本课程是针对本校化学师范及应用化学专业本科生在大三上学期开设的一门必修基础理论课程。本课程以化学、数学和物理知识为基础，在原子-分子水平上说明各种化学物质（单质、化合物、试剂和材料等）的微观电子和空间结构，阐释微观粒子所遵循的量子力学规律，原子和中电子的分布和能级、化学键的性质和分子的能量状态、晶体中原子的空间排布等。本课程包含大量的化学、物理和数学理论知识，抽象、生涩难懂，被称为是“教师最难讲，学生最难学”的一门化学课程。针对这个难题，自本课程在本校正式开课以来，课程教师团队一直不断开展课程建设与改革，提高教学质量。本课程2010年被评为湖南理工学院校级精品课程和湖南省普通高校省级精品课程；2020年被认定为湖南省线上线下混合式一流课程，2022年跟踪评价考核为优秀。

为提高教学效果，教师团队持续改进了教学方式，采用翻转课堂，互动式教学，注重教师引领，突出学生主导作用，以“润物无声”的形式进行课程思政，实现课程思政与专业教育协同育人。课程建设特色主要包括如下方面：

1）充分挖掘课程思政元素

结构化学的发展史正好与诺贝尔奖的成立和发展密切相联，大多数知识点的诞生、发展及应用都饱含德育素材。因此，积极探索挖掘化学学科的德育功能，将德育融入专业课程教学中，在讲解专业知识点的同时，利用图片、动画、视频等途径，充分运用结构化学史和化学名人轶事等，以“润物无声”的形式将爱国主义和社会责任感教育、辩证唯物主义与逻辑思维教育、创新思维和科研能力教育、心理和生理健康教育、环保意识与可持续发展理念教育等课程思政内容有机融合；鼓励同学们就背景知识、科学家的为人及知识点的研究思路等进行展示、讨论。

2）线上与线下教学相结合，优化课程教学资源和内容

在线上教学资源方面，通过超星学习通提供微课视频、题库、课件等作为线上教学资源，一是根据学情，调整视频和课件，优化任务点设置，同时适当设置章节作业；二是针对电子结构抽象难懂，空间结构难学的难题，提供了相关模拟软件和实习平台。

在线下教学资源方面，充分抓住课程特点，将课程思政素材和专业知识有机融合。一是针对课程知识点难度大的特点，准备了大量图片、动画和视频等素材，例如函数图和动画，及分子、晶体3D结构数据、图片和动画等，以通俗易懂、直观的方式来呈现知识点；结构化学的发展史正好与诺贝尔奖的成立和发展密切相联，大多数知识点的诞生、发展及应用都与相关科学家的贡献、创新和品德等密切相关，充分运用结构化学史和化学名人轶事等，以图片、动画、视频和故事等形式融入课程思政内容。此外，针对电子结构抽象难懂，空间结构难学的难题，购买了实物分子球棍模型，用于在课堂和课后进行师生互动演练。

本课程具有如下特色：

1） 以“润物无声”的方式实现课程思政

本课程的专业知识脉络及课程发展史均具有系统性和连贯性的特点。以往的常规教学侧重专业知识讲授。实行混合式教学后，教师将课程知识点与发展史紧密联系，深挖知识点的背景知识和相关科学家的品质、贡献及在创立理论时所采取得研究思路等，通过视频和科学典故讲述等方式，推行爱国主义和社会责任感教育、创新思维和科研能力教育等；同时鼓励学生就知识点和相关科学家撰写小论文，制作课件，上台展示讨论，实现了自我教育和朋辈教育。

2） 优化了课程教学资源和内容，加强了信息化技术辅助教学

针对课程综合性强、理论难度大等特点，一方面优选了线上资源，并提供扫码观看和学习通自主学习；另一方面，大量融入图片、动画、视频等元素，并采用实物分子模型和软件模拟，更直观地展示了物质的电子结构和空间结构。

3） 注重教师引领，突出了学生主导作用

在教学中，先让同学们自主学习，教师再根据情况，突出核心基础思想、概念，讲细、讲透重点和难点，并在课中和课后进行师生互动讨论、答疑。同学们能自主使用信息化技术，如动画和模拟软件等，感觉在类似游戏的氛围中学习，愿学乐学，提高了教学质量。