军队院校大学化学课程思政建设的探索研究

2023-12-19 18:05任武荣姚宏林李柏力崔辰放

广州化工 2023年13期

任武荣，姚宏林，李柏力，崔辰放

(航天工程大学，北京 101416)

习主席指出，要把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人[1]。近年来，复旦大学等地方高校开展了课程思政教育，取得了很多成效。我军的新时代军事教育方针，就是坚持党对军队的绝对领导，为强国兴军服务，立德树人，为战育人，培养德才兼备的高素质、专业化新型军事人才[2]。新时代军事教育方针对“立德树人”提出了鲜明的要求，航天工程大学也在落实课程思政的教育理念。军队院校在开展课程思政教育方面具有得天独厚的优势，一是思想政治教育重视程度高，学生从入学开始就接受思想政治教育，思想政治教育贯穿学生的整个学习过程；二是思政教育资源丰富，除了地方院校的思政资源，还有很多具有军队特色的案例可用于思政教学；三是贯彻执行力强，课程思政的教育方式能够帮助学生达到很好的学习效果。

大学化学是航天工程大学生长军官本科部分专业开设的一门课程，内容包括物质结构、化学反应的基本规律和化学的军事应用三大部分，可以培养学生科学的世界观、探索精神和创新意识，满足新型军事人才培养对化学素质的需求。本文在大学化学课程中融入思想政治教育，以润物细无声的方式激发了学生的学习兴趣，同时向学生传递了马克思主义哲学观、科学精神、航天精神和环保安全意识，实现立德树人的军事人才培养目的。

1 大学化学中的唯物主义世界观

大学化学作为一门自然科学的基础课程，其中原子结构、元素周期律等内容可以很好的支撑唯物主义的观点，在讲解相关章节的内容时，可以将唯物主义的观点传递给学生，从而强化学生的马克思主义哲学观。

(1)马克思主义哲学观认为物质决定意识，世界是物质的世界，这一点在化学科学中表现的尤为明显。丰富多彩的物质由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和电子组成，原子核又由质子和中子组成，这些都充分说明物质是第一位的，物质决定精神。在讲授物质结构部分的原子结构、分子结构、晶体结构等内容时，可以将“物质”的观点传递给学生。

(2)马克思主义哲学观认为运动是绝对的，静止是相对。这一运动的观点也体现在化学学科中，化学反应是一种化学运动，对人类社会至关重要。生命体依赖体内进行的化学反应获得能量维持生命，人类社会依靠化石燃料的燃烧反应获得能源，使得飞机可以飞行、汽车可以奔跑、机械可以运转。在讲授化学反应热力学、化学反应动力学、化学平衡和电化学等化学反应的基本规律时，可以将“运动”的观点传递给学生。

(3)结构决定功能。元素周期表中的元素在性质上呈现出周期性变化，这是因为原子核外的电子呈现出周期性的排布规律。例如，处于第一周期的锂、钠、钾等元素的最外层电子数都是1，所以都可以失去最外层电子形成+1价的阳离子，但由于其半径依次增大，原子核对最外层电子的控制力减弱，使得这三种金属的活性依次增强。这种周期性的规律更是完美的体现了结构决定功能的观点。在讲解元素周期律时，可以将“结构决定功能”的观点传递给学生。

(4)矛盾相互转化的观点。化学反应能否向正反应方向进行，取决于该反应的吉布斯自由能变化值，这就是判断反应能否自发进行的主要矛盾。例如，石灰石的热分解反应，在室温时的吉布斯自由能变化值为正值，因而不能自发向正反应方向进行，在1 000 ℃的高温时，反应的吉布斯自由能变化值为负值，由于温度发生了改变，吉布斯自由能变化值这个矛盾也发生了转化，反应可以自发进行了。在讲解化学反应的方向时，可以将“矛盾相互转化”的观点传递给学生。

(5)统筹兼顾的观点。合成氨的反应是一种可逆反应，在工业生产中非常重要，因而需要化学知识来指导合成氨的生产过程。该反应是一个吸热反应，从这个角度讲需要将温度降低，以让该反应的平衡状态尽可能的向正反应方向移动。但是，从反应动力学来讲，温度太低会使反应速率太慢，不利于高效率的合成氨，而升高温度可以提高反应速率。因而需要统筹兼顾反应速率和反应转化率两个因素，综合考虑后选择一个最佳的反应温度。在讲解化学平衡的移动时，可以将“统筹兼顾”的观点传递给学生。

2 大学化学中的科学精神

化学学科的发展离不开科学家们的不懈努力，以诺贝尔奖得主为代表的化学家们具有探索创新、坚持不懈、实事求是的科学精神，他们的故事是很好的思政课资源[3]。

(1)我国首位诺贝尔奖获得者屠呦呦，虽然获得了诺贝尔生理学和医学奖，但她所采用的实验方法属于化学实验。她从中草药中筛选治疗疟疾的药，坚持不懈的做实验，最开始的实验发现青蒿的动物实验效果并不出彩，使她的筛选工作一度陷入僵局。最后在古籍 “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”的记载中获得灵感，发现水煮的方法温度太高破坏了青蒿素的结构，最终采用化学的方法以乙醚为溶剂在较低的温度下将青蒿素萃取出来，避免了水煮的高温对青蒿素结构的破坏，取得了成功，挽救了无数人的生命。在获得诺奖后，屠呦呦没有凭借媒体大肆宣扬自己，也没有向国家索要荣誉，一切和平常一样，继续将自己的精力投入到科研上，这种精神值得每一个人学习。在化学课的绪论部分、物质的状态部分、化学反应动力学部分以及化学实验部分，均可以将屠呦呦的故事讲给学生，让学生学习屠呦呦的科学精神和爱国精神。

(2)门捷列夫虽然未获得诺贝尔奖，但他对化学学科的贡献一点也不逊色于诺贝尔奖得主，他把化学元素从杂乱无章的迷宫中分门别类地理出了一个头绪。在发现元素周期表之前，人们经常混淆不同的元素，门捷列夫对各种元素之间的关系一直非常入迷，立志解开这个谜团。在锲而不舍的艰苦摸索下，他将各元素的原子量写在卡片上，按原子量从小到大的顺序摆放卡片的位置，他惊喜的发现，所有的已知元素都按原子量递增的顺序排列起来，并且相似元素依一定的间隔出现，他还大胆的为尚待发现的元素留出了位置，终于揭示了元素周期性排布的秘密。在化学课讲解原子结构与元素周期律时，可将门捷列夫的故事讲给学生，让学生感悟科学精神。

(3)阿仑尼乌斯提出了阿仑尼乌斯公式和电离学说，提出电离学说后，因为该学说太过新颖未获认可，他的博士论文答辩差点没通过。他宣读完论文后，教授们“个个怒不可遏”，难以容忍这种“荒谬绝伦”甚至“纯粹是空想”的理论。他在留校当老师后仍然备受冷落，但他继续坚持自己的学说，最终得到世人认可，并获得了1903年诺贝尔化学奖。在讲授离子键、离子晶体和阿伦尼乌斯公式时，可以将阿伦尼乌斯的故事讲给学生，特别是他的理论不被认可时仍然坚持真理的精神，值得学生们学习。

(4)化学家瑞利善于用简单的设备做实验而获得十分精确的数据。他担任卡文迪什实验室主任职位，对科研事业热情极高，投入了全部身心。他从不同的方法制取的氮，密度有微小的差异，如由氨制得的氮，与由空气制得的氮密度就不同，前者要小千分之五左右。尽管从实验的角度来看，这个微小的差别是在允许范围内，但瑞利发现，这个“误差”总是表现为由空气得到的氮比由氨得到的氮重。他抓住这一点，与拉姆塞合作，发现了惰性气体元素。他的伟大名言：“一切科学上的最伟大的发现，几乎都来自精确的量度。”在讲授原子结构中的惰性气体时，可以将瑞利的故事讲给学生，让他们学习瑞利追求精确的精神。

(5)鲍林提出了杂化轨道理论，很好的解释了甲烷的正四面体结构。该理论的根据是电子运动不仅具有粒子性，同时还有波动性，而波是可以叠加的。所以鲍林认为，碳原子和周围四个氢原子成键时，所使用的轨道不是原来的s轨道或p轨道，而是二者经混杂、叠加而成的“杂化轨道”，这种杂化轨道在能量和方向上的分配是对称的。鲍林由于对化学键本质的研究而获得1954年诺贝尔化学奖。此外，由于鲍林对和平事业的贡献，他在1962年又获得了诺贝尔和平奖。在讲授价键理论和杂化轨道理论时，可以将鲍林的故事讲给学生，让学生感悟科学精神。

(6)居里夫人发现了放射性元素，她的名言：“我要把人生变成科学的梦，然后再把梦变成现实。”居里夫人在条件非常艰苦的环境下研究放射性矿，她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多，经过仔细研究，她断定这是一种人类还不知道的元素，经过与丈夫的合力攻关，她们发现了这种新元素钋，之后又发现了放射性元素镭。居里夫人获得了1903年的诺贝尔物理学奖和1911年度诺贝尔化学奖。在获得诺贝尔奖后，居里夫人并没有为提炼纯净镭的方法申请专利，而是将之公之于众，这种做法有效的推动了发射化学的发展。在讲授原子结构部分时，可以将居里夫人的故事讲给学生，让学生学习居里夫人的刻苦精神和钻研精神。

(7)古德纳夫是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人，被誉为“锂电池之父”，获得了2019年的诺贝尔化学奖。在此之前，锂电池的正极材料使用的是硫化钛，在充电过程中非常容易起火爆炸。古德纳夫发现钴酸锂可以取代金属锂作为电池中锂离子的提供者，提高了电池的容量，由于钴酸锂对空气等不敏感，解决了锂电池的爆炸问题。获得诺贝尔奖后，古德纳夫已经97岁高龄，他又全力投入到全固态电池的研究工作当中。在讲授电化学的内容时，可以将古德纳夫的故事讲给学生，让学生学习古德纳夫不懈奋斗的精神。

3 大学化学中的航天精神

火箭发射需要依靠化学推进剂提供动力，火箭推进剂是大学化学课程授课的一条主线，在将火箭推进剂中涉及的化学原理讲解给学生的同时，将航天精神传递给学生。

(1)长征五号运载火箭采用的是液氢液氧推进剂和煤油液氧推进剂，因为氢气和氧气只能在低温下进行液化，长征五号运载火箭被称为“冰箭”。推进剂是高度易燃液体，点火能很低，加注推进剂是一件细活，更是一件危险的活，稍有不慎就会造成人员伤亡和上亿的财产损失，在加注剧毒的偏二甲肼推进剂时还必须穿上全身防护服，因此推进剂加注员的工作被称为“与魔鬼共舞”。尽管如此，加注员们都不怕危险，认真细致的做好每一次的推进剂加注工作，这种特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的航天精神为航天发射的顺利进行奠定了基础。

(2)卢佩章院士在色谱分析领域做出了很大贡献。他应国家需要，将研究方向转到了色谱分析领域，并研制出了我国第一台气体色谱仪。火箭升空需要液氢作燃料，制备高纯液氢燃料的关键之一是必须去除其中的痕量氧，否则无法安全生产运行。他利用分子筛色谱技术进行超纯气体净化和测试，并为工业生产超纯气体提供了方法和手段，使我国领先于国际上其他国家首先研制成功脱氧分子筛105催化剂。他告诉过很多人：“中国的科学家应该有一颗热爱祖国、热爱科学的心。我不相信一个只追求个人名利的人，能在科学上做出更大的贡献。”在化学实验课中，可以将卢佩章院士的故事讲给学生，让学生学习他的爱国精神。

(3)在推进剂化学反应的碰撞理论中，反应物分子要发生反应，首先需要分子的能量足够，其次需要分子碰撞的方向正确。将碰撞理论引申到学生的学习上，引导他们好好学习，只有在正确的方向上努力学习，才能让自己不断提高，最终蜕变成高素质、专业化新型军事人才，为航天事业服务。

4 大学化学中的环保和安全意识

化学试剂的泄露会污染环境，化学实验也存在一定的危险，因而在大学化学的教学过程中，需要将环保和安全意识教给学生[4-5]。

(1)习主席提出了“绿水青山就是金山银山”的理念，创建美好的生态环境是我们每一个人的梦想。火箭发射中使用的偏二甲肼推进剂在燃烧过程中会产生二氧化氮类污染物，需要使用化学的方法对其进行无害化处理。目前长征五号运载火箭上采用了液氢液氧推进剂，氢气和氧气的燃烧产物是水，因而这是一种无污染的推进剂，体现了绿色环保的理念。在化学实验过程中有时会产生废液，应将废液倒入指定的废液收集桶中，不能直接倒入下水道污染环境。在“污水的处理和检测”实验中，将污水进行净化处理，并对处理后的污水进行检测，在做实验的过程中提高学生的环保意识。

(2)化学实验存在一定的危险性，强酸强碱可能会对人体造成损害，活性的试剂可能会引起火灾。在实验前要对学生进行安全培训，将一些实验室发生的安全事故讲给学生听，提高学生的安全意识。让学生明白，万一出现起火等事故，要及时报告教师，并在教师的指导下采用灭火器、灭火沙等消防用品扑灭火点。如果无法控制火情，人员必须安全逃离。在实验过程中要让学生按照操作步骤认真细致的做实验，避免出现实验事故。

5 结语