基于有机化学实验的课程思政教学案例设计

（新疆师范大学化学化工学院 新疆 830054）

1.引言

高校思想政治工作关系人才培养的根本问题，要将思想政治工作贯穿教学全过程，实现全员育人，全方位育人。本科阶段是大学生三观形成的关键时期，在现今复杂的社会环境下对大学生进行思想政治教育显得尤为必要！大学有机化学实验作为化学、化工、环境等专业的必修基础实验课之一，对巩固、拓展有机化学理论知识，培养学生的实验操作能力、综合分析解决问题能力、创新能力等方面有重要的作用，该课程课时学时长，学分多、在实验教学过程中与学生面对面交流时间久，可充分利用化学学科特点和有机化学实验教学优势对学生进行思政教育，以培养他们的社会责任感、爱国主义情操、专业自豪感、科学素养以及创新意识和综合分析能力，努力实现课程育人功能，使有机化学实验课程承载“立德树人”使命，在有机化学课程教学中教授学生做人、做事。对此，高等化学教育工作者有着清醒的认识，从实验课教学的角度阐述了思政教育与知识教育相融合的重要性，明确了德育教学目标，并提供了诸多课程思政教学案例[1-4]。

2.设计理念

本文根据有机化学实验教材的知识划分体系，充分挖掘思政教学素材构建有机化学实验思政教学体系。在我校选用的有机化学实验教材中，第一部分是有机化学实验的一般知识，重点选取化学实验安全事故案例，向学生强调实验安全的必要性，提升学生专业素养。第二部分内容为基本操作和实验技术，除培养学生实验操作能力、综合分析和解决问题的能力外，因学生刚接触有机化学实验内容，这部分思政素材的选择也注重培养学生的学习兴趣和专业自豪感，使学生具备可持续学习的能力。第三部分内容为有机化学的制备，也是有机化学实验课程教学的重点内容，将引入生活中的化学、化学家故事、有机合成药物、食品药物安全事件等思政素材，旨在让学生体会化学在生活中的作用、感受有机合成化学的魅力，增强学生的专业自豪感。同时培养辩证思维能力，正确看待食品药物安全事件，提升学生的社会责任感。由于基本操作和实验技术、有机化合物的制备涉及实验内容丰富，课程占比比较大，本文将重点介绍这两部分内容中的思政教学案例。

3.具体案例

(1)基本操作和实验技术实验内容的思政教学案例

①“普通蒸馏和沸点的测定”教学中的思政案例设计

A.教学目标

知识目标：了解并学会蒸馏液体的操作方法及沸点测定方法；掌握普通蒸馏的基本原理及应用。

能力目标：学会一些基本操作：如:仪器的选择、安装、拆卸等；掌握利用化合物的物理化学性质选择分离提纯的方法。

素质培养目标：从大家耳熟能详的白酒以及白酒文化，过渡到从古至今的白酒酿造方法-蒸馏，让学生理解和体会化学在生活中的重要意义，认识和理解在生活中的化学原理，从而培养学生关注、分析、解释社会和生活中化学问题的能力，增强学生的民族自豪感和专业成就感，从而激发学生对化学实验的学习热情。

B.教学素材与专业知识的结合

a.教学素材

从曹孟德的“何以解忧，唯有杜康”，到陶渊明的“欢言酌春酒，摘我园中蔬”，再到李白“人生飘忽百年内，且须酣畅万古情”的豪迈，到苏东坡的“举杯邀明月”“把酒问青天”去感慨历史的沧桑都体现了我国酒文化的发展、兴盛，以及人们生活的浪漫情怀，对自然的态度。酒的酿造也是人们智慧的结晶，传说中从黄帝时代人们就开始酿酒，海昏侯墓出土的蒸馏器或让蒸馏酒历史提早千年。《本草纲目》“烧酒”条目下也写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。这些发现或记载都体现了蒸馏法在酿酒中的重要作用，至今蒸馏法酿酒工艺一直在沿用。传统酿酒壁画上的煎酒和非物质文化遗产中土法酿酒均是蒸馏法。

图1 与酒相关素材

b.素材与专业的结合

本素材与专业知识的融合点是酒酿造过程的重要环节-蒸馏。通过素材介绍，唤起学生对酒文化的了解，引导学生认识酒文化在传统文化中的地位和作用，帮助学生建立正确的酒文化价值观，并将专业知识与优秀传统文化相结合，启发学生分析土法酿酒原理，讨论土法酿酒装置，与常见蒸馏装置相比较，土法酿造酒中每一部分的作用，培养学生从专业角度分析问题、解决问题，增强学生的民族自豪感和专业成就感，提升学生的学习兴趣。

②“水蒸气蒸馏法提取薰衣草精油”教学中的思政教学案例设计

A.教学目标

知识目标：学习相似相溶原理，学习从薰衣草中提取薰衣草精油的原理和方法。了解水蒸气蒸馏和萃取的基本操作和使用方法。

能力目标：掌握水蒸汽蒸馏的基本原理，使用范围（场合）和被蒸馏物应具备的条件，熟练掌握水蒸气蒸馏和萃取的仪器的组装和使用方法。掌握利用化合物物理化学性质选择分离提纯的方法。

素质培养目标：以新疆薰衣草和薰衣草精油为切入点，学习相似相溶原理，了解天然精油的概念，掌握利用水蒸气蒸馏法提取天然植物资源中的挥发性有机化合物，同时让学生理解和体会化学在人们衣食住行中的重要性，从而提升学生作为一名化学人的专业自豪感，增强学生学习化学的兴趣和民族自豪感。

B.教学素材

中国新疆伊宁霍城与法国普罗旺斯、日本北海道处于同一纬度，是世界第三大熏衣草种植地，被誉为“中国熏衣草之都”“中国的普罗旺斯”，中国90%的熏衣草产自这里。

薰衣草中提取的挥发油薰衣草精油具有镇静、降低血压，改善失眠、止痛，改善肌肉痉挛等功效。薰衣草精油获取途径较多，可通过压榨法、脂吸法、浸泡法、浸提法、“超临界二氧化碳”萃取法、水蒸汽蒸溜法等方法获得，其中水蒸气蒸馏法是最早使用，也较为方便的一种提取方法，具有提取杂质少，不使用化学溶剂等优点，在实验室极易完成，对学生了解水蒸气蒸馏原理、掌握水蒸气蒸馏操作，认识水蒸气蒸馏的意义有重要的作用。

图2 薰衣草和薰衣草精油

C.素材与专业的结合

本素材与专业知识的融合点是薰衣草精油的提取方法，通过素材介绍，唤起学生作为一名地处新疆地域学生的民族自豪感，引导学生认识化学在生活中的地位和作用，提升作为一名化学专业学生的专业成就感和自豪感，激发学生学习化学的兴趣。最后对薰衣草精油的提取原理进行讨论分析，培养学生从化学专业角度分析问题、解决问题的能力，提升学生的化学专业素养。

(2)有机化合物制备的思政教学案例设计

①“8-羟基喹啉的制备”教学中的思政教学案例设计

A.教学目标

知识目标：了解8-羟基喹啉的用途，学习合成8-羟基喹啉的原理和方法。

能力培养：掌握回流和水蒸气蒸馏等基本操作。

素质培养目标：了解8-羟基喹啉的结构和用途，掌握合成8-羟基喹啉的原理和方法。从8-羟基喹啉化合物的结构用途出发，引申到以喹啉为母核结构单元的药物，让学生理解和体会合成化学在医药生产中的重要性，了解化学在疾病治疗等方面起到的重要作用，从而培养学生的专业自豪感和社会责任感。

B.教学素材

8-羟基喹啉作为沉淀和分离金属离子的沉淀剂和萃取剂，常用于金属的测定和分离。同时作为医药中间体，广泛用于合成喹碘仿、氯碘喹啉、双碘喹啉、扑喘息敏等药物。

而以喹啉为母核的典型药物-奎宁，在治疗恶性疟、间日疟等疟疾方面有特殊的疗效，它最早是从金鸡纳树皮中提取，但提取分离过程中可能带入奎宁丁、辛可宁和辛可尼定等其他金鸡纳碱。因此在临床上常用合成药物硫酸奎宁、二盐酸喹啉、磷酸哌喹、磷酸氯喹等代替奎宁。合成药物一方面纯度高，另一方面可解决天然药物产量不足等缺点。利用化学原理帮助人们获得各种治疗药物是化学工作者肩负的重要历史使命。

图3 喹宁类相关药物

C.素材与专业的结合点

本素材与专业知识的融合点是化学合成方法在医药生产中的应用，通过素材介绍，让学生了解8-羟基喹啉化合物的重要用途，由结构决定性质，进一步引申到以喹啉为母核结构单元的药物，与天然药物相比，合成药物具有纯度高，产量大、品种丰富等优点，可弥补天然药物产量不足等缺点。引导学生思考化学合成、修饰天然产物的原理、方法，体会化学合成在社会、生活、药物制备等方面的重要地位，培养学生利用化学知识分析问题、解决问题的能力，提升学生的专业自豪感和社会责任感。

②“外消旋a-苯乙胺的制备与拆分”教学中的思政教学案例设计

A.教学目标

知识目标：了解外消旋a-苯乙胺的制备原理。

能力目标：巩固蒸馏、萃取、分馏等基本操作；学会将外消旋体转变成非对映体后分步结晶的分离方法得到两个对映体；学习旋光仪测定旋光度的方法。

素质培养目标：以震惊世界的化学药物中毒：反应停（Thalidomide）事件为切入点，引导学生认识外消旋体、揭示外消旋体拆分的必要性，培养学生严谨细致的科学态度和社会责任感。

B.教学素材

上世纪60年代前后，欧美至少15个国家的医生都在使用沙立度胺（Thalidomide）治疗妇女妊娠反应，它成了“孕妇的理想选择”。许多出生的婴儿都是短肢畸形，形同海豹，被称为“海豹肢畸形”，1961年，这种症状终于被证实是孕妇服用“反应停”所导致的。于是，该药被禁用，然而，受其影响的婴儿已多达1.2万名。

图4 Thalidomide分子式

现在它作为一种镇静剂，对于各型麻风反应如发热、结节红斑、神经痛、关节痛、淋巴结肿大等有一定疗效。研究表明致畸原因是沙利度胺左旋体易发生酶促反应水解产生苯二甲酰谷氨酸，其会渗入胎盘干扰胎儿叶酸生成而致畸，而右旋体不会。

C.素材与专业知识的结合

本素材与专业知识的融合点是对外消旋体的认识和拆分必要性的理解。通过素材介绍，让学生认识到化学是一把双刃剑，既可以造福社会，也可能带来一定危害。通过引导学生发现问题，客观公正看待问题，培养学生严谨细致的科学态度、利用化学知识解决问题的能力，增强学生的社会责任感。

③“甲基橙的制备”的思政教学案例设计A.教学目标

知识目标：了解甲基橙制备的反应原理。

能力目标：巩固盐析和重结晶的原理和操作，了解重氮化反应和偶合反应在其他染料和色素制备中的应用。

素质培养目标：从甲基橙的制备原理出发，了解偶氮类染料和色素的基本结构和用途，引入色彩鲜艳、性质稳定的合成偶氮类色素，体会化学合成方法带来的优越性，培养学生的专业自豪感。最后过渡到食品安全危害事件-苏丹红事件，让学生了解滥用色素带来的危害，以此培养学生作为一名化学工作者的使命感和社会责任感。

B.教学素材

甲基橙在分析化学中是一种常用的酸碱滴定指示剂，同时它也是一种偶氮染料，可用于印染纺织品。甲基橙的制备主要通过重氮化和偶合反应构建偶氮基，利用此法同样可以获得合成色素，但合成染料或色素滥用也会造成严重的危害。例如食品安全危害事件-苏丹红事件，不良商家违法在食品中添加苏丹一号染色剂，使食用者中毒，导致食用者组织缺氧等疾病。

图5 苏丹红一号在食品中的滥用图片

C.素材与专业知识的结合

本素材与专业知识的融合点是甲基橙、合成色素以及苏丹红一号的相似合成原理、方法和结构。通过素材介绍，理解合成色素的合成原理和方法，通过对比合成色素和天然色素的优缺点，引导学生正确看待合成色素，培养学生的专业自豪感。通过介绍染料（色素）滥用的食品安全事件-苏丹红一号事件，培养学生正确的价值观。

4.总结

在有机化学的实验教学中，我们注重课程育人，在上课前，一般会要求学生查找与实验相关的素材，明确实验目的与要求，并加以整理加工形成自己的预习报告。教学过程中，通过思政素材介绍，培养学生的专业自豪感、社会责任感、学习兴趣等。同时启发学生思考素材和实验内容的联系，培养学生分析和解决问题的能力，引入实验内容，达到课程思政教学目的。通过上述教学模式，在教学中进行思政教育，达到了课程育人的目的。