有机化学“旋光异构” 课程思政教学案例设计*

陈晓培, 王川川, 马志伟, 侯学会, 徐 军

课程思政是当今中国高校思想政治工作的行动指针, 也是高校立德树人的战略举措。 习近平总书记在2016 年出席全国高校思想政治工作会议时指出, 高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、 如何培养人以及为谁培养人这个根本问题[1]。因此, 可以说, 只要课程思政工作做好了, 高校的育才和育人、 一切工作都迎刃而解了。

化学是基础学科, 是大学阶段大部分理工科专业的必修课, 而有机化学是其中的重要分支。 在现代科技发展中, 有机化学的实践性和社会应用性日益重要。 因此, 在有机化学教学中贯穿课程思政, 在全过程全方位育人途径中起到推动作用[2]。 然而, 化学知识具有理工科知识的特点, 即逻辑性和专业性较高, 将思政教育融入有机化学教学中, 就需要教师将思政元素和教学设计的各个环节巧妙结合, 将有机化学中反应和实例隐藏的思政元素“润物细无声” 得融入教学过程, 实现教与学的互相贯通, 培养学生的科学精神以及社会主义核心价值观的思想与理念。 本文选取农林专业有机化学中旋光异构章节作为教学设计案例, 从课程的目标设置、 导入设计、 教学过程设计以及学习效果评价和反馈四个方面进行讨论[3]。

1 学习目标设置

通过本课程专业知识和课程思政的学习, 使学生能够将有机化学的基本知识、 基本理论和方法理解牢固掌握, 培养学生能够运用有机化学知识去分析和解决本专业相关问题的能力,逐步培养学生自我更新知识和获取知识的能力、 进而提高学生的创新意识和创新能力、 支撑专业学习中相应毕业要求指标点的达成。 将社会主义核心价值观以课程思政的方式贯穿其中,同时提升学生的专业素养和人文素养[4]。 以旋光异构为例, 学习目标主要包括以下三个层次:

1.1 认知目标

(1)理解分子的手性、 对映体;

(2)了解分子的四种对称因素, 理解旋光性、 旋光度、 比旋光度、 外消旋体和内消旋体的涵义;

(3)掌握判断分子是否具有手性的方法。

1.2 素质目标

(1)学生通过了解生活中植物的盘旋方式不同而呈现不同的生物状态, 培养学生观察生活现象, 注重细节;

(2)学生通知了解医药史上重大历史事件, 能够认识到旋光异构对人类生活的重要性;

(3)学生应用旋光异构的相关知识, 掌握异构体的分离方法。

1.3 思政教育目标

(1)学生通过了解反应停事件, 培养严谨科学认真的工作态度;

(2)通过了解沙利度胺的现代发展现状, 树立科学发展无边界的意识, 培养钻研科学的韧劲, 提高分析问题和解决问题的能力;

(3)学生通过了解学习沙利度胺背后的故事, 了解科学工作者应具备的基本素质, 提高学习热情, 培养良好的科学素养。

2 课程导入设计

课程导入的设计能够吸引学生的注意力, 除了传授本领,教学艺术的魅力也在于激励、 唤醒、 鼓舞。 别致新颖的课程导入艺术, 能够使学生很快进入学习情景, 对本堂课产生浓厚的学习欲望和兴趣, 使学生的学习动机强烈的激发出来, 起到事半功倍的效果。

以“旋光异构” 这堂课为例, 采取实例教学法导入课题。选取生活中学生熟知的生物现象进行课程导入。 教师先介绍几种生活中现象[5], 例如第一个是太阳系的所有天体, 都是按照右旋方式旋转的, 称为右手定则。 第二个现象是藤蔓有两种盘旋方式的的紫藤。 右手性的紫藤花较多, 花更红一些。 而左手性的紫藤, 花序更长一些, 花的颜色较浅。 第三个现象是国家一级保护植物长瓣兜兰, 长瓣兜兰花两侧长瓣的螺旋是左右对称的, 右侧是左旋, 左侧是右旋。 这些都是自然界的现象, 特别是后两种是同一种生物展现出的不同状态。 进而引出在有机化学中手性化合物, 即由于旋光方向不同导致的完全不同的性质的化合物。 接着, 介绍2001 年获得诺比尔化学奖是三位在手性研究领域作出突出贡献的科学家, 使学生认识到手性化合物普遍存在于生活中, 对人类生活具有重大作用, 由此激发学生强烈的科学探究精神。

3 教学过程设计

第一部分内容通过知识回顾同分异构现象引出立体异构中其中一种, 也就是本章的学习内容, 旋光异构。 以2-羟基丙酸(乳酸)球棍模型为例, 介绍从肌肉中提取出来的右旋乳酸和从葡萄糖发酵得到的左旋乳酸, 以此让学生对旋光异构有个感性的认识。 接着介绍著名的反应停事件。 反应停是联邦德国在20世纪50 年代研制出来的一种可以缓解妇女妊娠反应恶心呕吐等症状的药物。 曾经在欧美地区风靡一时。 很多孕妇都吃了这种药, 但是之后发现, 有些孕妇生出来的小孩四肢短小, 形似海豹称为海豹胎。 原因就是反应停也是两种旋光异构体, 起镇定的作用的只有R-异构体, 而另一种S-异构体则有致畸作用。通过介绍此事件, 让学生认识到对药物的研究必须谨慎, 对药品安全规范要重视, 要秉持严谨的科学态度。

第二部分内容是手性分子和判断手性分子的方法。 以简单的分子乳酸为例, 介绍对映异构体和外消旋体的定义。 再以沙利度胺的具体分子结构来说明两种对映异构体的区别。 很多同学对沙利度胺只知前世, 不知今生。 沙利度胺尽管在1961 年撤市, 但是1965 年发现其对麻风结节性红斑很有效, 20 世纪90 年代进入研发高速期, 对抗炎、 抑制血管生成以及多发性骨髓瘤等都有很好的治疗作用。 另外, 沙利度胺的相似结构来那度胺和泊马度胺目前都是治疗肿瘤方面的全球热销的药品。 通过介绍沙利度胺的前世今生, 让学生树立不断探索、 深入钻研、 勇于创新、 锲而不舍的精神。 在人生的发展中, 对任何事情不要有片面认识, 要乐观地看待生活。

4 学习效果评价与反馈

在专业课讲授的同时, 恰如其分的引入思政教学, 就需要对教学大纲重新审定。 系统设计教学环节, 精选教学内容, 在保证专业课内容讲授的基础上, 做到思政教学与实际生活贴近, 走进学生心中、 接地气、 树立主流价值观的教学效果。 大学课堂不应局限于教师授课, 应充分发挥信息技术下的网络课程的便捷性, 教师应引导学生将课堂上的思政教学案例在科学进行深入思考, 以多种渠道表达自己观点, 例如撰写小论文、在微信群、 QQ 群、 学习通等平台展开学习讨论, 形成课上课下、 线上线下、 师生互动, 生生互动的学习气氛。 引导学生提高独立思考能力, 对与社会和科学问题相关的有机化学信息有个敏感的认识, 让学生在课堂上感受到生动和充实, 课下对生活产生浓厚兴趣, 树立乐观开朗的人生态度, 让学生做一个具有远大抱负和理想的人。

5 结 语

课堂思政教学重点依然是课程, 课程承载思政。 课程思政的教学, 应从最初的授之以“鱼” 到授之以“渔”, 从“现成灌输” 到“教给方法”, 教师最多是个“匠人” 或“经师”;而要从“经师” 过渡到“人师”, 则必须再到授之以“欲”,激发学生求知欲望、 内生动力, 带动精气神、 好学乐学, 最终达到授之以“育”, 既育才又育人, 学生全面发展, 教师自然也就在自己的“一段渠” 守好自己的“责任田” 了。