有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“阿司匹林的制備”教學(xué)中的思政設(shè)計(jì)

王亮，蔡少君，余凡，王長(zhǎng)平，張玉敏，汪海平，李艾華，劉義慶

（1.江漢大學(xué) 光電材料與技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢；2.江夏區(qū)第一中學(xué)，湖北 武漢)

一 引言

大學(xué)階段是人生發(fā)展的重要階段，是人生觀、世界觀、價(jià)值觀形成的關(guān)鍵時(shí)期。在面對(duì)比以往更加復(fù)雜的社會(huì)生態(tài)環(huán)境，大學(xué)生的思想觀念和價(jià)值理念受到極大的影響，也呈現(xiàn)一種多極化的發(fā)展趨勢(shì)。高校作為國(guó)家培養(yǎng)現(xiàn)代化建設(shè)人才的重要基地，擔(dān)負(fù)著大學(xué)生的思政教育工作。并且，所肩負(fù)的任務(wù)更加艱巨、承擔(dān)的責(zé)任更為重大。習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：“高校立身之本在于立德樹(shù)人。要堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教學(xué)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育發(fā)展新局面”。因此，積極推進(jìn)專(zhuān)業(yè)課程的思政建設(shè)，是守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類(lèi)課程與思政課同向同行、形成協(xié)同效應(yīng)的重要舉措，也是實(shí)現(xiàn)德育與智育相統(tǒng)一，貫徹落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的關(guān)鍵所在。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等院?；瘜W(xué)類(lèi)、化工與制藥類(lèi)、材料類(lèi)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一，它是有機(jī)化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要組成部分。這門(mén)課程是學(xué)習(xí)好其他實(shí)驗(yàn)類(lèi)課程的基礎(chǔ)，在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)類(lèi)課程體系學(xué)習(xí)中占有相當(dāng)重要的地位。在人才培養(yǎng)方案的課程體系設(shè)置中，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)建議修讀學(xué)期是大學(xué)一年級(jí)。開(kāi)設(shè)時(shí)間正好與人文素質(zhì)和思想政治課程同步進(jìn)行。由此可見(jiàn)，大一開(kāi)設(shè)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程所承載的教書(shū)育人的重?fù)?dān)和使命彰明昭著，不言而喻。

大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系中有很多門(mén)實(shí)驗(yàn)課程，如有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)等，這些實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，而且是一些理工科專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課程。面對(duì)這種實(shí)踐性強(qiáng)且專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)明顯的課程，許多教師在教學(xué)過(guò)程中如何實(shí)施思政教育感到非常的困惑。甚至在教學(xué)過(guò)程中，生硬的套用其他理論課程的思政教學(xué)方式。那么，如何在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中實(shí)現(xiàn)“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的思政教育呢，筆者認(rèn)為最重要的是搜集和整理好教學(xué)素材，通過(guò)“專(zhuān)業(yè)知識(shí)——教學(xué)素材——思政教育”的三者之間的緊密關(guān)聯(lián)，對(duì)教學(xué)過(guò)程中的思政教育進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二 教學(xué)素材

（一） 水楊酸的發(fā)現(xiàn)

柳樹(shù)皮含有天然的水楊苷，吸收后經(jīng)酵素的催化作用轉(zhuǎn)化成水楊酸，是一種天然的止痛藥。西方國(guó)家和古代中國(guó)，都有柳樹(shù)皮入藥的記錄。公元前400 年，古希臘醫(yī)師希波克拉底把柳樹(shù)皮磨成粉末，給病人服用可以緩解病人的疼痛。1758 年英國(guó)Edward Stone 教士發(fā)現(xiàn)曬干的柳樹(shù)皮對(duì)瘧疾的發(fā)熱、肌痛、頭痛等癥狀有療效。中國(guó)柳樹(shù)入藥的歷史，可追溯至3000 多年前。中國(guó)最早的藥學(xué)著作《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載：“柳之根、皮、枝、葉均可入藥，有祛痰明目，清熱解毒，利尿防風(fēng)之效，外敷可治牙痛”。

（二） 乙酰水楊酸的發(fā)現(xiàn)

早在1853 年，弗雷德里克·熱拉爾使用水楊酸與乙酸酐合成了乙酰水楊酸，但是在當(dāng)時(shí)沒(méi)有引起人們的足夠重視。幾十年后， 1897 年德國(guó)化學(xué)家費(fèi)利克斯· 霍夫曼為了治療父親的風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，發(fā)明了乙酰水楊酸的合成，并且發(fā)現(xiàn)乙酰水楊酸對(duì)于治療風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎具有很好的效果。

（三） 霍夫曼簡(jiǎn)介

費(fèi)利克斯· 霍夫曼是德國(guó)著名的化學(xué)家，主要成就是發(fā)明了阿司匹林和海洛因。1897 年，霍夫曼與他的上司阿圖爾· 艾興格林合作研究，第一次通過(guò)乙酸酐和水楊酸的酰化反應(yīng)制備乙酰水楊酸。隨后，拜耳公司給此藥注冊(cè)名為“阿司匹林”（Aspirin）。1897 年8 月，費(fèi)利克斯· 霍夫曼在實(shí)驗(yàn)室里合成了一種叫做二乙酰嗎啡的物質(zhì)，止痛效力遠(yuǎn)高于嗎啡。拜耳公司給此藥注冊(cè)名為海洛因（Heroin）。后來(lái)發(fā)現(xiàn)海洛具有比嗎啡更強(qiáng)的藥物依賴(lài)性，成癮性更強(qiáng)，逐漸被視作惡魔般的毒品。

（四） 阿司匹林的功效

到目前為止，阿司匹林已有一百多年歷史，與安定、青霉素并稱(chēng)為醫(yī)藥史上三大經(jīng)典藥物。在臨床應(yīng)用中，阿司匹林能夠緩解各種輕度或中度疼痛，如牙痛、頭痛、神經(jīng)痛等。還可以用于感冒、流感等發(fā)熱疾病的退熱。在治療風(fēng)濕和類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎方面也具有較好效果。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)阿司匹林對(duì)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，中國(guó)軍事醫(yī)學(xué)研究院的張學(xué)敏院士團(tuán)隊(duì)，在人體細(xì)胞和小鼠模型實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，阿司匹林通過(guò)其乙?；饔?，能夠阻斷一條重要的免疫通路（cGAS-STING 通路）對(duì)干擾素反應(yīng)的激活，這意味著治療自身免疫疾病成為可能。相關(guān)研究發(fā)表在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上。阿司匹林從一款解熱鎮(zhèn)痛消炎藥，到發(fā)現(xiàn)能夠預(yù)防心血管疾病。隨后，被證明對(duì)癌癥具有一定的預(yù)防功能，已走過(guò)了120多個(gè)年頭。現(xiàn)如今，中國(guó)科學(xué)家張學(xué)敏院士又為阿司匹林續(xù)寫(xiě)了新的傳奇。

（六） 實(shí)驗(yàn)課程任務(wù)

眾所周知，2015 年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了中國(guó)科學(xué)家屠呦呦，以表彰她在青蒿素及其抗瘧疾方面的重要發(fā)現(xiàn)。以“從屠呦呦團(tuán)隊(duì)讀懂科學(xué)家精神”為主題，學(xué)分小組搜集著名科學(xué)家屠呦呦的傳奇故事，青蒿素的基本信息、青蒿素的發(fā)現(xiàn)歷史、青蒿素的人工合成等相關(guān)知識(shí)。

三 素材與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的融合

融合點(diǎn)一：通過(guò)介紹水楊酸的發(fā)現(xiàn)歷史，柳樹(shù)皮在古代治療疾病的經(jīng)典案例，使學(xué)生對(duì)水楊酸有新的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生了解水楊酸的重要作用，激發(fā)學(xué)生對(duì)水楊酸知識(shí)的濃厚興趣。

融合點(diǎn)二：通過(guò)介紹乙酰水楊酸的發(fā)現(xiàn)歷史，阿司匹林治療疾病的作用，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到水楊酸乙?；闹匾饔茫龠M(jìn)學(xué)生牢固掌握乙酰水楊酸的制備原理。

融合點(diǎn)三：通過(guò)“經(jīng)典藥物”“萬(wàn)能藥物”“神奇功效”等美稱(chēng)，以及“你真的了解阿司匹林嗎？”等問(wèn)題。吸引學(xué)生進(jìn)一步了解阿司匹林的應(yīng)用價(jià)值，從而激發(fā)學(xué)生內(nèi)心的求知欲望。

融合點(diǎn)四：從天然的柳酸到經(jīng)典的藥物，從天然產(chǎn)物到人工合成，使學(xué)生深刻感受到化學(xué)合成方法在醫(yī)藥生產(chǎn)中的重要作用。引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用有機(jī)化學(xué)基本理論知識(shí)，結(jié)合化學(xué)合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)水楊酸轉(zhuǎn)化為乙酰水楊酸。

四 素材與思政教育的融合

融合點(diǎn)一：許多天然產(chǎn)物具有非常好的藥效。但是，存在難以大規(guī)模提取或成本太高的問(wèn)題。通過(guò)化學(xué)合成不僅可以大量獲取天然產(chǎn)物，解決產(chǎn)量不足的技術(shù)難題。而且，可以對(duì)天然產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，以獲得藥效更佳的藥物。通過(guò)素材中的實(shí)例“水楊酸經(jīng)過(guò)乙?；揎椂@得乙酰水楊酸”，結(jié)合布置的課程任務(wù)“屠呦呦及其青蒿素”，讓學(xué)生深刻明白“天然產(chǎn)物提取”和“合成化學(xué)”在社會(huì)生活中的重要作用，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)的熱愛(ài)，增強(qiáng)對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)的自信心和自豪感。

融合點(diǎn)二：從天然的柳酸到經(jīng)典藥物，從天然的產(chǎn)物到人工的合成藥物，阿司匹林歷經(jīng)了120 多年的研究和發(fā)展，正是科學(xué)家們不斷的發(fā)現(xiàn)和積累，才形成了阿司匹林較為系統(tǒng)的信息。學(xué)生就能立刻體會(huì)到一個(gè)重要科學(xué)的發(fā)現(xiàn)不是一蹴而就的，需要長(zhǎng)期的研究和積累。在科學(xué)研究過(guò)程中需要一代代的科研工作者們進(jìn)行探索、不斷發(fā)現(xiàn)真理并累積科學(xué)知識(shí)。

融合點(diǎn)三：德國(guó)拜耳公司不僅研發(fā)生產(chǎn)了神奇藥物“阿司匹林”，而且也研發(fā)生產(chǎn)了魔鬼藥物“海洛因”。由于拜耳公司對(duì)海洛因沒(méi)有進(jìn)行徹底的臨床試驗(yàn)，忽略了海洛因強(qiáng)烈成癮性的毒副作用，使得海洛因上癮者成千上萬(wàn)，成為了一種毒品。通過(guò)海洛因事件及其產(chǎn)生的重大影響，告誡學(xué)生從事科研工作者一定要尊重科學(xué)，實(shí)事求是。與此同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生作為未來(lái)化學(xué)工作者肩負(fù)研發(fā)各種藥物的重要使命感和責(zé)任感。

融合點(diǎn)四：古希臘醫(yī)師希波克拉底、德國(guó)化學(xué)家霍夫曼和艾興格林、中國(guó)科學(xué)家張學(xué)敏院士、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者屠呦呦等一系列的優(yōu)秀科學(xué)家的事跡及其感人故事，使學(xué)生能夠感受到科學(xué)家們?cè)谒麄兡莻€(gè)年代能夠克服各種困難環(huán)境，敢于創(chuàng)新和探索。從而鼓勵(lì)學(xué)生傳承科學(xué)家的高尚品格，激發(fā)學(xué)生追求科學(xué)的志趣，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的精神，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情懷。

融合點(diǎn)五：全世界還有很多研究工作者從事阿司匹林這一古老而極具魅力的研究領(lǐng)域。張學(xué)敏院士團(tuán)隊(duì)在阿司匹林的研究中取得了創(chuàng)新性的成果。這些最新的前言科學(xué)報(bào)道不僅能夠拓展學(xué)生的視野，啟發(fā)學(xué)生的思維，而且讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)到中國(guó)的生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究處于世界領(lǐng)先水平，能夠體會(huì)到中國(guó)科學(xué)家的使命、責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。從而增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和民族自信心。

五 教學(xué)方法

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，主要采取演示法、講授法和討論法實(shí)現(xiàn)思政教育。首先，課堂剛開(kāi)始播放視頻和圖片等素材，學(xué)生會(huì)自然而然地被這些內(nèi)容吸引，從而喚起學(xué)生對(duì)阿司匹林的興趣。通過(guò)講解天然產(chǎn)物產(chǎn)量不足以及提取困難等問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考化學(xué)合成在藥物研發(fā)和制備中的必要性和重要性。其次，以講故事的方式，將霍夫曼等科學(xué)家及其阿司匹林的傳奇故事講給學(xué)生們聽(tīng)，學(xué)生在一種輕松愉快的環(huán)境下，感受科學(xué)家們刻苦專(zhuān)研的精神，執(zhí)著的追求。并且，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與優(yōu)秀的研究成果相結(jié)合，啟發(fā)學(xué)生從反應(yīng)原理角度去分析阿司匹林的制備原理。然后，通過(guò)分小組討論，情景問(wèn)答等方式開(kāi)展研討，如“水楊酸與乙酰水楊酸結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)”“如何檢驗(yàn)制備的乙酰水楊酸中是否含有水楊酸”等問(wèn)題。學(xué)生就會(huì)思考“相同與不同”“是否含有”等矛盾問(wèn)題，并開(kāi)始討論，引導(dǎo)學(xué)生在解決這些矛盾問(wèn)題過(guò)程中進(jìn)行對(duì)比分析，培養(yǎng)科學(xué)研究過(guò)程中設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的思維。最后，在教學(xué)過(guò)程中，合理的利用反面的教學(xué)素材，充分發(fā)揮反面教材的正面作用，給予學(xué)生教訓(xùn)和警醒。德國(guó)拜耳公司生產(chǎn)和銷(xiāo)售的藥物海洛因作為一種反面的教學(xué)素材講解，學(xué)生對(duì)于“科學(xué)研究需要實(shí)事求是，堅(jiān)持真理，來(lái)不得半點(diǎn)虛假”就會(huì)有非常深的體會(huì)。與此同時(shí)，教導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，捏造實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，杜撰實(shí)驗(yàn)過(guò)程，夸大實(shí)驗(yàn)結(jié)論等，這種弄虛作假的行為無(wú)異于拜耳公司的“海洛因”事件。

六 教學(xué)反思

使用以上教學(xué)案例設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大幅度提高，對(duì)于阿司匹林的故事及其拓展知識(shí)非常感興趣，并且普遍認(rèn)為有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)非常重要。學(xué)習(xí)的主動(dòng)性明顯增強(qiáng)，對(duì)于“為什么產(chǎn)品收率低？”“產(chǎn)品顏色偏黃是什么原因呢？”“為什么我做出來(lái)的固體和其他同學(xué)的形狀不一樣呢？”等問(wèn)題，主動(dòng)請(qǐng)教老師。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度也端正了很多，課堂上的刷微信、玩手游，聊天等現(xiàn)象明顯減少。學(xué)生學(xué)會(huì)了制定下一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的計(jì)劃、有效的利用課堂時(shí)間，沒(méi)有以前課堂上懶散、磨蹭、無(wú)所事從的現(xiàn)象。學(xué)生的責(zé)任心明顯增強(qiáng)，認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)失敗或者效果不好時(shí)會(huì)感到不好意思或者心存內(nèi)疚。與此同時(shí)，教師能夠發(fā)揮課堂主導(dǎo)作用，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性。而且能夠輕松的營(yíng)造一種有效、有趣、有序的課堂氛圍，讓課堂充滿(mǎn)活力、彰顯魅力。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)類(lèi)課程的思政案例以及開(kāi)展思政課堂教學(xué)方面獲得了一些經(jīng)驗(yàn)和方法，能夠?yàn)槠渌n程思政設(shè)計(jì)提供思路。盡管上述的課程思政設(shè)計(jì)取得了一些較好的成效，但是仍然存在一些不足。在教學(xué)素材挖掘方面，缺少與實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)技能相關(guān)的思政素材，可以整理學(xué)生操作中的常見(jiàn)錯(cuò)誤，將其錄制成視頻，通過(guò)反面教材以教育學(xué)生學(xué)會(huì)如何“做事”。在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，缺少考評(píng)課程思政教學(xué)效果的評(píng)價(jià)體系，可以通過(guò)采取調(diào)查問(wèn)卷、個(gè)別訪談、線(xiàn)上評(píng)價(jià)等方式評(píng)價(jià)教學(xué)效果。

七 結(jié)語(yǔ)

思政教育與知識(shí)傳授不是獨(dú)立的兩條教學(xué)路線(xiàn)，二者應(yīng)該相輔相成，相互促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展。并且，在思政教育過(guò)程中要將專(zhuān)業(yè)知識(shí)、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造三者融于一體。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程與思想政治課程在同一學(xué)期開(kāi)設(shè)，在實(shí)驗(yàn)課程中進(jìn)行思政教育才能更好地實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課程與思政課程的同向同行、同頻共振。實(shí)驗(yàn)課程的思政教育不是在原有的課堂教學(xué)中簡(jiǎn)單的引入幾個(gè)科學(xué)家事跡、發(fā)現(xiàn)歷史、典型案例等教學(xué)內(nèi)容，也不是講好幾個(gè)感人的故事，就能夠讓學(xué)生感悟家國(guó)情懷，傳承社會(huì)責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。而是進(jìn)行精心搜集教學(xué)素材，深入挖掘思政元素，提煉升華素材與專(zhuān)業(yè)知識(shí)，素材與思政教育的融合，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的課程思政教育。