《多酸化學(xué)》研究性教學(xué)模式的探索與實踐*

楊艷艷，曲小姝，于曉洋

(吉林化工學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院，吉林　吉林　132022)

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《多酸化學(xué)》研究性教學(xué)模式的探索與實踐*

楊艷艷，曲小姝，于曉洋

(吉林化工學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院，吉林吉林132022)

根據(jù)我校專業(yè)課《多酸化學(xué)》課程的實際情況，將研究性理論教學(xué)和研究型實驗平臺建設(shè)相結(jié)合，進行研究性教師隊伍和研究性教材建設(shè)，通過研究性教學(xué)實踐，教授研究生多酸化學(xué)研究工作的方法和思路，針對性的培養(yǎng)多酸化學(xué)研究的動手能力和分析能力，探索并實踐提升無機化學(xué)研究生的科研素質(zhì)的研究性教學(xué)方法。

多酸化學(xué)；教學(xué)模式；研究性教學(xué)

多酸化學(xué)至今已有近200年的歷史，已經(jīng)成為無機化學(xué)的重要研究領(lǐng)域之一，多酸化合物結(jié)構(gòu)類型豐富，在藥物、催化、電化學(xué)和材料等領(lǐng)域存在廣泛的應(yīng)用[1-4]。根據(jù)研究生的研究方向，我校為無機化學(xué)研究生開設(shè)了《多酸化學(xué)》專業(yè)課程，這是一門講授多酸化合物組成、結(jié)構(gòu)、合成方法、性質(zhì)以及應(yīng)用的課程。在《多酸化學(xué)》課程中蘊含豐富的研究性學(xué)習(xí)資源，如：問題性知識、過程性知識、方法性知識、知識之間的聯(lián)系、知識與研究的聯(lián)系及其應(yīng)用等[5]。開發(fā)和利用這些資源，與多酸化學(xué)的理論和實驗教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，將有效的促進研究生知識掌握和研究能力的提高。

本文根據(jù)我校無機化學(xué)研究生專業(yè)課《多酸化學(xué)》的實際情況，利用課程所蘊含的研究性學(xué)習(xí)資源，將研究性理論教學(xué)和研究型實驗平臺建設(shè)相結(jié)合，進行研究性教師隊伍和教材建設(shè)，培養(yǎng)研究生科學(xué)研究的方法和思路，及科研動手能力、分析能力，探索并實踐提升無機化學(xué)研究生的科研素質(zhì)的研究性教學(xué)方法。

1　《多酸化學(xué)》研究性教學(xué)的總體思路

研究性教學(xué)包含了研究性的教學(xué)理念，研究性的教學(xué)模式，以及研究性的教學(xué)方法。研究性教學(xué)“將教師研究性教授與學(xué)生研究性學(xué)習(xí)、課內(nèi)講授與課外實踐、依靠教材與廣泛閱讀、教師引導(dǎo)與學(xué)生自學(xué)有機結(jié)合并達到完整、和諧、統(tǒng)一的教學(xué)”[6]。在研究性教學(xué)理念的指導(dǎo)下，以《多酸化學(xué)》課程為依托，更新教學(xué)觀念，在促進研究生知識掌握的同時，更著重培養(yǎng)無機化學(xué)研究生的探索精神和科研素質(zhì)，構(gòu)建包含培養(yǎng)研究生科學(xué)研究的方法、思路，及科研動手能力、分析能力的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法體系，解決教師如何進行研究性“教”和學(xué)生如何進行研究性“學(xué)”的問題，在教學(xué)中調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，探索并實踐提升無機化學(xué)研究生的科研素質(zhì)和實踐能力。

2　《多酸化學(xué)》研究性教學(xué)的實施

2.1研究性課堂理論教學(xué)

按照《多酸化學(xué)》教學(xué)大綱，課程共40學(xué)時，其中理論教學(xué)32學(xué)時，實驗教學(xué)8學(xué)時。多酸的理論學(xué)習(xí)在整個教學(xué)中占80%的比重，所以《多酸化學(xué)》的研究性教學(xué)主要還是通過課堂中的理論教學(xué)來實現(xiàn)。通過《多酸化學(xué)》的課堂教學(xué)，不僅要使無機化學(xué)研究生學(xué)習(xí)到多酸化學(xué)的基本知識，更是使學(xué)生了解多酸化學(xué)研究前沿領(lǐng)域、訓(xùn)練多酸化學(xué)科學(xué)研究思維和方法的過程。為此，在《多酸化學(xué)》課程的具體教學(xué)中，將基礎(chǔ)理論知識進行壓縮，突出具有研究性思維訓(xùn)練價值的內(nèi)容，作為重要的知識點，增加研究生學(xué)習(xí)的“自主學(xué)習(xí)”和“研究訓(xùn)練”成分，培養(yǎng)研究生科學(xué)研究的方法和思路，及科研分析能力，探索并實踐提升無機化學(xué)研究生的科研素質(zhì)的研究性教學(xué)方法。

2.2研究性實驗教學(xué)

《多酸化學(xué)》的實驗課教學(xué)雖然只占有20%的比重，但其地位和作用卻不容忽視，也是研究性教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。《多酸化學(xué)》實驗教學(xué)不僅是驗證多酸化學(xué)理論知識、學(xué)習(xí)多酸化合物合成及性質(zhì)測試的實驗技能與技術(shù)，還可培養(yǎng)研究生分析具體多酸問題、解決問題的能力，為學(xué)生從事多酸化學(xué)科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。為了發(fā)揮實驗教學(xué)的在《多酸化學(xué)》教學(xué)中的作用，將《多酸化學(xué)》實驗以綜合性實驗的形式進行開設(shè)，首先，將驗證性實驗和學(xué)生為主導(dǎo)的自主開發(fā)性實驗相綜合；其次，將實驗基本操作和大型儀器的操作相結(jié)合；另外，將產(chǎn)物的合成及性質(zhì)測試同數(shù)據(jù)處理及軟件使用相綜合。通過一個實驗研究生可以體驗一個簡略的科學(xué)研究過程。此外雖然每個學(xué)生只可以進行1～2次實驗，但有10個設(shè)計合理，內(nèi)容全面的實驗可以備選，研究生可以根據(jù)自己的研究方向及興趣來選擇，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

例如：“K6[P2W18O62]·14H2O的合成及性能研究”實驗，通過將電化學(xué)工作站及紫外光譜等分析技術(shù)引入多酸化合物“K6[P2W18O62]·14H2O的合成”實驗教學(xué)，在建立快速合理的電化學(xué)工作站及紫外光譜儀實驗條件、循環(huán)伏安及電致變色數(shù)據(jù)解析等的教學(xué)實踐中，探索研究生的研究型教學(xué)[7]方法，提升研究生的科研能力。

2.3研究性教材建設(shè)

現(xiàn)有的多酸化學(xué)書主要包括：《雜多和同多金屬氧酸鹽》、《多酸化學(xué)導(dǎo)論》、《雜多化合物概論》、《多酸化學(xué)概論》、《多酸化學(xué)》等，其中《雜多和同多金屬氧酸鹽》和《多酸化學(xué)導(dǎo)論》系統(tǒng)的介紹了的分類結(jié)構(gòu)合成方法等，《多酸化學(xué)》詳細的介紹了多酸化合物的合成、性質(zhì)及表征。我們選擇了1998年由王恩波教授主編的《多酸化學(xué)導(dǎo)論》為主體教材，雖然編寫比較早，但適合多酸化學(xué)初學(xué)者了解多酸化學(xué)的理論知識。進入21世紀，多酸化學(xué)正在經(jīng)歷一個新的發(fā)展期，新的理論及應(yīng)用成果不斷涌現(xiàn)，課程教學(xué)內(nèi)容的更新與補充是《多酸化學(xué)》課程研究性教學(xué)的一大特點。一方面，將最新研究成果概括總結(jié)后，以專題的形式引入到課堂教學(xué)中；另一方面，將教師掌握的多酸化學(xué)科研理論及經(jīng)驗的系統(tǒng)化后，適時地傳授給學(xué)生。激發(fā)學(xué)生對多酸化學(xué)前沿領(lǐng)域的興趣，引導(dǎo)學(xué)生進行進入多酸化學(xué)的研究工作。

3　《多酸化學(xué)》開展研究性教學(xué)的保障措施

3.1研究性師資隊伍的建設(shè)

《多酸化學(xué)》課程組共3名教師，教授1名，副教授2名，都為無機化學(xué)專業(yè)多酸方向博士研究生，從事多酸化學(xué)研究工作都在十年以上，熟悉多酸化學(xué)知識，具有豐富的多酸化學(xué)研究經(jīng)驗?！抖嗨峄瘜W(xué)》課程組教師學(xué)歷、職稱、及科研能力完全可以滿足教學(xué)的需求，但如何應(yīng)用研究性教學(xué)的基本理念、基本方法將專業(yè)性極強的多酸知識、多酸研究方法系統(tǒng)的傳授給基本沒有科研基礎(chǔ)的研一學(xué)生，并指導(dǎo)他們應(yīng)用到自己的科研工作中，成為了我們工作的重點。在理論課的教學(xué)中，將理論的嚴密性與通俗的講述相統(tǒng)一，將抽象的多酸化學(xué)概念與與生動、具體的實驗方案相統(tǒng)一，將豐富的多酸化學(xué)研究經(jīng)驗和獨特的師德風(fēng)范與研究性教學(xué)方法相統(tǒng)一。通過自然流暢的講授，促進學(xué)生養(yǎng)成研究性思維習(xí)慣，為學(xué)生日后的多酸化學(xué)研究工作奠定基礎(chǔ)。

3.2開放性實驗室

為使實驗條件能夠適應(yīng)性的研究性教學(xué)的需要，主要以現(xiàn)有條件為基礎(chǔ)，優(yōu)化實驗室配置，將教師多酸化學(xué)研究室，本科儀器及分析測試中心結(jié)合使用，搭建一個資源共享的研究生實驗教學(xué)平臺。在平臺中，從回流等基本玻璃儀器，到XRD粉末衍射，掃描電鏡等大型儀器，不但可以滿足《多酸化學(xué)》實驗課程，已經(jīng)可以滿足多酸化學(xué)科學(xué)研究的基本需求。在多酸化學(xué)實驗課程中，學(xué)生不但可以進行多酸化合物的合成，結(jié)合大型儀器可以直接對產(chǎn)物進行表征，對性質(zhì)進行測試，在教師的指導(dǎo)下應(yīng)用專業(yè)軟件進行數(shù)據(jù)的分析、作圖、對比。將具體的多酸化學(xué)研究過程化簡濃縮與一個研究型實驗中，通過1～2個具體實驗，實踐并體會多酸化學(xué)研究過程，培養(yǎng)學(xué)生對多酸化學(xué)探索和實踐的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

4　結(jié)　語

《多酸化學(xué)》是我校的一門研究生專業(yè)課，主要為研究方向為多酸化學(xué)的無機化學(xué)研究生開設(shè)，其講授的多酸化學(xué)是無機化學(xué)的前沿研究學(xué)科，蘊含著豐富的研究性資源，在教學(xué)中，以研究性師資隊伍及研究型實驗平臺的建設(shè)為依托，將研究性理論教學(xué)和實驗教學(xué)相結(jié)合，探索并實踐提升無機化學(xué)研究生的科研素質(zhì)的研究性教學(xué)方法，通過此實踐，使研究生在40學(xué)時內(nèi)初步具備了對多酸化學(xué)問題分析及解決的能力，教學(xué)取得較好的效果。

[1]POPE M T. Heteropoly and isopolyoxometalates[M].New York: Springer Verlag Berlin Heidel berg, 1983:1-30.

[2]王恩波,胡長文,許林.多酸化學(xué)導(dǎo)論[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1998:1-4.

[3]王恩波,李陽光,鹿穎,等.多酸化學(xué)概論[M].長春:東北師范大學(xué)出版社,2009:1-6.

[4]陳維林,王恩波．多酸化學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2013:12-40.

[5]楊艷艷,曲小姝,于曉洋.多酸化學(xué)課程改革與探索[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報,2012(12):37-39.

[6]夏錦文,程曉樵.研究性教學(xué)的理論內(nèi)涵與實踐要求[J].中國大學(xué)教育,2009(12):25-28.

[7]李春華.研究生專業(yè)選修課研究型教學(xué)模式的探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇,2015(8):146-147.

Exploration and Practice of the Research-based Teaching Mode inPolyoxometalate*

YANGYan-yan,QUXiao-shu,YUXiao-yang

(College of Chemistry and Pharmaceutical Engineering, Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin Jilin 132022, China)

According to the actual situation ofPolyoxometalate, which the courses of our school’s postgraduate from the subject of inorganic material, the research-based academic teaching was combined with the construction of the exploratory experimental platform, to construct the staff and the teaching material. Through the research-based teaching practice, the method and train of thought of thePolyoxometalateresearching were taught to the postgraduates, and the manipulative ability and analysis ability ofPolyoxometalateresearching were cultured to the postgraduates. At the same time research and practice the research-based teaching method were studied to improve the scientific research quality of the inorganic chemistry postgraduates.

Polyoxometalate; teaching mode; research teaching

吉林化工學(xué)院高等教育教學(xué)研究基金項目。

楊艷艷(1981-)，副教授，博士，主要從事多酸化學(xué)研究。

曲小姝(1974-)，教授，博士，主要從事多酸化學(xué)研究。

O611

B

1001-9677(2016)03-0161-02