藥物合成反應實訓課程思政研究與實踐*

張 明

2016 年12 月, 習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上對廣大高校教師提出了明確要求, 即“要堅持不懈培育和弘揚社會主義核心價值觀, 引導廣大師生做社會主義核心價值觀的堅定信仰者、 積極傳播者、 模范踐行者”[1]; 2019 年3 月,習近平總書記在學校思想政治理論課教師座談會上再次指出,辦好思想政治理論課關鍵在教師, 要求教師做到“思維要新,學會辯證唯物主義和歷史唯物主義, 創新課堂教學, 給學生深刻的學習體驗, 引導學生樹立正確的理想信念、 學會正確的思維方法”[2]。

大學是學生建立健全人生價值觀的關鍵時期, 藥物合成技術是關乎民生健康的特殊技術, 在該課程實訓中融入思想政治元素有著良好的教育契機。 本文通過對藥物合成反應實訓課程中的知識點進行深入分析, 挖掘和考察其中蘊含的思政教育元素, 通過模塊化的實訓項目, 使課程中潛在的人文社科抽象思維恰如其分地與顯在的自然學科邏輯思維相融合[3], 在傳播專業知識和技能的同時注重學生專業素養和人文氣質的提升, 并行啟迪學生的理性思維和感性思維。

1 藥品合成反應實訓課程思政建設的研究路徑

藥物合成反應課程主要介紹各類基本有機合成反應及其在藥物合成中的應用, 實訓課程的主要內容為以制備合格藥物為目標的有機合成反應實訓操作, 使學生系統掌握藥物制備過程中應用的藥物合成設計原理和有機合成反應, 在專業技能上培養學生觀察分析、 思考理解和獨立解決問題的能力。 專業課程應在育才的基礎上兼具育人功效, 在德育方面, 應該是與思想政治教育課程達成殊途同歸的效果[4]。 故在藥物合成反應實訓課程實施時主要分為兩部分, 首先講述藥物的發展史及其主要用途, 然后進行藥物合成實訓部分理論和實操注意事項講授。每項實訓內容分別結合兩部分的重點和要點進行思政元素的挖掘和展開。 另外, 教師在思政元素引入的時候要把握好質和量的關系, “質” 指的是專業知識和思政元素的結合方式是順從其美的, 結合效果是相得益彰的, 提倡因勢利導、 順勢而為,思政元素的理解融于專業知識的學習中利于學生吸收內化[5-6];“量” 指的是專業知識的講授勢必要確保專業知識在課程中的主體位置, 思政點的滲入在于恰到好處的信息傳遞和價值引導, 月盈則虧, 水滿則溢, 忌滿堂課程無序隨意的插入思政點, 導致專業知識傳遞的碎片化, 則得不償失。

2 《藥品合成反應實訓》課程思政實踐的主要內容

課程教師團隊根據實訓項目的特點確定相應的思政主題,圍繞實訓特點和思政主題展開教學。 從知識背景著手, 通過啟發式教學方法, 激發學生一探究竟的內驅力, 啟發學生透過現象分析本質規律, 引導學生感悟其中的思政信息, 逐漸完成技能提高與素養提升的有機結合。 主要分五個實訓項目開展教學:

(1)實訓一 阿司匹林的制備 培養敢為人先的科學探索精神和嚴謹務實的科學態度

作為一種解熱鎮痛藥, 阿司匹林早已為人類熟知, 在全世界范圍內廣泛應用。 實訓一以阿司匹林的誕生史及發展歷程為切入點, 課前環節學生了解到人類首先是發現柳樹皮具有止痛的效果, 19 世紀20 年代, 人類首次從柳樹皮中提煉出黃色晶體活性成分命名為水楊苷。 隨后, 多國科學家經歷了持續大半個世紀的分析探索后, 最終合成了乙酰水楊酸化合物, 正式命名為阿司匹林。 阿司匹林的發現以及合成歷程正是一批能夠先知先覺、 敢于迎難而上的科學家們的探索史, 通過講述阿司匹林的誕生史啟發學生領悟到, 只有具有敢為人先的科學探索精神, 在專業領域專注持續深耕, 才能成就科學文明進步的堅實基石。 具體到實訓操作過程中, 通常制備阿司匹林采用乙酸酐作酰化劑, 教師重點強調應當使用新蒸的乙酸酐以保證其純度, 反應溫度及重結晶加熱溫度需精確控制等操作要領, 在實際動手操作中逐步培養學生嚴謹務實的科學態度。

(2)實訓二 苯甲酸的制備 強化質疑創新的科學思維和防患于未然的安全意識

苯甲酸除了具有藥用性外, 另一大用途是生產食品防腐劑苯甲酸鈉。 生活中很多商家為了投消費者之所好, 在食品宣傳中會刻意標識“零防腐劑、 零添加”, 如此勢必會引導人們形成有防腐劑或添加劑的商品是對不好或不健康的錯誤概念。 從專業角度來講, 離開劑量談防腐劑毒性都是毫無科學依據的。提示學生作為消費者時, 要對生活中存在的現象保持客觀科學的評價態度; 作為生產者時, 面對科學領域的問題要在做出專業調查、 實驗探究的基礎上再給出判斷。 甲苯液相氧化法是實驗室制備苯甲酸的主要方法, 該非均相氧化反應為放熱反應,合成反應過程中需要特別注意相應的規范操作。 比如, 整個反應過程中必須保證電動攪拌器持續攪拌, 否則可能會因為體系中熱量聚集造成反應液噴出; 在后處理過程時需在停熱不停攪拌的狀態下加入亞硫酸氫鈉溶液等。 總之, 將每條規范操作均與學生人身安全緊密相連, 將安全責任滲透于整個實訓流程并引申至日常生產生活中, 培養學生防患于未然的安全意識。

(3)實訓三 二苯甲醇的制備 增強獨立的思考判斷能力和顧全大局的辯證思維能力

課前以學習小組為單位查閱文獻資料討論問題, 學生在進行信息檢索的同時, 可以了解到二苯甲醇的制備方法、 酮的還原反應機理、 還原劑的種類及特點。 在做出結論之前, 學生需要吸收、 辨別、 思考并篩選, 通過課前的一系列的操作, 鍛煉了學生的信息檢索能力, 更提升了其獨立的思考判斷能力, 為進一步進行實驗研究建立思路。 二苯甲醇制備過程中, 選擇溶劑時, 甲醇具有更好的溶解性和反應性, 但其對人身體的危害性要遠大于乙醇, 故溶劑選擇為乙醇; 滴加濃鹽酸時速度過慢影響實驗效率, 速度過快則可能導致體系中產生大量氣泡。 借此項實訓, 啟發學生注重事物的兩面性, 學會全面地看問題,增強辯證思維能力, 才能提高駕馭復雜局面、 處理復雜問題的本領。

(4)實訓四 肉桂酸的制備 既要有仰望星空的理想信念,也要有腳踏實地的實干精神

實驗室合成肉桂酸通常采用Perkin 反應機理。 化學家Perkin 在成為一名成功的商人后仍始終心懷科學理想, 最終變賣企業, 將自己幾十年的全部精力致力于物理有機化學方面的研究中, 取得了一系列的偉大成就。 啟發學生在職業生涯規劃中將自己的個人發展與社會歷史的進程結合起來, 堅守自己的理想信念, 思索人生豐盈自己的內心, 成為具有精神追求的人。 實訓操作時采用電熱爐加熱合成肉桂酸, 燒瓶底需要離開電熱爐適當距離, 提醒學生如果在操作過程中急于求成, 燒瓶底一旦緊挨著電熱爐內壁, 會因局部熱量突然聚集導致反應物反應激烈, 造成產物所剩無幾; 后處理過程中需要采用水蒸氣蒸餾, 水蒸汽發生器的加熱速度調節不當將不能完全排除安全管排氣存在的隱患。 “欲速則不達, 見小利則大事不成”, 告誡學生做任何事情都要腳踏實地按照事物的發展規律進行, 如果追求速成, 甚至因為眼前一點點小小的利益而忽視其規律, 很有可能前功盡棄。

(5)實訓五 設計性實驗 鍛煉學生善于協作的團隊精神和總結復盤的學習能力

“紙上得來終覺淺, 絕知此事要躬行”, 最后一項實訓為團隊設計性實驗。 各組同學自行劃分主要任務, 分別負責查閱文獻、 確定合成目標、 設計合成方案、 實施實驗操作、 數據采集及整理匯報等。 聘請企業具有豐富藥物合成經驗的工程師和教師組成審核小組, 方案提交由審核小組審閱確定可操作性, 教師幫助學生配備試劑和裝置, 各組進入具體的實操過程。 實驗結束后, 審核小組參與匯報環節, 各組匯報實驗過程, 分析實驗結果, 重點對實驗過程中出現的問題進行探討。 討論過程中鼓勵學生要克服思維定勢, 鍛煉學生的多向思維的能力, 培養創造力。 通過結果反推式檢索思路啟發學生, 關鍵點處不同的選擇可能會導致截然不同的后果, 引申使學生明白樹立正確的人生觀和價值觀對自身成長的重要性。 此外, 設計性實驗本身為一項“系統工程”, 通過自主設計和分工協作的連貫式操作法, 培養學生整體部署的統籌意識和顧全大局的團結精神。

3 結 語

在藥物合成反應實訓課程講授與訓練過程中, 我們充分考慮學情狀況, 根據每個合成實訓項目的特點, 以理論要點和實操難點為著眼點精心設計, 在特定的教學環節引入相關聯的育人知識, 深入淺出的將思政教育貫穿于教學和實操中。 課后對實施藥物合成反應實訓課程思政班級的學生進行隨機采訪和問卷調查, 發現經過實踐, 學生對課程內容的興趣度更高, 理解度和記憶力更深。 絕大多數學生和任課教師對這種課程形式和學習效果持認可態度, 認為藥物合成反應實訓課程思政的研究與實踐對推動學生整體素質提升有著積極的作用。

做好藥物合成反應實訓課程思政教育的研究, 要對專業知識及其關聯內容有著深厚的理解和發散能力, 能夠積極探索自然學科知識與人文德育內涵在價值引領上的相關性與融合性。在課程建設內容和形式上要做到崇尚創新、 勇于創新、 善于創新, 將文化育人與知識傳授落在學生成長道路上的每一處。