劉世娟,那立艷,張麗影,姜慧明,毛慧婷,華瑞年

(大連民族大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 遼寧 大連 116605)

習(xí)近平總書記指出:“國無德不興,人無德不立”[1]。2020年5月教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》明確指出,課程思政要緊緊圍繞“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一根本問題展開。新時代要求教育以立德樹人為目標(biāo),為黨培養(yǎng)有理想有追求有擔(dān)當(dāng)?shù)娜瞬?。有機(jī)化學(xué)課程是高等化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的四大基礎(chǔ)化學(xué)之一,是一門邏輯性很強(qiáng)的課程,而且有機(jī)化學(xué)中有豐富的思政元素可挖掘。將專業(yè)知識、專業(yè)素養(yǎng)與科學(xué)品德培養(yǎng)有機(jī)融合,讓學(xué)生在潛移默化之中樹立積極向上的人生觀、世界觀和價(jià)值觀,使他們在未來社會發(fā)展中成為有能力、有責(zé)任擔(dān)當(dāng)、有價(jià)值判斷的建設(shè)者和接班人,是新時代教育者的重要使命和義務(wù)。

目前,已有一些學(xué)者關(guān)注思政視域下的有機(jī)化學(xué)教學(xué)。郭玲香[2]對有機(jī)化學(xué)課程思政進(jìn)行探索,研究了教學(xué)體系,設(shè)計(jì)了教學(xué)方案。彭靜研究了“鉆研”與“探討”的教學(xué)方法,旨在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、能動性和創(chuàng)新性[3]。侯美靜探討了“三個載體+四種途徑”的有機(jī)化學(xué)課程思政體系[4]。也有研究者以具體課程內(nèi)容為載體進(jìn)行課程思政改革,如有機(jī)史和化工熱點(diǎn)問題[5]、生物堿[6]、反應(yīng)機(jī)理[7]。從以上研究可見,有機(jī)化學(xué)教學(xué)中融入思政元素取得了一些成果,推進(jìn)了這方面的研究。然而,在教學(xué)內(nèi)容、方法、考核整個教學(xué)過程中環(huán)環(huán)相扣融入思政元素的研究成果尚不多見,因此本文嘗試以醛酮為例進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

1 教學(xué)內(nèi)容融入思政元素

有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容多且知識復(fù)雜抽象,傳統(tǒng)的教學(xué)只講授專業(yè)知識。單純的知識學(xué)生學(xué)起來容易感到枯燥,一堂課學(xué)下來,效果并不理想,如果課后不復(fù)習(xí),下次上課時能記住的更少。有機(jī)化學(xué)中蘊(yùn)含豐富的思政內(nèi)容,無論是新物質(zhì)的開發(fā),還是有機(jī)反應(yīng)中的人名反應(yīng)、科學(xué)家事跡等均體現(xiàn)了德育的內(nèi)涵。教學(xué)內(nèi)容是課程思政的載體,是培養(yǎng)高尚道德情操、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要因素之一。高校有機(jī)化學(xué)教師需要充分梳理并發(fā)掘教學(xué)內(nèi)容中含有的思政元素,找到合適的切入點(diǎn),將思政元素與專業(yè)知識自然融合銜接,精心設(shè)計(jì)、提出問題,引導(dǎo)學(xué)生思考與討論,充分利用好課堂主渠道,力求使教學(xué)內(nèi)容更易于理解掌握。

醛酮是有機(jī)化學(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容之一,在整個學(xué)科體系中起到承上啟下的作用,在有機(jī)合成中也占據(jù)重要地位。下面以有機(jī)化學(xué)醛酮為例,呈現(xiàn)思政元素與有機(jī)化學(xué)知識的有效融合(部分專業(yè)知識與思政元素結(jié)合如圖1)。

圖1 醛酮內(nèi)容和思政元素的融合

課前在雨課堂教學(xué)平臺發(fā)布任務(wù),內(nèi)容是《神農(nóng)本草經(jīng)》記載的麝香結(jié)構(gòu)(羰基),以微課形式讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)醛酮的官能團(tuán)、結(jié)構(gòu)、命名及性質(zhì)。并且通過深入了解中醫(yī)文化的博大精深,人工麝香的合成,保護(hù)了瀕危生物,培養(yǎng)學(xué)生禁止獵捕、殺害國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物、保護(hù)生態(tài)環(huán)境意識。

課堂上通過一道選擇題檢測學(xué)生對醛酮結(jié)構(gòu)和命名的掌握情況,了解學(xué)生預(yù)習(xí)和以前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)情況,針對學(xué)生的具體情況有針對性地進(jìn)行醛酮知識點(diǎn)的講授。講到醛與 NaHSO3的親核加成反應(yīng)時,引入“吊白塊”案件;醛與含氮化合物的親核加成反應(yīng),引入其與硝基苯肼反應(yīng),檢測海鮮是否用甲醛保鮮。作為化學(xué)工作者尤其要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,敬畏生命,遵守國家法律法規(guī)。應(yīng)用社會生活中的實(shí)例,使有機(jī)反應(yīng)走進(jìn)生活,不僅提高學(xué)生的課堂參與度和學(xué)習(xí)興趣,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、價(jià)值觀和社會責(zé)任感。講授醛酮還原反應(yīng)的凱西納-沃爾夫-黃鳴龍反應(yīng)時,首先介紹該反應(yīng)是凱惜納、沃爾夫發(fā)現(xiàn)的,稱為凱惜納-沃爾夫反應(yīng),但是此反應(yīng)條件較為苛刻。后來,中國化學(xué)家黃鳴龍通過實(shí)驗(yàn)改進(jìn)了這個反應(yīng):反應(yīng)使用肼,用相對廉價(jià)的 NaOH,一縮二乙二醇作溶劑,在常壓下進(jìn)行,反應(yīng)時間短,產(chǎn)率高。讓學(xué)生充分感受許多科學(xué)往往都不是一次性完成實(shí)驗(yàn)的,而是一個不斷探索的漫長過程。此反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)經(jīng)典人名反應(yīng)中唯一以中國人命名的反應(yīng)。黃鳴龍先生曾說,一個人不能為科學(xué)而科學(xué),應(yīng)該為人民、為祖國作出貢獻(xiàn)。用科學(xué)家的故事培養(yǎng)學(xué)生真摯深沉的愛國情懷、正確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,增強(qiáng)民族自豪感,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)、扎實(shí)的科學(xué)知識、良好的道德品質(zhì)和行為。講到醛酮α-氫原子的反應(yīng)時,由于羰基的影響使醛酮α-氫原子具有一定活性,可以發(fā)生鹵代反應(yīng)引入新的官能團(tuán),縮合反應(yīng)合成分子量增加新的化合物,如有機(jī)玻璃單體的合成。從玻璃到有機(jī)玻璃,雖然二者僅差兩個字,但它們的組成材料、透明度、抗沖擊力、熱塑性、抗壓力等卻有巨大差異。如今很多工程用有機(jī)玻璃代替普通玻璃,尤其在航空航天方面,相關(guān)產(chǎn)品的性能也得到很大改善。通過有機(jī)玻璃這個小例子可以看到化學(xué)提高生活,分子改變世界。醛和酮分子中都含有羰基官能團(tuán),它們的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相似,但醛中的羰基與氫原子直接相連,酮中的羰基與烴基直接相連,氫和烴基的空間位阻和供電性不同,導(dǎo)致它們的反應(yīng)活性不同,醛的活性大于酮的活性,醛發(fā)生親核加成活性大于酮,醛很容易發(fā)生氧化反應(yīng),而酮卻很難。推而證之,在工作和生活中事物普遍存在特殊性和共性,共性與個性是對立統(tǒng)一的規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生正確處理二者關(guān)系。

課后思政內(nèi)化,可以將理論知識和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。理論知識的學(xué)習(xí)主要是為了將所學(xué)知識應(yīng)用到現(xiàn)代化建設(shè)上來,例如有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的己二酸的制備和二芐叉丙酮的制備就涉及將醛酮的理論知識與實(shí)驗(yàn)結(jié)合,不僅加深理論知識的掌握和理解,而且在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、邏輯推理及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。課后結(jié)合課堂知識點(diǎn),設(shè)計(jì)融入思政元素的知識專題。例如2021年中國首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的合成,讓學(xué)生以查閱文獻(xiàn)、寫出反應(yīng)、探討機(jī)理等形式進(jìn)行反思總結(jié),使學(xué)生明確科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對人類文明的推動作用,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情、民族自尊心和自豪感,增強(qiáng)民族自信,激勵他們?yōu)閷?shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢而奮斗。

2 教學(xué)方法展現(xiàn)思政元素

傳統(tǒng)的填鴨式知識傳授,教師以自身為中心,學(xué)生被動學(xué)習(xí),積極性不高,容易感到枯燥乏味。教與學(xué)是師生雙方互動的過程。思政教育與專業(yè)課程教育融合具體體現(xiàn)在課程的教學(xué)方法,要取得很好的教學(xué)效果,尤其需要在教學(xué)方法的多樣化上下功夫,充分調(diào)動學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體意識。

在教學(xué)中,展現(xiàn)思政元素的教學(xué)方法有多種,如講述法、啟發(fā)式、類比法、問題法、歸納法、遷移法、演示法、討論法、案例法、情境法等等。在思政元素的傳授中,一般敘述科學(xué)家故事用講述法;有機(jī)化學(xué)事件分析運(yùn)用啟發(fā)法,如讓學(xué)生領(lǐng)會某種道理、感受某種情感;再現(xiàn)有機(jī)化學(xué)科研人員高尚情操時,運(yùn)用情境法……要達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,就要根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容、學(xué)情、教學(xué)條件運(yùn)用合適的教學(xué)方法。

醛酮的化學(xué)性質(zhì)很多,以醛酮的羰基還原反應(yīng)為例,采取了以下的教學(xué)方法展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和思政元素見表1。

表1 醛酮的羰基還原反應(yīng)具體實(shí)例

羰基還原可以主要生成三大類物質(zhì):醇,二元醇,烴。在講授時可以通過類比法、遷移法、歸納法、討論法等加入思政元素,使學(xué)生深入掌握醛酮還原反應(yīng)。這樣的教學(xué)形式不僅可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也更加有利于學(xué)生對于專業(yè)知識的學(xué)習(xí),形成課上課下、線上線下相結(jié)合的豐富多彩的思政教育模式。思政元素的加入不強(qiáng)硬灌輸,而是通過潛移默化使思政元素有形、有感、有效展現(xiàn)出來,使學(xué)生容易接受,專業(yè)知識、技能也得到很大提升。

通過線下授課或線上雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等平臺綜合運(yùn)用類比法、問題法、歸納法、遷移法、演示法、討論法、案例法等多種教學(xué)方法,進(jìn)一步探究個性化教學(xué)、項(xiàng)目化教學(xué)、混合式教學(xué)等典型課堂教學(xué)模式。對教學(xué)內(nèi)容、典型案例和思政元素進(jìn)行內(nèi)容和習(xí)題推送,并且可以通過信息收集平臺,構(gòu)建可以進(jìn)行學(xué)習(xí)過程記錄與多元智能評價(jià)的平臺。有效地了解學(xué)生們所遇到的困難,根據(jù)學(xué)生的疑問與真實(shí)需求,有針對性地開展教學(xué)活動。

3 考核環(huán)節(jié)滲入思政元素

有機(jī)化學(xué)傳統(tǒng)通常采用“平時成績+期末成績”的考核方式,平時成績也由考勤分?jǐn)?shù)、測試和平時作業(yè)構(gòu)成。而且為了保證平均分,測試和平時作業(yè)比較簡單。期末考核內(nèi)容主要以記憶為主,如有機(jī)化合物命名、結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)式、鑒別化合物、簡答、機(jī)理、合成等。學(xué)生考前兩周好好復(fù)習(xí)可取得及格以上的分?jǐn)?shù),所以大部分學(xué)生平時不會主動在重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容上多花時間和精力。如果基礎(chǔ)知識和基本技能不能完全掌握,就談不上靈活運(yùn)用,更談不上為解決復(fù)雜化學(xué)工程問題提供方案。常常是學(xué)生離開學(xué)校后,在工作和生活中遇到類似的化學(xué)問題才會重溫課堂所學(xué)。

在課程思政理念下,本課程現(xiàn)采用“4+1+N”考核模式?！?+1”指預(yù)習(xí)、作業(yè)、單元測試、課堂測試和期末考試?！癗”指在某一部分內(nèi)容的思維導(dǎo)圖、學(xué)科前沿進(jìn)展、內(nèi)容思考、理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合等環(huán)節(jié)中以討論、作業(yè)或論文形式把思政元素融入考核中。

醛酮內(nèi)容的考核主要采取以下幾種方式:上課前在雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)醛酮內(nèi)容及提出相應(yīng)問題,課上各出一道選擇題和判斷題進(jìn)行測試,了解學(xué)生對醛酮結(jié)構(gòu)、命名掌握情況,教師隨機(jī)抽選兩名學(xué)生來進(jìn)行習(xí)題講解,這樣有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),并且教師可以根據(jù)作答反饋合理安排上課進(jìn)度。在講到相應(yīng)的重要知識點(diǎn)時,可以安排適當(dāng)?shù)臏y試,不僅作為學(xué)生對于本節(jié)知識點(diǎn)掌握情況的檢測,也是讓學(xué)生更加深刻理解知識點(diǎn)的一個最佳途徑,而且有助于他們更好地利用課堂融入學(xué)習(xí)。例如,講到羰基親和加成反應(yīng)時,讓學(xué)生由原料丙酮和小于等于1個碳的化合物合成有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)。有機(jī)玻璃是支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要原材料產(chǎn)業(yè),廣泛應(yīng)用于商業(yè)、輕工、建筑、化工等方面;在講到α-H反應(yīng)時,讓學(xué)生寫出丙醛合成草莓酸(2-甲基-2-戊烯酸)的反應(yīng)機(jī)理,告訴學(xué)生草莓酸是一種在糖果、冰激凌、烘烤食品、調(diào)味品等食品中廣泛應(yīng)用的食用香料。身邊的建筑用品、生活用品很多都是通過有機(jī)原料合成的,這都需要有專業(yè)知識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、擔(dān)當(dāng)精神、家國情懷的一大批人才去建設(shè)。這些隨堂測試都可以作為考核中N的部分。在講到羰基還原反應(yīng)時,課上可以通過雨課堂發(fā)布一道選擇題(含C=C,C≡C,C=O結(jié)構(gòu)化合物),對具體的含羰基和其他不飽和鍵化合物的還原反應(yīng)進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的檢測。講到羰基催化氫化反應(yīng)時,介紹2021年中國首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的合成科研成果,寫出相應(yīng)的科研小論文,并寫出自己的感想體會,激發(fā)學(xué)生的愛國熱情,增強(qiáng)學(xué)生的民族自尊心和自豪感。醛酮內(nèi)容知識講完后以丙烷為例,要求學(xué)生做出烷烴、不飽和烴、鹵代烴、醇醚、醛、酮之間相互轉(zhuǎn)化的思維導(dǎo)圖,并舉出每類化合物在生活中的一個應(yīng)用實(shí)例,將理論知識與社會產(chǎn)品相結(jié)合,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力。

4 結(jié) 論

按照專業(yè)培養(yǎng)方案和課程大綱中的育人規(guī)定,深入挖掘高校有機(jī)化學(xué)課程每一個知識點(diǎn)的思政元素,重新認(rèn)識和梳理課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、方法、考核方式等,將思政元素融入教學(xué)整個過程中,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增進(jìn)了學(xué)生的知識素養(yǎng),培育了科學(xué)精神,培養(yǎng)高尚道德情操,在教學(xué)實(shí)踐中達(dá)到知識和思想共同促進(jìn)。學(xué)生對遇到復(fù)雜化工問題的分析問題能力、解決問題能力有明顯提升。如此,為現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)出高素質(zhì)的復(fù)合型、應(yīng)用型人才,真正實(shí)現(xiàn)“立德樹人”目標(biāo)。