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有机含氮化合物教学中课程思政的探索与实践

2021-01-08王丽丽郭艳春李国平

河南化工 2021年12期
关键词:催化剂化学思政

王丽丽 , 郭艳春 , 李国平

(郑州大学 化学学院 , 绿色催化研究中心 , 河南 郑州 450001)

2019年3月,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上提出了思政课改革创新“八个相统一”的重要论述,其中包括“要坚持显性教育和隐性教育相统一,挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,实现全员全程全方位育人”。这是自2016年习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上提出“使各类课程与思想政治理论课同向同行”以来,对推进思政课程与课程思政有机结合的再次强调。

化学知识体系中本身蕴含丰富的思政内容,但是在以往的教学中,思政教育多为零散而不自觉的,缺失整体的设计。随着2016年全国高校思想政治会议的召开,我国高校的教育观念得到了进一步的发展,更加重视对专业课程的思政建设。其中对化学课程思政的研究也取得了一些丰硕的成果,但纵观医用化学课程思政建设研究,目前仍缺少思政元素和化学知识点有机融合的教学案例,仍需教师结合自身知识背景、学校背景开展更细致深入的研究。本文以有机含氮化合物的教学为例,介绍在医用化学课程思政建设中的探索和实践。

由于课时和专业所限,医学化学中该章节包含胺类、酰胺类、含氮杂环化合物和生物碱四部分内容,不涉及合成和反应机理,而主要以化学性质和分子结构等知识性内容为主,这就决定了该章节知识点繁多,学生学习起来比较困难。在医用化学课程思政建设中,教研组在集体备课中积极研讨选取适当的案例,提升学生学习兴趣,以实现专业知识和思政教学的有机融合,改善教学效果。

1 树立远大理想,做对社会有用的人

在本章第一节的教学中,首先由最简单的含氮化合物氨气引入教学内容,简要介绍人工合成氨的研发历史。氨气可以制造氨水,除制造碳酸氢铵、硫酸铵、尿素等化学肥料外,还是许多化工产品的原料。合成氨技术的发展奠定了现代农业化肥的基础,第二次世界大战后半个多世纪,世界粮食产量翻了两番,人类从整体上脱离了饥饿的威胁,为社会发展做出了巨大贡献。1909年德国化学家Fritz Haber用锇做催化剂,成功实现在高温高压下由氮气和氢气合成氨气的研究。Carl Bosch在Fritz Haber研究的基础上,先后实验2 500种不同的催化剂配方,经过6 500多次实验,找到了性能好又廉价的铁催化剂,实现了由氮气和氢气合成氨的大规模工业生产,两人分别获得1918年和1931年的诺贝尔化学奖。由上述经历引导学生认知科学研究对人类社会发展的重大影响,树立远大理想,并在大学阶段的学习中不断培养自己为理想付诸实际行动的能力。

2 树立正确的科技价值观和世界观

Fritz Haber为社会发展做出了极大贡献,同时,也是化学毒气的发明者,使得第一次世界大战中无数战士和集中营里的犹太人因此丧生,他的妻子因为无法接受自己丈夫的作为,选择了自杀,而他本人也因为犹太人的身份被纳粹迫害,最终死在流亡的道路上。Fritz Haber的经历告诉我们,科学技术是一把双刃剑,它们常常会在给人们带来便捷的同时,也可能为人类带来灾难。利用历史引导青年学生树立正确的科技价值观和世界观,在未来的职业发展中要始终秉持科技造福人类的宗旨,将个人价值与社会价值相结合,利用自己的知识和技能为社会发展做出自己的贡献。

3 培养集体荣誉感

尽管合成氨的工业生产得到了巨大发展,由于西方对中国采取技术封锁,直到20世纪70年代,我国仍迫切需求氨合成新技术。在这样的历史背景下,郑州大学王文祥教授带领工业催化团队开展球形氨合成催化剂的开发,团队不断对催化剂进行升级改造,最终开发出A110-5Q型催化剂,于1983年荣获国家经委优秀新产品“金龙奖”,并作为节能科技成果向全国推广,为我国氨合成工业发展做出了很大贡献,为郑州大学化学学科发展奠定了扎实的基础。新时代的化学人在工业催化研究领域仍在不断开拓进取,如化学学院刘寿长教授团队开发的“苯选择加氢制环己烯催化剂及其制造方法”历经两代人、20余年的努力突破了国外技术垄断,使我国从一个尼龙6长期依赖进口的国家,发展成用自有技术满足国内消费需求的国家,入选新华社“中国网事·感动2020”年度人物。同时工业催化研究团队的王向宇教授团队开发了氯丙烯直接氧化合成环氧氯丙烷专用球形催化剂的成套生产工艺,实现了吨级产品工业化试生产。该催化剂的应用推广,从根本上解决传统生产技术的严重污染问题,打破国外垄断实现基础化工原料环氧氯丙烷的绿色安全生产,具有突出的经济和社会效益。讲课中通过PPT展示文献资料中对这些研究成果的报道,发现学生对此类校史相关的介绍和身边教师的科研成果非常感兴趣,极大地提升了学生作为“郑大人”的自豪感,引导学生认识到作为新时代中国青年,我们要勇做走在时代前列的奋进者,立志为实现中华民族伟大复兴贡献自己的力量。

4 热爱生命,远离毒品

生命是值得每一个人尊重和敬畏的。在生物碱和胺的成盐反应的讲解中,对比介绍去氧麻黄碱和伪麻黄碱的结构与性质,使学生深刻认识化学分子结构决定其性质的普适规律。去氧麻黄碱的中枢神经兴奋作用强,会加快心跳、升高血压,服用后容易产生幻觉、易成瘾,对健康危害极大。伪麻黄碱是有效缓解感冒症状的主要药物之一,口服后经由胃肠道吸收,由肾脏经尿液排出,尿液中的伪麻黄碱结构上绝大部分没有改变,会以原型排出,也就是说,伪麻黄碱在体内也不会转换成去氧麻黄碱,消除了部分同学对服用感冒药是否会成瘾的疑惑。在教学中引导青年学子,让他们认识到毒品“毁灭自己,祸及家庭,危害社会”,树立热爱生命,远离毒品的生活观。

5 热爱生活,注重健康饮食

嘌呤广泛存在于动植物体中,并参与生命活动,例如腺嘌呤和鸟嘌呤是核酸的组成成分,黄嘌呤和尿酸则是它们的代谢产物。在讲解含氮杂环化合物嘌呤的结构和性质时,引入讲解痛风为嘌呤代谢紊乱导致体内血尿酸增高引起的代谢综合征,主要临床表现为大关节突发红肿、热痛,甚至出现血尿、蛋白尿等肾脏受损表现。除此之外,亦可见患者有血糖升高、血管病变等表现。痛风主要和饮食相关,如果人多进食高嘌呤饮食如动物内脏、海产品,以及一些肉类,这些都可能造成尿酸含量的增高,进而诱发痛风。通过化学知识的学习,引导学生在今后的生活中,有意识地增强健康饮食观念,并强化物质分子结构决定其化学性质的基本规律,在今后的工作中对化学药剂的使用要做到知其然,知其所以然。

6 教学总结与反思

总之,在有机含氮化合物思政映射点教学中,采用案例教学法,就氨合成工业的发展、主要发明人的生平、郑州大学在氨合成中的贡献、生物碱药物及毒品的两面性等问题进行资料的直观展示,加深学生的认知。通过思政课程建设,在教学过程中巧妙的穿插辩证唯物主义、爱国主义和社会责任感的思政教育,帮助学生树立正确的世界观和人生观,培养学生具有积极向上的生活态度,能明辨是非,远离毒品;知道科学研究需要坚韧的品格和扎实的知识基础,并能为社会发展做出巨大的贡献,为未来的职业选择多一份理性认知;提升学生作为“郑大人”的自豪感,引导学生作为新时代中国青年要具有社会责任感,勇做走在时代前列的奋进者,通过一段时间的实践,得到了学生的积极反馈。

在开展医用化学课程思政建设的过程中,教学团队也进行了积极反思。①医用化学教材中含有丰富的德育内容,可以提炼出思政教育元素的知识点很多,而如何在有限的课堂教学中讲好相关的事例是难点,也是最影响育人成效的环节,这取决于教师自身综合素养和思政理论水平。结合课堂教学时间非常有限的现状,在教学中积极借助网络工具,将线上线下混合教学模式引入实际教学中,利用班级微信群将提前准备好的文献资料发给学生,引发学生的学习兴趣,并对要学的内容有初步的认识,缩短在课堂上展示资料的时间,同时不减弱思政教学效果[1]。②只有教师在主观上认识到思想政治教育的重要性,不断地提升自身综合素养和思政教育能力,才能真正形成开展课程思政的内在驱动力,一个教师只有自己有家国情怀,才能将专业知识中相关的思政教育信息自然的、有温度、有情感地讲述给学生,实现专业课教学与思想政治教育的有机融合。

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