奠定基礎(chǔ)知識 走近學(xué)科前沿

田春貴

摘 要：該文介紹了黑龍江大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)材料材料合成化學(xué)課程的一些舉措。根據(jù)材料化學(xué)專業(yè)的特點，結(jié)合授課教師多年科學(xué)研究經(jīng)驗并考慮學(xué)生發(fā)展的需求，將基礎(chǔ)知識與學(xué)科前沿相結(jié)合，在豐富學(xué)生基礎(chǔ)知識的同時極大的提高了學(xué)生的學(xué)習積極性，激發(fā)學(xué)生的科研熱情和求知欲，更加有利于培養(yǎng)符合新世紀發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞：材料化學(xué) 材料合成 科學(xué)研究

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0221-01

材料化學(xué)專業(yè)主要研究材料的制備方法，認識材料的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，探索材料的應(yīng)用性能并闡述材料結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)聯(lián)，具有明顯的交叉學(xué)科和應(yīng)用型學(xué)科的性質(zhì)。掌握材料相關(guān)的知識，并在實際中將其運用，是材料化學(xué)專業(yè)區(qū)別于其他專業(yè)的最顯著特點。材料的合成、表征、性質(zhì)及性能是現(xiàn)代材料研究的四要素，而其中材料的合成是其他三個要素的基礎(chǔ)。實際上，四大基礎(chǔ)化學(xué)中（無機、有機、分析、物化）已經(jīng)包含了材料合成的基本化學(xué)反應(yīng)原理，同時對材料的一些表征方法也有所闡述（紅外，拉曼等）。但是，學(xué)生在自己的思維中并沒有，或者是很難將其與材料的合成和表征相聯(lián)系。所以有必要設(shè)立一門課程將這些知識明晰化，與材料的合成和表征聯(lián)系起來。盡管一些院校設(shè)置了材料化學(xué)相關(guān)的試驗，但是由于缺少相關(guān)的材料合成或表征的基礎(chǔ)知識，學(xué)生對實驗的本質(zhì)知之甚少，從而效果不是很理想。所以設(shè)立一門課程，將材料合成的具體方法及其表征的內(nèi)涵進行詳細的介紹，并與學(xué)科前沿相結(jié)合，是提高材料化學(xué)學(xué)生素質(zhì)的必要方法。國家間競爭的本質(zhì)就是人才的競爭，提高學(xué)生的競爭力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才就是我國高等教育面臨的最緊迫的任務(wù)?；谏鲜鲇^點，為更好的提升我校材料化學(xué)專業(yè)本科生在材料方面系統(tǒng)的知識和把握學(xué)科前沿的能力，結(jié)合我校在化學(xué)和材料科研方面的特點及本人十余年科研的經(jīng)驗，我們設(shè)立了材料合成化學(xué)這門課程，以四大化學(xué)知識為基礎(chǔ)，使學(xué)生掌握材料合成的基本方法和基本原理；以前沿科學(xué)研究為引導(dǎo)，結(jié)合國際上材料合成的最新科研進展，加深學(xué)生對知識的認識并激發(fā)他們的科研興趣。這樣，一方面可強化學(xué)生的基本化學(xué)知識，懂得學(xué)以致用，另一方面帶領(lǐng)學(xué)生緊跟材料發(fā)展方向，突出材料化學(xué)的特點，形成依托學(xué)科前沿的研究式為主的教學(xué)方式。

該課程貫穿三個主旨，一個系統(tǒng)性，在學(xué)習新知識（材料合成方法及相關(guān)的表征）的同時，鞏固并加深學(xué)生對化學(xué)基礎(chǔ)知識的理解和掌握。使學(xué)生在學(xué)習完無機化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、物理化學(xué)以及其它前導(dǎo)課的理論課及實驗課的基礎(chǔ)上，進一步學(xué)習（納米）材料合成方面的相關(guān)理論及實踐知識，突出材料化學(xué)的特色。通過該課程的學(xué)習，使學(xué)生對功能材料及納米材料的發(fā)展歷史，功能材料及納米材料的制備方法及基本原理有深刻的理解和認識。促使學(xué)生將所學(xué)的化學(xué)的基本理論知識與材料的合成有機結(jié)合起來，使其認識到納米材料合成科學(xué)研究“神奇”背后的“普通”一面，培養(yǎng)學(xué)生在材料合成方面獨立思考和創(chuàng)新能力。另一方面是前沿性，使學(xué)生追蹤和了解材料合成最前沿的東西。有針對性講解科研文獻的基本知識及檢索的基本方法，使學(xué)生掌握追蹤國際前沿和把握科研動態(tài)的基本能力。同時，針對前沿科研文獻大多為英語撰寫的特點，在授課中采用直接介紹英文文獻中原始合成方法的手段，提高學(xué)生閱讀英文專業(yè)資料的能力。也可通過翻譯、解釋一些文章的題目，來逐漸提高學(xué)生的專業(yè)英文理解能力。此外，授課教師結(jié)合自己的科研方向和學(xué)科發(fā)展前沿，有針對性的講授一些學(xué)科前沿最新材料合成發(fā)展及動態(tài)。最后，是互動性，上課時候采取提問和討論的方式隨時與學(xué)生互動，加深學(xué)生對知識的理解。并通過給學(xué)生設(shè)立專題作業(yè)的方法，讓學(xué)生自己整理并講授某些材料的合成方法，加深學(xué)生對材料合成方法認識的同時也提高學(xué)生本身能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。考試結(jié)果指出，學(xué)生對材料合成方法，表征都有很好的把握，尤其是可以對指定的材料給出一些基于基本學(xué)反應(yīng)原理的合成方法。同時，對材料相關(guān)的英語文獻的相關(guān)部分也有很好的理解（正確的翻譯）。

依托功能無機材料化學(xué)教育部重點實驗室、光電與能源環(huán)境材料省級重點實驗室，我院教師在納米碳基材料（石墨烯材料，碳納米管材料、碳基復(fù)合材料）、半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換材料、半導(dǎo)體光催化材料（TiO2，ZnO等）、化學(xué)傳感器材料等方面的研究已經(jīng)達到了國際前沿水平，為學(xué)生進行前沿科學(xué)研究提供了很好的平臺。同時，功能無機材料化學(xué)教育部重點實驗室的絕大多數(shù)老師都是國家自然科學(xué)基金項目的項目主持人，這些為給學(xué)生開展實驗提供了資金保證。學(xué)生在學(xué)習材料合成化學(xué)課程知識的同時，可以結(jié)合自己的興趣進入實驗室，選擇合適的老師進行材料的合成相關(guān)研究，根據(jù)每一位指導(dǎo)教師的研究方向和課題并結(jié)合學(xué)生自己的興趣，設(shè)計和執(zhí)行實驗方案，加深對知識的把握并進一步接觸學(xué)科前沿。跟隨研究方向的發(fā)展，授課內(nèi)容每年即會調(diào)整更新，讓學(xué)生始終能跟蹤材料合成及相關(guān)表征和應(yīng)用的前沿方向，體會到創(chuàng)新的樂趣，增加科研創(chuàng)新的積極性。同時，在授課過程中，可以隨時穿插介紹一些化學(xué)學(xué)院相關(guān)老師的科研方向，引導(dǎo)一些有興趣，有時間和精力的同學(xué)，到教師的科研實驗室，在相關(guān)教師的指導(dǎo)下，進行相關(guān)科學(xué)探索研究，為他們?nèi)蘸蟀l(fā)展打下基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 潘凱，依托前沿科學(xué)研究，提升材料化學(xué)專業(yè)實驗[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013（13）：45.

[2] 柳云騏，張曉云，葉天旭，等.材料化學(xué)專業(yè)的定位及其課程體系的思考[J].高等教育，2005（2）：60-63.

[3] 田俐，劉勝利，申少華，等.教學(xué)與科研互動培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才[J].當代教育理論與實踐，2009，3（7）：70-72.endprint