分析化学课程思政教育教学探索与实践

可 迪，陈明丽，杨 婷，于永丽，赵 爽

(东北大学理学院化学系，辽宁 沈阳 110819)

课程思政是指将高校思想政治教育融入课程教学和改革的各环节、各方面，实现立德树人润物无声[1]。2016年习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调“要利用好课堂教学这个主渠道，把思想政治工作贯穿教育教学全过程”，这一观点引发了课程思政改革的大潮。从理念上讲，课程思政属于新兴的一种教学理念，而实际上，课程思政原本就应该是课程教育的重要组成部分，是课程“教书育人”功能的本源和本意[2]。如今各高校已纷纷开展课程思政整体部署和规划，但课程思政教学改革不能盲目，实践之前应有所侧重地挖掘各门类课程的思政教育潜力，求“深”求“精”，注重各学科之间的平衡。

分析化学是人们获取物质化学组成、形态、含量和结构等信息的方法及相关理论的科学，是化学专业课程体系中的主干课程，同时也是材料科学、环境科学、生命科学和医学检测等学科的重要基础。分析化学课程具有应用性强、理论与实践紧密结合、可训练大学生的思辨能力等特色，这些特色决定了它是挖掘课程思政教育元素的“富矿”。本文探讨了分析化学课程思政建设的思路和方法，希望对理工科专业课程的思政建设有一定的借鉴意义。

1 分析化学课程思政的思路和途径

课程思政的纲领要求我们不能本末倒置、更加不能将专业课程变成“思政课”。教师需要立足实际进行系统设计，使理论教学与实验教学协同发展，做到方向明确、方针具体、教学全过程思政。

分析化学课程思政实践的思路为：深度挖掘分析化学学科中的思政元素和相关素材，抛弃“浅显的”，留下“深刻的”；授课教师围绕课程中的思政内涵，有目的地提升相关知识水平和思政理论基础；探究如何将思政元素和专业知识传授紧密结合，这是决定思政教育传递效果的关键因素；以多元化教学模式实施嵌入式思政教育；建立有效的思政教育成效评价体系，包括科学设定评价主体、系统开展评价活动，目的是明确课程思政的实施效果及其对学生的影响，以求改进[3]。

2 分析化学课程思政教学实践探索

2.1 示例一：建立准确的量的概念，树立严谨求实的科学态度

中国科学院《关于科学理念的宣言》中提到“科学精神是对真理的追求”、“是对创新的尊重”、“体现为严谨缜密的方法”，“体现为一种普遍性原则”[4]。分析化学作为“考质求数之学”，是发扬严谨求实科学精神的重要载体。定量分析是本课程中的主要部分，相对于无机化学、有机化学等基础课程，对准确度和精密度有更严格的要求，能够帮助学生树立更“细”的量的概念，促使学生养成细致严谨的科学态度。

误差与数据处理这一章涉及许多概念，蕴含着非常多的量的诠释。由于物质含量的真值都难以得知，通常以理论真值、国际计量大会上确定的计量学约定真值等当作真值来使用，其中不乏我国先辈的贡献。1940年我国科学家梁树权先生以重量法反复测定，确定了铁的原子量为55.850，随后国际原子量委员会就此修订了铁的相对原子质量为55.85[5]，在理论课教学中引入这个事迹既能够树立严谨求实的榜样，也能加深学生的文化自信；在探讨如何选择合适的分析方法以提高准确度时，以铁含量的测定举例，以误差分析计算去阐释为什么重铬酸钾滴定法适用于常量分析，分光光度法适用于微量分析，使学生在以后的实际工作中更容易把握量和度，灵活处理问题；在有效数字及其运算规则这一节，可以引入物理学家瑞利发现氩气的故事，以说明有效数字的重要性。瑞利发现从空气中分离出来的氮气密度为1.2572 g/L，而由含氮物质制备的氮气密度为1.2505 g/L，严谨的瑞利抓住了小数点后第三位这微小的差异，经过反复实验终于从空气中发现了惰性气体氩[6]。

在分析化学实验中，规范基本操作的重要性不言而喻。滴定管、容量瓶和移液管是滴定分析中最常用的三种玻璃仪器，电子分析天平是最常用的称量仪器，学生只有完全掌握这些定量仪器用法，才能对理论教学中的精密度、准确度、偏差等误差概念有更深层次的理解，树立起严谨求实的实验态度，为下阶段的学习和实践打下基础。拿滴定管来讲，装液与排气、读数和滴定操作这几个环节都应遵循一定的原则，例如每次平行滴定都从0.00 mL刻度处开始，是为了消除或减小滴定管带来的系统误差。教师通过慕课线上平台加强实验课前教育，归纳出定量转移和滴定操作的要点，上传操作视频更加直观地展示规范操作的要领；教师在课上勤巡察、多纠错、力求基本操作人人过关；开放分析化学虚拟仿真实验，课前课后学生都能在线上练习巩固。学生一旦形成严谨的实验态度和素养，将对日后的学习及工作实践影响深远。

2.2 示例二：辩证哲学思想的渗透

科学的发展离不开辩证思维，虽然分析化学教材中没有任何哲学字眼，但是分析化学知识体系中蕴含着丰富的辩证哲学内容。我们在教学实践中渗透以下辩证哲学原理、引导学生用辩证思维去思考和解决问题，有利于分析化学知识点的理解和掌握，有利于形成科学的思维方式，有利于树立正确的学习态度和世界观。

现象与本质的辩证关系贯穿着分析化学实验。现象是本质的外在表现，透过现象看本质，才能掌握事物的根本规律，更好地发挥人的主观能动性。在滴定分析过程中，被滴定的体系通常不发生明显的颜色变化，因此需要借助指示剂颜色的变化来判定滴定终点。以酚酞作为指示剂的酸碱滴定为例，其现象是溶液红色与无色之间的突变，其本质是在化学计量点附近，随着溶液pH的变化，酚酞的红色碱式形体和无色酸式形体浓度比迅速改变，从而引起溶液颜色突变。因为现象只是本质的外在体现，我们在滴定过程中很容易受到假象的蒙蔽，理性的判断才能使分析结果准确。随着单色酸碱指示剂用量的增加，其变色范围向pH减小的方向移动。因此，实验时如果滴加的指示剂不适量，就会导致表观的滴定终点与化学计量点偏差较大。因此，滴定分析法必须“透过现象看本质”。

对立统一规律是唯物辩证法的核心，是事物矛盾运动的规律，更是分析化学各种定性定量反应得以进行的基础，矛盾的同一性和斗争性共同推动着事物的发展。络合滴定法主要应用于金属含量的测定，最常用的滴定剂是氨羧化合物乙二胺四乙酸(EDTA)，EDTA可与大多数金属离子形成1:1的稳定络合物。在以EDTA滴定Mg2+时，通常以铬黑T(EBT)作为指示剂，EBT先与少量的Mg2+络合生成红色络合物，滴定开始后剩余的Mg2+逐渐与EDTA络合，EBT与EDTA一样都能与溶液中的Mg2+络合是矛盾同一性的体现，是滴定反应得以发展的条件。在接近化学计量点时，游离镁离子浓度很低，由于Mg-EBT不如Mg-EDTA稳定，此后滴入的EDTA开始争夺Mg-EBT中的Mg2+，矛盾的斗争性开始起到关键作用，EBT游离出来，溶液突变为蓝色。

2.3 示例三：传递人类社会绿色发展理念和树立生态文明建设意识

分析化学是一门应用性极强的学科，涉及资源开发、环境保护、工业生产、医疗保健等社会活动的方方面面，学科的发展紧跟社会发展需要。在讲授氧化还原滴定法这一章节时，我们选取相关知识点和应用实例为切入点，增强学生的环境保护和绿色发展意识，引起对家园生态文明建设的共同关注，树立当代大学生应有的责任感和使命感。

化学需氧量(COD)是我国排放量控制的重要指标之一，度量了水体中还原性物质的污染程度。重铬酸盐法是测定COD最普遍应用的方法，采用的是氧化还原滴定法。此方法原理是在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，强酸条件下反应后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴定未被还原的重铬酸钾，由重铬酸钾的消耗量换算出消耗氧的质量浓度，具有国家标准HJ 828-2017[7]。重铬酸盐法准确度高，但具有耗时长、试剂消耗量大和产出废液量多等缺点；另一种方法快速消解分光光度法，原理是还原性物质与重铬酸钾反应所生成的三价铬离子对某波长的光具有很强的吸收能力，再采用分光光度法测量三价铬的吸光度，从而计算出水样的COD值，此方法也具有国家标准HJ/T 399-2007[8]。快速消解分光光度法具有可同批次处理几十个样品、试剂消耗少和产出废液量少等明显优势。学生可以感受到，在分析技术发展和应用中，资源节约和环境保护是必须考虑的重要因素。

重铬酸钾滴定法是测定铁矿石中全铁含量的标准方法。经典的有汞法曾被广泛应用，需先用预还原剂氯化亚锡将三价铁还原为二价铁，然后以氯化汞除去过量的氯化亚锡，才能以重铬酸钾标准溶液滴定二价铁。由于有汞法中的含汞试剂必然造成环境污染，现多提倡采用无汞定铁法，避免在预还原过程中引入含汞试剂。在实验教学中，铁矿石全铁含量测定采用无汞定铁法，增强环保意识被列为实验目的之一。本实验中产生的含铬废液较多，直接排放将对生态环境和人体健康造成危害，不能随意倾倒。剩余的重铬酸钾标准溶液可让学生装入同一容器内，留存于实验室，标定后可作为其他实验的标准溶液使用；润洗滴定管和滴定过程产生的含铬废液回收在一起，交由学校相关部门统一处理。在实验操作完成后，再讲授如何以化学还原沉淀法处理含铬废液，此方法也是处理工业含铬废水的一种有效方法。另外，本校化学实验教学中心已初步完成了实验室标准化建设，其中包括规范废液处置这一项，要求对废液进行分类、分实验项目收集，在实验室划分出废液区并且定位标识、远离高温高压设备，以帮助学生建立起废液处置规范化意识和习惯，潜移默化地让绿色发展观扎根于心。

3 结 语

分析化学课程思政的实施，可以帮助学生树立严谨求实的科学态度、有利于辩证哲学思维的发展和绿色发展观的根植，同时也扩展了专业知识学习的广度与深度。在分析化学课程思政的实践中，理论教学要达到思政元素与专业知识的有机融合、自然过渡，实验教学还要注重思想引领与技能培养的统一。我们的课程思政仍处于起步阶段，除了巩固现有成果，还应该汲取多方面的评价反馈，多加研讨思政教学方案，使课程思政更具系统性和长远性。

课程思政是一项以学生为本、以教师为主导的改革，对教师有着更高要求。教师应勇于扛起“思政担”，提升自身的专业知识和思政理论基础，更好地掌握与提炼学科发展中不断更新的信息，真正地让课程思政“转”起来，并持之以恒。