戴潔，何奕潔，陳帥，程旭，朱成建，謝勁

南京大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，南京 210023

1 引言

在2016年的全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上，習(xí)近平總書記深刻指出“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠道、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1]?！钡湍昙?jí)本科學(xué)習(xí)階段是學(xué)生掌握知識(shí)和技能的關(guān)鍵時(shí)期，學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課是學(xué)生通往科研道路的第一道大門，也是學(xué)生獲得正確科學(xué)觀、人生觀和價(jià)值觀的重要途徑。在現(xiàn)有的有機(jī)化學(xué)教學(xué)體系中往往存在著重理論知識(shí)、輕思政素養(yǎng)的情況。因此尋找有機(jī)化學(xué)專業(yè)課程與思政教育的結(jié)合點(diǎn)，從新的思政角度出發(fā)，發(fā)掘思政新素材是該課程體系建設(shè)的難點(diǎn)。

本文以南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)課程為例，簡(jiǎn)要介紹教學(xué)團(tuán)隊(duì)在雙語教學(xué)過程中以我國(guó)有機(jī)化學(xué)家的杰出成就為切入點(diǎn)，著重突出他們的創(chuàng)造性工作，使學(xué)生更清晰地認(rèn)識(shí)和了解我國(guó)有機(jī)化學(xué)家對(duì)世界有機(jī)化學(xué)發(fā)展所做出的重要貢獻(xiàn)，有利于學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想抱負(fù)、堅(jiān)定愛國(guó)主義信念[2,3]，提高自身綜合素質(zhì)，成為德才兼?zhèn)涞膹?fù)合型專業(yè)人才。

2 雙語課程的定位和思政內(nèi)涵

建設(shè)中國(guó)特色的世界一流大學(xué)是現(xiàn)階段我國(guó)高等教育發(fā)展的總體要求，有機(jī)化學(xué)作為一門具有較強(qiáng)時(shí)效性和前沿性的國(guó)際化學(xué)科，英語的熟練掌握可以幫助中國(guó)學(xué)生在國(guó)際交流合作的舞臺(tái)上展示出良好的中國(guó)智慧和中國(guó)形象?；诖?，本課程采用中英雙語教學(xué)模式，期望通過為期一年的雙語訓(xùn)練，培養(yǎng)低年級(jí)本科生的專業(yè)英語交流能力，打好開展科學(xué)研究的知識(shí)基礎(chǔ)，為將來進(jìn)入有機(jī)化學(xué)科研實(shí)驗(yàn)室和大四階段的國(guó)際交流合作提前布局。

首先，我們需要明確在有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)中突出中國(guó)化學(xué)家在該領(lǐng)域重要貢獻(xiàn)的必要性和緊迫性。有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)體系發(fā)源于國(guó)外，教師在雙語教學(xué)過程中不可避免地講解歐美等國(guó)家有機(jī)化學(xué)家的事例，而國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材體系都較少涉及中國(guó)化學(xué)家的工作，在一定程度上容易對(duì)學(xué)生的認(rèn)知產(chǎn)生誤導(dǎo)。事實(shí)上，經(jīng)過中國(guó)化學(xué)家的共同努力，2020年自然指數(shù)榜單顯示，化學(xué)學(xué)科已成為中國(guó)最具實(shí)力的學(xué)科[4]，中國(guó)也成為化學(xué)學(xué)科群一流期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angewandte Chemie International Edition)發(fā)文量最多的國(guó)家。與此同時(shí)，中國(guó)自主創(chuàng)辦的化學(xué)期刊，如《中國(guó)科學(xué)：化學(xué)》(Science China Chemistry)，《中國(guó)化學(xué)》(Journal of Chinese Chemistry)等也受到了國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注，大幅度提升了中國(guó)在化學(xué)領(lǐng)域的重要地位。學(xué)生在有機(jī)化學(xué)課程學(xué)習(xí)中能夠結(jié)合相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行知識(shí)延伸，了解到國(guó)內(nèi)有機(jī)化學(xué)先輩的事跡和他們的杰出工作，有望提升有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信與民族自信。

3 課程教學(xué)計(jì)劃

有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)的目標(biāo)分為專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和思政培養(yǎng)目標(biāo)。專業(yè)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生有機(jī)化學(xué)特有的成鍵與斷鍵的思維方法、提高他們解決化學(xué)問題的能力(圖1)；而課程的思政目標(biāo)聚焦于塑造學(xué)生的價(jià)值觀，讓學(xué)生能夠運(yùn)用正確的方法論，以創(chuàng)新、合作等思維去分析和解決生活中的實(shí)際問題。有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)課程以提高學(xué)生綜合能力為中心，思政素質(zhì)的培養(yǎng)服務(wù)于專業(yè)目標(biāo)，最終要達(dá)到與專業(yè)目標(biāo)的有機(jī)融合。

圖1 雙語有機(jī)化學(xué)章節(jié)思維導(dǎo)圖

本課程的教學(xué)對(duì)象是化學(xué)專業(yè)拔尖班[5]和理科強(qiáng)化班的二年級(jí)學(xué)生，共29人。課程采用中英雙語教學(xué)形式，教材主要參考Bruice等編著的《Organic Chemistry》[6]，相應(yīng)的課件、隨堂測(cè)試、期中與期末考試均為全英文方式。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們采取課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后總結(jié)的三維模式。教師課前發(fā)布課程課件和關(guān)于中國(guó)化學(xué)家的閱讀資料，學(xué)生會(huì)挑選一些自己感興趣的主題，自主搜集資料進(jìn)行課堂討論。課堂授課方式采用互動(dòng)式的教學(xué)，使用課堂小測(cè)、人物趣事、信息圖、章節(jié)思維導(dǎo)圖(圖1)等方法，目的是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和多元化溝通技巧，在課堂教學(xué)中促進(jìn)創(chuàng)新精神的萌芽。課后通過發(fā)布作業(yè)習(xí)題鞏固強(qiáng)化課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，任課教師和助教會(huì)及時(shí)對(duì)習(xí)題中反映出的疑難點(diǎn)進(jìn)行討論與講解。在教學(xué)過程中，教師也會(huì)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，在課堂上組織多位學(xué)生圍繞著具有一定挑戰(zhàn)性的全合成案例進(jìn)行逆合成分析，從而訓(xùn)練學(xué)生的有機(jī)化學(xué)綜合素養(yǎng)以及培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

4 教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容是雙語有機(jī)化學(xué)課程的核心部分，也是本課程思政改革的突破口，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)思路貫徹知識(shí)掌握為主，思政教育為輔的理念，結(jié)合中國(guó)化學(xué)家所做的杰出工作，從而引出兩條教學(xué)路線。一是通過串聯(lián)有機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)形成的主要教學(xué)路線，二是基于中國(guó)化學(xué)家的科研創(chuàng)新而形成的輔助教學(xué)路線。思政素材的選取與基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)教學(xué)的主題相呼應(yīng)，部分教學(xué)章節(jié)的思政元素和思政目的如表1所示。接下來本章選取幾個(gè)案例展開介紹有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)過程中融合中國(guó)有機(jī)化學(xué)家貢獻(xiàn)的課程思政經(jīng)驗(yàn)。

表1 有機(jī)化學(xué)本科教學(xué)中融入的思政元素及思政目的部分舉例

4.1 科學(xué)中的探險(xiǎn)者，勇闖烯烴官能團(tuán)化“無人區(qū)”

第6章，在講授烯烴環(huán)氧化反應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，引入南京大學(xué)校友史一安在烯烴不對(duì)稱環(huán)氧化方面的杰出工作。他發(fā)展的史氏環(huán)氧化反應(yīng)不需使用金屬催化劑，而是以果糖衍生的手性酮為有機(jī)催化劑，過一硫酸鉀或雙氧水為氧化劑，同時(shí)具有反應(yīng)條件溫和、立體選擇性好、后處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，使其適用范圍非常廣，為許多生物活性分子和天然產(chǎn)物的合成提供了可靠的途徑。該反應(yīng)被稱為“史環(huán)氧化反應(yīng)(Shi As ymmetric Epoxidation)”[7-9]，是國(guó)際上鮮有的幾個(gè)由華人開創(chuàng)的化學(xué)反應(yīng)之一。

史一安能取得如此杰出的成就，主要是因?yàn)樗麌@重要的科學(xué)問題進(jìn)行選題，研究具有挑戰(zhàn)性的難點(diǎn)時(shí)能打破常規(guī)思維，從而設(shè)計(jì)了一類新型有機(jī)小分子催化劑，并對(duì)該類反應(yīng)進(jìn)行了深入研究，從而發(fā)展出具有獨(dú)特性的創(chuàng)新工作。史一安專注于烯烴的官能團(tuán)化反應(yīng)研究，除了史氏環(huán)氧化反應(yīng)，其在烯烴的環(huán)丙烷化反應(yīng)、雙胺化反應(yīng)[10]等領(lǐng)域都有重要貢獻(xiàn)。介紹史一安教授的科研成果，學(xué)生不僅能學(xué)到多種不對(duì)稱環(huán)氧化催化手段，還能看到杰出科研工作中的中國(guó)人身影。史一安刻苦鉆研和突破創(chuàng)新的精神，可以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)原創(chuàng)性、新穎性的重要性，以此激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科研過程中的創(chuàng)新精神與品格。

4.2 耕耘學(xué)科前沿，服務(wù)國(guó)家需求

在第17章中介紹了醛酮化合物的重要性質(zhì)，本章存在非常經(jīng)典且重要的知識(shí)點(diǎn)，即“酮-烯醇”互變異構(gòu)現(xiàn)象(Keto-Enol Tautomerism)，指的是在酸或堿的催化下，酮和醛等羰基化合物具有酸性的α-質(zhì)子可以發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移，形成烯醇式異構(gòu)體，而且根據(jù)堿的強(qiáng)弱可以調(diào)控烯醇和酮的比例。事實(shí)上，我國(guó)有機(jī)化學(xué)家高濟(jì)宇也曾創(chuàng)造性地提出并證明了另一種“二酮-環(huán)醇”互變異構(gòu)現(xiàn)象(Chain Diketone-Cyclic Alcohol Tautomerism)，鏈?zhǔn)蕉惢衔锸紫仍趬A的作用下通過形成烯醇中間體生成脂肪環(huán)醇，之后經(jīng)歷分子內(nèi)親核取代反應(yīng)生成氧雜三元環(huán)[11](圖2)，這一互變異構(gòu)現(xiàn)象豐富了氧雜三元環(huán)的合成方法，為全合成中合成螺環(huán)骨架化合物提供了更多的手段。

圖2 第17章教學(xué)PPT演示

習(xí)近平總書記曾強(qiáng)調(diào)要實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)，一些重大核心技術(shù)必須靠自己攻堅(jiān)克難。機(jī)遇前所未有，挑戰(zhàn)前所未有。所有關(guān)鍵崗位、重要產(chǎn)業(yè)，都要有一份責(zé)任感、使命感。每個(gè)人都要在各自的崗位上，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國(guó)夢(mèng)做出貢獻(xiàn)[12]。高濟(jì)宇始終把國(guó)家需要和集體利益放在首位。1958年，他放下自己正在研究的課題，主動(dòng)承擔(dān)起了代號(hào)為01、03的國(guó)防科研課題。1986年，84歲的高濟(jì)宇再次“掛帥”接受了高純MO源的研制項(xiàng)目。高純金屬有機(jī)化合物(MO源)是國(guó)防戰(zhàn)略物資，關(guān)系到國(guó)家安全等眾多領(lǐng)域。高濟(jì)宇領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)最終攻克了難題，打破國(guó)際技術(shù)封鎖和壟斷，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料的發(fā)展，為我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

胸懷祖國(guó)服務(wù)人民，淡泊名利敢于創(chuàng)造。高濟(jì)宇的一生奉獻(xiàn)給了我國(guó)的化學(xué)事業(yè)，他的后代也大多繼續(xù)從事化學(xué)相關(guān)行業(yè)的研究與工作。高濟(jì)宇桃李芬芳，為中國(guó)的化學(xué)學(xué)科培養(yǎng)了十幾位院士。高濟(jì)宇一心報(bào)國(guó)、勇?lián)鷷r(shí)代重任的科學(xué)家精神還在傳遞，他的信念將激發(fā)一代又一代學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

4.3 細(xì)微見知著，醛酮還原新發(fā)現(xiàn)

在19章中，主講教師重點(diǎn)圍繞著苯環(huán)的重要性、命名規(guī)則、親電芳基取代反應(yīng)、取代基效應(yīng)、親核芳基取代反應(yīng)以及鈀催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解。在苯環(huán)的親電取代反應(yīng)中，傅列德爾-克拉夫茨酰基化反應(yīng)(Friedel-Crafts acylation)具有副產(chǎn)物少和反應(yīng)容易控制等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成中。在該反應(yīng)的基礎(chǔ)上，采用還原方法將芳基酮轉(zhuǎn)化成芳基烷烴，是一種在芳烴上引入烷基的高效轉(zhuǎn)化方法。傳統(tǒng)的羰基還原方法反應(yīng)條件苛刻且極易引起副反應(yīng)，而黃鳴龍改進(jìn)的還原方法可以在常壓下進(jìn)行[13]，顯著提高了反應(yīng)產(chǎn)率，并且使工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)變得可行。由于黃鳴龍所做的創(chuàng)新性突破，這個(gè)反應(yīng)也被稱作沃爾夫-基斯內(nèi)爾-黃鳴龍反應(yīng)(Wolff-Kishner-Huang Reaction)，已被編入各國(guó)有機(jī)化學(xué)教科書，成為合成方法學(xué)的重要組成部分(圖3)?；谠摲磻?yīng)發(fā)現(xiàn)的學(xué)術(shù)論文入選《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》(Journal of the American Chemical Society)創(chuàng)刊125周年被引用最多的125篇論文之一。

圖3 第19章教學(xué)PPT演示

主講教師在授課過程中不僅向?qū)W生講解了黃鳴龍羰基還原的知識(shí)原理與應(yīng)用，還向?qū)W生講授黃鳴龍沉著冷靜地從失敗例子中思考總結(jié)提出了新反應(yīng)的趣事，展現(xiàn)出他一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。黃鳴龍面對(duì)出人意料的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將理論與實(shí)際結(jié)合起來，對(duì)比已有的合成方法，提出了區(qū)別于其他化學(xué)家的新方法，很大程度上提高了中國(guó)有機(jī)化學(xué)家的聲譽(yù)和國(guó)際影響力。黃鳴龍的事跡也將啟示學(xué)生面對(duì)與以往不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，不要放過任何實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，應(yīng)該聯(lián)系理論知識(shí)進(jìn)行深入思考，才能有所突破，發(fā)現(xiàn)更好的化學(xué)反應(yīng)。

5 教學(xué)效果討論

教學(xué)過程中不少同學(xué)與授課教師交流：“有機(jī)化學(xué)中有各種-mann的人名反應(yīng)，一聽就是外國(guó)人的名字”，“黃先生真的很了不起，能在1946年就有這么重要的發(fā)現(xiàn)”，“希望以后能在有機(jī)化學(xué)教材中看到和聽到更多關(guān)于中國(guó)化學(xué)家的故事”。同時(shí)我們?cè)趯W(xué)期末讓助教和學(xué)生對(duì)課程進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明本課程的思政改革得到了學(xué)生的積極肯定，部分評(píng)語如圖4所示。

圖4 助教及學(xué)生課程評(píng)語

期末考試結(jié)束后，我們統(tǒng)計(jì)了學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)成績(jī)(總評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×20%+期中成績(jī)×30%+期末成績(jī)×50%)。本班一共29人，其中總評(píng)成績(jī)90分以上一共8人，80-89分?jǐn)?shù)段14人，優(yōu)良比例高達(dá)76%。學(xué)生獲得較好課程成績(jī)的原因是因?yàn)榻虒W(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)過程中以專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)為核心，適當(dāng)引入中國(guó)人在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的杰出成就，通過興趣導(dǎo)向型教育方法提升了課程學(xué)習(xí)興趣[14]。該教學(xué)方法和教學(xué)模式不僅強(qiáng)化了學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，而且加強(qiáng)了文化認(rèn)同感，能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。

6 結(jié)語

在有機(jī)化學(xué)雙語教學(xué)課程中，我們結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科課程特色與學(xué)科發(fā)展規(guī)律，以一種全新的思政教學(xué)眼光，發(fā)掘了多例中國(guó)人/華裔化學(xué)家在有機(jī)學(xué)科發(fā)展過程中所做出的積極努力與重要貢獻(xiàn)，將中國(guó)科學(xué)巨人形象樹立在本科生心中。目前，化學(xué)專業(yè)思政教育體系尚未成熟，沒有可搬可抄的固定模式，除了學(xué)校的馬、列、毛、鄧等通識(shí)思政教育課程，專業(yè)教師需要從不同角度解析思政教育，凝練出具體案例，形成多元化的專業(yè)思政元素。我們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)雙語教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)大綱安排，引入中國(guó)化學(xué)家或者華人在有機(jī)化學(xué)學(xué)科發(fā)展中的一些實(shí)例，期望突出中國(guó)學(xué)者在學(xué)科發(fā)展中所做出的重要貢獻(xiàn)，從一個(gè)新的角度挖掘課堂教學(xué)中的有機(jī)化學(xué)思政元素。將有機(jī)化學(xué)的理論知識(shí)與化學(xué)思政融會(huì)貫通于本科課堂教學(xué)過程中，對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生文化自信、提升課程學(xué)習(xí)興趣、塑造科學(xué)精神與品質(zhì)、健全人格、培養(yǎng)愛國(guó)主義情懷等各方面均有積極作用。