任武榮,姚宏林,李柏力,崔辰放
(航天工程大學(xué),北京 101416)
習(xí)主席指出,要把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人[1]。近年來(lái),復(fù)旦大學(xué)等地方高校開(kāi)展了課程思政教育,取得了很多成效。我軍的新時(shí)代軍事教育方針,就是堅(jiān)持黨對(duì)軍隊(duì)的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo),為強(qiáng)國(guó)興軍服務(wù),立德樹(shù)人,為戰(zhàn)育人,培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)、專業(yè)化新型軍事人才[2]。新時(shí)代軍事教育方針對(duì)“立德樹(shù)人”提出了鮮明的要求,航天工程大學(xué)也在落實(shí)課程思政的教育理念。軍隊(duì)院校在開(kāi)展課程思政教育方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),一是思想政治教育重視程度高,學(xué)生從入學(xué)開(kāi)始就接受思想政治教育,思想政治教育貫穿學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程;二是思政教育資源豐富,除了地方院校的思政資源,還有很多具有軍隊(duì)特色的案例可用于思政教學(xué);三是貫徹執(zhí)行力強(qiáng),課程思政的教育方式能夠幫助學(xué)生達(dá)到很好的學(xué)習(xí)效果。
大學(xué)化學(xué)是航天工程大學(xué)生長(zhǎng)軍官本科部分專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門課程,內(nèi)容包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律和化學(xué)的軍事應(yīng)用三大部分,可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀、探索精神和創(chuàng)新意識(shí),滿足新型軍事人才培養(yǎng)對(duì)化學(xué)素質(zhì)的需求。本文在大學(xué)化學(xué)課程中融入思想政治教育,以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)向?qū)W生傳遞了馬克思主義哲學(xué)觀、科學(xué)精神、航天精神和環(huán)保安全意識(shí),實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人的軍事人才培養(yǎng)目的。
大學(xué)化學(xué)作為一門自然科學(xué)的基礎(chǔ)課程,其中原子結(jié)構(gòu)、元素周期律等內(nèi)容可以很好的支撐唯物主義的觀點(diǎn),在講解相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容時(shí),可以將唯物主義的觀點(diǎn)傳遞給學(xué)生,從而強(qiáng)化學(xué)生的馬克思主義哲學(xué)觀。
(1)馬克思主義哲學(xué)觀認(rèn)為物質(zhì)決定意識(shí),世界是物質(zhì)的世界,這一點(diǎn)在化學(xué)科學(xué)中表現(xiàn)的尤為明顯。豐富多彩的物質(zhì)由分子組成,分子由原子組成,原子由原子核和電子組成,原子核又由質(zhì)子和中子組成,這些都充分說(shuō)明物質(zhì)是第一位的,物質(zhì)決定精神。在講授物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分的原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容時(shí),可以將“物質(zhì)”的觀點(diǎn)傳遞給學(xué)生。
(2)馬克思主義哲學(xué)觀認(rèn)為運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)。這一運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)也體現(xiàn)在化學(xué)學(xué)科中,化學(xué)反應(yīng)是一種化學(xué)運(yùn)動(dòng),對(duì)人類社會(huì)至關(guān)重要。生命體依賴體內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)獲得能量維持生命,人類社會(huì)依靠化石燃料的燃燒反應(yīng)獲得能源,使得飛機(jī)可以飛行、汽車可以奔跑、機(jī)械可以運(yùn)轉(zhuǎn)。在講授化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡和電化學(xué)等化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律時(shí),可以將“運(yùn)動(dòng)”的觀點(diǎn)傳遞給學(xué)生。
(3)結(jié)構(gòu)決定功能。元素周期表中的元素在性質(zhì)上呈現(xiàn)出周期性變化,這是因?yàn)樵雍送獾碾娮映尸F(xiàn)出周期性的排布規(guī)律。例如,處于第一周期的鋰、鈉、鉀等元素的最外層電子數(shù)都是1,所以都可以失去最外層電子形成+1價(jià)的陽(yáng)離子,但由于其半徑依次增大,原子核對(duì)最外層電子的控制力減弱,使得這三種金屬的活性依次增強(qiáng)。這種周期性的規(guī)律更是完美的體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)決定功能的觀點(diǎn)。在講解元素周期律時(shí),可以將“結(jié)構(gòu)決定功能”的觀點(diǎn)傳遞給學(xué)生。
(4)矛盾相互轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)?;瘜W(xué)反應(yīng)能否向正反應(yīng)方向進(jìn)行,取決于該反應(yīng)的吉布斯自由能變化值,這就是判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的主要矛盾。例如,石灰石的熱分解反應(yīng),在室溫時(shí)的吉布斯自由能變化值為正值,因而不能自發(fā)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,在1 000 ℃的高溫時(shí),反應(yīng)的吉布斯自由能變化值為負(fù)值,由于溫度發(fā)生了改變,吉布斯自由能變化值這個(gè)矛盾也發(fā)生了轉(zhuǎn)化,反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行了。在講解化學(xué)反應(yīng)的方向時(shí),可以將“矛盾相互轉(zhuǎn)化”的觀點(diǎn)傳遞給學(xué)生。
(5)統(tǒng)籌兼顧的觀點(diǎn)。合成氨的反應(yīng)是一種可逆反應(yīng),在工業(yè)生產(chǎn)中非常重要,因而需要化學(xué)知識(shí)來(lái)指導(dǎo)合成氨的生產(chǎn)過(guò)程。該反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng),從這個(gè)角度講需要將溫度降低,以讓該反應(yīng)的平衡狀態(tài)盡可能的向正反應(yīng)方向移動(dòng)。但是,從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)來(lái)講,溫度太低會(huì)使反應(yīng)速率太慢,不利于高效率的合成氨,而升高溫度可以提高反應(yīng)速率。因而需要統(tǒng)籌兼顧反應(yīng)速率和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率兩個(gè)因素,綜合考慮后選擇一個(gè)最佳的反應(yīng)溫度。在講解化學(xué)平衡的移動(dòng)時(shí),可以將“統(tǒng)籌兼顧”的觀點(diǎn)傳遞給學(xué)生。
化學(xué)學(xué)科的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)家們的不懈努力,以諾貝爾獎(jiǎng)得主為代表的化學(xué)家們具有探索創(chuàng)新、堅(jiān)持不懈、實(shí)事求是的科學(xué)精神,他們的故事是很好的思政課資源[3]。
(1)我國(guó)首位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者屠呦呦,雖然獲得了諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),但她所采用的實(shí)驗(yàn)方法屬于化學(xué)實(shí)驗(yàn)。她從中草藥中篩選治療瘧疾的藥,堅(jiān)持不懈的做實(shí)驗(yàn),最開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)青蒿的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)效果并不出彩,使她的篩選工作一度陷入僵局。最后在古籍 “青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之”的記載中獲得靈感,發(fā)現(xiàn)水煮的方法溫度太高破壞了青蒿素的結(jié)構(gòu),最終采用化學(xué)的方法以乙醚為溶劑在較低的溫度下將青蒿素萃取出來(lái),避免了水煮的高溫對(duì)青蒿素結(jié)構(gòu)的破壞,取得了成功,挽救了無(wú)數(shù)人的生命。在獲得諾獎(jiǎng)后,屠呦呦沒(méi)有憑借媒體大肆宣揚(yáng)自己,也沒(méi)有向國(guó)家索要榮譽(yù),一切和平常一樣,繼續(xù)將自己的精力投入到科研上,這種精神值得每一個(gè)人學(xué)習(xí)。在化學(xué)課的緒論部分、物質(zhì)的狀態(tài)部分、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)部分以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分,均可以將屠呦呦的故事講給學(xué)生,讓學(xué)生學(xué)習(xí)屠呦呦的科學(xué)精神和愛(ài)國(guó)精神。
(2)門捷列夫雖然未獲得諾貝爾獎(jiǎng),但他對(duì)化學(xué)學(xué)科的貢獻(xiàn)一點(diǎn)也不遜色于諾貝爾獎(jiǎng)得主,他把化學(xué)元素從雜亂無(wú)章的迷宮中分門別類地理出了一個(gè)頭緒。在發(fā)現(xiàn)元素周期表之前,人們經(jīng)?;煜煌脑兀T捷列夫?qū)Ω鞣N元素之間的關(guān)系一直非常入迷,立志解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)。在鍥而不舍的艱苦摸索下,他將各元素的原子量寫(xiě)在卡片上,按原子量從小到大的順序擺放卡片的位置,他驚喜的發(fā)現(xiàn),所有的已知元素都按原子量遞增的順序排列起來(lái),并且相似元素依一定的間隔出現(xiàn),他還大膽的為尚待發(fā)現(xiàn)的元素留出了位置,終于揭示了元素周期性排布的秘密。在化學(xué)課講解原子結(jié)構(gòu)與元素周期律時(shí),可將門捷列夫的故事講給學(xué)生,讓學(xué)生感悟科學(xué)精神。
(3)阿侖尼烏斯提出了阿侖尼烏斯公式和電離學(xué)說(shuō),提出電離學(xué)說(shuō)后,因?yàn)樵搶W(xué)說(shuō)太過(guò)新穎未獲認(rèn)可,他的博士論文答辯差點(diǎn)沒(méi)通過(guò)。他宣讀完論文后,教授們“個(gè)個(gè)怒不可遏”,難以容忍這種“荒謬絕倫”甚至“純粹是空想”的理論。他在留校當(dāng)老師后仍然備受冷落,但他繼續(xù)堅(jiān)持自己的學(xué)說(shuō),最終得到世人認(rèn)可,并獲得了1903年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在講授離子鍵、離子晶體和阿倫尼烏斯公式時(shí),可以將阿倫尼烏斯的故事講給學(xué)生,特別是他的理論不被認(rèn)可時(shí)仍然堅(jiān)持真理的精神,值得學(xué)生們學(xué)習(xí)。
(4)化學(xué)家瑞利善于用簡(jiǎn)單的設(shè)備做實(shí)驗(yàn)而獲得十分精確的數(shù)據(jù)。他擔(dān)任卡文迪什實(shí)驗(yàn)室主任職位,對(duì)科研事業(yè)熱情極高,投入了全部身心。他從不同的方法制取的氮,密度有微小的差異,如由氨制得的氮,與由空氣制得的氮密度就不同,前者要小千分之五左右。盡管從實(shí)驗(yàn)的角度來(lái)看,這個(gè)微小的差別是在允許范圍內(nèi),但瑞利發(fā)現(xiàn),這個(gè)“誤差”總是表現(xiàn)為由空氣得到的氮比由氨得到的氮重。他抓住這一點(diǎn),與拉姆塞合作,發(fā)現(xiàn)了惰性氣體元素。他的偉大名言:“一切科學(xué)上的最偉大的發(fā)現(xiàn),幾乎都來(lái)自精確的量度?!痹谥v授原子結(jié)構(gòu)中的惰性氣體時(shí),可以將瑞利的故事講給學(xué)生,讓他們學(xué)習(xí)瑞利追求精確的精神。
(5)鮑林提出了雜化軌道理論,很好的解釋了甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。該理論的根據(jù)是電子運(yùn)動(dòng)不僅具有粒子性,同時(shí)還有波動(dòng)性,而波是可以疊加的。所以鮑林認(rèn)為,碳原子和周圍四個(gè)氫原子成鍵時(shí),所使用的軌道不是原來(lái)的s軌道或p軌道,而是二者經(jīng)混雜、疊加而成的“雜化軌道”,這種雜化軌道在能量和方向上的分配是對(duì)稱的。鮑林由于對(duì)化學(xué)鍵本質(zhì)的研究而獲得1954年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。此外,由于鮑林對(duì)和平事業(yè)的貢獻(xiàn),他在1962年又獲得了諾貝爾和平獎(jiǎng)。在講授價(jià)鍵理論和雜化軌道理論時(shí),可以將鮑林的故事講給學(xué)生,讓學(xué)生感悟科學(xué)精神。
(6)居里夫人發(fā)現(xiàn)了放射性元素,她的名言:“我要把人生變成科學(xué)的夢(mèng),然后再把夢(mèng)變成現(xiàn)實(shí)?!本永锓蛉嗽跅l件非常艱苦的環(huán)境下研究放射性礦,她發(fā)現(xiàn)一種瀝青鈾礦的放射性強(qiáng)度比預(yù)計(jì)的強(qiáng)度大得多,經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究,她斷定這是一種人類還不知道的元素,經(jīng)過(guò)與丈夫的合力攻關(guān),她們發(fā)現(xiàn)了這種新元素釙,之后又發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳。居里夫人獲得了1903年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和1911年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在獲得諾貝爾獎(jiǎng)后,居里夫人并沒(méi)有為提煉純凈鐳的方法申請(qǐng)專利,而是將之公之于眾,這種做法有效的推動(dòng)了發(fā)射化學(xué)的發(fā)展。在講授原子結(jié)構(gòu)部分時(shí),可以將居里夫人的故事講給學(xué)生,讓學(xué)生學(xué)習(xí)居里夫人的刻苦精神和鉆研精神。
(7)古德納夫是鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料的發(fā)明人,被譽(yù)為“鋰電池之父”,獲得了2019年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在此之前,鋰電池的正極材料使用的是硫化鈦,在充電過(guò)程中非常容易起火爆炸。古德納夫發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰可以取代金屬鋰作為電池中鋰離子的提供者,提高了電池的容量,由于鈷酸鋰對(duì)空氣等不敏感,解決了鋰電池的爆炸問(wèn)題。獲得諾貝爾獎(jiǎng)后,古德納夫已經(jīng)97歲高齡,他又全力投入到全固態(tài)電池的研究工作當(dāng)中。在講授電化學(xué)的內(nèi)容時(shí),可以將古德納夫的故事講給學(xué)生,讓學(xué)生學(xué)習(xí)古德納夫不懈奮斗的精神。
火箭發(fā)射需要依靠化學(xué)推進(jìn)劑提供動(dòng)力,火箭推進(jìn)劑是大學(xué)化學(xué)課程授課的一條主線,在將火箭推進(jìn)劑中涉及的化學(xué)原理講解給學(xué)生的同時(shí),將航天精神傳遞給學(xué)生。
(1)長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭采用的是液氫液氧推進(jìn)劑和煤油液氧推進(jìn)劑,因?yàn)闅錃夂脱鯕庵荒茉诘蜏叵逻M(jìn)行液化,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭被稱為“冰箭”。推進(jìn)劑是高度易燃液體,點(diǎn)火能很低,加注推進(jìn)劑是一件細(xì)活,更是一件危險(xiǎn)的活,稍有不慎就會(huì)造成人員傷亡和上億的財(cái)產(chǎn)損失,在加注劇毒的偏二甲肼推進(jìn)劑時(shí)還必須穿上全身防護(hù)服,因此推進(jìn)劑加注員的工作被稱為“與魔鬼共舞”。盡管如此,加注員們都不怕危險(xiǎn),認(rèn)真細(xì)致的做好每一次的推進(jìn)劑加注工作,這種特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)的航天精神為航天發(fā)射的順利進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)。
(2)盧佩章院士在色譜分析領(lǐng)域做出了很大貢獻(xiàn)。他應(yīng)國(guó)家需要,將研究方向轉(zhuǎn)到了色譜分析領(lǐng)域,并研制出了我國(guó)第一臺(tái)氣體色譜儀?;鸺招枰簹渥魅剂?,制備高純液氫燃料的關(guān)鍵之一是必須去除其中的痕量氧,否則無(wú)法安全生產(chǎn)運(yùn)行。他利用分子篩色譜技術(shù)進(jìn)行超純氣體凈化和測(cè)試,并為工業(yè)生產(chǎn)超純氣體提供了方法和手段,使我國(guó)領(lǐng)先于國(guó)際上其他國(guó)家首先研制成功脫氧分子篩105催化劑。他告訴過(guò)很多人:“中國(guó)的科學(xué)家應(yīng)該有一顆熱愛(ài)祖國(guó)、熱愛(ài)科學(xué)的心。我不相信一個(gè)只追求個(gè)人名利的人,能在科學(xué)上做出更大的貢獻(xiàn)。”在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中,可以將盧佩章院士的故事講給學(xué)生,讓學(xué)生學(xué)習(xí)他的愛(ài)國(guó)精神。
(3)在推進(jìn)劑化學(xué)反應(yīng)的碰撞理論中,反應(yīng)物分子要發(fā)生反應(yīng),首先需要分子的能量足夠,其次需要分子碰撞的方向正確。將碰撞理論引申到學(xué)生的學(xué)習(xí)上,引導(dǎo)他們好好學(xué)習(xí),只有在正確的方向上努力學(xué)習(xí),才能讓自己不斷提高,最終蛻變成高素質(zhì)、專業(yè)化新型軍事人才,為航天事業(yè)服務(wù)。
化學(xué)試劑的泄露會(huì)污染環(huán)境,化學(xué)實(shí)驗(yàn)也存在一定的危險(xiǎn),因而在大學(xué)化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,需要將環(huán)保和安全意識(shí)教給學(xué)生[4-5]。
(1)習(xí)主席提出了“綠水青山就是金山銀山”的理念,創(chuàng)建美好的生態(tài)環(huán)境是我們每一個(gè)人的夢(mèng)想?;鸺l(fā)射中使用的偏二甲肼推進(jìn)劑在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化氮類污染物,需要使用化學(xué)的方法對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理。目前長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭上采用了液氫液氧推進(jìn)劑,氫氣和氧氣的燃燒產(chǎn)物是水,因而這是一種無(wú)污染的推進(jìn)劑,體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生廢液,應(yīng)將廢液倒入指定的廢液收集桶中,不能直接倒入下水道污染環(huán)境。在“污水的處理和檢測(cè)”實(shí)驗(yàn)中,將污水進(jìn)行凈化處理,并對(duì)處理后的污水進(jìn)行檢測(cè),在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
(2)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性,強(qiáng)酸強(qiáng)堿可能會(huì)對(duì)人體造成損害,活性的試劑可能會(huì)引起火災(zāi)。在實(shí)驗(yàn)前要對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全培訓(xùn),將一些實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的安全事故講給學(xué)生聽(tīng),提高學(xué)生的安全意識(shí)。讓學(xué)生明白,萬(wàn)一出現(xiàn)起火等事故,要及時(shí)報(bào)告教師,并在教師的指導(dǎo)下采用滅火器、滅火沙等消防用品撲滅火點(diǎn)。如果無(wú)法控制火情,人員必須安全逃離。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要讓學(xué)生按照操作步驟認(rèn)真細(xì)致的做實(shí)驗(yàn),避免出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)事故。
在大學(xué)化學(xué)課時(shí)融入課程思政的內(nèi)容,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也可以向?qū)W生傳遞馬克思主義哲學(xué)觀、科學(xué)精神、航天精神、環(huán)保和安全意識(shí),為培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)化新型軍事人才打牢知識(shí)基礎(chǔ)和思想基礎(chǔ)。