思政元素融入“基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課堂實(shí)踐探索*

梁鴻霞

(攀枝花學(xué)院，四川 攀枝花 617000)

高等學(xué)校是教書育人的重要場(chǎng)所，肩負(fù)著培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)者和接班人的重要責(zé)任。

2020年6月教育部提出《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》旨在把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系和全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門課程的育人作用及提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。綱要中要求“讓所有高校、所有教師、所有課程都承擔(dān)好育人責(zé)任，守好一段渠，種好責(zé)任田，使各類課程與思政課程同向同行，將顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，形成協(xié)同效應(yīng)，構(gòu)建全員、全程、全方位育人大格局”[1]。因此，高校教師積極擔(dān)負(fù)責(zé)任，探討實(shí)踐將思政元素融入專業(yè)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮各類課程在思政教育中的作用[2]。“基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”是化學(xué)化工專業(yè)及近化學(xué)化工專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，該實(shí)驗(yàn)課程不僅是自然科學(xué)教學(xué)的重要手段，也是研究自然科學(xué)的重要方法，具有理論聯(lián)系實(shí)踐的特點(diǎn)[3]。該課程選課學(xué)生多，思政課程教育意義大，通過(guò)全面挖掘該課程本身的思政元素外，還收集一些教學(xué)案例，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)，教學(xué)過(guò)程中，整體與個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合，以潤(rùn)物無(wú)聲的方式將價(jià)值塑造與知識(shí)傳遞和能力培養(yǎng)融為一體，育人效果明顯。

1 “基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中安全意識(shí)的融入

在“基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)過(guò)程中，要讓學(xué)生對(duì)化學(xué)有正確認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生有時(shí)刻不忘安全的意識(shí)。實(shí)驗(yàn)課程的正式開(kāi)始之前進(jìn)行安全學(xué)習(xí)，介紹學(xué)生了解一些實(shí)驗(yàn)室的事故案例。例如：2018年12月26日，北京交通大學(xué)東校區(qū)2號(hào)樓實(shí)驗(yàn)室內(nèi)學(xué)生進(jìn)行垃圾滲濾液污水處理科研試驗(yàn)時(shí)發(fā)生爆炸，在使用攪拌機(jī)對(duì)鎂粉和磷酸攪拌、反應(yīng)過(guò)程中，料斗內(nèi)產(chǎn)生的氫氣被攪拌機(jī)轉(zhuǎn)軸處金屬摩擦、碰撞產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃爆炸，繼而引發(fā)鎂粉粉塵云爆炸，爆炸引起周邊鎂粉和其他可燃物燃燒，造成現(xiàn)場(chǎng)3名學(xué)生燒死[4]。很多事故看似偶然實(shí)則必然。這個(gè)事故強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)，(1)要了解化學(xué)反應(yīng)，也許本來(lái)各自穩(wěn)定的物質(zhì)，但是放在一起就產(chǎn)生易燃易爆甚至有毒有害的物質(zhì)。大家在不了解的情況下，不要任意混合物質(zhì)。(2)對(duì)于易燃易爆物質(zhì)要遠(yuǎn)離明火，避免產(chǎn)生連鎖的反應(yīng)，擴(kuò)大事故。

同時(shí)對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)也不能產(chǎn)生畏懼心理，要做到膽大心細(xì)，遇事要沉著冷靜，不要慌亂。要教會(huì)學(xué)生面對(duì)意外的處置方式。例如：苯甲酸的制備與提純(高錳酸鉀氧化法)，該實(shí)驗(yàn)中需要在沸騰的甲苯的水溶液中加入高錳酸鉀，高錳酸鉀強(qiáng)氧化性物質(zhì)，同時(shí)氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在沸騰的溶液中加入，溶液產(chǎn)生爆沸甚至爆炸的危險(xiǎn)，指導(dǎo)教師必須強(qiáng)調(diào)在加入高錳酸鉀時(shí)少量多次，在一個(gè)小時(shí)內(nèi)分3～5次加入即可，同時(shí)升溫不要過(guò)快。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在操作過(guò)程中過(guò)于謹(jǐn)慎，添加高錳酸鉀時(shí)甚至分7～8次加入，升溫時(shí)間也過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)進(jìn)度很慢，很難在規(guī)定的學(xué)時(shí)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。這些現(xiàn)象說(shuō)明我們的學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有些畏懼心理，過(guò)于緊張。這時(shí)我們指導(dǎo)老師要給予正確的引導(dǎo)，消除恐懼。首先要講清楚為什么3～5次就可以，從理論的角度分析。第二如果操作失誤出現(xiàn)爆沸現(xiàn)象如何處理。這樣學(xué)生心里面很清楚，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中就不會(huì)出現(xiàn)過(guò)于謹(jǐn)慎的現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)課程中專門設(shè)計(jì)的四個(gè)學(xué)時(shí)進(jìn)行安全教育和意外事故的處理，對(duì)于進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生設(shè)計(jì)了安全教育考試環(huán)節(jié)，達(dá)標(biāo)之后方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。做到嚴(yán)格把關(guān)安全環(huán)節(jié)。每年學(xué)校組織專門的實(shí)驗(yàn)室事故演習(xí)環(huán)節(jié)，要求上化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生參加觀摩。實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)更能使學(xué)生感受到知識(shí)的力量，同時(shí)，知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力、實(shí)際問(wèn)題的處理能力等的訓(xùn)練也是重要的育人環(huán)節(jié)。

2 “基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中環(huán)保意識(shí)的融入

環(huán)保意識(shí)和環(huán)保行為的強(qiáng)化和建立，首先從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置，包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的替換，同樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行微量實(shí)驗(yàn)，對(duì)毒性較大、污染更重的試劑進(jìn)行替代。例如：有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“鄰氨基苯甲酸的制備”中，做了兩個(gè)調(diào)整，首先將溴水作為氧化劑，調(diào)整為次氯酸鈉為氧化劑，溴水相對(duì)于次氯酸鈉危害性更大，而實(shí)驗(yàn)效果相當(dāng)。另外進(jìn)行了常量與微量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。教材中給的主要試劑用量氯酸鈉溶液10.6 g，鄰苯二甲酰亞胺6 g。首先教師課前進(jìn)行了1/3的試劑量的試做。然后實(shí)驗(yàn)課上，進(jìn)行了2組常量實(shí)驗(yàn)(對(duì)照組)，其余各組進(jìn)行了1/3試劑量的實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)比了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和產(chǎn)污量。讓學(xué)生切身感受到，每個(gè)人的行為對(duì)環(huán)境的影響。 其次，體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目原料來(lái)自廢棄物，例如：“硫酸亞鐵按的制備”我們使用學(xué)校金工實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢料“鐵屑”作為該實(shí)驗(yàn)的原料。經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師試做對(duì)比，實(shí)驗(yàn)效果無(wú)差異，實(shí)驗(yàn)課上指導(dǎo)老師告訴學(xué)生，今天實(shí)驗(yàn)的原料就是我們金工實(shí)習(xí)產(chǎn)生的廢棄物“鐵屑”，用它來(lái)制備一種重要的化工原料“硫酸亞鐵銨”。這些都是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)際案例，學(xué)生切身感受，印象深刻，環(huán)保的意識(shí)不言而喻。

最后，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)節(jié)約用水，節(jié)約用電，節(jié)約試劑等。整個(gè)實(shí)驗(yàn)課下來(lái)，不但讓學(xué)生學(xué)到知識(shí)，同時(shí)強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)和環(huán)保的行為。

3 “基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中誠(chéng)信教育的融入

誠(chéng)信是中華民族的傳統(tǒng)美德，也是社會(huì)主義核心價(jià)值觀的要求[5]。加強(qiáng)大學(xué)生誠(chéng)信意識(shí)培養(yǎng)在凈化我國(guó)科研領(lǐng)域的學(xué)術(shù)風(fēng)氣和保障社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)順利進(jìn)行等方面發(fā)揮重要作用[6]。誠(chéng)信教育典型案例，演員翟天臨學(xué)術(shù)造假事件。2019年2月8日，翟天臨的博士論文受到網(wǎng)友質(zhì)疑后，北京電影學(xué)院成立調(diào)查組并按照相關(guān)程序啟動(dòng)調(diào)查，2月19日北京電影學(xué)院宣布，撤銷翟天臨博士學(xué)位，取消其導(dǎo)師陳浥博導(dǎo)資格。北京大學(xué)因?yàn)槠鋵W(xué)術(shù)不端的行為，博士后退站[7]。該事件從嚴(yán)從重從快的給出處理結(jié)果，是國(guó)家對(duì)于誠(chéng)信教育的重視。通過(guò)該案例使學(xué)生比較具體的認(rèn)識(shí)到抄襲、剽竊、造假等學(xué)術(shù)不端行為帶來(lái)的嚴(yán)重后果，絕不觸碰誠(chéng)信“紅線”。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中首先明確要求，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要秉承實(shí)事求是的原則，如實(shí)、規(guī)范記錄，嚴(yán)禁編纂，偽造，抄襲他人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象，取消該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

損壞實(shí)驗(yàn)儀器或污染藥品要如實(shí)登記和匯報(bào)，這也是誠(chéng)信的一方面，很多學(xué)生因?yàn)閾?dān)心老師批評(píng)，不進(jìn)行儀器設(shè)備損害的登記和報(bào)告。首先講清楚儀器設(shè)備損害藥品污染不登記不匯報(bào)，可能造成的影響。例如：在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“氯化銨生成焓的測(cè)定”中，會(huì)使用到1/5 ℃的水銀溫度計(jì)，在之前的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)過(guò)后進(jìn)行清理，發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)損壞較多，無(wú)記錄和處理，或者記錄與實(shí)際不符。近幾年以該試驗(yàn)為依托進(jìn)行誠(chéng)信教育，指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行特別強(qiáng)調(diào)，如果打破溫度計(jì)一定及時(shí)匯報(bào)，對(duì)散落的水銀要使用升華硫進(jìn)行無(wú)害化處理和收集，特別是夏季溫度較高時(shí)，汞很快升華為汞蒸汽，以免造成人員中毒和環(huán)境污染。講清楚為什么，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)操作規(guī)范了，溫度計(jì)的損失減少，并且每次溫度計(jì)的損壞都有記錄和處理。這樣的誠(chéng)信教育就落地，收到了較好的效果。

4 “基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中科學(xué)素養(yǎng)和專業(yè)精神的融入

實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過(guò)程中，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教師都應(yīng)要求學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)創(chuàng)新，這是基本的科學(xué)素養(yǎng)。

精益求精也是我們化學(xué)人應(yīng)該具有的專業(yè)精神?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中控制好實(shí)驗(yàn)條件，嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)操作，是減小誤差實(shí)驗(yàn)成功的保障。例如在“正丁醚的制備”實(shí)驗(yàn)中溫度控制在134～135 ℃生成是正丁醚，當(dāng)溫度大于135 ℃時(shí)，生成物為丁烯。失之毫厘謬以千里的例子不少，上個(gè)世紀(jì)五十年代，有一種叫做反應(yīng)停的藥物，化學(xué)名稱沙利度胺，緩解孕吐效果明顯，投放市場(chǎng)1年后發(fā)現(xiàn)“海豹兒”增多，經(jīng)過(guò)調(diào)查這些孕婦都服用過(guò)反應(yīng)停藥物，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，沙利度胺有兩種結(jié)構(gòu)R-型和S-型，而R-型為有效作用，S-型致畸作用。這種化學(xué)結(jié)構(gòu)上微小的差異，導(dǎo)致了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的畸形“海豹兒”的悲劇。這個(gè)案例告訴大家，作為化學(xué)人要有精益求精的專業(yè)精神，要有使命擔(dān)當(dāng)。

同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生，實(shí)驗(yàn)失敗是常有的現(xiàn)象，但是要探求失敗的原因，這也是實(shí)驗(yàn)的收獲。同樣沙利度胺在用在孕婦身上導(dǎo)致胎兒的致畸，無(wú)疑是失敗的。但是科學(xué)家們?cè)谘芯克闹禄麢C(jī)理中發(fā)現(xiàn)了具有抑制腫瘤生長(zhǎng)的作用，并且在2006年被批準(zhǔn)用于骨髓瘤的治療。這就是逆境求生，探索創(chuàng)新的專業(yè)精神。一個(gè)案例的兩個(gè)方面，學(xué)生更容易理解其內(nèi)在的關(guān)系，使學(xué)生有所悟。

這樣的專業(yè)案例使學(xué)生更容易結(jié)合到自己專業(yè)知識(shí)，感受更加深刻。同時(shí)結(jié)合我們的實(shí)驗(yàn)案例，例如：在化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)中，大多是滴定分析實(shí)驗(yàn)，在所有的滴定分析實(shí)驗(yàn)中，都需要培養(yǎng)學(xué)生耐心和觀察能力，很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，往往開(kāi)始可以按照要求操作，滴定速度在6～8 mL/min(2～3 d/s)，快到滴定終點(diǎn)的時(shí)候，需要慢滴，滴一滴搖幾下，甚至進(jìn)行半滴操作，這時(shí)候很多學(xué)生很難堅(jiān)持，耐心不夠，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大。所以，在實(shí)驗(yàn)中，教師要加強(qiáng)過(guò)程指導(dǎo)，要不斷的鼓勵(lì)和提醒學(xué)生，使之堅(jiān)持。當(dāng)學(xué)生通過(guò)自己的堅(jiān)持和努力，最終得到令人滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，教師及時(shí)給予肯定和贊許，學(xué)生的自信心和自豪感增強(qiáng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣大大增加。在分析化學(xué)中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理也是非常重要的一分部，教師在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄規(guī)范，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)合理，結(jié)果誤差小等表現(xiàn)突出的，應(yīng)該給予具體表?yè)P(yáng)的評(píng)語(yǔ)，使對(duì)學(xué)生的教育不是只停留在理論的高調(diào)里，而是接地氣的真實(shí)感。

5 “基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)的融入

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，既有需要大家獨(dú)立操作的，也有需要大家進(jìn)行合作完成的。比如“燃燒熱的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是重做率比較高的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，主要是該實(shí)驗(yàn)步驟多，儀器操作需要掌握的知識(shí)點(diǎn)多，壓片，裝彈，充氧，點(diǎn)火，數(shù)據(jù)記錄，需要注意的細(xì)節(jié)較多，操作中需要同學(xué)之間配合的地方較多。首先教師做好課前準(zhǔn)備工作，收集了之前實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，比如：除了實(shí)驗(yàn)本身的復(fù)雜性之外，還有小組在配合的過(guò)程中，不默契，有摩擦，導(dǎo)致有些同學(xué)情緒低落，甚至不再上手操作，只旁觀等一些問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，指導(dǎo)教師做好課前引導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)合作的重要性和必要性，團(tuán)隊(duì)之間的團(tuán)結(jié)友善。合作中出現(xiàn)矛盾時(shí)，如果是學(xué)術(shù)問(wèn)題觀點(diǎn)不一致，這是正常的也是好現(xiàn)象，團(tuán)隊(duì)中就是要各抒己見(jiàn)“理不辯不明”，但是要注意方式方法。如果團(tuán)隊(duì)中一方出現(xiàn)失誤，不是指責(zé)而是告訴他正確的方法，最后實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的共贏。

通過(guò)有針對(duì)性的課前引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)中個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合，小組之間的摩擦明顯減少，團(tuán)隊(duì)成員參與度增加，該實(shí)驗(yàn)重做率明顯下降，學(xué)生的合作意識(shí)增強(qiáng)。

6 “基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中美育的融入

世界上不缺少美，而是缺少發(fā)現(xiàn)美的眼睛。通過(guò)教育使美的觀念深入人心，美使人的理性和感性得到統(tǒng)一，讓美與人、與社會(huì)、與自然的各個(gè)方面緊密相連，使美成為生活的法則，讓生命的價(jià)值得以體現(xiàn)[8]?；瘜W(xué)滴定分析的實(shí)驗(yàn)中，指示劑的顏色的變化，需要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察，既要從理性的角度判斷滴定的終點(diǎn)，又可以從感性的角度感受色彩的變化，給以美的享受。例如“混合堿的測(cè)定” 實(shí)驗(yàn)，首先酚酞指示劑由玫紅色到無(wú)色，然后加入甲基橙指示劑，繼續(xù)滴加，顏色由黃色變?yōu)槌燃t色，讓學(xué)生感受科學(xué)的色彩。

化學(xué)世界里還有晶體的規(guī)則性有序性及對(duì)稱性，表現(xiàn)科學(xué)的力量和美。例如：在硫酸亞鐵銨的制備實(shí)驗(yàn)中，隨著溶液中水分的蒸發(fā)，形成粥狀晶膜，冷卻，最終理想的產(chǎn)物顏色應(yīng)該是淡綠色硫酸亞鐵銨的晶體。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“乙酰苯胺的制備及提純”實(shí)驗(yàn)中，乙酰苯胺晶體的隨著溶液溫度的降低析出過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生觀察形成晶體的過(guò)程，由無(wú)形到有形的變化，由小長(zhǎng)大的晶體。感受晶體出現(xiàn)時(shí)的美妙，既真實(shí)又美麗。很多學(xué)生觀察到自己的產(chǎn)品析出，眼睛里閃爍著光芒，其興奮溢于言表。我想這樣的時(shí)刻，一定使他印象深刻而美好。

7 結(jié) 語(yǔ)

“基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的思政教育是自然科學(xué)的大愛(ài)教育，是學(xué)生安全環(huán)保意識(shí)，科學(xué)素養(yǎng)、專業(yè)精神、社會(huì)責(zé)任感及對(duì)美的感知能力等等很多方面的綜合教育。通過(guò)對(duì)課程中蘊(yùn)含思政元素的挖掘與梳理，在精心組織和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用靈活多樣的教學(xué)手段和方法，將專業(yè)知識(shí)與思政元素有機(jī)結(jié)合并融于教學(xué)全過(guò)程中，這一過(guò)程，猶如春雨潤(rùn)物，育人于心。