有机化学实验“阿司匹林的制备”教学中的思政设计

王亮，蔡少君，余凡，王长平，张玉敏，汪海平，李艾华，刘义庆

（1.江汉大学 光电材料与技术学院，湖北 武汉；2.江夏区第一中学，湖北 武汉)

一 引言

大学阶段是人生发展的重要阶段，是人生观、世界观、价值观形成的关键时期。在面对比以往更加复杂的社会生态环境，大学生的思想观念和价值理念受到极大的影响，也呈现一种多极化的发展趋势。高校作为国家培养现代化建设人才的重要基地，担负着大学生的思政教育工作。并且，所肩负的任务更加艰巨、承担的责任更为重大。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：“高校立身之本在于立德树人。要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育发展新局面”。因此，积极推进专业课程的思政建设，是守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思政课同向同行、形成协同效应的重要举措，也是实现德育与智育相统一，贯彻落实立德树人根本任务的关键所在。

有机化学实验是高等院校化学类、化工与制药类、材料类等相关专业的重要基础课程之一，它是有机化学学科的一个重要组成部分。这门课程是学习好其他实验类课程的基础，在学生的实验类课程体系学习中占有相当重要的地位。在人才培养方案的课程体系设置中，有机化学实验建议修读学期是大学一年级。开设时间正好与人文素质和思想政治课程同步进行。由此可见，大一开设的有机化学实验课程所承载的教书育人的重担和使命彰明昭著，不言而喻。

大学化学实验课程体系中有很多门实验课程，如有机化学实验、无机化学实验、分析化学实验、物理化学实验等，这些实验课程的实践性很强，而且是一些理工科专业的核心基础课程。面对这种实践性强且专业特点明显的课程，许多教师在教学过程中如何实施思政教育感到非常的困惑。甚至在教学过程中，生硬的套用其他理论课程的思政教学方式。那么，如何在有机化学实验课堂中实现“润物细无声”的思政教育呢，笔者认为最重要的是搜集和整理好教学素材，通过“专业知识——教学素材——思政教育”的三者之间的紧密关联，对教学过程中的思政教育进行设计。

二 教学素材

（一） 水杨酸的发现

柳树皮含有天然的水杨苷，吸收后经酵素的催化作用转化成水杨酸，是一种天然的止痛药。西方国家和古代中国，都有柳树皮入药的记录。公元前400 年，古希腊医师希波克拉底把柳树皮磨成粉末，给病人服用可以缓解病人的疼痛。1758 年英国Edward Stone 教士发现晒干的柳树皮对疟疾的发热、肌痛、头痛等症状有疗效。中国柳树入药的历史，可追溯至3000 多年前。中国最早的药学著作《神农本草经》中记载：“柳之根、皮、枝、叶均可入药，有祛痰明目，清热解毒，利尿防风之效，外敷可治牙痛”。

（二） 乙酰水杨酸的发现

早在1853 年，弗雷德里克·热拉尔使用水杨酸与乙酸酐合成了乙酰水杨酸，但是在当时没有引起人们的足够重视。几十年后， 1897 年德国化学家费利克斯· 霍夫曼为了治疗父亲的风湿关节炎，发明了乙酰水杨酸的合成，并且发现乙酰水杨酸对于治疗风湿关节炎具有很好的效果。

（三） 霍夫曼简介

费利克斯· 霍夫曼是德国著名的化学家，主要成就是发明了阿司匹林和海洛因。1897 年，霍夫曼与他的上司阿图尔· 艾兴格林合作研究，第一次通过乙酸酐和水杨酸的酰化反应制备乙酰水杨酸。随后，拜耳公司给此药注册名为“阿司匹林”（Aspirin）。1897 年8 月，费利克斯· 霍夫曼在实验室里合成了一种叫做二乙酰吗啡的物质，止痛效力远高于吗啡。拜耳公司给此药注册名为海洛因（Heroin）。后来发现海洛具有比吗啡更强的药物依赖性，成瘾性更强，逐渐被视作恶魔般的毒品。

（四） 阿司匹林的功效

到目前为止，阿司匹林已有一百多年历史，与安定、青霉素并称为医药史上三大经典药物。在临床应用中，阿司匹林能够缓解各种轻度或中度疼痛，如牙痛、头痛、神经痛等。还可以用于感冒、流感等发热疾病的退热。在治疗风湿和类风湿关节炎方面也具有较好效果。近年来发现阿司匹林对血小板聚集有抑制作用，能有效阻止血栓形成。

（五） 阿司匹林的最新研究

2019 年，中国军事医学研究院的张学敏院士团队，在人体细胞和小鼠模型实验研究中发现，阿司匹林通过其乙酰化作用，能够阻断一条重要的免疫通路（cGAS-STING 通路）对干扰素反应的激活，这意味着治疗自身免疫疾病成为可能。相关研究发表在顶级学术期刊《细胞》上。阿司匹林从一款解热镇痛消炎药，到发现能够预防心血管疾病。随后，被证明对癌症具有一定的预防功能，已走过了120多个年头。现如今，中国科学家张学敏院士又为阿司匹林续写了新的传奇。

（六） 实验课程任务

众所周知，2015 年的诺贝尔生理学或医学奖授予了中国科学家屠呦呦，以表彰她在青蒿素及其抗疟疾方面的重要发现。以“从屠呦呦团队读懂科学家精神”为主题，学分小组搜集著名科学家屠呦呦的传奇故事，青蒿素的基本信息、青蒿素的发现历史、青蒿素的人工合成等相关知识。

三 素材与专业知识的融合

融合点一：通过介绍水杨酸的发现历史，柳树皮在古代治疗疾病的经典案例，使学生对水杨酸有新的认识，引导学生了解水杨酸的重要作用，激发学生对水杨酸知识的浓厚兴趣。

融合点二：通过介绍乙酰水杨酸的发现历史，阿司匹林治疗疾病的作用，使学生充分认识到水杨酸乙酰化的重要作用，促进学生牢固掌握乙酰水杨酸的制备原理。

融合点三：通过“经典药物”“万能药物”“神奇功效”等美称，以及“你真的了解阿司匹林吗？”等问题。吸引学生进一步了解阿司匹林的应用价值，从而激发学生内心的求知欲望。

融合点四：从天然的柳酸到经典的药物，从天然产物到人工合成，使学生深刻感受到化学合成方法在医药生产中的重要作用。引导学生思考如何利用有机化学基本理论知识，结合化学合成技术实现水杨酸转化为乙酰水杨酸。

四 素材与思政教育的融合

融合点一：许多天然产物具有非常好的药效。但是，存在难以大规模提取或成本太高的问题。通过化学合成不仅可以大量获取天然产物，解决产量不足的技术难题。而且，可以对天然产物进行结构修饰，以获得药效更佳的药物。通过素材中的实例“水杨酸经过乙酰化修饰而获得乙酰水杨酸”，结合布置的课程任务“屠呦呦及其青蒿素”，让学生深刻明白“天然产物提取”和“合成化学”在社会生活中的重要作用，从而激发学生对所学专业的热爱，增强对所学专业的自信心和自豪感。

融合点二：从天然的柳酸到经典药物，从天然的产物到人工的合成药物，阿司匹林历经了120 多年的研究和发展，正是科学家们不断的发现和积累，才形成了阿司匹林较为系统的信息。学生就能立刻体会到一个重要科学的发现不是一蹴而就的，需要长期的研究和积累。在科学研究过程中需要一代代的科研工作者们进行探索、不断发现真理并累积科学知识。

融合点三：德国拜耳公司不仅研发生产了神奇药物“阿司匹林”，而且也研发生产了魔鬼药物“海洛因”。由于拜耳公司对海洛因没有进行彻底的临床试验，忽略了海洛因强烈成瘾性的毒副作用，使得海洛因上瘾者成千上万，成为了一种毒品。通过海洛因事件及其产生的重大影响，告诫学生从事科研工作者一定要尊重科学，实事求是。与此同时，培养学生作为未来化学工作者肩负研发各种药物的重要使命感和责任感。

融合点四：古希腊医师希波克拉底、德国化学家霍夫曼和艾兴格林、中国科学家张学敏院士、诺贝尔奖获得者屠呦呦等一系列的优秀科学家的事迹及其感人故事，使学生能够感受到科学家们在他们那个年代能够克服各种困难环境，敢于创新和探索。从而鼓励学生传承科学家的高尚品格，激发学生追求科学的志趣，培养学生勇于探索的精神，激发学生的爱国主义情怀。

融合点五：全世界还有很多研究工作者从事阿司匹林这一古老而极具魅力的研究领域。张学敏院士团队在阿司匹林的研究中取得了创新性的成果。这些最新的前言科学报道不仅能够拓展学生的视野，启发学生的思维，而且让学生领会到中国的生命科学和医学研究处于世界领先水平，能够体会到中国科学家的使命、责任和担当。从而增强学生的民族自豪感和民族自信心。

五 教学方法

在实际教学过程中，主要采取演示法、讲授法和讨论法实现思政教育。首先，课堂刚开始播放视频和图片等素材，学生会自然而然地被这些内容吸引，从而唤起学生对阿司匹林的兴趣。通过讲解天然产物产量不足以及提取困难等问题，引导学生思考化学合成在药物研发和制备中的必要性和重要性。其次，以讲故事的方式，将霍夫曼等科学家及其阿司匹林的传奇故事讲给学生们听，学生在一种轻松愉快的环境下，感受科学家们刻苦专研的精神，执着的追求。并且，引导学生运用化学专业知识与优秀的研究成果相结合，启发学生从反应原理角度去分析阿司匹林的制备原理。然后，通过分小组讨论，情景问答等方式开展研讨，如“水杨酸与乙酰水杨酸结构上的相同点和不同点”“如何检验制备的乙酰水杨酸中是否含有水杨酸”等问题。学生就会思考“相同与不同”“是否含有”等矛盾问题，并开始讨论，引导学生在解决这些矛盾问题过程中进行对比分析，培养科学研究过程中设置对照实验的思维。最后，在教学过程中，合理的利用反面的教学素材，充分发挥反面教材的正面作用，给予学生教训和警醒。德国拜耳公司生产和销售的药物海洛因作为一种反面的教学素材讲解，学生对于“科学研究需要实事求是，坚持真理，来不得半点虚假”就会有非常深的体会。与此同时，教导学生在实验过程中不能篡改实验数据，捏造实验现象，杜撰实验过程，夸大实验结论等，这种弄虚作假的行为无异于拜耳公司的“海洛因”事件。

六 教学反思

使用以上教学案例设计进行教学，学生的学习兴趣大幅度提高，对于阿司匹林的故事及其拓展知识非常感兴趣，并且普遍认为有机化学实验课程的学习非常重要。学习的主动性明显增强，对于“为什么产品收率低？”“产品颜色偏黄是什么原因呢？”“为什么我做出来的固体和其他同学的形状不一样呢？”等问题，主动请教老师。学生的学习态度也端正了很多，课堂上的刷微信、玩手游，聊天等现象明显减少。学生学会了制定下一个实验环节的计划、有效的利用课堂时间，没有以前课堂上懒散、磨蹭、无所事从的现象。学生的责任心明显增强，认真对待每一个实验操作，实验失败或者效果不好时会感到不好意思或者心存内疚。与此同时，教师能够发挥课堂主导作用，充分调动学生积极性和主动性。而且能够轻松的营造一种有效、有趣、有序的课堂氛围，让课堂充满活力、彰显魅力。教师在设计实验类课程的思政案例以及开展思政课堂教学方面获得了一些经验和方法，能够为其他课程思政设计提供思路。尽管上述的课程思政设计取得了一些较好的成效，但是仍然存在一些不足。在教学素材挖掘方面，缺少与实验操作和实验技能相关的思政素材，可以整理学生操作中的常见错误，将其录制成视频，通过反面教材以教育学生学会如何“做事”。在教学评价方面，缺少考评课程思政教学效果的评价体系，可以通过采取调查问卷、个别访谈、线上评价等方式评价教学效果。

七 结语

思政教育与知识传授不是独立的两条教学路线，二者应该相辅相成，相互促进、协同发展。并且，在思政教育过程中要将专业知识、能力培养和价值塑造三者融于一体。有机化学实验课程与思想政治课程在同一学期开设，在实验课程中进行思政教育才能更好地实现专业课程与思政课程的同向同行、同频共振。实验课程的思政教育不是在原有的课堂教学中简单的引入几个科学家事迹、发现历史、典型案例等教学内容，也不是讲好几个感人的故事，就能够让学生感悟家国情怀，传承社会责任和担当。而是进行精心搜集教学素材，深入挖掘思政元素，提炼升华素材与专业知识，素材与思政教育的融合，从而实现真正意义上的课程思政教育。