歐金花，顏嬌嬌，劉宏偉，吳錦楊，胡波年

(湖南工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421002)

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，包括《無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，經(jīng)過(guò)學(xué)校幾代人的建設(shè)發(fā)展，已經(jīng)形成了完整的教材體系、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、測(cè)試和習(xí)題庫(kù)等較完整的教學(xué)體系。但是，由于課時(shí)緊張，課程的重點(diǎn)是對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課中的基本理論知識(shí)、問(wèn)題分析和實(shí)驗(yàn)技能等知識(shí)進(jìn)行講解和論述，使學(xué)生在系統(tǒng)掌握四大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的基本實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)他們觀察能力、手腦協(xié)調(diào)能力以及實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

但是，從“課程思政”的要求來(lái)看，基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課作為化學(xué)、環(huán)境、材料專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，對(duì)于課程思政元素的建設(shè)、引入和體系建設(shè)還不足，對(duì)提高本科生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)興趣、專業(yè)自豪感、民族自信心、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)的內(nèi)容還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

為激發(fā)和提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力，為實(shí)現(xiàn)在潛移默化中對(duì)大學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，本研究以四門基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課作為一個(gè)體系，構(gòu)建多部門聯(lián)動(dòng)多層次的思政教學(xué)體系。

1 教學(xué)體系構(gòu)建的意義

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、安全與環(huán)境、高分子材料、復(fù)合材料、無(wú)機(jī)非金屬材料等專業(yè)大類主干基礎(chǔ)課程。本工作以實(shí)驗(yàn)技能為教學(xué)背景，使學(xué)生在理論和實(shí)踐上掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本過(guò)程和原理，進(jìn)而完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的論證，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。我校本科生從大一上學(xué)期就開(kāi)始學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，一直到大二下學(xué)期完成四大基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)。因此，基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)系列課程的課程思政可持續(xù)兩年共四個(gè)學(xué)期開(kāi)展，建立一個(gè)遞進(jìn)式的教學(xué)模式，對(duì)化學(xué)、材料專業(yè)學(xué)生課程思政教學(xué)局域重要意義。

2 教學(xué)體系構(gòu)建的目標(biāo)和思路

本項(xiàng)目將以基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)系列課程的思政教學(xué)體系構(gòu)建為目標(biāo)，探索教研室-實(shí)驗(yàn)室協(xié)同建設(shè)新模式，建設(shè)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一流課程思政教師隊(duì)伍，建立多層次遞進(jìn)式《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》系列課程思政案例庫(kù)，開(kāi)展適用基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)系列課程的全方位多角度滲透式課程思政教學(xué)模式。

2.1 建立教研室-實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合建設(shè)新模式，建設(shè)一流思政教師隊(duì)伍

一流的師資隊(duì)伍是保障課程思政實(shí)施效果的關(guān)鍵，探索建立教研室、實(shí)驗(yàn)室和黨支部共同建設(shè)的新模式，通過(guò)黨支部活動(dòng)提高黨員教師的道德素養(yǎng)，通過(guò)課程思政研討為黨支部特色黨日活動(dòng)提供素材和載體，協(xié)同發(fā)展，共同推進(jìn)，發(fā)揮名師作用，帶動(dòng)其他教師，建設(shè)高水平的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)思政教學(xué)團(tuán)隊(duì)，是確?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程思政教育與其他課程同向同行、協(xié)同育人的人才資源保障。我?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)系列課程的相關(guān)老師12名，承擔(dān)教學(xué)課程的老師中，有10人為黨員，覆蓋材料科學(xué)與工程、化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院。因此，教研室、實(shí)驗(yàn)室和黨支部經(jīng)常一起舉辦支部和教學(xué)會(huì)議，實(shí)現(xiàn)黨支部和教研室聯(lián)合協(xié)同建設(shè)。課程思政教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)是將課程思政建設(shè)的成果推廣應(yīng)用到各個(gè)班級(jí)的前提條件。思政教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施，需要每位教師都能很好地利用教學(xué)的各環(huán)節(jié)、各方面，樹立從“專人思政”轉(zhuǎn)向“人人思政”，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)”到“教育”的轉(zhuǎn)變，長(zhǎng)期不懈潛移默化地加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的思政教育，切實(shí)堅(jiān)持立德樹人，把培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀融入教書育人全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)全程育人，全方位育人，加快基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)思政教學(xué)的進(jìn)程。

2.2 建立豐富的《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程思政案例庫(kù)

根據(jù)我?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)系列課程的特點(diǎn)和畢業(yè)要求，從全方位、多角度進(jìn)行多層次遞進(jìn)式課程思政案例庫(kù)的建設(shè)。

(1)從名師故事案例角度收集。例如，中國(guó)物理化學(xué)的一代宗師黃子卿先生。黃子卿在獲得博士學(xué)位后，麻省理工學(xué)院化學(xué)系主任、芝加哥大學(xué)原子能研究所負(fù)責(zé)人，都想留下風(fēng)華正茂的黃子卿，他們說(shuō)：“你的國(guó)家正像一只破船在風(fēng)雨中飄搖，你回去干什么？”黃子卿則非常干脆地回答道：“我愿和我的祖國(guó)一起受苦?！本瓦@樣，黃子卿義無(wú)反顧地回到了祖國(guó)。黃子卿一生勤奮好學(xué)，勇于探索，50多年科學(xué)生涯中，涉足物理化學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域，從事物理化學(xué)的教學(xué)和研究，在溶液理論和熱力學(xué)方面的研究尤為突出。黃子卿講課一絲不茍，立論嚴(yán)謹(jǐn)，循循善誘，使學(xué)生終生不能忘懷。他畢生從事化學(xué)教育事業(yè)，不遺余力地培育人才。他是中國(guó)物理化學(xué)的奠基人之一。又如世界著名科學(xué)家，我國(guó)兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)芦@得者錢學(xué)森院士。錢老的歸國(guó)之路極其曲折，在1950年，錢老借“回家探望年邁父親”為由頭，想要返回祖國(guó)，但是在當(dāng)時(shí)美國(guó)已經(jīng)掀起麥卡錫主義浪潮的環(huán)境下，被視作可疑分子無(wú)端扣壓，不準(zhǔn)離境。甚至?xí)r任美軍次長(zhǎng)的金布爾咆哮道：“錢學(xué)森無(wú)論在哪里，都抵得上5個(gè)師，我寧可把這家伙槍斃了，也不讓他回到中國(guó)。”錢老是一位極具軍事價(jià)值的世界級(jí)火箭專家，美國(guó)不愿放虎歸山，讓他回到“紅色”中國(guó)。但是不為名利所動(dòng)，不為折磨所動(dòng)，在被監(jiān)禁的五年里，歸國(guó)的熱情從未消退，他相信彼岸的祖國(guó)記得他，祖國(guó)不會(huì)放棄他。后在我國(guó)的努力下，錢老終于回到了祖國(guó)，投入到了祖國(guó)的國(guó)防事業(yè)中，為祖國(guó)的國(guó)防安全做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

(2)從將化學(xué)材料方面的最新科研成果引入到思政教學(xué)中。例如，建筑所使用的紅磚在我們的生活中隨處可見(jiàn)，它是一種燒結(jié)型建筑磚塊，有一點(diǎn)的強(qiáng)度和耐久性，也因多孔結(jié)構(gòu)而具有一定的保溫絕熱、隔音等特點(diǎn)。但是這種普通的建筑材料在我國(guó)科學(xué)家看來(lái)，它還有另外一個(gè)用途——儲(chǔ)能。相比于傳統(tǒng)的儲(chǔ)電裝置，儲(chǔ)能磚最大的特點(diǎn)是可規(guī)?；?，小到一堵墻，大到整棟房子都可以用來(lái)儲(chǔ)能，這是傳統(tǒng)儲(chǔ)電裝置很難做到的一點(diǎn)。他們應(yīng)用紅磚多孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過(guò)氣相沉積法在紅磚上添加了一層名為PEDOT的導(dǎo)電聚合物，從而把紅磚變成了一個(gè)儲(chǔ)能電極。充電后可以像傳統(tǒng)電池一樣儲(chǔ)存電能，并隨時(shí)為其他裝置供電，實(shí)驗(yàn)室已可做到讓一個(gè)發(fā)光二極管亮起來(lái)，且可充放電次數(shù)高達(dá)一萬(wàn)次以上，還可以在-20 ℃到60 ℃的環(huán)境下防水。又如，溫室氣體二氧化碳(CO2)是一種儲(chǔ)量豐富、廉價(jià)易得、無(wú)毒、可再生的碳一(C1)資源，利用其制備具有高附加值的化學(xué)品具有重要意義。針對(duì)該領(lǐng)域存在的問(wèn)題，四川大學(xué)余達(dá)剛教授課題組經(jīng)過(guò)努力探索，發(fā)展了一種具有廣譜性的鎳催化CO2參與的有機(jī)(類)鹵代物的電化學(xué)還原羧基化反應(yīng)。該體系底物適用范圍廣，官能團(tuán)容忍性好，可以在溫和條件下實(shí)現(xiàn)一系列的非活化芳基(類)鹵代物(氯代物、溴代物、碘代物以及磺酸酯類底物)和非活化的烷基溴代物的羧基化，高效合成重要的芳基和烷基羧酸化合物。此外，針對(duì)大多數(shù)電化學(xué)還原反應(yīng)中需要使用犧牲金屬陽(yáng)極的問(wèn)題，作者進(jìn)一步發(fā)展了一種非犧牲陽(yáng)極體系實(shí)現(xiàn)芳基或烷基鹵代物的還原羧基化反應(yīng)，對(duì)大多數(shù)的芳基鹵代物均有較良好的兼容性。將余大綱教授團(tuán)隊(duì)這種勇于探索，鉆研科研難題的優(yōu)良品質(zhì)引入課堂，向?qū)W生展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力和生命力。

(3)可從工程案例角度收集，將生活中的工程實(shí)例引入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。例如，張榮月在科學(xué)技術(shù)上始終保持清醒的認(rèn)識(shí)，他在疫苗研究上有一種追星趕月的體會(huì)。疫苗作為防治傳染病的有效手段，一直受到人們的關(guān)注。但以病毒、病毒樣顆粒為基質(zhì)的疫苗在純化過(guò)程中普遍存在易失活、收率低的問(wèn)題，成為該類生物制品規(guī)?；a(chǎn)的技術(shù)瓶頸問(wèn)題。為加快解決這類問(wèn)題的步伐，張榮月在反復(fù)研究原因后，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)除與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)之前研發(fā)的超大孔聚合物層析介質(zhì)用以改善病毒傳質(zhì)外，還聯(lián)合蘇州楚博生物技術(shù)有限公司、安平縣眾和過(guò)濾器材公司一起開(kāi)發(fā)了病毒純化專用的聚合物層析介質(zhì)，大大增強(qiáng)了該類介質(zhì)的針對(duì)性、有效性。這種新介質(zhì)具有核殼異質(zhì)的特點(diǎn)，病毒、病毒樣顆粒等大體積目標(biāo)物因本身尺寸大，而無(wú)法穿過(guò)殼層進(jìn)入微球內(nèi)部同時(shí)在殼層表面無(wú)吸附，由于其本身與介質(zhì)無(wú)相互作用而能保持較好的結(jié)構(gòu)完整性，提高了其活性收率。他說(shuō)：“該復(fù)合型層析介質(zhì)實(shí)現(xiàn)了體積排阻與離子交換色譜雙重功能的復(fù)合，應(yīng)用于禽流感病毒純化中，經(jīng)過(guò)一步純化操作即可達(dá)到90%以上純度，純度高于國(guó)外進(jìn)口類似介質(zhì)(CaptoCore700)的純化效果。”價(jià)格昂貴的CaptoCore700獨(dú)占我國(guó)層析介質(zhì)市場(chǎng)，在病毒、病毒樣顆粒純化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，尤其在非冠疫情期間，由于貨源緊張，其價(jià)格一度上漲100%，高達(dá)5.6萬(wàn)元/升，即便如此，仍是一貨難求。張榮月開(kāi)發(fā)出的該類復(fù)合功能型介質(zhì)有望打破這一國(guó)外技術(shù)獨(dú)家壟斷局面，從已建立30升/批次中試生產(chǎn)工藝看，能夠初步滿足國(guó)內(nèi)基因治療、細(xì)胞治療等企業(yè)生產(chǎn)病毒載體需求，必將增強(qiáng)我國(guó)生物制品技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3 教學(xué)體系構(gòu)建的具體方案

實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系主要內(nèi)容是：(1)使學(xué)生獲得實(shí)踐知識(shí)、開(kāi)拓視野，豐富并活躍學(xué)生的思想，加深對(duì)理論知識(shí)的理解掌握，進(jìn)而在實(shí)踐中對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行修下、拓展和創(chuàng)新；(2)培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和專業(yè)技術(shù)技能，使學(xué)生具有從事某一行業(yè)的職業(yè)素質(zhì)和能力，包括四個(gè)方面內(nèi)容：一是實(shí)踐能力；二是職業(yè)素質(zhì)；三是創(chuàng)業(yè)能力；四是職業(yè)資格證書；(3)增強(qiáng)實(shí)踐情感和實(shí)踐觀念，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德與責(zé)任意識(shí)，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研、堅(jiān)忍不拔的工作作風(fēng)，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新精神；根據(jù)內(nèi)容要求及服務(wù)相關(guān)專業(yè)畢業(yè)要求的不同，我們建立了3類基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，如圖1所示。并按照不同專業(yè)，設(shè)定不同的課程目標(biāo)和內(nèi)容，編制對(duì)應(yīng)的教學(xué)大綱和教學(xué)模式。因此，根據(jù)不同的要求，需要建立最適宜的課程思政案例。例如：對(duì)于化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)建立與化工工藝相關(guān)的思政案例，例如洗發(fā)水的制備、電池工藝等；對(duì)于高分子材料專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)建立與材料相關(guān)的思政案例，如高分子分離膜、環(huán)保涂料等；對(duì)于環(huán)境專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)該建立廢水處理(吸附、催化降解)、廢氣處理(吸收、膜分離、沉降等)等，如VOCs回收、空氣治理等。

圖1 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)三層次的課程體系Fig.1 Three-level curriculum system of basic chemistry experiment

4 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)目前基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程思政教學(xué)體系的問(wèn)題以及教學(xué)素材的匱乏，從思政教學(xué)體系構(gòu)建的意義、構(gòu)建的目標(biāo)和思路、構(gòu)建的具體方案等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，相關(guān)內(nèi)容的開(kāi)展將為我國(guó)大學(xué)實(shí)驗(yàn)思政教學(xué)和實(shí)踐研究提供素材，為化學(xué)技能學(xué)習(xí)機(jī)制與思政教育有機(jī)結(jié)合的研究添磚加瓦。