药物合成反应实训课程思政研究与实践*

张 明

2016 年12 月, 习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上对广大高校教师提出了明确要求, 即“要坚持不懈培育和弘扬社会主义核心价值观, 引导广大师生做社会主义核心价值观的坚定信仰者、 积极传播者、 模范践行者”[1]; 2019 年3 月,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上再次指出,办好思想政治理论课关键在教师, 要求教师做到“思维要新,学会辩证唯物主义和历史唯物主义, 创新课堂教学, 给学生深刻的学习体验, 引导学生树立正确的理想信念、 学会正确的思维方法”[2]。

大学是学生建立健全人生价值观的关键时期, 药物合成技术是关乎民生健康的特殊技术, 在该课程实训中融入思想政治元素有着良好的教育契机。 本文通过对药物合成反应实训课程中的知识点进行深入分析, 挖掘和考察其中蕴含的思政教育元素, 通过模块化的实训项目, 使课程中潜在的人文社科抽象思维恰如其分地与显在的自然学科逻辑思维相融合[3], 在传播专业知识和技能的同时注重学生专业素养和人文气质的提升, 并行启迪学生的理性思维和感性思维。

1 药品合成反应实训课程思政建设的研究路径

药物合成反应课程主要介绍各类基本有机合成反应及其在药物合成中的应用, 实训课程的主要内容为以制备合格药物为目标的有机合成反应实训操作, 使学生系统掌握药物制备过程中应用的药物合成设计原理和有机合成反应, 在专业技能上培养学生观察分析、 思考理解和独立解决问题的能力。 专业课程应在育才的基础上兼具育人功效, 在德育方面, 应该是与思想政治教育课程达成殊途同归的效果[4]。 故在药物合成反应实训课程实施时主要分为两部分, 首先讲述药物的发展史及其主要用途, 然后进行药物合成实训部分理论和实操注意事项讲授。每项实训内容分别结合两部分的重点和要点进行思政元素的挖掘和展开。 另外, 教师在思政元素引入的时候要把握好质和量的关系, “质” 指的是专业知识和思政元素的结合方式是顺从其美的, 结合效果是相得益彰的, 提倡因势利导、 顺势而为,思政元素的理解融于专业知识的学习中利于学生吸收内化[5-6];“量” 指的是专业知识的讲授势必要确保专业知识在课程中的主体位置, 思政点的渗入在于恰到好处的信息传递和价值引导, 月盈则亏, 水满则溢, 忌满堂课程无序随意的插入思政点, 导致专业知识传递的碎片化, 则得不偿失。

2 《药品合成反应实训》课程思政实践的主要内容

课程教师团队根据实训项目的特点确定相应的思政主题,围绕实训特点和思政主题展开教学。 从知识背景着手, 通过启发式教学方法, 激发学生一探究竟的内驱力, 启发学生透过现象分析本质规律, 引导学生感悟其中的思政信息, 逐渐完成技能提高与素养提升的有机结合。 主要分五个实训项目开展教学:

(1)实训一 阿司匹林的制备 培养敢为人先的科学探索精神和严谨务实的科学态度

作为一种解热镇痛药, 阿司匹林早已为人类熟知, 在全世界范围内广泛应用。 实训一以阿司匹林的诞生史及发展历程为切入点, 课前环节学生了解到人类首先是发现柳树皮具有止痛的效果, 19 世纪20 年代, 人类首次从柳树皮中提炼出黄色晶体活性成分命名为水杨苷。 随后, 多国科学家经历了持续大半个世纪的分析探索后, 最终合成了乙酰水杨酸化合物, 正式命名为阿司匹林。 阿司匹林的发现以及合成历程正是一批能够先知先觉、 敢于迎难而上的科学家们的探索史, 通过讲述阿司匹林的诞生史启发学生领悟到, 只有具有敢为人先的科学探索精神, 在专业领域专注持续深耕, 才能成就科学文明进步的坚实基石。 具体到实训操作过程中, 通常制备阿司匹林采用乙酸酐作酰化剂, 教师重点强调应当使用新蒸的乙酸酐以保证其纯度, 反应温度及重结晶加热温度需精确控制等操作要领, 在实际动手操作中逐步培养学生严谨务实的科学态度。

(2)实训二 苯甲酸的制备 强化质疑创新的科学思维和防患于未然的安全意识

苯甲酸除了具有药用性外, 另一大用途是生产食品防腐剂苯甲酸钠。 生活中很多商家为了投消费者之所好, 在食品宣传中会刻意标识“零防腐剂、 零添加”, 如此势必会引导人们形成有防腐剂或添加剂的商品是对不好或不健康的错误概念。 从专业角度来讲, 离开剂量谈防腐剂毒性都是毫无科学依据的。提示学生作为消费者时, 要对生活中存在的现象保持客观科学的评价态度; 作为生产者时, 面对科学领域的问题要在做出专业调查、 实验探究的基础上再给出判断。 甲苯液相氧化法是实验室制备苯甲酸的主要方法, 该非均相氧化反应为放热反应,合成反应过程中需要特别注意相应的规范操作。 比如, 整个反应过程中必须保证电动搅拌器持续搅拌, 否则可能会因为体系中热量聚集造成反应液喷出; 在后处理过程时需在停热不停搅拌的状态下加入亚硫酸氢钠溶液等。 总之, 将每条规范操作均与学生人身安全紧密相连, 将安全责任渗透于整个实训流程并引申至日常生产生活中, 培养学生防患于未然的安全意识。

(3)实训三 二苯甲醇的制备 增强独立的思考判断能力和顾全大局的辩证思维能力

课前以学习小组为单位查阅文献资料讨论问题, 学生在进行信息检索的同时, 可以了解到二苯甲醇的制备方法、 酮的还原反应机理、 还原剂的种类及特点。 在做出结论之前, 学生需要吸收、 辨别、 思考并筛选, 通过课前的一系列的操作, 锻炼了学生的信息检索能力, 更提升了其独立的思考判断能力, 为进一步进行实验研究建立思路。 二苯甲醇制备过程中, 选择溶剂时, 甲醇具有更好的溶解性和反应性, 但其对人身体的危害性要远大于乙醇, 故溶剂选择为乙醇; 滴加浓盐酸时速度过慢影响实验效率, 速度过快则可能导致体系中产生大量气泡。 借此项实训, 启发学生注重事物的两面性, 学会全面地看问题,增强辩证思维能力, 才能提高驾驭复杂局面、 处理复杂问题的本领。

(4)实训四 肉桂酸的制备 既要有仰望星空的理想信念,也要有脚踏实地的实干精神

实验室合成肉桂酸通常采用Perkin 反应机理。 化学家Perkin 在成为一名成功的商人后仍始终心怀科学理想, 最终变卖企业, 将自己几十年的全部精力致力于物理有机化学方面的研究中, 取得了一系列的伟大成就。 启发学生在职业生涯规划中将自己的个人发展与社会历史的进程结合起来, 坚守自己的理想信念, 思索人生丰盈自己的内心, 成为具有精神追求的人。 实训操作时采用电热炉加热合成肉桂酸, 烧瓶底需要离开电热炉适当距离, 提醒学生如果在操作过程中急于求成, 烧瓶底一旦紧挨着电热炉内壁, 会因局部热量突然聚集导致反应物反应激烈, 造成产物所剩无几; 后处理过程中需要采用水蒸气蒸馏, 水蒸汽发生器的加热速度调节不当将不能完全排除安全管排气存在的隐患。 “欲速则不达, 见小利则大事不成”, 告诫学生做任何事情都要脚踏实地按照事物的发展规律进行, 如果追求速成, 甚至因为眼前一点点小小的利益而忽视其规律, 很有可能前功尽弃。

(5)实训五 设计性实验 锻炼学生善于协作的团队精神和总结复盘的学习能力

“纸上得来终觉浅, 绝知此事要躬行”, 最后一项实训为团队设计性实验。 各组同学自行划分主要任务, 分别负责查阅文献、 确定合成目标、 设计合成方案、 实施实验操作、 数据采集及整理汇报等。 聘请企业具有丰富药物合成经验的工程师和教师组成审核小组, 方案提交由审核小组审阅确定可操作性, 教师帮助学生配备试剂和装置, 各组进入具体的实操过程。 实验结束后, 审核小组参与汇报环节, 各组汇报实验过程, 分析实验结果, 重点对实验过程中出现的问题进行探讨。 讨论过程中鼓励学生要克服思维定势, 锻炼学生的多向思维的能力, 培养创造力。 通过结果反推式检索思路启发学生, 关键点处不同的选择可能会导致截然不同的后果, 引申使学生明白树立正确的人生观和价值观对自身成长的重要性。 此外, 设计性实验本身为一项“系统工程”, 通过自主设计和分工协作的连贯式操作法, 培养学生整体部署的统筹意识和顾全大局的团结精神。

3 结 语

在药物合成反应实训课程讲授与训练过程中, 我们充分考虑学情状况, 根据每个合成实训项目的特点, 以理论要点和实操难点为着眼点精心设计, 在特定的教学环节引入相关联的育人知识, 深入浅出的将思政教育贯穿于教学和实操中。 课后对实施药物合成反应实训课程思政班级的学生进行随机采访和问卷调查, 发现经过实践, 学生对课程内容的兴趣度更高, 理解度和记忆力更深。 绝大多数学生和任课教师对这种课程形式和学习效果持认可态度, 认为药物合成反应实训课程思政的研究与实践对推动学生整体素质提升有着积极的作用。

做好药物合成反应实训课程思政教育的研究, 要对专业知识及其关联内容有着深厚的理解和发散能力, 能够积极探索自然学科知识与人文德育内涵在价值引领上的相关性与融合性。在课程建设内容和形式上要做到崇尚创新、 勇于创新、 善于创新, 将文化育人与知识传授落在学生成长道路上的每一处。