课程思政建设，教师队伍是“主力军”，课程建设是“主战场”，课堂教学是“主渠道”。《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出：“落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。全面推进课程思政建设，就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观，这是人才培养的应有之义，更是必备内容^[1]。”

无机元素化学是化学类、材料类、理科拔尖类专业大一新生重要的核心基础课，课堂教授效果事关学生正确科学观的形成、科学研究兴趣的激发以及科学研究能力的培养。无机元素化学教学内容作为人类数百年来认识大自然、改造大自然智慧的结晶，蕴含了丰富的思政元素。要红昌等^[2]提出将中国传统文化所含的化学知识、化学智慧融入元素无机化学的课堂教学，激发学生的文化自信和民族自豪感。李艳强等^[3]将爱国主义、环保意识和科学精神构筑无机化学课程思政体系，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，并培养其对专业的认可及正确的专业伦理。马亚鲁等^[4]将科学家生平事迹引入无机化学教学，培养学生的家国情怀，磨砺学生的优秀品质。王峰等^[5]结合元素化学课程特色和当代大学生心理性格特征，提出以学生为主体，构建元素代言人，提升学生素养。胡芳东等^[6]以化学元素课程思政案例践行立德树人使命。目前无机元素化学课程思政的建设，在挖掘无机元素化学各章节育人案例方面取得了很大的进展，但是还存在育人案例与知识点融合的深度和广度不够、育人案例缺乏背景多角度分析等问题。针对这些问题，笔者通过元素周期表发展史、化学元素发现史、中国化学史、中国化学家创新故事、化学元素“两面性”、拓展课程思政的广度和深度等方面深入挖掘课程思政内容，将思政知识链条融入理论知识体系，从而实现价值塑造、知识传授和能力培养相统一。

辩证唯物主义是揭示科学发展规律的哲学研究方法。无机元素化学作为无机化学的重要组成部分，化学元素的建立、化学性质的规律性和元素周期表的形成与发展均包含着丰富的辩证唯物主义哲学理念。这些哲学理念的挖掘，有助于学生树立正确的科学世界观、提供学生解决科学问题的正确方法和激励学生探知未来科学的信念。化学元素概念的建立经历了古代哲学阶段、经验分析阶段、近代科学阶段和现代科学阶段四个过程，反映了人类认识事物的基本规律，体现了化学从哲学到科学的演变历程^[7]。

化学周期律与化学键是化学的两个重要思想。其中元素周期表作为化学周期律的体现，是无机化学元素化学的精髓，其形成与发展(表 1)是化学家创造性研究工作的积累和科学规律的总结。早期元素分类，主要以物质种类的经验总结，比如拉瓦锡将化学元素简单分为气体、金属、非金属和地球化合物。化学家对元素原子量、物质的化学价态、物理性质规律研究的深入，使元素周期表的化学元素排列更具有科学性^[9]。1862年俄国化学家门捷列夫在编写《化学原理》教材过程中，突破元素化学周期系杂乱无章的堆积，将单质和化合物的性质周期性地随着它们原子量的变化进行了科学的总结，形成了当代化学元素周期表的雏形。门捷列夫对化学性质与原子量之间关系的认识，不仅从感性跃进到理论，发现了元素之间存在的客观规律，而且运用这些规律修正了一些元素的原子量^[10]。特别是门捷列夫将元素周期表排出空位，预测了尚未发现的新元素性质。元素周期表的发现，是归纳-演绎这一科学思维方法的重要体现。

原始创新是国家科技竞争的制高点。化学作为基础科学，其理论成果和科学研究的态度和方法是人类科学精神的重要组成部分。科学精神的孕育是产生科学原创能力的动力之一，有助于培养学生的意志、信念、气质、品质、责任感和使命感。化学元素的发现史是科学家不屈不挠的创新探索过程。化学家经过不懈努力，化学元素被逐渐发现，其独特的化学性质被逐步研究，使元素周期表不断被补充^[11]。在无机化学元素史上，氟单质的制备是研究持续时间最长、参与科学家最多、工作难度最大和危险系数最高的化学合成工程，如表 2所示。自安培认识到氟是一种新元素，到莫瓦桑利用低温电解法制备成单质氟，历时76年之久。多位科学家，因氟化物或氟气轻则中毒，重则丧命，在化学元素的发展史上留下极其悲壮的一笔^[12]。化学家莫瓦桑阅读大量文献，在总结前人经验和教训基础上，进行了大量的合成试验，在低温下电解合成得到氟单质。总结化学家莫桑瓦成功的经验有以下几点：1) 科学家为未知元素所痴迷的兴趣驱动；2) 全面吸取了前人的经验和教训，站在前人的肩膀上进行创新设计；3) 勇于献身、大无畏的科学探索精神。永不放弃、不屈不挠的科学探索精神，可以很好地激励学生原始创新的恒心和毅力。

稀土元素被称为新材料“宝库”“工业维生素”，其发现同样也经历了漫长的时期。稀土元素为第三副族57–71号的15个元素和21、39号元素，共17种元素，如图 1所示。稀土元素，原子半径接近，化学性质相似，在自然界中常常混杂在一起，难以分离提取。科学家从铈土到发现钷经历了144年，从钇土到分离出钷，科学家探索了153年^[13]。稀土元素的发现分为重稀土(铈组)和轻稀土(钇组)两个路线。由于稀土元素化学相似性造成分离的困难，在1859年科学家本生和基尔霍夫发明光谱分析技术之前，科学家仅仅发现了5种稀土元素，甚至混淆铒和铽两种稀土金属多年。1878–1880年的三年内，科学家发现了6个新的稀土元素(镱、钪、钐、钬、铥和钆)，这比平均9.6年发现1个稀土元素的效率提高了20多倍。这种高效率稀土元素的发现，一方面得益于光谱分析技术的发展，使科学家找到了新稀土元素的光谱指纹；另一方面也体现了科学家勇于探索的科学精神。其中，奥地利科学家韦尔斯基巴克(1858–1929)以坚强执着的精神，从吉基姆中发现稀土最难分离的双胞胎元素镨和钕，并将稀土光学特性和本生灯结合，发明了风靡全球应用于人类日常照明的“稀土灯”。科学家的故事，启发学生在科学创新爆炸的信息时代，要放弃急躁的功利心理，坚持自己的科研方向，方可得到重大的原始创新成果。韦尔斯基巴克还发明了稀土打火石和发现了另外一种稀土元素——镥。两个重大发明、三种稀土元素的发现者，对稀土研究的执着，足以彪炳人类稀土史册。

中华文化包含着中华民族最根本的精神基因。深入挖掘传统文化蕴涵无机化学元素的知识，让学生在学习化学知识的同时去体会中华文化的魅力和强大的生命力。古人的智慧、经验与现代无机元素化学经典理论的统一，势必会坚定学生的中华文化自信。

中国古代的一些科学著作，是古代先人通过观察、生活体验和生产劳作的经验总结和智慧结晶，蕴涵着丰富的化学思想。古代的陶瓷、冶金、炼丹术、火药、盐、硝、矾等构成了中国古代化学的主要内容。无机元素的物质性质、化学反应、化学原理等在《抱朴子内篇》《梦溪笔谈》《天工开物》等中国科学技术史原著中的内容体现，不但让学生了解古人利用化学变化创造新物质和改善物质生活的故事，而且有助于培养学生的中华文化自信。英国著名的科学史专家李约瑟称《梦溪笔谈》为“中国科学史上的坐标”^[14]，科学家这种正面评价更有利于中国科学史融入无机化学元素课堂，不但突出中国古人萌芽化学理念的先进性，而且激发学生作为中国人的民族自豪感。

进入17世纪后，西方进入资本主义社会，西方科学家成为构建了近代化学科学体系的主体。此时作为泱泱大国的中国，由兴盛转为衰落，中国人缺失了“化学成为一门科学”的角色。究其原因，自给自足的封建小农经济使国人与外界交流减少，对新生事物接受能力差，过于注重经验实用而缺少探究理论的动力^[15]。这些思考从另外一个方面激发学生在化学学习和科学研究中，不但要乐于探究，而且要究其本源，将经验和现象上升到基本理论。中国科学史的兴盛与衰落，引导我们教师和学生一起进行积极反思。我们既不能陶醉于古代化学的辉煌，又不能沉沦于近代化学的落伍。我们要满怀热情地弘扬优秀中国古代化学思想充满中华文化的自信，又要引导学生正确认识我们近现代化学与西方先进国家的差距，激发攀登世界化学科学高峰的动力。

文化自信是民族复兴的力量之源，爱国则是个人的立德之源和立功之本。学生要爱国，要有正确的民族观和国家观，要有浓厚的爱国情怀，这样才能成为具有责任担当的中华民族伟大复兴的建设者^[16]。

在无机元素化学的授课中，培养学生的家国情怀，促进个人发展与祖国强盛的统一性理念尤为重要。将中国化学家故事融入课堂，他们的成长背景、成才历程、为国奉献、为国育才、高尚品德和人格魅力等，均是培养学生爱国精神和民族意识的优秀素材。如在无机元素化学碱金属章节中，碳酸钠的合成是碱金属盐类重要的知识点。化学家侯德榜先生及其发明的联合制碱法引入是构筑碱金属课程思政知识链的重要素材。从童年私塾到美国哥伦比亚大学博士，侯德榜的求学历程就是一部立志成才的奋斗史。侯德榜协助民族实业家范旭东创办中国首家制碱企业，发明联合制碱法为民族化工呕心沥血。侯德榜出版巨著《制碱》揭穿“索维尔”制碱技术秘密，砸开技术封锁的铁链，使制碱技术成为全人类的财富^[17]。侯德榜先生从个人小我融入民族大我的“家国情怀”，用制碱托起中华民族化工工业的大厦。

元素化学稀土元素部分，在介绍稀土电子结构和性质造成的稀土分离困难时，我们举例中国稀土之父徐光宪院士，他在科学研究前期以服务国家为目标，以应用为导向进行核燃料萃取、稀土元素分离与提纯的工艺研究，实现基础科学与工业技术的巧妙结合；后期，他又结合研究兴趣，对国际前沿科学问题进行研究，利用量子化学计算实现稀土萃取理论研究的突破。徐光宪院士一心为国，为国家战略需求，多次改变自己的研究方向，发展了串级萃取分离科学技术，打破国外技术壁垒，成功实现“工业味精”稀土金属的高效分离，使我国的稀土分离技术达到了世界先进水平^[18]。在稀土应用方面，我们举例我校徐惠彬院士、宫声凯院士团队利用铈酸镧作为热障涂层材料，打造中国航空发动机叶片“金钟罩”，大大提高了发动机的推力和效率，这对激发学生学好化学基本理论，培养投身我国航天事业的爱国精神具有很好的促进作用。

侯德榜联合制碱法和徐光宪先生的串级萃取分离技术理论，均是我国被国外技术封锁、引进国外技术被漫天要价“逼”出来的创新。结合目前中国航天技术在世界的一枝独秀、中国高端芯片和中国航空发动机困境，两种截然不同情况对比激发学生要学好基础科学，让核心技术掌握在自己手中。总之，在元素化学教学中融入中国化学家的家国情怀可触动学生报国信念；基础科学与核心技术的紧密联系又触发了学生学习无机元素化学的动力。

职业素养和专业素养一样是全面育人的重要组成部分。对于学生职业素养的培养，要做好坚持职业底线的教育。职业的底线思维就是职业的最低目标，是量变到质变的唯物主义辩证法的重要体现，突破底线会产生不可预料、无法承受，甚至颠覆性后果^[19]。在氮元素章节讲授中，我们通过德国化学家弗里茨·哈伯的事迹讲授合成氨工艺。哈伯使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展和温饱问题的解决，获得1918年诺贝尔化学奖。但在一战中，哈伯担任德军化学武器厂的厂长，负责生产氯气、芥子气等化学武器，用于非正义的战争，又使其臭名昭著^[20]。化学家创造新物质，为人类社会贡献了大量有用的物质和材料，推动社会的进步；而为了某种目的创造新材料，也会给人类社会带来灾难。无机元素化学中的正反面案例恰恰是职业底线思维教育的良好素材，也是触动学生心理的紧绷弦。

在无机元素化学授课过程中，我们要讲好无机元素化学在人类社会发展与进步中举足轻重的作用，激发学生学习兴趣和利用化学创造美好生活的动力；更要讲突破化学职业底线的危害。面对社会大众对于化学的反面认知，任课教师在课堂上旗帜鲜明地引导学生正确认识和理解化学的成果，传播无机元素化学的正能量，引导学生正面思考，培养学生正确的价值观；态度坚决地教育学生要树立法治观念、坚守职业底线，不能为一时之利，违反法律，利用化学作为工具污染环境、制造毒品、使用化学武器等给人类带来灾难。

课程思政作为“三全育人”的重要抓手，构筑全方位和全时空的三维育人体系尤为重要。科学精神、爱国情怀、中国传统文化等课程思政因素与无机元素专业知识的精准对接点、课堂教学中无机元素专业理论知识与思政元素有机融合线、无机元素化学隐性价值融会贯通面，三者有机结合打造全面育人的无机元素化学课程思政体系。随着教学改革的不断推进，无机元素化学的课时被不断压缩。任课教师在有限的线下课堂内，很难在专业知识学习和价值培育实践的全局角度达到深入融合。现代化信息化教学手段，为课堂教学和课程建设提供了可视化、动态化的教学利器。因此我们要充分发挥信息化教学技术手段，利用线下和线上两个教学育人阵地，突破授课时间和空间的限制，充分展现无机化学元素相关的精彩图片、生动视频、中外化学家的人物传记、化学元素的最新科学进展等思政素材。例如，在讲述钛元素性质时，举例我校中国科学院院士江雷教授基于自然界荷叶仿生理念，采用二氧化钛纳米材料构筑超浸润界面，并将其应用到国家大剧院外墙自清洁玻璃的原始创新故事。这些精选素材，不仅可以激发课堂活力，而且可以培养学生学习元素化学的兴趣和原始创新动力，更为重要的是把育人元素高度融合了无机化学元素化学教学内容。

针对新型冠状病毒肺炎疫情对高校正常开学和课堂教学造成的影响，2020年春季，我校利用线上MOOC、腾讯课堂、微信课程群/公众号、雨课堂、课程QQ群等现代化信息教学手段，展开了平稳、有序的线上教学。充分的课前准备、充满师生互动的在线课堂和课下真切的课堂反馈，都是高质量完成无机元素化学在线授课的重要因素。全心投入的教学态度、科教融合的教学风格、角色植入师生沟通的交流方法，均是让学生最为真切的感受，也容易受到教师所呈现出来师德师风的感染和影响。现代化信息化教学手段弥补了线下课时缺陷，实现了育人载体和场地的创新，形成了无机元素化学课程思政教学闭环化流程，从而促进“三全育人”目标的实现。

本文从无机元素化学课程特点出发，提出将思政知识链条融入理论知识体系的课程建设理念。借助“线上”和“线下”两个渠道实施无机元素化学课程思政教学，突破空间和时间限制，形成课程思政闭环式教学流程，拓展教育效果最大化。课程思政是落实立德树人根本任务的教育理念创新和实践创新。我们要提高自身的育人能力，重视课程建设，精心设计课堂、兴趣牵引激发学生探索未知、追求真理，勇攀科学高峰的责任感和使命感，实现价值塑造、知识传授和能力培养全面育人目标。