張群，李秀艷，李昕，孫志敏，姜延，張秀芹

北京服裝學(xué)院材料設(shè)計(jì)與工程學(xué)院，北京 100029

自2016年全國高校思想政治工作會(huì)議召開后[1]，習(xí)近平總書記分別在2018年的全國教育大會(huì)和2019年的學(xué)校思想政治理論課教師座談會(huì)上強(qiáng)調(diào)了高校立德樹人的根本任務(wù)，提出了通過全員、全方位、全過程的路徑實(shí)現(xiàn)為黨育人、為國育才的教育目標(biāo)[2]；2020年，教育部進(jìn)一步印發(fā)《高等學(xué)校課程思政指導(dǎo)建設(shè)綱要》的通知，對課程思政的總體建設(shè)進(jìn)行了全面部署[3]。全面推進(jìn)課程思政建設(shè)，就是要將價(jià)值觀融于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。

美育，即審美教育，也是情操教育，心靈教育。蔡元培先生曾說：“美育者，應(yīng)用美學(xué)之理論于教育，以陶養(yǎng)感情為目的者也[4]?！币虼?，美育作為情感教育的重要途徑，在培育和塑造學(xué)生的價(jià)值觀方面同樣發(fā)揮著重要作用。與思政教育不同的是，美育側(cè)重于先讓學(xué)生通過具體可感的形象的魅力，獲得心靈上的滿足和愉悅，進(jìn)而以感染、潛移默化的方式訴諸人的審美情感，以情感打動(dòng)人心，從而達(dá)到教育的目的。當(dāng)前，高校理工科學(xué)生的審美教育主要依靠美學(xué)類公共課程或者藝術(shù)鑒賞類選修課程進(jìn)行，而美學(xué)或藝術(shù)專業(yè)教師的講授內(nèi)容與理工專業(yè)學(xué)生原有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)還存在一定程度的脫節(jié)，不能完全實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)。2019年，教育部印發(fā)《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)新時(shí)代高等學(xué)校美育工作的意見》，提出了“引領(lǐng)學(xué)生樹立正確的審美觀念、陶冶高尚的道德情操、塑造美好心靈”，“以美育人、以美化人、以美培元，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人”的指導(dǎo)思想，對美育與課程思政的融合發(fā)展提出了要求[5]。在這種背景下，教師將美育滲透專業(yè)課程，探究美育與課程思政深度融合的路徑，成為高校當(dāng)前的重要課題。

北京服裝學(xué)院的校訓(xùn)即“與美同行”。美，之于“美麗中國”，之于“人民美好生活”，之于“德智體美勞”，體現(xiàn)了新時(shí)代賦予教育的使命之美；美，之于行業(yè)特色院校，體現(xiàn)了美美與共、各美其美的傳遞與創(chuàng)新之美；美，之于個(gè)人自身，體現(xiàn)了心靈美、行為美的具象之美。有機(jī)化學(xué)課程是我校高分子材料工程專業(yè)、輕化工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課，手性是有機(jī)化學(xué)的重要章節(jié)，是闡述原子連接順序相同的化合物在空間排列順序上的差異。理解和掌握手性的概念、判別和標(biāo)記、熟悉手性合成(不對稱合成)，對認(rèn)識其在有機(jī)合成及生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用有著重要意義[6]。

實(shí)物與自身鏡像不重疊的現(xiàn)象叫做手性。手性現(xiàn)象不僅在自然界中普遍存在，在微觀分子層面也有類似現(xiàn)象：例如，組成我們生命的基本物質(zhì)氨基酸、糖、乳酸等也具有手性，緩解人類病痛的藥物中超過一半具有手性?？梢哉f，手性與自然、生活、生命息息相關(guān)。但歷史上手性現(xiàn)象也曾給人類帶來巨大災(zāi)難。在教學(xué)過程中，教師要主動(dòng)挖掘手性相關(guān)的歷史事件、社會(huì)熱點(diǎn)、重要科學(xué)進(jìn)展等具有感染力的思政元素和案例，將價(jià)值觀與知識傳授、能力培養(yǎng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。另一方面，教師也需提高自身審美能力，結(jié)合本?！芭c美同行”的辦學(xué)理念，深入挖掘?qū)W科中的科學(xué)美、情感美等美的元素，注重教學(xué)過程的形式美，培養(yǎng)和提高學(xué)生欣賞美、創(chuàng)造美的能力，讓美育和課程思政同向同行、互融互通，在潛移默化中樹立學(xué)生崇高的思想品德，激發(fā)學(xué)生關(guān)注自然、關(guān)愛社會(huì)、熱愛專業(yè)、崇尚科學(xué)的情感。具體可從以下四個(gè)方面實(shí)施。

1 專業(yè)融入生活，感受自然和人文之美

教師向?qū)W生闡述手性的概念后，打破以往繼續(xù)進(jìn)行理論知識講授的傳統(tǒng)，先向?qū)W生提出問題：除了我們的雙手，我們身體中還有哪些部位，也具有手性的特點(diǎn)？學(xué)生稍作思考，紛紛回答出雙腳，雙眼，雙耳等等。教師充分肯定學(xué)生的回答，緊接著又提出第二個(gè)問題：大自然中是否也有手性的現(xiàn)象呢？學(xué)生陷入思考，教師做些許停頓，繼而向?qū)W生展示了自然中的一些常見現(xiàn)象(圖1)，供觀察和討論。大到浩瀚的宇宙星云，小到細(xì)微之處的一只貝殼，一個(gè)海螺，一朵牽?；ǖ奶?，它們都具有特定的“右旋”或“左旋”的旋轉(zhuǎn)方向，這些自然景物都具有手性的現(xiàn)象。

圖1 自然中的手性現(xiàn)象

在此基礎(chǔ)上，教師進(jìn)一步引導(dǎo)：除上述手性現(xiàn)象，你還能列舉哪些手性現(xiàn)象？受到之前兩個(gè)問題的啟發(fā)，學(xué)生開始思考并列舉出若干具有手性的事物，此時(shí)教師需對學(xué)生的回答做出及時(shí)回饋并肯定學(xué)生積極思考的行為，課堂氛圍變得輕松、活躍。隨后教師又向?qū)W生展示四種具有中國特色的建筑景觀：故宮角樓、安徽民居、趙州橋和上海外灘(圖2)，并請學(xué)生根據(jù)手性的定義來判斷這些景觀是否具有手性現(xiàn)象。這些建筑與其水中的鏡像呈現(xiàn)出令人賞心悅目的對稱之美。其中故宮角樓、趙州橋結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)軸對稱的建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此實(shí)物、鏡像可以做到完全重疊，不具有手性。而安徽民居、上海外灘，由于建筑本身沒有對稱性，鏡像、實(shí)物不能做到完全重疊，因此具有手性。

圖2 中國特色建筑

以自然和傳統(tǒng)人文景觀為載體引入知識的學(xué)習(xí)和討論，學(xué)生更易于理解和接受。通過分析身邊熟悉事物的特點(diǎn)，強(qiáng)化了專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，又引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)看似陌生的專業(yè)概念，原來早就普遍存在于自然和生活當(dāng)中。同時(shí)，這些極具感染性的自然及人文風(fēng)景圖片，也是教學(xué)過程中美育的滲透。審美活動(dòng)是層層推進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣、逐漸深化的過程。從學(xué)生的反饋中也可以發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)：在閱覽圖片時(shí)，賞心悅目的景物讓我們不禁精神為之一振，心情愉快地獲得初級的審美感受。在對美的欣賞過程中，我們又從化學(xué)的角度感受自然造物的神奇之處和中國特色的人文之美，體會(huì)到化學(xué)、自然、人文之間的奇妙連結(jié)。最終通過對美的感知，逐步形成了生態(tài)文明的理念，激發(fā)出熱愛自然、熱愛生活的情操。

在以上教學(xué)基礎(chǔ)上，教師繼續(xù)從生活入手，用牛奶中的乳酸和運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生的乳酸作對比(圖3)，拋出問題：兩種乳酸分子是同一種物質(zhì)嗎？帶領(lǐng)學(xué)生逐步進(jìn)入微觀的化學(xué)世界，并引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用新學(xué)知識對兩個(gè)有機(jī)分子進(jìn)行判斷。教學(xué)過程中，教師還需要注意教學(xué)形式之美，運(yùn)用學(xué)生常用的“流行語”、豐富的多媒體手段和生動(dòng)形象的分子模型等，將理論知識以趣味性、視覺性的方式呈現(xiàn)出來，不僅讓學(xué)生在輕松活躍的課堂中接受課程內(nèi)容，提高了課堂效率，同時(shí)也提高了對美的認(rèn)識和審美情趣。

圖3 牛奶中的乳酸(左)和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸(右)

2 立美育德，明辨善惡美丑

講授“手性結(jié)構(gòu)的標(biāo)記”一節(jié)時(shí)，待學(xué)生掌握R/S構(gòu)型標(biāo)記規(guī)則后，教師再次舉起兩個(gè)手性分子模型向同學(xué)們展示，并闡述：我們已經(jīng)直觀地看到，互為實(shí)物和鏡像的兩個(gè)手性分子，其基團(tuán)組成、基團(tuán)間的鏈接順序完全相同，唯一的差別就是基團(tuán)在空間中的排列順序。而這一差異，曾經(jīng)導(dǎo)致了歷史上著名的沙利度胺事件[7]。20世紀(jì)50年代，德國一家制藥公司研制出了一種叫做沙利度胺的藥物來治療妊娠初期婦女的惡心、食欲減退等反應(yīng)。由于療效確切，很快就推廣到歐洲等全球46個(gè)國家使用。1961年，3位德國醫(yī)師在婦產(chǎn)學(xué)科國際會(huì)議報(bào)告了海豹肢畸形胎兒病例。經(jīng)調(diào)查證明，這種畸胎兒與孕婦在妊娠期間服用沙利度胺密切相關(guān)。

沙利度胺是由一對手性分子組成的混合物，分別為R和S兩種構(gòu)型(圖4)。其中R構(gòu)型沙利度胺具有良好的鎮(zhèn)定作用，而S構(gòu)型沙利度胺卻具有強(qiáng)烈的致畸性。據(jù)了解，當(dāng)時(shí)該藥物缺少嚴(yán)格的臨床實(shí)驗(yàn)，僅憑幾乎全部來自動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的安全性評估，便向多個(gè)國家推廣，從而導(dǎo)致全球約12000名嬰兒出生時(shí)帶有嚴(yán)重畸形。與此不同的是，當(dāng)時(shí)的美國卻基本幸免于難。一位名叫弗朗西斯·凱爾西的美國食品和藥物管理局(FDA)審查員認(rèn)為反應(yīng)停臨床數(shù)據(jù)不全，且由動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲得的毒理學(xué)數(shù)據(jù)并不可靠，因此連續(xù)六次拒絕其進(jìn)入美國市場，并要求更多的臨床數(shù)據(jù)。憑借對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的認(rèn)真和執(zhí)著，凱爾西將沙利度胺拒之門外，從而挽救了整個(gè)國家新生兒的健康和生命，成功阻止了悲劇在美國重演。凱爾西嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神和高尚的職業(yè)道德感動(dòng)了整個(gè)國家，被《華盛頓郵報(bào)》稱為美國的“女英雄”。

圖4 沙利度胺的兩種手性結(jié)構(gòu)

通過學(xué)習(xí)沙利度胺事件，學(xué)生表示：德國制藥公司由于對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的草率而導(dǎo)致上萬畸胎兒出生的“惡”，和弗朗西斯·凱爾西求真務(wù)實(shí)，最終挽救千萬家庭的“善”，形成了強(qiáng)烈的對比，帶給我們極大的震撼。前者讓我們心情沉重，而后者所展現(xiàn)出的職業(yè)道德讓我們感受到崇高美，不由心生崇敬。我們認(rèn)識到在科學(xué)研究上，需要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙Υ龑?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并具備實(shí)事求是的科學(xué)精神。體會(huì)弗朗西斯·凱爾西的職業(yè)道德之美，鍛煉了我們明辨是非、美丑、善惡的能力。

在講解完沙利度胺事件后，教師進(jìn)一步提問：為什么一對手性分子之間僅僅是空間結(jié)構(gòu)上的差異，就能帶來生理活性上的巨大差異呢？通過設(shè)問牢牢抓住學(xué)生的好奇心，帶領(lǐng)學(xué)生拓寬知識的廣度。致畸機(jī)制是一個(gè)微觀的、復(fù)雜的生理作用過程，為了將其形象、簡潔地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，教師采用比擬的方法，設(shè)計(jì)了手性分子與生物體作用的演示圖(圖5)。組成我們生命的蛋白質(zhì)和部分氨基酸等具有手性。當(dāng)外來手性分子進(jìn)入到人體的手性環(huán)境后，能夠與生物體手性匹配的分子，才能產(chǎn)生有效的生理作用。手性不匹配，則難以奏效，甚至有害。

圖5 手性分子與生物受體的作用

學(xué)生反饋：手性分子與生物受體的作用機(jī)理以生動(dòng)、形象的圖片呈現(xiàn)，帶給我們非常直觀的視覺感知，對復(fù)雜致畸機(jī)理的了解豁然開朗，因而也加深了對沙利度胺這一歷史事件的感悟，同時(shí)也更加認(rèn)識到手性學(xué)習(xí)的重要性。

3 激發(fā)愛國情懷，感受科學(xué)之美、創(chuàng)新之美、奮斗之美

講授“手性合成”這一節(jié)時(shí)，教師可引入中國科學(xué)家在手性方面的突出貢獻(xiàn)。例如周其林院士在手性合成中的重要工作，供學(xué)生討論學(xué)習(xí)。

周其林院士致力于手性研究已有20多年。而早在2001年，已有科學(xué)家在手性領(lǐng)域獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。很多人認(rèn)為，若在這樣的高度上再進(jìn)行原創(chuàng)性的突破，其難度如同攀登科研上的珠穆朗瑪峰。而周其林甘坐基礎(chǔ)研究的“冷板凳”，以極大的專注投入到科學(xué)研究中，最終合成出一系列手性螺環(huán)催化劑(圖6)。這類催化劑在多個(gè)反應(yīng)中展現(xiàn)出了很高的催化活性和對映選擇性，被應(yīng)用于200多種反應(yīng)和多種手性藥物的生產(chǎn)，在合成化學(xué)中發(fā)揮了巨大功效[8]，手性螺環(huán)催化劑也因此被稱之為“周氏催化劑”。2019年，憑借“高效手性螺環(huán)催化劑的發(fā)現(xiàn)”項(xiàng)目，周其林院士團(tuán)隊(duì)獲得了被譽(yù)為原創(chuàng)性最強(qiáng)、科技含量最高的國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

圖6 手性螺環(huán)催化劑(左)及其X射線晶體結(jié)構(gòu)(右)

教師通過介紹中國科學(xué)家在手性方面的突出貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和愛國主義情懷，使學(xué)生意識到有機(jī)化學(xué)的進(jìn)步離不開像周其林一樣的科學(xué)家們的無私貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，教師要注意拓展學(xué)生多角度的審美視野，向?qū)W生滲透化學(xué)審美觀念，避免只重視感官體驗(yàn)。不僅引導(dǎo)學(xué)生感受手性分子的結(jié)構(gòu)之美和反應(yīng)之美，還要通過感受這些外在的“形式美”，切身體會(huì)到科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“美”的艱辛過程，以及追求“美”的鍥而不舍的科學(xué)臻美精神。

教師通過課前布置資料收集任務(wù)、課后布置小論文的形式，讓學(xué)生談?wù)劇澳闼私獾纳磉叺氖中苑肿蛹爸袊茖W(xué)家在手性方面的貢獻(xiàn)”(1000字左右)。通過學(xué)生的反饋，可以看出此次課程思政和美育的融合實(shí)踐較好：“在對手性知識的學(xué)習(xí)后，手性分子的新奇結(jié)構(gòu)，手性在生活、生產(chǎn)中產(chǎn)生的重要應(yīng)用，給予了我們極大震撼，讓我們感受到科學(xué)創(chuàng)新的美好所在，極大地推動(dòng)了我們的學(xué)習(xí)積極性，也激發(fā)我們立志繼承和發(fā)揚(yáng)前輩事業(yè)，在科學(xué)研究的道路上繼續(xù)探索的決心。與此同時(shí)，我們也感受了科學(xué)家們甘坐冷板凳，堅(jiān)持科研探索的奮斗之美?！?/p>

4 藝工融合，培養(yǎng)學(xué)科交叉型的創(chuàng)新人才

在講授“手性化合物的應(yīng)用拓展”時(shí)，教師向?qū)W生提問，手性除了在藥物分子上的應(yīng)用之外，還可以用于哪些領(lǐng)域呢？激起學(xué)生好奇心，教師再結(jié)合北京服裝學(xué)院“藝工融合”的辦學(xué)特色，引入手性材料在服裝藝術(shù)上的應(yīng)用案例。

膽甾相液晶(圖7a)等含手性結(jié)構(gòu)的液晶材料，具有周期性的螺旋狀空間結(jié)構(gòu)(圖7b)。這樣的結(jié)構(gòu)可選擇性地反射可見光。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，液晶分子的空間構(gòu)象發(fā)生變化，導(dǎo)致反射波長發(fā)生改變，最終呈現(xiàn)出不同效果的視覺色彩[9]。

圖7 手性液晶分子材料(a)及溫感變色示意圖(b)

利用手性液晶材料，一件“變色龍”服裝在英國的一場時(shí)裝秀上，呈現(xiàn)出了時(shí)尚和科技的完美融合。設(shè)計(jì)師將手性液晶微膠囊加工成可印染的油墨并涂敷至纖維表面，隨著模特身體不同部位的體溫變化，服裝表面展現(xiàn)出了迷人的色彩(圖8)。

圖8 “變色龍”服裝的變色前(左)、變色后(右)

畢業(yè)于英國皇家藝術(shù)學(xué)院的勞倫·鮑克是這件變色服裝的設(shè)計(jì)師。當(dāng)她還在學(xué)校學(xué)習(xí)紡織與面料時(shí)，便以化學(xué)材料的開發(fā)作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)核心，同時(shí)又利用藝術(shù)的特長賦予了作品更多的時(shí)尚氣息。在科技和時(shí)尚的雙重加持下，勞倫·鮑克的變色化學(xué)油墨及衍生設(shè)計(jì)品最終為世人所知，一舉斬獲全球期貨獎(jiǎng)和最具創(chuàng)新力品牌獎(jiǎng)等多個(gè)大獎(jiǎng)。

以往傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)課堂上，較少展示與藝術(shù)有關(guān)的案例。教師引入“變色龍”服裝的應(yīng)用案例和設(shè)計(jì)師的“藝工融合”經(jīng)歷，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)使他們感受到科技與藝術(shù)融合后的神奇和美妙。通過調(diào)查問卷收集學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，發(fā)現(xiàn)美育與課程思政結(jié)合下的實(shí)施效果較好：“紡織設(shè)計(jì)師的成功‘跨界’，讓我們意識到震撼人心的藝術(shù)作品后面，往往也閃爍著科學(xué)的智慧?？萍紕?chuàng)新能夠促進(jìn)藝術(shù)創(chuàng)作，而藝術(shù)創(chuàng)意也可以啟發(fā)科技創(chuàng)造。我們感悟到作為祖國未來?xiàng)澚?，在扎?shí)掌握科學(xué)知識、關(guān)注科技前沿的同時(shí)，也要不斷提高藝術(shù)素養(yǎng)，才能夠成為將科技與藝術(shù)緊密融合的創(chuàng)新型人才?！?/p>

5 結(jié)語

高校的課程思政工作關(guān)系到高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這個(gè)根本任務(wù)。教師需要深挖課程思政元素，并通過不斷學(xué)習(xí)來提高自身審美能力，將美的教育、美的體驗(yàn)、美的表達(dá)有機(jī)融入課程思政的實(shí)踐中。將美育和價(jià)值傳遞在專業(yè)知識的傳授中滲透，引導(dǎo)學(xué)生了解學(xué)科、熱愛學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科交叉融合及科學(xué)人文互通的思想意識，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神，潛移默化地將職業(yè)道德、科學(xué)精神與家國情懷融入日常教學(xué)。通過拓寬多角度、多層次的美育視野，使學(xué)生體驗(yàn)到化學(xué)之美、自然之美、人文之美，最終實(shí)現(xiàn)“以美育人，培根鑄魂，立德樹人”的教育目標(biāo)。