分析化學課程思政元素融入教學的路徑

段云青，段志青，武鑫，郭曉迪

1山西農業大學基礎部，山西 太谷 030801

2山西醫科大學基礎醫學院，太原 030001

高校人才培養是育人和育才相統一的過程。課程思政是人才培養的應有之義，更是必備內容。課程思政建設的目標就是立足于解決“為誰培養人、培養什么人、怎樣培養人”這一根本問題。2020年6月，教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》，提出要在全國所有高校、所有學科專業全面推進課程思政[1]。高校課程體系豐富多樣，各類課程在育人目標上，應該同向協同，同頻共振。自然科學知識具有社會性，是思想政治教育目標實現的重要載體，應該也必須充分發揮其育人功能[2,3]。

化學學科源于生活，服務于社會，是自然科學的重要組成部分，是理、工、農、醫等學科專業大學生知識結構和科學素養不可或缺的重要組成部分?；瘜W教育不僅要傳授化學知識、技能，更要訓練科學思維和科學方法，培養科學精神和科學品德，提升文化素養和服務意識。分析化學是高校理、工、農、醫、環境、生物等學科必修的基礎課程之一，承擔著為相關專業后續課程進行必要知識準備的重要任務。課程主要包括誤差及數據處理、四大滴定法以及分光光度法等內容[4]，所涉及的基本操作技能、誤差控制、數據處理、工作習慣、科學態度、責任意識是后續課程學習和從事科學研究的重要基礎。

通過本課程的教學，一方面要使學生掌握分析方法的基本原理及應用，理解誤差，掌握數據處理基本知識，樹立嚴格的“量”的概念，提升知識的綜合應用能力；另一方面，注重科學思維方法的訓練，培養學生嚴謹的科學態度和辯證的科學思維，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倫理教育，培養學生的家國情懷、道德修養、誠信意識、法治意識和服務意識，樹立核心價值觀。

1 以知識為載體，融思政元素于學科知識

1.1 融入哲學思辯觀，掌握思維工具，樹立正確三觀

科學的創新離不開辯證思維。作為科研工作者應具備一定的哲學素養，掌握科學思維及科學方法，助力實踐創新。分析化學蘊含著豐富的辯證元素。在教學中滲入辯證唯物主義認識論、方法論，從辯證唯物論的角度來分析有關知識原理，有助于學生更好地理解學科知識，引導學生以思考為工具求知啟智，在潛移默化中提高學生的哲學修養，培養其辯證的專業思維、科學的實踐方法以及正確的世界觀，提升處理人際關系的能力，改進對待問題的態度[5]。

如酸堿質子理論，定義質子供體為酸，質子受體是堿。酸給出質子后變成了它的共軛堿，堿接受質子后變成了它的共軛酸。該理論不再以物質釋放出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。如此角度轉換，就使得其中蘊含了辯證思維——把酸和堿看作是辯證統一體，如此處理后續酸堿平衡等有關問題就非常方便了。由沉淀吸附現象弊與利的對立和統一，啟發學生對待科研過程中出現的問題，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，30 s不褪即可”，但終點顏色呈現及褪色原因卻截然不同，引導學生要透過現象看本質。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，又有助于培養學生的科學思維[5,6]。

表1中列舉了分析化學教學內容中蘊含的一些辯證元素及融合點。

表1 分析化學教學中的辯證元素融入

1.2 引入分析學科名人，培養科學家精神，厚植愛國情懷

我國老一輩科學家的愛國情懷、報國熱忱以及開拓創新、無私奉獻精神，是青年學子學習的榜樣和楷模。適時引入分析化學學科科學家的感人事跡，可以培養學生熱愛祖國、服務國家建設、服務社會生產的責任感和使命感。

分析化學家高鴻院士，懷著一腔愛國熱忱，放棄美國大學的優厚條件，毅然回國投入我國的化學教育事業。編寫的中國第一部《儀器分析》教科書中收錄的每一個實驗，他都親自動手進行實踐驗證，嚴謹求實[7]。將其引入緒論，讓學生快速了解分析化學學科特點，加深印象。介紹分析化學的功能時，引入我國近代分析化學的先驅——王琎先生的事跡，他提倡用化學分析的方法進行科學研究，開創了中國近代分析化學，非常注重分析化學為社會生產服務，為人民生活服務。雖兩度留洋，但對國外優越條件毫不留戀，學成即回國。他用化學分析方法，對南京水源進行了考察、檢測，提出的《南京之飲水問題》是我國最早的有關水質分析的研究報告。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》教材。王琎先生受命于國家危難之際，先國后家、迎難而上，為我國經濟建設和社會發展作出了重要貢獻。

1.3 嵌入典型分析案例，提升學科素養，端正科學態度

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

教學過程中，啟發學生進行科研實踐要擯除主觀臆斷，確保數據的真實性、客觀性，這是一件無比嚴肅的事情。由此自然引申至當前的學術不端，引導學生在科研工作中要嚴謹細致，客觀求實，不能弄虛作假。唯有秉持客觀，才能發現新情況，解決新問題，有所突破，取得成果。正是由于Rayleigh沒有主觀臆斷，經過多次重復試驗，最終因這個微小的差異而發現了氬，獲得了1904年的諾貝爾物理學獎。通過該案例，理論聯系實際，將教學內容與思政教育有機融合，讓學生自覺樹立“量”的概念，深入理解誤差及數據處理的方法及其應用，使專業知識講授和思政育人水乳交融，互相促進，相得益彰。

1.4 拓展公共安全事件，激發責任感，強化服務意識

重大食品安全、環境污染事件以及生產責任事故造成的重大財產損失、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，強調要守底線、講道德、重誠信。以實際案例強化學科的服務功能，提升學生的社會服務意識。

蛋白質含量的測定方法，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學生對誠信缺失、利益至上的不法分子的憤恨之情，讓學生認識到相關從業人員職業道德的缺失所產生的嚴重后果，具有很好的教訓和警示作用。同時讓學生認識到蛋白質含量測定方法本身的缺陷，強調分析化學是守住食品入口安全的最后一道防線！作為未來的化學或分析化學工作者，更是要遵守職業道德，肩負起社會責任，發展精準的檢測技術，為食品安全保駕護航，強化分析化學的服務功能，培養學生為社會生產服務、為人民生活服務的責任感和使命感。另一方面，對照當今我國食品安全標準設置和執行力度，如面粉中過氧化苯甲酰標準低于美國、新加坡，引導學生要用發展的眼光看待我國食品安全進步，不能抉瑕而掩瑜。

1.5 結合生活中的化學，激發學習興趣，培養創新意識

化學源于生活，更應服務于生活。如學習緩沖溶液時，通過人體生理pH導入，通過分析血液中的緩沖對解釋緩沖作用，加深理解的同時，啟發學生自主思考“吃堿性食物可改善酸性體質”這一說法的科學性，提升科學認知。對酸堿指示劑的介紹可以引入生活中的實例，如涼拌紫甘藍過程中遇到的問題、現象，讓學生現身說法，引導學生思考，激發學生的探究興趣，也使得課堂生動、接地氣。波義耳正是由于細致觀察、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研究，還可應用于日常生活。如紙尿褲行業里有兩家公司競爭一直十分激烈：幫寶適和好奇，但幫寶適始終領先于好奇。原因之一就是為了提醒媽媽換尿布，幫寶適設計了會根據尿布濕度而變色的指示劑。這一創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現象指示滴定終點，這一現象也可用于釀酒，調節與改進糖化過程工藝。啟發學生生活中處處皆學問，處處有化學，小創新也能成就大事業，激發學生將所學為生產生活服務的創新意識。

1.6 嵌合環境問題要聞，提升環保意識，倡導綠色發展

以熱點問題、新聞時事切入知識點，能迅速拉近教學主客體的距離，激發學生學習過程的參與度，利于學生參與互動，活化課堂，也更能加強學生的主體認同感。教學中，合理嵌入近年來頻發的農產品安全和環境污染事件(鎘大米、鉻污染、鉛中毒等)，引導學生思考日常生活、科研實踐、企業生產中的小問題與人類健康大問題之間的聯系，倡導綠色發展、綠色化學。標準方法的不斷改進更新，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試劑去除預還原剩余的SnCl2，而GB/T 2463-2008改進為利用SnCl2-TiCl3法(也稱無汞法)，GB/T 26416.4-2010進一步簡化操作，直接以Na2WO4作指示劑，用TiCl3進行預還原[8]。授課中通過講解方法的原理，培養學生的創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，減少污染物排放，提升保護環境意識。

2 以目標為導引，融思政教育于教學設計

將分析化學學科自帶的科學精神、責任意識以及深入挖掘的家國情懷、法治意識、誠信意識、服務意識等思政元素及育人目標落實到課程教學大綱、教學方案和教學環節，構建分析化學思政教育知識體系和內容體系，在積極實踐的基礎上，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，逐步形成特色教學案例體系[9]。

教學中，以學習群、線上課程、網絡資源、在線答疑等信息化平臺為依托，結合學案導學、案例分析、翻轉課堂、思維引導、高階探索、分組任務等教學方法融入思政教育，注重知識的聯系和應用，堅持問題導向，引導學生互動，啟發學生思考，培養學生分析問題、解決問題的能力，有效解決教學中重點、難點問題的同時收獲思維和思想上的潛移默化的進步。

除課堂融入這個主渠道外，在分析化學線上SPOC課程中開設課程思政專欄，將典型課程思政素材嵌入導學案在線發布，設立課程思政主題討論區，通過微信、QQ群推送思政素材，拓展“課程思政”相關的課外教學資源，提升學生學習知識的獲得感、參與感和幸福感，多渠道、全過程進行融入育人目標(圖1)。

圖1 分析化學全過程育人模式

3 以實踐為助力，融思政教育于實驗教學

對于化學類課程，理論教學必然離不開實踐驗證。對于學習化學的學生來說，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，引導學生要掌握學科知識，保障安全生產。分析化學線上課程中專門加設了化學實驗室安全的相關內容，并且進行任務點、防拖拽、禁止倍速等設置，要求學生認真完成，并計入課程平時成績。在實驗教學中，針對具體實驗操作及注意事項，強調要規范、謹慎，做好必要的安全防護，切實落實安全意識培養。在生活中也要提高安全意識，事故總是與違規同在，保持敬畏之心，遵守各項規章制度和安全規則。

分析化學作為一門實踐性學科，具有很強的實用性，特別強調操作的規范性。從試樣的采集、制備、處理，到方法的選擇、分析操作，再到數據的處理，都有著嚴格的要求。通過分析方法的完整展現，輔以教師講解，通過具體操作，讓學生切實體會到只有嚴格規范操作，認真細致，才能得到可靠的分析結果，切實內化規范意識。如此在分析化學實驗課程和具體操作實踐中進行化學理論深化，一方面有利于引導學生主動地認知化學規律，提升學以致用的能力；另一方面，也有助于將理論課堂教學中的育人元素滲透到實踐過程，培養學生注重觀察、勇于實踐、積極探索、嚴謹客觀、細致規范的化學精神，并從具體的化學知識和實驗技能中，逐漸升華化學思維，使得教學質效進一步提升。

如混合堿測定，作為滴定分析的第一次實際操作，既要引導學生理論聯系實際，以實驗消化相關理論知識，強化“學以致用”，還要引導學生切實掌握滴定分析操作要領，以及實驗注意事項，同時，不失時機融入思政元素，實現邊實驗邊育人。具體教學實踐見表2。

表2 混合堿測定實驗中的思政育人

4 以評價為推手，融思政教育于教學過程

考核評價加大了平時成績占比，強調過程化評價，破解傳統的“一考定終身”的終結性評價弊端。采用期末考試與平時成績相結合，由于班級人數較多，只靠考勤、提問等傳統方式考核難以全面反映學生學習過程及學習態度，使得過程性評價流于形式，出現“沉睡課堂”，人在心不在等無效或低效學習。許多學生平時不學，考前臨時抱佛腳，突擊背記，一考完便像按了清除鍵一樣，知識的應用性和聯系性在后續課程學習和科研實踐中體現較差。

多樣化的過程性考核體現了對學生學習參與度、學習態度、學習能力以及思政內化效果等方面的綜合考量。所設指標詳見表3。表中，考勤、任務點、學習次數、直播視頻、作業、課堂互動、分組任務以及主題討論主要借助于線上教學平臺統計記錄，客觀有據，對學生具有切實的督促作用。部分內容采取課堂匯報演示方式，考查學生對知識的深化和探索學習能力，學習群內的交互反饋、答疑解惑活躍程度體現了學生課后的學習主動性，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生對教學過程中融入的思政元素的內化程度，如此多元化的評價指標大大增加了學生學習過程參與的覆蓋面，提高了學生參與學習的積極性，督促學生及時鞏固和消化課堂內容，有利于后續課程內容的聯系及應用，符合知識漸進式掌握的規律。

表3 平時成績評價指標及權重

以學生的關注點作為切入點，有助于形成線上評價客觀、線下評價有據，“以分促學”的主動學習局面，有利于全面體現學生學習過程的參與度和獲得感，提升育人效果。

5 結語

分析化學的教學目標是在進行知識傳授的同時，提升思辯能力，塑造價值引領。需要注意的是，只有基于學科特點，從課程內容出發，找準映射點，把握切入點，注重自然承啟，使蘊含在各個知識點背后的思政元素從課程教學中自然而出，輔以多元融入渠道，與專業知識、專業精神合而為一，才能避免“課程”與“思政”兩張皮，引起學生共鳴，加強主體認同，達到潤物無聲、潛移默化的育人效果，使專業知識講授和思政育人同向協同，相互促進，達成“學知識、提能力、啟智慧、塑價值”的課程目標。