以科研促進(jìn)教學(xué)，提高無(wú)機(jī)化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量

鄒國(guó)棟,劉 麗，史晚露

(信陽(yáng)師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000)

高校具有培養(yǎng)人才和發(fā)展科學(xué)的職能，因此高校教師應(yīng)同時(shí)肩負(fù)教學(xué)和科研任務(wù)。本科教育是高等教育的主體與基礎(chǔ)，抓好本科教育是提高整個(gè)高等教育質(zhì)量的重點(diǎn)和關(guān)鍵，以科研促進(jìn)本科教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。在高校中，教學(xué)與科研聯(lián)系緊密，二者相互依賴、相互促進(jìn)，是不可分離的整體。建設(shè)一流大學(xué)和一流學(xué)科，需要一流的教學(xué)質(zhì)量和一流的科研水平。如何擺正高校教學(xué)與科研的恰當(dāng)位置[1]，探索教學(xué)與科研相結(jié)合的內(nèi)在規(guī)律，從而促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，是高校教師必須深入思考和研究的問題。

1 將科研成果引入課堂教學(xué)

隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，科研成果層出不窮，但目前學(xué)生用的教材大多注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，與最新的科研成果聯(lián)系不緊密，跟不上當(dāng)今科技的發(fā)展。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)感到枯燥，缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效率不高，自然會(huì)影響學(xué)習(xí)效果，也必然影響教學(xué)質(zhì)量。科研成果引入教學(xué)既體現(xiàn)在教師的“教”上，也體現(xiàn)在學(xué)生的“學(xué)”上[2]。教學(xué)過程中，教師適時(shí)地將最新科研成果和研究方法充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中向?qū)W生講授，課后把相關(guān)學(xué)術(shù)論文等作為參考資料提供給學(xué)生閱讀，這樣不僅拓寬了學(xué)生的視野，還提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于更好地理解教材內(nèi)容。

比如，在學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)“配位化合物”這一章時(shí)，講課過程中向?qū)W生闡釋配位化合物的晶體結(jié)構(gòu)主要是通過單晶X-射線衍射儀測(cè)得的，并簡(jiǎn)要介紹該儀器的基本構(gòu)造及測(cè)試原理；課堂上通過圖片的形式向?qū)W生介紹目前學(xué)校及學(xué)院擁有的晶體結(jié)構(gòu)表征儀器設(shè)備，鼓勵(lì)學(xué)生課后到具備開放條件的儀器室進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)；同時(shí)將配位化合物最新的一些代表性研究成果向?qū)W生介紹，如該類材料在儲(chǔ)氫材料、光電材料，磁性材料、催化材料等的應(yīng)用[3-4]，使學(xué)生加深對(duì)本部分內(nèi)容的理解。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對(duì)能源需求越來(lái)大。傳統(tǒng)化石能源(如煤、石油等)燃燒后會(huì)造成環(huán)境的污染，而且隨著時(shí)間的推移可利用資源會(huì)日漸變少。氫能是目前最理想的一種無(wú)污染綠色能源。因此在講述"氫和稀有氣體"這一章時(shí)，可以向?qū)W生介紹當(dāng)今國(guó)際上研究熱點(diǎn)之一的光催化分解水制氫的研究進(jìn)展，如舉例介紹氮化碳納米材料在光催化分解水制氫方面的應(yīng)用[5]，新型多孔金屬-有機(jī)骨架儲(chǔ)氫材料的研究現(xiàn)狀[6]，以及目前光催化分解水制氫所面臨的挑戰(zhàn)和瓶頸問題等，這樣不僅加深了學(xué)生對(duì)目前能源問題的認(rèn)識(shí)，更好地理解"氫"這種元素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，而且培養(yǎng)了學(xué)生們的環(huán)保理念，提高了對(duì)枯燥的元素部分的學(xué)習(xí)興趣。

碳材料是一種古老而又年輕的材料,與人類生活息息相關(guān)。沒有任何元素能像碳這樣作為單一元素可形成像三維金剛石晶體、二維石墨層片、一維碳納米管、零維富勒烯分子等如此之多的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)完全不同的物質(zhì)。碳材料以其優(yōu)異出眾的性能被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域[7]，21世紀(jì)也被稱為“碳時(shí)代”。因此在講述“碳族元素”這一章時(shí)，可以將碳材料家族中重要的碳的新材料及其研究進(jìn)展向?qū)W生介紹，使學(xué)生對(duì)本部分內(nèi)容有更為直接和感性的認(rèn)識(shí)。

2 將科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)體系的重要組成部分,在培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)踐能力方面有著不可替代的作用。將科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為本科生開設(shè)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容具有前沿性、新穎性和挑戰(zhàn)性，有助于激發(fā)學(xué)生的研究興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維習(xí)慣和創(chuàng)造性的思維方式；同時(shí)也是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要途徑。

依托學(xué)校及學(xué)院已有的大型儀器設(shè)備，在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，把一些科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，如“基于1,4-萘二甲酸和5,5'-二甲基-2,2'-聯(lián)吡啶配體的鈷基配位聚合物的水熱合成及結(jié)構(gòu)表征”、“有機(jī)配體橋連的鐠-銻氧氯簇基有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化結(jié)構(gòu)的合成及表征”等，鼓勵(lì)學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間到開放性無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)分析并解決實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)過程中，除了用到相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)外，還可能涉及到單晶X-射線衍射分析技術(shù)、粉末X-射線衍射分析技術(shù)、熱性能測(cè)試、各種光譜測(cè)試等表征手段。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告按照科技論文的基本格式撰寫，包括引言、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論、參考文獻(xiàn)等。將科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)既可以幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，又可以向?qū)W生傳授科研方法，使學(xué)生有實(shí)際操作大型儀器設(shè)備的機(jī)會(huì)，有利于開拓學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，為大四下學(xué)期順利開展畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作打下良好的基礎(chǔ)。

3 加入科研團(tuán)隊(duì)，申請(qǐng)或參與科研項(xiàng)目

邀請(qǐng)學(xué)有余力的學(xué)生加入指導(dǎo)老師的科研團(tuán)隊(duì)開展課題研究，使學(xué)生接受比較系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)。不同于日常本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在進(jìn)行課題研究時(shí)，需要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立思考，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；實(shí)驗(yàn)過程中遇到難題，需要進(jìn)行團(tuán)隊(duì)討論并協(xié)作解決，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使其學(xué)習(xí)的興趣和積極性大大提高。在前期取得一些成果的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)各類國(guó)家級(jí)及校級(jí)大學(xué)生科研項(xiàng)目，培養(yǎng)其基本的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。學(xué)生撰寫基金申請(qǐng)書的過程，也是對(duì)其所學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)的過程。在這過程中，學(xué)生文獻(xiàn)查閱能力及科研寫作能力均得到了一定的鍛煉，知識(shí)面得到拓展，為今后從事科研工作打下良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，以科研促進(jìn)教學(xué)是提高無(wú)機(jī)化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的重要途徑?？蒲谐晒胝n堂教學(xué)能豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生更好地理解教材內(nèi)容。高校教師應(yīng)正確處理教學(xué)與科研的關(guān)系,以科研促進(jìn)教學(xué),實(shí)現(xiàn)教學(xué)、科研工作的協(xié)同發(fā)展，為國(guó)家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)高質(zhì)量的人才。