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“林源活性物化学与利用”课程思政元素的挖掘与应用

2022-12-31杨宇玲陈尚邢

化工设计通讯 2022年10期
关键词:单宁活性化学

杨宇玲,王 鹏,贺 璐,陈尚邢

(江西农业大学林学院,江西南昌 330045)

长期以来思想政治教育与专业教育间常常存在着相互隔绝的状态,要改变这种现状需要高校教师在充分理解“课程思政”关键内涵的基础上,用心挖掘蕴含在专业知识中的思政元素,积极探索可实施的教学手段和路径,真正实现专业教育和思政教育的有机融合,进而培养全面发展的新时代人才。

1 “林源活性物化学与利用”课程思政教育的重要性

高校的根本任务在于立德树人、以文化人。“思政课程”是思想政治工作的主渠道,具有不可替代性,但其作为一种课程体系总有其边界,“课程思政”能够在一定意义上补充“思政课程”的相对“不足”。“课程思政”是一项系统工程,在这一系统工程中,专业课程的思想政治教育是最为核心、最为关键和最难解决的部分。以专业技能知识为载体加强大学生思想政治教育,实现“知识传授”和“价值引领”有机统一,引导学生将所学的知识转化为内在德性,转化为自己精神系统的有机构成,转化为自己的一种素质或能力,成为个体认识世界与改造世界的基本能力和方法[1-3]。

“林源活性物化学与利用”是农林院校林产化工专业的专业课程,该门课程主要针对已经具备有机化学、分析化学、天然产物化学、林产化学工艺学等相关基础课程知识的高年级学生设置,目标是让学生系统掌握林源活性物化学与开发利用的理论知识与专业技术,为将来从事相关科学研究或实际工作打下基础。课程讲授内容范围广、专业性强、知识量大,教师在以往的教学中往往只着重强调知识点和基本理论的学习。在当前“课程思政”的理念下,教师应该考虑从多角度进行课程思政元素的探索与实践,找到专业知识与课程思政教育的结合点,丰富专业课自身内涵,引导学生树立正确的理想信念,培养学生具备严谨踏实、实事求是、勇于创新的学习和处事态度,加强学生的职业素养和社会责任感,充分发挥“林源活性物化学与利用”课程的全方位育人功能。

2 “林源活性物化学与利用”课程思政元素的挖掘

2.1 林源活性物化学发展史中的思政元素

在绪论的教学中引入林源活性物化学发展史,以图片、视频的形式让学生了解更多与林源活性物相关的人文历史故事,在潜移默化中实现课程的育人目标。例如,在讲解植物单宁时,介绍五倍子单宁是一种含于五倍子内的复杂有机物,水解后可生成没食子酸。据国外文献记载,没食子酸最早是由瑞典化学家Scheele于1786年制得,是世界上最早制得的有机酸。而在中国,早在1575年明代医学家李挺的《医学入门》中便记载了通过发酵法从五倍子中获得没食子酸的过程。书中谓“五倍子粗粉,并矾,曲和匀,如作酒曲样,如瓷器遮不见风,候生白取出”,“生白”即指代没食子酸的生成,这说明我国通过植物单宁水解获得没食子酸的发明比Scheele早了近二百年。通过此案例的学习,能够有效激发学生的民族自豪感和文化自信。在讲述抗疟药物青蒿素时,可以给学生讲述1969年屠呦呦及其团队成员在开展青蒿素研发工作时历经380多次失败也不放弃的事例,彰显了我国科研人员锲而不舍、迎难而上、勇于创新的科研精神。此外,结合世界面临新冠肺炎疫情突如其来的打击,中药天然活性产物在我国再次发挥了巨大作用。党和国家始终把人民的利益放在第一位,全民抗疫,完全听从党和政府的指挥调度,众志成城,同舟共济,把国家疫情防控战略落到实处,这也培养了广大人民群众以及高校学生的爱国主义精神,增强了学生对政策和制度的信心。

2.2 林源活性物产品中的思政元素

介绍林源活性物在医药、食品添加剂、功能食品、日用化学品、植物农药和植物兽药等领域的应用,让学生们了解到林源活性物与人们的生活息息相关,是极具学习和研究价值的对象。例如,单宁具有收敛作用,能沉淀蛋白质,与生物碱、甙及重金属等能形成不溶性复合物,在医药行业常被制成软膏或溶液用于治疗渗出性溃疡、烫伤、湿疹、扁桃体炎、咽喉炎、解毒等,并由于其具有优异的抗氧化性可作为食品添加剂用于延长食品的保质期。生物碱,如紫杉醇、喜树碱、高三尖杉酯碱等均被证明具有良好的抗癌效果,已被开发为多种抗癌药物用于临床治疗。此外,由于多种林源活性物被证明具有许多有益于人体健康的功效及绿色天然的特点,逐渐成为保健品行业的新宠。研究表明,茶多酚对阿尔茨海默病模型具有神经保护作用,还能通过改善体内铁过载及减轻体内微炎症状态,改善患者的心脏功能;银杏黄酮能够降血脂,改善心血管功能,对突发性耳聋具有显著疗效;白藜芦醇具有抗氧化、保肝、抗炎、抗肿瘤、调节血脂、抗衰老、抗病原微生物等多种有益于人体的生物学作用等。通过讲解林源活性物在各个领域的应用及相关产业动态,使学生的注意力集中于课堂,产生了解具有不同生理功能林源活性物的兴趣,同时看到本专业的未来发展前景,提高对本专业的热爱和学习动力。此外,通过列举当前保健品、化妆品等行业中存在的虚假夸大产品功效以及成分造假等社会新闻及对此种现象的批判,加强学生的职业素养和社会责任感,进而帮助学生树立正确的人生观和价值观。

2.3 林源活性物结构与性质中的思政元素

课程教学中林源活性物的结构与化学性质是教学的重难点,各类反应复杂且内容抽象,具有理论性强、知识点多的特点,易造成学生对课程内容感到枯燥乏味、学习压力大等,进而影响课程的学习效果。教师可以在课堂上采用问题引入的方式,启发学生主动思考化合物结构与化学性质间的相互联系,指导学生查阅相关资料,对比分析化合物的构性关系,并鼓励学生在课堂上分享自己的所得所想,老师和其他同学进行提问和点评。这种引导学生根据化学结构来分析和推断化合物化学性质的过程,可以使学生从被动接受知识转变为主动学习知识,同时对“结构决定性质”、内因和外因共同促进事物发展变化的哲学原理有更深的理解。

在讲解化学反应时,同样的反应物在不同的反应条件下会生成不同的产物,这就需要教会学生具体问题具体分析的能力。比如,原花色素的形成反应是形成缩合单宁的重要反应,即黄烷-3,4-二醇与黄烷-3-醇间发生的缩合反应,而反应生成的产物及其相应比例则由多种因素共同决定,如反应物的构型构象、反应物的比例、反应条件及生成物的稳定性等。此外,教师还可以引导学生调动曾经学习过的有机化学知识,通过分析最终生成物的种类和比例推断该化学反应的反应机理,使学生加深对理论知识的理解,同时学会归纳总结、发掘规律、透过现象看本质的科学研究方法,具备全方位多角度分析问题的能力。林源活性物结构与化学反应的教学中还蕴含着很多哲学思想,例如矛盾对立统一规律、矛盾是事物发展的动力等哲学思想,熟练运用这些哲学思想引导学生学习,有利于学生掌握知识,增强学生的发散思维。

2.4 林源活性物在基础研究中的思政元素

近年来,随着人们对各种林源活性物结构性质认识的逐渐深入,研究者开始积极探索林源活性物在其他方面的应用,如其生物活性的产生机理、衍生物的合成及应用以及在工业、催化、载药、缓释等领域上的利用价值等。因而,在讲授基础理论知识的同时,教师可以对我国科学家在林源活性物基础研究中取得的最新代表性成果进行介绍。如zhang等[4]研究了柏木精油的抗焦虑作用,并分析精油中抗焦虑的主要活性成分和作用机制,对柏木精油的进一步开发利用和抗焦虑药物的开发具有重要意义。曹秀芳将胺类小分子、植物精油活性基团引入胡椒碱的骨架中,合成了一系列胡椒碱导向精油衍生物,对许多植物病原菌表现出了良好的抑菌效果,对新型农药的开发具有指导意义。在单宁研究方面,我国科学家以单宁作为模板剂合成介孔材料、配位络合物用于医学造影成像、对贵金属纳米材料粒径的精准调控,以及合成刺激响应性材料、Pickering乳状液用于食品以及医药领域、功能型水凝胶、创口止血敷膜、药物缓释等方面的应用进行了研究,均取得了显著的研究成果。如杨超以生物相容性好的天然多酚为模板,制备了纳米银修饰的可生物降解介孔有机二氧化硅纳米颗粒,这种一锅法合成负载纳米银的方法方便快捷,免去了传统合成方法中去除模板剂的工序。金朝霞通过层层自组装技术,发现DNA和单宁交联的水凝胶具有生物降解性、延展性、组织黏附性和止血能力,利用单宁的酚羟基与聚合物的含氮或含氧基团的相互作用交联成超分子水凝胶,开发出一种新型水凝胶合成方法。通过对这些科研成果的介绍,加强学生对国内科研工作的认可,拓宽专业视野,使学生认识到基础研究是科技创新的源泉,它源于而又高于教材中的理论知识,激发学生的创新意识和对科学研究工作的兴趣。

2.5 林源活性物在实验教学中的思政元素

在林源活性物实验教学过程中穿插环保和绿色化学知识,是培养学生环保意识,提高学生综合素质的重要途径。比如,在讲解林源活性物的提取、纯化实验环节时,涉及到反应后多种有机溶剂和提取后林源剩余物的处理。这些物质如不加处理任意排放,将会对环境造成严重污染,与绿色发展理念相违背。因此,在教学过程中加入“三废”处理的学习,坚持把绿水青山就是金山银山的理念和人与自然和谐共生理念贯穿始终,让学生体会到国家对生态环境的重视与关注,加强学生对低碳、环保、无污染理念的理解。在讲解单宁与醛的反应时,介绍目前常用的木材胶黏剂酚醛树脂在制备及使用过程中释放出的甲醛会严重威胁环境及人类健康,进而引导学生思考如何利用与苯酚具有类似结构的缩合单宁和来源丰富的糠醛合成无游离甲醛释放的环境友好型可再生胶黏剂,让学生自主设计实验方案并尝试通过自己动手制备出性能优良的胶黏剂。实验教学过程能够使学生对理论知识有更为深入的理解,提高分析问题解决问题的能力,体会以保护生态环境为目标自己动手研究新产品的快乐,增强学生在日常工作和生活中的环保和节能减排意识。

3 “林源活性物化学与利用”课程思政元素的应用效果

对于思政课程来说,课程思政的应用效果显著与否必须以能否促进学生更好地成长为检验标准。思政内容与专业课程的融合是否成功要看:思政内容与专业知识的融合能否做到润物无声,让学生自然接受,进而引起学生的情感共鸣;能否激励学生对课程的学习兴趣,产生学习的内在动力以及对专业的热爱;能否促进学生对专业知识的理解、掌握、拓展和深化。在课程思政建设改革项目中以林产化工专业2018级、2019级本科生为试点对象,重视收集学生对“林源活性物化学与利用”课程思政的效果反馈与评价,并据此总结反思。

3.1 培养爱国情怀,树立理想信念

在课程教学中,通过林源活性物化学发展史和生活中常见林源活性物的生理功效、相关产品、行业等的介绍,让学生了解我国先贤的智慧结晶,学习科学家百折不挠、努力开拓、为国家崛起而奋斗的科研精神,激发学生对广袤大地上林源活性物的学习兴趣。利用课程思政元素的融入,学生在课堂上不再是单纯地学习专业知识,同时能够增强学生的爱国情怀和文化自信,有助于树立正确的理想信念,为未来走向社会打下良好的基础。

3.2 加深知识理解,拓宽专业视野

在课程教学中,将较为枯燥的专业知识与人文历史、哲学思想、科技前沿和绿色发展理念等相联系,增加学生自主查阅文献、课堂分享、设计实验方案等环节,使学生具备分析问题、解决问题的能力,让学生对专业知识的理解和掌握变得更加主动,学习积极性和学习效果自然有了明显的提高。直接表现为课堂上学生的互动性和参与性提高,课堂讨论生动活泼,课后开放性作业完成的质量高。课程结束时,学生们对课程内容的收获和感受进行了反馈,表示在课堂上不仅获得了森林活性物质的化学和利用方面的知识和专业技能,还对课程开设的价值和林产化工专业的建设发展有了更深层次的理解,提高了专业素质,拓宽了专业视野。学生对该课程的满意度达到了94%以上,表明其对“林源活性物化学与利用”课程思政建设的肯定与建议,并希望进一步提高课程思政的有效性和针对性,教师在后续的课程思政实践中仍需做好持续改进和调整。“林源活性物化学与利用”课程思政教学探索达到了课程的育人目标。

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