醫用實驗化學課程思政教學案例設計研究
——以色譜法概述為例

習 霞，明 亮，邵 健，王亞玲，邱曉東，曾小寶

（南通大學藥學院，江蘇 南通 226008）

近年來各高校均著力抓實專業課程思政建設，力求充分發揮其育人職責，推進達成全程與全方位育人目標[1]。2020年，教育部頒布的《高等學校課程思政建設指導綱要》亦明確給出了相應的指導性意見：專業實驗實踐類課程應注重學與思相結合、知與行相統一，要著重培養學生的實踐能力與創新精神[2]。

醫用實驗化學是醫學化學課程體系的重要組成部分，推進本課程“課程思政”建設的重要性不言而喻[3]。由于化學學科自身鮮明的特點，醫用實驗化學課程思政教育資源非常豐富[4]，這正是本課程開展課程思政教學的優勢所在。近年來。本教學團隊一直致力于課程思政資源的挖掘，堅持立德樹人導向，注重學生的全面發展[5]。2021年，本課程被認定為南通大學首批課程思政示范課程，在學校具備一定的影響力。

本案例內容選自本教學團隊成員主編的教材《醫用實驗化學》中的色譜部分。色譜法理論是儀器分析的重要組成部分，在眾多領域應用廣泛。該部分理論內容煩瑣，覆蓋廣泛，對于初學者而言有一定的難度。色譜法與醫藥領域聯系極為密切，在臨床實驗室檢驗、藥物濃度監測，新生兒篩查等方面都發揮著重要作用。學習本單元的內容不僅能為后續的生物化學、藥理學等醫學專業課程夯實堅固的化學知識基礎，起著承上啟下的重要作用；而且通過本段內容的學習，可以讓醫學生更清楚地認識“生命現象，化學本質”的深刻內涵，這樣可以更好地幫助學生認清自己肩負的重責。本案例設計通過闡述色譜的發展簡史、應用前景，引起學生的學習興趣，使其認識到學習色譜法的重要性，提升他們的學習熱情。同時，將思政內容貫穿其中，能幫助學生學會辯證認識問題，激發創新思維，有助于培養他們的愛國主義情結與中華民族自信。

1 學情分析

本門課程的授課對象是醫學院校臨床醫學等專業的大一新生，他們的三觀（世界觀、人生觀、價值觀）仍在形成過程之中。這些新生進入大學后，由于學習環境、學習氛圍與中學相比發生巨大變化，加之他們對各種事物的好奇心理，而同時，他們又相對缺乏對于問題是非的甄別能力，因此很容易受到一些不良價值觀的侵蝕，進而影響他們正確“三觀”的形成。所以，諸如醫用實驗化學這般的非思政類自然科學課程必須要與思政課程共守一段渠，才能形成協同效應，要用社會主義核心價值觀立德樹人這個主旋律牢牢掌控課堂，才能抵擋來自網絡等各種媒體的不良價值觀的滲透與侵蝕，才能真正實現全程與全方位育人，才能確保把當代青年學生真正培養成全面發展的高素質人才。另外，本課程教學還應注意大一學生的學習特點。大學課堂容量大、教學進度快，而大部分大一學生往往還不善于自主學習、片面依賴老師，學習相對消極被動，這就要求教師要幫助學生盡快實現在學習方法和學習習慣上從中學到大學的迅速轉變。

2 教學目標及教學重難點

本案例以全方位育人為核心導向，結合學情分析，分別從以下三個不同層面來制訂本案例的教學目標：

知識與技能層面：（1）了解色譜的起源和發展。（2）理解色譜的分類方法。（3）了解色譜在醫學上的應用。（4）掌握吸附色譜和分配色譜的概念。

過程與方法層面：通過實驗理論講授與具體實驗探究，培養學生觀察現象、分析問題以及總結歸納的能力等。培養學生的問題意識與科學的思維及表達方式，能夠運用所學知識技能和方法，用于指導分析解決學習和日常生活中的實際問題，能合理設計實驗方案。

情感、態度與價值觀層面：激發醫學新生對本課程的學習興趣，引導學生堅定專業理想信念，培養學生辯證認識問題的能力，增強學生的生態文明意識。同時，培養學生全心全意為病患服務的醫生職業操守與基本準則。

教學重點：色譜的起源和發展，色譜的分類，吸附色譜，分配色譜。

教學難點：色譜的分類方法，吸附色譜和分配色譜的概念。

3 教學策略

在教學過程中我們主要采取啟發式教學法，同時結合講授法、演示法、討論法及練習法等多種教學方法，運用多媒體課件結合板書進行授課，同時輔以課堂派智慧教學平臺。要做到精心設計教學過程，并充分考慮好課程思政元素的融入點，強調價值引領，充分發揮其育人功能。

4 教學過程設計

4.1 導入問題（2分鐘左右）

【問題導入】請同學們回憶高中做過的葉綠體色素的提取及分離實驗，同時思考兩個問題：①實驗的發明者；②實驗如何進行。

【學生】短暫思考，留下懸疑。

【引出課題】引出色譜技術創始人茨維特的案例。

設計意圖：回顧高中已學知識，引出色譜概念，同時通過設問來激發學生的求知欲，提升他們的學習主動性。

4.2 色譜的起源和發展（10分鐘左右）

【幻燈顯示】利用視頻展示“色譜”一詞的來源，介紹俄國植物學家茨維特的生平以及他對色譜學的貢獻。

設計意圖：利用視頻生動形象地展示茨維特的科研成果，幫助學生深刻理解“chromatography”的含義。

【實驗演示】利用動畫演示植物葉片色素成分的分離過程，引導學生觀察實驗變化，分析其中原因，進而建立色譜學中兩相概念。

設計意圖：采用直觀生動的動畫演示色譜分離過程，可增進學生學習的興趣。

【設問】①色素成分為什么能夠分離？②什么是色譜柱？③流動相和固定相的概念。

【學生】帶著問題閱讀教材，然后歸納小結。

【歸納小結】①如動畫演示，各種色素成分的下移速度存在差異。②茨維特實驗中所使用的玻璃管即為最早的色譜柱。③實驗中采用的碳酸鈣填充物與淋洗液通常分別稱之為固定相與流動相。

設計意圖：在課堂教學中，要讓學生通過自我努力獲取知識，學習的主動性和積極性才能真正提高。在色譜起源的教學設計中，教師引導學生帶著疑問去閱讀、去思考直至最終解惑，從而真正實現學生自主學習。

【幻燈顯示】展示色譜法的發展歷程。介紹在色譜領域作出杰出貢獻而獲得諾貝爾化學獎的科學家。著重介紹我國色譜理論的奠基人——盧佩章院士。

設計意圖：色譜經歷了無數科學家發明創造的過程，以及諸位科學家在科學探究中所體現出的“科學精神”可以使學生從中受到啟發與激勵，學會在學習過程中知難而進、鍥而不舍、追求真理和發展真理。同時，我們注重激發學生的愛國熱情，努力增進他們的民族自豪感與自信心。

【教師】在“課堂派”學習平臺中發布話題討論：化學家傅鷹曾講過，科學史是一門科學其中最寶貴的部分，原因是科學只能帶給我們知識，而歷史卻能給予我們智慧。那么，色譜的發展史給你帶來了什么啟示呢？

【學生】分組討論，在學習平臺中闡述自己的觀點。

【教師】朗讀部分學生積極向上的觀點感悟，給予點贊。

【歸納小結】如圖1所示，學生對于課堂話題討論的參與意愿非常積極踴躍，暢所欲言，紛紛闡述表達了自己的觀點，其中有不少觀點感悟還是比較深刻而積極的。通過色譜的發展史內容的介紹，可以培養學生的創新精神。把學生的感悟發言總結起來，大致可概括出創新精神的科學內涵，即創新精神是人們在追求探究真理的過程中的一種不畏艱難、不懼挫折的堅韌意志，不滿足于現狀的探索追求以及為了揭示客觀事物內在規律付出艱辛努力的科學精神。

4.3 色譜的分類和應用（8分鐘左右）

【講述】重點介紹色譜的特點以及在醫藥領域的應用。

設計意圖：讓學生深切感受色譜分析在人類社會發展過程中的重要性，感受化學與日常生活的緊密聯系，讓學生從內心認識化學對醫學的重要意義。

【講述】色譜可以從不同角度進行分類。

【幻燈顯示】①按兩相物理狀態分類的流程。

【設問】根據什么區分氣相色譜和液相色譜。

【學生】帶著問題閱讀教材，然后參與搶答環節。

【歸納小結】根據流動相的物態可分為氣相色譜與液相色譜，至于固定相也可以是液體或固體，這樣可組合成四種主要色譜類型：氣-固色譜、液-固色譜、氣-液色譜與液-液色譜。

【幻燈顯示】②按操作形式分類的流程。

【學生】觀看柱色譜，紙色譜的實驗過程。

【教師】演示實物：色譜柱，平板色譜的載體。

【設問】①柱色譜和平板色譜的區別；②紙色譜和薄層色譜的區別。

【學生】分組討論，歸納小結。

【歸納小結】根據實物演示與課堂介紹，自然引出柱色譜法、平板色譜法、薄層色譜以及紙色譜等的概念。

設計意圖：色譜理論里包含了大量的哲學原理，通過精心設計，我們在色譜理論的課堂教學中自然地融入相關哲學素材，幫助學生樹立辯證思維，更直接地激發他們的創新意識。比如，在學生充分認識了色譜分離的本質的基礎上，把不同類型的色譜（氣相色譜和液相色譜，平板色譜和柱色譜）進行橫向的比較，從而引導學生掌握科學的思維方法。

【幻燈顯示】③按分離機制分類的流程。

【講述】初步引出吸附色譜，分配色譜的概念。

4.4 吸附色譜（10分鐘左右）

【講述】分析吸附色譜的分離過程，明確固定相是吸附劑，流動相是洗脫劑。

【圖片展示】吸附劑氧化鋁，硅膠。

【設問】吸附劑活性等級和含水量的關系。

【學生】對照提供的數據，分組討論得出結論。

【講述】洗脫劑的概念及選擇原則。

4.5 分配色譜（10分鐘左右）

【動畫演示】分配色譜的分離過程。

【幻燈顯示】紙色譜的分離原理。

【講述】紙色譜是典型的分配色譜，通過介紹紙色譜的分離過程，更好地幫助學生理解分配色譜的概念。

【師生討論】分配色譜與吸附色譜的區別。開展趣味搶答，學生回答問題，老師最后總結。

設計意圖：色譜法理論相對初學者而言比較抽象、不是太好理解。在具體教學進程中，我們要充分靈活運用各種教學方式，并輔以動畫演示，根據學生的學習情況，循序漸進，自然過渡至后面內容，并及時進行歸納總結，幫助學生培養分析、歸納與總結的能力。比如通過趣味搶答等輕松活潑的方式，可明顯激發學生的學習熱情。

【課后作業】

（1）書面作業：以表格的形式完成吸附色譜和分配色譜的對比分析。

（2）拓展作業：布置文獻查閱任務，自行總結當前檢測環境水樣中有毒物質的常見色譜方法，并指出現有方法各自的優缺點，在教師的指導下，自主設計可行的實驗方案，確立合適的分離分析方法，完善實驗方案。

設計意圖：引導學生從具體問題出發，自主探究，同步實現知識傳授、能力培養與價值塑造的全方位培育。

5 教學反思

通過本門課程的學習，醫學生應掌握與醫學相關的化學基礎知識和科學思維方法，并能用于指導未來的學習和醫學實踐。新時期高素質醫學人才的培養，勢必要求將醫德教育貫穿于醫學教育全過程。醫用實驗化學的學科特點也為實施課程思政教育提供了豐富的教學素材，可以很好地發揮價值引領功能，對培養學生的醫德素養也能發揮重要作用。

本教學案例的教學過程中重點介紹色譜的發展歷程，講述色譜的分類方法，比較吸附色譜和分配色譜的區別。在傳授給學生專業知識的同時，也充分融入了豐富的思政元素，對培養學生正確的三觀大有裨益，從而實現知識傳授與價值引領的同向同行。通過課堂派中的話題討論，趣味搶答等環節誘發學生思維積極性，采用演示實驗和播放視頻等多媒體手段，增加學生對新知識的遷移和應用，使學生認識到色譜在醫藥領域中的重要性。

當然在實際教學中也發現有個別教學環節的節奏把控還不是太到位，課程思政教育的融入點、教學方法和載體途徑等方面還有進一步完善的空間，思政教育與專業教育的有機銜接和融合還自覺略顯生硬，可以繼續努力做到無痕銜接，今后在教學中還要繼續鉆研教法，各教學環節把握得當，堅持立德樹人導向，強化“課程思政”理念，注重學生的全面發展。