高校通識教育選修課《化學與生活》課程建設及實施

張 偉,鄒麗娟

(1.棗莊學院 化學化工與材料科學學院,山東 棗莊 277160;2.棗莊學院 心理與教育科學學院,山東 棗莊 277160)

化學作為一門研究物質及其變化的學科，屬于21世紀的中心學科之一。日常中的吃、穿、住、用與化學知識直接相關，沒有化學就沒有生命，更談不上有人類的生存發展。化學將成為使人類繼續生存的關鍵科學，因為它對人類的供水、食物、能源、環境及健康問題至關重要。通識教育是教育的一種，這種教育的目標是：在現代多元化的社會中，為受教育者提供通行于不同人群之間的知識和價值觀，通識教育是高校素質教育的一個重要內容，通識教育能開拓學生的視野，讓高校大學生能接觸不同的專業知識，對于大學生的個人的發展具有一定的現實意義。通識教育實際上是素質教育最有效的實現方式。通識教育主要不是知識傳授，而是以知識為紐帶和載體，師生親密互動和共同實踐，將知識內化為品德、態度、思維、能力和智慧的過程[1]。在通識教育中，貫徹"博學與精專相統一的個性化素質教育"，把通識教育分解成哲學社會科學素養、人文素養、自然科學與技術素養、美學藝術素養、實踐能力素養等五大模塊。鼓勵學生結合自己實際跨學科、跨專業自由選課，充分發展個性，博學多識；鼓勵學生從難、從嚴、從自己實際出發自主選課，從而增強學生學習主動性全面提高素質。目前在校大學生自然科學類的通識教育課程開設相對較少，尤其是和生活實踐密切相關的課程更加匱乏。基于此，本文試圖通過通識教育選修課《化學與生活》的課程建設為平臺，通過結合學科前沿、生活實際和學科知識的要求，培養學生在科學、人文等多方面的知識素養，增加學生知識的廣度與深度，拓展學生視野[2],并探索行之有效的化學類通識課程的教學方法，達到事半而功倍的教學效果。

1 課程內容

通過多年的講授化學類的通識教育選修課，了解到學生對此類課程中所包含化學知識的需求，以適應現代化學教育和社會生活相結合的趨勢，讓學生可以擁有更健康的生活方式。《化學與生活》課程旨在通過對現代人生活層面化學知識的系統介紹與討論，以達到加深學科理解、拓寬知識領域，提高生活質量為目的。本課程內容分為十二章，講述我們身邊的化學知識，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、環境與健康、居室環境污染與化學、農藥與健康、服飾與健康、飲食與化學等章節。課程中還穿插了“知識鏈接”、“拓展知識”、“歷史故事”、“科學實驗”、“生活小常識”等，這些都是相關內容的延伸、應用和插曲，以激發學生的興趣和求知欲望，見表1。

表1 課程內容及學時分配

表1(續)

2 課程實施

化學是一門基礎性的自然學科，涉及到社會生活的各個方面，課程知識的綜合性很強，課程結構應當以點帶面，綜合性講解相關知識點。要想將《化學與生活》這門化學類的通識教育課程開好，內容必須要通俗易懂、貼近生活實際、貼近社會、要盡可能的融知識性與趣味性于一體。要充分考慮該課程是面向全校各個專業開設的課程，要充分考慮各學生的專業基礎，必須打破學科知識的前后連貫性，按專題模塊設計進行教學，授課方法以案例教學為主，每次課引入相關知識鏈接，分析相關理論知識及要點，引出知識相關背景、原理等[1]。在講述食品添加劑與健康一章內容時，結合三聚氰胺、瘦肉精、蘇丹紅、毒大米等新聞事件進行個案分析。以第一章塑料為例，在本章節內容里介紹了塑料的定義、塑料的成分、塑料的分類、塑料的演變、生活中的塑料、塑料的鑒別等內容，盡量貼近生活實際，穿插知識鏈接、塑料的發展歷史、名人故事等拓展非化學化工專業的學生在化學領域的知識。學生需要了解塑料的分類、性質，生活中常見塑料的類型及危害。首先討論：什么是塑料？塑料的優缺點有哪些？通過設計問題引入塑料的定義、分類及優缺點，見表2，塑料的三角標識見圖1。

表2 塑料的優缺點比較

圖1 塑料的三角標識

塑料是以單體為原料，通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，俗稱塑料(plastics)或樹脂(resin)，可以自由改變成分及形體樣式，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。塑料的主要成分是樹脂。樹脂這一名詞最初是由動植物分泌出的脂質而得名，如松香、蟲膠等，樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。樹脂約占塑料總重量的40%～100%。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，不含或少含添加劑，如有機玻璃、聚苯乙烯等。我們通常所用的塑料并不是一種純物質，它是由許多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或稱合成樹脂)是塑料的主要成分，此外，為了改進塑料的性能，還要在高分子化合物中添加各種輔助材料，如填料、增塑劑、潤滑劑、穩定劑、著色劑、抗靜電劑等，才能成為性能良好的塑料。根據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型。

通過分析一些實際問題，分析其中的原理，讓學生學以致用，提高學生分析問題、解決問題的能力。

問題一：如近年來，我國白酒行業屢報增塑劑超標問題，什么是增塑劑，為什么會超標，其危害是什么？

問題解決：增塑劑是工業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，可以使其柔韌性增強，容易加工，可合法用于工業用途。增塑劑是塑料中用量最大的添加劑，其中鄰苯二甲酸酯類是目前應用最廣泛的一類增塑劑，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，鄰苯二甲酸酯類化合物是重大的環境污染物之一，其分布廣，難降解，具致癌、致畸、致突變的遺傳毒性，對人和動物的生殖系統產生影響，也能干擾動物和人體的內分泌系統。造成白酒中增塑劑超標的最優可能的原因有兩個：(1)裝卸、儲運過程中使用的聚氯乙烯材質的管道和容器和酒精接觸過程中，導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。

問題二：雙酚A是什么，對人體有害嗎？如何預防？

問題解決：雙酚A，也稱BPA，在工業上雙酚A被用來合成聚碳酸酯(PC)和環氧樹脂等材料。20世紀60年代以來就被用于制造塑料(奶)瓶、幼兒用的吸口杯、食品和飲料(奶粉)罐內側涂層。BPA無處不在，從礦泉水瓶、醫療器械到及食品包裝的內里，都有它的身影。每年，全世界生產2700萬噸含有BPA的塑料。但BPA也能導致內分泌失調，威脅著胎兒和兒童的健康。癌癥和新陳代謝紊亂導致的肥胖也被認為與此有關。

PC中殘留的雙酚A，溫度愈高，釋放愈多，速度也愈快。因此，不應以PC水瓶盛熱水，以免增加雙酚A(萬一有的話)釋放的速度及濃度。如果你的水壺有編號為7，下列方法可降低風險：(1)使用時勿加熱。(2)不用洗碗機、烘碗機清洗水壺。(3)不讓水壺在陽光下直射。(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。因為雙酚A會在第一次使用與長期使用時釋出較多。(5)如果容器有任何摔傷或破損，建議停止使用，因為塑料制品表面如果有細微的坑紋，容易藏細菌。(6)避免反復使用已經老化的塑料器具。

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明過程。人類歷史上第一種完全人工合成的塑料是在1909年由美國人貝克蘭用苯酚和甲醛造的酚醛樹脂，又稱貝克蘭塑料。 酚醛樹脂是酚類物質和醛類物質通過縮合反應制備的，屬于熱固性塑料。 其制備過程共分兩步：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，轉變為體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，這樣更能提高學生的學習熱情，同時也可以讓學生明白科研不是一帆風順的，要有堅強的毅力才能堅持下來，科研需要兢兢業業的工作態度與不斷鉆研的科研精神。

3 評價與考核

對于本通識教育選修課的成功與否從以下幾個方面來評定,包括(1)過程評價：出勤、課堂表現，積極參與討論等。(2)結果評價：作業、論文、學習報告、測試等。本課程與社會實踐生活聯系極為廣泛和密切，可以采用形式多樣的成績考核方式，如小組作業、調研報告、應用答辯、設計答辯等多種考核方式。通過本課程的綜合考核，能夠激發學生學習化學的興趣，做到以促進學生發展為中心，以學生學習效果為標準，課堂從“以教師教為主”向“以學生學為主”轉變，能有效促進形成學生的自主學習模式[3]。

4 結束語

通過化學類通識教育選修課《化學與生活》課程建設為載體，以通識教育的途徑，通過結合學科前沿、生活實際和學科知識的要求，積極探索課程內容和教學手段的革新，對于培養學生的基本化學科學素質，尤其是在學以致用方面的技能得以提升，對于培養大學生適應新時代所需要的綜合素質和能力，以及具備現代生活的生存技能都具有重要的意義。