高校有机化学课程思政教学实践
2023-06-09王强陈新兵邓字巍
王强 陈新兵 邓字巍
[摘 要]有机化学是高校化工类、材料类、生物类等相关专业的一门基础课程。有机化学与人类生活息息相关,其课程内容蕴含丰富的思政元素。教师可以通过合理的教学方案设计,在讲授专业知识的同时,将思想品德教育与社会主义核心价值观培养融入课堂,充分发挥有机化学课程的育人功能。文章结合在高校理工科专业有机化学课程中落实课程思政的教学案例,从思政元素挖掘、思政教学目标及思政教学方式等方面进行探讨。
[关键词]有机化学;课程思政;教学实践
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2023)02-0030-04
2016年,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“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。要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面。”习近平总书记的讲话为高校思想政治工作提供了根本遵循,指明了前进方向,即坚持立德树人,全面推进课程思政建设,坚持知识传授与价值引领相统一,使各类课程与思想政治理论课同向同行[1]。课程思政是一种教育教学理念,是指把立德树人作为教育的根本任务,以构建全员全过程全方位育人(简称“三全育人”)格局的形式使各类专业课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,使所有课程都具有传授知识及思想政治教育双重功能[2]。中共中央办公厅、国务院办公厅于2019年8月印发的《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》中指出,应深度挖掘高校各学科门类专业课程蕴含的思想政治教育资源,解决好各类课程与思政课相互配合的问题,发挥所有课程的育人功能。因此,课程思政不是用德育教育直接替代专业教育,而是在保障专业培养目标的前提下,充分提炼专业课程中所蕴含的德育元素,将其转化为使社会主义核心价值观具体化的有效教学载体,在专业课程知识的讲授中融入理想信念教育和人文教育。要将思政教育和专业课程有机结合,把价值观塑造和思想引导融入专业课教学中,是高校教师当前面临的重要挑战[3]。
有机化学是高等院校化工类、材料类、生物类等相关专业的一门重要的基础课程。有机化学课程内容主要包括各类有机化合物的结构、命名及化学反应,有机化学反应机理及重要的理论,有机化合物的相互转变及有机合成基础,有机化合物的结构解析,有机立体化学及生物有机化合物等。有机化学课程的特点是内容繁杂,难度较大,课时紧张,教师往往疲于在规定学时内完成知识教学,没有多余时间实施思政教育。随着课程思政的全面推进,专业课教师逐渐对课程思政有了更深的理解,认识到课程思政并不是简单机械地在授课过程中进行思想教育,而是结合课程特点引入适当的德育因素,赋予专业课程更丰富的内涵。就有机化学课程而言,课程思政的核心是在传授有机化学专业知识和培养学生能力的同时,挖掘德育元素,灵活运用各种教学手段,将社会主义核心价值观融入每个教学环节,培养学生的科学精神、人文意识和家国情怀,实现全方位育人[4]。
有机化学是一门理论和实践紧密结合的课程,与日常生活息息相关,课程内容蕴含丰富的思政教育元素。教师在授课过程中可以结合与课程内容密切相关的重大历史事件或当下社会热点话题,深挖其中的德育元素,合理设计教学方案,创新教学方式方法,灵活开展思政教学。本文主要分享有机化学课程思政教学实践中的几个典型教学案例,从思政元素挖掘、思政教学目标及思政教学方式等方面进行探讨。在有机化学课程中实施课程思政,既能激发学生学习专业知识的兴趣和积极性,又能对学生潜移默化地进行理想信念和价值观教育,有助于实现全方位育人的目标。
一、抗击新冠疫情:有机化学的重要角色与多方位思政教育
(一)材料简介
2020年伊始,新冠疫情暴发,以习近平同志为核心的党中央高度重视,坚持人民至上、生命至上,把人民生命安全和身体健康放在第一位。全国上下万众一心,众志成城,迅速打响疫情防控的人民战争、总体战、阻击战,坚决遏制疫情扩散蔓延势头。
在这场关乎人民群众生命健康的特殊战役中,有机化学学科在杀菌消毒、抗病毒药物研发、医用防护品的生产加工材料等领域扮演了非常重要的角色。日常消毒所用的消毒剂都是有机化合物,各类医用防护用品也大多是由有机高分子材料制成。针对疫情初期医疗物资严重短缺的突出矛盾,我国充分发挥制造业门类全和产业链配套完整的优势,集中力量生产紧缺医疗物资,在保障国内供应的同时支援世界上多個疫情严重的国家,展现了中国的大国风范和担当。
(二)思政元素挖掘
在新冠疫情期间,开展大学生爱国主义教育既是疫情防控的需求,也是增强学生爱国情感的重要途径。疫情暴发后,国家卫健委组织16个省份以“一省包一市”的形式对口支援湖北,坚决打赢疫情防控阻击战,体现了中国特色社会主义制度集中力量办大事的显著优势。面对疫情,以习近平同志为核心的党中央把人民群众的身体健康摆在第一位,谱写了一曲众志成城抗击疫情的壮丽凯歌,这是一部生动鲜活的爱国主义教育的实践教材。教师应利用好这部实践教材,在课堂上进行思政教育,让学生体会到党中央对人民高度负责的精神,体会到中国特色社会主义制度的优势,引导学生树立共产主义伟大理想,增强中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信。
教师可以将常用消毒剂的介绍与有机化学课程中含卤素类、醇类、酚类、酸类有机化合物等相关知识点相融合,在拓展学生知识面的同时,增强学生的安全意识和专业意识,提高学生的专业素养和科学素养。例如教师可以瑞德西韦等治疗新型冠状病毒感染的典型药物为切入点,重点介绍相关药物的化学结构及其理化性质,融入有机化学课程的相关章节,调动学生学习的主动性,提高学生对有机化学课程的学习热情。以瑞德西韦的合成为例,可让学生了解新药研发中分子结构设计、合成路线优化、产物分离提纯等过程都是利用所学知识不断探索、追求创新、克服困难的过程,以进一步深化学生对专业知识的认知,开阔学生的视野,启发学生运用所学专业知识解决实际问题,培养学生勇于创新、艰苦奋斗的品质。
(三)思政教学目标
结合新冠疫情进行思政教学,能让学生深切感受到在这场没有硝烟的残酷斗争中,有机化学学科起到了举足轻重的作用。同时,通过这场疫情阻击战,我国化学工业显示出了强大的生产和研发能力,让学生体会到科学技术是打赢疫情防控战争的最强有力的武器。在完成相关专业知识讲授的同时,使学生深刻认识到有机化学的重要性,激发学生学习有机化学的兴趣,充分调动学生学习的积极性和主动性,培养学生的学科素养,增强学生的爱国情感。
(四)思政教学方式
通过让学生查阅有关有机化学在新冠疫情中发挥的作用的文献资料,并进行分组讨论,锻炼学生查阅文献资料的能力,同时培养学生在高度信息化的时代获取专业知识的能力。通过让学生撰写调研报告、论文或者制作课件并讲解,开阔学生的视野,锻炼学生的科技论文写作能力及演讲能力,增强学生对有机化学课程的认同感。通过多方位的课程思政教学,充分发挥有机化学课程的育人功能,增强学生通过努力学习专业知识报效祖国的理想信念。
二、有机化学发展历史:我国科学家的贡献与爱国精神的培养
(一)材料简介
有机化学作为一门科学,是在19世纪产生的。1828年,28岁的德国化学家维勒用无机化合物氰酸铵成功合成了有机化合物尿素,打破了有机化合物不能人工合成的生命力学说。而维勒的导师贝采里乌斯正是生命力学说的代表人物。1874年,22岁的荷兰化学家范特霍夫提出了碳的四面体构型学说,开创了有机立体化学。这些做出了开创性贡献的科学家在他们不到30岁的时候,就以自己的研究成果有力推动了有机化学的发展。
虽然对纯粹有机物的认识是近代的事,但是有机化合物在我国生产生活中的应用可以追溯到周朝。周朝设有专官管理染色、酿酒和制醋工作,而汉朝时期毕昇改进了造纸术。近代以来,我国化学家对有机化学的发展也做出了突出贡献[5],比如:中国科学家黄鸣龙改良的Wolff?Kishner还原反应被广泛应用于工业生产,后被命名为Wolff?Kishner?黄鸣龙还原反应,成为第一个以中国人名字命名的有机化学反应;1965年,我国科学家首次人工合成结晶牛胰岛素;2015年,屠呦呦从中医药古典文献中获取灵感,先驱性地发现了青蒿素,开创了疟疾治疗新方法,获得诺贝尔生理学或医学奖。
(二)思政元素挖掘
有机化学课程的开篇为绪论,主要介绍有机化学发展史及有机化合物的分类,其中蕴含了丰富的思政元素。虽然维勒的导师贝采里乌斯是当时生命力学说的代表人物,但是维勒却尊重自己所做的实验事实,对他的导师勇敢地提出了疑问,并开辟了有机合成的新纪元。以此引导学生树立严谨科学的态度,尊重实验事实而不盲从权威。运用反映青年化学家对科学孜孜不倦的探索精神和创新精神以及敢于挑战权威的批判精神的材料,有助于培养学生的科学思维与创新意识。
培养学生的爱国情怀,对学生进行正确的引导,有助于学生明辨是非、树立正确的价值观,强化学生的责任担当意识和民族使命感。通过对一些影响深远的历史事件以及我国优秀化学家事迹的介绍,能够在增强课堂趣味性的同时,激发学生的爱国主义情怀,培养学生的社会责任感,增强学生的民族自豪感与文化自信。
(三)思政教学目标
通过绪论部分有机化学与人类生活的关系、有机化学发展史的介绍,培养学生的科技人文情怀,激发学生学习有机化学的兴趣。通过介绍有机化学发展史中伟大的化学家及科学家的贡献,培养学生的科学思维、创新精神及爱国主义精神。
(四)思政教学方式
课前,让学生分组查阅资料,了解有机化学发展史中主要化学家的事迹和贡献,以及第一个获得诺贝尔生理学或医学奖的中国科学家屠呦呦的人物经历及其科研成果为人类健康事业做出的巨大贡献。课上,教师请学生代表以课件形式呈现其查阅的资料,并给予点评,拓展到有机化学发展史中我国科学家的贡献,进行价值观引领及爱国主义精神培养。这样,既能让学生在课程一开始就对有机化学产生浓厚的兴趣,又能达到德育教育的目的。
三、“反应停”事件:手性概念的理解与严谨科学态度的培养
(一)材料简介
人类发明的化学药物既给人类带来了极大的益处,也给自身造成了巨大的伤害。对化学药物的盲目依赖和滥服,造成了许多不应有的悲剧。其中最典型的案例之一,就是“反应停”事件。20世纪50年代末60年代初,西德各地出生了大量手腳异常的畸形婴儿,后来发现导致胎儿畸形的原因是一种镇静安眠药物“反应停”。“反应停”当时被广泛应用于缓解女性怀孕早期的呕吐,在怀孕一两个月的时候服用了“反应停”的孕妇生出畸形儿的概率大大提高。这种新生儿手脚比正常人短,甚至根本没有手脚,被称为“海豹胎儿”。
“反应停”的有效成分沙利度胺最早由德国格仑南苏制药厂开发,1957年首次被用作处方药。由于沙利度胺能使妇女在妊娠期间缓解精神紧张,防止孕吐现象,并且有安眠作用,因此此药又被叫作“反应停”。
当时大部分国家的药品监管制度比较宽松,美国食品药品监督管理局(FDA)负责审批“反应停”的审查员顶着巨大压力极力反对“反应停”在美国上市,后来由于欧洲出现越来越多的“海豹胎儿”,FDA最终召回已经流入市场的全部“反应停”,使美国躲过了一场巨大危机。美国政府随即决定改革药品上市制度,要求药品上市之前必须制定合理的试验计划,并遵循严格的科学检验原则。
后经研究证实,“反应停”实际上是手性化合物,其组分中两种互为对映体的手性分子中的R构型具有镇静和止吐作用,而具有致畸作用的是其中的S构型。
(二)思政元素挖掘
20世纪60年代前后,“反应停”在欧洲各国被广泛应用于治疗妊娠反应,且十分畅销。但是由于人们对其化学成分没有足够的认识,忽略了手性药物对映异构体的特点,导致很多“海豹胎儿”的出现。在“反应停”出售之前,有关机构也未仔细检验此药物可能产生的副作用,最终导致了悲剧的发生。
“对映异构”是有机化学课程的重点章节,主要研究对象是具有相同分子式但在三维空间中排列次序不同的立体异构体[6]。在课程讲授中引入“反应停”事件,不仅能够加深学生对手性等概念的理解,激发学生的学习兴趣,还能通过真实的案例,引发学生思考讨论:药品的本质是为人服务的商品,而不是单纯为了谋利的产品等。由此,将社会责任感与职业道德根植于学生内心深处,引导学生形成正确的价值观念及严谨的科学态度。
(三)思政教学目标
通过“反应停”事件,引导学生加深對对映异构和手性化合物的理解,了解手性药物的生物活性机理。同时,通过“反应停”事件的引入和反思,培养学生的科学精神及社会责任感,让学生在以后的学习和科研工作中要坚持实事求是、严肃谨慎的态度,不能为了获得某些利益而枉顾科学事实,甚至弄虚作假、违反科学道德。
(四)思政教学方式
课上以“反应停”事件引入,课后布置作业让学生查阅其他类似手性药物的实例,进一步加深学生对手性概念的理解。这样,在开展课程思政的同时,能使学生切实感受到有机化学的重要作用,进而引起学生对有机化学课程的重视,端正学生的学习态度。
四、食品安全:含氮化合物学习与社会责任感培养
(一)材料简介
有机化学是一把双刃剑,它既可以很好地服务于人类社会的发展,也有可能被不法分子用来谋取不义之财。有一些商家为了自己的蝇头小利,置人民群众的健康于不顾,因而不断出现食品安全问题。苏丹红鸭蛋、三聚氰胺毒奶粉、地沟油、瘦肉精、台湾塑化剂污染食品、“僵尸肉”等事件影响恶劣,让人触目惊心。
在2008年,食用三鹿婴幼儿奶粉导致幼儿患肾结石的报道不断见诸报端,患儿中的严重者已经发展为肾功能不全,甚至出现了死亡病例。后经检测,确定罪恶之源为化工原料三聚氰胺。在奶粉中添加三聚氰胺可以“提高”蛋白质检测含量。蛋白质主要由氨基酸组成,其含氮量一般为16%左右,而三聚氰胺分子式含氮量约为66.6%。由于凯氏定氮法是通过测含氮量来估算蛋白质含量的,因此添加三聚氰胺会使奶粉中蛋白质含量测试结果比实际高,从而使劣质产品通过检验。人如果长期摄入三聚氰胺,会导致膀胱、肾产生结石,并可诱发膀胱癌。更令人震惊的是,国家质检总局对全国婴幼儿奶粉产品的排查结果显示,包括三鹿集团在内的22家企业69批次产品都检出了含量不同的三聚氰胺。这些产品被要求立即下架。毒奶粉事件引发了国人对国产婴幼儿奶粉的信任危机。
(二)思政元素挖掘
民以食为天,食以安为先。食品安全问题关系到广大人民群众的身体健康和生命安全,关系到经济健康发展和社会稳定。在专业课程讲授中将食品安全知识与相关专业知识进行有机融合,是食品安全知识教育的一种有效途径[7]。
在胺类化合物等含氮化合物的教学中插入三聚氰胺毒奶粉事件、瘦肉精事件等,讲述食品污染给人类生存带来的危害,能够增强学生的食品忧患意识和食品安全防范意识,促使学生在将来从事与食品相关的工作时严把质量关,认真执行《中华人民共和国食品安全法》的有关规定,切实保障食品安全。在课堂教学中引入此类与有机化学相关的食品安全事件,可以提高学生的学习兴趣,引导学生树立“学习有机化学目的是造福人类”的正确价值观。
(三)思政教学目标
通过在有机化学教学过程中对学生进行食品安全知识的渗透和教育,有效地将食品安全教育和有机化学教学融合在一起,在让学生加深对相关知识的理解的同时,对学生进行价值观和社会责任感教育。通过开展课程思政,提高学生学习兴趣、增强学生食品安全意识。
(四)思政教学方式
食品安全专题讲座与课外讨论和小论文相结合的形式,可让学生积极参与食品安全相关课题的讨论,使学生对食品安全有更深刻的认识,同时激发学生学习有机化学中与食品安全有关章节如“含氮化合物”的兴趣,一举两得。
有机化学作为一门与日常生活及自然环境紧密相关的学科,在开展课程思政教学方面具有独特的优势。任课教师要充分发挥主观能动性,着力提升自身专业水平和师德修养,深度挖掘课程中所蕴含的思政元素并将其融入课堂,有效推动课程思政与专业知识教学的有机结合。本文仅就笔者在有机化学课程思政教学实践中的几个典型教学案例进行探讨。目前来看,课程思政的实施收到了显著的效果,学生学习有机化学的兴趣和积极性明显提升,课堂教学效果与氛围明显改善,学生的精神面貌焕然一新,为培养德才兼备、具有新时代使命担当的大学生奠定了坚实的基础。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 尹雪娜,杨珊珊,徐丹.“课程思政”的思考与探索:以有机化学为例[J].大学教育,2019(12):96-98.
[2] 巩娜.课程思政在大学教育当中的应用:以上海市高校为例[J].大学教育,2018(10):157-159.
[3] 王朝霞,罗千福,徐首红.有机化学课程思政教育的现状与应对策略[J].大学化学,2019,34(11):45-50.
[4] 韩国志,刘睿,关建宁.“课程思政”背景下有机化学教学模式探索[J].大学化学,2019,34(11):56-60.
[5] 徐芷媛,李茉涵,张恒,等.基础有机化学教学中课程思政的探索与实践[J].大学化学,2020,35(7):67-71.
[6] 史雷,赵戎.有机立体化学与课程思政同向同行[J].广东化工,2020,47(11):231-232.
[7] 康海霞,傅玉琴.食品安全教育与有机化学教学的融合[J].洛阳师范学院学报,2014,33(8):57-59.
[责任编辑:周侯辰]