(新疆師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 新疆 830054)
高校思想政治工作關(guān)系人才培養(yǎng)的根本問題,要將思想政治工作貫穿教學(xué)全過程,實(shí)現(xiàn)全員育人,全方位育人。本科階段是大學(xué)生三觀形成的關(guān)鍵時期,在現(xiàn)今復(fù)雜的社會環(huán)境下對大學(xué)生進(jìn)行思想政治教育顯得尤為必要!大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗作為化學(xué)、化工、環(huán)境等專業(yè)的必修基礎(chǔ)實(shí)驗課之一,對鞏固、拓展有機(jī)化學(xué)理論知識,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗操作能力、綜合分析解決問題能力、創(chuàng)新能力等方面有重要的作用,該課程課時學(xué)時長,學(xué)分多、在實(shí)驗教學(xué)過程中與學(xué)生面對面交流時間久,可充分利用化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)優(yōu)勢對學(xué)生進(jìn)行思政教育,以培養(yǎng)他們的社會責(zé)任感、愛國主義情操、專業(yè)自豪感、科學(xué)素養(yǎng)以及創(chuàng)新意識和綜合分析能力,努力實(shí)現(xiàn)課程育人功能,使有機(jī)化學(xué)實(shí)驗課程承載“立德樹人”使命,在有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中教授學(xué)生做人、做事。對此,高等化學(xué)教育工作者有著清醒的認(rèn)識,從實(shí)驗課教學(xué)的角度闡述了思政教育與知識教育相融合的重要性,明確了德育教學(xué)目標(biāo),并提供了諸多課程思政教學(xué)案例[1-4]。
本文根據(jù)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教材的知識劃分體系,充分挖掘思政教學(xué)素材構(gòu)建有機(jī)化學(xué)實(shí)驗思政教學(xué)體系。在我校選用的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教材中,第一部分是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗的一般知識,重點(diǎn)選取化學(xué)實(shí)驗安全事故案例,向?qū)W生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗安全的必要性,提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。第二部分內(nèi)容為基本操作和實(shí)驗技術(shù),除培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗操作能力、綜合分析和解決問題的能力外,因?qū)W生剛接觸有機(jī)化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容,這部分思政素材的選擇也注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)自豪感,使學(xué)生具備可持續(xù)學(xué)習(xí)的能力。第三部分內(nèi)容為有機(jī)化學(xué)的制備,也是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,將引入生活中的化學(xué)、化學(xué)家故事、有機(jī)合成藥物、食品藥物安全事件等思政素材,旨在讓學(xué)生體會化學(xué)在生活中的作用、感受有機(jī)合成化學(xué)的魅力,增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)自豪感。同時培養(yǎng)辯證思維能力,正確看待食品藥物安全事件,提升學(xué)生的社會責(zé)任感。由于基本操作和實(shí)驗技術(shù)、有機(jī)化合物的制備涉及實(shí)驗內(nèi)容豐富,課程占比比較大,本文將重點(diǎn)介紹這兩部分內(nèi)容中的思政教學(xué)案例。
①“普通蒸餾和沸點(diǎn)的測定”教學(xué)中的思政案例設(shè)計
A.教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):了解并學(xué)會蒸餾液體的操作方法及沸點(diǎn)測定方法;掌握普通蒸餾的基本原理及應(yīng)用。
能力目標(biāo):學(xué)會一些基本操作:如:儀器的選擇、安裝、拆卸等;掌握利用化合物的物理化學(xué)性質(zhì)選擇分離提純的方法。
素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo):從大家耳熟能詳?shù)陌拙埔约鞍拙莆幕?,過渡到從古至今的白酒釀造方法-蒸餾,讓學(xué)生理解和體會化學(xué)在生活中的重要意義,認(rèn)識和理解在生活中的化學(xué)原理,從而培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注、分析、解釋社會和生活中化學(xué)問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和專業(yè)成就感,從而激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗的學(xué)習(xí)熱情。
B.教學(xué)素材與專業(yè)知識的結(jié)合
a.教學(xué)素材
從曹孟德的“何以解憂,唯有杜康”,到陶淵明的“歡言酌春酒,摘我園中蔬”,再到李白“人生飄忽百年內(nèi),且須酣暢萬古情”的豪邁,到蘇東坡的“舉杯邀明月”“把酒問青天”去感慨歷史的滄桑都體現(xiàn)了我國酒文化的發(fā)展、興盛,以及人們生活的浪漫情懷,對自然的態(tài)度。酒的釀造也是人們智慧的結(jié)晶,傳說中從黃帝時代人們就開始釀酒,?;韬钅钩鐾恋恼麴s器或讓蒸餾酒歷史提早千年?!侗静菥V目》“燒酒”條目下也寫道:“自元時始創(chuàng)其法,用濃酒和糟入甑,蒸令氣上……其清如水,味極濃烈,蓋酒露也”。這些發(fā)現(xiàn)或記載都體現(xiàn)了蒸餾法在釀酒中的重要作用,至今蒸餾法釀酒工藝一直在沿用。傳統(tǒng)釀酒壁畫上的煎酒和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)中土法釀酒均是蒸餾法。
圖1 與酒相關(guān)素材
b.素材與專業(yè)的結(jié)合
本素材與專業(yè)知識的融合點(diǎn)是酒釀造過程的重要環(huán)節(jié)-蒸餾。通過素材介紹,喚起學(xué)生對酒文化的了解,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識酒文化在傳統(tǒng)文化中的地位和作用,幫助學(xué)生建立正確的酒文化價值觀,并將專業(yè)知識與優(yōu)秀傳統(tǒng)文化相結(jié)合,啟發(fā)學(xué)生分析土法釀酒原理,討論土法釀酒裝置,與常見蒸餾裝置相比較,土法釀造酒中每一部分的作用,培養(yǎng)學(xué)生從專業(yè)角度分析問題、解決問題,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和專業(yè)成就感,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
②“水蒸氣蒸餾法提取薰衣草精油”教學(xué)中的思政教學(xué)案例設(shè)計
A.教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):學(xué)習(xí)相似相溶原理,學(xué)習(xí)從薰衣草中提取薰衣草精油的原理和方法。了解水蒸氣蒸餾和萃取的基本操作和使用方法。
能力目標(biāo):掌握水蒸汽蒸餾的基本原理,使用范圍(場合)和被蒸餾物應(yīng)具備的條件,熟練掌握水蒸氣蒸餾和萃取的儀器的組裝和使用方法。掌握利用化合物物理化學(xué)性質(zhì)選擇分離提純的方法。
素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo):以新疆薰衣草和薰衣草精油為切入點(diǎn),學(xué)習(xí)相似相溶原理,了解天然精油的概念,掌握利用水蒸氣蒸餾法提取天然植物資源中的揮發(fā)性有機(jī)化合物,同時讓學(xué)生理解和體會化學(xué)在人們衣食住行中的重要性,從而提升學(xué)生作為一名化學(xué)人的專業(yè)自豪感,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和民族自豪感。
B.教學(xué)素材
中國新疆伊寧霍城與法國普羅旺斯、日本北海道處于同一緯度,是世界第三大熏衣草種植地,被譽(yù)為“中國熏衣草之都”“中國的普羅旺斯”,中國90%的熏衣草產(chǎn)自這里。
薰衣草中提取的揮發(fā)油薰衣草精油具有鎮(zhèn)靜、降低血壓,改善失眠、止痛,改善肌肉痙攣等功效。薰衣草精油獲取途徑較多,可通過壓榨法、脂吸法、浸泡法、浸提法、“超臨界二氧化碳”萃取法、水蒸汽蒸溜法等方法獲得,其中水蒸氣蒸餾法是最早使用,也較為方便的一種提取方法,具有提取雜質(zhì)少,不使用化學(xué)溶劑等優(yōu)點(diǎn),在實(shí)驗室極易完成,對學(xué)生了解水蒸氣蒸餾原理、掌握水蒸氣蒸餾操作,認(rèn)識水蒸氣蒸餾的意義有重要的作用。
圖2 薰衣草和薰衣草精油
C.素材與專業(yè)的結(jié)合
本素材與專業(yè)知識的融合點(diǎn)是薰衣草精油的提取方法,通過素材介紹,喚起學(xué)生作為一名地處新疆地域?qū)W生的民族自豪感,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)在生活中的地位和作用,提升作為一名化學(xué)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)成就感和自豪感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。最后對薰衣草精油的提取原理進(jìn)行討論分析,培養(yǎng)學(xué)生從化學(xué)專業(yè)角度分析問題、解決問題的能力,提升學(xué)生的化學(xué)專業(yè)素養(yǎng)。
①“8-羥基喹啉的制備”教學(xué)中的思政教學(xué)案例設(shè)計
A.教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):了解8-羥基喹啉的用途,學(xué)習(xí)合成8-羥基喹啉的原理和方法。
能力培養(yǎng):掌握回流和水蒸氣蒸餾等基本操作。
素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo):了解8-羥基喹啉的結(jié)構(gòu)和用途,掌握合成8-羥基喹啉的原理和方法。從8-羥基喹啉化合物的結(jié)構(gòu)用途出發(fā),引申到以喹啉為母核結(jié)構(gòu)單元的藥物,讓學(xué)生理解和體會合成化學(xué)在醫(yī)藥生產(chǎn)中的重要性,了解化學(xué)在疾病治療等方面起到的重要作用,從而培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)自豪感和社會責(zé)任感。
B.教學(xué)素材
8-羥基喹啉作為沉淀和分離金屬離子的沉淀劑和萃取劑,常用于金屬的測定和分離。同時作為醫(yī)藥中間體,廣泛用于合成喹碘仿、氯碘喹啉、雙碘喹啉、撲喘息敏等藥物。
而以喹啉為母核的典型藥物-奎寧,在治療惡性瘧、間日瘧等瘧疾方面有特殊的療效,它最早是從金雞納樹皮中提取,但提取分離過程中可能帶入奎寧丁、辛可寧和辛可尼定等其他金雞納堿。因此在臨床上常用合成藥物硫酸奎寧、二鹽酸喹啉、磷酸哌喹、磷酸氯喹等代替奎寧。合成藥物一方面純度高,另一方面可解決天然藥物產(chǎn)量不足等缺點(diǎn)。利用化學(xué)原理幫助人們獲得各種治療藥物是化學(xué)工作者肩負(fù)的重要?dú)v史使命。
圖3 喹寧類相關(guān)藥物
C.素材與專業(yè)的結(jié)合點(diǎn)
本素材與專業(yè)知識的融合點(diǎn)是化學(xué)合成方法在醫(yī)藥生產(chǎn)中的應(yīng)用,通過素材介紹,讓學(xué)生了解8-羥基喹啉化合物的重要用途,由結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),進(jìn)一步引申到以喹啉為母核結(jié)構(gòu)單元的藥物,與天然藥物相比,合成藥物具有純度高,產(chǎn)量大、品種豐富等優(yōu)點(diǎn),可彌補(bǔ)天然藥物產(chǎn)量不足等缺點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生思考化學(xué)合成、修飾天然產(chǎn)物的原理、方法,體會化學(xué)合成在社會、生活、藥物制備等方面的重要地位,培養(yǎng)學(xué)生利用化學(xué)知識分析問題、解決問題的能力,提升學(xué)生的專業(yè)自豪感和社會責(zé)任感。
②“外消旋a-苯乙胺的制備與拆分”教學(xué)中的思政教學(xué)案例設(shè)計
A.教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):了解外消旋a-苯乙胺的制備原理。
能力目標(biāo):鞏固蒸餾、萃取、分餾等基本操作;學(xué)會將外消旋體轉(zhuǎn)變成非對映體后分步結(jié)晶的分離方法得到兩個對映體;學(xué)習(xí)旋光儀測定旋光度的方法。
素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo):以震驚世界的化學(xué)藥物中毒:反應(yīng)停(Thalidomide)事件為切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識外消旋體、揭示外消旋體拆分的必要性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任感。
B.教學(xué)素材
上世紀(jì)60年代前后,歐美至少15個國家的醫(yī)生都在使用沙立度胺(Thalidomide)治療婦女妊娠反應(yīng),它成了“孕婦的理想選擇”。許多出生的嬰兒都是短肢畸形,形同海豹,被稱為“海豹肢畸形”,1961年,這種癥狀終于被證實(shí)是孕婦服用“反應(yīng)?!彼鶎?dǎo)致的。于是,該藥被禁用,然而,受其影響的嬰兒已多達(dá)1.2萬名。
圖4 Thalidomide分子式
現(xiàn)在它作為一種鎮(zhèn)靜劑,對于各型麻風(fēng)反應(yīng)如發(fā)熱、結(jié)節(jié)紅斑、神經(jīng)痛、關(guān)節(jié)痛、淋巴結(jié)腫大等有一定療效。研究表明致畸原因是沙利度胺左旋體易發(fā)生酶促反應(yīng)水解產(chǎn)生苯二甲酰谷氨酸,其會滲入胎盤干擾胎兒葉酸生成而致畸,而右旋體不會。
C.素材與專業(yè)知識的結(jié)合
本素材與專業(yè)知識的融合點(diǎn)是對外消旋體的認(rèn)識和拆分必要性的理解。通過素材介紹,讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)是一把雙刃劍,既可以造福社會,也可能帶來一定危害。通過引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,客觀公正看待問題,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度、利用化學(xué)知識解決問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。
③“甲基橙的制備”的思政教學(xué)案例設(shè)計A.教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):了解甲基橙制備的反應(yīng)原理。
能力目標(biāo):鞏固鹽析和重結(jié)晶的原理和操作,了解重氮化反應(yīng)和偶合反應(yīng)在其他染料和色素制備中的應(yīng)用。
素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo):從甲基橙的制備原理出發(fā),了解偶氮類染料和色素的基本結(jié)構(gòu)和用途,引入色彩鮮艷、性質(zhì)穩(wěn)定的合成偶氮類色素,體會化學(xué)合成方法帶來的優(yōu)越性,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)自豪感。最后過渡到食品安全危害事件-蘇丹紅事件,讓學(xué)生了解濫用色素帶來的危害,以此培養(yǎng)學(xué)生作為一名化學(xué)工作者的使命感和社會責(zé)任感。
B.教學(xué)素材
甲基橙在分析化學(xué)中是一種常用的酸堿滴定指示劑,同時它也是一種偶氮染料,可用于印染紡織品。甲基橙的制備主要通過重氮化和偶合反應(yīng)構(gòu)建偶氮基,利用此法同樣可以獲得合成色素,但合成染料或色素濫用也會造成嚴(yán)重的危害。例如食品安全危害事件-蘇丹紅事件,不良商家違法在食品中添加蘇丹一號染色劑,使食用者中毒,導(dǎo)致食用者組織缺氧等疾病。
圖5 蘇丹紅一號在食品中的濫用圖片
C.素材與專業(yè)知識的結(jié)合
本素材與專業(yè)知識的融合點(diǎn)是甲基橙、合成色素以及蘇丹紅一號的相似合成原理、方法和結(jié)構(gòu)。通過素材介紹,理解合成色素的合成原理和方法,通過對比合成色素和天然色素的優(yōu)缺點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生正確看待合成色素,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)自豪感。通過介紹染料(色素)濫用的食品安全事件-蘇丹紅一號事件,培養(yǎng)學(xué)生正確的價值觀。
在有機(jī)化學(xué)的實(shí)驗教學(xué)中,我們注重課程育人,在上課前,一般會要求學(xué)生查找與實(shí)驗相關(guān)的素材,明確實(shí)驗?zāi)康呐c要求,并加以整理加工形成自己的預(yù)習(xí)報告。教學(xué)過程中,通過思政素材介紹,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)自豪感、社會責(zé)任感、學(xué)習(xí)興趣等。同時啟發(fā)學(xué)生思考素材和實(shí)驗內(nèi)容的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力,引入實(shí)驗內(nèi)容,達(dá)到課程思政教學(xué)目的。通過上述教學(xué)模式,在教學(xué)中進(jìn)行思政教育,達(dá)到了課程育人的目的。