课程思政优秀案例（三十五）|《无机及分析化学》：无机及分析化学绪论课课程思政教学设计探索

2022-05-07 北京交通大学

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编者按

为深入贯彻落实教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》等文件精神，进一步改进教学方法，推动案例教学在学校课程思政教学中的应用，加强课程思政经验共享，提升课程思政教学质量，北京交通大学本科生院推出课程思政系列优秀案例。

2022年1月，本科生院已对教育部首批国家级课程思政示范课程、北京市课程思政示范课程进行推送宣传。近期，课程思政案例版块将陆续为大家展示北京交通大学校级课程思政示范课程的风采。本期推出的是：2020年学校课程思政示范课程《无机及分析化学》（课程负责人：戴春爱，教学团队成员：颜鲁婷、康晓红、刘莲云）课程思政建设案例。

无机及分析化学绪论课课程思政教学设计探索

完成人：戴春爱

审核人：彭继迎

一

课程和案例的基本情况

课程名称：无机及分析化学

授课对象：理学大类/材料化学

课程性质：专业基础课程

课程简介：无机及分析化学是大学阶段为材料化学、纳米材料与技术等相关专业开设的学科专业基础课程。无机及分析化学I面向理学大类专业约280名大一新生，把握化学实验学科的特点，从实验数据的处理出发，注重与中学化学知识的衔接，整合无机化学中四大平衡和分析化学中四大滴定，每讲授一个平衡原理接着讲授滴定分析方法基本技能，课程设置注重知识的广度和深度满足理学大类招生及“厚基础、宽口径”培养的需要。无机及分析化学Ⅱ面向材料化学、纳米材料与技术专业学生，侧重物质结构理论、元素化学等，课程设置注重知识的深度，为后续专业课程如结构化学、材料物理、材料化学等奠定基础，满足专业分流的需要。

课程团队2016年始为应对我校理学大类招生及新时代化学教育的需要，持续开展课程建设及教学创新改革，主要包括：重构无机及分析化学I、II课程体系；建设无机与分析化学(I)、(II)在线开放课程，运用信息技术进行课程设计和教学方法改革；推动思政教育与专业教育紧密结合，落实立德树人根本任务。

2020年学校课程思政示范课程，课程负责人：戴春爱，教学团队成员：颜鲁婷、康晓红、刘莲云

案例简介：绪论与数据处理，是课程内容的第一章。从知识传授、能力培养、价值塑造三个方面进行讲授。

知识传授：①无机及分析化学的任务；②数与数据的区别；③实验数据的误差来源；④系统误差与随机误差的特点以及减免方法；⑤掌握精确度和精密度；⑥误差的估计。

能力培养：①认识把握化学实验学科的特点；②建立严谨的“量”的概念。

价值塑造：①化学发展史帮助学生认识事物发展一般规律，把握和理解整个化学学科以及无机与分析化学二级学科，培养学生对于化学的兴趣；②我国古代化学的介绍激发学生的文化自信；③学习现代化学成果2017诺贝尔化学奖、相关中国冷冻电镜成果及科学家（举例施一公院士）用一流成果来爱国的情怀。

二

案例蕴含的思政元素分析

我国化学家傅鹰先生说过化学史给人以智慧。化学史是科学家自觉不自觉地运用唯物论和辩证法的历史，也是科学家们在追求真理的道路上不畏艰难、一往无前的探索史。例如：人类对原子结构认知的动态演化过程：1808年，道尔顿（John Dalton）提出原子具有不可分割性，原子是组成物质的最小微粒。1904年，汤姆逊提出了著名的葡萄干布丁原子模型。卢瑟福（英国著名的物理学家）利用经典的粒子散射实验明确了在原子内部有原子核，以观测到的实验数据为基础在1911年提出了“行星模型”，颠覆了汤姆生提出的“葡萄干布丁原子模型”。为了解释氢原子光谱，波尔提出“旧量子化”氢原子模型，但依旧被经典力学所束缚；随后德布罗意大胆提出微观粒子的波粒二象性，并被电子衍射实验所验证；最终，描述原子核外电子运动的薛定谔方程被提出，现代原子量子力学模型得以建立。绪论中第一时间引入化学史，一方面使学生全角度地深刻理解相关的化学理论，另一方面培养学生用辩证唯物主义的世界观分析和认识问题，养成用前瞻性的视角去审视化学的历史、现在和未来，还能学习科学家们在追求真理的道路上不畏艰难、一往无前的探索精神。

我国是最早出现制陶、冶炼等工艺的国家，化学发展史可以追溯我国古代时期，自战国起，冶炼、陶瓷、炼丹术等开始发展，人们在工艺手法的研究过程中积累了大量识别原料和鉴别产品的经验，我国晋代炼丹家、医学家葛洪，自号抱朴子，他曾指出，“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”，这是指硫化汞和氧气反应生成二氧化硫这个化学反应具有一定的可逆性，这对当时还处于萌芽时期的化学领域来说是非常了不起的成就。我们有博大精深的优秀传统文化，在教学过程中充分运用我国悠久历史发展过程中振奋人心的例子，坚定学生的文化自信，激发学生的爱国主义情感和民族意识。

现代化学的一个重要特点是实验设备的仪器化、现代化。2017年10月4日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布将2017年度诺贝尔化学奖授予给瑞士洛桑大学的Jacques Dubochet、美国哥伦比亚大学的Joachim Frank和英国剑桥大学分子生物学实验室的Richard Henderson，表彰他们开发出冷冻电子显微镜技术。冷冻电镜技术为生物化学带来革命，成为了诸多研究的得力助手，比如充满爱国情怀的施一公院士的课题组关于剪切复合体的研究就充分利用冷冻电镜技术。课程中融入2017诺贝尔化学奖学科最新成就，使学生学会认知、把握现代化学的重要特点，更培养科学探索的兴趣和创新精神。课程中融入“已成为美国普林斯顿大学终身讲席教授却在事业高峰期毅然决然回归祖国,为国家教育与科研事业贡献力量”的科学家施一公的科研成就和爱国情怀，激发学生的爱国主义情感、学习科学报国精神。

三

案例教学整体设计

（一）教学设计

无机及分析化学课程确立了价值塑造、知识传授和能力培养三位一体的课程目标，深入梳理课程内容，结合课程特点、思维方法和价值理念，深入挖掘课程思政元素，主要从①科学世界观、辩证唯物主义思想树立；②科研思维、创新能力培养；③职业素养和科学精神教育；④社会主义核心价值观和爱国主义教育几个方面下功夫践行“课程思政”理念，落实立德树人根本任务。在教学中，融入思政元素注重适时恰当，不生搬硬套，达到润物细无声、水到渠成的对学生进行思想教育的效果。

（二）教学实践

教学内容：

1.概述

2.实验数据

3.实验数据误差

教学方法：

讲授与课堂讨论法结合；运用启发式；贯彻理论联系实际。

教学过程：

（三）教学反思

无机及分析化学I课程面向理学大类专业大一新生。课程涉及面广、开设时间较早，对学生世界观、人生观、价值观影响较大，在思想政治教育和专业教学中处于非常重要的地位。抓住绪论第一节课教学的机会开展思政教育，从部分学生的反馈看思政教学取得了较好的效果，例如：张同学说“这门课程不只是化学的一个分支课程，于我而言，更是让我了解到何为化学，感受化学精妙之处在于何处的启蒙，启发我深入挖掘更多化学于生活中的应用”。杨同学说“课程学习过程中领略了化学工作者们的伟大，他们从无数次的实验中提炼出那样直接简洁的公式定理，令人敬佩”。李同学说“对于我而言，化学是一种洗礼，之前的我粗心、浮躁，化学学习使我不再惧于细微细节，反而可以去接受、去欣赏这种细致的美以及这种严谨，改变了我的态度和个性”。

同时思政教学过程中也存在一定的困难，例如“细无声”的思政教学如何有效影响一些粗线条性格的同学；再如如何量化评价课程思政建设成效等。后续教学过程中，团队将继续深入开展课程思政的教研工作，在因材施教上，在思政元素挖掘上，在成效量化评价上下功夫。

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