有机化学实验教学中的课程思政设计探析

严永新

（池州学院 材料与环境工程学院，安徽 池州 247000）

课程思政这种全新模式打破了传统思想政治教育与各个专业学科之间的独立性，扩大了思想政治教育面。学习专业知识及基本技能同时，提高学生思想道德素质，培育出高素质高水平的人才[1-2]。最终成为社会主义德才兼备、全面发展的合格建设者。

有机实验作为一门重要的专业实践性课程，主要目的是培养化学化工类相关专业学生的操作技能和动手能力。同时该课程思想政治教学资源丰富，包含有辩证唯物观、安全教育、环保教育、科技创新教育和法制教育等。每个具体的实验项目都蕴含着丰富而深刻的辩证唯物主义理论和哲学原理。开展课程思政具有得天独厚的优势。将有机化学实验教学与课程思政结合起来，发挥课堂教学主渠道多功能作用，同时完成专业知识传授，思想政治教育及能力培养。实现知识传授、能力培养、价值塑造“三位一体”[3-6]。

深入挖掘各个有机实验项目中蕴含的思政元素，找准思政教育的切入点，修订教学大纲，然后在课堂教学中润物无声完成思政教学。以正溴丁烷制备实验为例阐述课程思政实施过程。

1 设计理念

根据教学大纲，深入挖掘每个实验项目的思政元素，设计好思政元素的切入点。有机实验项目可分为三类，第一类是有机实验的一般知识，可结合典型的实验室安全事故进行安全教育；第二类是基本操作训练实验，实验操作有严格的规范性，可培养学生科学严谨的作风；第三类是合成实验，通过合成化学，让学生充分感受化学的魅力，增加对学科的热爱。还可以融合进与之相关的传奇故事，化学家事迹等，增加社会责任感。同时针对目前合成化学环境的污染，进行绿色化学教育，实验中遵循环保法规，做好环保措施，形成科学实验安全观[7-9]。

2 思政元素

有机化学实验课程思政元素主要包含有辩证唯物观、安全环保理念、法制观念、科研新教精神等。

2.1 辩证唯物观

有机化学实验每个项目都蕴含有辩证唯物主义观和哲学原理。讲解实验原理时，一定要联系相关的理论知识，理论指导实验开展，同时实验对理论加以检验。实验过程中出现产率低下，实验失败等，要主动思考理论原因及解决措施，实验过程中及时调整实验方案并验证，实现理论学习与实践操作相辅相成，相互促进。引导学生将化学理论学习与实践操作相结合，既能巩固强化基础理论知识，也能科学高效地完成实验操作。这样，有机实验教学才能真正地成为理论与实践的结合体。分馏实验时候，加热初期没有馏出物，等加热到一定程度才会有液滴出来，可以将此实验现象与辩证唯物法中量变导致质变规律相联系，引导学生观察分馏柱中蒸汽上升的位置，开始没有馏出物是因为蒸汽还未到达柱顶，不能冷凝成液体，即量变还没有达到质变，加热到蒸汽升至分馏柱顶，蒸汽就可以被冷凝成液滴。学生在此实验过程中，切实感受到了由量变到质变事物的发展变化规律。可以延伸到学习生活中，持之以恒，必有成果。观察实验现象，一定要学会透过现象看本质。合成实验要求温度适中，体现了凡事有度，适可而止，过犹不及的哲学原理。记录实验数据，要坚持实事求是，如实记录，杜绝造假，养成严谨的科研学术作风。这与诚实守信社会主义核心价值观要求一致。

2.2 安全环保理念

在有机实验一般知识教学中，结合实验室安全事故，从大的宏观方面进行安全教育。要求学生实验前了解相关化学品标签，知悉化学品易燃、易爆、易腐蚀、有毒、有害等特性，掌握相应的应急处置措施。小的方面，可结合以往实验教学中常出现的不规范操作行为，培养学生安全意识。诸如，使用水银温度计时，尽量避免摔碎，不小心水银洒出，要安全合理进行处置等。再如，讲解玻璃仪器清洗，要求千万不能用手直接洗仪器，不规范，更有安全隐患。据往年教学经验，在实验前对这些强调到位，学生很快形成安全意识，很少打坏温度计，不会用手直接洗仪器。有针对性规避了错误操作，逐步实现安全规范操作。实验中使用的有机试剂多数是有毒的，实验过程中也会产生废弃物、有毒有害气体等。如果直接倒入下水道，排放空气中，会污染水体及大气。应尽可能回收，循环利用或吸收。帮助学生树立良好的环保理念和“绿水青山就是金山银山”的正确价值观。去掉化学污染环境的标签，真正实现化学为人类美好生活服务。

2.3 法制观念

环境保护已经立法，培养学生环保意识，也是在遵守国家环保法规。有机实验中会使用到危化品，易制毒试剂，一定要符合相关规定。结合天然产物提取方法，告诫学生学习是为了造福人类，不能用于违法犯罪。合成原料药“阿司匹林的制备”“乙酰苯胺的制备”等几个实验教学中，可以引入药物的双重性，如胺的衍生物麻黄碱等，不仅可作为药治病救人，还可用于合成毒品危害社会，告诫学生要学法懂法守法，珍爱生命，自觉抵制毒品，引导学生树立正确的人生观和价值观。结合实验数据不能造假，延伸到不能学术造假。这些日常教学中的点滴渗透，都可以培养学生诚实守信及法制观念。

2.4 科研创新精神

有机实验从操作到数据记录，再到结果分析，都体现了严谨的科研精神。可结合天然产物提取，引入诺贝尔奖成就——屠呦呦发现青蒿素，引导学生感知科学家求真求实的科学精神和追求真理的科学品质，培养学生探索未知、勇于创新的责任感和使命感。也能增强民族自尊心和自信心，激发学生积极上进的奋斗精神。

各个具体实验项目思政元素见表1。

表1 各个具体实验项目思政元素及切入点

3 教学案例——正溴丁烷制备

3.1 目标与要求

（1）学习以浓硫酸、溴化钠和正丁醇反应制备正溴丁烷的原理及方法。

（2）掌握回流反应及气体吸收装置的安装和使用。

（3）培养学生专业自豪感、责任感和环保理念等。

3.2 课程思政元素

（1）结合有机合成化学，进行学科情感、社会责任感等教育。

（2）结合有害气体吸收，培养环境保护、绿色化学等理念。

（3）结合实验中对反应条件要求，教育学生凡事要适度、过犹不及。

3.3 教学设计

3.3.1 布置预习任务 结合课程思政元素，提前一周布置学生预习任务，并完成预习报告。要求学生查阅正溴丁烷及所用试剂的理化性质，正溴丁烷用途，合成方案，实验装置及操作要点，有毒有害气体如何处理等。可以充分利用线上教学，将问题放到网络教学平台，使预习更有针对性，避免机械抄书。培养学生查阅文献、独立思考及解决问题能力。养成良好的科研行为及习惯，为毕业论文完成及进一步读研打下良好的基础。

3.3.2 讲解实验目的及原理 首先提问正溴丁烷的用途，让学生感受到，化学合成在工业生产中重要作用，激发学生对化学专业的热爱，培养学生专业自豪感和责任感。结合学生预习，分析正溴丁烷的合成方法，提出较为合适的实验方案。本实验由正丁醇与溴化氢反应制备正溴丁烷，溴化氢需现制现用，将溴化钠，浓硫酸，正丁醇加到反应瓶，采用一锅煮法合成。同时引导学生提出可能有的副反应，以便控制反应条件，尽量避免副反应，提高产率。从副反应中也能看出有哪些副产物生成，为后续提纯除杂铺垫。反应中有有害气体溴化氢生成，很明显尾气不能直接排放，顺其自然引入环境保护教育。让学生懂得废酸废碱和有毒产物不要随意丢弃排放，应置于指定容器，统一无害化处理，形成科学实验安全观念。

3.3.3 演示实验装置图 溴化氢不能直接排放，需要吸收处理。本实验采用带尾气吸收回流装置，重点强调尾气吸收装置要点，倒扣漏斗，要控制好漏斗与液面的位置，才能防止倒吸，有效吸收尾气，避免污染。对尾气吸收试剂的选择展开讨论，学生首先想到的都是用碱吸收。碱可以吸收溴化氢，这里有更为简便的方法，利用溴化氢易溶于水，可以直接用水作为吸收剂，既环保又节约能源。培养学生绿色化学、节能减排、可持续发展等科学理念。

3.3.4 讲解实验步骤及操作要点 通过实验流程图展示实验操作步骤及关键点。反应条件的控制直接决定了合成实验成败及产率高低。硫酸浓度及温度控制是本实验成败关键点。硫酸浓度过大，加热过猛，容易发生氧化碳化；浓度小，加热火力太小，反应不完全。结合这些，可以教育学生凡事有度，适可而止，过犹不及。原料加入顺序也很关键，先将浓硫酸稍微稀释，接着加入正丁醇，最后加溴化钠，这样可以尽量避免溴化钠过早加入，遇到浓硫酸，发生氧化还原反应生成单质溴和二氧化硫。这些属于操作技术上的要求，如果操作不当，实验失败，或副产物多，产率低下，也给后续提纯带来难度。延伸到工业生产中对技术的高要求，激励学生发奋努力学习，为提高祖国的科学技术水平，实现中华民族的伟大复兴，贡献自己力量。

3.3.5 指导学生开展实验 这个环节主要培养学生动手能力和实验操作技能。既要充分调动学生主观能动性，也要充分发挥教师的指导作用，关注学生组建带尾气吸收回流装置、回流操作等，及时纠正错误操作，同时要求学生坚持实事求是，如实、准确、及时记录好实验现象和数据，培养学生科研严谨学术作风。通过仔细观察实验现象，可以看到上层油状粗产品生成，引导学生体验实验乐趣，感受实验成就感，增加对化学学科的热爱。若实验失败，或产率低下，引导学生分析原因进行改进，教学生如何积极面对挫折。

3.3.6 数据处理及实验总结 实验结束，计算产率。结合实验过程出现的问题和产率高低，总结实验成败关键点。加深学生对正溴丁烷制备实验整个过程认识及相关专业知识理解。督促学生完成仪器清洗，分类整理，实验室清洁等，并将这些计入平时成绩。有利于学生养成良好的实验习惯并在生活中受益。

3.4 教学效果

初步尝试在18材料化学有机实验教学中进行课程思政实践，教学效果良好。体现在以下几个方面。首先，学生学习积极性提高，提前准备实验，认真书写预习及实验报告，课堂上展现良好精神面貌。其次，学生实验操作更为规范，仪器损坏率降低较多。最后，学生环保意识明显增强，处理废弃物时不再是随手丢弃，能做到按照要求分类合理处理。

4 结语

有机实验教学中进行课程思政实践，在原有的教学内容中，增加课程思政育人目标，深入挖掘思政元素，并与实验教学有机结合。锻炼学生动手能力同时，培养学生遵循客观规律，实事求是。激励学生学习热情，积极向上，也能增加学生家国情怀，民族自豪感等。实现思想品德素养与专业知识功底齐头并进。