梁旭 朱衛(wèi)華(江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

0 引言

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展與信息交流日漸密切，對于高等學(xué)校研究生的培養(yǎng)也發(fā)生了諸多時代性的變化。強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)、學(xué)科交叉、突出前沿已成為教育教學(xué)工作的主流，目標(biāo)旨在為社會發(fā)展培養(yǎng)出具有研究潛力、能夠把握從事研究領(lǐng)域內(nèi)前瞻性問題的創(chuàng)新型人才[1-2]。以江蘇大學(xué)為例，作為一所綜合、研究教學(xué)型院校，為了更好的落實這一培養(yǎng)目標(biāo)，在本科無機(jī)化學(xué)課程基礎(chǔ)上，在本科高年級開設(shè)了中級無機(jī)化學(xué)課程，在碩士研究生一年級開設(shè)了高等無機(jī)化學(xué)課程，作為碩士學(xué)位課程的必修課[3-4]。但是，高等無機(jī)化學(xué)教學(xué)過程具有諸多難點：

(1)理論深入晦澀，學(xué)生掌握困難;

(2)科技日新月異，教材普遍滯后;

(3)學(xué)生重科研，學(xué)習(xí)投入不足等。

顯然，這些方法面面的不足確實影響了高等無機(jī)化學(xué)，乃至整個研究生階段的教學(xué)和學(xué)術(shù)培養(yǎng)工作。如何順應(yīng)時代發(fā)展需要，做好前沿知識的講述，全面提升教學(xué)效果，有諸多問題是值得深入探索和討論的。本文結(jié)合江蘇大學(xué)研究生教學(xué)實際，對案例法高等無機(jī)化學(xué)教學(xué)談幾點教學(xué)體會。

1 高等無機(jī)化學(xué)課程的“時代性”內(nèi)容重構(gòu)

以江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院研究生課程為例，高等無機(jī)化學(xué)設(shè)置36學(xué)時，每次2學(xué)時，依照高等無機(jī)化學(xué)課程(高等教育出版社，陳慧蘭主編)為基礎(chǔ)教材開展教學(xué)工作，根據(jù)學(xué)生的實際精選教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量。但是，單純依靠課本所述知識的教育教學(xué)工作顯然不能適應(yīng)科學(xué)研究的發(fā)展，對于研究生的培養(yǎng)也有較為明顯的限制，無法有效實現(xiàn)教學(xué)科研相長的舉措。另一方面，近年來諾貝爾化學(xué)獎的分布不是局限在單純的化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，大多是針對某個問題，綜合利用多學(xué)科知識和手段來全面解決系統(tǒng)性問題。近年諾貝爾獲獎也都反映出交叉學(xué)科的重要性，并引領(lǐng)下一階段全球范圍內(nèi)科學(xué)研究的方向。

2018年，國家自然科學(xué)基金委化學(xué)科學(xué)部為更好地適應(yīng)國際化學(xué)發(fā)展的趨勢和促進(jìn)中國化學(xué)研究的轉(zhuǎn)型發(fā)展，全面以化學(xué)的主要研究方向進(jìn)行分類資助和管理，將傳統(tǒng)意義上的8個資助方向調(diào)整為合成化學(xué)、催化與表界面化學(xué)、化學(xué)理論與機(jī)制、化學(xué)測量學(xué)、材料與能源化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、化學(xué)工程與工業(yè)化學(xué)。作為適應(yīng)新時代的研究生培養(yǎng)，也應(yīng)跟隨時代腳步做出新的變革。鑒于此，江蘇大學(xué)高等無機(jī)化學(xué)課程的知識結(jié)構(gòu)根據(jù)國家和學(xué)科發(fā)展的需要自然而然做出新的變化，以8個全新的資助方向為基礎(chǔ)，以8個獨立的專題的模式將傳統(tǒng)高等無機(jī)化學(xué)課程知識內(nèi)容對相關(guān)基礎(chǔ)知識進(jìn)行重構(gòu)，并依照最新研究成果補(bǔ)充相關(guān)最新研究進(jìn)展，真正做到在“以本為本”的基礎(chǔ)上，銜接最新科研成果，做到“教學(xué)相長”。

2 啟發(fā)式、案例式教學(xué)

培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)主觀能動性，是提高教學(xué)效果的重要途徑[3]，在江蘇大學(xué)高等無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)過程中，針對化學(xué)生物學(xué)天然氧載體可按如下思路：為什么法醫(yī)能根據(jù)死者膚色來辨別是否窒息死因的機(jī)理？一氧化碳中毒和解毒的機(jī)理是什么？血紅蛋白在肺部與氧氣結(jié)合，在其他組織與器官中與新陳代謝的CO2結(jié)合過程伴隨了怎樣的配位化學(xué)變化的機(jī)理？這些例證相信大多數(shù)同學(xué)并不陌生，但是真正深入認(rèn)知“機(jī)理”二字深刻內(nèi)涵的學(xué)生卻寥寥無幾。因此，知識點的講授應(yīng)從血紅蛋白與氧分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理著手講述。即血紅蛋白金屬中心鐵卟啉化合物采用六配位模式與血紅蛋白和氣體分子結(jié)合，伴隨了特定的Fe-O鍵、Fe-O鍵的轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步導(dǎo)致鐵中心電子自旋狀態(tài)的變化等，圖文并茂，形象生動。這樣一個看似常見的例子可以包含若干個不同的知識點，讓學(xué)生對生命本質(zhì)有了更加深刻的認(rèn)知，引人入勝。

此外，我們可以從《水滸傳》中武大郎死亡癥狀講起，是否與急性砷中毒癥狀相符？什么是有害元素，什么是可耐受、中毒、死亡等安全區(qū)間？有害元素與人體作用機(jī)制、解毒機(jī)制又伴隨了怎樣的化學(xué)過程？

通過多個案例分析，讓高等無機(jī)化學(xué)課程講授體系向更加積極的方向轉(zhuǎn)變，做到讓理論部分有深度，有系統(tǒng)，課堂理論講授豐富多彩，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高知識運用的水平，提升解決實際問題的能力。從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，善于觀察、分析，得出結(jié)論，培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合能力[4]，這將是有助于學(xué)生的良性循環(huán)。

3 以“研”促“學(xué)”，以“學(xué)”助“研”

以課本為基礎(chǔ)是教學(xué)的核心，輔助科研活動是教育的目的，而一堂好課不是要把所有的書本內(nèi)容都搬到課堂當(dāng)中去，而是要求能夠把所需要的知識點清晰明了、有條理、有結(jié)構(gòu)地展現(xiàn)到課堂當(dāng)中，并匯入最新科學(xué)研究成果，使學(xué)生能夠輕松地掌握書本知識，又能夠收獲更多的科研思維與基礎(chǔ)。從傳統(tǒng)高等無機(jī)化學(xué)課程教授模式看，基礎(chǔ)理論晦澀難懂，但是卻占據(jù)了大量的可是內(nèi)容，加之長期以來教學(xué)條件和手段落后的模式?jīng)]有得到充分的改變，許多內(nèi)容涉及到科技前沿的問題，很難順利從高等無機(jī)化學(xué)的角度高效的傳遞給學(xué)生。縱觀幾十年來無機(jī)化學(xué)學(xué)科發(fā)展的蓬勃，無機(jī)化學(xué)研究已經(jīng)滲透到了其相關(guān)學(xué)科，形成了生物無機(jī)化學(xué)、無機(jī)固體化學(xué)、納米材料化學(xué)、超分子化學(xué)等新興的邊緣學(xué)科。

因此，在傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，緊扣科技前沿、滲透科研成果、精選教學(xué)內(nèi)容，著重介紹無機(jī)化學(xué)各分支具有開創(chuàng)性的新成果，并輔以科研性實驗的手段進(jìn)行驗證，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使之能更好地掌握枯燥的基礎(chǔ)理論，拓展其他學(xué)科的相關(guān)知識，拓寬學(xué)生的視野、鍛煉學(xué)生思維，幫助學(xué)生在今后遇到復(fù)雜的實際問題時充分運用各學(xué)科領(lǐng)域相關(guān)知識，更全面、系統(tǒng)地解決問題。例如，在物質(zhì)及材料結(jié)構(gòu)的講解過程可以設(shè)定一條“自小而大”的主線，將課程主線設(shè)計為原子、原子簇、納米顆粒、超分子、無機(jī)固體等。進(jìn)而在傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過這條主線將無機(jī)化學(xué)各分支開創(chuàng)性的新成果有機(jī)地串聯(lián)起來，并進(jìn)一步以材料的不同性質(zhì)作為延伸進(jìn)行探討。這樣的規(guī)劃體現(xiàn)了當(dāng)今無機(jī)化學(xué)的研究特點，關(guān)聯(lián)了科學(xué)前沿，體現(xiàn)了學(xué)科交叉，有利于培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神的復(fù)合型人才。

4 豐富考核制度，全面檢驗教學(xué)

課程考核是評估教師的教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。因此，在完善教學(xué)內(nèi)容體制、改進(jìn)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，也應(yīng)對于考察模式進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，更加高效的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)高等無機(jī)化學(xué)，反映學(xué)生平時的學(xué)習(xí)水平，同時考慮到研究生階段學(xué)生學(xué)習(xí)和科研的實際狀態(tài)，江蘇大學(xué)高等無機(jī)化學(xué)課程采用多元化的考查的方式來考核學(xué)生對知識掌握的情況，其成績由四部分構(gòu)成，即平時表現(xiàn)、隨堂作業(yè)、專題匯報、期末筆試組成。其中期末筆試考核采用半開卷模式，在考察基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，著重考察學(xué)生運用知識解決實際問題的能力。因此，對題目選擇有新的要求，需要兼顧題目開放、綜合、應(yīng)用的特性?；A(chǔ)知識的考察占約70%，分析推理型題目約占30%。專題報告由學(xué)生自由選擇感興趣的課題，通過圖書館、數(shù)據(jù)庫收集文獻(xiàn)進(jìn)行整理，寫講稿，自制幻燈片，最后在課堂上進(jìn)行10分鐘的專題匯報，并與課后提交2000字左右的綜述論文。學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識的前提下，學(xué)會知識遷移與運用，這種考核方式突破了單純的記憶性的基礎(chǔ)知識考察，從“考記憶”轉(zhuǎn)為“考能力”，注重知識的良性獲取和實際問題的解決，培養(yǎng)能適應(yīng)未來社會高強(qiáng)度競爭的人才。

5 結(jié)語

高等無機(jī)化學(xué)所涉領(lǐng)域非常廣闊，對于促進(jìn)研究生階段學(xué)習(xí)和科研具有極高的價值，作為江蘇大學(xué)研究生的必修課，筆者經(jīng)過近幾年來的教學(xué)實際，通過重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、優(yōu)化考核辦法，在教學(xué)中科研與教學(xué)相互滲透，以學(xué)生為主體，取得了良好的教學(xué)效果。堅持以人為本，教師與學(xué)生加強(qiáng)情感交流，著力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動性和創(chuàng)造性，注重教學(xué)方式的靈活多樣，為提高高等無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)的質(zhì)量提供了有益的思考。