齊喬芳 常開文 楊志軍
摘 要:無機化學是化學及其相關專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎課,該課程與人的衣、食、住、行等方面結合得非常緊密,含有豐富的思政元素,有利于對大學生開展思政教育。本研究結合無機化學課程知識體系,分別從培養(yǎng)學生的辯證唯物主義精神、愛國主義精神、創(chuàng)新精神、環(huán)保理念、專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)操守等方面介紹該課程中思政素材的挖掘和融合。
關鍵詞:課程思政;無機化學;教學探索
2021年8月,教育部黨組理論學習中心組在《人民日報》刊發(fā)的《學習習近平總書記關于“兩個結合”的重要思想》文章強調,在全國所有高校、所有學科專業(yè)推進課程思政,深入挖掘各類課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源,讓所有高校、所有教師、所有課程都承擔好育人責任,守好一段渠、種好責任田,使各類課程與思政課程同向同行,形成協(xié)同育人效應。無機化學作為化學及相關專業(yè)中一門重要的基礎課程,應該在教學過程中融入課程思政元素。
一、開展無機化學課程思政的必要性
無機化學作為大學化學相關專業(yè)一年級開設的一門專業(yè)基礎課,是大學化學類課程學習的開端和基礎。學好無機化學有助于學生適應大學生角色的轉變,了解大學課程的特點,轉變專業(yè)學習態(tài)度,養(yǎng)成身正業(yè)精的科學素養(yǎng)。將有代表性的思政元素融入無機化學課程教學,不僅有助于學生掌握相關理論知識,而且有助于學生潛移默化接受影響,培養(yǎng)學生的辯證唯物主義精神,激發(fā)學生的愛國熱情,使學生樹立正確的職業(yè)發(fā)展觀念、具備良好的職業(yè)操守,達到最佳的育人效果。
二、課程思政在無機化學教學中的探索
(一)辯證唯物主義精神的培養(yǎng)
無機化學的知識體系中包含著眾多哲學思想,在教學過程中融入哲學思想元素,有利于學生用辯證思維來分析解決學習過程中遇到的問題。
例如,在“元素周期表”部分,介紹門捷列夫大膽探索并創(chuàng)造性提出元素周期律,其根據(jù)元素周期律預言一些尚未發(fā)現(xiàn)的元素,這些預言也被后期發(fā)現(xiàn)的元素證實,這中間蘊含著實踐到認識的辯證運動的道理。P區(qū)元素遞變規(guī)律以及磷酸不符合高價偏酸普通規(guī)律中,體現(xiàn)著矛盾的對立統(tǒng)一關系。再如,通過講解光和實物微粒都具有波粒二象性,進一步印證了事物的兩面性。此外,在“酸與堿”章節(jié)中,酸堿理論體系的建立凝聚著無數(shù)化學家孜孜以求的鉆研精神,近代酸堿理論在發(fā)展中不斷被完善,歷經(jīng)兩個多世紀的發(fā)展才得以建立,這充分體現(xiàn)了發(fā)展的普遍性。在“酸堿強度”部分,酸堿的強度不僅取決于酸堿本身釋放質子和接受質子的能力,而且取決于溶劑接受和釋放質子的能力。比如,HAc在水溶液中是弱酸,但是如果把溶劑換成NH3,HAc就可以表現(xiàn)出更強的酸度,這表明同一種酸在不同的溶劑環(huán)境中表現(xiàn)出來的酸度強弱是不同的。因此,在討論酸堿的相對強度時,必須以同一溶劑作為比較標準。水是最常用的溶劑,人們通常研究的是水溶液中酸堿的相對強度。這既體現(xiàn)了外因通過內因起作用,也表明不能忽視外因在一定條件下的決定作用,還體現(xiàn)了事物聯(lián)系的普遍性。在教學過程中,教師將知識點與馬克思主義基本原理相結合,既能夠提升學生對本課程的全面理解,也能夠使學生在學習和生活中形成辯證的思維方式。
(二)愛國主義精神的培養(yǎng)
無機化學課程中的知識點與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、時事熱點和人物故事相結合,既能夠幫助學生樹立文化自信,又能激發(fā)其愛國熱情。
對于無機化學的緒論中關于化學發(fā)展史的介紹,教師可以通過對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的講解,以青銅器的制造、漢代的造紙技術、漢唐以來的制瓷和火藥為例,介紹其對社會發(fā)展的影響,增強學生的民族自豪感和文化自信心。同時,文物作為古代文化的載體,隨著時間的流逝和外界環(huán)境的影響,需要加強保護和修復,在此過程中,無機化學發(fā)揮著非常重要的作用。此外,在講到元素部分IVA族硅元素時,教師可以和時事熱點——中美貿(mào)易摩擦結合起來:美國無端挑起的貿(mào)易戰(zhàn),針對智能手機、云計算、人工智能等高新技術領域的“卡脖子”行為,嚴重影響了我國相關行業(yè)的正常發(fā)展。半導體硅片是芯片制造最重要的材料,是半導體產(chǎn)業(yè)的基石,而我國半導體產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)能力與國際先進水平還有一定的差距。教師要讓學生明白,只有學好專業(yè)理論知識,才能在將來投身相關行業(yè)更好地為祖國貢獻自己的力量,使我們能夠有效應對各種挑戰(zhàn)并解決各種難題。與此同時,無機化學領域還蘊藏著濃烈而深厚的愛國情懷和人文情懷。例如,從事無機物合成研究的徐如人院士、從事金屬配合物研究的游效曾院士等偉大的科學家,他們的身上無不體現(xiàn)著崇高的愛國情懷和奉獻精神。
(三)創(chuàng)新精神的培養(yǎng)
正是由于創(chuàng)新,人類社會才得以不斷向前發(fā)展。無機化學的發(fā)展也不例外。無機化學的教學內容也需要不斷更新拓展,適當加入最新研究成果,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
在講解“稀土元素”部分時,教師可以緊扣稀土材料的研究進展。稀土元素擁有“工業(yè)維生素”美譽,已在石化、冶金、紡織等領域得到了廣泛應用。自從20世紀60年代發(fā)現(xiàn)稀土離子的上轉換發(fā)光過程以來,上轉換納米粒子的尺寸、晶相、組分以及光譜可調性使其具有豐富的光物理性質,已在生物成像、傳感、顯示、太陽能電池、光催化等方面展現(xiàn)出巨大的潛力。同時,無機化學研究領域還涌現(xiàn)出眾多納米材料,如無機半導體量子點、鈣鈦礦無機納米粒子、貴金屬納米粒子等,這些納米材料已在顯示、光電傳感、太陽能電池和激光等方面展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。在“氧化與還原”章節(jié),教師可以借助微電極技術的發(fā)展,展望納米微電極未來的應用前景,通過介紹學科前沿研究熱點,激發(fā)學生的學習熱情和創(chuàng)新意識。
(四)環(huán)保理念的培養(yǎng)
化學與環(huán)境保護有著天然的密切聯(lián)系,揭示污染物對環(huán)境和人類的危害、實現(xiàn)對環(huán)境污染的控制與治理等都離不開化學。基于此,將綠色環(huán)保理念融入無機化學與環(huán)境保護相關的知識點教學中,有助于學生樹立環(huán)境保護的理念。例如,在“氧化與還原”章節(jié),教師講解電解池和原電池時,介紹金屬空氣電池、燃料電池等新型環(huán)保電池的最新研究進展,使學生意識到新時代綠色環(huán)保理念已經(jīng)深刻地改變了我們的生活;在“碳族元素”章節(jié),教師引入碳達峰、碳中和等概念,突出當前碳排放問題急需解決的緊迫性;在“過渡金屬元素”章節(jié),教師講解重金屬如鎘、鉛等對環(huán)境和人類生命健康的危害,使學生意識到對環(huán)境中重金屬的檢測和回收已不可或缺。最終,教師要使學生認識到,只有樹立環(huán)保的理念,合理利用化學相關知識,才能做好對環(huán)境的保護,從而實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。
(五)專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)操守的培養(yǎng)
無機化學的理論知識與生活生產(chǎn)息息相關,教師通過解釋現(xiàn)實生活中的例子,將理論知識與化工生產(chǎn)相結合,使學生認識到化學知識的重要性,更加深入地學習理論知識。在“沉淀溶解”部分,教師可聯(lián)系自然界和生活中眾多與沉淀和溶解相關的例子,如鬼斧神工的溶洞、五彩斑斕的珊瑚、醫(yī)學臨床上使用的鋇餐造影劑、讓人痛不欲生的尿結石等。這里面既有對我們有利的例子,也有對我們不利的例子。學生通過學習沉淀溶解相關理論知識,趨利避害,更好地利用沉淀和溶解為生活服務。比如,工業(yè)鍋爐的除垢也涉及沉淀溶解平衡的知識,人們既可以通過加酸來溶解水垢,也可以通過三聚磷酸鈉與其發(fā)生配位反應來除垢。教師可以引導學生借助理論知識來比較加酸溶解和配位溶解的優(yōu)缺點,讓學生明白利用三聚磷酸鈉不僅可以有效除垢,而且能夠防止因導熱不良引起的安全事故。此外,由于銅單質、氧氣和氨氣能夠發(fā)生反應,故在化工生產(chǎn)中不將銅器皿或者閥門用于運輸和儲存氨氣,以避免氨氣泄露。這樣一來,學生不僅能夠體會到理論與實際相結合的意義,而且能夠意識到學習理論知識的重要性,從而進一步主動提高專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)操守,在將來的發(fā)展中學以致用。
三、結語
教師在無機化學教學中要全面梳理課程內容,挖掘相關思政元素,融入課程教學,優(yōu)化課程設計和教學方法,從各方面培養(yǎng)學生的辯證思維、愛國情懷、創(chuàng)新精神、專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德,這樣不僅可以促進無機化學教學的改革,而且能夠實現(xiàn)教書和育人的有機統(tǒng)一,也為后續(xù)專業(yè)課育人奠定了基礎。在今后的教學過程中,教師仍然需要繼續(xù)挖掘無機化學課程中蘊含的思政元素,進一步完善無機化學課程的思政教學,以實現(xiàn)“三位一體”教學目標,落實立德樹人根本任務。
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責編:任 重
作者簡介:齊喬芳(1988— ),女,新鄉(xiāng)醫(yī)學院教務處教務科副科長,研究方向為教學體制及教學改革;常開文(1986— ),男,新鄉(xiāng)醫(yī)學院講師,研究方向為二維納米材料的合成、制備及其應用;楊志軍(1972— ),男,新鄉(xiāng)醫(yī)學院生命科學技術學院院長,教授,研究方向為熒光探針的合成與應用。