无机与分析化学课程思政建设的探索

2021-04-16刘彦霞

林区教学 2021年4期

秦菲，刘彦霞，魏涛

(北京联合大学 a.生物化学工程学院，北京 100023；b.生物活性物质与功能食品北京市重点实验室，北京 100191)

随着改革开放不断深入，中国已成为倍受瞩目的世界第二大经济体。为遏制我国的发展，一些西方国家通过多种途径传播渗透消极落后的西方思想，多方面夸大、诋毁我国社会主义发展中的问题，腐蚀我国青年一代的思想，企图在意识形态领域掌握主动权[1]。同时，我国经济、社会的迅速发展使得人们的价值取向和思想倾向发生巨大变化，一些不良思潮时有发生，自媒体时代也加剧了这些不良思潮对大学生价值观的不利影响。在这种情况下，部分大学生的思想越来越复杂，甚至出现价值观扭曲、缺乏信仰、国家民族观念淡薄等不同形式的问题，加强大学生思想政治教育是新形势下的必然要求。

无机与分析化学承载着为专业课程学习提供基础知识的作用，是食品质量与安全专业的基础课程。授课对象是大学一年级的新生，大一的他们正处于世界观、人生观形成的黄金期，且大学与高中截然不同的授课、学习方式又使他们充满困惑，急需正确引导。在无机与分析化学课程教学中应充分利用思政元素，激发学生民族自豪感和爱国热情，帮助学生树立实现中华民族伟大复兴的理想和唯物主义的世界观，培养学生的敬业精神，进行创新创业教育和生命教育，使学生成为建设社会主义现代化强国的合格人才。

一、爱国、敬业的社会主义核心价值观教育

教学中充分利用我国古代、现代在化学领域取得的成就，以激发学生的民族自豪感；充分利用一些科学理论发现与建立背后隐藏的一个个热爱祖国、追求真理、敢于挑战、兢兢业业的动人故事，使学生透过理论和技术领悟爱国情怀与敬业精神。

在我国古代四大发明中火药和造纸术是与化学有关的。中国在化学化工领域中创造了许多世界第一，如我国是世界上最早认识和使用煤炭、石油及天然气的国家；我国古代在多种金属如铜、钢铁、金、锡、铅、锌等的冶炼方面位于世界前列；瓷器、青铜器、漆器等的制造技术也是我国古代劳动人民发明的。到明代前期，我国重要发明和重大科技成就已有175项，约占全世界的57%。充分利用我国古代在化学科学方面取得的卓越成就，以激发学生的民族自豪感和民族自信心，同时引导学生树立文化自信。建国后，我国在化学领域也取得了巨大成就。著名化学家侯德榜先生创造发明了“侯氏联合制碱法”，开创了世界制碱工业的新纪元。科学家合成了结晶牛胰岛素，在世界上第一次用人工方法合成了与相应天然分子相同化学结构和完整生物活性的核糖核酸。在原子能级的教学中，除了介绍鲍林的近似能级图，还可以简略介绍我国当代结构化学家徐光宪提出的近似能级公式(n+0.7 l)。利用我国新时期在化学领域的这些伟大成就对学生进行爱国主义教育，同时通过化学课本寻找中国化学家存在的课外作业，让学生了解到在近代化学200多年的发展历史中，虽然涌现出许许多多的化学家，但其中很少有中国人的名字。中国人在化学领域还有很大的进步空间，以此激励我们青年一代肩负起科技振兴中华的历史重任，为我国在化学领域赶上和超过世界水平而努力学习。

纵观元素周期表，发现许多元素的命名是用来纪念发现者的祖国。著名科学家居里夫人将她在法国发现的新的放射性元素命名为钋(Polonium，Po)，以此纪念她的祖国，体现了一位伟大的女科学家对自己祖国的挚爱[2]。2016年将日本理研团队发现的113号元素命名为鉨(Nihonium，Nh)，取自日文“nihon”，成为第七个以国家名字命名的元素，使日本成为了第六个写在元素周期表上的国家。除此之外，还有31号元素镓(Gallium，Ga)、32号元素锗(Germanium，Ge)、44号元素钌(Ru， ruthenium)、87号元素钫(Fr，francium)和95号元素镅(Am， Americium)等。在元素周期表学习过程中，可以让学生通过寻找与国家名称有关的元素名称，通过元素命名背后的故事，深刻体会发现这些化学元素的科学家们把对祖国的热爱倾注到化学元素名称上的赤子之心，培养学生热爱祖国、忠于祖国、甘于为祖国奉献的情操。

英国人道尔顿一生淡泊名利，为了科学，一生未婚；居里夫人由于长期与放射性物质接触，引发恶性贫血症而逝世；还有著名化学家舍勒、戴维、拉瓦锡、莫瓦桑等不畏危险、前赴后继地进行氟元素的研究，再现了化学史上悲壮的篇章。1886年莫瓦桑用电解法制取了单质氟，实现了许多化学家的夙愿。在制取氟的过程中，莫瓦桑曾四次因中毒而不得不中断实验，他何尝不知氟气的危害，但为了科学，他义无反顾，55岁时因长年受到有毒气体的侵蚀而与世长辞。通过这些科学家在科学探索过程中展现的兢兢业业、至死方休的敬业精神和为科学的献身精神，让学生了解每一项科学发现和技术进步，都离不开这些伟大科学家的敬业，让这些科学家敬业精神的光辉照进学生的内心世界，鼓励学生走上工作岗位后刻苦钻研业务和认真学习技能，勤奋工作，为实现中国特色社会主义伟大事业而奋斗。

二、辩证唯物主义的哲学思想

辩证唯物主义是人类认识和改造自然、研究科学发展和认识规律的科学世界观和方法论[3]。核心是对立统一规律、量变质变规律和否定之否定规律。

对立统一规律在《无机与分析化学》中随处可见。原子核与电子、钻穿效应与屏蔽效应、氧化剂与还原剂、氧化数的升高与降低、原电池中的正极与负极、酸与碱、区分效应与拉平效应，以及氧化与还原、沉淀与溶解、配合与解离、可逆反应中的正反应和逆反应等化学概念或过程都是对立统一又紧密联系的，要引导学生在学习中从对立和统一两个角度理解。在大学生活中，选修与必修、爱好与专业、恋爱与学习、工作与考研、保持自我与随波逐流、网络与个人发展等都是学生要面临的矛盾和问题。从网络与个人发展来说，网络作为信息时代的产物，给大学生个人发展带来了很多便利，网络上丰富的课程、信息资源，不断促进学生个性化发展，同时学生的发展进步也会促使网络技术的提高和完善，二者是统一的；但网络游戏也会使抵抗力不强的大学生沉溺其中而荒废学业，网络上的不良内容对大学生三观也存在着威胁，对其个人发展又是不利的，从这个角度来说二者又存在对立关系。通过课程学习使学生正确认识对立统一的辩证关系，有助于学生利用对立统一规律去分析所面临的问题，从中找出解决问题的合理方法，促使自身发展。

质量互变规律在自然界中普遍存在，在无机与分析化学中也存在着许多这种关系，元素周期表最直接体现了质量互变规律。在周期表中，随着核电荷数的量变，元素性质呈现出由金属到非金属、化学性质由活泼到不活泼、物质状态由固体到气体等的质的变化。元素周期律从自然科学上为量变引起质变这一规律提供了有力证据，元素周期律的发现是门捷列夫不自觉地应用量变引起质变规律而完成的一个科学勋业[4]。再如，在滴定反应中随着滴定剂不断增加，滴定过程被测物质含量变化的特征参数变化也体现了量变到质变的规律，以强碱滴定强酸为例，增加滴定剂，溶液的pH值在酸性范围内缓慢增加(滴定曲线的平滑区)，当到达化学计量点前后0.1%范围附近，滴加1—2滴滴定剂就会使溶液迅速由酸性变成碱性，发生质变，这一急剧变化即滴定曲线上的滴定突跃。沉淀溶解平衡中，沉淀的生成和溶解过程也形象地说明了质量互变规律。化学反应的碰撞理论中，反应物分子能量逐渐增大，当达到活化分子具有的能量时，成为活化分子而发生有效碰撞，导致化学反应发生而产生新物质。因此，正如恩格斯所说“化学是研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学”[5]。

否定之否定规律是学科发展的动力源泉，在吸取、保留和改造旧理论知识中积极因素的基础上，通过新的理论知识辩证地否定旧的理论知识，推动该学科的理论、技术发展，接着更新的技术和理论再来否定现有的技术和理论。纵观化学发展史，化学科学的发展过程中处处闪耀着唯物辩证思想的光辉，每一个科学原理及定律的发现无不体现了人类对化学领域中科学家研究成果的继承、积累、发展和突破，即辩证地否定，肯定和保留旧事物中积极合理的因素，否定和克服旧事物中落后和不合理的因素。比如近代原子结构理论的发展史[6]，从Dalton原子不可分割理论、“西瓜式”原子模型、行星式原子模型、Bohr原子模型到量子力学原子模型，原子结构理论在继承和突破前人研究成果的基础上又不断前进发展，生动形象地体现了否定之否定规律。

通过这些生动的实例让大学生正确认识、理解了否定之否定规律，从而正确认识挫折。一方面要对光明的前途充满信心，不因为暂时的困难、挫折而放弃希望；另一方面要对未来道路的曲折性有充分的认识，做好克服各种困难的心理准备。引导大学生既要坚定实现中华民族伟大复兴的信心，又要认识到这一伟大复兴是等不来、靠不来的，是需要全国各族人民付出艰巨、艰苦努力而拼出来、干出来的。大学生只有通过努力学习不断武装自己，毕业后才能肩负起实现中华民族伟大复兴的历史使命，才能为伟大事业贡献自己的力量。

学生的科学世界观形成于学习和掌握科学知识的过程中，作为一门重要的自然科学，无机与分析化学为辩证唯物主义教育提供了丰富的素材。在无机与分析化学教学过程中，在传授知识的同时，应充分利用这些素材引导学生树立科学的世界观。

三、创新创业教育

“创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。”[7]培养具备创新创业思维和能力的人才已经成为人才培养的主阵地，也是高校的一项重要任务，加强高校创新创业教育势在必行。除专门开设创新创业类课程外，充分利用现有课程加强对学生的创新创业教育也是一个必然趋势。

无机与分析化学中蕴藏着丰富的创新创业教育素材，化学发展史就是一个化学家不断怀疑、突破和创新的过程，新元素的发现、新理论的建立、新技术的应用，无不闪耀着人类创新的智慧火花。化学发展史也是化学家们勇于创新、不断冲破传统观念、大胆提出新观点或新学说、建立新理论、不断促进化学学科发展的过程。没有怀疑派化学家波义耳对传统元素观敢于质疑的创新精神，化学就无法摆脱从属于炼金术或医药学的地位而成为专门探索自然界本质的独立的科学；没有拉瓦锡敢于从“燃素说”头上迈过一步，正确认识重复普利斯特列实验获得的新气体，就没有科学的燃烧氧化理论，更无法成就化学史上的一次革命。而反观受到“燃素说”思想禁锢的普列斯特列，即使首先制得氧气，也只认为它是“失燃素的空气”；虔诚信奉牛顿经典力学理论的普朗克，即使提出量子力学假设和普朗克公式，最后还是宣布取消自己的假设，导致物理学理论停滞数十年。事实证明，杰出科学家要有创新思维，他们的成功也往往建立在处处闪耀着创新性思维光芒的科学研究方法基础之上，在教学过程中应引导学生学习借鉴这些科学方法，帮助他们认识创新思维的重要性，培养他们的思维创新能力。

在课程中还应融入创业成功案例，如南方科技大学化学系张绪穆教授就是一位在创业路上行走的化学家，他创立了凯瑞斯德生物有限公司，成为将生物医药公司带到美国非主板市场上市的第一人[8]。现在大学生中也不乏创业的成功事例，比如笔者所教2009届一名毕业生就创立了化学仪器试剂公司，目前已小有规模；2016届一名专升本学生一路深造，清华大学博士毕业后也成功创立自己的创业公司。通过这些创业的事例，可以鼓励学生有梦想就去努力，不畏困难，勇于尝试。

四、生命教育[9]

近年来，我国大学生自杀率逐年增加，本该是国家栋梁和父母骄傲的大学生，却在人生最年轻最美好的年华选择结束生命。我们不禁为这些逝去的年轻生命惋惜，也为他们漠视生命的行为感到痛心。同时，关系不和谐事件、恶性伤人事件在高校时有发生，如复旦大学投毒杀人案，因此在大学生中进行生命教育是非常必要的。2010年教育部就在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中明确提出要“重视安全教育、生命教育、国防教育、可持续发展教育”。