突出應(yīng)用特色的無機化學(xué)課程思政案例設(shè)計

趙春玲，周開梅，胡愛紅，魏 鵬

（湖北工業(yè)大學(xué) 材料與化學(xué)工程學(xué)院，湖北武漢 430068）

2016 年12 月8 日，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)指出：“高校立身之本在于立德樹人”[1]。在高校全面推進課程思政建設(shè)的背景下，努力踐行立德樹人理念是教師必須肩負起的責(zé)任。

無機化學(xué)是我校材化、生食學(xué)院各專業(yè)重要的一門基礎(chǔ)課，為培養(yǎng)大批工程類人才發(fā)揮了積極作用。由于該課程涉及內(nèi)容較多，且大一課程安排較緊密，另外，21級學(xué)生大多參加的是“3+1+2”模式的新高考，存在高考未選化學(xué)的情況，因此部分學(xué)生學(xué)習(xí)上存有畏難情緒。同時，當(dāng)前高校大學(xué)生“心理迷茫”“沉溺網(wǎng)絡(luò)”等現(xiàn)象較普遍，這些對一線教師來說都是一種挑戰(zhàn)。在此背景下，設(shè)計出既要凸顯無機化學(xué)課程特色，又能找準思政元素切入點、把握好思政的“度”的具體案例，以實現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的有效結(jié)合，顯得尤為重要。

1 無機化學(xué)課程思政案例的設(shè)計原則

大一新生剛從繁重的高中學(xué)業(yè)中走出來，盡管也有部分同學(xué)較早就加入到了各層級的創(chuàng)新大賽以及教師的科研工作中。但仍存在學(xué)習(xí)動力不足、不了解基礎(chǔ)課程對以后工作和科研的作用、不了解科研的艱苦性等問題。借助各種媒體和網(wǎng)絡(luò)平臺，當(dāng)代大學(xué)生可謂是見多識廣，但也使一些人過于依賴網(wǎng)絡(luò)，對社會現(xiàn)實的認識比較匱乏。學(xué)習(xí)無機化學(xué)課程知識和實驗技能，就是為了將來從事與化學(xué)相關(guān)的科研和工作打下基礎(chǔ)，并最終能夠服務(wù)于社會。如果不關(guān)注生產(chǎn)實際，就可能導(dǎo)致為學(xué)而學(xué)。因此，設(shè)計案例時既要考慮大一新生特點，也要注意與現(xiàn)實生活、工業(yè)生產(chǎn)、科研以及國家經(jīng)濟發(fā)展等緊密結(jié)合。只有立足實踐，才有利于達到知行合一、學(xué)以致用，有利于增強使命感和擔(dān)當(dāng)。

2 無機化學(xué)課程思政具體案例

下面例舉三個不同思政主題的教學(xué)實際案例：名人勵志篇、增強民族自信篇和資源利用篇。主要是從人物品格、所涵養(yǎng)的素質(zhì)和精神以及培養(yǎng)學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力等角度進行挖掘。總的來說，設(shè)計的起點要高，落點要低、要實，即最終要回歸到無機化學(xué)理論以及實驗的學(xué)習(xí)上來，并且不同案例之間的思政元素和專業(yè)知識點不是孤立的，而是相互貫通的。

2.1 名人勵志篇

以我國著名的科學(xué)家、近代化學(xué)工業(yè)奠基人侯德榜為例。說起侯德榜，大多數(shù)學(xué)生就會想到“侯氏制堿法”，而對這位科學(xué)家背后的故事并不是很了解。

侯德榜的座右銘是“down to root”（追到底），被譽為“科技泰斗，士子楷模”[2]。在物質(zhì)條件極度困難以及技術(shù)封鎖的情況下，侯德榜歷盡艱辛、百折不撓，創(chuàng)造了中國人自己的制堿工藝——“侯氏制堿法”，為我國民族工業(yè)的發(fā)展做出了杰出貢獻，讓中國人在近代歷史的舞臺上贏得了認可。

侯德榜先生勤奮好學(xué)的鉆研精神、艱苦創(chuàng)業(yè)的實干精神、敢于挑戰(zhàn)的創(chuàng)新精神、求真務(wù)實的科學(xué)精神以及強烈的愛國主義精神都十分值得我們師生共同學(xué)習(xí)。這些精神歷久彌新，我們要堅定地傳承下去。具體在理論和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中結(jié)合實際問題潤物無聲地融入這些精神元素。青年擔(dān)負的是國家的希望，應(yīng)該以老一輩科學(xué)家為榜樣，不斷增強做中國人的志氣、骨氣、底氣，當(dāng)代大學(xué)生要以實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興為己任。

這個案例也說明，只有腳踏實地、埋頭苦干、孜孜不倦，才能成就一番事業(yè)，以此引導(dǎo)學(xué)生自主地去了解國情民情、盡早地了解就業(yè)形勢。聯(lián)系學(xué)生實際，引導(dǎo)他們進一步端正學(xué)習(xí)態(tài)度，正確面對化學(xué)學(xué)習(xí)的困難，并樹立努力成長為有本領(lǐng)有擔(dān)當(dāng)?shù)男聲r代大學(xué)生的信念。

2.2 增強民族自信篇

（1）“挖礦”歸來的嫦娥五號。抓住“繞、落、回”“300℃溫差下不褪色的月面國旗”“人類時隔44年再次將月球樣品帶回地球”等體現(xiàn)中國智慧、中國力量的關(guān)鍵詞，走近中國探月工程的最新成就。學(xué)習(xí)勇于探索的探月精神，引導(dǎo)學(xué)生樹立民族自信，激發(fā)愛國熱情。

聯(lián)系無機化學(xué)知識，“1731克月壤”的成分涉及到如輝石、長石、橄欖石以及磷灰石等礦物[3]。以磷灰石為例，地球上常見種類有氟磷灰石、氯磷灰石及羥基磷灰石等。結(jié)合生活實際，作為骨骼和牙齒主要成分的羥基磷灰石因為生物相容性較好是研究熱點，還可制作成可耐1 000℃高溫的耐火紙[4]。羥基磷灰石的制備既是無機化學(xué)實驗教材中的內(nèi)容[5]，也涉及到沉淀反應(yīng)等理論知識。研究對象從月球演化史到生活實際，再回到無機化學(xué)實驗項目，既可以拉近高科技工程和我們的距離，也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，建立對基礎(chǔ)課程的正確認識。

在此基礎(chǔ)上，緊扣無機化工生產(chǎn)實踐，了解到磷礦不僅是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需磷肥的主要來源，也是新興磷酸鐵鋰電池的重要生產(chǎn)原料。從生態(tài)文明價值觀及保護資源等角度出發(fā)，了解磷資源作為一種戰(zhàn)略性資源，較稀缺且難以再生。再進一步引導(dǎo)學(xué)生思考諸如磷肥工業(yè)廢棄物磷石膏該如何資源化利用等世界性技術(shù)難題。這樣就把思政元素、書本知識以及社會生產(chǎn)現(xiàn)實緊密聯(lián)系起來，有助于培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，激發(fā)他們的探索精神。

（2）成功著陸的“天問一號”探測器首次在火星上留下中國印跡。抓住關(guān)鍵詞：“蝴蝶狀的翅膀”和“氣凝膠”等。

為了對付火星上的沙塵暴，祝融號采用了可展開的蝴蝶狀砷化鎵太陽能面板，可以利用“翅膀”抖落灰塵[6]，這是中國智慧的體現(xiàn)。這個案例中既有無機化學(xué)相關(guān)知識點，也能讓學(xué)生建立一種意識，即創(chuàng)新來自實踐，來自于行業(yè)的需要、國家的需求，并作用于實踐。

另外，從新材料的角度，我們了解到“祝融號”太陽能面板的表面，采用了比煙還輕的固體——氣凝膠[7]，正因為它的隔熱性能好才能適應(yīng)火星上的極端溫度。氣凝膠材料具有獨特的輕質(zhì)、絕熱等性能，用于建筑、環(huán)保和催化等方面。這種材料的絕熱保溫性能可以極大降低能耗，如何用好這種綠色低碳技術(shù)，對我國早日實現(xiàn)碳達峰碳中和具有戰(zhàn)略意義。以此為例，培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)文明意識并激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力。

（3）中國研發(fā)出450公斤級藍寶石晶體，使我國大尺寸藍寶石材料擺脫進口依賴[8]。

這里所說的“藍寶石晶體”，其實是無色透明的，主要成分是高純?nèi)趸X。藍寶石晶體具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、高硬度、耐熱耐磨損等優(yōu)異特性，是高科技領(lǐng)域中的重要原材料，從智能手機的攝像頭、觸摸屏到LED 燈，到國防軍工以及航空航天等領(lǐng)域都有它的身影。

與無機化學(xué)知識關(guān)聯(lián)，思考藍寶石晶體是如何生長的呢？通過展示藍寶石晶體、生產(chǎn)實地場景如企業(yè)的“長晶車間”[9]等實物實景圖片，讓學(xué)生對無機制備和應(yīng)用有了直觀且具體的印象。進一步思考：青海的地理位置在晶體生長方面有哪些優(yōu)勢？主要是青海夏季氣溫低，尤其有利于解決長晶工藝水溫度過熱的問題，這種自然冷卻降溫的方式使得一個車間的降溫費用大致可節(jié)省二百萬元左右。這一方面說明冷卻降溫是晶體生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟，另一方面說明理論與實踐是緊密聯(lián)系的，從而在潛移默化中引導(dǎo)學(xué)生建立不能只“飄在云端”，也要接“地氣”的思維。

回到無機化學(xué)教學(xué)實際上來，如在“硫酸亞鐵銨的制備”實驗中，少數(shù)同學(xué)得不到理想晶體的情況，主要原因是對不同物質(zhì)之間溶解度的差異、物料用量的計算、結(jié)晶條件的控制等缺乏思考。聯(lián)系此案例，要求學(xué)生養(yǎng)成認真預(yù)習(xí)的好習(xí)慣，潛下心來把原理琢磨透，這樣才能變被動為主動，才能真正掌握實驗技能。

2.3 資源利用篇

無機化學(xué)是研究無機物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)，共性知識的學(xué)習(xí)必不可少，然而元素部分的重要性也是不能忽視的，尤其是對工科學(xué)生而言。因此，將元素部分的知識與思政教育進行有機融合，比較有現(xiàn)實意義。

以堿金屬和堿土金屬的內(nèi)容為基礎(chǔ)，設(shè)計了與無機鹽碳酸鋰相關(guān)的案例，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強情感認同、拓寬視野并培養(yǎng)資源憂患意識。

導(dǎo)入：近期，新能源汽車的推廣引發(fā)了碳酸鋰的供不應(yīng)求，價格飛漲[10]。

背景：鋰是一種全球稀缺性戰(zhàn)略資源，而我國是全球第一大鋰消費國。碳酸鋰是一種重要的基礎(chǔ)鋰鹽，電池級碳酸鋰主要用于鋰離子電池的制備，主要依賴進口。并且，隨著我國“碳達峰”“碳中和”目標(biāo)的提出，對新能源電池的深度開發(fā)及回收利用提出了更高要求。

技術(shù)困難：生產(chǎn)工業(yè)級碳酸鋰的原料主要有兩種：鋰礦石和含鋰鹵水。我國主要采用前者提取，國外主要采取后者。盡管我國的鋰資源主要是鹽湖鹵水，但是由于高鎂鋰比鹵水提鋰技術(shù)問題尚未解決，影響了資源的開發(fā)利用。

新進展：2021年12月，我國鹽湖提鋰技術(shù)有了新的突破，產(chǎn)量提高并且每噸碳酸鋰的直接生產(chǎn)成本降低超過萬元[11]。

結(jié)合無機知識點：理論內(nèi)容 “我國鹽湖資源的開發(fā)”和“鋰與鎂的相似性”等，實驗內(nèi)容“氯化鈉的提純”等。

結(jié)合無機知識探討鎂鋰分離困難的問題如何解決，引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)角度再次認識諸如“氯化鈉提純”基礎(chǔ)實驗的意義所在。了解到隨著我國“碳達峰”“碳中和”目標(biāo)的提出，對新能源電池的深度開發(fā)及回收利用提出了更高要求。總之，在學(xué)習(xí)提升過程中認識到：全球資源爭奪戰(zhàn)背后也是一場人才爭奪戰(zhàn)，我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展急需大量高水平人才。

3 思政育人的具體實施策略

1）對新生情況進行問卷調(diào)查。主要內(nèi)容包括：興趣愛好、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、生活困難及高考選科等。通過調(diào)查，教師可以了解學(xué)生實際情況并及時調(diào)整教學(xué)方法。

2）平時教學(xué)中點滴融入學(xué)法指導(dǎo)，緊密關(guān)注學(xué)生心理健康。包括：大學(xué)階段的學(xué)習(xí)方式、同學(xué)室友相處模式等，以幫助他們更快更好地適應(yīng)大學(xué)生活。

3）針對未選化學(xué)的新生，材化學(xué)院采取了積極有效的措施，利用周末給他們補課。在師生的共同努力下，他們建立了學(xué)習(xí)信心，并取得了一定的成效。

4）充分利用每學(xué)期的“文獻閱讀、三問表和思維導(dǎo)圖”等學(xué)習(xí)活動。教師布置無機化學(xué)中融入思政元素的主題方向，學(xué)生自己制作完成各項任務(wù)。既拓寬了學(xué)生的視野，提高了表達和撰寫的能力，思想水平也得到了一定的提升。

5）充分利用學(xué)校開展的短學(xué)期實踐活動。我校短學(xué)期實踐活動從2014 年開始實施，成效明顯。2021年我校頒發(fā)了《關(guān)于在短學(xué)期實踐中加強思政育人工作的指導(dǎo)意見》，標(biāo)志著從學(xué)校層面推進大學(xué)生思想政治教育與短學(xué)期實踐教育有機融合，提升立德樹人實效。教師積極宣傳講解短學(xué)期實踐活動的實施辦法，還有部分學(xué)生參加了教師指導(dǎo)的科學(xué)實驗，學(xué)習(xí)能力、實踐能力和思想素養(yǎng)方面進步明顯。

6）教師積極參加學(xué)校組織的各種培訓(xùn)活動，例如線上線下的思政教學(xué)沙龍和教學(xué)講座，努力提高自身的思想政治水平。

4 結(jié)論

為了適應(yīng)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容繁多且學(xué)時有限、學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱、理想信念模糊等情況，從課上課下等多層面積極推進無機化學(xué)課程思政工作。教學(xué)實踐表明，一方面激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，另一方面也夯實了立德樹人的載體。

同時，保持與時俱進，把思政案例設(shè)計的視角從單純的教材拓展到無機化工這一國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料工業(yè)的大背景下，引導(dǎo)學(xué)生客觀地去了解國情、社情、民情，并理性地看待世界發(fā)展趨勢和競爭。

而在案例中引入一些亟待解決的行業(yè)技術(shù)難題，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生深入思考并從學(xué)習(xí)中真正得出共識：只有重視基礎(chǔ)研究并與社會經(jīng)濟融合、自主創(chuàng)新，才能真正破解那些“卡脖子”問題。讓學(xué)生真正感悟到成績是干出來的，不是想出來的。因為只有思想認識達到一定的高度，才能夠正確認識自己肩負的時代責(zé)任，才能夠端正學(xué)習(xí)態(tài)度，正視學(xué)習(xí)困難，減少網(wǎng)絡(luò)依賴。

4 結(jié)束語

以知識教育與價值塑造、能力培養(yǎng)的有機結(jié)合為目標(biāo)，采取積極有效措施，切實把立德樹人內(nèi)化到課程學(xué)習(xí)的全過程中，為培養(yǎng)更多愛國、有擔(dān)當(dāng)奉獻和有創(chuàng)新思維的當(dāng)代大學(xué)生盡一份綿薄之力。