無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)的教學(xué)改革初探

徐芬 孫立賢 韋思躍 王殿輝 張煥芝 于芳 褚海亮 鄒勇進(jìn) 李彬 彭洪亮

[摘 要]無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)是材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門選修課。該課程與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及社會(huì)的發(fā)展聯(lián)系緊密。為了培養(yǎng)滿足社會(huì)發(fā)展需求的高質(zhì)量人才，體現(xiàn)本門課程特色的教學(xué)方法、教學(xué)模式，探索將思政課與本課程有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式。旨在通過課程教學(xué)改革和科教協(xié)同，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)他們的探索精神、挖掘其創(chuàng)新能力;培養(yǎng)具有正確價(jià)值觀、愛國(guó)情懷、擔(dān)當(dāng)精神的新時(shí)代大學(xué)生。

[關(guān)鍵詞]無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué);科教協(xié)同;教學(xué)改革;思政課

[基金項(xiàng)目]2019年廣西教育廳廣西高等教育本科教學(xué)改革工程重點(diǎn)項(xiàng)目“跨學(xué)科協(xié)同模式培養(yǎng)材料類復(fù)合創(chuàng)新型人才的探索與實(shí)踐”（2019JGZ119）

[作者簡(jiǎn)介]徐 芬（1963—），女，湖南益陽(yáng)人，博士，教授，主要從事功能材料的制備及性能研究;孫立賢（1962—），男，湖南沅江人，博士，桂林電子科技大學(xué)教授（通信作者），博導(dǎo)，主要從事功能材料的制備及性能研究。

[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）47-0-02[收稿日期] 2020-05-27

無(wú)機(jī)材料的制備與現(xiàn)代人們的生活、自然環(huán)境的保護(hù)與改善，以及國(guó)家的強(qiáng)大與發(fā)展密不可分。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及相關(guān)科學(xué)研究的發(fā)展，人們對(duì)材料的性質(zhì)及合成的規(guī)律的認(rèn)識(shí)不斷加深，一些新的合成反應(yīng)、新的合成方法與技術(shù)層出不窮。同時(shí)，通過新的合成方法所制備的新化合物、新材料又服務(wù)于社會(huì)、推動(dòng)社會(huì)不斷進(jìn)步。無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)這門課程作為桂林電子科技大學(xué)材料專業(yè)的一門選修課，課程內(nèi)容包括無(wú)機(jī)合成化學(xué)的基本問題及最新的材料合成方法、新功能材料的研究動(dòng)態(tài)及材料合成的新規(guī)律與原理[1]。其目的是使材料學(xué)專業(yè)的學(xué)生在掌握四大化學(xué)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)和掌握無(wú)機(jī)材料制備的專業(yè)知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技術(shù)，具備一定的無(wú)機(jī)材料的設(shè)計(jì)合成的能力;為未來(lái)新材料的開發(fā)與利用、推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備。對(duì)于這樣一門理論與實(shí)用性很強(qiáng)的一門課程，應(yīng)在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生在材料制備與應(yīng)用方面的分析問題、解決問題的能力;初步掌握如何根據(jù)實(shí)際要求設(shè)計(jì)材料的合成路線與性能分析的方法，為學(xué)生走向社會(huì)、服務(wù)于社會(huì)、推動(dòng)社會(huì)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

本課程中所介紹的一些新的合成方法的原理還有待于進(jìn)一步研究。因此，其教學(xué)不同于傳統(tǒng)的四大化學(xué)，即無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)及分析化學(xué)。其在教學(xué)中既要講授一些基礎(chǔ)理論，又要講解每種新的材料制備方法的誕生及發(fā)展的歷程，還要告訴同學(xué)們材料制備方法中存在的問題及一些制備原理尚存在哪些爭(zhēng)議;以及隨社會(huì)的不斷進(jìn)步對(duì)特殊材料的需求。注重開拓學(xué)生的視野，有效激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)及研究興趣，發(fā)掘?qū)W生的發(fā)明、創(chuàng)造力。探討將思政課的教學(xué)內(nèi)容融入本課程的教學(xué)中，為培養(yǎng)思想政治覺悟高、熱愛祖國(guó)、能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所需的有用人才，在此探討無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)幾個(gè)方面的教學(xué)改革。

一、將現(xiàn)代多媒體技術(shù)引用到課堂教學(xué)

無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的課程，除了講授相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)外，還要通過實(shí)驗(yàn)課來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力;同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)課還可使學(xué)生加深對(duì)現(xiàn)代無(wú)機(jī)材料合成方法原理的理解。當(dāng)今無(wú)機(jī)材料新的合成方法是將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)融入無(wú)機(jī)材料的制備中形成制備具有新的結(jié)構(gòu)、新的性能的材料的方法，尤其是極端條件下（高溫、高壓、液氮或液氦溫區(qū)等）的合成方法。由于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的限制，有些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無(wú)法在本科教學(xué)中實(shí)際操作。若能將現(xiàn)代多媒體技術(shù)應(yīng)用到課堂上，將材料的合成過程進(jìn)行模擬、演示給學(xué)生觀看，避免了枯燥、抽象地講授;學(xué)生可通過直觀、生動(dòng)、形象、細(xì)致地觀察獲得感性認(rèn)識(shí)，能更好地理解無(wú)機(jī)材料新的合成方法的原理及了解所制備的材料的形貌、性能等，這對(duì)于學(xué)生深入掌握和理解本領(lǐng)域相關(guān)的概念及原理起到促進(jìn)作用。

二、引導(dǎo)式教學(xué)

結(jié)合本課程的培養(yǎng)目標(biāo)，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的分析與解決能力，結(jié)合研究性教學(xué)特點(diǎn)，教師可提供一些課題給學(xué)生課后調(diào)研并形成文獻(xiàn)調(diào)研報(bào)告;開設(shè)討論課（即翻轉(zhuǎn)課堂）[2]，進(jìn)行師生互動(dòng)、共同探討無(wú)機(jī)材料不同合成方法的優(yōu)缺點(diǎn)及其發(fā)展方向，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、活躍課堂學(xué)習(xí)氣氛、給學(xué)生提供獨(dú)立思考的空間、培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力。最好能與本單位的科研條件相結(jié)合，讓學(xué)生在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，并通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。通過這個(gè)過程，可提高學(xué)生文獻(xiàn)查閱、分析與總結(jié)的能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究與創(chuàng)新的能力。

三、科教協(xié)同式教學(xué)

為拓寬學(xué)生的國(guó)際視野，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，充分利用本單位的科研平臺(tái)，如新能源材料結(jié)構(gòu)與性能協(xié)同創(chuàng)新中心、廣西電子信息材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣西人才小高地、廣西/教育部電子信息材料與器件工程中心、廣西八桂學(xué)者等平臺(tái)及通過主（承）辦國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議，邀請(qǐng)國(guó)際國(guó)內(nèi)知名專家（諾貝爾獎(jiǎng)獲得者大師、院士）、企業(yè)研發(fā)人員來(lái)學(xué)校交流，講解《無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)》相關(guān)的前沿知識(shí);組織同學(xué)們到相關(guān)科研院所、實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)，同時(shí)參加大學(xué)生競(jìng)賽（如全國(guó)晶相大賽）等活動(dòng)，增進(jìn)大家對(duì)無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)的了解，并提高其英語(yǔ)交流能力與水平以及學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

四、結(jié)合思政課教學(xué)

高校是培養(yǎng)人才的搖籃，這些人才是即將踏入社會(huì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的有生力量?？梢姡ㄟ^思政課提高學(xué)生的政治思想覺悟和愛國(guó)熱情，培養(yǎng)大學(xué)生正確的價(jià)值觀尤為重要[3]。怎樣將思政課的教學(xué)內(nèi)容與無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，使同學(xué)真正了解材料的制備對(duì)社會(huì)發(fā)展所起的作用。如，可結(jié)合科教強(qiáng)國(guó)和當(dāng)今全球面臨的新冠肺炎疫情，使同學(xué)們懂得研發(fā)抗新冠肺炎的藥物或疫苗離不開材料合成與制備中所涉及的理論知識(shí)，新藥物或疫苗的問世將對(duì)全球所具有的重大意義;激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與愛國(guó)的熱情。

總之，結(jié)合無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)這門課的目的，經(jīng)過不斷地探索、總結(jié)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)形式的有機(jī)結(jié)合，形成教學(xué)效果顯著、形式多樣、科教系統(tǒng)的教學(xué)模式，有助于培養(yǎng)具有高質(zhì)量專業(yè)素質(zhì)的學(xué)生。通過理論與實(shí)際的結(jié)合，使學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解、學(xué)會(huì)將理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合、啟發(fā)學(xué)生的探索性，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新性能力，為新材料的研發(fā)、推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步，培養(yǎng)政治覺悟高、熱愛祖國(guó)、能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所需的材料領(lǐng)域一代新人。

參考文獻(xiàn)

[1]陳龍.無(wú)機(jī)材料合成與制備課程教學(xué)改革與討論[J].教育教學(xué)論壇，2018（11）：80-81.

[2]涂艷，張耀杰，何曉娜.翻轉(zhuǎn)課堂知識(shí)建構(gòu)效果影響因素綜述與提升策略研究[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2019，42（01）：64-71.

[3]羅慶林.高校思政課教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的辯證統(tǒng)一及運(yùn)用—以互聯(lián)網(wǎng)+思政課教學(xué)為例[J].教育教學(xué)論壇，2020 （18）：87-88.

Abstract： The course in Inorganic Synthesis and Preparation Chemistry is an elective course for material science and engineering specialty， and it is closely linked with the development of modern science and technology and society. In order to cultivate high-quality talents who can meet the needs of social development， this paper explores the teaching methods and teaching models that can reflect the characteristics of the course， and explores a teaching model that can organically combine ideological and political education with this course. The aim is to improve students' interest in learning， stimulate students' spirit of exploration and innovation， and cultivate students with correct values， patriotism and sense of responsibility through the course teaching reform and cooperative innovation between scientific research and teaching.

Key words： Inorganic Synthesis and Preparation Chemistry; cooperation between scientific research and teaching; teaching reform; ideological and political courses