韩冬雪，牛利

广州大学化学化工学院，分析科学技术研究中心，广州 510006

所谓创新就是依托现有知识基础，提出新见解、新想法、新思路，并改造或创造有益效果的事物及方法，创新首先就是人的一种创造性实践行为，通过实践行为对事物加以改造、利用及再创造。创新一则以好奇、探索未知的兴趣为出发点，而不是以眼前的利益驱动的；一则更多地是以满足社会需求、具有特定目的出发点的创新，以改善和提高目前的科技水平及客观认知为目的的。正如习近平总书记在2013年欧美同学会成立100周年庆祝大会上的讲话指出[1]：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，也是中华民族最深沉的民族禀赋。”他在2020年9月11日科学家座谈会上讲话中也着重强调：科技创新应“坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，不断向科学技术广度和深度进军”。

化学作为自然科学的一个重要组成部分，主要研究物质的组成、性质、结构及变化规律，从而创造新的物质。化学的发展改变着人类社会和客观世界，渗透入了人类社会的方方面面，推动着人类社会健康、快速地发展。化学的本科生教育，除基础课程中经典的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学之外，一些前沿热点研究领域随着多年的发展，逐渐成熟完善，形成了新的化学分支学科，并以其独特的知识结构及应用场景，影响着化学的教育、研究及应用发展，如绿色化学、能源化学、纳米化学、食品化学、超分子化学、太阳能转化、发光材料及器件、催化有机合成、半导体光催化、石墨烯纳米材料、高效氮转化新技术、摩擦纳米发电等。

化学学科的特性首先就在于实践，无论是从课堂到实验室，还是到工业工程应用，化学创新的实践根本，就是为物质实践的无限多样性发展提供基本保证[2]。2020年12月9日Nature发表的最新研究显示，建筑、道路、汽车等人造物体的质量现已超过地球上的生物总量，而每周的新增物量相当于地球上近80亿人口的总重量，人类真正成为了统治自然、利用自然的主宰，其中绝大部分都得益于化学学科的迅猛发展及应用推广，仅以塑料为例，其质量目前已经是动物总量的两倍[3]。

针对这一行业领域发展现状，目前国内化学学科本科生教学中，许多学校都开设了创新研讨或者前沿展望之类的课程，这些课程的设立不仅给学生提供了充足的化学视野，开拓了眼界，提升了面向复杂前沿领域明辨是非的科学素质，同时也有效地成为了本科化学基础课程知识的有益补充。无论是在基础科研领域，还是在工业及相关领域应用中，这类课程的设立使得基础课程的基本理论得到了具体的应用落实，同时也让学生学习的基础化学知识有了明确具体的应用场景[4]。

创新研讨课程的设立，不仅应该集中关注化学前沿领域的创新活动，让学生能通过课程内容领略化学前沿科技成果的魅力，同时也应该关注科学实验实践本身不可替代的角色和地位，结合单位及授课教师自身的科研特点及科研条件，有选择性、针对性地介绍适应本单位研究特色的前沿内容，从而实现授课内容与实施条件的有机统一，实现事半功倍的教学效果。这样的创新研讨课程，创新成为课程的主线，激烈认真的讨论也是不可或缺的组成环节，当然师资力量、设施条件、课程结构等也是必要的基础保障。

1 创新课程授课模式的关键

1.1 创新课程首先在于新而不是创

新课程的设立，不是为了赚取学分，不是以完成考核为目的，而应是具有设立的必要性、紧迫性。化学科技的飞速发展，使得传统的基础科学知识更加广泛地渗透扩散到诸多科学分支中，学科交叉的融合发展，使得多学科的知识体系界限不再分明，前沿成果也越来越难以界定于某一单独学科及专业方向中，有甄别地筛选授课内容，特别是与本单位优势、有代表性的领域方向相结合，无疑就应该成为课程内容的首选。相关课程内容不仅要兼顾前沿领域，更要能体现本单位或授课教师的优势研究方向，以真正实现教研相长，教学蕴含最新科研成果，并能提出基础核心科学问题，科学研究促进教学内容的扩展及教学实践活动水平的提升。

教学内容要新，但不是完全以新为目的，有争议的、缺乏定论的内容结果，可以选择性但不是偏见地予以传播，科学结果允许争议，但不能存在偏见，这样的内容选择，尽管可以由心，但往往也是最大的隐患，要么扼杀了创新的思想，要么就成了散播伪科学的帮凶。所谓教学，有教、有学，教以通晓事理，学以明辨是非。

内容的新颖不仅要引人入胜，同时也应与客观实际应用具体联系，能够真正让学生理解化学基础学习的魅力。绿色化学知识的普及，不会再有传统化学工业高排放的印象；能源化学的讲授，就能理解社会对新能源技术的渴望和需求，同时也能了解新技术的缺陷与不足；农业化学技术的展开，合理地施肥、播撒农药，不仅是千百年来传统农业的变革，同时合理的使用并不会干扰和违背自然和生态；新型传感测量技术的进步发展，突破了人们感知的界限，使得对世界的感知更加细致入微；创新性有机分子设计合成，对农业、食品、医药卫生等诸多领域产生了变革性的影响；碳材料技术，从富勒烯到碳纳米管，再到新兴的石墨烯材料，简单的碳成分，不同的结构序列，影响着从材料到电子，从基础科研到工艺应用，均带来了翻天覆地的变化[5]。

总之，创新课程的“新”，要贴近基础课堂，又要有别于基础课堂内容的成熟体系；要靠近前沿，也更要把前沿成果用基础知识通俗化、简单化。正所谓“物惟求新”“新益求新”“唯实求新”。

1.2 高素质的师资人员是授课质量的关键

与创新研讨课程内容密切相关的就是教师的科研业务能力及其对前沿科技领域的把握。如何从化学科技前沿诸多进展中筛选合适的内容，并融入到课程教学实践中，不仅需要多方的文献调研，并且要依据自身的学识水平，依据各自特色，去粗取精、去伪存真，而这一过程更多的是人为因素的介入，更多地依赖个人的判断。前沿科技的飞速发展，知识的积累快速增加，时时月月年年的日新月异发展，对授课教师的教学水平及科研业务能力也提出了更高的要求，没有贯穿习近平总书记“时时学、处处学、人人学、终身学”的思想及行动，创新研讨课就会沦为按部就班、公式化、模式化的鸡肋课程。

提升授课教师的教学及科研水平，除有选择性地遴选任用之外，完善教师定期培训轮训机制也可以一定程度上改善提高教师素质。此外，与校外高水平教师人员的互动聘任等相结合，也会成为专职教师队伍水平提升的一个重要补充。针对某些部分课程内容，聘请国内外高校科研院所及企业顶级行业专家学者担任授课教师，参与到部分相关课程中，这些流动岗位的设立将可以极大地提升创新研讨课的授课质量。科研单位的关注行业引领及科技前沿，企业的也能及时提供产业化亟需技术信息及技术前沿动态，这些多措施并举、多行业参与的课程模式，不仅可以拓宽学生的眼界视野，领会化学在基础、前沿、工程应用等领域的不可替代角色，同时也会更加有利于促进本科学生对未来研究生报考、企业就业、自主创业等方面的人生未来规划设计。

有高素质的授课教师才能发现合适的主题内容，并不断动态调整，以适应化学科技的发展形势；有高素质的授课教师才能组织得了高水平的流动人员参加，以保证合适的内容有合适的授课人员加入；有高素质的授课教师才能既保证创新性的前沿知识传授，又能保证讨论互动的热烈氛围，并与之产生共鸣，达到从掌握基础知识到领略前沿科技成果，而又不止于此的目的。

所谓“好笋出好竹，好师出好徒”，一个无任何特色的教师，他教育的学生一般也难有特色。“善之本在教，教之本在师”([宋]·李觏《广潜书》)。

1.3 营造活跃的课堂创新研讨氛围

营造轻松、活泼的创新课堂氛围是实现“有效教学”的最佳路径之一。沉默的学生、刻板的老师、枯燥的语言、沉闷的气氛，是难以收获良好的教学效果的，特别是在这种面向前沿科技成果介绍的课程中，面对脱离基础课程逻辑至上的授课方式，面对脱离应用场景设定的复杂逻辑环境，面对超出基本认知的稀奇古怪术语概念，师生之间更加难以产生情感共鸣，并导致无法形成有效的教学互动。

所谓“妙言至径，大道至简”([五代]《还金述》)，如何化繁为简、寓教于乐，将复杂的、脱离本科学生认知的前沿科研成果用通俗、简化的语言，并在轻松的氛围中，以诙谐幽默的方式展现给学生？这更多地取决于授课教师的科学素养、身心及文学修养，理科课程通常相对更注重思维逻辑，风趣、幽默的语言与化学知识的传授如何衔接，往往成为考验授课教师知识积累及知识修养的重要屏障。该前沿领域的产生发展及存在的问题、某些著名事例及重大进展、重要科学论著及科学名人、科技学派及彼此不同的理解及观点、个人的见解及可能的方向预测等等，都会有助于学生对该课程内容的理解，同时也可以有利于教师在人文方面添加“有效教学”的文学元素，以引起学生的注意及思想的共鸣。当然前提是对授课教师提出了更为严格的要求：收集相关资料、整理简单课堂教材或文献、了解学生知识水平并针对性修改授课内容、有详有略突出重点。总之，授课教师备课要充分，预案要清晰。

创新课程不仅仅在于传授，特别是填鸭式的播讲，而更多的还在于研讨，课堂学生的互动讨论才能真正使其理解前沿科技成果的魅力，并对照找到其中知识积累的不足，为以后的学习生活引领方向，同时激烈认真的讨论也能使真理愈辩愈明，到达教学促进科研活动的目的，激发学生面向未知世界探索的求知欲[4]。而激发学生参与互动讨论的关键就在于课堂教学授课教师的引领，在关键点、兴趣点、疑难点，适时点拨、引导、启发，以活跃课堂气氛，用“一石”激起“千层浪”，达到事半功倍的效果。此外，固定的教学课程之余，也应给学生多一些畅想和展望！

教师之为教，不在全盘授予，而在相机诱导。“君子之教，喻也”(《礼记·学记》)，教师更多地应该起到启发引导的作用，善于晓喻，让学生明白道理，从而实现启发性、引领性的教学。

2 创新研讨课程内容定位

2.1 与课程内容相关的配套科研设施建设及学生亲身科研活动的参与

创新研讨课不仅要与实验室科研活动相结合，更要有本单位对科研条件建设的配套投入。以往学校及学院各级单位更多的是关注教师及研究生科研活动及配套设施等基础条件建设的投入，实验室豪华了，可距离本科学生却更远了，有的仅剩下远远的观瞧和走马观花式的参观。本科生的实验课程，部分解决了书本上知识的具体的理解的问题，尽管面向以实验为基础的化学学科，实验过程及实验设施的具体操作，能有利于学生培养具体分析问题和解决问题的能力、激发学习兴趣、培养创造思维能力，但这些学习仍停留在基础和初级阶段，还停留在教师预设问题，并提供解决方案，学生具体验证并尝试重复的过程[6]。而在对实验室的具体科学问题的阐述及论证中，更多地是需要独立分析及解决问题的能力。因此，具备相应的科研设施条件就成为创新研讨课程能否有效开展及内容拓展的关键。同时，是否实现从仅关注教师及研究生的科研参与投入，到同样重视本科学生科研创新活动的设施条件建设的改变，也是能否高质量开展这类课程的制约因素。正所谓“工欲善其事，必先利其器”(《论语·卫灵公》)。

对学生的科研活动投入是必不可少的，本科学生的热忱参与也是教师科研活动的一个重要组成部分，从实验课到实验室实习、从学业完成到创新创业实践活动、从基础课到毕业论文设计等等，本科学生都在教师的科研教学活动中发挥着不可替代的作用。正如古语云：“是故学然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自强也。故曰教学相长也(《礼记·学记》)。”

2.2 时政元素的有效嵌入有利于学生对化学与社会关系的正确理解

把握时代的脉搏，正确理解风云变幻的国际形势，仅靠简单的爱国主义精神是不够的，更要树立正确的发展观和科学观，从科学的角度、从自身的专业角度，去应对纷繁芜杂的社会形势，特别是强调学生立足现状、把握今天、练好本领，做有用的人。俗话说：时事造英雄，英雄亦需适时。

化学作为重要的基础学科之一，在保证人类生存及提高人类生活质量方面起着至关重要的作用，化学及农药改善了我们千百年来的农业生产习惯和方式，但绿色环保的概念又经常冲击着公众对化学的认识；如一些合成药物虽然抑制了病毒和细菌，却被当成了环境污染的主因；生物质能源的高效利用，虽然改善了我们的衣食住行，如今也成了全球变暖的祸因……。林林总总、桩桩件件，国内外公众都对化学一如既往地存在着偏见，热门前沿的热点研究也不全是国家需求和符合中国国情的。英国皇家化学学会2015年进行了一次民调，在受访民众当中，25%的人表示对化学“没有任何兴趣”，一半以上的人感觉自己对化学领域了解太少，约有一半的人表示在谈论有关化学方面的话题时“完全没有信心”，有近两成的人甚至认为“所有的化学物质都危险且有害”。公民科学素养，特别是化学素养的提高，不仅仅在于化学基础知识的传授，而更多是在这些热点领域、前沿方向、广泛影响大众的化学相关领域问题上，实时地给予正确解读，传递科学的声音。

时事政策方面的适度解读，特别是结合具体研讨课题，以具体实施案例适度展开，能够使本科学生更加具体、清晰、深入地了解该领域及方向的历史变迁、目前进展，及其与国家、地方经济建设之间的关系[7]。如化学科研活动的基础问题是什么？什么能成为中国科技“卡脖子”的关键？敌对势力与国际竞争者为何从此入手？科研活动与科技期刊的关系？国际科技期刊与中国科技期刊的合作与竞争？国际评级体系对中国科研活动正面及负面的影响？你所谓的热点是真的社会需求，还是不同人群或势力的潜移默化诱导？如何正确解读中国的科技政策？中国的科研活动与企业需求及企业创新？化学相关的食品及药物等国家安全战略？习总书记的“四个面向”与化学科技发展的关系？

3 结语

总之，化学与人类除衣食住行外，与能源、信息、材料、国防、环境、医药卫生、公共安全等各方面都有着密切的联系，特别是作为经济发展的核心支柱学科产业，更加强调“知行合一、学以致用”，坚持将科研和教学与本科学生创新创业的社会发展趋势相结合，融教学内容、科研成果及创新创业“三位于一体”，也是该类课程核心所在。

科技创新的首要任务就是要面向世界科技前沿，探索最具未知性、先驱性和挑战性的研究领域，不断突破人类的认知极限，从而更好地认识世界和改造世界。习近平总书记明确指出：创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭源泉，也是中华民族最鲜明的民族禀赋。创新研讨课作为衔接基础知识与前沿科技及社会应用需求之间的重要纽带，不仅可以开阔本科学生的科技视野，同时多种时政元素的添加、身体力行的实验室操作、生动活泼的热烈讨论、不失时机的课堂点拨，必将会在大学生的学习生涯中留下浓墨重彩的一笔，成为他们日后无论从事科研活动还是直接服务社会的知识保障。