高校通識(shí)教育選修課《化學(xué)與生活》課程建設(shè)及實(shí)施

張 偉,鄒麗娟

(1.棗莊學(xué)院 化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院,山東 棗莊 277160;2.棗莊學(xué)院 心理與教育科學(xué)學(xué)院,山東 棗莊 277160)

化學(xué)作為一門(mén)研究物質(zhì)及其變化的學(xué)科，屬于21世紀(jì)的中心學(xué)科之一。日常中的吃、穿、住、用與化學(xué)知識(shí)直接相關(guān)，沒(méi)有化學(xué)就沒(méi)有生命，更談不上有人類(lèi)的生存發(fā)展。化學(xué)將成為使人類(lèi)繼續(xù)生存的關(guān)鍵科學(xué)，因?yàn)樗鼘?duì)人類(lèi)的供水、食物、能源、環(huán)境及健康問(wèn)題至關(guān)重要。通識(shí)教育是教育的一種，這種教育的目標(biāo)是：在現(xiàn)代多元化的社會(huì)中，為受教育者提供通行于不同人群之間的知識(shí)和價(jià)值觀，通識(shí)教育是高校素質(zhì)教育的一個(gè)重要內(nèi)容，通識(shí)教育能開(kāi)拓學(xué)生的視野，讓高校大學(xué)生能接觸不同的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)于大學(xué)生的個(gè)人的發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。通識(shí)教育實(shí)際上是素質(zhì)教育最有效的實(shí)現(xiàn)方式。通識(shí)教育主要不是知識(shí)傳授，而是以知識(shí)為紐帶和載體，師生親密互動(dòng)和共同實(shí)踐，將知識(shí)內(nèi)化為品德、態(tài)度、思維、能力和智慧的過(guò)程[1]。在通識(shí)教育中，貫徹"博學(xué)與精專(zhuān)相統(tǒng)一的個(gè)性化素質(zhì)教育"，把通識(shí)教育分解成哲學(xué)社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、自然科學(xué)與技術(shù)素養(yǎng)、美學(xué)藝術(shù)素養(yǎng)、實(shí)踐能力素養(yǎng)等五大模塊。鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己實(shí)際跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)自由選課，充分發(fā)展個(gè)性，博學(xué)多識(shí)；鼓勵(lì)學(xué)生從難、從嚴(yán)、從自己實(shí)際出發(fā)自主選課，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性全面提高素質(zhì)。目前在校大學(xué)生自然科學(xué)類(lèi)的通識(shí)教育課程開(kāi)設(shè)相對(duì)較少，尤其是和生活實(shí)踐密切相關(guān)的課程更加匱乏。基于此，本文試圖通過(guò)通識(shí)教育選修課《化學(xué)與生活》的課程建設(shè)為平臺(tái)，通過(guò)結(jié)合學(xué)科前沿、生活實(shí)際和學(xué)科知識(shí)的要求，培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)、人文等多方面的知識(shí)素養(yǎng)，增加學(xué)生知識(shí)的廣度與深度，拓展學(xué)生視野[2],并探索行之有效的化學(xué)類(lèi)通識(shí)課程的教學(xué)方法，達(dá)到事半而功倍的教學(xué)效果。

1 課程內(nèi)容

通過(guò)多年的講授化學(xué)類(lèi)的通識(shí)教育選修課，了解到學(xué)生對(duì)此類(lèi)課程中所包含化學(xué)知識(shí)的需求，以適應(yīng)現(xiàn)代化學(xué)教育和社會(huì)生活相結(jié)合的趨勢(shì)，讓學(xué)生可以擁有更健康的生活方式。《化學(xué)與生活》課程旨在通過(guò)對(duì)現(xiàn)代人生活層面化學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)介紹與討論，以達(dá)到加深學(xué)科理解、拓寬知識(shí)領(lǐng)域，提高生活質(zhì)量為目的。本課程內(nèi)容分為十二章，講述我們身邊的化學(xué)知識(shí)，具體包括塑料與生活、電磁輻射、化妝品、飲用水、洗滌用品與健康、食品添加劑與健康、消毒劑與健康、環(huán)境與健康、居室環(huán)境污染與化學(xué)、農(nóng)藥與健康、服飾與健康、飲食與化學(xué)等章節(jié)。課程中還穿插了“知識(shí)鏈接”、“拓展知識(shí)”、“歷史故事”、“科學(xué)實(shí)驗(yàn)”、“生活小常識(shí)”等，這些都是相關(guān)內(nèi)容的延伸、應(yīng)用和插曲，以激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲望，見(jiàn)表1。

表1 課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

表1(續(xù))

2 課程實(shí)施

化學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)性的自然學(xué)科，涉及到社會(huì)生活的各個(gè)方面，課程知識(shí)的綜合性很強(qiáng)，課程結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)以點(diǎn)帶面，綜合性講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。要想將《化學(xué)與生活》這門(mén)化學(xué)類(lèi)的通識(shí)教育課程開(kāi)好，內(nèi)容必須要通俗易懂、貼近生活實(shí)際、貼近社會(huì)、要盡可能的融知識(shí)性與趣味性于一體。要充分考慮該課程是面向全校各個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的課程，要充分考慮各學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，必須打破學(xué)科知識(shí)的前后連貫性，按專(zhuān)題模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)，授課方法以案例教學(xué)為主，每次課引入相關(guān)知識(shí)鏈接，分析相關(guān)理論知識(shí)及要點(diǎn)，引出知識(shí)相關(guān)背景、原理等[1]。在講述食品添加劑與健康一章內(nèi)容時(shí)，結(jié)合三聚氰胺、瘦肉精、蘇丹紅、毒大米等新聞事件進(jìn)行個(gè)案分析。以第一章塑料為例，在本章節(jié)內(nèi)容里介紹了塑料的定義、塑料的成分、塑料的分類(lèi)、塑料的演變、生活中的塑料、塑料的鑒別等內(nèi)容，盡量貼近生活實(shí)際，穿插知識(shí)鏈接、塑料的發(fā)展歷史、名人故事等拓展非化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在化學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)。學(xué)生需要了解塑料的分類(lèi)、性質(zhì)，生活中常見(jiàn)塑料的類(lèi)型及危害。首先討論：什么是塑料？塑料的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題引入塑料的定義、分類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)，見(jiàn)表2，塑料的三角標(biāo)識(shí)見(jiàn)圖1。

表2 塑料的優(yōu)缺點(diǎn)比較

圖1 塑料的三角標(biāo)識(shí)

塑料是以單體為原料，通過(guò)加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，俗稱(chēng)塑料(plastics)或樹(shù)脂(resin)，可以自由改變成分及形體樣式，由合成樹(shù)脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、色料等添加劑組成。塑料的主要成分是樹(shù)脂。樹(shù)脂這一名詞最初是由動(dòng)植物分泌出的脂質(zhì)而得名，如松香、蟲(chóng)膠等，樹(shù)脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。樹(shù)脂約占塑料總重量的40%～100%。塑料的基本性能主要決定于樹(shù)脂的本性，但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹(shù)脂所組成，不含或少含添加劑，如有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等。我們通常所用的塑料并不是一種純物質(zhì)，它是由許多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或稱(chēng)合成樹(shù)脂)是塑料的主要成分，此外，為了改進(jìn)塑料的性能，還要在高分子化合物中添加各種輔助材料，如填料、增塑劑、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑、著色劑、抗靜電劑等，才能成為性能良好的塑料。根據(jù)各種塑料不同的使用特性，通常將塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三種類(lèi)型。

通過(guò)分析一些實(shí)際問(wèn)題，分析其中的原理，讓學(xué)生學(xué)以致用，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

問(wèn)題一：如近年來(lái)，我國(guó)白酒行業(yè)屢報(bào)增塑劑超標(biāo)問(wèn)題，什么是增塑劑，為什么會(huì)超標(biāo)，其危害是什么？

問(wèn)題解決：增塑劑是工業(yè)上被廣泛使用的高分子材料助劑，在塑料加工中添加這種物質(zhì)，可以使其柔韌性增強(qiáng)，容易加工，可合法用于工業(yè)用途。增塑劑是塑料中用量最大的添加劑，其中鄰苯二甲酸酯類(lèi)是目前應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)增塑劑，以鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)為最大宗，占塑化劑產(chǎn)量的四分之三，其次是鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)。但研究表明，鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物是重大的環(huán)境污染物之一，其分布廣，難降解，具致癌、致畸、致突變的遺傳毒性，對(duì)人和動(dòng)物的生殖系統(tǒng)產(chǎn)生影響，也能干擾動(dòng)物和人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)。造成白酒中增塑劑超標(biāo)的最優(yōu)可能的原因有兩個(gè)：(1)裝卸、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中使用的聚氯乙烯材質(zhì)的管道和容器和酒精接觸過(guò)程中，導(dǎo)致聚氯乙烯中的增塑劑溶解析出。(2)摻入白酒中的香精、香料等增塑劑超標(biāo)。

問(wèn)題二：雙酚A是什么，對(duì)人體有害嗎？如何預(yù)防？

問(wèn)題解決：雙酚A，也稱(chēng)BPA，在工業(yè)上雙酚A被用來(lái)合成聚碳酸酯(PC)和環(huán)氧樹(shù)脂等材料。20世紀(jì)60年代以來(lái)就被用于制造塑料(奶)瓶、幼兒用的吸口杯、食品和飲料(奶粉)罐內(nèi)側(cè)涂層。BPA無(wú)處不在，從礦泉水瓶、醫(yī)療器械到及食品包裝的內(nèi)里，都有它的身影。每年，全世界生產(chǎn)2700萬(wàn)噸含有BPA的塑料。但BPA也能導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào)，威脅著胎兒和兒童的健康。癌癥和新陳代謝紊亂導(dǎo)致的肥胖也被認(rèn)為與此有關(guān)。

PC中殘留的雙酚A，溫度愈高，釋放愈多，速度也愈快。因此，不應(yīng)以PC水瓶盛熱水，以免增加雙酚A(萬(wàn)一有的話(huà))釋放的速度及濃度。如果你的水壺有編號(hào)為7，下列方法可降低風(fēng)險(xiǎn)：(1)使用時(shí)勿加熱。(2)不用洗碗機(jī)、烘碗機(jī)清洗水壺。(3)不讓水壺在陽(yáng)光下直射。(4)第一次使用前，用小蘇打粉加溫水清洗，在室溫中自然烘干。因?yàn)殡p酚A會(huì)在第一次使用與長(zhǎng)期使用時(shí)釋出較多。(5)如果容器有任何摔傷或破損，建議停止使用，因?yàn)樗芰现破繁砻嫒绻屑?xì)微的坑紋，容易藏細(xì)菌。(6)避免反復(fù)使用已經(jīng)老化的塑料器具。

其中穿插的歷史故事如：“塑料之父”貝克蘭的介紹及塑料的發(fā)明過(guò)程。人類(lèi)歷史上第一種完全人工合成的塑料是在1909年由美國(guó)人貝克蘭用苯酚和甲醛造的酚醛樹(shù)脂，又稱(chēng)貝克蘭塑料。 酚醛樹(shù)脂是酚類(lèi)物質(zhì)和醛類(lèi)物質(zhì)通過(guò)縮合反應(yīng)制備的，屬于熱固性塑料。 其制備過(guò)程共分兩步：第一步：先聚合成線型聚合度較低的化合物；第二步：用高溫處理，轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型聚合度很高的高分子化合物。在"塑料之父"貝克蘭的介紹中，中間穿插講解一些塑料的歷史淵源，這樣更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也可以讓學(xué)生明白科研不是一帆風(fēng)順的，要有堅(jiān)強(qiáng)的毅力才能堅(jiān)持下來(lái)，科研需要兢兢業(yè)業(yè)的工作態(tài)度與不斷鉆研的科研精神。

3 評(píng)價(jià)與考核

對(duì)于本通識(shí)教育選修課的成功與否從以下幾個(gè)方面來(lái)評(píng)定,包括(1)過(guò)程評(píng)價(jià)：出勤、課堂表現(xiàn)，積極參與討論等。(2)結(jié)果評(píng)價(jià)：作業(yè)、論文、學(xué)習(xí)報(bào)告、測(cè)試等。本課程與社會(huì)實(shí)踐生活聯(lián)系極為廣泛和密切，可以采用形式多樣的成績(jī)考核方式，如小組作業(yè)、調(diào)研報(bào)告、應(yīng)用答辯、設(shè)計(jì)答辯等多種考核方式。通過(guò)本課程的綜合考核，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，做到以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為中心，以學(xué)生學(xué)習(xí)效果為標(biāo)準(zhǔn)，課堂從“以教師教為主”向“以學(xué)生學(xué)為主”轉(zhuǎn)變，能有效促進(jìn)形成學(xué)生的自主學(xué)習(xí)模式[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)化學(xué)類(lèi)通識(shí)教育選修課《化學(xué)與生活》課程建設(shè)為載體，以通識(shí)教育的途徑，通過(guò)結(jié)合學(xué)科前沿、生活實(shí)際和學(xué)科知識(shí)的要求，積極探索課程內(nèi)容和教學(xué)手段的革新，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的基本化學(xué)科學(xué)素質(zhì)，尤其是在學(xué)以致用方面的技能得以提升，對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生適應(yīng)新時(shí)代所需要的綜合素質(zhì)和能力，以及具備現(xiàn)代生活的生存技能都具有重要的意義。