“分析化學(xué)實驗”的課程思政教學(xué)案例

黃冬蘭，焦琳娟，丘秀珍，羅建民，王宇琳

（韶關(guān)學(xué)院 化學(xué)與土木工程學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005）

“分析化學(xué)實驗”是化學(xué)（師范）、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程等專業(yè)學(xué)生的必修核心基礎(chǔ)課程之一。其在鞏固、加深和拓展分析化學(xué)的基本理論知識，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)、科研素質(zhì)等方面起著至關(guān)重要的作用［1-6］。在開展分析化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，我們在講授分析化學(xué)基本概念、基本理論、基礎(chǔ)知識和綜合應(yīng)用的同時，深入挖掘和凝練“分析化學(xué)實驗”課程中的思政元素，利用分析化學(xué)學(xué)科在人文社會科學(xué)［7-8］和自然科學(xué)［9］中的融合發(fā)展、化學(xué)科學(xué)家的勵志故事、中華傳統(tǒng)文化、環(huán)保意識等思政教學(xué)元素，不斷激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷的責(zé)任感與使命感；并在“分析化學(xué)實驗”教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”理念，幫助學(xué)生樹立生態(tài)文明理念，增強(qiáng)生態(tài)保護(hù)意識和能力，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神、環(huán)保意識、民族自豪感和自信心，充分發(fā)揮“分析化學(xué)實驗”課程的育人功能，教授學(xué)生如何做事、如何做人，實現(xiàn)為學(xué)和為人的統(tǒng)一，全面提升學(xué)生的愛國情懷、社會責(zé)任、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和綜合能力；努力將“分析化學(xué)實驗”課程打造成承載“立德樹人”使命的“金課”。為此，重點對分析化學(xué)實驗課程中的幾個思政教學(xué)案例的設(shè)計理念與實施過程進(jìn)行分享。

一、設(shè)計理念

堅持“以學(xué)生為中心”“課程思政育人”的教育理念進(jìn)行課程設(shè)計，將培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷、文化自信、科學(xué)態(tài)度、工匠精神、誠實守信等作為課程思政目標(biāo)，見圖1；圍繞達(dá)成“知識傳授、能力培養(yǎng)和價值引領(lǐng)”三位一體的教學(xué)目標(biāo)，本課程設(shè)計的總體思路是精選內(nèi)容、自然融入、達(dá)成目標(biāo)；教學(xué)中主要通過故事導(dǎo)入、專業(yè)案例導(dǎo)入、理論知識導(dǎo)入、社會熱點導(dǎo)入等方式融入思政元素，見圖2。設(shè)計時，結(jié)合專業(yè)特色精選實驗教學(xué)項目，分別從中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、化學(xué)發(fā)展中的名人故事、日常生活中的分析化學(xué)素材、社會熱點等方面深入發(fā)掘分析化學(xué)實驗教學(xué)中的思政素材，將知識傳授、能力培養(yǎng)與立德樹人思政教育（價值引領(lǐng)）緊密結(jié)合，構(gòu)建獨具特色的專業(yè)課思政教學(xué)體系：將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入“分析化學(xué)實驗”教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)專業(yè)知識的角度出發(fā)，重新認(rèn)識和審視中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的文化自信、愛國情懷和專業(yè)自豪感；將化學(xué)家的先進(jìn)事跡融入“分析化學(xué)實驗”教學(xué)中，在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信心和民族自豪感；將日常生活中的生活素材引入“分析化學(xué)實驗”教學(xué)中，有利于提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力，讓學(xué)生深刻感受到學(xué)習(xí)“分析化學(xué)實驗”的社會價值和實用價值，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)自豪感和使命感，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“分析化學(xué)實驗”的興趣和熱情；將社會熱點融入“分析化學(xué)實驗”教學(xué)中，可為學(xué)生提供了解社會、了解民生、了解國情的平臺，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，并樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。

圖1 “分析化學(xué)實驗”課程思政目標(biāo)

圖2 課程思政設(shè)計的基本思路和實現(xiàn)路徑

二、具體案例

（一）案例1 傳承非遺文化，弘揚(yáng)醋匠精神——分析化學(xué)實驗“食用白醋總酸度測定”教學(xué)中的思政設(shè)計

1．教學(xué)目標(biāo)

【知識目標(biāo)】（1）掌握標(biāo)定NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液的基本原理；（2）掌握食用白醋總酸度測定的基本原理；（3）掌握分析天平、吸量管的操作技術(shù)。

【能力目標(biāo)】（1）能夠獨立規(guī)范操作分析天平、吸量管，進(jìn)一步熟悉滴定管的使用；（2）能夠配制和標(biāo)定NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；（3）能夠用酸堿滴定法測定食用白醋的總酸度。

【思政目標(biāo)】（1）通過介紹中國四大名醋之一的鎮(zhèn)江香醋、醋品品鑒大師林田中的成長歷程以及醋的應(yīng)用等，讓學(xué)生領(lǐng)略悠久而燦爛的中華優(yōu)秀食醋文化和忘我工作、刻苦鉆研的工匠精神以及熱衷傳幫帶、團(tuán)結(jié)與協(xié)作的團(tuán)隊作風(fēng)，激發(fā)學(xué)生的民族文化自信和民族自豪感。在激發(fā)學(xué)生對食醋的興趣后，引出本實驗主題：食醋的品控手段——食用白醋總酸度測定，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)使命感和社會責(zé)任感。

2．教學(xué)素材

（1）中國四大名醋之鎮(zhèn)江香醋簡介；（2）短片：醋的應(yīng)用；（3）故事：醋品品鑒大師林田中成長歷程。

3．課程思政的設(shè)計思路

堅持課程思政與課堂教學(xué)相融合的設(shè)計理念。通過介紹宋代吳自牧《夢粱錄》中的“蓋人家每日不可闕者，柴米油鹽醬醋茶”、唐代顏真卿《七言滑語聯(lián)句》中的“蕪荑醬醋吃煮葵”等詩詞，說明從古至今醋都是調(diào)味、佐餐的妙品，講述醋在我國悠久而燦爛的中華優(yōu)秀食醋文化，培養(yǎng)學(xué)生的文化自信和自豪感；在激發(fā)學(xué)生對食醋的興趣后，話鋒一轉(zhuǎn)，引出本實驗主題：食醋的品控手段——食用白醋總酸度測定，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)使命感和社會責(zé)任感；接著，教師結(jié)合學(xué)生線上預(yù)習(xí)情況采用啟發(fā)式教學(xué)講解本次實驗基本原理、基本操作和實驗注意事項，引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識解決預(yù)習(xí)時存在的疑惑，完成知識的內(nèi)化；待教師講解完實驗基本原理和演示實驗操作后，學(xué)生開始進(jìn)行實驗，教師對學(xué)生進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)；實驗結(jié)束后，學(xué)生必須經(jīng)教師檢查實驗數(shù)據(jù)并簽名后才能離開，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)態(tài)度。課后，學(xué)生完成線上專題討論和實驗報告，以對知識點進(jìn)行鞏固提升。

（二）案例2 弘揚(yáng)科學(xué)家精神，做新時代的追夢人——分析化學(xué)實驗“混合堿各組分含量測定”教學(xué)中的思政設(shè)計

1．教學(xué)目標(biāo)

【知識目標(biāo)】（1）掌握標(biāo)定HCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液的基本原理；（2）掌握混合堿各組分測定的基本原理；（3）掌握容量瓶、移液管的操作技術(shù)。

【能力目標(biāo)】（1）能夠獨立、規(guī)范地操作滴定管、分析天平、移液管、容量瓶；（2）能夠配制和標(biāo)定HCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；（3）能夠用雙指示劑法（酸堿滴定法）測定混合堿各組分的含量。

【思政目標(biāo)】（1）愛國情懷與民族自信；（2）弘揚(yáng)科學(xué)家精神。

2．教學(xué)素材

（1）案例：純堿在日常生活中應(yīng)用的案例；（2）故事：侯德榜“掛車攻讀”的故事；（3）故事：我國化工奠基人侯德榜先生“制堿救國”的故事。

3．課程思政的設(shè)計思路

首先，教師以純堿在日常生活中的應(yīng)用為切入點，接著講述侯德榜掛車攻讀、棄革轉(zhuǎn)堿、瓦解索氏制堿壟斷，攻堅克難突破技術(shù)封鎖的工業(yè)救國之路，向同學(xué)們揭示了侯氏制堿法背后以侯德榜為代表的老一輩科學(xué)家的拳拳愛國心，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷和文化自信；在激發(fā)學(xué)生對純堿的興趣后，引出本實驗主題——混合堿各組分含量測定，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)使命感和社會責(zé)任感；接著，教師結(jié)合學(xué)生線上預(yù)習(xí)情況采用啟發(fā)式教學(xué)講解本次實驗基本原理、基本操作和實驗注意事項，引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識解決預(yù)習(xí)時存在的疑惑，完成知識的內(nèi)化；待教師講解完實驗基本原理和演示實驗操作后，學(xué)生開始進(jìn)行實驗，教師對學(xué)生進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)；實驗結(jié)束后，學(xué)生必須經(jīng)教師檢查實驗數(shù)據(jù)并簽名后才能離開，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)態(tài)度。課后，學(xué)生完成線上專題討論和實驗報告，以對知識點進(jìn)行鞏固提升。

（三）案例3 樹立科學(xué)世界觀，反對封建迷信——分析化學(xué)實驗“自來水總硬度測定”教學(xué)中的思政設(shè)計

1．教學(xué)目標(biāo)

【知識目標(biāo)】（1）掌握標(biāo)定EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的基本原理；（2）掌握自來水總硬度測定的基本原理。

【能力目標(biāo)】（1）能夠熟練地掌握滴定管、分析天平、移液管、容量瓶等的基本操作；（2）會配制和標(biāo)定EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；（3）會用EDTA 配位滴定法測定自來水的總硬度。

【思政目標(biāo)】（1）樹立科學(xué)世界觀，反對封建迷信；（2）培養(yǎng)學(xué)生樹立綠色環(huán)保持續(xù)發(fā)展的理念；（3）培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)使命感和社會責(zé)任感；（4）弘揚(yáng)科學(xué)家精神，樹立科學(xué)無國界，科技是屬于全人類的意識。

2．教學(xué)素材

（1）案例：大一新生到外地求學(xué)“水土不服”拉肚子的案例；（2）詩詞：“千里之堤毀于蟻穴”“一屋不掃，何以掃天下”“差之毫厘，謬以千里”；（3）故事：化學(xué)諾貝爾獎獲得者維爾納（1913 年）、陶布（1983 年）的故事。

3．課程思政的設(shè)計思路

案例3 的教學(xué)設(shè)計思路見圖3。首先，教師通過“大一新生到外地求學(xué)水土不服拉肚子”的案例導(dǎo)課，教師講述完故事之后，拋出問題：“很多人一出遠(yuǎn)門就水土不服拉肚子的原因是什么？老人說這是水土不服，用家鄉(xiāng)帶去的泥土泡水喝下，就可以治好。難道，吃土真能治好水土不服？”如鹽入味地引入“樹立科學(xué)世界觀，反對封建迷信”的思政元素；為探秘“水土不服”之謎教師給學(xué)生鋪墊EDTA 配位滴定法測定自來水總硬度的基本原理、基本操作和實驗注意事項，然后回顧案例與學(xué)生一起探討“水土不服”之謎，完成知識的內(nèi)化；引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識學(xué)以致用為生活常見問題答疑解惑，堅信科學(xué)的力量，承擔(dān)社會責(zé)任，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和使命感；然后，教師講授EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、標(biāo)定和自來水總硬度測定的基本原理及實驗注意事項，講解并演示容量瓶、移液管的使用操作，通過課堂測完成知識的內(nèi)化；并通過“千里之堤毀于蟻穴”“一屋不掃，何以掃天下”“差之毫厘，謬以千里”等經(jīng)典名句，強(qiáng)調(diào)實驗過程中“保持實驗室整潔、實驗安全無小事、堅持實事求是的科學(xué)態(tài)度”的重要性；待教師講解完實驗基本原理和演示實驗操作后，學(xué)生開始進(jìn)行實驗，教師對學(xué)生進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)；實驗結(jié)束后，學(xué)生必須經(jīng)教師檢查實驗數(shù)據(jù)并簽名后才能離開，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)態(tài)度。課后，以“EDTA 配位滴定法和諾貝爾獎”的故事引出課后作業(yè)，讓學(xué)生設(shè)計高鈣牛奶中鈣含量測定的方案，同時要求學(xué)生完成線上專題討論和實驗報告，以對知識點進(jìn)行鞏固提升，實現(xiàn)思政元素的升華。

圖3 “自來水總硬度的測定”教學(xué)設(shè)計

三、課程思政混合式教學(xué)模式

基于成果導(dǎo)向教育（OBE）理念和PBL（問題導(dǎo)向式）教學(xué)法構(gòu)建了分析化學(xué)實驗“課程思政+混合式”教學(xué)七步法。以案例1 為例進(jìn)行說明，按照“課程思政+混合式”教學(xué)七步法對“食用白醋總酸度測定”實驗的教學(xué)過程分解為課前、課中和課后3 個階段。

課前（第一步）：線上預(yù)習(xí)，借助超星學(xué)習(xí)通課程網(wǎng)站平臺上的導(dǎo)學(xué)案例、課件PPT 進(jìn)行預(yù)習(xí)，并完成相應(yīng)的預(yù)習(xí)測試，教師根據(jù)預(yù)習(xí)測試情況及時掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，學(xué)生提前做好實驗預(yù)習(xí)，明確本次實驗的目的、任務(wù)和注意事項，避免因不明確實驗原理或操作失誤帶來的安全隱患和危險。

課中：第二步，教師點評上一實驗學(xué)生在操作和數(shù)據(jù)處理方面的情況，讓學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)問題，揚(yáng)長避短；第三步，創(chuàng)新導(dǎo)課，以“醋”這一具有豐富文化歷史底蘊(yùn)的日常調(diào)味品為切入點進(jìn)行創(chuàng)新導(dǎo)課，通過介紹我國醋文化引出本次實驗，使學(xué)生從較為熟悉的文化、生活語境進(jìn)入到分析化學(xué)世界，起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和增強(qiáng)學(xué)生效果的作用，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)使命感和社會責(zé)任感（切入思政點）；第四步，教師根據(jù)學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)情況講授食用白醋總酸度測定的基本原理及實驗注意事項，講解并演示分析天平、吸量管、滴定管的使用操作，通過課堂測完成知識的內(nèi)化，培養(yǎng)學(xué)生“懂原理、精方法、會應(yīng)用、善創(chuàng)新”的能力；第五步，待教師講解完實驗基本原理和演示實驗操作后，學(xué)生開始進(jìn)行實驗。在實驗操作環(huán)節(jié)教師要不停巡視做到全方位覆蓋，嚴(yán)格要求學(xué)生按照規(guī)范的實驗步驟進(jìn)行操作，認(rèn)真細(xì)致地完成每一個實驗環(huán)節(jié)，要求學(xué)生實驗過程中需準(zhǔn)確、及時地記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神；第六步，實驗結(jié)束后，檢查每一個學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)，要求學(xué)生無論數(shù)據(jù)好壞都要如實記錄以反應(yīng)實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。

課后（第七步）：精選適宜的思政素材并形成課后專題討論題目或?qū)嶒灧桨冈O(shè)計題發(fā)布在超星學(xué)習(xí)通上，進(jìn)一步實現(xiàn)課程思政的升華。

四、教學(xué)效果評價與分析

通過問卷調(diào)查的形式對該教學(xué)案例的教學(xué)效果進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查對象為韶關(guān)學(xué)院化學(xué)與土木學(xué)院2021 級化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程班學(xué)生，總?cè)藬?shù)239 人。調(diào)查問卷共發(fā)放239 份，回收問卷239 份，回收率100%。調(diào)查問卷主要針對課程思政混合式教學(xué)模式的教學(xué)效果進(jìn)行問卷，以評價學(xué)生對融合課程思政的混合式教學(xué)模式的滿意度，結(jié)果如圖5所示。

圖5 2021 級學(xué)生對“分析化學(xué)實驗”課程思政混合式教學(xué)模式的滿意度評價

從圖5 可知，絕大部分學(xué)生對融合課程思政的混合式教學(xué)模式給予了高度的評價，97%的學(xué)生對這種教學(xué)模式感到滿意或非常滿意；87.64%的學(xué)生認(rèn)為融合課程思政的混合式教學(xué)模式對學(xué)習(xí)分析化學(xué)實驗有很大幫助；93.69%的學(xué)生認(rèn)為融合課程思政的混合式教學(xué)模式能有效提高學(xué)習(xí)效率；與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式相比，97.4%的學(xué)生更喜歡融合課程思政的混合式教學(xué)模式；88.93%的學(xué)生表示愿意繼續(xù)融合課程思政的混合式教學(xué)模式；100%的學(xué)生認(rèn)為所建立的多元化考核評價體系合理或非常合理。

五、結(jié)束語

基于融合課程思政的混合式教學(xué)模式，豐富了教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，優(yōu)化了教學(xué)進(jìn)程。學(xué)生在愛國情懷、民族自豪感、專業(yè)責(zé)任感和使命感、辯證思維等方面表現(xiàn)出了良好的精神面貌。同時，思想政治方面的正確引導(dǎo)，也進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)“分析化學(xué)實驗”的熱情，在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)方面取得了良好的效果。