高校化学百年与人类文明课程实践研究

内蒙古大学于2014 年秋季学期开始在本科所有年级实施新的通识教育选修课程体系，将全校通识教育选修课程分为人文修养与艺术鉴赏、社会发展与文化理解、哲学思维与人生领悟、教学方法与自然认识、工程技术与科技创新五个模块。从教学设计特点、课程特色内容以及教学途径方法三方面论述该课程的建设情况。

一、课程教学设计

“化学百年与人类文明”通识课程设计以诺贝尔化学奖为主线，包括诺贝尔奖的设立、拾零和化学奖获得者的生平事迹，尤其是他们的研究成果和思路，通过生动的故事多角度呈现化学家们的科学精神。课程在注重科学素养教育的同时，更加注重人文精神的教育，关注学生科学精神与价值观的教育，欣赏化学对社会发展的贡献，传播化学在人类文明中扮演的重要角色，树立实事求是的世界观和独立思考的科学态度，树立为民族复兴而努力、追求文明和进步的责任感和使命感。本课程以非化学专业的本科生为授课对象，力求有论有史、有人有事、有声有色。

二、课程特色内容

纵观百年来诺贝尔化学奖其授奖范围几乎包括了现代化学研究的主要领域，如何将这些内容合理编排，既让学生听得津津有味又要面面俱到，“化学百年与人类文明”通识课程的课程大纲按照专题的形式展开，努力做到每一讲选择一个富有吸引力的主题，把学生吸引到课堂上来，找准学生感兴趣的话题和授课载体是开设本通识课程的前提[1]。以历史的或者人文的脉络和视角将该主题下科学家们的生平事迹，以及他们的研究成果、研究思路和科学精神，通过生动的故事多角度呈现，因此“化学百年与人类文明”是自然科学与人文精神相互融合的一门课程。下面介绍部分代表性的专题课程。

（一）分子建筑师—从李比希、凯库勒、范特霍夫到鲍林

化学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构以及其性能的自然科学，其研究特点是研究和创造分子并探究其结构。德国化学家李比希在前人工作的基础上他把碳氢分析发展成为精确的定量分析技术，做过大量的有机化合物的准确分析，发现了同分异构现象，拉开了对分子结构认识的序幕。根据统计1960 年以前的60 位诺贝尔化学奖获得者有44 位出自李比希门下。1858 年李比希的学生凯库勒提出了有机化合物的结构和变化，奠定了芳香族化合物结构理论的基础。1865 年进而提出芳香族化合物中苯环六个碳原子是由单键与双键交替相连的结构，苯环结构的提出在理论上促进了化学理论的进一步发展、应用上催生了化学工业的建立。凯库勒的学生范特霍夫于1875 年发表了《空间的化学》并提出了“不对称碳原子”的概念，将对分子结构的研究从平面中解脱出来。范特霍夫在化学动力学和渗透压方面的研究取得了累累硕果，于1901 年成为世界上首位诺贝尔化学奖的获得者[2]。

在对原子是如何结合形成具有独特结构的分子研究方面，现代化学奠基人之一—鲍林开创了用量子力学方法解决化学键问题的先河，创造性地提出了价键理论、杂化轨道理论等，这些概念的应用对现代化学的发展有巨大意义。

（二）有机合成—健康保护神

长久以来人类社会对抗疾病只能听天由命或者依靠经验，而化学合成药物的出现治愈了许多不治之症，并显著改善了患者生活质量。历史上最早的合成药物磺胺类抗生素来自染料工业。多马克从这些染料中筛出第一类抗生素—磺胺，因此获得1939 年诺贝尔生理学与医学奖。1929 年英国生物化学家弗莱明偶然发现青霉菌培养物的无细胞提取物有显著的抗细菌作用。1945 年，成功提取并推广青霉素应用的英国人弗洛里和德国人钱恩与弗莱明同获诺贝尔生理学与医学奖。英国人霍奇金用X射线衍射法准确测定出青霉素和维生素B12 两种药物的分子结构，推动了一系列抗生素和维生素的化学合成，因此霍奇金摘取了1964 年诺贝尔化学奖桂冠。

“现代有机合成之父”伍德沃德一生中完成了众多令人瞩目的复杂天然产物全合成，如奎宁、利血平、秋水仙碱、维生素B12 等，因在有机合成特别是复杂天然产物全合成领域的成就荣获1965 年诺贝尔化学奖。1990 年诺贝尔化学奖获得者美国化学家科里创造性地提出“逆合成分析法”，将复杂有机合成工作变成高深技巧与严格思维完美结合的逻辑艺术。野依良治因开发出了性能优异的手性催化剂用于手性催化氢化反应研究而获得2001 年诺贝尔化学奖。

文章来源：《化学进展》 网址: http://www.hxjzzz.cn/qikandaodu/2021/0308/780.html