馬心英,薛守慶,陳美鳳
(菏澤學院 化學化工系,山東 菏澤 274000)
上好分析化學第一課喚醒大學生責任感
馬心英,薛守慶,陳美鳳
(菏澤學院 化學化工系,山東 菏澤 274000)
對分析化學緒論課的教學內容進行組織和設計,旨在使學生了解分析化學的課程內容,認識分析化學的重要作用,激發(fā)其學習分析化學的積極性,喚醒大學生關心國家、民族命運責任感。
分析化學;緒論課;責任感
教育的智慧在于喚醒。德國的著名教育學家斯普朗格曾說過:“教育的最終目的不是傳授已有的東西,而是要把人的創(chuàng)造力量誘導出來,將生命感、價值感喚醒”。馬克思也說:“教育絕非單純的文化傳遞, 教育之為教育,正是在于它是一種人格心靈的喚醒”。因此說教育的核心所在就是喚醒,喚醒學生的自尊、自信,做人的良知和社會責任感,喚醒學生沉睡的潛能和開拓創(chuàng)新意識。目前課堂教學普遍存在的問題是教師注重傳授知識與技能,學生為應付考試、升學而被動的接受知識與技能,缺乏自信、社會責任感和創(chuàng)新開拓意識。
分析化學是高等學?;瘜W化工、生命科學、材料科學、臨床醫(yī)學、環(huán)境科學、農(nóng)學、藥物學、考古學、地質學和冶金學等專業(yè)開設的一門基礎課及專業(yè)必修課,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及各個學科領域發(fā)揮著重要的作用。分析化學緒論課教學內容中蘊含著較為豐富的素材,具有較好的教育功能,在喚醒大學生學習興趣、社會良知和責任感等方面有著重要意義和作用??茖W發(fā)展史表明,一些對于人類進步和社會發(fā)展做出重大貢獻的科學家,他們對研究目標有著極大的興趣和熱情,這是具有創(chuàng)新能力的人具有的基本素質,而興趣產(chǎn)生于對學科的充分認識,因此上好分析化學第一課非常重要。本文對分析化學緒論課的教學內容進行組織和設計,旨在使學生充分認識分析化學研究內容及重要作用,了解目前與分析化學相關的、關系到國計民生的問題,激發(fā)學生學習興趣,引導學生運用科學的學習方法,更重要的是培養(yǎng)學生基本科學素質,喚醒大學生關心國家、民族前途命運的責任心。
分析化學是化學的一門分支學科,歷史悠久,發(fā)展非常迅速,其定義隨著自身發(fā)展而不斷更新。為使學生更全面了解分析化學,分別介紹國內和國外對分析化學定義。目前國內教材對分析化學的定義雖然說法有不同,但其內涵是一致的,即分析化學是研究關于物質化學組成和結構的分析方法及有關理論的一門學科[1],是關于測定物質的質和量的科學,是化學學科的一個重要分支。對于分析化學定義的理解,從兩個方面進行解析:一是它側重的是分析方法及有關理論,這是與無機化學的本質區(qū)別;二是分析化學研究的內容為確定物質是什么,由什么組成,其存在形式是什么,化學結構如何,各組成的含量有多少。歐洲化學聯(lián)合會對分析化學的定義是: 分析化學是發(fā)展和應用各種方法、儀器和策略,以獲得有關物質在時間和空間方面組成和性質的信息的科學[2],這種定義更體現(xiàn)了現(xiàn)代分析化學發(fā)展特點和趨勢,建立各種新的分析方法,朝著靈敏、準確、儀器化、自動化及各種分析方法聯(lián)用等方向發(fā)展。分析化學的任務是由分析化學的研究內容決定的,分別為:確定物質的化學組成—定性分析;測定各組成的含量—定量分析;測定物質的化學結構—結構分析。
對分析化學的認識,僅僅介紹其定義是不夠的,要使學生對分析化學產(chǎn)生興趣,必須重點介紹分析化學的重要作用。雖然不同版本教材在緒論中對分析化學的作用都有所介紹,但由李克安教授主編、北京大學出版的《分析化學》在其緒論中對分析化學的作用介紹最為有條理、詳細,因此可參考這部分內容進行講解。我們對于這一部分內容設計四個標題進行介紹。一是分析化學在化學學科本身發(fā)展史上起著重要作用??茖W史上一些重要定律,如定比定律、質量守恒定律、原子論分子論的建立,以及元素周期律的發(fā)現(xiàn)等,都與分析化學的貢獻密不可分,而且分析化學發(fā)展至今,建立了許多有關物質的分離技術和分析方法。2015年10月,屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,突出貢獻是創(chuàng)制新型抗瘧藥物青蒿素和雙氫青蒿素,而青蒿素的提取、分離與鑒定,正是利用了分析化學中的分離技術和分析方法。在現(xiàn)代化學研究中,對分析化學的要求越來越高,目前分析化學已滲透到其他許多學科之中,如地質學、礦物學、生物、藥物、海洋、生命科學、環(huán)境科學等,可以說幾乎任何科研領域的研究,只要與化學現(xiàn)象相關,都需要借助分析化學提供一些信息,為科學研究中解決一些問題。二是分析化學在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著重要作用。資源的勘探、生產(chǎn)的控制、產(chǎn)品的檢驗、三廢的處理、能源冶金、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、航空航天、環(huán)境保護、公共安全、醫(yī)療衛(wèi)生、體育競技和考古鑒定,等等。在講述時,注意有點有面,適當舉例,例如在1999年發(fā)生的布魯塞爾二嗯英污染中毒事件,最后是分析化學家P.Sandra弄清原因并找到了解決辦法,因此當時有“分析工作者拯救了比利時”的說法[1]。三是分析化學在人類身體健康、改善生存環(huán)境等方面至關重要。在一些服務領域,如醫(yī)藥質量控制、食品安全檢測、疾病的診斷、刑事犯罪偵查、興奮劑及毒品的檢測,親子鑒定等,分析化學都發(fā)揮著重要作用。四是分析化學為化學化工專業(yè)一門重要基礎課或生命科學、醫(yī)學、制藥等專業(yè)的必修課,根據(jù)其測定原理不同又分為化學分析、儀器分析。通過分析化學的學習,不但可以掌握基本的分析化學理論和方法,一些基本的實驗操作技能,而且培養(yǎng)良好的科研習慣。
學好分析化學,意義重大而又深遠。分析化學不但給生產(chǎn)部門和各個科學領域提供檢測方法和技術,直接為環(huán)境保護和醫(yī)療衛(wèi)生等社會生活領域直接服務,而且對人類生存、社會財富的創(chuàng)造以及政策決策的制定等有著重要影響。當前社會面臨著環(huán)境、能源、資源、人口和糧食危機,都需要用分析化學去解決一些實際問題。隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步,分析化學的應用已經(jīng)涉及到很多領域,如在工業(yè)生產(chǎn)中可應用于原料、產(chǎn)品質量的檢驗,控制生產(chǎn)流程;在科學研究中,可提供相關物質的微區(qū)、內層表層,以及結構信息和動態(tài)組成;在新藥研制和開發(fā)中,分析化學可提供其結構、組成及含量等信息;在中藥開發(fā)過程中,分析化學可提供分離技術及組分分析方法;在打擊犯罪,毒物及毒品分析時,分析化學可提供重要證據(jù)和破案線索等。在闡述這一問題時,因分析化學的應用領域及事例太多,不可能一一列舉,因此注意有點有面,有詳有略,圍繞一些目前人們所關注的社會焦點問題,列舉一些事例,而要解決這些問題需要分析化學技術或手段,以引起學生注意和關心,激發(fā)興趣。
國家癌癥中心赫捷院士和陳萬青教授帶領團隊,于2016年1月25日發(fā)布了2015年中國癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù),被刊登在在國際頂級期刊CA Cancer J Clin(影響因子高達144.8)雜志上。報告顯示,在2015年中國約有429.2萬個癌癥新發(fā)病例,癌癥導致約有281.4萬名中國人死亡,平均每天超過7500人。其中肺癌是在中國最常見的癌癥以及癌癥死亡的原因。主要原因取暖和烹飪使用煤和其它生物質燃料造成的室內空氣污染,室外空氣污染以及飲用水和土壤的污染,致使中國人口暴露于許多環(huán)境致癌物中,在將來癌癥給我國人民健康會帶來更嚴重影響。而空氣、水及土壤中污染物的檢測,需要分析化學提供簡單、快捷的技術手段。
食品安全也成為人們目前及其關注的問題。飲用水及生活用水被污染,推動了水市場的發(fā)展。各種水應運而生,如礦泉水,純凈水,富氧水,太空水等,這樣的水真的符合人們飲用水的標準嗎?如何檢測和評價?
食品非法添加劑的使用,以及合法添加劑的過量使用,都存在著健康隱患。分別列舉近幾年在食品安全中出現(xiàn)的一些事例及隱患。
為保持食品色澤,在辣椒醬、番茄醬及咸鴨蛋中添加蘇丹紅I,研究表明食用蘇丹紅I能引起膀胱癌和肝癌,世界衛(wèi)生組織將其定為第三類致癌物質,多數(shù)國家禁止其用于食品。
為吸引兒童的注意,在食品中過量添加五顏六色的色素,例如日落黃為合成偶氮染料,國家批準使用的人工合成色素,因其結構穩(wěn)定、顏色鮮亮、價格低廉,被廣泛應用于化妝品、藥物、飲料及食品等的著色。食品添加劑使用衛(wèi)生標準(GB 2760-1996 )規(guī)定,在果汁飲料中日落黃的最大使用劑量為0.1 g /kg。日落黃在體內的生物轉化過程中偶氮鍵斷裂,生成芳香磺酸與芳香胺,可以被腸道吸收。但如果一次性大量食用或長期食用日落黃等色素含量超標的食品,可能會引起腹瀉、過敏等癥狀,超過肝臟負荷時,會在體內蓄積,對肝臟、腎臟產(chǎn)生一定毒害。
麥芽酚,是廣泛使用的一種鮮味劑,賦予食品甜香氣。然而,麥芽酚過量食用會具有毒性作用,導致突變活性以及誘導細胞死亡,而且麥芽酚能提高鋁的生物利用程度,增強鋁的毒性。
還有農(nóng)作物中過量農(nóng)藥殘留,也會給人們的健康帶來極大的危害,一貫樸實善良的中國農(nóng)民,有些也做出了 讓人們感到心寒的事,在自家食用的蔬菜水果作物中基本不使用或極少使用農(nóng)藥,即備有“自留地”,而在對外出售的農(nóng)作物卻超出劑量地使用農(nóng)藥。
綜上所述,人們從呼吸的空氣到飲用的水,吃的食物中,都存在著安全隱患,舉不勝舉,層出不窮,這是近年中國癌癥發(fā)病率呈迅速上升趨勢的根本原因。根據(jù)中共中央黨史研究室原副主任李忠杰透露,按照我們黨和國家領導人宣布的最權威的數(shù)據(jù),在抗戰(zhàn)期間(八年)中國軍民傷亡加起來共3500萬,平均每年430多萬,而在2015年中國約有429.2萬個癌癥新發(fā)病例和281.4萬例癌癥死亡病例,可見癌癥是危害人們生面安全的隱形敵人,后果很嚴重。在抗日戰(zhàn)爭期間,有良知的老少婦孺都參與了抵抗侵略者的行動,而當今作為新中國的熱血青年,為挽救人們生命安全,又應該做什么呢?面對這些令人擔憂的、關系到國計民生的問題,分析化學能解決什么問題?
(1)分析化學為保障人們健康提供有力技術手段。目前,有關食品、飲用水、環(huán)境中有害物質的檢測已建立起快速、靈敏的分析檢測方法,如紫外分光光度法、高效液相色譜法、氣象色譜、近紅外光譜法、毛細管區(qū)帶電泳法、化學發(fā)光分析法、電化學法、質譜、核磁共振、滴定分析法、重量分析法等,這些檢測方法將提供可靠、準確的樣品分析測試結果,是“食品衛(wèi)生法”、“環(huán)境保護法”等法規(guī)貫徹執(zhí)行的事實依據(jù)。利用分析化學檢測技術,提前發(fā)現(xiàn)有害物質,將危害控制在源頭,不讓它們進入人體,預防比治療更有意義,使人們的生命財產(chǎn)免受損失。此外,分析化學可為一些疾病診斷提供靈敏的檢測方法。例如在癌癥早期,病人的體液或病理組織中會存在一些標志物,如前列腺特異抗原(PSA)、癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)、異位激素(ACTH)等,有些標志物在癌癥早期病人體內含量很低,但可以用分析化學檢測方法進行檢測,如電化學免疫法、酶聯(lián)免疫法、電化學光致電法等,實現(xiàn)疾病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷及早診療,具有重要臨床意義。
(2)學好分析化學義不容辭。作為化學專業(yè)的學生,學好分析化學責無旁貸。通過以上事實,我們認識到學好分析化學的重要性,關系到人們的健康和生存的環(huán)境,關系到國家和民族的未來。比爾·蓋茨曾經(jīng)說過:“人可以不偉大,但不可以沒有責任心”。 責任讓我們知道如何做人,責任讓我們知道如何做事。 一種信仰決定一種生活,一種使命承擔一份責任!作為新中國的熱血青年,要關心國家民族命運,要有責任,有擔當!中國的大學究竟要培養(yǎng)什么樣的學生?中國需要把自身命運和國家、社會、民族命運聯(lián)系在一起的年輕人,這也是為什么屠呦呦、莫言獲得諾貝爾獎讓我們振奮而自豪,中國需要關心國家民族命運的人成為中堅力量。作為化學專業(yè)的學生,要有理想,有抱負,胸懷大志,著眼于目前我們應該學好專業(yè)課,學好分析化學,掌握牢固的基礎知識,將來發(fā)揮個體重要作用。
分析化學的學習方法也是值得探討的一個問題,可以說教師的教學方法在很大程度上決定著學生的學習方法。我國著名無機化學家、化學教育家戴安邦先生曾經(jīng)講過:“只傳授知識和技術的化學教育是片面的,全面的化學教育要求既傳授化學知識和技能,又訓練科學方法和思維,還培養(yǎng)科學精神和品德?!弊鳛橐幻咝=處煟荒軆H就知識而傳授知識,更要注重對學生科學素質的培養(yǎng),即不但授人以“魚”,更要授人以“漁”,使學生不但要學到知識,更要具備一定能力,因為這將使他們受用終生,這也是教學的靈魂所在。教師在教學過程中,結合具體教學內容,引導學生逐步學會科學的學習方法,如統(tǒng)籌方法、辯證的科學思維方法的運用,勇于提出科學假說,學會分析科研圖表,掌握邏輯思維方法,結合分析化學實驗,有意識的培養(yǎng)自身科學精神和科學品德等??茖W素質是新時期創(chuàng)新人才的應該具備的基本素質,造就人才的根本途徑就是培養(yǎng)大學生
科學素質。大學生應該有意識的提高自身的科學素質,并且掌握一定的科研成果前沿信息和科技文化知識,勇于探索創(chuàng)新,提高創(chuàng)新能力和科學研究能力,充分發(fā)揮個體的潛能。在分析化學緒論中,還涉及到分析方法的分類等內容,根據(jù)不同的分類標準,進行簡要介紹。
從事分析化學教學近二十年,每學期都對教學方案進行設計、修改,特別是對緒論部分,越來越清楚地認識到上好分析化學第一課的重要性,“良好的開端是成功的一半”,不但決定著學生對本學科的認識程度,還決定著學習態(tài)度和學習興趣。不但要精心組織教學內容,而且要注意語言的感染力,講得有聲有色,帶著培養(yǎng)人才的責任心來講,帶著熱愛國家和人民的激情去講,激發(fā)學生學習熱情,喚醒大學生勇于擔當?shù)呢熑涡?。教學實踐證明,上好分析化學第一課,在很大程度上激發(fā)了學生學習分析化學的熱情,關心與分析化學相關的社會生活實際問題,越來越多的學生選擇分析化學方面畢業(yè)論文設計,并且報考分析化學專業(yè)研究生人數(shù)逐年增多。
[1] 華中師范大學,東北師范大學,陜西師范大學,等.分析化學[M]. 北京:高等教育出版社,2011:4.
[2] 李克安.分析化學教程[M].北京:北京大學出版社,2005:6.
(本文文獻格式:馬心英,薛守慶,陳美鳳.上好分析化學第一課 喚醒大學生責任感[J].山東化工,2017,46(3):112-114.)
Teach Well the First Lesson of Analytical Chemistry to Awaken the Sense of Responsibility of College Students
MaXinying,XueShouqing,ChenMeifeng
(Department of Chemistry and Chemical Engineering,Heze University,Heze 274015,China)
In this article, we design and organize the introduction of analytical chemistry to highlight the content and importance of the course, to stimulate the enthusiasm of college students for learning analytical chemistry and wake up the sense of responsibility which concern about the country and the the nation's destiny.
analytical chemistry;introduction of lecture;responsibility
2016-12-26
山東省自然科學基金(No. ZR2014BL020);山東省高校科技計劃項目(No. J14LC55)
馬心英(1971—),女,山東菏澤人,副教授,研究方向:分析化學。
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1008-021X(2017)03-0112-03