《现代化工导论》研讨课的授课方式及使命

潘晓梅 高李璟 肖国民

(东南大学 化学化工学院，江苏 南京 211189)

随着社会的不断发展进步，需求的不断变化，以及国家对本科教学质量的重视程度不断提高，如何上好专业课、提高教学质量，培养出适应社会需求的专业型人才，成了一线教师共同关心的目标。门立红等[1]提出了针对《现代化工导论》课程的考核方式的改革方法。李颢等[2]结合《现代化工导论》的教学实践,提出了一些相应的教学改革措施。石志强[3]等以天津大学仁爱学院为例，发表了化工专业的应用型人才培养模式探究。齐雪林[4]等也就“探究式学习”的大学课堂教学进行了实践和探讨。在这些研究的基础上，本文结合教学经验，开创了一套新的教学思路和具体方法，并取得了可喜的成绩。

1 传统化工导论课程的地位与作用

《现代化工导论》是化学工程、化学工艺、精细化工、制药工程等专业的一门基础研讨课，是化工类专业学生了解本专业及专业课程、为其他专业课程打基础的必修基础课程。课程系统介绍了化工的传统领域及新兴领域的基础知识、典型生产过程及发展方向，化工的专业技术基础；还对绿色化学与化工在全球的兴起、传统化工向绿色化、精细化、高科技化的现代化工的发展趋势以及我国化工高等教育改革进行了介绍。

2 “借题发挥”，引出各领域最新前沿

随着科学技术的进步，各化工领域已经悄然发生了改变，一些老行业焕发出新的活力，新技术应用到传统行业中，也带来了天翻地覆的变化。比如，传统石油化工引进了微生物采油、除硫；空气污染的罪魁祸首——饱受诟病的煤化工，由于新技术、成本低的特点要登堂入室，欲取石油而代之；二氧化碳这种最“没用”的温室气体也要华丽转身，转化成为基本化工原料；最清洁的能源——氢气，将从水分子中自动溢出，成排的膜分离组件正在将汪洋大海变为滚滚能源……这些事实颠覆了我们对传统化工的印象。新兴领域的新鲜事更是层出不穷。

生物化工领域，转基因技术可以创造出一些前所未有的生物产品，大大丰富了我们的生活；生物制药克隆技术，使我们有了靶向药和可以随时更换的器官；精细化工领域QLED技术，使得电子产品显示技术越来越清晰，价格越来越便宜……

我们利用研讨课的优势，结合每一章的基础知识，将上述相关新兴课题引入课堂，通过老师引导，学生演讲，大家共同讨论的形式，一起走进这些领域，挖掘其内涵的化工理论与专业基础知识。具体做法是开学之初就将各个研讨话题布置下去，同学可以选择其感兴趣的部分开始准备，并在相应的时机展示其研究成果。

当学生从课堂研讨中了解到这些和自己息息相关的激动人心的现实时，都非常感兴趣，并积极提问，课后利用网络资源补充相应知识。同学们有了这些认知做铺垫，怎能不怀着满腔热忱投入到学习中，并立志几年后成为这些事件的主角呢？

3 各学科的融合以及科技与社会的融合

青年学生不仅要学知识，学技术，还要有社会责任感，才能发现问题，解决问题，建立长期可持续发展的社会生态，造福子孙后代。比如当讨论到一些有关伦理道德、社会生态的敏感话题时，尤其要注意帮助学生树立正确的价值观，做对社会有益的人。以下结合学生课程论文中的片段加以阐述。

3.1 如何看待转基因技术

关于转基因技术，学生在课程论文中写道：

“转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。分子生物学，则证明转基因技术的操作领域局限在生物大分子(DNA)级别的大小上，是广义上的分子级别，比一般的分子级别要大，更是远不能比拟研究范围大多在原子、电子级别的物理化学等科学。而众所周知的是，我们原子层面上的研究根本没透彻，夸克及以下的层面更是一团迷雾，量子力学的诸多悖论仍未被解决，基础不稳何论上层？所以我们有理由怀疑，在DNA片段上，在各核酸上，在各碳原子上，在各电子上，在各种夸克上，都有可能有颠覆人类简单地剪开加缝合的愚蠢行为的变数。”

如果没有生物学、物理化学、量子力学的专业知识，就不能理解上述文字，也就不能对转基因技术有客观、理智的评价。造成“人云亦云”的吹捧或打压，从一个极端走向另一个极端。正是因为有了学科交融的基础和意识，才能得出比较理智的结论：“人类自作主张的进行基因篡改，不仅可能会威胁实验物种，更可能因为实验使人类妄图为自己创造便利而威胁人类自身。说白了，基因不是改一个就变一个，而是改一个牵动一系列。所以也许在人类能了解和掌握基因的奥秘时，转基因食品一定会为大家高兴而真心地接受，只是现在，还是把它们放在实验室吧。”

3.2 “中国芯”

在高新技术与化学工程部分，学生在演讲中提到：

“中兴事件带给国人有如当头棒喝的提醒，是比罚单更沉重的反思。近年来，中兴通讯自主技术发展迅速，但是一些技术含量很高的关键器件还依赖国外供应商。例如中兴通讯全球价值链所采购的高速光通信接口、大规模FPGA等核心部件按照出口管制规定被美国企业停止供货，中兴通讯生产难以为继。这是中兴通讯被迫与美国执法当局和解的根本原因。美国制裁中兴，背后折射的是中国集成电路行业的问题：中国有着全球最大的半导体市场，但集成电路设计企业的主流产品仍然集中在中低端。基础能力上的欠缺，强烈依赖第三方的先进IP核、先进工艺和外包设计服务，最终行业将受制于人。”

这是学生关于高科技与社会责任感的反思。作为当代大学生，必须从这件事中吸取教训：为什么中国人设计制造不出好芯片？从化学工艺的角度，芯片的制备是从沙土开始，同时重点探究刻蚀技术的过程，这一步是最具有挑战性的一步，也是我国技术落后美国几代的决速步。因此，必须加强学生的专业基础，并了解科技现状，最重要的是时刻提醒自己的社会责任感和历史责任感，才能激发斗志，奋起直追，在不久的将来实现“中国芯”的梦想，为祖国经济的腾飞保驾护航。

3.3 如何提高新能源汽车的长期环保性能

在环境保护和新能源的大背景下，高新能源汽车大受追捧。然而新能源汽车真的没有污染吗？学生经过思考和调研，给出这样的回答：

“尽管效果最好的三元锂电池(NCM，NCA)能够有最长6年的使用寿命，但是其最终依然需要报废、回收。现在我们所处的时间段正好位于第一批新能源电动汽车电池大规模更换的时间段，大量的废旧锂电池需要集中无害化处理。但是由于锂离子电池中含有大量重金属元素，且国内使用的三元锂电池大多数含有5%以上的Mn元素，不适当的处理会造成严重的环境污染问题。若处理不当或不予以处理，实际上相当于将数十倍于常规汽车燃油排放的污染物延后3～6年集中排放，对环境反而造成了更大的压力。因此，在纯电动新能源汽车没有更明显优势的前提下，仅电池更换、回收面临的费用和技术难题就足以让消费者全面思考纯电动新能源汽车的发展、购买意义。”

这不是不识时务，也不是反其道而行之，而是用理智科学的思考代替盲目跟风，也就会避免可能出现的风险，并且将在更久远的时间、更宽广的维度来实现环境保护。

以上例子说明，通过研讨，学生在学习知识的过程中，擦亮了眼睛，对社会上发生的一些现象进行了深入理智地思考，做到了学科融合、理性思考，同时增长了社会责任感。

4 后生可畏，发挥学生主观能动性

网络时代的大学生已不同以往，他们随时了解科技前沿，世界各地发生的新鲜事。也很有自己的主见。但以往教师为主的课堂禁锢了他们的思想，限制了他们的表达。一旦解除这些限制，他们的主观能动性会迅速爆发，表现出惊人的能量。

当然，也有的学生“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”，那就更需要在大学阶段补上这一课，才能顺利进入社会，并成为领军型人才。还有学生思想不成熟或盲目冲动，就要晓之以理动之以情，用老师自己的经历、见识和感受像对待孩子一样感化他们，用事实说话，让他们化解偏见，成熟思辨。

而且学生的见识、水平参差不齐，关注点也不一样，通过研讨的方式，让同龄人之间擦出思想火花，互相补充，互相启示，实现“一个灵魂照亮另一个灵魂”的理想教育模式。

5 教师的使命

能够认识到未来世界需求的变化，学科交融对学生学习深度和广度的要求，引领学生把求学之路越走越宽，是当代教师的光荣使命。不能固步自封，用自己当年的水准来要求学生。更要尊重学生，不能用自己现在的见识和学生比。其实由于大环境的限制，自己学生时代的见识远不及当代学生。在我们心怀天下，以国家的命运为己任的同时，鼓励下一代，激活下一代，才具有更深远的价值和意义。

年轻的生命都希望绽放，都想有所作为，老师的鼓励和指引，无异于一盏明灯，一丝火花，纵然社会压力大，家庭负担重，在理想和激励面前都微不足道。只要胸怀大志，站在时代发展的制高点，每个人都能创造奇迹！