基于有機化學實驗的課程思政教學案例設計

（新疆師范大學化學化工學院 新疆 830054）

1.引言

高校思想政治工作關系人才培養的根本問題，要將思想政治工作貫穿教學全過程，實現全員育人，全方位育人。本科階段是大學生三觀形成的關鍵時期，在現今復雜的社會環境下對大學生進行思想政治教育顯得尤為必要！大學有機化學實驗作為化學、化工、環境等專業的必修基礎實驗課之一，對鞏固、拓展有機化學理論知識，培養學生的實驗操作能力、綜合分析解決問題能力、創新能力等方面有重要的作用，該課程課時學時長，學分多、在實驗教學過程中與學生面對面交流時間久，可充分利用化學學科特點和有機化學實驗教學優勢對學生進行思政教育，以培養他們的社會責任感、愛國主義情操、專業自豪感、科學素養以及創新意識和綜合分析能力，努力實現課程育人功能，使有機化學實驗課程承載“立德樹人”使命，在有機化學課程教學中教授學生做人、做事。對此，高等化學教育工作者有著清醒的認識，從實驗課教學的角度闡述了思政教育與知識教育相融合的重要性，明確了德育教學目標，并提供了諸多課程思政教學案例[1-4]。

2.設計理念

本文根據有機化學實驗教材的知識劃分體系，充分挖掘思政教學素材構建有機化學實驗思政教學體系。在我校選用的有機化學實驗教材中，第一部分是有機化學實驗的一般知識，重點選取化學實驗安全事故案例，向學生強調實驗安全的必要性，提升學生專業素養。第二部分內容為基本操作和實驗技術，除培養學生實驗操作能力、綜合分析和解決問題的能力外，因學生剛接觸有機化學實驗內容，這部分思政素材的選擇也注重培養學生的學習興趣和專業自豪感，使學生具備可持續學習的能力。第三部分內容為有機化學的制備，也是有機化學實驗課程教學的重點內容，將引入生活中的化學、化學家故事、有機合成藥物、食品藥物安全事件等思政素材，旨在讓學生體會化學在生活中的作用、感受有機合成化學的魅力，增強學生的專業自豪感。同時培養辯證思維能力，正確看待食品藥物安全事件，提升學生的社會責任感。由于基本操作和實驗技術、有機化合物的制備涉及實驗內容豐富，課程占比比較大，本文將重點介紹這兩部分內容中的思政教學案例。

3.具體案例

(1)基本操作和實驗技術實驗內容的思政教學案例

①“普通蒸餾和沸點的測定”教學中的思政案例設計

A.教學目標

知識目標：了解并學會蒸餾液體的操作方法及沸點測定方法；掌握普通蒸餾的基本原理及應用。

能力目標：學會一些基本操作：如:儀器的選擇、安裝、拆卸等；掌握利用化合物的物理化學性質選擇分離提純的方法。

素質培養目標：從大家耳熟能詳的白酒以及白酒文化，過渡到從古至今的白酒釀造方法-蒸餾，讓學生理解和體會化學在生活中的重要意義，認識和理解在生活中的化學原理，從而培養學生關注、分析、解釋社會和生活中化學問題的能力，增強學生的民族自豪感和專業成就感，從而激發學生對化學實驗的學習熱情。

B.教學素材與專業知識的結合

a.教學素材

從曹孟德的“何以解憂，唯有杜康”，到陶淵明的“歡言酌春酒，摘我園中蔬”，再到李白“人生飄忽百年內，且須酣暢萬古情”的豪邁，到蘇東坡的“舉杯邀明月”“把酒問青天”去感慨歷史的滄桑都體現了我國酒文化的發展、興盛，以及人們生活的浪漫情懷，對自然的態度。酒的釀造也是人們智慧的結晶，傳說中從黃帝時代人們就開始釀酒，海昏侯墓出土的蒸餾器或讓蒸餾酒歷史提早千年。《本草綱目》“燒酒”條目下也寫道：“自元時始創其法，用濃酒和糟入甑，蒸令氣上……其清如水，味極濃烈，蓋酒露也”。這些發現或記載都體現了蒸餾法在釀酒中的重要作用，至今蒸餾法釀酒工藝一直在沿用。傳統釀酒壁畫上的煎酒和非物質文化遺產中土法釀酒均是蒸餾法。

圖1 與酒相關素材

b.素材與專業的結合

本素材與專業知識的融合點是酒釀造過程的重要環節-蒸餾。通過素材介紹，喚起學生對酒文化的了解，引導學生認識酒文化在傳統文化中的地位和作用，幫助學生建立正確的酒文化價值觀，并將專業知識與優秀傳統文化相結合，啟發學生分析土法釀酒原理，討論土法釀酒裝置，與常見蒸餾裝置相比較，土法釀造酒中每一部分的作用，培養學生從專業角度分析問題、解決問題，增強學生的民族自豪感和專業成就感，提升學生的學習興趣。

②“水蒸氣蒸餾法提取薰衣草精油”教學中的思政教學案例設計

A.教學目標

知識目標：學習相似相溶原理，學習從薰衣草中提取薰衣草精油的原理和方法。了解水蒸氣蒸餾和萃取的基本操作和使用方法。

能力目標：掌握水蒸汽蒸餾的基本原理，使用范圍（場合）和被蒸餾物應具備的條件，熟練掌握水蒸氣蒸餾和萃取的儀器的組裝和使用方法。掌握利用化合物物理化學性質選擇分離提純的方法。

素質培養目標：以新疆薰衣草和薰衣草精油為切入點，學習相似相溶原理，了解天然精油的概念，掌握利用水蒸氣蒸餾法提取天然植物資源中的揮發性有機化合物，同時讓學生理解和體會化學在人們衣食住行中的重要性，從而提升學生作為一名化學人的專業自豪感，增強學生學習化學的興趣和民族自豪感。

B.教學素材

中國新疆伊寧霍城與法國普羅旺斯、日本北海道處于同一緯度，是世界第三大熏衣草種植地，被譽為“中國熏衣草之都”“中國的普羅旺斯”，中國90%的熏衣草產自這里。

薰衣草中提取的揮發油薰衣草精油具有鎮靜、降低血壓，改善失眠、止痛，改善肌肉痙攣等功效。薰衣草精油獲取途徑較多，可通過壓榨法、脂吸法、浸泡法、浸提法、“超臨界二氧化碳”萃取法、水蒸汽蒸溜法等方法獲得，其中水蒸氣蒸餾法是最早使用，也較為方便的一種提取方法，具有提取雜質少，不使用化學溶劑等優點，在實驗室極易完成，對學生了解水蒸氣蒸餾原理、掌握水蒸氣蒸餾操作，認識水蒸氣蒸餾的意義有重要的作用。

圖2 薰衣草和薰衣草精油

C.素材與專業的結合

本素材與專業知識的融合點是薰衣草精油的提取方法，通過素材介紹，喚起學生作為一名地處新疆地域學生的民族自豪感，引導學生認識化學在生活中的地位和作用，提升作為一名化學專業學生的專業成就感和自豪感，激發學生學習化學的興趣。最后對薰衣草精油的提取原理進行討論分析，培養學生從化學專業角度分析問題、解決問題的能力，提升學生的化學專業素養。

(2)有機化合物制備的思政教學案例設計

①“8-羥基喹啉的制備”教學中的思政教學案例設計

A.教學目標

知識目標：了解8-羥基喹啉的用途，學習合成8-羥基喹啉的原理和方法。

能力培養：掌握回流和水蒸氣蒸餾等基本操作。

素質培養目標：了解8-羥基喹啉的結構和用途，掌握合成8-羥基喹啉的原理和方法。從8-羥基喹啉化合物的結構用途出發，引申到以喹啉為母核結構單元的藥物，讓學生理解和體會合成化學在醫藥生產中的重要性，了解化學在疾病治療等方面起到的重要作用，從而培養學生的專業自豪感和社會責任感。

B.教學素材

8-羥基喹啉作為沉淀和分離金屬離子的沉淀劑和萃取劑，常用于金屬的測定和分離。同時作為醫藥中間體，廣泛用于合成喹碘仿、氯碘喹啉、雙碘喹啉、撲喘息敏等藥物。

而以喹啉為母核的典型藥物-奎寧，在治療惡性瘧、間日瘧等瘧疾方面有特殊的療效，它最早是從金雞納樹皮中提取，但提取分離過程中可能帶入奎寧丁、辛可寧和辛可尼定等其他金雞納堿。因此在臨床上常用合成藥物硫酸奎寧、二鹽酸喹啉、磷酸哌喹、磷酸氯喹等代替奎寧。合成藥物一方面純度高，另一方面可解決天然藥物產量不足等缺點。利用化學原理幫助人們獲得各種治療藥物是化學工作者肩負的重要歷史使命。

圖3 喹寧類相關藥物

C.素材與專業的結合點

本素材與專業知識的融合點是化學合成方法在醫藥生產中的應用，通過素材介紹，讓學生了解8-羥基喹啉化合物的重要用途，由結構決定性質，進一步引申到以喹啉為母核結構單元的藥物，與天然藥物相比，合成藥物具有純度高，產量大、品種豐富等優點，可彌補天然藥物產量不足等缺點。引導學生思考化學合成、修飾天然產物的原理、方法，體會化學合成在社會、生活、藥物制備等方面的重要地位，培養學生利用化學知識分析問題、解決問題的能力，提升學生的專業自豪感和社會責任感。

②“外消旋a-苯乙胺的制備與拆分”教學中的思政教學案例設計

A.教學目標

知識目標：了解外消旋a-苯乙胺的制備原理。

能力目標：鞏固蒸餾、萃取、分餾等基本操作；學會將外消旋體轉變成非對映體后分步結晶的分離方法得到兩個對映體；學習旋光儀測定旋光度的方法。

素質培養目標：以震驚世界的化學藥物中毒：反應停（Thalidomide）事件為切入點，引導學生認識外消旋體、揭示外消旋體拆分的必要性，培養學生嚴謹細致的科學態度和社會責任感。

B.教學素材

上世紀60年代前后，歐美至少15個國家的醫生都在使用沙立度胺（Thalidomide）治療婦女妊娠反應，它成了“孕婦的理想選擇”。許多出生的嬰兒都是短肢畸形，形同海豹，被稱為“海豹肢畸形”，1961年，這種癥狀終于被證實是孕婦服用“反應停”所導致的。于是，該藥被禁用，然而，受其影響的嬰兒已多達1.2萬名。

圖4 Thalidomide分子式

現在它作為一種鎮靜劑，對于各型麻風反應如發熱、結節紅斑、神經痛、關節痛、淋巴結腫大等有一定療效。研究表明致畸原因是沙利度胺左旋體易發生酶促反應水解產生苯二甲酰谷氨酸，其會滲入胎盤干擾胎兒葉酸生成而致畸，而右旋體不會。

C.素材與專業知識的結合

本素材與專業知識的融合點是對外消旋體的認識和拆分必要性的理解。通過素材介紹，讓學生認識到化學是一把雙刃劍，既可以造福社會，也可能帶來一定危害。通過引導學生發現問題，客觀公正看待問題，培養學生嚴謹細致的科學態度、利用化學知識解決問題的能力，增強學生的社會責任感。

③“甲基橙的制備”的思政教學案例設計A.教學目標

知識目標：了解甲基橙制備的反應原理。

能力目標：鞏固鹽析和重結晶的原理和操作，了解重氮化反應和偶合反應在其他染料和色素制備中的應用。

素質培養目標：從甲基橙的制備原理出發，了解偶氮類染料和色素的基本結構和用途，引入色彩鮮艷、性質穩定的合成偶氮類色素，體會化學合成方法帶來的優越性，培養學生的專業自豪感。最后過渡到食品安全危害事件-蘇丹紅事件，讓學生了解濫用色素帶來的危害，以此培養學生作為一名化學工作者的使命感和社會責任感。

B.教學素材

甲基橙在分析化學中是一種常用的酸堿滴定指示劑，同時它也是一種偶氮染料，可用于印染紡織品。甲基橙的制備主要通過重氮化和偶合反應構建偶氮基，利用此法同樣可以獲得合成色素，但合成染料或色素濫用也會造成嚴重的危害。例如食品安全危害事件-蘇丹紅事件，不良商家違法在食品中添加蘇丹一號染色劑，使食用者中毒，導致食用者組織缺氧等疾病。

圖5 蘇丹紅一號在食品中的濫用圖片

C.素材與專業知識的結合

本素材與專業知識的融合點是甲基橙、合成色素以及蘇丹紅一號的相似合成原理、方法和結構。通過素材介紹，理解合成色素的合成原理和方法，通過對比合成色素和天然色素的優缺點，引導學生正確看待合成色素，培養學生的專業自豪感。通過介紹染料（色素）濫用的食品安全事件-蘇丹紅一號事件，培養學生正確的價值觀。

4.總結

在有機化學的實驗教學中，我們注重課程育人，在上課前，一般會要求學生查找與實驗相關的素材，明確實驗目的與要求，并加以整理加工形成自己的預習報告。教學過程中，通過思政素材介紹，培養學生的專業自豪感、社會責任感、學習興趣等。同時啟發學生思考素材和實驗內容的聯系，培養學生分析和解決問題的能力，引入實驗內容，達到課程思政教學目的。通過上述教學模式，在教學中進行思政教育，達到了課程育人的目的。