以科研促进教学，提高无机化学课程教学质量

2019-02-16邹国栋史晚露

山东化工 2019年4期

邹国栋,刘丽，史晚露

(信阳师范学院化学化工学院，河南信阳 464000)

高校具有培养人才和发展科学的职能，因此高校教师应同时肩负教学和科研任务。本科教育是高等教育的主体与基础，抓好本科教育是提高整个高等教育质量的重点和关键，以科研促进本科教学是提高教学质量的重要途径。在高校中，教学与科研联系紧密，二者相互依赖、相互促进，是不可分离的整体。建设一流大学和一流学科，需要一流的教学质量和一流的科研水平。如何摆正高校教学与科研的恰当位置[1]，探索教学与科研相结合的内在规律，从而促进学生知识、能力、素质的协调发展，是高校教师必须深入思考和研究的问题。

1 将科研成果引入课堂教学

随着时代的发展和科学技术的进步，科研成果层出不穷，但目前学生用的教材大多注重理论知识的学习，与最新的科研成果联系不紧密，跟不上当今科技的发展。学生在学习时感到枯燥，缺乏学习兴趣，学习效率不高，自然会影响学习效果，也必然影响教学质量。科研成果引入教学既体现在教师的“教”上，也体现在学生的“学”上[2]。教学过程中，教师适时地将最新科研成果和研究方法充实到教学内容中向学生讲授，课后把相关学术论文等作为参考资料提供给学生阅读，这样不仅拓宽了学生的视野，还提高了学生的学习兴趣，有利于更好地理解教材内容。

比如，在学习无机化学“配位化合物”这一章时，讲课过程中向学生阐释配位化合物的晶体结构主要是通过单晶X-射线衍射仪测得的，并简要介绍该仪器的基本构造及测试原理；课堂上通过图片的形式向学生介绍目前学校及学院拥有的晶体结构表征仪器设备，鼓励学生课后到具备开放条件的仪器室进行参观学习，提高学生的感性认识；同时将配位化合物最新的一些代表性研究成果向学生介绍，如该类材料在储氢材料、光电材料，磁性材料、催化材料等的应用[3-4]，使学生加深对本部分内容的理解。

随着经济的发展，人类对能源需求越来大。传统化石能源(如煤、石油等)燃烧后会造成环境的污染，而且随着时间的推移可利用资源会日渐变少。氢能是目前最理想的一种无污染绿色能源。因此在讲述"氢和稀有气体"这一章时，可以向学生介绍当今国际上研究热点之一的光催化分解水制氢的研究进展，如举例介绍氮化碳纳米材料在光催化分解水制氢方面的应用[5]，新型多孔金属-有机骨架储氢材料的研究现状[6]，以及目前光催化分解水制氢所面临的挑战和瓶颈问题等，这样不仅加深了学生对目前能源问题的认识，更好地理解"氢"这种元素的结构与性质，而且培养了学生们的环保理念，提高了对枯燥的元素部分的学习兴趣。

碳材料是一种古老而又年轻的材料,与人类生活息息相关。没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成像三维金刚石晶体、二维石墨层片、一维碳纳米管、零维富勒烯分子等如此之多的结构与性质完全不同的物质。碳材料以其优异出众的性能被广泛应用到各个领域[7]，21世纪也被称为“碳时代”。因此在讲述“碳族元素”这一章时，可以将碳材料家族中重要的碳的新材料及其研究进展向学生介绍，使学生对本部分内容有更为直接和感性的认识。

2 将科研成果引入实验教学

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学是无机化学教学体系的重要组成部分,在培养学生理论联系实际和实践能力方面有着不可替代的作用。将科研成果引入实验教学中，为本科生开设新的实验项目，使实验教学的内容具有前沿性、新颖性和挑战性，有助于激发学生的研究兴趣，培养学生科学的思维习惯和创造性的思维方式；同时也是提高实验教学质量，培养学生综合能力的重要途径。

依托学校及学院已有的大型仪器设备，在无机化学实验教学中，把一些科研成果转化为实验教学内容，如“基于1,4-萘二甲酸和5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶配体的钴基配位聚合物的水热合成及结构表征”、“有机配体桥连的镨-锑氧氯簇基有机-无机杂化结构的合成及表征”等，鼓励学生利用业余时间到开放性无机化学实验室开展实验，培养学生运用已有知识分析并解决实际问题的能力。实验过程中，除了用到相关基础理论知识外，还可能涉及到单晶X-射线衍射分析技术、粉末X-射线衍射分析技术、热性能测试、各种光谱测试等表征手段。实验结束后，要求上交的实验报告按照科技论文的基本格式撰写，包括引言、实验内容、实验结果与讨论、参考文献等。将科研成果引入实验教学既可以帮助学生巩固基础知识，又可以向学生传授科研方法，使学生有实际操作大型仪器设备的机会，有利于开拓学生视野，培养学生的综合能力，为大四下学期顺利开展毕业论文(设计)工作打下良好的基础。

3 加入科研团队，申请或参与科研项目

邀请学有余力的学生加入指导老师的科研团队开展课题研究，使学生接受比较系统的实验技能培训。不同于日常本科教学实验，学生在进行课题研究时，需要运用所学知识独立思考，设计实验方案；实验过程中遇到难题，需要进行团队讨论并协作解决，充分发挥学生的主观能动性，使其学习的兴趣和积极性大大提高。在前期取得一些成果的基础上，鼓励学生积极申报各类国家级及校级大学生科研项目，培养其基本的科研素养和创新能力。学生撰写基金申请书的过程，也是对其所学知识进行系统总结的过程。在这过程中，学生文献查阅能力及科研写作能力均得到了一定的锻炼，知识面得到拓展，为今后从事科研工作打下良好的基础。