分析化學(xué)課程思政元素融入教學(xué)的路徑

段云青，段志青，武鑫，郭曉迪

1山西農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)部，山西 太谷 030801

2山西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，太原 030001

高校人才培養(yǎng)是育人和育才相統(tǒng)一的過程。課程思政是人才培養(yǎng)的應(yīng)有之義，更是必備內(nèi)容。課程思政建設(shè)的目標(biāo)就是立足于解決“為誰培養(yǎng)人、培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人”這一根本問題。2020年6月，教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，提出要在全國所有高校、所有學(xué)科專業(yè)全面推進(jìn)課程思政[1]。高校課程體系豐富多樣，各類課程在育人目標(biāo)上，應(yīng)該同向協(xié)同，同頻共振。自然科學(xué)知識具有社會性，是思想政治教育目標(biāo)實現(xiàn)的重要載體，應(yīng)該也必須充分發(fā)揮其育人功能[2,3]。

化學(xué)學(xué)科源于生活，服務(wù)于社會，是自然科學(xué)的重要組成部分，是理、工、農(nóng)、醫(yī)等學(xué)科專業(yè)大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和科學(xué)素養(yǎng)不可或缺的重要組成部分?；瘜W(xué)教育不僅要傳授化學(xué)知識、技能，更要訓(xùn)練科學(xué)思維和科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)品德，提升文化素養(yǎng)和服務(wù)意識。分析化學(xué)是高校理、工、農(nóng)、醫(yī)、環(huán)境、生物等學(xué)科必修的基礎(chǔ)課程之一，承擔(dān)著為相關(guān)專業(yè)后續(xù)課程進(jìn)行必要知識準(zhǔn)備的重要任務(wù)。課程主要包括誤差及數(shù)據(jù)處理、四大滴定法以及分光光度法等內(nèi)容[4]，所涉及的基本操作技能、誤差控制、數(shù)據(jù)處理、工作習(xí)慣、科學(xué)態(tài)度、責(zé)任意識是后續(xù)課程學(xué)習(xí)和從事科學(xué)研究的重要基礎(chǔ)。

通過本課程的教學(xué)，一方面要使學(xué)生掌握分析方法的基本原理及應(yīng)用，理解誤差，掌握數(shù)據(jù)處理基本知識，樹立嚴(yán)格的“量”的概念，提升知識的綜合應(yīng)用能力；另一方面，注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和辯證的科學(xué)思維，提高分析問題和解決問題的能力；第三方面，注重人文精神和科學(xué)倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、道德修養(yǎng)、誠信意識、法治意識和服務(wù)意識，樹立核心價值觀。

1 以知識為載體，融思政元素于學(xué)科知識

1.1 融入哲學(xué)思辯觀，掌握思維工具，樹立正確三觀

科學(xué)的創(chuàng)新離不開辯證思維。作為科研工作者應(yīng)具備一定的哲學(xué)素養(yǎng)，掌握科學(xué)思維及科學(xué)方法，助力實踐創(chuàng)新。分析化學(xué)蘊(yùn)含著豐富的辯證元素。在教學(xué)中滲入辯證唯物主義認(rèn)識論、方法論，從辯證唯物論的角度來分析有關(guān)知識原理，有助于學(xué)生更好地理解學(xué)科知識，引導(dǎo)學(xué)生以思考為工具求知啟智，在潛移默化中提高學(xué)生的哲學(xué)修養(yǎng)，培養(yǎng)其辯證的專業(yè)思維、科學(xué)的實踐方法以及正確的世界觀，提升處理人際關(guān)系的能力，改進(jìn)對待問題的態(tài)度[5]。

如酸堿質(zhì)子理論，定義質(zhì)子供體為酸，質(zhì)子受體是堿。酸給出質(zhì)子后變成了它的共軛堿，堿接受質(zhì)子后變成了它的共軛酸。該理論不再以物質(zhì)釋放出H+或OH?的方式來定義酸或堿(酸堿電離理論)，而只是從給出或接受H+的角度定義酸或堿。如此角度轉(zhuǎn)換，就使得其中蘊(yùn)含了辯證思維——把酸和堿看作是辯證統(tǒng)一體，如此處理后續(xù)酸堿平衡等有關(guān)問題就非常方便了。由沉淀吸附現(xiàn)象弊與利的對立和統(tǒng)一，啟發(fā)學(xué)生對待科研過程中出現(xiàn)的問題，也要辯證地看待，換個角度，換個思路，也許就可以化不利為有利，自然引出確定沉淀滴定終點的第三種方法——Fajans法。雖然甲醛法測定銨鹽中氮含量與高錳酸鉀法測定過氧化氫的滴定終點皆為“微紅色出現(xiàn)，30 s不褪即可”，但終點顏色呈現(xiàn)及褪色原因卻截然不同，引導(dǎo)學(xué)生要透過現(xiàn)象看本質(zhì)。這些辯證元素的融入，既有利于理論知識的理解和融會貫通，又有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維[5,6]。

表1中列舉了分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含的一些辯證元素及融合點。

表1 分析化學(xué)教學(xué)中的辯證元素融入

1.2 引入分析學(xué)科名人，培養(yǎng)科學(xué)家精神，厚植愛國情懷

我國老一輩科學(xué)家的愛國情懷、報國熱忱以及開拓創(chuàng)新、無私奉獻(xiàn)精神，是青年學(xué)子學(xué)習(xí)的榜樣和楷模。適時引入分析化學(xué)學(xué)科科學(xué)家的感人事跡，可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛祖國、服務(wù)國家建設(shè)、服務(wù)社會生產(chǎn)的責(zé)任感和使命感。

分析化學(xué)家高鴻院士，懷著一腔愛國熱忱，放棄美國大學(xué)的優(yōu)厚條件，毅然回國投入我國的化學(xué)教育事業(yè)。編寫的中國第一部《儀器分析》教科書中收錄的每一個實驗，他都親自動手進(jìn)行實踐驗證，嚴(yán)謹(jǐn)求實[7]。將其引入緒論，讓學(xué)生快速了解分析化學(xué)學(xué)科特點，加深印象。介紹分析化學(xué)的功能時，引入我國近代分析化學(xué)的先驅(qū)——王琎先生的事跡，他提倡用化學(xué)分析的方法進(jìn)行科學(xué)研究，開創(chuàng)了中國近代分析化學(xué)，非常注重分析化學(xué)為社會生產(chǎn)服務(wù)，為人民生活服務(wù)。雖兩度留洋，但對國外優(yōu)越條件毫不留戀，學(xué)成即回國。他用化學(xué)分析方法，對南京水源進(jìn)行了考察、檢測，提出的《南京之飲水問題》是我國最早的有關(guān)水質(zhì)分析的研究報告。在七十高齡，受高教部委托，編寫了全國高等師范院校通用的《分析化學(xué)》教材。王琎先生受命于國家危難之際，先國后家、迎難而上，為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

1.3 嵌入典型分析案例，提升學(xué)科素養(yǎng)，端正科學(xué)態(tài)度

真實的案例能讓學(xué)生有真切的代入感，深化對知識的理解。分析數(shù)據(jù)處理一節(jié)中引入Rayleigh用兩種方法測定N2密度的分析數(shù)據(jù)，兩種方法測定的結(jié)果平均值差異很小(< 0.5%)，能否就此忽略，認(rèn)為兩組測定結(jié)果不存在顯著差異呢？由此引發(fā)學(xué)生思考，既鞏固練習(xí)了前面章節(jié)的理論知識與計算，又加深了對該問題的理解和實際運(yùn)用。

教學(xué)過程中，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行科研實踐要擯除主觀臆斷，確保數(shù)據(jù)的真實性、客觀性，這是一件無比嚴(yán)肅的事情。由此自然引申至當(dāng)前的學(xué)術(shù)不端，引導(dǎo)學(xué)生在科研工作中要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，客觀求實，不能弄虛作假。唯有秉持客觀，才能發(fā)現(xiàn)新情況，解決新問題，有所突破，取得成果。正是由于Rayleigh沒有主觀臆斷，經(jīng)過多次重復(fù)試驗，最終因這個微小的差異而發(fā)現(xiàn)了氬，獲得了1904年的諾貝爾物理學(xué)獎。通過該案例，理論聯(lián)系實際，將教學(xué)內(nèi)容與思政教育有機(jī)融合，讓學(xué)生自覺樹立“量”的概念，深入理解誤差及數(shù)據(jù)處理的方法及其應(yīng)用，使專業(yè)知識講授和思政育人水乳交融，互相促進(jìn)，相得益彰。

1.4 拓展公共安全事件，激發(fā)責(zé)任感，強(qiáng)化服務(wù)意識

重大食品安全、環(huán)境污染事件以及生產(chǎn)責(zé)任事故造成的重大財產(chǎn)損失、人員傷亡、品牌消亡等危害程度觸目驚心。通過視頻、圖片、案件回放、新聞報道等，強(qiáng)調(diào)要守底線、講道德、重誠信。以實際案例強(qiáng)化學(xué)科的服務(wù)功能，提升學(xué)生的社會服務(wù)意識。

蛋白質(zhì)含量的測定方法，由分析對象引入2008年的三鹿奶粉事件。通過切入大頭娃娃、倒奶殺牛的圖片視頻，以直觀的視覺沖擊激發(fā)學(xué)生對誠信缺失、利益至上的不法分子的憤恨之情，讓學(xué)生認(rèn)識到相關(guān)從業(yè)人員職業(yè)道德的缺失所產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，具有很好的教訓(xùn)和警示作用。同時讓學(xué)生認(rèn)識到蛋白質(zhì)含量測定方法本身的缺陷，強(qiáng)調(diào)分析化學(xué)是守住食品入口安全的最后一道防線！作為未來的化學(xué)或分析化學(xué)工作者，更是要遵守職業(yè)道德，肩負(fù)起社會責(zé)任，發(fā)展精準(zhǔn)的檢測技術(shù)，為食品安全保駕護(hù)航，強(qiáng)化分析化學(xué)的服務(wù)功能，培養(yǎng)學(xué)生為社會生產(chǎn)服務(wù)、為人民生活服務(wù)的責(zé)任感和使命感。另一方面，對照當(dāng)今我國食品安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置和執(zhí)行力度，如面粉中過氧化苯甲酰標(biāo)準(zhǔn)低于美國、新加坡，引導(dǎo)學(xué)生要用發(fā)展的眼光看待我國食品安全進(jìn)步，不能抉瑕而掩瑜。

1.5 結(jié)合生活中的化學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

化學(xué)源于生活，更應(yīng)服務(wù)于生活。如學(xué)習(xí)緩沖溶液時，通過人體生理pH導(dǎo)入，通過分析血液中的緩沖對解釋緩沖作用，加深理解的同時，啟發(fā)學(xué)生自主思考“吃堿性食物可改善酸性體質(zhì)”這一說法的科學(xué)性，提升科學(xué)認(rèn)知。對酸堿指示劑的介紹可以引入生活中的實例，如涼拌紫甘藍(lán)過程中遇到的問題、現(xiàn)象，讓學(xué)生現(xiàn)身說法，引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，也使得課堂生動、接地氣。波義耳正是由于細(xì)致觀察、堅持探索，才有了今天的酸堿指示劑。指示劑的顏色變化不僅能用于科學(xué)研究，還可應(yīng)用于日常生活。如紙尿褲行業(yè)里有兩家公司競爭一直十分激烈：幫寶適和好奇，但幫寶適始終領(lǐng)先于好奇。原因之一就是為了提醒媽媽換尿布，幫寶適設(shè)計了會根據(jù)尿布濕度而變色的指示劑。這一創(chuàng)新極大程度上提高了嬰兒的舒適度，又能讓媽媽們變得輕松。再如，碘量法利用淀粉遇碘變藍(lán)現(xiàn)象指示滴定終點，這一現(xiàn)象也可用于釀酒，調(diào)節(jié)與改進(jìn)糖化過程工藝。啟發(fā)學(xué)生生活中處處皆學(xué)問，處處有化學(xué)，小創(chuàng)新也能成就大事業(yè)，激發(fā)學(xué)生將所學(xué)為生產(chǎn)生活服務(wù)的創(chuàng)新意識。

1.6 嵌合環(huán)境問題要聞，提升環(huán)保意識，倡導(dǎo)綠色發(fā)展

以熱點問題、新聞時事切入知識點，能迅速拉近教學(xué)主客體的距離，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的參與度，利于學(xué)生參與互動，活化課堂，也更能加強(qiáng)學(xué)生的主體認(rèn)同感。教學(xué)中，合理嵌入近年來頻發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品安全和環(huán)境污染事件(鎘大米、鉻污染、鉛中毒等)，引導(dǎo)學(xué)生思考日常生活、科研實踐、企業(yè)生產(chǎn)中的小問題與人類健康大問題之間的聯(lián)系，倡導(dǎo)綠色發(fā)展、綠色化學(xué)。標(biāo)準(zhǔn)方法的不斷改進(jìn)更新，原因之一就是二次污染。如重鉻酸鉀法測鐵，GB/T 6730.4-1986使用有毒的HgCl2試劑去除預(yù)還原剩余的SnCl2，而GB/T 2463-2008改進(jìn)為利用SnCl2-TiCl3法(也稱無汞法)，GB/T 26416.4-2010進(jìn)一步簡化操作，直接以Na2WO4作指示劑，用TiCl3進(jìn)行預(yù)還原[8]。授課中通過講解方法的原理，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及綠色分析意識。在實驗過程中，要注意回收有毒有害物質(zhì)，減少污染物排放，提升保護(hù)環(huán)境意識。

2 以目標(biāo)為導(dǎo)引，融思政教育于教學(xué)設(shè)計

將分析化學(xué)學(xué)科自帶的科學(xué)精神、責(zé)任意識以及深入挖掘的家國情懷、法治意識、誠信意識、服務(wù)意識等思政元素及育人目標(biāo)落實到課程教學(xué)大綱、教學(xué)方案和教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建分析化學(xué)思政教育知識體系和內(nèi)容體系，在積極實踐的基礎(chǔ)上，將課程思政素材整編形成課程素材匯編、案例庫，并將教學(xué)實踐成果及時固化到講義、教案和教材中，逐步形成特色教學(xué)案例體系[9]。

教學(xué)中，以學(xué)習(xí)群、線上課程、網(wǎng)絡(luò)資源、在線答疑等信息化平臺為依托，結(jié)合學(xué)案導(dǎo)學(xué)、案例分析、翻轉(zhuǎn)課堂、思維引導(dǎo)、高階探索、分組任務(wù)等教學(xué)方法融入思政教育，注重知識的聯(lián)系和應(yīng)用，堅持問題導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生互動，啟發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，有效解決教學(xué)中重點、難點問題的同時收獲思維和思想上的潛移默化的進(jìn)步。

除課堂融入這個主渠道外，在分析化學(xué)線上SPOC課程中開設(shè)課程思政專欄，將典型課程思政素材嵌入導(dǎo)學(xué)案在線發(fā)布，設(shè)立課程思政主題討論區(qū)，通過微信、QQ群推送思政素材，拓展“課程思政”相關(guān)的課外教學(xué)資源，提升學(xué)生學(xué)習(xí)知識的獲得感、參與感和幸福感，多渠道、全過程進(jìn)行融入育人目標(biāo)(圖1)。

圖1 分析化學(xué)全過程育人模式

3 以實踐為助力，融思政教育于實驗教學(xué)

對于化學(xué)類課程，理論教學(xué)必然離不開實踐驗證。對于學(xué)習(xí)化學(xué)的學(xué)生來說，做實驗是不可避免的，而很多實驗本身就有很大的危險性。安全意識與安全知識非常重要。無知者無畏，意識不到危險，才是最大的危險，所以說知識就是安全，引導(dǎo)學(xué)生要掌握學(xué)科知識，保障安全生產(chǎn)。分析化學(xué)線上課程中專門加設(shè)了化學(xué)實驗室安全的相關(guān)內(nèi)容，并且進(jìn)行任務(wù)點、防拖拽、禁止倍速等設(shè)置，要求學(xué)生認(rèn)真完成，并計入課程平時成績。在實驗教學(xué)中，針對具體實驗操作及注意事項，強(qiáng)調(diào)要規(guī)范、謹(jǐn)慎，做好必要的安全防護(hù)，切實落實安全意識培養(yǎng)。在生活中也要提高安全意識，事故總是與違規(guī)同在，保持敬畏之心，遵守各項規(guī)章制度和安全規(guī)則。

分析化學(xué)作為一門實踐性學(xué)科，具有很強(qiáng)的實用性，特別強(qiáng)調(diào)操作的規(guī)范性。從試樣的采集、制備、處理，到方法的選擇、分析操作，再到數(shù)據(jù)的處理，都有著嚴(yán)格的要求。通過分析方法的完整展現(xiàn)，輔以教師講解，通過具體操作，讓學(xué)生切實體會到只有嚴(yán)格規(guī)范操作，認(rèn)真細(xì)致，才能得到可靠的分析結(jié)果，切實內(nèi)化規(guī)范意識。如此在分析化學(xué)實驗課程和具體操作實踐中進(jìn)行化學(xué)理論深化，一方面有利于引導(dǎo)學(xué)生主動地認(rèn)知化學(xué)規(guī)律，提升學(xué)以致用的能力；另一方面，也有助于將理論課堂教學(xué)中的育人元素滲透到實踐過程，培養(yǎng)學(xué)生注重觀察、勇于實踐、積極探索、嚴(yán)謹(jǐn)客觀、細(xì)致規(guī)范的化學(xué)精神，并從具體的化學(xué)知識和實驗技能中，逐漸升華化學(xué)思維，使得教學(xué)質(zhì)效進(jìn)一步提升。

如混合堿測定，作為滴定分析的第一次實際操作，既要引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際，以實驗消化相關(guān)理論知識，強(qiáng)化“學(xué)以致用”，還要引導(dǎo)學(xué)生切實掌握滴定分析操作要領(lǐng)，以及實驗注意事項，同時，不失時機(jī)融入思政元素，實現(xiàn)邊實驗邊育人。具體教學(xué)實踐見表2。

表2 混合堿測定實驗中的思政育人

4 以評價為推手，融思政教育于教學(xué)過程

考核評價加大了平時成績占比，強(qiáng)調(diào)過程化評價，破解傳統(tǒng)的“一考定終身”的終結(jié)性評價弊端。采用期末考試與平時成績相結(jié)合，由于班級人數(shù)較多，只靠考勤、提問等傳統(tǒng)方式考核難以全面反映學(xué)生學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)態(tài)度，使得過程性評價流于形式，出現(xiàn)“沉睡課堂”，人在心不在等無效或低效學(xué)習(xí)。許多學(xué)生平時不學(xué)，考前臨時抱佛腳，突擊背記，一考完便像按了清除鍵一樣，知識的應(yīng)用性和聯(lián)系性在后續(xù)課程學(xué)習(xí)和科研實踐中體現(xiàn)較差。

多樣化的過程性考核體現(xiàn)了對學(xué)生學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力以及思政內(nèi)化效果等方面的綜合考量。所設(shè)指標(biāo)詳見表3。表中，考勤、任務(wù)點、學(xué)習(xí)次數(shù)、直播視頻、作業(yè)、課堂互動、分組任務(wù)以及主題討論主要借助于線上教學(xué)平臺統(tǒng)計記錄，客觀有據(jù)，對學(xué)生具有切實的督促作用。部分內(nèi)容采取課堂匯報演示方式，考查學(xué)生對知識的深化和探索學(xué)習(xí)能力，學(xué)習(xí)群內(nèi)的交互反饋、答疑解惑活躍程度體現(xiàn)了學(xué)生課后的學(xué)習(xí)主動性，思政效果通過集思廣益、舉一反三、心得感悟、主題討論等方式考查學(xué)生對教學(xué)過程中融入的思政元素的內(nèi)化程度，如此多元化的評價指標(biāo)大大增加了學(xué)生學(xué)習(xí)過程參與的覆蓋面，提高了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性，督促學(xué)生及時鞏固和消化課堂內(nèi)容，有利于后續(xù)課程內(nèi)容的聯(lián)系及應(yīng)用，符合知識漸進(jìn)式掌握的規(guī)律。

表3 平時成績評價指標(biāo)及權(quán)重

以學(xué)生的關(guān)注點作為切入點，有助于形成線上評價客觀、線下評價有據(jù)，“以分促學(xué)”的主動學(xué)習(xí)局面，有利于全面體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的參與度和獲得感，提升育人效果。

5 結(jié)語

分析化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)是在進(jìn)行知識傳授的同時，提升思辯能力，塑造價值引領(lǐng)。需要注意的是，只有基于學(xué)科特點，從課程內(nèi)容出發(fā)，找準(zhǔn)映射點，把握切入點，注重自然承啟，使蘊(yùn)含在各個知識點背后的思政元素從課程教學(xué)中自然而出，輔以多元融入渠道，與專業(yè)知識、專業(yè)精神合而為一，才能避免“課程”與“思政”兩張皮，引起學(xué)生共鳴，加強(qiáng)主體認(rèn)同，達(dá)到潤物無聲、潛移默化的育人效果，使專業(yè)知識講授和思政育人同向協(xié)同，相互促進(jìn)，達(dá)成“學(xué)知識、提能力、啟智慧、塑價值”的課程目標(biāo)。