化学实验课课程思政案例库建设初探

doi:10.3866/PKU.DXHX202112088

Abstract

Abstract:

The university chemistry laboratory contains rich ideological and political education elements. Based on the three-level laboratory courses in our college, we have constructed the ideological and political case library from the following four aspects, patriotism and cultural confidence, worldview and methodology, environmental protection and sustainable development, as well as the scientific and innovation spirit. We believe that the construction of the ideological and political case library can not only serve in-class teaching, but also promote the reform of ideological and political teaching in chemistry laboratory course, and ultimately help to realize the education goal of morality building and people cultivating.

Key words: University chemical laboratory, Course ideology and politics, Case library, Teaching reform

Xueru Liu, Zhuang Hui, Yan Li, Cong Li, Wentao Jia, Zhihou Zhao, Ronglan Zhang, Jianli Li, Yaoyu Wang, Bin Cui. Exploration on the Case Library Construction of University Chemistry Laboratory Course Ideology and Politics[J].University Chemistry, 2022, 37(10): 2112088.

Figures/Tables 5

案例关键词	案例素材描述	思政元素	所属主题模块	应用建议
酸碱指示剂、变色原理	英国科学家罗伯特·波义耳做实验时，盐酸不小心飞溅到了紫罗兰花上，为洗掉花上的酸沫，他把花用水冲了一下，一会儿发现紫罗兰颜色变红了，波义耳把紫罗兰分别放入当时已知的稀酸中，结果现象完全相同，紫罗兰都变为红色。偶然的发现，激发了波义耳的探求欲望，最早的石蕊试液也是他发现的。他从石蕊苔藓中提取的紫色浸液，遇到酸就会变红，遇到碱就会变蓝^[17]	科学家的探究精神、矛盾的对立统一规律	科学精神与创新意识，世界观与方法论	无机化学与化学分析实验——滴定分析基本操作
酸碱溶液的配制、废液处理、气瓶安置	深圳龙岗HCl泄漏事故、8.12天津港爆炸事故、3.21响水爆炸事故、3.31昆山燃爆事故等安全事故	安全意识、规范操作	安全、环保与可持续发展理念	无机化学与化学分析实验——溶液的配制、废液的处理、可燃气体的存放
侯氏制碱法、侯德榜	侯德榜先生是“侯氏制碱法”的创始人，1912年在哥伦比亚大学获得博士学位的侯德榜毅然放弃了国外的优越生活回到国内，走上了创业救国的道路。在国家极度贫穷以及受列强侵略的艰难条件下，奋不顾身积极探索，在经历了无数次失败后仍坚持不放弃，最终创造出“侯氏制碱法”这一伟大创举，奠基了我国重化学工业在世界的领先地位^[18]	自力更生、艰苦奋斗、大国工匠、创新精神	爱国情怀与文化自信，科学精神与创新意识	无机化学与化学分析实验——工业纯碱总碱度的测定，食碱的制备与测定等实验项目
吗啡、海洛因	1806年德国药剂师Sertürner首次从鸦片中分离得到吗啡(Morphine)，吗啡单体的成功分离开创了应用纯单体化合物治疗疾病的开端，其衍生物盐酸吗啡是临床上常用的麻醉剂，有极强的镇痛作用，还可用于镇咳和止泻；而吗啡的二乙酸酯被称为海洛因，其最大缺点是易成瘾。这使得原本用于救死扶伤的良药变成了危害人身和社会的毒药^[19]	对立统一的辩证思想、珍爱生命，远离毒品，树立正确的人生观和价值观，化学是把双刃剑	世界观与方法论，爱国情怀与文化自信	有机化学实验——天然产物提取的相关实验项目
屠呦呦事迹、青蒿素的提取	屠呦呦团队通过对两千多种中药的筛选，终于找到并成功提取出了青蒿素，有效降低了疟疾的致死率，挽救了全世界数百万条生命，在人类文明史上做出杰出贡献，2015年被授予诺贝尔生理学或医学奖，是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家^[10]	文化自信、严谨的科学态度、民族自豪感	爱国情怀与文化自信，科学精神与创新意识	有机化学实验——药物提取、天然产物分离等实验项目
“三聚氰胺”事件	“三聚氰胺”，有一个貌美的别名“蛋白精”，在网络广告中公然标榜“能提高产品蛋白含量”，被不法商人用做食品和饲料的添加剂。2008年9月，很多食用三鹿集团生产的奶粉的婴儿被发现患有肾结石，随后在其奶粉中发现化工原料三聚氰胺^[20]	引领正确价值观的树立，培养安全、环保与可持续发展理念	安全、环保与可持续发展理念	仪器分析实验——高效液相色谱-电喷雾串联质谱联用测定牛奶中三聚氰胺残留等实验项目
John B. Goodenough的贡献、锂电池	为了表彰美国得州大学奥斯汀分校John B. Goodenough在锂离子电池发展方面作出的贡献，John B. Goodenough被授予了2019年度诺贝尔化学奖，Goodenough 30岁入行，58岁发明钴酸锂，75岁发明磷酸铁锂，94岁发明全固态电池，获奖时已经是97岁高龄！Goodenough教授几乎得到了一个科学家能得到的所有荣誉。但是，他从来没觉得自己已经good enough了，依旧在不断进行科研探索，老骥伏枥。科技的进步需要长期的积累与沉淀，而不是一蹴而就的^[21]	求真务实的科研精神，大国工匠精神	爱国情怀与文化自信，科学精神与创新意识	综合化学实验——纳米晶二氧化钛光电化学电池的制备及其性能测量等电化学相关项目
袁隆平事迹、杂交水稻	袁隆平，中国杂交水稻事业的开创者和领导者，被誉为“世界杂交水稻之父”，“共和国勋章”获得者。袁隆平致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广，运用超级杂交稻的技术成果，提出并实施“种三产四丰产工程”。袁隆平从事杂交水稻研究的半个多世纪以来，不畏艰难，甘于奉献，呕心沥血，苦苦追求，为解决中国人的吃饭问题做出了重大贡献。袁隆平热爱祖国、一心为民、造福人类的崇高品德，与中国共产党肝胆相照、同心同德的思想风范，与时俱进、勇攀高峰的创新精神，不畏艰险、执着追求的坚强意志，严以律己、淡泊名利的高尚情操，是当代中国人学习的楷模，更是新世纪呼唤的时代精神^{[22, 23]}	求真务实的探究精神和乐于奉献的科学素养	爱国情怀与文化自信，科学精神与创新意识	生物化学实验——分子杂交等相关实验项目
高鸿院士、仪器分析	高鸿先生美国求学后回到中国，从事化学教育工作60年，编写了我国第一部《仪器分析》教材，开创了我国仪器分析教育的先河；高鸿在极谱分析基础理论研究中提出了19个电化学理论公式，还对被专家认为是“无法验证”的“球形电极扩散电流公式”进行了实验验证，出版了中国第一部极谱理论专著《极谱电流理论》，开辟了分析化学的一个新领域。晚年的高鸿，在谈及当年的选择时，深有感触地说：“梁园虽好，并非久留之地，我应该为我的祖国和同胞服务，我的事业在祖国。”高鸿院士辛勤耕耘，教书育人，诲人不倦，把自己的全部精力献给了中国的科学教育事业^[24]	艰苦奋斗、勇于奉献的科学精神与爱国主义情怀	爱国情怀与文化自信，科学精神与创新意识	仪器分析实验项目——示波滴定等相关实验项目
二元协同界面效应理论、超亲水自洁技术	自然界中荷花具有“出淤泥而不染，濯清涟而不妖”的自然属性，江雷院士通过对荷花的观察，结合化学学科的知识与特点，材料的组成与表面结构决定性能，通过仿生创新方式及20年的潜心研究，提出二元协同界面效应理论，从而设计发明了国家大剧院外墙玻璃超亲水自洁技术，防水冲锋服等特殊性能材料^[25]	求真务实和创新精神，立足于当下，切勿好高骛远，实事求是，一切基于非事实的创新都是空想	科学精神与创新意识，世界观与方法论	材料化学实验——绿色合成、新材料的合成等相关实验项目
锂电池、新能源汽车	由社会热点新闻切入，对比宁德时代的NCM三元锂电池与比亚迪的磷酸铁锂电池优劣与技术改革路线^[26]	绿色、可持续发展理念，迎难而上探索精神，科技创新	安全、环保与可持续发展理念，科学精神与创新意识	大学生创新创业实践项目
可再生能源、氢能源	李灿“液态阳光”，液态阳光是利用可再生能源(以太阳能为代表)，来进行水的分解制氢，储存于加氢罐；另一方面，把二氧化碳减排做成甲醇，温室气体变成有用的甲醇液态燃料，拿甲醇液态燃料来做加氢站，形成循环，可从源头上解决环境、生态、安全以及二氧化碳排放问题^[27]	绿色发展、科技创新，科学素养	安全、环保与可持续发展理念，科学精神与创新意识	材料化学实验——电解水制氢等相关实验项目
中国高铁、内燃机至动力机的转换	中国铁路通过大力推进原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新，用短短十多年的时间走出了一条具有中国特色的高铁发展之路，中国成为世界上高铁发展速度最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、在建规模最大的国家，已建成世界上高铁运营里程规模最大、运营速度最高、年发送旅客最多、舒适度最好、具有完全知识产权的高铁网络，取得了迅猛的发展及举世瞩目的成就^[28]	文化自信，大国担当，科技革新，自主创新，绿色节能环保	爱国情怀与文化自信，安全、环保与可持续发展理念，科学精神与创新意识	大学生创新创业实践项目

References 28

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三层次实验教学体系	实验内容	思政元素	教学模式
基础实验	实验原理	爱国情怀、科学精神	线上线下结合
	实验基本操作	安全意识、规范操作	实操训练
	实验现象	科学世界观、严谨的科学态度	问题探究
	实验结果记录	求真务实	实操训练
	废气、废液、废渣回收	环保意识、绿色发展	案例解读
综合实验	探究性试验	科学严谨的方法论、质疑精神	抛砖引玉
综合实验	开放性实验设计	团队协作、探索精神、求真精神	虚实结合
交叉创新实验	大学生创新创业实践课程	创新精神、科学精神、创业能力、文化自信	专题嵌入
交叉创新实验	社会实践课程	锤炼意志品质、立足当下、自力更生	专题嵌入

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