崇尚科學(xué)、民族自信：核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
課程名稱(chēng)：無(wú)機(jī)及分析化學(xué)
課程代碼：1100040
課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)必修課
開(kāi)課院系：環(huán)境與生態(tài)工程系
授課教師：徐曉龍
【教師簡(jiǎn)介】
徐曉龍，博士，副教授，五邑大學(xué)生物科技與大健康學(xué)院環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人，無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，主講《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》和《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》。目前從事電化學(xué)傳感器的研究，主持及作為骨干參與國(guó)家自然科學(xué)基金、省級(jí)科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目、中科院儀器研制項(xiàng)目等十余項(xiàng)；與合作企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)出小型化溶氧儀、生化需氧量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀等環(huán)境監(jiān)測(cè)檢測(cè)儀器；獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)，發(fā)表SCI收錄學(xué)術(shù)論文20余篇。目前研究方向?yàn)椋?/span>1、基于電化學(xué)的水質(zhì)檢測(cè)與監(jiān)測(cè)方法，2、微型化水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備。在教學(xué)過(guò)程中，以立德樹(shù)人的根本任務(wù)，將知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)以及價(jià)值觀(guān)念引導(dǎo)融入教學(xué)過(guò)程全流程。
【課程簡(jiǎn)介】
本課程為我系環(huán)境工程本科大一新生必修的第一門(mén)化學(xué)基礎(chǔ)課程，也是后續(xù)化學(xué)及環(huán)境類(lèi)課程的基礎(chǔ)。課程為3學(xué)分，48學(xué)時(shí)，內(nèi)容包括：化學(xué)反應(yīng)基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、定量分析化學(xué)和儀器分析四大模塊。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，除掌握必備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)外，對(duì)科學(xué)精神、家國(guó)情懷以及民族自信等內(nèi)容加深認(rèn)識(shí)和理解，認(rèn)識(shí)到科學(xué)演進(jìn)的過(guò)程和了解我們國(guó)家的蓬勃發(fā)展，提升民族自豪感以及科研鉆研精神，強(qiáng)化社會(huì)主義接班人的責(zé)任感、使命感。
【專(zhuān)業(yè)內(nèi)容】
氫光譜和波爾理論；微觀(guān)粒子的波粒二象性、量子化、統(tǒng)計(jì)性；薛定諤方程、波函數(shù)與電子云、量子數(shù)。
從學(xué)生角度看，由于此前廣東高考未將“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”納入考試范圍，即使是高考選考化學(xué)的學(xué)生，在高中階段也并未學(xué)習(xí)過(guò)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》（注：為人教版高中階段的選修教材第三冊(cè)，廣東省大部分高中未選修該內(nèi)容），因此，學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)仍停留在初級(jí)水平；從教學(xué)內(nèi)容上來(lái)看，本小節(jié)為對(duì)微觀(guān)世界的基本認(rèn)識(shí)，“微觀(guān)粒子的波粒二象性”“海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理”“量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)在對(duì)認(rèn)識(shí)世界中的根本性差異”“薛定諤方程”等內(nèi)容非常抽象，與現(xiàn)實(shí)生活無(wú)直觀(guān)對(duì)應(yīng)，書(shū)中給出的實(shí)驗(yàn)，例如“電子的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)”“電子衍射實(shí)驗(yàn)”也超出了大部分學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知水平。
【課程思政目標(biāo)】
1、樹(shù)立正確的世界觀(guān)，自覺(jué)用科學(xué)視角看待問(wèn)題；
2、激發(fā)學(xué)生的民族自信心和自豪感。
【案例內(nèi)容】
1.讓-馬里·萊恩教授來(lái)校作報(bào)告
2019年11月6日，諾獎(jiǎng)得主應(yīng)邀來(lái)校做了一場(chǎng)題為《Steps Towards Life： Chemistry？ Chemistry！》的精彩的報(bào)告。教授從宇宙的誕生開(kāi)始講起，講述了基本粒子的形成過(guò)程、物質(zhì)乃至生命的演化過(guò)程。同時(shí)，他也指出，人類(lèi)對(duì)宇宙的研究尚處在較為初級(jí)的階段，許多過(guò)程還沒(méi)有認(rèn)知清楚，好多理論還不夠完備，總體來(lái)說(shuō)，人類(lèi)的對(duì)于宇宙的認(rèn)識(shí)還在逐漸深入。
蘊(yùn)含的思政點(diǎn)挖掘：
宇宙由基本粒子組成，我們所處的世界由物質(zhì)構(gòu)成；對(duì)宇宙的探索，乃至于對(duì)真理的追求從未停止，我們目前所認(rèn)識(shí)世界的一些理論尚不完備；學(xué)校組織的學(xué)術(shù)報(bào)告，可以作為同學(xué)們拓展學(xué)術(shù)視野的有效途徑。
圖 1 思政案例1：讓-馬里·萊恩教授來(lái)校講學(xué)照片
2.我國(guó)在量子通信領(lǐng)域取得的成就簡(jiǎn)介
自2005年，中國(guó)科技大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室潘建偉教授和同事們通過(guò)“自由空間糾纏光子的分發(fā)”實(shí)驗(yàn)，在國(guó)際上首次證明了糾纏光子在穿透等效于整個(gè)大氣層厚度的地面大氣后，糾纏的特性仍然能夠保持，并可應(yīng)用于高效、安全的量子通信。此后數(shù)年間，我國(guó)又在該領(lǐng)域取得多項(xiàng)科研成果并保持國(guó)際領(lǐng)先水平。2016年8月16日，我國(guó)成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空。借助墨子號(hào)衛(wèi)星，2021年1月7日，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了跨越4600公里的星地量子密鑰分發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)已構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)雛形。
圖 2 思政案例2：我國(guó)在量子通信領(lǐng)域取得的巨大成就（部分）展示
蘊(yùn)含的思政點(diǎn)挖掘：
我國(guó)在量子通信領(lǐng)域長(zhǎng)期保持國(guó)際領(lǐng)先，值得我們?yōu)橹湴?；取得這些成就，離不開(kāi)認(rèn)真努力，敢拼敢闖的精神；同學(xué)們作為社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，要努力學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，掌握科學(xué)技能，提升科學(xué)素養(yǎng)，為建設(shè)祖國(guó)積聚力量。
