課程思政在“無機化學”課程教學中的探索

汪羽翎，馬荔，謝少艾，張衛(wèi)，魏霄，尹屹梅，陳虹錦

上海交通大學化學化工學院，上海 200240

2016年12月8日，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)指出[1]：“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應。”高校階段是青少年學生思維模式升華的重要時期，因此思想政治與價值取向培養(yǎng)尤為重要。課程思政教學改革由上海市率先發(fā)起，經(jīng)歷了教學規(guī)范、理論探索、改革深化、全面推廣4個階段，現(xiàn)在全國范圍內(nèi)部署推廣“課程思政”，在明確的時代背景下進行課程思政教學改革具有切實的必要性。課程思政是高校完善全員全程全方位育人的重要抓手，它以科學有效的教育教學原則指導育人實踐，提升育人效果[2,3]。

目前對課程思政的詮釋有三維向度。宏觀層面，課程思政作為一種教育觀，反映的是教育整體性哲學觀點，是教育主體基于人的全面發(fā)展目標下而進行的教育價值選擇與追求。科學的教育理念是教育價值的思想凝結(jié)，是教育規(guī)律的折射，對教育改革與發(fā)展具有規(guī)范性和導向性作用。課程思政作為一種教育理念，指引高等教育溯本追源、回歸初心，把人的全面發(fā)展、整體教育理念體現(xiàn)在課程教學的主渠道中；中觀層面，課程思政是一種課程觀，是教育價值實現(xiàn)的載體。課程思政雖然并不是具體的課程形態(tài)，但作為一種課程觀念，可以落實教育價值理念，實現(xiàn)教學中知識傳授與價值導引的融合；微觀層面，課程思政是一種教學方法論，是教育價值實現(xiàn)的方式手段。從古至今，教育形式變化、教育內(nèi)容更迭、教育方式革新，但教育卻仍有著亙古不變的價值追求，以真善美合一的育人目標注重對學生德行生活與自覺文明生活的引導，形成對人內(nèi)在精神與靈魂的教育關(guān)切[2,4]。

1 無機化學課程與課程思政雙重教學目標

“無機化學1”是我校化學、化工、藥學、農(nóng)學、環(huán)境、生物、海洋化學等專業(yè)的第一門專業(yè)基礎課。課程主要內(nèi)容是向大一新生全面介紹化學學科分支、化學基本知識與理論、現(xiàn)代化學研究的前沿課題等，具有承前啟后的作用。通過學習讓學生掌握無機化學的基本概念、原理及物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎理論；掌握化學平衡理論，結(jié)合各種平衡體系的計算結(jié)果來處理化工生產(chǎn)中的簡單問題；熟悉氧化還原反應與電化學的理論，結(jié)合電極電勢的計算，正確選擇化工生產(chǎn)所需要的溶劑、反應物、催化劑等。為后續(xù)專業(yè)課程提供必備的理論基礎知識，了解化學的獨特思維方式，激發(fā)學生對化學類學科的興趣，培養(yǎng)學生正確的學習方法、邏輯思維和創(chuàng)新理念，以及樹立學生將知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力服務于社會的信念[3]。在無機化學課程中融入思政元素并不難，難的是如何在授課過程中把控節(jié)奏，將思政元素與知識傳授巧妙融合，春風化雨、潤物無聲地發(fā)揮課程育人的重要作用[5-8]。

作為上海市課程思政領(lǐng)航學院和領(lǐng)航課程，上海交通大學化學化工學院無機化學教學團隊編寫新的教學大綱，大綱中涵蓋課程思政的案例和映射點，以期達到自然滲透學科教學、追求潛移默化、知微見著的效果。

在傳統(tǒng)的掌握基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和水溶液平衡這三大知識板塊的專業(yè)技能和實踐應用技能的基礎之上，增設課程思政教學目標，主要包括：（1）明確培養(yǎng)目標，在傳授知識中實現(xiàn)價值引領(lǐng)，除了增強學生的學習興趣，進一步幫助學生在進行能力培養(yǎng)的同時樹立正確的價值觀和民族自豪感；（2）更新傳統(tǒng)的教學模式，進一步提高學生自主學習的積極性，增強學生認識世界和改造世界的能力，幫助學生實現(xiàn)人生價值；（3）將知識點和思想政治觀點相融合，通過同步的化學實驗和大作業(yè)的形式促進學生認真思考、積極參與討論，增強學生對專業(yè)的認同感，幫助學生規(guī)劃職業(yè)目標，從而服務國家與社會。以上目標旨在實現(xiàn)無機化學課程教學與思政課程教學目標同向同行，從而實現(xiàn)課程育人的總體目標。

無機化學課程核心內(nèi)容的思政元素主要從家國情懷、社會責任、人文教育、文化傳承等多個方面展開，選好案例，事半功倍。主要案例設計見表1，章節(jié)順序依據(jù)教材是吉林大學、武漢大學、南開大學出版的無機化學（第4版）上冊。

表1 無機化學思政元素教學內(nèi)容設計

（續(xù)表1）

2 課程思政在教學實踐中的探索

2.1 通過學習老一輩科學家事跡為例，增強民族自信心

科學無國界，但科學家有祖國，科學家胸懷國家和民族。在教學中講述我國老一輩科學家滿懷“以天下為己任”投身民族振興偉業(yè)中的先進事跡，讓學生了解我國老一輩科學家在艱苦歲月中力學篤行、無私奉獻、報效祖國的崇高精神，激發(fā)學生愛國情、強國志、報國行的情懷與信念。

在原子結(jié)構(gòu)章節(jié)講到徐光憲規(guī)則，以徐光憲先生的事例激發(fā)學生的國家榮譽感和專業(yè)認同感。“中國稀土之父”徐光憲院士，1944年畢業(yè)于交通大學化學系，1951年3月，獲美國哥倫比亞大學博士學位。同年他毅然回到了滿目瘡痍、百廢待興的新中國，投身祖國的建設大業(yè)。20世紀70年代，他負責攻克“稀土元素分離”這個世界性難題。經(jīng)過無數(shù)次的計算和實驗終于開創(chuàng)出“串級萃取理論”，一舉攻克稀土中分離難度最大的鐠、釹兩種元素的分離技術(shù)，純度達到99.99%，并把這項技術(shù)完美地應用于大規(guī)模的生產(chǎn)實踐[10]。從此，中國作為稀土資源大國，不再只是以“豬肉價”出售稀土原礦，而是一躍而成為稀土加工大國，至今仍占據(jù)著世界稀土生產(chǎn)加工的制高點。大家要銘記徐光憲先生毅然歸國的滿腔熱忱和愛國情懷，弘揚徐光憲在化學領(lǐng)域為國家強盛、民族復興和教育事業(yè)所做的杰出貢獻，激勵莘莘學子“飲水思源，愛國榮校”，彰顯“與祖國同向同行”的價值文化。

在酸堿平衡章節(jié)，以近代化學史上有名的侯氏制堿法為例，介紹侯德榜先生在20世紀20-60年代為中國化學工業(yè)的發(fā)展做出的突出貢獻。侯德榜是我國化學工業(yè)的奠基人、純堿工業(yè)的創(chuàng)始人。他發(fā)明的“侯氏制堿法”使合成氨和制堿兩大生產(chǎn)體系有機地結(jié)合起來，提高了食鹽利用率，縮短了生產(chǎn)流程，減少了對環(huán)境的污染，降低了純堿的成本，在人類化學工業(yè)史上寫下了光輝的一頁。在授課過程中，引發(fā)學生思考，如果幾十年前的科學問題擺在當今大學生面前，我們能否解決？能不能拿出更好的方案？如果不能，是不是愧對時代，還有什么理由不好好學習？

2.2 以我國化學工業(yè)前沿領(lǐng)域為例，增強民族自豪感

我國化學工業(yè)從弱到強，綜合國力日益強盛，堅定了我們的道路自信與制度自信。教學中介紹我國化學工業(yè)前沿領(lǐng)域，以此為思想政治教育融入點，增強學生對我國化學工業(yè)的自信心與自豪感，激勵學生立志肩負民族復興的時代重任。

CO2的排放及其具有吸熱和隔熱的功能使得全球溫室效應日益嚴峻，由于CO2的惰性，如何實現(xiàn)在溫和條件下的化學轉(zhuǎn)化是一個極具挑戰(zhàn)性的科學問題。丁奎嶺院士作為有機化學家，長期關(guān)注CO2資源化利用問題，基于多年來在催化氫化方面的研究積累，通過發(fā)展新型金屬有機催化劑，實現(xiàn)了在溫和條件下將CO2作為“碳資源”，通過化學轉(zhuǎn)化制備出甲醇、DMF等常用化工原料，為二氧化碳的資源化再利用提供了新的方法和思路[11,12]。此類走在世界前沿、代表中國科技崛起的重大科技成果的介紹，不僅讓學生深刻理解在化學平衡和化學反應速率中催化劑的作用，也起到激發(fā)學生民族自豪感，增強學生理想信念的作用。

2.3 根據(jù)身邊科學家事例，弘揚社會主義核心價值觀，加強環(huán)保意識

習近平總書記強調(diào)[13]：“生態(tài)環(huán)境保護是功在當代、利在千秋的事業(yè)。要清醒認識保護生態(tài)環(huán)境、治理環(huán)境污染的緊迫性和艱巨性，清醒認識加強生態(tài)文明建設的重要性和必要性，以對人民群眾、對子孫后代高度負責的態(tài)度和責任，真正下決心把環(huán)境污染治理好、把生態(tài)環(huán)境建設好，努力走向社會主義生態(tài)文明新時代，為人民創(chuàng)造良好生產(chǎn)生活環(huán)境。”隨著我國工業(yè)化的快速發(fā)展，20世紀90年代開始，長期污染導致湖水富營養(yǎng)化，云南洱海兩次大規(guī)模暴發(fā)藻華，水質(zhì)急速下降。上海交通大學環(huán)境科學與工程學院孔海南教授和他的團隊，十余年默默扎根污染水域一線，用堅守和奉獻，讓洱海重現(xiàn)往日“母親湖”的風采[14]。上海交通大學“老人與海”的故事激勵和引導學生把個人理想融入祖國發(fā)展偉業(yè)，為中華民族偉大復興和“中國夢”貢獻智慧和力量，加強自己對社會主義核心價值觀的理解和認識。

2.4 以化學實驗為載體，激發(fā)學生科技報國使命擔當，結(jié)合生活生產(chǎn)實例

金屬材料腐蝕與防護已經(jīng)成為一門重要的學科。它涉及到我國經(jīng)濟發(fā)展過程中重要的經(jīng)濟領(lǐng)域，因此獲得正確的、有效的防腐技術(shù)，可以遏制或防止腐蝕的產(chǎn)生，可以最大限度地減少由金屬材料腐蝕造成的經(jīng)濟損失和其他危害。

隨著我國工業(yè)化進程的加快，腐蝕防護已成為關(guān)聯(lián)國計民生、經(jīng)濟建設持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)之一。就我國而言，西氣東輸、青藏鐵路、高速鐵路、核電站、海洋采油等重大工程建設都給腐蝕防護帶來新的挑戰(zhàn)。統(tǒng)計結(jié)果表明，被腐蝕的鋼鐵約占我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因金屬腐蝕而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的3%左右[15-17]。通過理論知識的傳授，結(jié)合實驗課程中的“金屬吸氧腐蝕、析氫腐蝕與防護”的具體實驗，讓學生通過實驗探討金屬腐蝕的原理和防止鋼鐵腐蝕的方法，并了解鋼鐵使用中防護的重要性，通過分析我國鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)及目前我國防腐技術(shù)發(fā)展狀況，端正學生的學術(shù)價值觀，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

將無機化學理論與化學實驗課程有機結(jié)合起來，使學生建立起化學理論基礎和實驗的依存關(guān)系，以及靈活的化學思維方法，了解實驗在化學學科發(fā)展中的重要作用，進一步明確化學對于生活的重要性；了解批判性思維在學科發(fā)展中的重要作用和實踐創(chuàng)新能力對學科發(fā)展的重要性；進一步養(yǎng)成刻苦務實、努力拼搏、敢為人先、體魄強壯、誠實守信的人格。

2.5 以大作業(yè)為載體，鍛煉學生查找、整合信息能力

在無機化學教學過程中實施課程思政，教師不僅僅采取講授的方式，更多的采取互動式、啟發(fā)式、討論式等教學模式。例如提出一些“淺談化學熱力學的發(fā)展及其意義”“緩沖體系的穩(wěn)定性及深度思考”“溫室氣體CO2的轉(zhuǎn)化利用”“思辨之火Werner配位鍵理論”“酸堿平衡與侯氏制堿法”等具有代表性的課題，指導學生查閱文獻資料，充分利用上海交通大學圖書館數(shù)據(jù)庫等信息資源進行學習，引導學生查找資源以及整合信息進行討論，通過討論提高學生對思想政治的認識，增強典范教育的效果。大部分同學完成得非常好，格式規(guī)范、邏輯強、參考資料齊全、PPT制作精美，同時還有自己的思考與見解。

結(jié)合化學熱力學這一章節(jié)的內(nèi)容，梁同學介紹了一直富有爭議的“永動機”問題。他通過PPT的形式，先給大家介紹“永動機”的定義及名稱的由來；再深入淺出地介紹永動機的發(fā)展歷程及各個時期的結(jié)構(gòu)特點；最后進行總結(jié)，深度闡述永動機的歷史意義及其永遠不可能被制成的原因。追尋永動機失敗的歷史，可以給我們兩點啟示：（1）失敗的經(jīng)歷也有積極的科學研究價值，永動機的種種設計方案的失敗，引起了人們的反思，啟發(fā)了能量轉(zhuǎn)化和守恒的思想，成為能量轉(zhuǎn)化和守恒定律建立的重要思考線索之一；（2）人類利用自然，必須遵循自然規(guī)律。道法自然，天道酬勤，勤奮學習，以建設祖國為理想和目標，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

結(jié)合化學平衡這一章的內(nèi)容，段同學用平衡移動的原理來討論個人成長不同階段和父母的關(guān)系，將理學的嚴謹與人情的溫度緊密地結(jié)合在一起。正如一個反應會達到一定的限度，一個故事、一段人生也會有終止。但平衡時那宏觀上的靜止，隱藏不了微觀下粒子們依舊進行碰撞反應的實質(zhì)；一如在漫漫歲月里，我們之間經(jīng)歷過劇烈的反應而最后歸于平靜，和家人逐漸心照不宣不再提起那句“我愛你”，但是從深層次依舊可以感受到脈脈溫情。化學雖為理學學科，但也和世間百態(tài)、人情世故一樣具有冷暖苦樂。

結(jié)合配位鍵理論這一章內(nèi)容，時同學通過了解維爾納提出配位鍵理論背后的故事，分析維爾納的科學研究精神，并進一步探討怎樣的科學研究才是科研的根本。該同學深刻地體會到“探索求真、理性實證、質(zhì)疑創(chuàng)新、實踐獨立”這十六個字在維爾納身上一一體現(xiàn)。從中也指導自己對待學習和今后的人生的信條是付出實踐、努力求索、刻苦鉆研、求真求實、理性實證、不受外界干擾、不受浮世影響、一心一意地追求真理。

3 結(jié)語

著名化學家戴安邦教授曾說過“化學教學既傳授化學知識和技術(shù)，更訓練科學方法和思維，還培養(yǎng)科學精神和品德”[18]。作為無機化學教學團隊，目前在課程思政建設中只是做了初步嘗試，我們還需要深入挖掘無機化學課程內(nèi)容的思政元素，厘清課程內(nèi)容和思政內(nèi)容的本質(zhì)聯(lián)系，而不僅僅局限于表面文章，把富有時代感的思政內(nèi)容與課程內(nèi)容相融合。同時要端正授課教師對于思政教育的態(tài)度，提高授課教師的思想政治水平，采用集體備課的形式統(tǒng)一思政教育內(nèi)容、思政教育方式方法。囿于課堂授課的學時有限，可充分利用校相關(guān)社團活動、“化學節(jié)”、小組討論等多種形式，使教師講授和學生自我教育有機結(jié)合，將“課程思政”的目標與大學新生的學習生活相融合貫通。讓大學新生在獲得知識的同時，潛移默化地接受思政教育，實現(xiàn)立德樹人、潤物細無聲，有利于樹立正確的價值觀、人生觀和世界觀。