從定性拓展至定量、從描述上升至推理、從靜態延伸至動態”的發展格局，化學學院陳彬教授教學團隊打造了《化學微觀世界導論》這門新課，通過本課程的學習，旨在助力學生自主建構化學微觀世界的認識圖景，實現學科知識和學科思想的雙進階，發展學生統整化學知識的能力和應用具有化學學科特質的認識方式和方法來解決真實化學問題的能力，激發學生熱愛化學之情，引導學生樹立崇尚科學之心。

本課程從五個主題引領學生走進“謎”人的化學微觀世界。（1）化學微觀視角的學科指導作用是如何體現的；（2）微觀世界的不連續性是如何用量子化來描述的；（3）微觀世界的不確定性是如何用幾率來描述的 ；（4）化學粒子的微觀圖景是如何用軌道來描繪的；（5）分子光譜是如何使人類讀懂分子的語言和行為的。

（二）教學探索凝練新模式

該團隊與清華大學學堂在線平臺通力合作，精心打造的《化學微觀世界導論》在線開放課程，于2019秋季學期正式登陸學堂在線教學平臺，免費向全社會開放。經過對第一輪教學實踐過程的總結、反思、改進、提高，第二輪線上教學于2020年2月9日如期開課，恰逢全民抗“疫”、共克時艱的特殊時期，為我們更好地開展線上線下混合式教學提供了契機，在線開放課程的優勢也在“停課不停教、停課不停學”的教學實踐中得以充分體現。為此，該團隊進一步將該課程打造成國際平臺，將于2020年秋季學期上線運行。

（三）智慧教學打造新生態  

本課程基于學堂在線平臺，設置有課程信息、教學內容、考核方案、習題庫、討論區、公告區等功能模塊（見圖1），使教師能夠及時了解和掌握學生的學習情況并加以過程性考核評價。如，學生每觀看完一個完整的視頻單元都會取得一定的賦分，教師借以了解和監控其學習進度；同時便于開展師生互動，教師可以對討論區的每一份帖子給予評論點贊，對真正“有所思、有所感”的高質量帖子可以設定為“精華評論”，以了解和掌握學生學科思想進階程度；每一章的章末測試更加便于教師了解和評價學生學習質量。

圖1 在線平臺功能模塊

（四）課程育人取得新突破

量子力學之“難”，在于它徹底扭轉和顛覆了學生基于經典牛頓力學所建立起來的自然觀、科學觀，其基本原理包含極其深刻的哲學思想，從字面上雖不難理解，但往往不得其要義。為此，陳彬教授在講授和組織討論的過程中堅持從辯證唯物主義的思想立場出發，引導學生注重捕捉和剖析蘊藏在學科知識背后的學科思想和科學思維。強調跨學科學習，即基于量子力學思想、采用數學方法、辯證認識和有效解決化學微觀的真實問題?；谖覈瘜W家，如唐敖慶、徐光憲、趙成大等在該領域的杰出貢獻，開辟課程思政討論專區，增強學生民族自信心和自豪感。