奠定基础知识走近学科前沿

摘 要：该文介绍了黑龙江大学材料化学专业材料材料合成化学课程的一些举措.根据材料化学专业的特点,结合授课教师多年科学研究经验并考虑学生发展的需求,将基础知识与学科前沿相结合,在丰富学生基础知识的同时极大的提高了学生的学习积极性,激发学生的科研热情和求知欲,更加有利于培养符合新世纪发展需要的创新型人才.

关 键 词：材料化学材料合成科学研究

中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0221-01

材料化学专业主要研究材料的制备方法,认识材料的组成、结构、性质,探索材料的应用性能并阐述材料结构和性能之间的关联,具有明显的交叉学科和应用型学科的性质.掌握材料相关的知识,并在实际中将其运用,是材料化学专业区别于其他专业的最显著特点.材料的合成、表征、性质及性能是现代材料研究的四要素,而其中材料的合成是其他三个要素的基础.实际上,四大基础化学中（无机、有机、分析、物化）已经包含了材料合成的基本化学反应原理,同时对材料的一些表征方法也有所阐述（红外,拉曼等）.但是,学生在自己的思维中并没有,或者是很难将其与材料的合成和表征相联系.所以有必要设立一门课程将这些知识明晰化,与材料的合成和表征联系起来.尽管一些院校设置了材料化学相关的试验,但是由于缺少相关的材料合成或表征的基础知识,学生对实验的本质知之甚少,从而效果不是很理想.所以设立一门课程,将材料合成的具体方法及其表征的内涵进行详细的介绍,并与学科前沿相结合,是提高材料化学学生素质的必要方法.国家间竞争的本质就是人才的竞争,提高学生的竞争力,培养创新型人才就是我国高等教育面临的最紧迫的任务.基于上述观点,为更好的提升我校材料化学专业本科生在材料方面系统的知识和把握学科前沿的能力,结合我校在化学和材料科研方面的特点及本人十余年科研的经验,我们设立了材料合成化学这门课程,以四大化学知识为基础,使学生掌握材料合成的基本方法和基本原理；以前沿科学研究为引导,结合国际上材料合成的最新科研进展,加深学生对知识的认识并激发他们的科研兴趣.这样,一方面可强化学生的基本化学知识,懂得学以致用,另一方面带领学生紧跟材料发展方向,突出材料化学的特点,形成依托学科前沿的研究式为主的教学方式.

该课程贯穿三个主旨,一个系统性,在学习新知识（材料合成方法及相关的表征）的同时,巩固并加深学生对化学基础知识的理解和掌握.使学生在学习完无机化学、结构化学、物理化学以及其它前导课的理论课及实验课的基础上,进一步学习（纳米）材料合成方面的相关理论及实践知识,突出材料化学的特色.通过该课程的学习,使学生对功能材料及纳米材料的发展历史,功能材料及纳米材料的制备方法及基本原理有深刻的理解和认识.促使学生将所学的化学的基本理论知识与材料的合成有机结合起来,使其认识到纳米材料合成科学研究“神奇”背后的“普通”一面,培养学生在材料合成方面独立思考和创新能力.另一方面是前沿性,使学生追踪和了解材料合成最前沿的东西.有针对性讲解科研文献的基本知识及检索的基本方法,使学生掌握追踪国际前沿和把握科研动态的基本能力.同时,针对前沿科研文献大多为英语撰写的特点,在授课中采用直接介绍英文文献中原始合成方法的手段,提高学生阅读英文专业资料的能力.也可通过翻译、解释一些文章的题目,来逐渐提高学生的专业英文理解能力.此外,授课教师结合自己的科研方向和学科发展前沿,有针对性的讲授一些学科前沿最新材料合成发展及动态.最后,是互动性,上课时候采取提问和讨论的方式随时与学生互动,加深学生对知识的理解.并通过给学生设立专题作业的方法,让学生自己整理并讲授某些材料的合成方法,加深学生对材料合成方法认识的同时也提高学生本身能力,培养学生的综合创新能力.考试结果指出,学生对材料合成方法,表征都有很好的把握,尤其是可以对指定的材料给出一些基于基本学反应原理的合成方法.同时,对材料相关的英语文献的相关部分也有很好的理解（正确的翻译）.

依托功能无机材料化学教育部重点实验室、光电与能源环境材料省级重点实验室,我院教师在纳米碳基材料（石墨烯材料,碳纳米管材料、碳基复合材料）、半导体光电转换材料、半导体光催化材料（TiO2,ZnO等）、化学传感器材料等方面的研究已经达到了国际前沿水平,为学生进行前沿科学研究提供了很好的平台.同时,功能无机材料化学教育部重点实验室的绝大多数老师都是国家自然科学基金项目的项目主持人,这些为给学生开展实验提供了资金保证.学生在学习材料合成化学课程知识的同时,可以结合自己的兴趣进入实验室,选择合适的老师进行材料的合成相关研究,根据每一位指导教师的研究方向和课题并结合学生自己的兴趣,设计和执行实验方案,加深对知识的把握并进一步接触学科前沿.跟随研究方向的发展,授课内容每年即会调整更新,让学生始终能跟踪材料合成及相关表征和应用的前沿方向,体会到创新的乐趣,增加科研创新的积极性.同时,在授课过程中,可以随时穿插介绍一些化学学院相关老师的科研方向,引导一些有兴趣,有时间和精力的同学,到教师的科研实验室,在相关教师的指导下,进行相关科学探索研究,为他们日后发展打下基础.