奠定基礎知識 走近學科前沿

田春貴

摘 要：該文介紹了黑龍江大學材料化學專業材料材料合成化學課程的一些舉措。根據材料化學專業的特點，結合授課教師多年科學研究經驗并考慮學生發展的需求，將基礎知識與學科前沿相結合，在豐富學生基礎知識的同時極大的提高了學生的學習積極性，激發學生的科研熱情和求知欲，更加有利于培養符合新世紀發展需要的創新型人才。

關鍵詞：材料化學 材料合成 科學研究

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0221-01

材料化學專業主要研究材料的制備方法，認識材料的組成、結構、性質，探索材料的應用性能并闡述材料結構和性能之間的關聯，具有明顯的交叉學科和應用型學科的性質。掌握材料相關的知識，并在實際中將其運用，是材料化學專業區別于其他專業的最顯著特點。材料的合成、表征、性質及性能是現代材料研究的四要素，而其中材料的合成是其他三個要素的基礎。實際上，四大基礎化學中（無機、有機、分析、物化）已經包含了材料合成的基本化學反應原理，同時對材料的一些表征方法也有所闡述（紅外，拉曼等）。但是，學生在自己的思維中并沒有，或者是很難將其與材料的合成和表征相聯系。所以有必要設立一門課程將這些知識明晰化，與材料的合成和表征聯系起來。盡管一些院校設置了材料化學相關的試驗，但是由于缺少相關的材料合成或表征的基礎知識，學生對實驗的本質知之甚少，從而效果不是很理想。所以設立一門課程，將材料合成的具體方法及其表征的內涵進行詳細的介紹，并與學科前沿相結合，是提高材料化學學生素質的必要方法。國家間競爭的本質就是人才的競爭，提高學生的競爭力，培養創新型人才就是我國高等教育面臨的最緊迫的任務。基于上述觀點，為更好的提升我校材料化學專業本科生在材料方面系統的知識和把握學科前沿的能力，結合我校在化學和材料科研方面的特點及本人十余年科研的經驗，我們設立了材料合成化學這門課程，以四大化學知識為基礎，使學生掌握材料合成的基本方法和基本原理；以前沿科學研究為引導，結合國際上材料合成的最新科研進展，加深學生對知識的認識并激發他們的科研興趣。這樣，一方面可強化學生的基本化學知識，懂得學以致用，另一方面帶領學生緊跟材料發展方向，突出材料化學的特點，形成依托學科前沿的研究式為主的教學方式。

該課程貫穿三個主旨，一個系統性，在學習新知識（材料合成方法及相關的表征）的同時，鞏固并加深學生對化學基礎知識的理解和掌握。使學生在學習完無機化學、結構化學、物理化學以及其它前導課的理論課及實驗課的基礎上，進一步學習（納米）材料合成方面的相關理論及實踐知識，突出材料化學的特色。通過該課程的學習，使學生對功能材料及納米材料的發展歷史，功能材料及納米材料的制備方法及基本原理有深刻的理解和認識。促使學生將所學的化學的基本理論知識與材料的合成有機結合起來，使其認識到納米材料合成科學研究“神奇”背后的“普通”一面，培養學生在材料合成方面獨立思考和創新能力。另一方面是前沿性，使學生追蹤和了解材料合成最前沿的東西。有針對性講解科研文獻的基本知識及檢索的基本方法，使學生掌握追蹤國際前沿和把握科研動態的基本能力。同時，針對前沿科研文獻大多為英語撰寫的特點，在授課中采用直接介紹英文文獻中原始合成方法的手段，提高學生閱讀英文專業資料的能力。也可通過翻譯、解釋一些文章的題目，來逐漸提高學生的專業英文理解能力。此外，授課教師結合自己的科研方向和學科發展前沿，有針對性的講授一些學科前沿最新材料合成發展及動態。最后，是互動性，上課時候采取提問和討論的方式隨時與學生互動，加深學生對知識的理解。并通過給學生設立專題作業的方法，讓學生自己整理并講授某些材料的合成方法，加深學生對材料合成方法認識的同時也提高學生本身能力，培養學生的綜合創新能力。考試結果指出，學生對材料合成方法，表征都有很好的把握，尤其是可以對指定的材料給出一些基于基本學反應原理的合成方法。同時，對材料相關的英語文獻的相關部分也有很好的理解（正確的翻譯）。

依托功能無機材料化學教育部重點實驗室、光電與能源環境材料省級重點實驗室，我院教師在納米碳基材料（石墨烯材料，碳納米管材料、碳基復合材料）、半導體光電轉換材料、半導體光催化材料（TiO2，ZnO等）、化學傳感器材料等方面的研究已經達到了國際前沿水平，為學生進行前沿科學研究提供了很好的平臺。同時，功能無機材料化學教育部重點實驗室的絕大多數老師都是國家自然科學基金項目的項目主持人，這些為給學生開展實驗提供了資金保證。學生在學習材料合成化學課程知識的同時，可以結合自己的興趣進入實驗室，選擇合適的老師進行材料的合成相關研究，根據每一位指導教師的研究方向和課題并結合學生自己的興趣，設計和執行實驗方案，加深對知識的把握并進一步接觸學科前沿。跟隨研究方向的發展，授課內容每年即會調整更新，讓學生始終能跟蹤材料合成及相關表征和應用的前沿方向，體會到創新的樂趣，增加科研創新的積極性。同時，在授課過程中，可以隨時穿插介紹一些化學學院相關老師的科研方向，引導一些有興趣，有時間和精力的同學，到教師的科研實驗室，在相關教師的指導下，進行相關科學探索研究，為他們日后發展打下基礎。

參考文獻

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