“融合式”有机化学实验课程思政探索 *
2021-06-18徐春蕾吴玉兰纪蕾蕾李贺敏
徐春蕾,赵 群,吴玉兰,纪蕾蕾,房 方,李贺敏
(南京中医药大学药学院,江苏 南京 210023)
国无德不兴,人无德不立。习近平总书记在北京大学师生座谈会上的讲话指出,要把立德树人内化到大学建设和管理各领域、各方面、各环节,做到以树人为核心,以立德为根本。大学教育要抓好立德树人的根本任务,而“课程思政”提炼专业课中蕴含的德育元素和所承载的德育功能,使社会主义核心价值观具体化、生动化,渗入课堂教学之中,将专业课教学与思想政治教育融合起来,在“润物细无声”的知识学习中融入理想信念的精神指引[1-3]。
有机化学是一门以实验为基础的科学,许多有机化学理论与规律都是来自于实验,同时还可以通过实验来验证理论。尽管现代科学技术突飞猛进地发展,使有机化学从经验科学走向理论科学,但实验仍然是该学科的重要研究手段。有机化学实验教学在本校食品和生物制药专业中占有重要地位,有机化学实验知识和相关技能是相关专业学生必备的基本素质之一。
而如何教授知识,在锻炼学生操作技能的同时潜移默化地提高其思想政治素养,培养高尚的道德情操,引导大学生人生观、价值观、世界观的良性发展,是新时代大学教育必须思考的问题[4-5]。有机化学实验课承载了大量的思想政治元素,将严谨细致的习惯、实事求是的科学态度、团队协作的精神、垃圾分类的理念、社会责任感和使命感的培养等融入实验课的每一个环节,必将产生很好的价值引领作用,奠定良好的“德育”基础,培养具有跨文化跨语言学习能力和国际视野的高素质专业人才。
1 尊重客观规律,培养严谨细致的实验习惯
有机化学作为一门科学学科,在实验中采用什么样的方法、如何操作、如何展开实验都必须遵循客观规律,而只有在实验前充分预习实验原理,了解每一步操作的来龙去脉,做到“知其然,更知其所以然”,深度理解实验中的客观规律,严谨细致地进行实验,才能得出良好的实验结果。例如,将纯度约为95.5%的工业乙醇除水制备99.0%~99.5%的无水乙醇,不能用蒸馏的方法,因95.5%乙醇和4.5%水可组成共沸混合物;也不能用氯化钙(CaCl2)干燥,因为低级醇能和CaCl2形成结晶醇。因此,在实验室里通常将工业乙醇与CaO(生石灰)一起加热回流除水来制备无水乙醇。再比如,正溴丁烷合成实验中洗涤产品时有多步分液操作,产品层在分步洗涤时有时在上层,有时在下层,此时需要根据产品和洗涤液的密度作出准确判断,常有学生不够细致,判断失误,误将产品当洗涤液丢弃。有机合成实验必须经过多步操作才能得到产品,实验过程错综复杂,只有将深度理解实验原理与严格遵守客观规律,严谨细致开展实验相融合,才能得到良好的实验结果。
2 坚持诚信实验,培养实事求是的科学态度
“健康所系,性命相托”,庄重的誓言体现了医药相关行业工作者的诚信是多么重要,因此必须从最基本的课堂教学中培养并强化学生的诚信观念[6]。在授课中,作者将2018年长春长生疫苗造假事件作为课堂引入,让学生明白实验中诚信记录的必要性,而养成好的习惯既靠内心自律又需外界约束。因此在实验过程及评价体系中应体现对诚信实验的考核,比如甲基橙的实验中,产品为干燥的晶体,教师可用滤纸按压晶体检测是否干燥;正溴丁烷和乙酸乙酯的制备,产品为澄清透明的液体,由于分液洗涤步骤繁多,时有学生丢失产品,最后想用水蒙混过关,教师可往产品中加入水,用是否分层来检测产品。所有产品必须当教师面称重,留下数据以备后期核对查询。同时教师应对折光率,熔点等数据的测定过程严格把关,督促学生如实记录,对不诚信的行为零容忍,将恪守诚信,实事求是的科学态度融合入实验教学环节,内化为学生的实验行为准则。
3 倡导团队合作,培养合作共赢的理念
“地利不如人和”,“一个好汉三个帮”。古往今来,人们一直都非常重视团队合作,大学教育也不例外。在有机化学实验中,虽然设置为一人一组,但有些步骤2人合作,互相帮助才能做得又快又好。比如趁热过滤,需要一名学生去烘箱中取出烘热的过滤装置,垫上滤纸;另一名学生准备待过滤的溶液,否则动作太慢,容易导致溶液降温,析出晶体。在实验课上,教师鼓励学生遇到问题先在同学之间进行讨论,实在解决不了的再施以援手,这不仅能培养学生分析问题,解决问题能力,还能创造良好的合力解决问题的氛围,将合作共赢的理念融合到分析问题,解决问题之中。
4 节约资源,保护环境,树立垃圾分类意识,培养社会责任感和使命感
人类只有一个地球,资源是有限的,并非取之不尽用之不竭,因此应将资源节约、环境保护意识融合入有机化学实验之中。比如柱层析的洗脱剂、润洗仪器的乙醇都可以回收循环利用;浓硫酸、CaCl2等强吸水性试剂,乙酸乙酯、石油醚等易挥发溶剂取用完毕后都应及时盖上盖子,以降低试剂损耗。大部分有机试剂都有毒性,因此及时密封在节约资源的同时,也起到了保护环境的作用。保护环境的另一个重要方面是垃圾分类。为了便于垃圾回收处理,简化处理流程,减少意外的化学伤害,要牢固树立学生的垃圾分类意识。如口罩、手套和废固体试剂CaCl2、硫酸镁等分开存放,便于试剂的回收利用;酸性废液和碱性废液要分开存放,避免发生化学反应。节约资源,保护环境,垃圾分类从近处看关系到实验室每位学生的健康安全。从长远看既能保护资源的“金山银山”,又能保持环境的“绿水青山”,因此,教师应对学生“晓之以理,动之以情”,培养他们的社会责任感和使命感[7]。
5 自我反思,总结经验,继承创新
作为一门实践性学科,有机化学实验在理论大方向的指导下,实验操作过程和结果不是一成不变的,总会时不时地出现“意外”,教师要允许这种“意外”的出现,它是学生创新的萌芽。教师需要引导学生去思考实验中产生这些现象的原因,进而改进实验。比如在2-硝基-1,3-苯二酚制备实验中,教师用水蒸气蒸馏提取产物,为了提高产率,减少中间环节,三颈烧瓶中的产物不转移出来而直接进行水蒸气蒸馏,但产物加热后易产生泡沫,因三颈烧瓶颈部太短而冲出,在瓶颈上加一干燥管使之延长,对装置进行改良,能克服这一问题。创新不是无本之木,无源之水,实验中正视问题,反思总结,不断改进,才能更好地将创新意识融合入有机化学实验这门实践性学科之中,培养学生的创新能力[8-9]。
6 增进对国内化学研究的了解,培养既有家国情怀又具国际视野的高素质人才
大学学习需不断提高学生的自主学习能力,深入的学习思考离不开广泛查阅国内外优秀文献。比如综合性实验甲基橙的合成,教师采用的是传统方法,可以利用学校平台,指导学生去查阅中英文文献,了解国内外甲基橙合成方面的新方法、新进展,分组完成综述性小论文,培养国际视野。中国一直致力于化学领域的研究创新,屠呦呦用乙醚为溶剂萃取青蒿素,并用有机化学合成的方法对其结构改造,相关文章发表在《药学学报》《化学学报》等国内有机化学相关的优秀杂志上。教师可在第一节课中介绍我国科学家及其成就,引入优质中文文献,增强学生民族自豪感,培养家国情怀。
7 将思政元素融合入评价考核中,促进其内化为学生的实验准则
将思政元素内化为学生的实验准则,教师的引导是一方面,更重要的方面是将其融入学生关注的评价考核中。因此,教师将之前的实验考核方法[10]结合思政元素,融入到目前的中外合作办学方向的有机化学实验考核之中(表1)。对于实践性学科,思政的“概念”要转化为“行为”,必须要通过实验实践,只有在思政元素的指导下,在实验实践中规范自己的行为,并且持之以恒贯彻下去,才能真正吸收内化,提高自身的实验素养。
表1 融入思政元素的实验评价表
总之,专业课程与思想政治协同育人是新时代高校教书育人的需要[11],课程思政挖掘和剖析各类课程教学中蕴含的思想政治教育的精神内核[12],将有机化学实验中承载的思政元素融入有机化学实验课教学中,引导学生培养良好的专业素质,树立正确的人生观、价值观、世界观,实现专业教育与思想政治教育的融合,是培养既有家国情怀又具有国际视野的高素质人才的必经之路。