分析化学课程思政元素融入教学的路径

段云青，段志青，武鑫，郭晓迪

1山西农业大学基础部，山西 太谷 030801

2山西医科大学基础医学院，太原 030001

高校人才培养是育人和育才相统一的过程。课程思政是人才培养的应有之义，更是必备内容。课程思政建设的目标就是立足于解决“为谁培养人、培养什么人、怎样培养人”这一根本问题。2020年6月，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，提出要在全国所有高校、所有学科专业全面推进课程思政[1]。高校课程体系丰富多样，各类课程在育人目标上，应该同向协同，同频共振。自然科学知识具有社会性，是思想政治教育目标实现的重要载体，应该也必须充分发挥其育人功能[2,3]。

化学学科源于生活，服务于社会，是自然科学的重要组成部分，是理、工、农、医等学科专业大学生知识结构和科学素养不可或缺的重要组成部分。化学教育不仅要传授化学知识、技能，更要训练科学思维和科学方法，培养科学精神和科学品德，提升文化素养和服务意识。分析化学是高校理、工、农、医、环境、生物等学科必修的基础课程之一，承担着为相关专业后续课程进行必要知识准备的重要任务。课程主要包括误差及数据处理、四大滴定法以及分光光度法等内容[4]，所涉及的基本操作技能、误差控制、数据处理、工作习惯、科学态度、责任意识是后续课程学习和从事科学研究的重要基础。

通过本课程的教学，一方面要使学生掌握分析方法的基本原理及应用，理解误差，掌握数据处理基本知识，树立严格的“量”的概念，提升知识的综合应用能力；另一方面，注重科学思维方法的训练，培养学生严谨的科学态度和辩证的科学思维，提高分析问题和解决问题的能力；第三方面，注重人文精神和科学伦理教育，培养学生的家国情怀、道德修养、诚信意识、法治意识和服务意识，树立核心价值观。

1 以知识为载体，融思政元素于学科知识

1.1 融入哲学思辩观，掌握思维工具，树立正确三观

科学的创新离不开辩证思维。作为科研工作者应具备一定的哲学素养，掌握科学思维及科学方法，助力实践创新。分析化学蕴含着丰富的辩证元素。在教学中渗入辩证唯物主义认识论、方法论，从辩证唯物论的角度来分析有关知识原理，有助于学生更好地理解学科知识，引导学生以思考为工具求知启智，在潜移默化中提高学生的哲学修养，培养其辩证的专业思维、科学的实践方法以及正确的世界观，提升处理人际关系的能力，改进对待问题的态度[5]。

如酸碱质子理论，定义质子供体为酸，质子受体是碱。酸给出质子后变成了它的共轭碱，碱接受质子后变成了它的共轭酸。该理论不再以物质释放出H+或OH−的方式来定义酸或碱(酸碱电离理论)，而只是从给出或接受H+的角度定义酸或碱。如此角度转换，就使得其中蕴含了辩证思维——把酸和碱看作是辩证统一体，如此处理后续酸碱平衡等有关问题就非常方便了。由沉淀吸附现象弊与利的对立和统一，启发学生对待科研过程中出现的问题，也要辩证地看待，换个角度，换个思路，也许就可以化不利为有利，自然引出确定沉淀滴定终点的第三种方法——Fajans法。虽然甲醛法测定铵盐中氮含量与高锰酸钾法测定过氧化氢的滴定终点皆为“微红色出现，30 s不褪即可”，但终点颜色呈现及褪色原因却截然不同，引导学生要透过现象看本质。这些辩证元素的融入，既有利于理论知识的理解和融会贯通，又有助于培养学生的科学思维[5,6]。

表1中列举了分析化学教学内容中蕴含的一些辩证元素及融合点。

表1 分析化学教学中的辩证元素融入

1.2 引入分析学科名人，培养科学家精神，厚植爱国情怀

我国老一辈科学家的爱国情怀、报国热忱以及开拓创新、无私奉献精神，是青年学子学习的榜样和楷模。适时引入分析化学学科科学家的感人事迹，可以培养学生热爱祖国、服务国家建设、服务社会生产的责任感和使命感。

分析化学家高鸿院士，怀着一腔爱国热忱，放弃美国大学的优厚条件，毅然回国投入我国的化学教育事业。编写的中国第一部《仪器分析》教科书中收录的每一个实验，他都亲自动手进行实践验证，严谨求实[7]。将其引入绪论，让学生快速了解分析化学学科特点，加深印象。介绍分析化学的功能时，引入我国近代分析化学的先驱——王琎先生的事迹，他提倡用化学分析的方法进行科学研究，开创了中国近代分析化学，非常注重分析化学为社会生产服务，为人民生活服务。虽两度留洋，但对国外优越条件毫不留恋，学成即回国。他用化学分析方法，对南京水源进行了考察、检测，提出的《南京之饮水问题》是我国最早的有关水质分析的研究报告。在七十高龄，受高教部委托，编写了全国高等师范院校通用的《分析化学》教材。王琎先生受命于国家危难之际，先国后家、迎难而上，为我国经济建设和社会发展作出了重要贡献。

1.3 嵌入典型分析案例，提升学科素养，端正科学态度

真实的案例能让学生有真切的代入感，深化对知识的理解。分析数据处理一节中引入Rayleigh用两种方法测定N2密度的分析数据，两种方法测定的结果平均值差异很小(< 0.5%)，能否就此忽略，认为两组测定结果不存在显著差异呢？由此引发学生思考，既巩固练习了前面章节的理论知识与计算，又加深了对该问题的理解和实际运用。

教学过程中，启发学生进行科研实践要摈除主观臆断，确保数据的真实性、客观性，这是一件无比严肃的事情。由此自然引申至当前的学术不端，引导学生在科研工作中要严谨细致，客观求实，不能弄虚作假。唯有秉持客观，才能发现新情况，解决新问题，有所突破，取得成果。正是由于Rayleigh没有主观臆断，经过多次重复试验，最终因这个微小的差异而发现了氩，获得了1904年的诺贝尔物理学奖。通过该案例，理论联系实际，将教学内容与思政教育有机融合，让学生自觉树立“量”的概念，深入理解误差及数据处理的方法及其应用，使专业知识讲授和思政育人水乳交融，互相促进，相得益彰。

1.4 拓展公共安全事件，激发责任感，强化服务意识

重大食品安全、环境污染事件以及生产责任事故造成的重大财产损失、人员伤亡、品牌消亡等危害程度触目惊心。通过视频、图片、案件回放、新闻报道等，强调要守底线、讲道德、重诚信。以实际案例强化学科的服务功能，提升学生的社会服务意识。

蛋白质含量的测定方法，由分析对象引入2008年的三鹿奶粉事件。通过切入大头娃娃、倒奶杀牛的图片视频，以直观的视觉冲击激发学生对诚信缺失、利益至上的不法分子的愤恨之情，让学生认识到相关从业人员职业道德的缺失所产生的严重后果，具有很好的教训和警示作用。同时让学生认识到蛋白质含量测定方法本身的缺陷，强调分析化学是守住食品入口安全的最后一道防线！作为未来的化学或分析化学工作者，更是要遵守职业道德，肩负起社会责任，发展精准的检测技术，为食品安全保驾护航，强化分析化学的服务功能，培养学生为社会生产服务、为人民生活服务的责任感和使命感。另一方面，对照当今我国食品安全标准设置和执行力度，如面粉中过氧化苯甲酰标准低于美国、新加坡，引导学生要用发展的眼光看待我国食品安全进步，不能抉瑕而掩瑜。

1.5 结合生活中的化学，激发学习兴趣，培养创新意识

化学源于生活，更应服务于生活。如学习缓冲溶液时，通过人体生理pH导入，通过分析血液中的缓冲对解释缓冲作用，加深理解的同时，启发学生自主思考“吃碱性食物可改善酸性体质”这一说法的科学性，提升科学认知。对酸碱指示剂的介绍可以引入生活中的实例，如凉拌紫甘蓝过程中遇到的问题、现象，让学生现身说法，引导学生思考，激发学生的探究兴趣，也使得课堂生动、接地气。波义耳正是由于细致观察、坚持探索，才有了今天的酸碱指示剂。指示剂的颜色变化不仅能用于科学研究，还可应用于日常生活。如纸尿裤行业里有两家公司竞争一直十分激烈：帮宝适和好奇，但帮宝适始终领先于好奇。原因之一就是为了提醒妈妈换尿布，帮宝适设计了会根据尿布湿度而变色的指示剂。这一创新极大程度上提高了婴儿的舒适度，又能让妈妈们变得轻松。再如，碘量法利用淀粉遇碘变蓝现象指示滴定终点，这一现象也可用于酿酒，调节与改进糖化过程工艺。启发学生生活中处处皆学问，处处有化学，小创新也能成就大事业，激发学生将所学为生产生活服务的创新意识。

1.6 嵌合环境问题要闻，提升环保意识，倡导绿色发展

以热点问题、新闻时事切入知识点，能迅速拉近教学主客体的距离，激发学生学习过程的参与度，利于学生参与互动，活化课堂，也更能加强学生的主体认同感。教学中，合理嵌入近年来频发的农产品安全和环境污染事件(镉大米、铬污染、铅中毒等)，引导学生思考日常生活、科研实践、企业生产中的小问题与人类健康大问题之间的联系，倡导绿色发展、绿色化学。标准方法的不断改进更新，原因之一就是二次污染。如重铬酸钾法测铁，GB/T 6730.4-1986使用有毒的HgCl2试剂去除预还原剩余的SnCl2，而GB/T 2463-2008改进为利用SnCl2-TiCl3法(也称无汞法)，GB/T 26416.4-2010进一步简化操作，直接以Na2WO4作指示剂，用TiCl3进行预还原[8]。授课中通过讲解方法的原理，培养学生的创新意识及绿色分析意识。在实验过程中，要注意回收有毒有害物质，减少污染物排放，提升保护环境意识。

2 以目标为导引，融思政教育于教学设计

将分析化学学科自带的科学精神、责任意识以及深入挖掘的家国情怀、法治意识、诚信意识、服务意识等思政元素及育人目标落实到课程教学大纲、教学方案和教学环节，构建分析化学思政教育知识体系和内容体系，在积极实践的基础上，将课程思政素材整编形成课程素材汇编、案例库，并将教学实践成果及时固化到讲义、教案和教材中，逐步形成特色教学案例体系[9]。

教学中，以学习群、线上课程、网络资源、在线答疑等信息化平台为依托，结合学案导学、案例分析、翻转课堂、思维引导、高阶探索、分组任务等教学方法融入思政教育，注重知识的联系和应用，坚持问题导向，引导学生互动，启发学生思考，培养学生分析问题、解决问题的能力，有效解决教学中重点、难点问题的同时收获思维和思想上的潜移默化的进步。

除课堂融入这个主渠道外，在分析化学线上SPOC课程中开设课程思政专栏，将典型课程思政素材嵌入导学案在线发布，设立课程思政主题讨论区，通过微信、QQ群推送思政素材，拓展“课程思政”相关的课外教学资源，提升学生学习知识的获得感、参与感和幸福感，多渠道、全过程进行融入育人目标(图1)。

图1 分析化学全过程育人模式

3 以实践为助力，融思政教育于实验教学

对于化学类课程，理论教学必然离不开实践验证。对于学习化学的学生来说，做实验是不可避免的，而很多实验本身就有很大的危险性。安全意识与安全知识非常重要。无知者无畏，意识不到危险，才是最大的危险，所以说知识就是安全，引导学生要掌握学科知识，保障安全生产。分析化学线上课程中专门加设了化学实验室安全的相关内容，并且进行任务点、防拖拽、禁止倍速等设置，要求学生认真完成，并计入课程平时成绩。在实验教学中，针对具体实验操作及注意事项，强调要规范、谨慎，做好必要的安全防护，切实落实安全意识培养。在生活中也要提高安全意识，事故总是与违规同在，保持敬畏之心，遵守各项规章制度和安全规则。

分析化学作为一门实践性学科，具有很强的实用性，特别强调操作的规范性。从试样的采集、制备、处理，到方法的选择、分析操作，再到数据的处理，都有着严格的要求。通过分析方法的完整展现，辅以教师讲解，通过具体操作，让学生切实体会到只有严格规范操作，认真细致，才能得到可靠的分析结果，切实内化规范意识。如此在分析化学实验课程和具体操作实践中进行化学理论深化，一方面有利于引导学生主动地认知化学规律，提升学以致用的能力；另一方面，也有助于将理论课堂教学中的育人元素渗透到实践过程，培养学生注重观察、勇于实践、积极探索、严谨客观、细致规范的化学精神，并从具体的化学知识和实验技能中，逐渐升华化学思维，使得教学质效进一步提升。

如混合碱测定，作为滴定分析的第一次实际操作，既要引导学生理论联系实际，以实验消化相关理论知识，强化“学以致用”，还要引导学生切实掌握滴定分析操作要领，以及实验注意事项，同时，不失时机融入思政元素，实现边实验边育人。具体教学实践见表2。

表2 混合碱测定实验中的思政育人

4 以评价为推手，融思政教育于教学过程

考核评价加大了平时成绩占比，强调过程化评价，破解传统的“一考定终身”的终结性评价弊端。采用期末考试与平时成绩相结合，由于班级人数较多，只靠考勤、提问等传统方式考核难以全面反映学生学习过程及学习态度，使得过程性评价流于形式，出现“沉睡课堂”，人在心不在等无效或低效学习。许多学生平时不学，考前临时抱佛脚，突击背记，一考完便像按了清除键一样，知识的应用性和联系性在后续课程学习和科研实践中体现较差。

多样化的过程性考核体现了对学生学习参与度、学习态度、学习能力以及思政内化效果等方面的综合考量。所设指标详见表3。表中，考勤、任务点、学习次数、直播视频、作业、课堂互动、分组任务以及主题讨论主要借助于线上教学平台统计记录，客观有据，对学生具有切实的督促作用。部分内容采取课堂汇报演示方式，考查学生对知识的深化和探索学习能力，学习群内的交互反馈、答疑解惑活跃程度体现了学生课后的学习主动性，思政效果通过集思广益、举一反三、心得感悟、主题讨论等方式考查学生对教学过程中融入的思政元素的内化程度，如此多元化的评价指标大大增加了学生学习过程参与的覆盖面，提高了学生参与学习的积极性，督促学生及时巩固和消化课堂内容，有利于后续课程内容的联系及应用，符合知识渐进式掌握的规律。

表3 平时成绩评价指标及权重

以学生的关注点作为切入点，有助于形成线上评价客观、线下评价有据，“以分促学”的主动学习局面，有利于全面体现学生学习过程的参与度和获得感，提升育人效果。

5 结语

分析化学的教学目标是在进行知识传授的同时，提升思辩能力，塑造价值引领。需要注意的是，只有基于学科特点，从课程内容出发，找准映射点，把握切入点，注重自然承启，使蕴含在各个知识点背后的思政元素从课程教学中自然而出，辅以多元融入渠道，与专业知识、专业精神合而为一，才能避免“课程”与“思政”两张皮，引起学生共鸣，加强主体认同，达到润物无声、潜移默化的育人效果，使专业知识讲授和思政育人同向协同，相互促进，达成“学知识、提能力、启智慧、塑价值”的课程目标。