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[摘要]大學(xué)生即將成為建設(shè)祖國(guó)和世界的中堅(jiān)力量,當(dāng)代大學(xué)生的思想高度與方向決定祖國(guó)未來(lái)的發(fā)展的高度與方向,故大學(xué)生的思政教育不容忽視。在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中推進(jìn)思政建設(shè),以“旋光異構(gòu)”一章為例,分別從旋光異構(gòu)體的發(fā)現(xiàn)、旋光異構(gòu)的性質(zhì)、對(duì)旋光異構(gòu)化合物的重視、化學(xué)反應(yīng)中旋光性的應(yīng)用四個(gè)方面進(jìn)行課程思政與專業(yè)知識(shí)的融合。
[關(guān)鍵詞]有機(jī)化學(xué);課程思政;旋光異構(gòu);愛國(guó)精神
隨著科技和產(chǎn)業(yè)變革的新一輪興起,深刻影響著人們現(xiàn)在的思維方式、學(xué)習(xí)方式和發(fā)展方式。在這個(gè)信息爆炸的時(shí)代,信息量和信息獲得性顯著增加,而信息質(zhì)量參差不齊,因此引導(dǎo)青少年學(xué)生對(duì)信息的辨別、吸收尤為重要。習(xí)近平主席指出,我們黨立志于中華民族千秋偉業(yè),必須培養(yǎng)一代又一代擁護(hù)中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)和我國(guó)社會(huì)主義制度、立志為中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)奮斗終身的有用人才[1]。特別是當(dāng)代大學(xué)生,即將成為建設(shè)祖國(guó)和世界的中堅(jiān)力量,大學(xué)生的思想高度與方向決定祖國(guó)未來(lái)的發(fā)展的高度與方向。師者,傳道授業(yè)解惑也。課程思政對(duì)于大學(xué)教育至關(guān)重要,不僅在思政課堂上,專業(yè)教學(xué)中也需要將專業(yè)知識(shí)與思政育人相互交融,致力于培養(yǎng)有理想、有道德、有能力、有紀(jì)律的四有青年。在藥學(xué)專業(yè)“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)中推進(jìn)思政建設(shè),課程的講授過程中,根據(jù)所講章節(jié)內(nèi)容以多以案例形式講授愛國(guó)主義、實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)作風(fēng)、科學(xué)發(fā)展觀、綠色經(jīng)濟(jì)、理論聯(lián)系實(shí)踐、資源開發(fā)與保護(hù)、科技是第一生產(chǎn)力等思政元素。本文以旋光異構(gòu)一章為例將課程思政與專業(yè)知識(shí)的融合,分別從旋光異構(gòu)體的發(fā)現(xiàn)、旋光異構(gòu)的性質(zhì)、對(duì)旋光異構(gòu)化合物的重視、化學(xué)反應(yīng)中旋光性的應(yīng)用四個(gè)方面與思政結(jié)合授課。
1“旋光異構(gòu)”課程思政目標(biāo)
1.1本章專業(yè)課程目標(biāo)
通過本章的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠了解旋光異構(gòu)體的發(fā)現(xiàn)史;掌握對(duì)映異構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系;掌握對(duì)映體、非對(duì)映體、外消旋體、內(nèi)消旋體等基本概念;掌握旋光異構(gòu)化合物的性質(zhì);了解環(huán)狀化合物及不含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu);了解外消旋體的柝分原理及方法。
1.2本章思政課程目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)旋光異構(gòu)體的發(fā)現(xiàn)史,樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)精神。通過旋光異構(gòu)化合物的性質(zhì)的學(xué)習(xí),增強(qiáng)實(shí)事求是的精神,即使結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)極其相似,但生理作用可能千差萬(wàn)別,通過“反應(yīng)?!笔录私饪茖W(xué)進(jìn)步的曲折性與兩面性。通過化學(xué)反應(yīng)中旋光性的應(yīng)用的學(xué)習(xí),了解我們通過反向思維也可以進(jìn)一步佐證科學(xué)假設(shè)的成立與否。
2專業(yè)內(nèi)容與思政教育結(jié)合點(diǎn)
2.1旋光異構(gòu)體的發(fā)現(xiàn)
旋光異構(gòu)體的發(fā)現(xiàn)[2],源于1848年法國(guó)科學(xué)家LouisPasteur的一次實(shí)驗(yàn),他發(fā)現(xiàn)無(wú)旋光活性的酒石酸鈉銨晶體是兩種晶形的混合物,兩種晶體互為實(shí)物和鏡像關(guān)系,形狀相似但不能重疊,就像左手與右手。Pasteur借助放大鏡,用鑷子將兩種晶體分開,分別溶于水,兩者的物理性質(zhì)幾乎相同,均具有旋光活性,比旋光度大小相等,然而旋光方向相反。Pasteur由兩種晶體的外形鏡像關(guān)系,聯(lián)想到酒石酸鈉銨的分子結(jié)構(gòu)的鏡像性,認(rèn)為物質(zhì)的旋光活性是由于分子具有不對(duì)稱的緣故。這一發(fā)現(xiàn)為其后的立體化學(xué)打下了基礎(chǔ)。旋光異構(gòu)體的發(fā)現(xiàn)說明科學(xué)的進(jìn)步有偶然因素,也有跡可循,需要我們對(duì)科學(xué)保持好奇心,善于發(fā)現(xiàn),樂于探究事物的內(nèi)部規(guī)律。LouisPasteur不僅是一名化學(xué)家還是近代微生物學(xué)的奠基人,他研制出第一針雞霍亂疫苗和狂犬疫苗,發(fā)明了巴氏殺菌法至今應(yīng)用于食品行業(yè)[3]。最難能可貴的是,他的愛國(guó)精神。在普法戰(zhàn)爭(zhēng)期間,由于德國(guó)強(qiáng)占了法國(guó)的國(guó)土,巴斯德將波恩大學(xué)授予的名譽(yù)學(xué)位證書退還,并表示:“科學(xué)雖沒有國(guó)界,但科學(xué)家卻有自己的祖國(guó)”,充分表達(dá)了這位科學(xué)家的愛國(guó)情懷。而我們當(dāng)代的著名化學(xué)家如屠呦呦,憑借青蒿素的研究而獲得2015年諾貝爾獎(jiǎng)。培養(yǎng)愛國(guó)情懷有利于激發(fā)大學(xué)生的愛國(guó)主義情感,樹立正確的政治觀和價(jià)值觀,強(qiáng)化民族使命感。[4]當(dāng)前國(guó)際局勢(shì)風(fēng)云變幻,中國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,與發(fā)達(dá)國(guó)家在一些科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域還有一定的差距,青年大學(xué)生更需要自立自強(qiáng)、踏實(shí)學(xué)習(xí)、求真探索,為自己的祖國(guó)在自己的領(lǐng)域做貢獻(xiàn)。
2.2旋光異構(gòu)化合物的性質(zhì)
旋光異構(gòu)體指構(gòu)造相同,構(gòu)型不同,互為實(shí)物和鏡像關(guān)系而不能重合的立體異構(gòu)體,又稱為對(duì)映異構(gòu)體。對(duì)映體的等量混合物為外消旋體,無(wú)旋光性,可拆分成右旋和左旋兩個(gè)有旋光活性的異構(gòu)。以酒石酸為例,表1為(+)-酒石酸、(-)-酒石酸、內(nèi)消旋酒石酸(meso-酒石酸)、(±)-酒石酸的物理性質(zhì)[5]。由表1可見,一對(duì)旋光異構(gòu)體,分子式相同,其沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、凝固點(diǎn)等物理性質(zhì)相同,而空間排列順序不同,其生理作用可能完全不同。例如,右旋葡萄糖在動(dòng)物代謝中能起獨(dú)特的作用,具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;而左旋葡萄糖不能被動(dòng)物代謝。氯霉素有四種旋光異構(gòu)體,但是只有一種具有抗菌作用。[6]提示我們對(duì)旋光異構(gòu)體應(yīng)用時(shí),即使結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)極其相似,但生理作用可能千差萬(wàn)別,切不可混為一談。
2.3對(duì)旋光異構(gòu)化合物的重視
對(duì)旋光異構(gòu)化合物的重視,源于“反應(yīng)?!笔录?957年,由西德格蘭泰(ChemieGrünenthal)藥廠開發(fā)的藥物沙立度胺上市。由于沙利度胺能在婦女妊娠期控制精神緊張,防止孕婦惡心,并且有安眠作用,因此又被叫作“反應(yīng)停”。1959年,西德各地出生過手腳異常的畸形嬰兒。1961年,澳大利亞悉尼市婦產(chǎn)醫(yī)院醫(yī)生麥克布里德(WilliamMcBride)提出“反應(yīng)?!笔菋雰夯蔚脑獌?。截至1963年在世界各地,如西德、美國(guó)、荷蘭和日本等國(guó),由于服用該藥物而誕生了12000多名這種形狀如海豹一樣的嬰兒。[7]研究發(fā)現(xiàn),沙利度胺有兩種構(gòu)型,是一對(duì)旋光異構(gòu)體,沙利度胺R型具有鎮(zhèn)靜作用,S型具有強(qiáng)烈致畸作用。近年來(lái),隨著對(duì)沙利度胺的進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)其還具有一定的抗癌、抗炎及對(duì)紅斑狼瘡具有一定的治療作用。[8]“反應(yīng)停”事件如事物的兩面性,同一個(gè)藥,在不同的科學(xué)認(rèn)知下,有截然不同的作用。“反應(yīng)?!钡谋瘎o(wú)疑是促使人類對(duì)藥物安全性評(píng)價(jià)深刻反思的重要事件。反應(yīng)停事件促使藥物管理機(jī)構(gòu)和毒理學(xué)專家對(duì)現(xiàn)有的藥物安全研究重新思考。20世紀(jì)70年代,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局對(duì)所管轄的產(chǎn)品的安全性研究報(bào)告的可靠性產(chǎn)生強(qiáng)烈懷疑,從而對(duì)其境內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)展開調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示,盡管也存在故意隱瞞對(duì)產(chǎn)品不利的實(shí)驗(yàn)結(jié)論的情況,但廣泛存在于各個(gè)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、學(xué)校中的更嚴(yán)重的問題是安全性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、進(jìn)行和報(bào)告過程中存在的缺陷,從而導(dǎo)致報(bào)告研究的可信性嚴(yán)重降低。針對(duì)這類情況,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局于1976年頒布了藥品非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范(GLP)。我國(guó)從1991年開始起草GLP,1993年頒布了GLP。[9]
2.4化學(xué)反應(yīng)中旋光性的應(yīng)用
物質(zhì)的旋光性屬于立體化學(xué)中的內(nèi)容,立體化學(xué)除了對(duì)于了解一些化合物的性質(zhì)有幫助外,它對(duì)反應(yīng)歷程亦能給出其它方法所不能提供的傍證。一個(gè)正確的歷程應(yīng)能說明包括立體化學(xué)在內(nèi)的所有實(shí)驗(yàn)事實(shí)。所以立體化學(xué)對(duì)反應(yīng)歷程的測(cè)定和研究具有重要的意義。如在鹵代烴的鹵代反應(yīng)中,烷基游離基其中心C原子是sp2雜化,呈平面三角形,Cl2從平面兩側(cè)進(jìn)攻烷基游離基其中心C原子的幾率是相等的,因此產(chǎn)生等量的對(duì)映異構(gòu)體,如圖1。產(chǎn)物是外消旋體,沒有旋光性。立體化學(xué)知識(shí)為反應(yīng)歷程提供了有力的根據(jù)。在烯烴的加成反應(yīng)中,順式2-丁烯加溴得到外消旋體,如圖2。由于形成了環(huán)狀結(jié)構(gòu)的翁離子中間體,這樣既阻止了環(huán)繞碳碳單鍵的自由旋轉(zhuǎn),同時(shí)也限制了Br-只能從三元環(huán)的反面進(jìn)攻。因?yàn)閮蓚€(gè)C原子的環(huán)境相同,所以Br-進(jìn)攻兩個(gè)C原子的機(jī)會(huì)均等,故得到的是外消旋體?,F(xiàn)在通過核磁共振譜實(shí)驗(yàn)也說明了溴翁離子的存在。科學(xué)的發(fā)展不斷刷新著我們的認(rèn)知,我們通過反向思維也可以進(jìn)一步佐證科學(xué)假設(shè)的成立與否。
3課程思政的教學(xué)形式的探索
3.1案例式、討論式與多媒體聯(lián)合教學(xué)
課堂作為課程思政的主渠道,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中,通過形式多樣、豐富多彩的教學(xué)方式,以案例式、討論式與PPT、動(dòng)畫、視頻等多媒體聯(lián)合等方式將思政元素“立德樹人”的理念,融入到有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中,打造“課中課”;教育學(xué)生用愛國(guó)主義、辯證唯物主義、歷史唯物主義的思維看問題,要遵循客觀規(guī)律、“理論聯(lián)系實(shí)際”,要有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、“實(shí)事求是”的學(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)和認(rèn)真鉆研的科學(xué)素養(yǎng),從而潛移默化地把思政元素融入有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中。如在“旋光異構(gòu)”章節(jié)中,以PPT中添加動(dòng)畫的方式演示旋光異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),請(qǐng)學(xué)生利用球棍模型教具動(dòng)手組合一對(duì)旋光異構(gòu)分子,在課后查閱具有旋光異構(gòu)體的代表性藥物,及沙利度胺的現(xiàn)代藥理臨床作用。
3.2線下線上混合式教學(xué)
課堂作為雖然課程思政的主渠道,但隨著網(wǎng)絡(luò)科技迅速發(fā)展,特別是近兩年隨著疫情的反復(fù),線上教學(xué)在思政課程中的教學(xué)中越發(fā)重要。目前本門課程采用的線上教學(xué)主要為:在“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)建立“有機(jī)化學(xué)課程”視頻、PPT課件、動(dòng)畫與作業(yè)練習(xí),在“騰訊會(huì)議”軟件中直播課程相結(jié)合。在未來(lái)有機(jī)化學(xué)的線上課程建設(shè)中,將繼續(xù)探索適合教學(xué)的平臺(tái)和教學(xué)方式,打造有機(jī)化學(xué)思政課程的精品課程。
4結(jié)語(yǔ)
本文以“旋光異構(gòu)”一章為例,從旋光異構(gòu)體的發(fā)現(xiàn),引發(fā)學(xué)生對(duì)LouisPasteur的科學(xué)探索精神的學(xué)習(xí)及對(duì)其“科學(xué)無(wú)國(guó)界、科學(xué)家有自己的祖國(guó)”這一愛國(guó)精神的敬仰。從發(fā)現(xiàn)旋光異構(gòu)體,到人們對(duì)旋光異構(gòu)體的重視。隨著科學(xué)的發(fā)展、認(rèn)知的加深,同樣的化合物會(huì)有不同的臨床應(yīng)用。如沙利度胺從止嘔、鎮(zhèn)靜作用,后續(xù)發(fā)現(xiàn)有強(qiáng)烈的致畸作用、而現(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn)其有一定的治療紅斑狼瘡及抗癌作用。習(xí)近平主席強(qiáng)調(diào),“推動(dòng)思想政治理論課改革創(chuàng)新,要不斷增強(qiáng)思政課的思想性、理論性和親和力、針對(duì)性。要堅(jiān)持政治性和學(xué)理性相統(tǒng)一,以透徹的學(xué)理分析回應(yīng)學(xué)生,以徹底的思想理論說服學(xué)生,用真理的強(qiáng)大力量引導(dǎo)學(xué)生。要堅(jiān)持價(jià)值性和知識(shí)性相統(tǒng)一,寓價(jià)值觀引導(dǎo)于知識(shí)傳授之中”。[1]在有機(jī)化學(xué)的授課中,以課堂案例分享式、討論式,線下線上混合式等是課程思政的重要方式,將實(shí)際問題與思政的具體內(nèi)容相結(jié)合,更加有利于思政課程的理解與吸收。在后期的有機(jī)化學(xué)思政課程的建設(shè)中,將繼續(xù)探索有機(jī)化學(xué)課程與思政的結(jié)合具體形式。
作者:李宛蓉 王靜 王海潮 夏秋霞 單位:宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院
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