有機化學(xué)實驗課程中的思政元素挖掘與探究
—— 以阿司匹林合成為例

張杰，吉華

（江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院動物藥學(xué)院，江蘇泰州 225300）

新時代背景下，高校教育工作的出發(fā)點和落腳點在于立德樹人。2016年，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。”[1]黨的二十大報告強調(diào)“育人的根本在于立德”。課堂是高校思想政治工作的主陣地和主要渠道，高校應(yīng)該使各類課程與思想政治理論課同向同行[2-3]，深入挖掘課程中的思政元素，將思想教育、政治教育、道德教育以及心理健康教育等各類元素潛移默化地融入課堂教學(xué)中，堅定不移地將學(xué)生培養(yǎng)成有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)男聲r代青年[4-5]。

有機化學(xué)實驗是高職院校藥學(xué)類專業(yè)的重要實驗課程，通過實驗驗證和鞏固理論課的基礎(chǔ)知識、基本理論，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實踐的學(xué)習(xí)態(tài)度、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、良好的實驗習(xí)慣，提高學(xué)生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生開展科研工作的興趣，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力[6]。目前，高職院校的有機化學(xué)實驗課程在德智體美勞全面育人的教育任務(wù)實施中存在一系列問題，主要體現(xiàn)為以下方面：教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段較為單一；在教學(xué)過程中缺乏思政元素對學(xué)生的引導(dǎo)，包括社會責(zé)任意識、人文情懷、思想政治素質(zhì)以及辯證科學(xué)思維等；專業(yè)課程與思想政治理論課程的協(xié)同作用發(fā)揮不充分。

為進一步提升有機化學(xué)實驗課程的全面育人效果，高校有必要改革教學(xué)過程，充分挖掘每個環(huán)節(jié)的思政元素，推進有機化學(xué)實驗的思政課程建設(shè)。

一、課前準備—— 思政元素的挖掘

（一）以阿司匹林的發(fā)現(xiàn)史為引導(dǎo)

1.樹立勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神

阿司匹林的發(fā)現(xiàn)史可以追溯到公元前4世紀，希波克拉底發(fā)現(xiàn)用柳樹葉煮湯可以治療頭痛。18世紀60年代，人們發(fā)現(xiàn)將柳樹皮研磨成粉末，加水服用可以治療發(fā)熱。19世紀初，研究人員成功提取出柳樹皮的重要活性物質(zhì)水楊苷，為日后阿司匹林的研制奠定基礎(chǔ)。1859年，研究人員第一次人工合成了水楊酸。藥理研究發(fā)現(xiàn)，水楊酸具有較好的解熱鎮(zhèn)痛作用，但也伴隨著胃潰瘍、嘔吐等副作用。1897年，德國拜耳制藥公司的霍夫曼對水楊酸進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，合成了乙酰水楊酸。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，較之于水楊酸，乙酰水楊酸副作用小，并且表現(xiàn)出更優(yōu)的解熱鎮(zhèn)痛療效。兩年后，德國拜耳制藥公司基于乙酰水楊酸的藥理作用，申請了相關(guān)專利，并將阿司匹林作為乙酰水楊酸的商品名。從阿司匹林的發(fā)現(xiàn)史可以看出，創(chuàng)新作為原動力推動了人類健康事業(yè)的發(fā)展。藥物的發(fā)現(xiàn)往往匯聚著幾代科學(xué)家的不懈努力。在教學(xué)過程中，教師不僅要將專業(yè)知識和技能傳授給學(xué)生，而且要鼓勵他們敢于質(zhì)疑、敢于打破傳統(tǒng)、敢于創(chuàng)新。不積跬步，無以至千里，科學(xué)上每一次重大突破，都離不開無數(shù)次創(chuàng)新的積累。

2.激發(fā)強烈的民族自信心和自豪感

中華民族是勤勞智慧的民族，神農(nóng)辨藥嘗百草的傳說一直流傳至今?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》及李時珍的《本草綱目》中都有柳樹藥用價值的記載。柳樹渾身是寶，具有多種藥效，活性成分即為水楊酸。在實驗室條件下，從原料水楊酸出發(fā)，教師通過乙酰化反應(yīng)合成乙酰水楊酸，能夠讓學(xué)生從有機合成的角度認識開發(fā)中藥的過程和意義，進一步激發(fā)民族自信心，使他們樹立為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗的理想信念。

（二）以化學(xué)助力藥物發(fā)展為引導(dǎo)，增強專業(yè)自豪感和責(zé)任感

阿司匹林是水楊酸的衍生物，其在實驗中是以水楊酸為原料，以乙酸酐為?；噭?，在濃硫酸的催化下制備得到的?；瘜W(xué)合成方法可以對天然藥物（中藥）進行源頭合成或修飾，彌補天然藥物提取時產(chǎn)量低、毒性大等不足。我們通過實驗獲得的成果不僅是一種物質(zhì)，而且推動科學(xué)思維和生活方式的轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變不僅有利于減輕患者的痛苦，而且有助于提高學(xué)生的未來生活幸福指數(shù)?；诖?，有機化學(xué)實驗的教學(xué)不再局限于對原理的理解和對技能的傳授，更延伸到精神領(lǐng)域，教會學(xué)生如何將原理轉(zhuǎn)化為實物并運用于生產(chǎn)生活中，從而增強他們的專業(yè)自豪感與責(zé)任感。

（三）以阿司匹林藥理作用的兩面性為引導(dǎo)，提升辯證思維能力

隨著不斷深入研究，除基本的療效（解熱和鎮(zhèn)痛）外，研究人員還發(fā)現(xiàn)阿司匹林在小劑量使用時，可以對血小板的聚集起到抑制作用，使心腦血管相關(guān)疾病的發(fā)生概率大大降低。相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，長期服用阿司匹林的患者可以將嚴重心血管疾病的患病風(fēng)險降低10%至15%，但大出血的發(fā)生概率提高了30%[7]。作為合成阿司匹林的原料之一，水楊酸具有一定的護膚效果，作為添加劑存在于多種護膚產(chǎn)品中。然而，水楊酸具有毒性，在護膚品的使用中應(yīng)當(dāng)控制在一定的濃度范圍內(nèi)。質(zhì)量分數(shù)在3%～6%的水楊酸能夠有效去除角質(zhì)，當(dāng)水楊酸的濃度高于6%時，會引起皮膚腐蝕。通過這些事實，我們可以引導(dǎo)學(xué)生辯證地看待事物的兩面性，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會權(quán)衡利益和風(fēng)險。人體是一個不斷變化的動態(tài)個體，在處理健康問題時，我們需要根據(jù)具體情況采取相應(yīng)措施。在患者的身體病痛為主要矛盾時，藥物的副作用就不是當(dāng)下考慮的重點。隨著患者身體逐步康復(fù)，“副作用”也必須作為主要矛盾來對待。

（四）以紅外光譜儀為引導(dǎo)，講好中國故事

在阿司匹林合成實驗中，我們需要用到紅外光譜儀進行物質(zhì)的結(jié)構(gòu)表征。基于紅外光譜儀，教師可以引入2019年度中國科學(xué)十大進展的相關(guān)案例?！疤綔y到月幔物質(zhì)出露的初步證據(jù)”由中國科學(xué)院國家天文臺的李春來研究組與合作者借助嫦娥四號搭載的紅外光譜儀探測數(shù)據(jù)完成[8]，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature上。這一偉大成就是基于中國自主研發(fā)的嫦娥四號探測器和中國科學(xué)家的創(chuàng)新研究實現(xiàn)的。在課堂教學(xué)中，教師要“講好中國故事”，樹立和強化學(xué)生的文化自信，激發(fā)學(xué)生的科研創(chuàng)新熱情和對社會發(fā)展的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

二、課中實驗—— 化學(xué)之美的實現(xiàn)

傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)多使用示范教學(xué)法，即教師講解知識點后，學(xué)生進行實踐操作，教師現(xiàn)場糾正，達到技能掌握的教學(xué)目的。立德樹人要求下的實驗課程教學(xué)能實現(xiàn)價值性與知識性相統(tǒng)一，既能拓展學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本操作的掌握能力，又拓展學(xué)生的思想深度，提升學(xué)生的道德水平。高校通過實驗課程攜手理論課程，建立“價值塑造、知識探究、能力培養(yǎng)、人格養(yǎng)成”四位一體的育人體系，實現(xiàn)學(xué)生個體的全面發(fā)展，而非培育“單向度的人”。很顯然，合格的社會主義建設(shè)者和接班人一定是全面發(fā)展的人，而非部分發(fā)展的人。在人的所有素養(yǎng)中，正確的世界觀、人生觀、價值觀是基礎(chǔ)。正確的世界觀、人生觀、價值觀的缺失會給個體帶來不幸，也會給社會發(fā)展帶來負擔(dān)[9-10]。

在授課過程中，教師通過教學(xué)手段和教學(xué)方法，將課前充分準備的思政元素完美地融入教學(xué)各個環(huán)節(jié)之中，運用案例展示、角色扮演、疑點討論等多種方法引導(dǎo)學(xué)生在掌握技能的同時進行價值思考。教師在教學(xué)過程中充當(dāng)引導(dǎo)者和輔助者，即教師順應(yīng)教學(xué)過程的走向，適時地引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實驗背景和操作細節(jié)背后的價值問題。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下思考個體和個體行為帶來的社會影響。思政元素與實驗教學(xué)的結(jié)合不僅實現(xiàn)了知識與價值的融合，而且實現(xiàn)了學(xué)生德智體美勞的綜合發(fā)展，體現(xiàn)了馬克思對人的本質(zhì)的概括，即人是一切社會關(guān)系的總和。多層面的交互融合不正是協(xié)調(diào)之美嗎？

在阿司匹林合成實驗中，教師需要通過一個完整的晶體生長實驗讓學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)晶的必要條件，讓學(xué)生感受到化學(xué)之美，體會時間的魅力與力量。實驗看似簡單，實則需要學(xué)生的細心和耐心。晶體生長需要合適的條件與時間，花若盛開，蝴蝶自來，條件滿足了，一切水到渠成，細心和耐心能成就化學(xué)之美。

三、課后探索—— 勞動技藝的精進

隨著研究的不斷深入，阿司匹林新的藥理活性不斷涌現(xiàn)，阿司匹林的需求量也隨之增加。因此，開發(fā)阿司匹林的綠色合成方法受到廣泛的關(guān)注，如苯甲酸鈉催化、單質(zhì)碘催化、離子液體催化、維生素C催化等。上述高效催化體系的開發(fā)使阿司匹林合成的反應(yīng)更加溫和、產(chǎn)率更高、污染更小、成本更低。日新月異的有機合成新技術(shù)為阿司匹林生產(chǎn)工藝的不斷優(yōu)化升級提供了騰飛的翅膀，更加高效、廉價的催化劑不斷被開發(fā)并投入使用。生命不息，創(chuàng)新不已，創(chuàng)新探索的進取精神是一種工匠精神的體現(xiàn)，未來阿司匹林合成新工藝的開發(fā)同樣需要這種精神。

黨的二十大報告中提出“實現(xiàn)高水平科技自立自強，進入創(chuàng)新型國家前列”。這一目標的達成離不開人才的培養(yǎng)，高校必須堅持“實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”，幫助廣大青年學(xué)子樹立遠大理想和信念，用科學(xué)家們埋頭苦干、奮勇前進的精神感染青年學(xué)生，推動他們將有限的生命投入到無限的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造中去。合成阿司匹林看似一個普通的課堂實驗，但是在工業(yè)化大生產(chǎn)中，對于綠色合成工藝的探究卻一直沒有停止。這也是青年學(xué)子應(yīng)該為之努力的方向，不斷實踐研究，不斷探索創(chuàng)新。

四、應(yīng)用實例

本文選用了江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院藥學(xué)專業(yè)的有機化學(xué)實驗[11]，以阿司匹林的合成實驗為例，將實驗專業(yè)知識和課程思政教育相結(jié)合，把思想政治教育融入課堂，以期有效發(fā)揮“有機化學(xué)實驗”課程的育人功能。

為了更好地說明有機化學(xué)實驗課程中的思政教學(xué)實踐，本次教學(xué)以阿司匹林的合成實驗為例進行展示，采用翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)，教師將學(xué)生分成小組，分別抽選各組的學(xué)生代表對“阿司匹林的合成”實驗背景、重點及難點進行領(lǐng)學(xué)，其余學(xué)生進行補充。教師在對學(xué)生的表現(xiàn)進行歸納和總結(jié)時，要融入本實驗項目所挖掘的思政元素。比如，在介紹阿司匹林發(fā)展史時，教師可以講述創(chuàng)新精神的重要性等。在實驗實操過程中，教師選擇操作正確、迅速、嚴謹?shù)膶W(xué)生作為小導(dǎo)師，逐一檢查課堂中其他學(xué)生的實驗進展情況。教師采用角色扮演法調(diào)動學(xué)生的積極性，學(xué)生自然而然會產(chǎn)生責(zé)任感、成就感，增強對有機化學(xué)實驗的興趣。教師在實驗過程中進行巡查，從課程思政的角度對學(xué)生的表現(xiàn)進行評分。比如，教師在實驗過程中對學(xué)生“三廢”處理過程、觀察實驗現(xiàn)象是否細致、記錄實驗數(shù)據(jù)是否如實等環(huán)節(jié)進行評價。教師要以學(xué)生為中心，采用多樣化的教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生主動深入學(xué)習(xí)，避免了傳統(tǒng)教學(xué)中的死記硬背，使課堂教學(xué)更加精彩，教學(xué)效果更加顯著。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式優(yōu)化了傳統(tǒng)有機化學(xué)實驗的課堂知識點傳授和課外知識點內(nèi)化過程，符合學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念。學(xué)生在獲得知識的同時，提升科學(xué)素養(yǎng)、探索能力和專業(yè)素質(zhì)。

五、結(jié)束語

傳統(tǒng)的高職院校有機化學(xué)實驗教學(xué)呈現(xiàn)重知識輕思想、重科學(xué)輕價值的特征，具體表現(xiàn)為教師注重基本原理、基本知識和基本操作的講解，忽視了學(xué)生在思想觀念層面的發(fā)展，無法有效促進學(xué)生的全面發(fā)展，所培養(yǎng)的學(xué)生有知識而無價值。融入思政元素后，教師從客觀知識和主觀精神入手，全面施教，促進學(xué)生對于實驗態(tài)度的明顯轉(zhuǎn)變。在具體實施方面，教師充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的優(yōu)勢，彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足，在傳授知識技能的同時，向?qū)W生傳遞積極向上的生活態(tài)度，幫助學(xué)生增強文化自信，培養(yǎng)學(xué)生繼往開來、勇于創(chuàng)新的品質(zhì)，提高學(xué)生的創(chuàng)造思維能力和辯證思維能力，實現(xiàn)價值觀的引領(lǐng)。