無機與分析化學課程思政建設的探索

秦 菲，劉彥霞，魏 濤

(北京聯(lián)合大學 a.生物化學工程學院，北京 100023；b.生物活性物質(zhì)與功能食品北京市重點實驗室，北京 100191)

隨著改革開放不斷深入，中國已成為倍受矚目的世界第二大經(jīng)濟體。為遏制我國的發(fā)展，一些西方國家通過多種途徑傳播滲透消極落后的西方思想，多方面夸大、詆毀我國社會主義發(fā)展中的問題，腐蝕我國青年一代的思想，企圖在意識形態(tài)領域掌握主動權[1]。同時，我國經(jīng)濟、社會的迅速發(fā)展使得人們的價值取向和思想傾向發(fā)生巨大變化，一些不良思潮時有發(fā)生，自媒體時代也加劇了這些不良思潮對大學生價值觀的不利影響。在這種情況下，部分大學生的思想越來越復雜，甚至出現(xiàn)價值觀扭曲、缺乏信仰、國家民族觀念淡薄等不同形式的問題，加強大學生思想政治教育是新形勢下的必然要求。

無機與分析化學承載著為專業(yè)課程學習提供基礎知識的作用，是食品質(zhì)量與安全專業(yè)的基礎課程。授課對象是大學一年級的新生，大一的他們正處于世界觀、人生觀形成的黃金期，且大學與高中截然不同的授課、學習方式又使他們充滿困惑，急需正確引導。在無機與分析化學課程教學中應充分利用思政元素，激發(fā)學生民族自豪感和愛國熱情，幫助學生樹立實現(xiàn)中華民族偉大復興的理想和唯物主義的世界觀，培養(yǎng)學生的敬業(yè)精神，進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和生命教育，使學生成為建設社會主義現(xiàn)代化強國的合格人才。

一、愛國、敬業(yè)的社會主義核心價值觀教育

教學中充分利用我國古代、現(xiàn)代在化學領域取得的成就，以激發(fā)學生的民族自豪感；充分利用一些科學理論發(fā)現(xiàn)與建立背后隱藏的一個個熱愛祖國、追求真理、敢于挑戰(zhàn)、兢兢業(yè)業(yè)的動人故事，使學生透過理論和技術領悟愛國情懷與敬業(yè)精神。

在我國古代四大發(fā)明中火藥和造紙術是與化學有關的。中國在化學化工領域中創(chuàng)造了許多世界第一，如我國是世界上最早認識和使用煤炭、石油及天然氣的國家；我國古代在多種金屬如銅、鋼鐵、金、錫、鉛、鋅等的冶煉方面位于世界前列；瓷器、青銅器、漆器等的制造技術也是我國古代勞動人民發(fā)明的。到明代前期，我國重要發(fā)明和重大科技成就已有175項，約占全世界的57%。充分利用我國古代在化學科學方面取得的卓越成就，以激發(fā)學生的民族自豪感和民族自信心，同時引導學生樹立文化自信。建國后，我國在化學領域也取得了巨大成就。著名化學家侯德榜先生創(chuàng)造發(fā)明了“侯氏聯(lián)合制堿法”，開創(chuàng)了世界制堿工業(yè)的新紀元?？茖W家合成了結晶牛胰島素，在世界上第一次用人工方法合成了與相應天然分子相同化學結構和完整生物活性的核糖核酸。在原子能級的教學中，除了介紹鮑林的近似能級圖，還可以簡略介紹我國當代結構化學家徐光憲提出的近似能級公式(n+0.7 l)。利用我國新時期在化學領域的這些偉大成就對學生進行愛國主義教育，同時通過化學課本尋找中國化學家存在的課外作業(yè)，讓學生了解到在近代化學200多年的發(fā)展歷史中，雖然涌現(xiàn)出許許多多的化學家，但其中很少有中國人的名字。中國人在化學領域還有很大的進步空間，以此激勵我們青年一代肩負起科技振興中華的歷史重任，為我國在化學領域趕上和超過世界水平而努力學習。

縱觀元素周期表，發(fā)現(xiàn)許多元素的命名是用來紀念發(fā)現(xiàn)者的祖國。著名科學家居里夫人將她在法國發(fā)現(xiàn)的新的放射性元素命名為釙(Polonium，Po)，以此紀念她的祖國，體現(xiàn)了一位偉大的女科學家對自己祖國的摯愛[2]。2016年將日本理研團隊發(fā)現(xiàn)的113號元素命名為鉨(Nihonium，Nh)，取自日文“nihon”，成為第七個以國家名字命名的元素，使日本成為了第六個寫在元素周期表上的國家。除此之外，還有31號元素鎵(Gallium，Ga)、32號元素鍺(Germanium，Ge)、44號元素釕(Ru， ruthenium)、87號元素鈁(Fr，francium)和95號元素镅(Am， Americium)等。在元素周期表學習過程中，可以讓學生通過尋找與國家名稱有關的元素名稱，通過元素命名背后的故事，深刻體會發(fā)現(xiàn)這些化學元素的科學家們把對祖國的熱愛傾注到化學元素名稱上的赤子之心，培養(yǎng)學生熱愛祖國、忠于祖國、甘于為祖國奉獻的情操。

英國人道爾頓一生淡泊名利，為了科學，一生未婚；居里夫人由于長期與放射性物質(zhì)接觸，引發(fā)惡性貧血癥而逝世；還有著名化學家舍勒、戴維、拉瓦錫、莫瓦桑等不畏危險、前赴后繼地進行氟元素的研究，再現(xiàn)了化學史上悲壯的篇章。1886年莫瓦桑用電解法制取了單質(zhì)氟，實現(xiàn)了許多化學家的夙愿。在制取氟的過程中，莫瓦桑曾四次因中毒而不得不中斷實驗，他何嘗不知氟氣的危害，但為了科學，他義無反顧，55歲時因長年受到有毒氣體的侵蝕而與世長辭。通過這些科學家在科學探索過程中展現(xiàn)的兢兢業(yè)業(yè)、至死方休的敬業(yè)精神和為科學的獻身精神，讓學生了解每一項科學發(fā)現(xiàn)和技術進步，都離不開這些偉大科學家的敬業(yè)，讓這些科學家敬業(yè)精神的光輝照進學生的內(nèi)心世界，鼓勵學生走上工作崗位后刻苦鉆研業(yè)務和認真學習技能，勤奮工作，為實現(xiàn)中國特色社會主義偉大事業(yè)而奮斗。

二、辯證唯物主義的哲學思想

辯證唯物主義是人類認識和改造自然、研究科學發(fā)展和認識規(guī)律的科學世界觀和方法論[3]。核心是對立統(tǒng)一規(guī)律、量變質(zhì)變規(guī)律和否定之否定規(guī)律。

對立統(tǒng)一規(guī)律在《無機與分析化學》中隨處可見。原子核與電子、鉆穿效應與屏蔽效應、氧化劑與還原劑、氧化數(shù)的升高與降低、原電池中的正極與負極、酸與堿、區(qū)分效應與拉平效應，以及氧化與還原、沉淀與溶解、配合與解離、可逆反應中的正反應和逆反應等化學概念或過程都是對立統(tǒng)一又緊密聯(lián)系的，要引導學生在學習中從對立和統(tǒng)一兩個角度理解。在大學生活中，選修與必修、愛好與專業(yè)、戀愛與學習、工作與考研、保持自我與隨波逐流、網(wǎng)絡與個人發(fā)展等都是學生要面臨的矛盾和問題。從網(wǎng)絡與個人發(fā)展來說，網(wǎng)絡作為信息時代的產(chǎn)物，給大學生個人發(fā)展帶來了很多便利，網(wǎng)絡上豐富的課程、信息資源，不斷促進學生個性化發(fā)展，同時學生的發(fā)展進步也會促使網(wǎng)絡技術的提高和完善，二者是統(tǒng)一的；但網(wǎng)絡游戲也會使抵抗力不強的大學生沉溺其中而荒廢學業(yè)，網(wǎng)絡上的不良內(nèi)容對大學生三觀也存在著威脅，對其個人發(fā)展又是不利的，從這個角度來說二者又存在對立關系。通過課程學習使學生正確認識對立統(tǒng)一的辯證關系，有助于學生利用對立統(tǒng)一規(guī)律去分析所面臨的問題，從中找出解決問題的合理方法，促使自身發(fā)展。

質(zhì)量互變規(guī)律在自然界中普遍存在，在無機與分析化學中也存在著許多這種關系，元素周期表最直接體現(xiàn)了質(zhì)量互變規(guī)律。在周期表中，隨著核電荷數(shù)的量變，元素性質(zhì)呈現(xiàn)出由金屬到非金屬、化學性質(zhì)由活潑到不活潑、物質(zhì)狀態(tài)由固體到氣體等的質(zhì)的變化。元素周期律從自然科學上為量變引起質(zhì)變這一規(guī)律提供了有力證據(jù)，元素周期律的發(fā)現(xiàn)是門捷列夫不自覺地應用量變引起質(zhì)變規(guī)律而完成的一個科學勛業(yè)[4]。再如，在滴定反應中隨著滴定劑不斷增加，滴定過程被測物質(zhì)含量變化的特征參數(shù)變化也體現(xiàn)了量變到質(zhì)變的規(guī)律，以強堿滴定強酸為例，增加滴定劑，溶液的pH值在酸性范圍內(nèi)緩慢增加(滴定曲線的平滑區(qū))，當?shù)竭_化學計量點前后0.1%范圍附近，滴加1—2滴滴定劑就會使溶液迅速由酸性變成堿性，發(fā)生質(zhì)變，這一急劇變化即滴定曲線上的滴定突躍。沉淀溶解平衡中，沉淀的生成和溶解過程也形象地說明了質(zhì)量互變規(guī)律?；瘜W反應的碰撞理論中，反應物分子能量逐漸增大，當達到活化分子具有的能量時，成為活化分子而發(fā)生有效碰撞，導致化學反應發(fā)生而產(chǎn)生新物質(zhì)。因此，正如恩格斯所說“化學是研究物體由于量的構成的變化而發(fā)生的質(zhì)變的科學”[5]。

否定之否定規(guī)律是學科發(fā)展的動力源泉，在吸取、保留和改造舊理論知識中積極因素的基礎上，通過新的理論知識辯證地否定舊的理論知識，推動該學科的理論、技術發(fā)展，接著更新的技術和理論再來否定現(xiàn)有的技術和理論?？v觀化學發(fā)展史，化學科學的發(fā)展過程中處處閃耀著唯物辯證思想的光輝，每一個科學原理及定律的發(fā)現(xiàn)無不體現(xiàn)了人類對化學領域中科學家研究成果的繼承、積累、發(fā)展和突破，即辯證地否定，肯定和保留舊事物中積極合理的因素，否定和克服舊事物中落后和不合理的因素。比如近代原子結構理論的發(fā)展史[6]，從Dalton原子不可分割理論、“西瓜式”原子模型、行星式原子模型、Bohr原子模型到量子力學原子模型，原子結構理論在繼承和突破前人研究成果的基礎上又不斷前進發(fā)展，生動形象地體現(xiàn)了否定之否定規(guī)律。

通過這些生動的實例讓大學生正確認識、理解了否定之否定規(guī)律，從而正確認識挫折。一方面要對光明的前途充滿信心，不因為暫時的困難、挫折而放棄希望；另一方面要對未來道路的曲折性有充分的認識，做好克服各種困難的心理準備。引導大學生既要堅定實現(xiàn)中華民族偉大復興的信心，又要認識到這一偉大復興是等不來、靠不來的，是需要全國各族人民付出艱巨、艱苦努力而拼出來、干出來的。大學生只有通過努力學習不斷武裝自己，畢業(yè)后才能肩負起實現(xiàn)中華民族偉大復興的歷史使命，才能為偉大事業(yè)貢獻自己的力量。

學生的科學世界觀形成于學習和掌握科學知識的過程中，作為一門重要的自然科學，無機與分析化學為辯證唯物主義教育提供了豐富的素材。在無機與分析化學教學過程中，在傳授知識的同時，應充分利用這些素材引導學生樹立科學的世界觀。

三、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

“創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，是建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐?！盵7]培養(yǎng)具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和能力的人才已經(jīng)成為人才培養(yǎng)的主陣地，也是高校的一項重要任務，加強高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育勢在必行。除專門開設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程外，充分利用現(xiàn)有課程加強對學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育也是一個必然趨勢。

無機與分析化學中蘊藏著豐富的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育素材，化學發(fā)展史就是一個化學家不斷懷疑、突破和創(chuàng)新的過程，新元素的發(fā)現(xiàn)、新理論的建立、新技術的應用，無不閃耀著人類創(chuàng)新的智慧火花。化學發(fā)展史也是化學家們勇于創(chuàng)新、不斷沖破傳統(tǒng)觀念、大膽提出新觀點或新學說、建立新理論、不斷促進化學學科發(fā)展的過程。沒有懷疑派化學家波義耳對傳統(tǒng)元素觀敢于質(zhì)疑的創(chuàng)新精神，化學就無法擺脫從屬于煉金術或醫(yī)藥學的地位而成為專門探索自然界本質(zhì)的獨立的科學；沒有拉瓦錫敢于從“燃素說”頭上邁過一步，正確認識重復普利斯特列實驗獲得的新氣體，就沒有科學的燃燒氧化理論，更無法成就化學史上的一次革命。而反觀受到“燃素說”思想禁錮的普列斯特列，即使首先制得氧氣，也只認為它是“失燃素的空氣”；虔誠信奉牛頓經(jīng)典力學理論的普朗克，即使提出量子力學假設和普朗克公式，最后還是宣布取消自己的假設，導致物理學理論停滯數(shù)十年。事實證明，杰出科學家要有創(chuàng)新思維，他們的成功也往往建立在處處閃耀著創(chuàng)新性思維光芒的科學研究方法基礎之上，在教學過程中應引導學生學習借鑒這些科學方法，幫助他們認識創(chuàng)新思維的重要性，培養(yǎng)他們的思維創(chuàng)新能力。

在課程中還應融入創(chuàng)業(yè)成功案例，如南方科技大學化學系張緒穆教授就是一位在創(chuàng)業(yè)路上行走的化學家，他創(chuàng)立了凱瑞斯德生物有限公司，成為將生物醫(yī)藥公司帶到美國非主板市場上市的第一人[8]?，F(xiàn)在大學生中也不乏創(chuàng)業(yè)的成功事例，比如筆者所教2009屆一名畢業(yè)生就創(chuàng)立了化學儀器試劑公司，目前已小有規(guī)模；2016屆一名專升本學生一路深造，清華大學博士畢業(yè)后也成功創(chuàng)立自己的創(chuàng)業(yè)公司。通過這些創(chuàng)業(yè)的事例，可以鼓勵學生有夢想就去努力，不畏困難，勇于嘗試。

四、生命教育[9]

近年來，我國大學生自殺率逐年增加，本該是國家棟梁和父母驕傲的大學生，卻在人生最年輕最美好的年華選擇結束生命。我們不禁為這些逝去的年輕生命惋惜，也為他們漠視生命的行為感到痛心。同時，關系不和諧事件、惡性傷人事件在高校時有發(fā)生，如復旦大學投毒殺人案，因此在大學生中進行生命教育是非常必要的。2010年教育部就在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中明確提出要“重視安全教育、生命教育、國防教育、可持續(xù)發(fā)展教育”。

化學是一門與生命密切相關的學科，生命的發(fā)展和保護都離不開化學，在化學知識中還包含了很多生命的知識。在教學中要引導學生從生命的角度學習化學知識，學習利用化學知識解決有關生命的問題。通過生命教育讓學生正確認識生命，提升對生命的理解，珍惜、熱愛、保護和尊重生命，關懷自己和他人，有助于學生構建健全的人格。

除了進行知識傳播，專業(yè)課課堂還承擔著價值引領的任務。無機與分析化學教學中緊扣教學內(nèi)容而認真發(fā)掘思政元素，通過合理教學設計，將思政元素潤物細無聲地融入知識傳授過程中，在社會主義核心價值觀、辯證唯物主義的哲學思想和創(chuàng)新教育等方面認真“傳道”，從而充分發(fā)揮課程的育人價值。