“綜合化學實驗”課程思政的探索與實踐

摘 要：“綜合化學實驗”是一門專業實踐性課程，每個實驗項目都蘊藏著深刻的哲學原理和辯證唯物主義理論。在當前的大思政背景下，將思政元素有效融入“綜合化學實驗”中，實現“育智”和“育心”并行，促進了學生的全面發展。以實驗“白英化學成分的提取與分離”為例，著重論述了思政內容與專業知識的融合，以期拋磚引玉，供高校教師交流，促進思政課程建設。

關鍵詞：“綜合化學實驗”；課程思政；教學模式；思政案例

黨的十八大以來，習近平總書記對教育作出了很多重要的論述，提出立德樹人是教育的根本任務，要整體推進高校課程思政，深度挖掘高校各學科門類專業課程蘊含的思想政治教育資源，解決好各類課程與思政課相互配合的問題，發揮所有課程的育人功能，構建全面覆蓋、類型豐富、層次遞進、相互支撐的課程體系，使各類課程與思政課同向同行，形成協同效應[1]。黨的二十大報告圍繞“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”這個教育的根本問題作出新的重要部署：實施科教興國戰略，辦好人民滿意的教育。

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，實驗不僅是研究化學的重要方法，也是學生學習化學的重要手段[2]。在化學、應用化學專業的培養方案中，實驗實踐類課程占較大比例。其中，鄭州大學化學學院的“綜合化學實驗Ⅰ”占48學時、“綜合化學實驗Ⅱ”占72學時。將思政教育融入大學“綜合化學實驗”教學是以“習近平總書記關于教育的重要論述”為根本遵循，是落實“立德樹人”根本任務的重要舉措。在“課程思政”觀念日益深入人心的背景下，為了更好地發揮實驗的教育功能，筆者所在教學團隊主動學習了思政的教育智慧，深挖課程所蘊含的思政元素。在講授“綜合化學實驗Ⅱ”的過程中，將思想政治教育理論知識、價值觀念、精神追求等如鹽化水般融入各個實驗中，在傳授知識的過程中增強學生的專業認同感，潛移默化地提高學生的思想政治素養和道德情操，促使學生樹立積極向上的世界觀、價值觀和人生觀。本研究以實驗“白英化學成分的提取與分離”為例，討論了專業知識與思政元素的融合，以期拋磚引玉，供高校教師交流、討論，促進思政課程建設。

1 " 教學目標與教學內容

1.1 "教學目標

（1）知識目標：學習天然產物的提取、純化、鑒定原理和方法，了解從藥用植物中提取、純化、鑒定天然產物化學成分的全過程。

（2）能力目標：進一步熟悉減壓蒸餾、薄層層析、柱層析等基本實驗操作，強化學生的實驗技能。

（3）素質教育：通過“傳統中藥白英的臨床應用”導入新課，讓學生感受到傳統中醫藥的神奇魅力，提升民族認同感與歸屬感，增強民族文化自信，喚起民族文化驕傲與認同；在“白英化學成分的提取”教學過程中融入屠呦呦的故事，進行德育滲透，培養學生的科學探索精神，提升學生的專業自豪感，激發學生學習化學知識的熱情；結合“色譜的發現史”引導學生發現科學研究和生活中的“奇怪”現象，啟發學生的思維，帶領學生探尋真理。

1.2 "教學內容

1.2.1 "實驗原理

以白英為原料、95%乙醇為溶劑進行提取，蒸發濃縮濾液得乙醇提取物，后經分步萃取得到含有槲皮素的組分和皂苷元組分，最后經柱層析法制得槲皮素純品。

1.2.2 "實驗藥品

槲皮素對照品（純度大于99%）、薯蕷皂苷元對照品（純度大于99%）、甲醇（色譜純）、重蒸水、柱層析硅膠（100～200目）、薄層層析硅膠（GF254）、羧甲基纖維素鈉、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇，所需試劑未注明的均為分析純。

1.2.3 "實驗儀器

電子天平、旋轉蒸發儀、紫外-可見分光光度計、烘箱、層析柱（Φ 2 cm×45 cm）、薄層色譜板、常用玻璃儀器等。

1.2.4 "實驗步驟

（1）取粉碎白英20 g，用濾紙包好后置于索氏提取器中，加入95%乙醇回流提取至提取液為無色，記錄乙醇用量。使用蒸餾裝置將提取液蒸餾至無醇味。加適量蒸餾水（25 mL）混勻浸膏，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取，保留乙酸乙酯相和正丁醇相用于槲皮素和皂苷元定性分析。乙酸乙酯萃取液用無水硫酸鎂干燥，過濾后加入1 g柱層析硅膠負載，蒸干后待柱層析用。

（2）層析柱的制備：取一支干凈的玻璃層析柱垂直固定在鐵架上，用玻璃棒將一小團脫脂棉推至管底鋪平。稱取40 g 100～200目層析硅膠，用乙酸乙酯～氯仿（體積比1∶9）調成糊狀，層析柱上端放一玻璃漏斗，經漏斗將其均勻裝入層析柱，邊裝邊用橡膠棒輕輕敲打層析柱，使硅膠填充均勻、緊密，不得有分層或明顯氣泡。

（3）薄層層析板的制備（需提前一周制備）：取適量薄層層析硅膠，加入0.6%羧甲基纖維素鈉溶液，攪拌成糊狀，將其涂在洗凈的玻璃板上，鋪平后陰干。使用前在烘箱中110 ℃活化30 min。

（4）洗脫劑和展開劑的配制：按乙酸乙酯∶氯仿=1∶9（體積比）配制第一洗脫劑，按氯仿∶甲醇=8∶1（體積比）配制第二洗脫劑，按氯仿∶甲醇∶甲酸=5.00∶1.00∶0.05（體積比）配制薄層層析展開劑。

（5）上樣：當層析柱上層洗脫劑的液面高于柱層析硅膠1 cm時，將負載好的樣品通過漏斗加入層析柱。

（6）洗脫：用滴管吸取少量第一洗脫劑逐滴滴加至層析柱上，進行洗脫，用薄層色譜監控洗脫情況，并分段收集。待第一洗脫劑洗脫完畢換第二洗脫劑洗脫，直至槲皮素全部洗下。利用槲皮素對照品，通過薄層色譜分析，確定含有槲皮素的洗脫液并記錄各組分的比移值（Rf）。

（7）白英皂苷的定性分析：配制薯蕷皂苷元對照品溶液，用紫外-可見分光光度計找出其最強吸收處的波長。正丁醇相減壓蒸餾后，用10 mL甲醇溶解凝膏，取2滴于干燥小燒杯中，待甲醇揮發后加5 mL HClO4顯色，放置30 min后，用紫外-可見分光光度計測量工作曲線并與文獻值（λmax=405 nm）比較。

2 " 思政元素與專業知識的融合

2.1 "通過中藥白英的應用價值增強學生的民族文化自信

中醫藥文化有數千年的悠久歷史，是中華民族優秀的傳統文化，博大精深。相傳，神農嘗百草，首創醫藥，被尊為“藥皇”。明代李時珍花畢生精力寫成的醫藥巨典《本草綱目》被世人稱為中草藥寶典，李時珍被譽為“藥圣”。自明代起，《本草綱目》傳到日本、朝鮮、越南、英國等世界多個國家和地區。現如今，本草學得到越來越廣泛的認同與應用。例如1997年，丹參滴丸通過美國食品藥品監督管理局（Food and Drug Administration，FDA）認證，是世界上第一個治療心血管系統疾病的中草藥制劑。從傳統中藥青蒿中分離出的青蒿素及其衍生物在瘧疾治療中立下汗馬功勞，已挽救了全球特別是發展中國家數百萬人的生命[3]。目前，以青蒿素為基礎的復方藥物已經成為瘧疾的標準治療藥物，世界衛生組織將青蒿素和相關藥劑列入其基本藥品目錄。因此，在青蒿素研制中做出突出貢獻的屠呦呦被授予2015年諾貝爾醫學獎。白英為茄科草質藤木，藥用歷史悠久，以全草或根入藥，作為我國傳統中藥最早見于《神農本草經》記載，現代醫學研究證明白英具有清熱利濕、解毒消腫、抗癌等功效。研究人員以白英總甾體生物堿為原料，研制了安全性良好、治療非小細胞肺癌的中藥一類新藥安特逍膠囊[4-5]。

本素材與專業知識的融合點是中草藥的應用，可將素材介紹與時事熱點結合，彰顯中醫藥的特色和優勢，讓學生感受到傳統中醫藥的神奇魅力，提升民族認同感與歸屬感，增強民族文化自信，喚起民族文化驕傲與認同。

2.2 "在“白英化學成分的提取”中融入屠呦呦的故事進行德育滲透

中草藥成分過于復雜，而且不是所有成分都有效。提取其中的有效成分有助于更加精確地研究中藥的作用機理，分析其藥理作用、毒理作用，降低原藥物毒性。對有效成分甚至無效成分進行結構修飾或改造還可以使其產生或者提高療效，增強安全性、有效性等。

20世紀60年代，瘧疾蔓延，而抗瘧新藥的研發處于困境。1969年1月，屠呦呦參加了一個全國性大協作項目“瘧疾防治藥物研究工作協作”，以期尋找、開發一種更好的抗瘧新藥。此前，國內其他科研人員已經篩選了4萬多種抗瘧疾的化合物和中草藥，沒有令人滿意的結果。接到任務后，屠呦呦閱遍古籍文獻，尋找方藥，其中，“肘后備急方治寒熱諸瘧方”中的“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”給了屠呦呦啟發，讓屠呦呦領悟到問題的癥結可能是溫度，高溫加熱可能會破壞青蒿中的有效成分。屠呦呦研究小組不斷嘗試提取方法，改用低沸點溶劑乙醚成功提取了青蒿素。屠呦呦最先提取出對鼠瘧原蟲具有100%抑制率的青蒿乙醚中性成分，成為整個青蒿素研發過程中最關鍵的一步，同時也開啟了其他單位研究青蒿素的大門[3]。

本素材與專業知識的融合點是化學提取分離方法在中藥有效成分提取中的應用。化學是一門與生產生活聯系非常密切的學科，在人們的生產生活中發揮著重要作用。以屠呦呦獲得2015年諾貝爾醫學獎為切入點，在“綜合化學實驗”講授過程中加入傳統中醫藥文化，可以引導學生跳出傳統實驗課堂，在輕松活躍的氛圍下引出中草藥的提取方法，揭示化學提取分離方法在中草藥有效成分分離中的應用。槲皮素和薯蕷皂苷元具有很高的藥用價值，讓學生從中草藥白英中提取這些有生物活性的物質，可以幫助學生進一步掌握萃取知識要點，引導學生從化學專業的角度認識中醫、中藥，增強學生的專業自豪感，激發學生學習化學知識的熱情，培養學生的社會責任感和使命感。

2.3 "結合“色譜的發現史”引導學生發現科學研究和生活中的“奇怪”現象

色譜又稱色層法或層析法，是一種重要的分離分析方法，被廣泛應用于石油化工、制藥、有機合成等多個領域。1872年5月14日，俄國植物生理學家和化學家茨維特生于意大利；1891年，茨維特考入瑞士日內瓦大學學習自然科學，從事細胞生理學方向的研究；1896年，年僅24歲的茨維特獲得了日內瓦大學的博士學位，之后返回故土，但事實根本沒有想象的那樣順利，當時俄國不承認瑞士的學位，只給他一個編外雜工的身份。為生計考慮，茨維特只好一邊工作一邊繼續攻讀俄國的學位。在這期間，茨維特開始從事葉綠素物理化學性質方向的研究。

受到打壓的茨維特沒有過多的抱怨，更沒有放棄對色譜法的研究，他在實驗室采用多種分離方法，想把葉綠素混合物分開。茨維特觀察到，用乙醇溶劑浸泡樹葉很容易直接提取出植物葉中的色素；用石油醚浸泡樹葉卻不能直接提取出這些色素。茨維特用葉綠素粗提物做溶解性實驗時發現，葉綠素在石油醚中的溶解性比在乙醇中好。經過深入研究，他認為，這種特性很可能是由于植物組織分子力的干擾，即“由于吸附”，石油醚對葉綠素的溶解力小于植物組織的“吸附力”，乙醇對葉綠素的溶解力大于植物組織的“吸附力”，即使在石油醚中加入少量無水乙醇，也能將所有色素立即提取出來。基于此，茨維特建立了一種以吸附為基礎的物質分離提純新方法。1903年3月21日，在華沙自然科學家協會生物學家分會舉行的會議上，茨維特做了“一種新型吸附現象及其在生物化學分析中的應用”演講，公布了他對100多種無機和有機吸附劑的研究結果。茨維特被色譜學界尊稱為“色譜學之父”，后人將1903年3月21日定為“色譜學”的誕生紀念日[6-7]。

本素材與專業知識的融合點是色譜分離技術的應用，以茨維特對色譜法的研究為切入點，利用茨維特內心平靜的力量、淡泊名利的境界、追求真理的執著、孜孜不倦的堅持來提高課堂思政教學的有效性，引導學生發現科學研究和生活中的“奇怪”現象并準確記錄，啟發學生的思維，帶領學生探尋真理[8]。

3 " 結語

“綜合化學實驗”是一門綜合性較強的實驗課程，涵蓋無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高分子化學等學科并將其有機結合，具有高度的交叉性、綜合性和研究性。大學是學生人生中十分重要的階段，也是思維較為活躍的時期。課程組結合“綜合化學實驗”課程部分知識點，挖掘該門課程能融入的思政元素，確保課程思政建設更好地融入專業知識中，實現“綜合化學實驗”課程的協同育人功能，創新了“綜合化學實驗”課程的教學模式。在教師精心設計的課堂中，知識點和思政元素被巧妙融合，使學生在掌握相關反應原理的基礎上，通過聽、說、看、做來提升實驗技能，增強學生的專業認同感，引導學生樹立積極向上的世界觀、價值觀和人生觀，真正實現立德樹人。

[參考文獻]

[1]習近平.把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面[EB/OL].（2016-12-08）[2023-02-20].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s6052/moe_838/201612/t20161208_291306.html.

[2]陳冬梅，張前軍.論化學實驗方案設計對大學化學專業學生的重要性[J].科教文匯，2017（5）：48-49.

[3]黎潤紅，張大慶.青蒿素：從中國傳統藥方到全球抗瘧良藥[J].中國科學院院刊，2019（9）：1046-1057.

[4]朱建平，王永炎，梁菊生.中藥名考證與規范（上卷）[M].北京：中醫古籍出版社，2007.

[5]魏國棟，高山.白英的有效部位和藥理作用研究進展[J].中國醫藥導報，2022（11）：38-41.

[6]孫寅璐，姜宏月，熊英.“課程思政”背景下的分析化學專業人才培養探究與實踐：以色譜教學為例[J].大學化學，2021（3）：95-98.

[7]張清建.茨維特：色譜技術的創始人[J].自然辯證法訊，1999（2）：69-74.

[8]王朝霞，羅千福，徐首紅.有機化學課程思政教育的現狀與應對策略[J].大學化學，2019（11）：45-50.

Exploration and practice of curriculum ideological and political education in “Comprehensive Chemistry Experiment”： taking the extraction and isolation

of chemical components in solanum lyratum as an example

Chen Lihui， Wang Nan， Li Zhaohui

（College of Chemistry， Zhengzhou University， Zhengzhou 450001， China）

Abstract：“Comprehensive Chemistry Experiment” is a professional practical course， and each experiental project contains profound philosophy principle and dialectical materialism theory. In the current context of ideological and political education， the effective integration of ideological and political elements into the “Comprehensive Chemistry Experiment” has realized the parallel of “intellectual education” and “mental education”， and promoted the comprehensive development of students. Taking the experiment “extraction and isolation of chemical components in solanum lyratum” as an example， the integration of ideological and political content and professional knowledge is focused on in order to provide jade for university teachers to communicate and promote the construction of ideological and political curriculum.

Key words：“Comprehensive Chemistry Experiment”; curriculum ideological and political education; teaching model; ideological and political case