無機化學(xué)課程思政元素的挖掘*
——以“溶液的滲透壓”為例

王玉娜，邵婭婷，謝惠定，馬鈺璐

(昆明醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院暨天然藥物藥理重點實驗室，云南 昆明 650500)

2016年，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上提出：要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1]。課程思政是以落實立德樹人為根本任務(wù)，以培育全方位人才為最終目的[2]。課程思政的提出拓寬了思政教育的教學(xué)途徑，創(chuàng)新了思政教育的教學(xué)方式，打破了以往思政教育的陳舊觀念，同時積極發(fā)揮了課程主陣地的作用[3-4]。在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)過程中，潛移默化的給學(xué)生樹立了正確的世界觀、價值觀和人生觀[5-6]。課程思政的實施和發(fā)展是培養(yǎng)未來社會主義建設(shè)者和接班人的有效途徑。

在高等院校中，無機化學(xué)這門課程是化學(xué)、化學(xué)工程、應(yīng)用化學(xué)、制藥工程等專業(yè)學(xué)生的必修課[7]。課程的學(xué)習(xí)設(shè)置在大學(xué)一年級的上半學(xué)期，該課程主要包括理論課和實驗課。課程內(nèi)容是根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生職業(yè)發(fā)展要求和特點進行編制的。無機化學(xué)課程的開設(shè)，為學(xué)生后續(xù)深入學(xué)習(xí)有機化學(xué)、分析化學(xué)、工業(yè)分離分析等課程打下良好的基礎(chǔ)。

溶液的滲透壓位于無機化學(xué)課本的第一章化學(xué)基礎(chǔ)知識部分，屬于課程中較為重要的一節(jié)內(nèi)容，并且是無機化學(xué)教材中與化學(xué)工業(yè)、石油化工、海水淡化、制藥行業(yè)等聯(lián)系較為緊密的知識點，如化學(xué)工業(yè)中的廢水處理、物質(zhì)濃縮，石油化工中的石化廢水處理，制藥行業(yè)中的注射用水、制劑用水的制備等,都將涉及到溶液的滲透現(xiàn)象的知識。滲透現(xiàn)象的學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生更好的理解專業(yè)課程中與其相關(guān)的知識點和反滲透在工業(yè)上的應(yīng)用。

本文以無機化學(xué)課程的 “溶液的滲透壓力”為例，結(jié)合其他學(xué)科的知識來進行思政元素的挖掘與設(shè)計，使學(xué)生在學(xué)習(xí)“溶液的滲透壓力”知識的過程中，培養(yǎng)自身理論聯(lián)系實際的能力，教會學(xué)生利用哲學(xué)思維來分析解決問題，同時培養(yǎng)學(xué)生保護環(huán)境和安全生產(chǎn)的觀念，使學(xué)生能夠德智體美全面發(fā)展。

1 “溶液的滲透壓力”一節(jié)中思政元素的挖掘

1.1 滲透現(xiàn)象與唯物辯證

知識點：通過觀看U型管內(nèi)蔗糖溶液與純水之間的擴散和滲透的實驗視頻來引出今天的第一個重要概念—滲透現(xiàn)象(如圖1)。滲透現(xiàn)象是指溶劑分子透過半透膜，自動由純?nèi)軇┮环綌U散進入溶液，或由較稀溶液擴散進入較濃溶液的過程。

圖1 純水與蔗糖溶液之間的擴散實驗與滲透實驗

思政引入：首先，教師通過生活中的例子來引導(dǎo)學(xué)生進行自主思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲，使其有興趣并積極參與到學(xué)習(xí)活動中。其次，對比產(chǎn)生擴散現(xiàn)象與滲透現(xiàn)象的條件，發(fā)現(xiàn)它們之間既有聯(lián)系又有區(qū)別，一方面滲透是一種有條件的擴散，另一方面半透膜的存在是滲透的必要條件。在這個知識點上充分蘊含了事物的聯(lián)系和發(fā)展的哲學(xué)原理。世界上的任何事物都不是孤立存在的，在一定程度上都與其他事物之間存在著一定的聯(lián)系，但是聯(lián)系又具有條件性。由于聯(lián)系具有條件性，所以半透膜的存在才引起了相同兩種溶液在相同的條件下出現(xiàn)不同的實驗現(xiàn)象。有利的條件可以促進事物往好的方面發(fā)展，而不利的條件會阻礙事物的前進。

1.2 滲透壓與人生觀

知識點：滲透壓是指將純?nèi)軇┡c溶液用半透膜隔開時，可在溶液一側(cè)施加額外的壓力以恰好保持滲透平衡。根據(jù)兩種溶液滲透壓的大小，可以把溶液分為低滲溶液、等滲溶液和高滲溶液。

思政引入：基于這個知識點，教師可以引導(dǎo)學(xué)生與自身心理健康聯(lián)系起來。學(xué)生的心理健康已經(jīng)成為各個高校的工作重點[8-10]。大學(xué)一年級的學(xué)生一般處于18～20歲之間，是一個有自己思想，但思想不太成熟和穩(wěn)定的年紀(jì)。他們會面臨著來自人際關(guān)系、環(huán)境變化、學(xué)業(yè)和疫情等各方面的壓力，其情緒、心理和行為極易受外界壓力的影響。在進行思政教育的時候，我們可以把人體和外界環(huán)境比喻成一個滲透裝置。其中，大腦相當(dāng)于半透膜的存在，人的身體相當(dāng)于蔗糖溶液一側(cè)，在生活和學(xué)業(yè)上遇到各種壓力就如同純水中的水分子。外界壓力(水分子)可以通過大腦(半透膜)影響到人的行為、思想和身體健康。外界壓力過小，人會處于一個自由散漫的狀態(tài)，沒有任何的緊迫感和進取心(低滲溶液)。適當(dāng)?shù)膲毫箤W(xué)生學(xué)會自律，并且提高學(xué)習(xí)的效率(等滲溶液)。但是，如果外界的壓力太大，就會引起學(xué)生產(chǎn)生大量不良情緒和消極思想，最終無法得到合理釋放，產(chǎn)生自我懷疑，嚴(yán)重的情況下會引發(fā)抑郁癥、焦慮癥、神經(jīng)衰弱等身心疾病(高滲溶液)?？傊?，外界壓力過大和過小對于學(xué)生的成長都是不利的。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自我壓力管理對于當(dāng)代大學(xué)生的全面培養(yǎng)和未來發(fā)展是必不可少的。

1.3 Van’ Hoff公式與科學(xué)創(chuàng)新精神

知識點：滲透壓的計算是本次課程學(xué)習(xí)的重點和難點，它的計算主要依靠Van’ Hoff公式[Π=cBRT，Π為溶液的滲透壓(kPa)；cB為B的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)；R為氣體常數(shù)( 8.314 kPa·L·mol-1·K-1)；T為絕對溫度(K)(273 +℃)]。Van’ Hoff公式是由荷蘭的化學(xué)家Van’ Hoff研究發(fā)現(xiàn)的?；赩an’ Hoff 在化學(xué)平衡、滲透壓、化學(xué)動力學(xué)、立體結(jié)構(gòu)等方面的研究貢獻，他獲得了第一屆諾貝爾化學(xué)獎。

思政引入：將科學(xué)家的故事融入到課程中，讓學(xué)生感受科學(xué)研究不是一蹴而就，激發(fā)學(xué)生的科研興趣，培養(yǎng)學(xué)生堅持不懈、求真務(wù)實的科學(xué)家精神。

1.4 等滲溶液與生產(chǎn)安全

知識點：根據(jù)細(xì)胞在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)NaCl溶液中形態(tài)的變化。其中，0.9% NaCl溶液稱為等滲溶液或者叫做生理鹽水。

思政引入：生理鹽水的主要用途是作為補液藥物和傷口清洗液。對生理鹽水的生產(chǎn)要求關(guān)系著使用者的生命安全。作為化學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生，將來從事的職業(yè)可能與各種物品的生產(chǎn)和檢測有關(guān)，樹立學(xué)生安全生產(chǎn)、誠信生產(chǎn)的觀念，對于學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)和生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展都有積極作用。

1.5 反滲透與環(huán)境保護

知識點：為了鞏固和升華知識點，教師會以滲透現(xiàn)象在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實例再次的介紹滲透現(xiàn)象。其中，較為經(jīng)典的例子就是廢水的處理，他們都是基于反滲透原理，利用半透膜的選擇性透過作用，在外壓力的推動作用下，將水中的細(xì)菌、離子等雜質(zhì)除去，獲得達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)和飲用水的要求(圖2)[11]。

圖2 工業(yè)廢水處理流程

思政引入：生態(tài)文明的建設(shè)是中國走上可持續(xù)發(fā)展道路的保障，是我們每一個人的責(zé)任和義務(wù)。提高學(xué)生的環(huán)保意識，使學(xué)生認(rèn)識到環(huán)境污染的危害，是每一位教師應(yīng)該給學(xué)生教授的一節(jié)課，特別是對于化工專業(yè)的學(xué)生，化學(xué)工程是一個與環(huán)境保護息息相關(guān)的專業(yè)，大多數(shù)的環(huán)境污染都與化工廠有毒廢棄物的隨意排放有關(guān)。比如，不經(jīng)處理的廢水直接排放到自然環(huán)境中，會造成地表水、引用水、地下水和土壤的污染，嚴(yán)重的情況下會破壞生態(tài)環(huán)境，傷害人的身體健康。近年來倡導(dǎo)的綠色合成、綠色化學(xué)從源頭上來杜絕污染，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的重要保障。

1.6 反滲透與民族自豪感

知識點：海水凈化技術(shù)是解決全球淡水資源短缺問題的有效途徑。目前，我國利用反滲透原理已經(jīng)在全國多個地方建設(shè)了海水淡化裝置。其中，以河南的“亞海水”脫鹽裝置最具代表性，日產(chǎn)水量可以達(dá)到 18000 m3。隨著海水淡化技術(shù)的進步，表明我國科學(xué)技術(shù)正在突飛猛進的發(fā)展。

思政引入：將與課程相關(guān)的科學(xué)成果引入到教學(xué)中，對開闊學(xué)生視野，彰顯國家科技力量，厚植愛國主義情懷，建立學(xué)生民族自信和民族自豪感是非常重要的。

2 結(jié)語

隨著信息時代的來臨，教師對于學(xué)生的教育不應(yīng)只停留在理論知識的傳授和專業(yè)技能的培養(yǎng)，學(xué)生思想價值觀的塑造和培養(yǎng)對于他們今后發(fā)展是尤為重要的。思政教育不是一門課程，而是每個教師的責(zé)任和義務(wù)。以立德樹人為目標(biāo)，將思政教育滲透在專業(yè)課程中形成協(xié)同育人機制, 實現(xiàn)全程、全員、全方位育人。通過隱形與顯性結(jié)合的思想政治教學(xué)方式，讓學(xué)生在潛移默化中養(yǎng)成良好的品德。無機化學(xué)是高等院校中眾多專業(yè)的一門必修課程之一，學(xué)好無機化學(xué)對學(xué)生未來的專業(yè)知識、技能培養(yǎng)都尤為重要。在無機化學(xué)課程中融入思政教育可以推動學(xué)生的全面發(fā)展。為落實課程思政改革，本文以無機化學(xué)課程中的“溶液的滲透壓”一節(jié)中的多個知識為契合點進行了思政元素的融入探究，在實現(xiàn)專業(yè)知識和能力提升的同時培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)和思政素養(yǎng)。