劉世娟,那立艷,張麗影,姜慧明,毛慧婷,華瑞年

(大連民族大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 遼寧 大連 116605)

習(xí)近平總書記指出:“國(guó)無德不興,人無德不立”[1]。2020年5月教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》明確指出,課程思政要緊緊圍繞“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一根本問題展開。新時(shí)代要求教育以立德樹人為目標(biāo),為黨培養(yǎng)有理想有追求有擔(dān)當(dāng)?shù)娜瞬?。有機(jī)化學(xué)課程是高等化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的四大基礎(chǔ)化學(xué)之一,是一門邏輯性很強(qiáng)的課程,而且有機(jī)化學(xué)中有豐富的思政元素可挖掘。將專業(yè)知識(shí)、專業(yè)素養(yǎng)與科學(xué)品德培養(yǎng)有機(jī)融合,讓學(xué)生在潛移默化之中樹立積極向上的人生觀、世界觀和價(jià)值觀,使他們?cè)谖磥砩鐣?huì)發(fā)展中成為有能力、有責(zé)任擔(dān)當(dāng)、有價(jià)值判斷的建設(shè)者和接班人,是新時(shí)代教育者的重要使命和義務(wù)。

目前,已有一些學(xué)者關(guān)注思政視域下的有機(jī)化學(xué)教學(xué)。郭玲香[2]對(duì)有機(jī)化學(xué)課程思政進(jìn)行探索,研究了教學(xué)體系,設(shè)計(jì)了教學(xué)方案。彭靜研究了“鉆研”與“探討”的教學(xué)方法,旨在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、能動(dòng)性和創(chuàng)新性[3]。侯美靜探討了“三個(gè)載體+四種途徑”的有機(jī)化學(xué)課程思政體系[4]。也有研究者以具體課程內(nèi)容為載體進(jìn)行課程思政改革,如有機(jī)史和化工熱點(diǎn)問題[5]、生物堿[6]、反應(yīng)機(jī)理[7]。從以上研究可見,有機(jī)化學(xué)教學(xué)中融入思政元素取得了一些成果,推進(jìn)了這方面的研究。然而,在教學(xué)內(nèi)容、方法、考核整個(gè)教學(xué)過程中環(huán)環(huán)相扣融入思政元素的研究成果尚不多見,因此本文嘗試以醛酮為例進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

1 教學(xué)內(nèi)容融入思政元素

有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容多且知識(shí)復(fù)雜抽象,傳統(tǒng)的教學(xué)只講授專業(yè)知識(shí)。單純的知識(shí)學(xué)生學(xué)起來容易感到枯燥,一堂課學(xué)下來,效果并不理想,如果課后不復(fù)習(xí),下次上課時(shí)能記住的更少。有機(jī)化學(xué)中蘊(yùn)含豐富的思政內(nèi)容,無論是新物質(zhì)的開發(fā),還是有機(jī)反應(yīng)中的人名反應(yīng)、科學(xué)家事跡等均體現(xiàn)了德育的內(nèi)涵。教學(xué)內(nèi)容是課程思政的載體,是培養(yǎng)高尚道德情操、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要因素之一。高校有機(jī)化學(xué)教師需要充分梳理并發(fā)掘教學(xué)內(nèi)容中含有的思政元素,找到合適的切入點(diǎn),將思政元素與專業(yè)知識(shí)自然融合銜接,精心設(shè)計(jì)、提出問題,引導(dǎo)學(xué)生思考與討論,充分利用好課堂主渠道,力求使教學(xué)內(nèi)容更易于理解掌握。

醛酮是有機(jī)化學(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容之一,在整個(gè)學(xué)科體系中起到承上啟下的作用,在有機(jī)合成中也占據(jù)重要地位。下面以有機(jī)化學(xué)醛酮為例,呈現(xiàn)思政元素與有機(jī)化學(xué)知識(shí)的有效融合(部分專業(yè)知識(shí)與思政元素結(jié)合如圖1)。

圖1 醛酮內(nèi)容和思政元素的融合

課前在雨課堂教學(xué)平臺(tái)發(fā)布任務(wù),內(nèi)容是《神農(nóng)本草經(jīng)》記載的麝香結(jié)構(gòu)(羰基),以微課形式讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)醛酮的官能團(tuán)、結(jié)構(gòu)、命名及性質(zhì)。并且通過深入了解中醫(yī)文化的博大精深,人工麝香的合成,保護(hù)了瀕危生物,培養(yǎng)學(xué)生禁止獵捕、殺害國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物、保護(hù)生態(tài)環(huán)境意識(shí)。

課堂上通過一道選擇題檢測(cè)學(xué)生對(duì)醛酮結(jié)構(gòu)和命名的掌握情況,了解學(xué)生預(yù)習(xí)和以前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)情況,針對(duì)學(xué)生的具體情況有針對(duì)性地進(jìn)行醛酮知識(shí)點(diǎn)的講授。講到醛與 NaHSO3的親核加成反應(yīng)時(shí),引入“吊白塊”案件;醛與含氮化合物的親核加成反應(yīng),引入其與硝基苯肼反應(yīng),檢測(cè)海鮮是否用甲醛保鮮。作為化學(xué)工作者尤其要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,敬畏生命,遵守國(guó)家法律法規(guī)。應(yīng)用社會(huì)生活中的實(shí)例,使有機(jī)反應(yīng)走進(jìn)生活,不僅提高學(xué)生的課堂參與度和學(xué)習(xí)興趣,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感。講授醛酮還原反應(yīng)的凱西納-沃爾夫-黃鳴龍反應(yīng)時(shí),首先介紹該反應(yīng)是凱惜納、沃爾夫發(fā)現(xiàn)的,稱為凱惜納-沃爾夫反應(yīng),但是此反應(yīng)條件較為苛刻。后來,中國(guó)化學(xué)家黃鳴龍通過實(shí)驗(yàn)改進(jìn)了這個(gè)反應(yīng):反應(yīng)使用肼,用相對(duì)廉價(jià)的 NaOH,一縮二乙二醇作溶劑,在常壓下進(jìn)行,反應(yīng)時(shí)間短,產(chǎn)率高。讓學(xué)生充分感受許多科學(xué)往往都不是一次性完成實(shí)驗(yàn)的,而是一個(gè)不斷探索的漫長(zhǎng)過程。此反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)經(jīng)典人名反應(yīng)中唯一以中國(guó)人命名的反應(yīng)。黃鳴龍先生曾說,一個(gè)人不能為科學(xué)而科學(xué),應(yīng)該為人民、為祖國(guó)作出貢獻(xiàn)。用科學(xué)家的故事培養(yǎng)學(xué)生真摯深沉的愛國(guó)情懷、正確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,增強(qiáng)民族自豪感,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)、扎實(shí)的科學(xué)知識(shí)、良好的道德品質(zhì)和行為。講到醛酮α-氫原子的反應(yīng)時(shí),由于羰基的影響使醛酮α-氫原子具有一定活性,可以發(fā)生鹵代反應(yīng)引入新的官能團(tuán),縮合反應(yīng)合成分子量增加新的化合物,如有機(jī)玻璃單體的合成。從玻璃到有機(jī)玻璃,雖然二者僅差兩個(gè)字,但它們的組成材料、透明度、抗沖擊力、熱塑性、抗壓力等卻有巨大差異。如今很多工程用有機(jī)玻璃代替普通玻璃,尤其在航空航天方面,相關(guān)產(chǎn)品的性能也得到很大改善。通過有機(jī)玻璃這個(gè)小例子可以看到化學(xué)提高生活,分子改變世界。醛和酮分子中都含有羰基官能團(tuán),它們的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相似,但醛中的羰基與氫原子直接相連,酮中的羰基與烴基直接相連,氫和烴基的空間位阻和供電性不同,導(dǎo)致它們的反應(yīng)活性不同,醛的活性大于酮的活性,醛發(fā)生親核加成活性大于酮,醛很容易發(fā)生氧化反應(yīng),而酮卻很難。推而證之,在工作和生活中事物普遍存在特殊性和共性,共性與個(gè)性是對(duì)立統(tǒng)一的規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生正確處理二者關(guān)系。

課后思政內(nèi)化,可以將理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。理論知識(shí)的學(xué)習(xí)主要是為了將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到現(xiàn)代化建設(shè)上來,例如有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的己二酸的制備和二芐叉丙酮的制備就涉及將醛酮的理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合,不僅加深理論知識(shí)的掌握和理解,而且在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、邏輯推理及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。課后結(jié)合課堂知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)融入思政元素的知識(shí)專題。例如2021年中國(guó)首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的合成,讓學(xué)生以查閱文獻(xiàn)、寫出反應(yīng)、探討機(jī)理等形式進(jìn)行反思總結(jié),使學(xué)生明確科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對(duì)人類文明的推動(dòng)作用,激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情、民族自尊心和自豪感,增強(qiáng)民族自信,激勵(lì)他們?yōu)閷?shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)而奮斗。

2 教學(xué)方法展現(xiàn)思政元素

傳統(tǒng)的填鴨式知識(shí)傳授,教師以自身為中心,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),積極性不高,容易感到枯燥乏味。教與學(xué)是師生雙方互動(dòng)的過程。思政教育與專業(yè)課程教育融合具體體現(xiàn)在課程的教學(xué)方法,要取得很好的教學(xué)效果,尤其需要在教學(xué)方法的多樣化上下功夫,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體意識(shí)。

在教學(xué)中,展現(xiàn)思政元素的教學(xué)方法有多種,如講述法、啟發(fā)式、類比法、問題法、歸納法、遷移法、演示法、討論法、案例法、情境法等等。在思政元素的傳授中,一般敘述科學(xué)家故事用講述法;有機(jī)化學(xué)事件分析運(yùn)用啟發(fā)法,如讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)某種道理、感受某種情感;再現(xiàn)有機(jī)化學(xué)科研人員高尚情操時(shí),運(yùn)用情境法……要達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,就要根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容、學(xué)情、教學(xué)條件運(yùn)用合適的教學(xué)方法。

醛酮的化學(xué)性質(zhì)很多,以醛酮的羰基還原反應(yīng)為例,采取了以下的教學(xué)方法展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和思政元素見表1。

表1 醛酮的羰基還原反應(yīng)具體實(shí)例

羰基還原可以主要生成三大類物質(zhì):醇,二元醇,烴。在講授時(shí)可以通過類比法、遷移法、歸納法、討論法等加入思政元素,使學(xué)生深入掌握醛酮還原反應(yīng)。這樣的教學(xué)形式不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也更加有利于學(xué)生對(duì)于專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),形成課上課下、線上線下相結(jié)合的豐富多彩的思政教育模式。思政元素的加入不強(qiáng)硬灌輸,而是通過潛移默化使思政元素有形、有感、有效展現(xiàn)出來,使學(xué)生容易接受,專業(yè)知識(shí)、技能也得到很大提升。

通過線下授課或線上雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等平臺(tái)綜合運(yùn)用類比法、問題法、歸納法、遷移法、演示法、討論法、案例法等多種教學(xué)方法,進(jìn)一步探究個(gè)性化教學(xué)、項(xiàng)目化教學(xué)、混合式教學(xué)等典型課堂教學(xué)模式。對(duì)教學(xué)內(nèi)容、典型案例和思政元素進(jìn)行內(nèi)容和習(xí)題推送,并且可以通過信息收集平臺(tái),構(gòu)建可以進(jìn)行學(xué)習(xí)過程記錄與多元智能評(píng)價(jià)的平臺(tái)。有效地了解學(xué)生們所遇到的困難,根據(jù)學(xué)生的疑問與真實(shí)需求,有針對(duì)性地開展教學(xué)活動(dòng)。

3 考核環(huán)節(jié)滲入思政元素

有機(jī)化學(xué)傳統(tǒng)通常采用“平時(shí)成績(jī)+期末成績(jī)”的考核方式,平時(shí)成績(jī)也由考勤分?jǐn)?shù)、測(cè)試和平時(shí)作業(yè)構(gòu)成。而且為了保證平均分,測(cè)試和平時(shí)作業(yè)比較簡(jiǎn)單。期末考核內(nèi)容主要以記憶為主,如有機(jī)化合物命名、結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)式、鑒別化合物、簡(jiǎn)答、機(jī)理、合成等。學(xué)生考前兩周好好復(fù)習(xí)可取得及格以上的分?jǐn)?shù),所以大部分學(xué)生平時(shí)不會(huì)主動(dòng)在重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容上多花時(shí)間和精力。如果基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能不能完全掌握,就談不上靈活運(yùn)用,更談不上為解決復(fù)雜化學(xué)工程問題提供方案。常常是學(xué)生離開學(xué)校后,在工作和生活中遇到類似的化學(xué)問題才會(huì)重溫課堂所學(xué)。

在課程思政理念下,本課程現(xiàn)采用“4+1+N”考核模式。“4+1”指預(yù)習(xí)、作業(yè)、單元測(cè)試、課堂測(cè)試和期末考試。“N”指在某一部分內(nèi)容的思維導(dǎo)圖、學(xué)科前沿進(jìn)展、內(nèi)容思考、理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合等環(huán)節(jié)中以討論、作業(yè)或論文形式把思政元素融入考核中。

醛酮內(nèi)容的考核主要采取以下幾種方式:上課前在雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)醛酮內(nèi)容及提出相應(yīng)問題,課上各出一道選擇題和判斷題進(jìn)行測(cè)試,了解學(xué)生對(duì)醛酮結(jié)構(gòu)、命名掌握情況,教師隨機(jī)抽選兩名學(xué)生來進(jìn)行習(xí)題講解,這樣有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),并且教師可以根據(jù)作答反饋合理安排上課進(jìn)度。在講到相應(yīng)的重要知識(shí)點(diǎn)時(shí),可以安排適當(dāng)?shù)臏y(cè)試,不僅作為學(xué)生對(duì)于本節(jié)知識(shí)點(diǎn)掌握情況的檢測(cè),也是讓學(xué)生更加深刻理解知識(shí)點(diǎn)的一個(gè)最佳途徑,而且有助于他們更好地利用課堂融入學(xué)習(xí)。例如,講到羰基親和加成反應(yīng)時(shí),讓學(xué)生由原料丙酮和小于等于1個(gè)碳的化合物合成有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)。有機(jī)玻璃是支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要原材料產(chǎn)業(yè),廣泛應(yīng)用于商業(yè)、輕工、建筑、化工等方面;在講到α-H反應(yīng)時(shí),讓學(xué)生寫出丙醛合成草莓酸(2-甲基-2-戊烯酸)的反應(yīng)機(jī)理,告訴學(xué)生草莓酸是一種在糖果、冰激凌、烘烤食品、調(diào)味品等食品中廣泛應(yīng)用的食用香料。身邊的建筑用品、生活用品很多都是通過有機(jī)原料合成的,這都需要有專業(yè)知識(shí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)、擔(dān)當(dāng)精神、家國(guó)情懷的一大批人才去建設(shè)。這些隨堂測(cè)試都可以作為考核中N的部分。在講到羰基還原反應(yīng)時(shí),課上可以通過雨課堂發(fā)布一道選擇題(含C=C,C≡C,C=O結(jié)構(gòu)化合物),對(duì)具體的含羰基和其他不飽和鍵化合物的還原反應(yīng)進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的檢測(cè)。講到羰基催化氫化反應(yīng)時(shí),介紹2021年中國(guó)首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的合成科研成果,寫出相應(yīng)的科研小論文,并寫出自己的感想體會(huì),激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情,增強(qiáng)學(xué)生的民族自尊心和自豪感。醛酮內(nèi)容知識(shí)講完后以丙烷為例,要求學(xué)生做出烷烴、不飽和烴、鹵代烴、醇醚、醛、酮之間相互轉(zhuǎn)化的思維導(dǎo)圖,并舉出每類化合物在生活中的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例,將理論知識(shí)與社會(huì)產(chǎn)品相結(jié)合,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。

4 結(jié) 論

按照專業(yè)培養(yǎng)方案和課程大綱中的育人規(guī)定,深入挖掘高校有機(jī)化學(xué)課程每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的思政元素,重新認(rèn)識(shí)和梳理課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、方法、考核方式等,將思政元素融入教學(xué)整個(gè)過程中,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增進(jìn)了學(xué)生的知識(shí)素養(yǎng),培育了科學(xué)精神,培養(yǎng)高尚道德情操,在教學(xué)實(shí)踐中達(dá)到知識(shí)和思想共同促進(jìn)。學(xué)生對(duì)遇到復(fù)雜化工問題的分析問題能力、解決問題能力有明顯提升。如此,為現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)出高素質(zhì)的復(fù)合型、應(yīng)用型人才,真正實(shí)現(xiàn)“立德樹人”目標(biāo)。