韓冬雪，牛利

廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，分析科學(xué)技術(shù)研究中心，廣州 510006

所謂創(chuàng)新就是依托現(xiàn)有知識基礎(chǔ)，提出新見解、新想法、新思路，并改造或創(chuàng)造有益效果的事物及方法，創(chuàng)新首先就是人的一種創(chuàng)造性實踐行為，通過實踐行為對事物加以改造、利用及再創(chuàng)造。創(chuàng)新一則以好奇、探索未知的興趣為出發(fā)點，而不是以眼前的利益驅(qū)動的；一則更多地是以滿足社會需求、具有特定目的出發(fā)點的創(chuàng)新，以改善和提高目前的科技水平及客觀認知為目的的。正如習(xí)近平總書記在2013年歐美同學(xué)會成立100周年慶祝大會上的講話指出[1]：“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力，也是中華民族最深沉的民族稟賦?！彼?020年9月11日科學(xué)家座談會上講話中也著重強調(diào)：科技創(chuàng)新應(yīng)“堅持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進軍”。

化學(xué)作為自然科學(xué)的一個重要組成部分，主要研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律，從而創(chuàng)造新的物質(zhì)?；瘜W(xué)的發(fā)展改變著人類社會和客觀世界，滲透入了人類社會的方方面面，推動著人類社會健康、快速地發(fā)展?；瘜W(xué)的本科生教育，除基礎(chǔ)課程中經(jīng)典的無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)之外，一些前沿熱點研究領(lǐng)域隨著多年的發(fā)展，逐漸成熟完善，形成了新的化學(xué)分支學(xué)科，并以其獨特的知識結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場景，影響著化學(xué)的教育、研究及應(yīng)用發(fā)展，如綠色化學(xué)、能源化學(xué)、納米化學(xué)、食品化學(xué)、超分子化學(xué)、太陽能轉(zhuǎn)化、發(fā)光材料及器件、催化有機合成、半導(dǎo)體光催化、石墨烯納米材料、高效氮轉(zhuǎn)化新技術(shù)、摩擦納米發(fā)電等。

化學(xué)學(xué)科的特性首先就在于實踐，無論是從課堂到實驗室，還是到工業(yè)工程應(yīng)用，化學(xué)創(chuàng)新的實踐根本，就是為物質(zhì)實踐的無限多樣性發(fā)展提供基本保證[2]。2020年12月9日Nature發(fā)表的最新研究顯示，建筑、道路、汽車等人造物體的質(zhì)量現(xiàn)已超過地球上的生物總量，而每周的新增物量相當于地球上近80億人口的總重量，人類真正成為了統(tǒng)治自然、利用自然的主宰，其中絕大部分都得益于化學(xué)學(xué)科的迅猛發(fā)展及應(yīng)用推廣，僅以塑料為例，其質(zhì)量目前已經(jīng)是動物總量的兩倍[3]。

針對這一行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀，目前國內(nèi)化學(xué)學(xué)科本科生教學(xué)中，許多學(xué)校都開設(shè)了創(chuàng)新研討或者前沿展望之類的課程，這些課程的設(shè)立不僅給學(xué)生提供了充足的化學(xué)視野，開拓了眼界，提升了面向復(fù)雜前沿領(lǐng)域明辨是非的科學(xué)素質(zhì)，同時也有效地成為了本科化學(xué)基礎(chǔ)課程知識的有益補充。無論是在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，還是在工業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用中，這類課程的設(shè)立使得基礎(chǔ)課程的基本理論得到了具體的應(yīng)用落實，同時也讓學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)化學(xué)知識有了明確具體的應(yīng)用場景[4]。

創(chuàng)新研討課程的設(shè)立，不僅應(yīng)該集中關(guān)注化學(xué)前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新活動，讓學(xué)生能通過課程內(nèi)容領(lǐng)略化學(xué)前沿科技成果的魅力，同時也應(yīng)該關(guān)注科學(xué)實驗實踐本身不可替代的角色和地位，結(jié)合單位及授課教師自身的科研特點及科研條件，有選擇性、針對性地介紹適應(yīng)本單位研究特色的前沿內(nèi)容，從而實現(xiàn)授課內(nèi)容與實施條件的有機統(tǒng)一，實現(xiàn)事半功倍的教學(xué)效果。這樣的創(chuàng)新研討課程，創(chuàng)新成為課程的主線，激烈認真的討論也是不可或缺的組成環(huán)節(jié)，當然師資力量、設(shè)施條件、課程結(jié)構(gòu)等也是必要的基礎(chǔ)保障。

1 創(chuàng)新課程授課模式的關(guān)鍵

1.1 創(chuàng)新課程首先在于新而不是創(chuàng)

新課程的設(shè)立，不是為了賺取學(xué)分，不是以完成考核為目的，而應(yīng)是具有設(shè)立的必要性、緊迫性?；瘜W(xué)科技的飛速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的基礎(chǔ)科學(xué)知識更加廣泛地滲透擴散到諸多科學(xué)分支中，學(xué)科交叉的融合發(fā)展，使得多學(xué)科的知識體系界限不再分明，前沿成果也越來越難以界定于某一單獨學(xué)科及專業(yè)方向中，有甄別地篩選授課內(nèi)容，特別是與本單位優(yōu)勢、有代表性的領(lǐng)域方向相結(jié)合，無疑就應(yīng)該成為課程內(nèi)容的首選。相關(guān)課程內(nèi)容不僅要兼顧前沿領(lǐng)域，更要能體現(xiàn)本單位或授課教師的優(yōu)勢研究方向，以真正實現(xiàn)教研相長，教學(xué)蘊含最新科研成果，并能提出基礎(chǔ)核心科學(xué)問題，科學(xué)研究促進教學(xué)內(nèi)容的擴展及教學(xué)實踐活動水平的提升。

教學(xué)內(nèi)容要新，但不是完全以新為目的，有爭議的、缺乏定論的內(nèi)容結(jié)果，可以選擇性但不是偏見地予以傳播，科學(xué)結(jié)果允許爭議，但不能存在偏見，這樣的內(nèi)容選擇，盡管可以由心，但往往也是最大的隱患，要么扼殺了創(chuàng)新的思想，要么就成了散播偽科學(xué)的幫兇。所謂教學(xué)，有教、有學(xué)，教以通曉事理，學(xué)以明辨是非。

內(nèi)容的新穎不僅要引人入勝，同時也應(yīng)與客觀實際應(yīng)用具體聯(lián)系，能夠真正讓學(xué)生理解化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的魅力。綠色化學(xué)知識的普及，不會再有傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)高排放的印象；能源化學(xué)的講授，就能理解社會對新能源技術(shù)的渴望和需求，同時也能了解新技術(shù)的缺陷與不足；農(nóng)業(yè)化學(xué)技術(shù)的展開，合理地施肥、播撒農(nóng)藥，不僅是千百年來傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的變革，同時合理的使用并不會干擾和違背自然和生態(tài)；新型傳感測量技術(shù)的進步發(fā)展，突破了人們感知的界限，使得對世界的感知更加細致入微；創(chuàng)新性有機分子設(shè)計合成，對農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生了變革性的影響；碳材料技術(shù)，從富勒烯到碳納米管，再到新興的石墨烯材料，簡單的碳成分，不同的結(jié)構(gòu)序列，影響著從材料到電子，從基礎(chǔ)科研到工藝應(yīng)用，均帶來了翻天覆地的變化[5]。

總之，創(chuàng)新課程的“新”，要貼近基礎(chǔ)課堂，又要有別于基礎(chǔ)課堂內(nèi)容的成熟體系；要靠近前沿，也更要把前沿成果用基礎(chǔ)知識通俗化、簡單化。正所謂“物惟求新”“新益求新”“唯實求新”。

1.2 高素質(zhì)的師資人員是授課質(zhì)量的關(guān)鍵

與創(chuàng)新研討課程內(nèi)容密切相關(guān)的就是教師的科研業(yè)務(wù)能力及其對前沿科技領(lǐng)域的把握。如何從化學(xué)科技前沿諸多進展中篩選合適的內(nèi)容，并融入到課程教學(xué)實踐中，不僅需要多方的文獻調(diào)研，并且要依據(jù)自身的學(xué)識水平，依據(jù)各自特色，去粗取精、去偽存真，而這一過程更多的是人為因素的介入，更多地依賴個人的判斷。前沿科技的飛速發(fā)展，知識的積累快速增加，時時月月年年的日新月異發(fā)展，對授課教師的教學(xué)水平及科研業(yè)務(wù)能力也提出了更高的要求，沒有貫穿習(xí)近平總書記“時時學(xué)、處處學(xué)、人人學(xué)、終身學(xué)”的思想及行動，創(chuàng)新研討課就會淪為按部就班、公式化、模式化的雞肋課程。

提升授課教師的教學(xué)及科研水平，除有選擇性地遴選任用之外，完善教師定期培訓(xùn)輪訓(xùn)機制也可以一定程度上改善提高教師素質(zhì)。此外，與校外高水平教師人員的互動聘任等相結(jié)合，也會成為專職教師隊伍水平提升的一個重要補充。針對某些部分課程內(nèi)容，聘請國內(nèi)外高?？蒲性核捌髽I(yè)頂級行業(yè)專家學(xué)者擔任授課教師，參與到部分相關(guān)課程中，這些流動崗位的設(shè)立將可以極大地提升創(chuàng)新研討課的授課質(zhì)量?？蒲袉挝坏年P(guān)注行業(yè)引領(lǐng)及科技前沿，企業(yè)的也能及時提供產(chǎn)業(yè)化亟需技術(shù)信息及技術(shù)前沿動態(tài)，這些多措施并舉、多行業(yè)參與的課程模式，不僅可以拓寬學(xué)生的眼界視野，領(lǐng)會化學(xué)在基礎(chǔ)、前沿、工程應(yīng)用等領(lǐng)域的不可替代角色，同時也會更加有利于促進本科學(xué)生對未來研究生報考、企業(yè)就業(yè)、自主創(chuàng)業(yè)等方面的人生未來規(guī)劃設(shè)計。

有高素質(zhì)的授課教師才能發(fā)現(xiàn)合適的主題內(nèi)容，并不斷動態(tài)調(diào)整，以適應(yīng)化學(xué)科技的發(fā)展形勢；有高素質(zhì)的授課教師才能組織得了高水平的流動人員參加，以保證合適的內(nèi)容有合適的授課人員加入；有高素質(zhì)的授課教師才能既保證創(chuàng)新性的前沿知識傳授，又能保證討論互動的熱烈氛圍，并與之產(chǎn)生共鳴，達到從掌握基礎(chǔ)知識到領(lǐng)略前沿科技成果，而又不止于此的目的。

所謂“好筍出好竹，好師出好徒”，一個無任何特色的教師，他教育的學(xué)生一般也難有特色。“善之本在教，教之本在師”([宋]·李覯《廣潛書》)。

1.3 營造活躍的課堂創(chuàng)新研討氛圍

營造輕松、活潑的創(chuàng)新課堂氛圍是實現(xiàn)“有效教學(xué)”的最佳路徑之一。沉默的學(xué)生、刻板的老師、枯燥的語言、沉悶的氣氛，是難以收獲良好的教學(xué)效果的，特別是在這種面向前沿科技成果介紹的課程中，面對脫離基礎(chǔ)課程邏輯至上的授課方式，面對脫離應(yīng)用場景設(shè)定的復(fù)雜邏輯環(huán)境，面對超出基本認知的稀奇古怪術(shù)語概念，師生之間更加難以產(chǎn)生情感共鳴，并導(dǎo)致無法形成有效的教學(xué)互動。

所謂“妙言至徑，大道至簡”([五代]《還金述》)，如何化繁為簡、寓教于樂，將復(fù)雜的、脫離本科學(xué)生認知的前沿科研成果用通俗、簡化的語言，并在輕松的氛圍中，以詼諧幽默的方式展現(xiàn)給學(xué)生？這更多地取決于授課教師的科學(xué)素養(yǎng)、身心及文學(xué)修養(yǎng)，理科課程通常相對更注重思維邏輯，風趣、幽默的語言與化學(xué)知識的傳授如何銜接，往往成為考驗授課教師知識積累及知識修養(yǎng)的重要屏障。該前沿領(lǐng)域的產(chǎn)生發(fā)展及存在的問題、某些著名事例及重大進展、重要科學(xué)論著及科學(xué)名人、科技學(xué)派及彼此不同的理解及觀點、個人的見解及可能的方向預(yù)測等等，都會有助于學(xué)生對該課程內(nèi)容的理解，同時也可以有利于教師在人文方面添加“有效教學(xué)”的文學(xué)元素，以引起學(xué)生的注意及思想的共鳴。當然前提是對授課教師提出了更為嚴格的要求：收集相關(guān)資料、整理簡單課堂教材或文獻、了解學(xué)生知識水平并針對性修改授課內(nèi)容、有詳有略突出重點?？傊谡n教師備課要充分，預(yù)案要清晰。

創(chuàng)新課程不僅僅在于傳授，特別是填鴨式的播講，而更多的還在于研討，課堂學(xué)生的互動討論才能真正使其理解前沿科技成果的魅力，并對照找到其中知識積累的不足，為以后的學(xué)習(xí)生活引領(lǐng)方向，同時激烈認真的討論也能使真理愈辯愈明，到達教學(xué)促進科研活動的目的，激發(fā)學(xué)生面向未知世界探索的求知欲[4]。而激發(fā)學(xué)生參與互動討論的關(guān)鍵就在于課堂教學(xué)授課教師的引領(lǐng)，在關(guān)鍵點、興趣點、疑難點，適時點撥、引導(dǎo)、啟發(fā)，以活躍課堂氣氛，用“一石”激起“千層浪”，達到事半功倍的效果。此外，固定的教學(xué)課程之余，也應(yīng)給學(xué)生多一些暢想和展望！

教師之為教，不在全盤授予，而在相機誘導(dǎo)?！熬又?，喻也”(《禮記·學(xué)記》)，教師更多地應(yīng)該起到啟發(fā)引導(dǎo)的作用，善于曉喻，讓學(xué)生明白道理，從而實現(xiàn)啟發(fā)性、引領(lǐng)性的教學(xué)。

2 創(chuàng)新研討課程內(nèi)容定位

2.1 與課程內(nèi)容相關(guān)的配套科研設(shè)施建設(shè)及學(xué)生親身科研活動的參與

創(chuàng)新研討課不僅要與實驗室科研活動相結(jié)合，更要有本單位對科研條件建設(shè)的配套投入。以往學(xué)校及學(xué)院各級單位更多的是關(guān)注教師及研究生科研活動及配套設(shè)施等基礎(chǔ)條件建設(shè)的投入，實驗室豪華了，可距離本科學(xué)生卻更遠了，有的僅剩下遠遠的觀瞧和走馬觀花式的參觀。本科生的實驗課程，部分解決了書本上知識的具體的理解的問題，盡管面向以實驗為基礎(chǔ)的化學(xué)學(xué)科，實驗過程及實驗設(shè)施的具體操作，能有利于學(xué)生培養(yǎng)具體分析問題和解決問題的能力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)造思維能力，但這些學(xué)習(xí)仍停留在基礎(chǔ)和初級階段，還停留在教師預(yù)設(shè)問題，并提供解決方案，學(xué)生具體驗證并嘗試重復(fù)的過程[6]。而在對實驗室的具體科學(xué)問題的闡述及論證中，更多地是需要獨立分析及解決問題的能力。因此，具備相應(yīng)的科研設(shè)施條件就成為創(chuàng)新研討課程能否有效開展及內(nèi)容拓展的關(guān)鍵。同時，是否實現(xiàn)從僅關(guān)注教師及研究生的科研參與投入，到同樣重視本科學(xué)生科研創(chuàng)新活動的設(shè)施條件建設(shè)的改變，也是能否高質(zhì)量開展這類課程的制約因素。正所謂“工欲善其事，必先利其器”(《論語·衛(wèi)靈公》)。

對學(xué)生的科研活動投入是必不可少的，本科學(xué)生的熱忱參與也是教師科研活動的一個重要組成部分，從實驗課到實驗室實習(xí)、從學(xué)業(yè)完成到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動、從基礎(chǔ)課到畢業(yè)論文設(shè)計等等，本科學(xué)生都在教師的科研教學(xué)活動中發(fā)揮著不可替代的作用。正如古語云：“是故學(xué)然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自強也。故曰教學(xué)相長也(《禮記·學(xué)記》)。”

2.2 時政元素的有效嵌入有利于學(xué)生對化學(xué)與社會關(guān)系的正確理解

把握時代的脈搏，正確理解風云變幻的國際形勢，僅靠簡單的愛國主義精神是不夠的，更要樹立正確的發(fā)展觀和科學(xué)觀，從科學(xué)的角度、從自身的專業(yè)角度，去應(yīng)對紛繁蕪雜的社會形勢，特別是強調(diào)學(xué)生立足現(xiàn)狀、把握今天、練好本領(lǐng)，做有用的人。俗話說：時事造英雄，英雄亦需適時。

化學(xué)作為重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一，在保證人類生存及提高人類生活質(zhì)量方面起著至關(guān)重要的作用，化學(xué)及農(nóng)藥改善了我們千百年來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣和方式，但綠色環(huán)保的概念又經(jīng)常沖擊著公眾對化學(xué)的認識；如一些合成藥物雖然抑制了病毒和細菌，卻被當成了環(huán)境污染的主因；生物質(zhì)能源的高效利用，雖然改善了我們的衣食住行，如今也成了全球變暖的禍因……。林林總總、樁樁件件，國內(nèi)外公眾都對化學(xué)一如既往地存在著偏見，熱門前沿的熱點研究也不全是國家需求和符合中國國情的。英國皇家化學(xué)學(xué)會2015年進行了一次民調(diào)，在受訪民眾當中，25%的人表示對化學(xué)“沒有任何興趣”，一半以上的人感覺自己對化學(xué)領(lǐng)域了解太少，約有一半的人表示在談?wù)撚嘘P(guān)化學(xué)方面的話題時“完全沒有信心”，有近兩成的人甚至認為“所有的化學(xué)物質(zhì)都危險且有害”。公民科學(xué)素養(yǎng)，特別是化學(xué)素養(yǎng)的提高，不僅僅在于化學(xué)基礎(chǔ)知識的傳授，而更多是在這些熱點領(lǐng)域、前沿方向、廣泛影響大眾的化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域問題上，實時地給予正確解讀，傳遞科學(xué)的聲音。

時事政策方面的適度解讀，特別是結(jié)合具體研討課題，以具體實施案例適度展開，能夠使本科學(xué)生更加具體、清晰、深入地了解該領(lǐng)域及方向的歷史變遷、目前進展，及其與國家、地方經(jīng)濟建設(shè)之間的關(guān)系[7]。如化學(xué)科研活動的基礎(chǔ)問題是什么？什么能成為中國科技“卡脖子”的關(guān)鍵？敵對勢力與國際競爭者為何從此入手？科研活動與科技期刊的關(guān)系？國際科技期刊與中國科技期刊的合作與競爭？國際評級體系對中國科研活動正面及負面的影響？你所謂的熱點是真的社會需求，還是不同人群或勢力的潛移默化誘導(dǎo)？如何正確解讀中國的科技政策？中國的科研活動與企業(yè)需求及企業(yè)創(chuàng)新？化學(xué)相關(guān)的食品及藥物等國家安全戰(zhàn)略？習(xí)總書記的“四個面向”與化學(xué)科技發(fā)展的關(guān)系？

3 結(jié)語

總之，化學(xué)與人類除衣食住行外，與能源、信息、材料、國防、環(huán)境、醫(yī)藥衛(wèi)生、公共安全等各方面都有著密切的聯(lián)系，特別是作為經(jīng)濟發(fā)展的核心支柱學(xué)科產(chǎn)業(yè)，更加強調(diào)“知行合一、學(xué)以致用”，堅持將科研和教學(xué)與本科學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的社會發(fā)展趨勢相結(jié)合，融教學(xué)內(nèi)容、科研成果及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)“三位于一體”，也是該類課程核心所在。

科技創(chuàng)新的首要任務(wù)就是要面向世界科技前沿，探索最具未知性、先驅(qū)性和挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域，不斷突破人類的認知極限，從而更好地認識世界和改造世界。習(xí)近平總書記明確指出：創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭源泉，也是中華民族最鮮明的民族稟賦。創(chuàng)新研討課作為銜接基礎(chǔ)知識與前沿科技及社會應(yīng)用需求之間的重要紐帶，不僅可以開闊本科學(xué)生的科技視野，同時多種時政元素的添加、身體力行的實驗室操作、生動活潑的熱烈討論、不失時機的課堂點撥，必將會在大學(xué)生的學(xué)習(xí)生涯中留下濃墨重彩的一筆，成為他們?nèi)蘸鬅o論從事科研活動還是直接服務(wù)社會的知識保障。