波谱解析课程思政教学思路探讨

许招会，叶华涛，钟声亮

江西师范大学化学化工学院 (南昌 330022)

课程思政作为一种新型教学方法是实现立德树人与专业知识教育双重培养目标的重要举措[1-2]。它提倡将思想政治教育融入专业课程教学中，专业课程与思想政治理论课程同向同行开展思想政治教育工作，形成协同效应，在“润物细无声”的知识学习中完成全方位育人目标[3- 4]。波谱解析是一门实践性很强的课程，实验和实践教学贯穿整个教学过程。由于具有发展迅速、国际通用性和知识实用性强等特点，波谱解析课程已渗透到与之相关的各个领域，是从事药学、化学、生物学等领域的工作者必须掌握的专业技能[5]，同时该课程知识体系完整，内容丰富，蕴含着丰富的思政教育元素，承载着思政教育的功能[6]。笔者拟从励志精神、哲学思维、科学素养、诚信教育、严谨的科学态度、创新精神等方面梳理波谱解析课程所蕴含的思政教育元素，结合课程内容对部分思政元素的教学进行探讨。

1 波谱解析中的思政教育元素

波谱解析是通过电磁波与物质相互作用来获取物质组成、结构和信息的一种方法。虽然在波谱解析教学过程中并没有出现思政教育元素术语，但是在波谱解析的知识体系中却渗透着丰富、深刻的思想政治元素，这为教师实施思政教育创造了可能性和可行性。所以在波谱解析的课程教学中，教师有意识地将这些思想政治元素融入教案、课堂、课后练习等教学各个环节，促进思想政治教育与波谱解析理论知识学习有机结合，发挥专业课程育人的功能，以期达到更好的教学效果。

表1列举了波谱解析课程知识内容中所蕴含的思政元素。

表1 波谱解析课程中的思政元素

2 经典案例教学设计

每项思政元素的内容是丰富多彩的，不同课程或同一课程不同章节同种思政元素的表现形式也是千变万化的。因此，在教学过程中，教师需要选择与本课程内容密切相关的素材引入课堂教学，同时选择的教学方式或教学模式必须与课程特点相适应，这样既能为学生提供合适的思政教育，又能帮助学生更好地掌握相关专业知识，从而提高课堂教学效果。波谱解析课程知识内容所蕴含的思政德育元素较为丰富，笔者选取核磁共振原理、羰基化合物的红外光谱知识内容为思政教学案例，探讨思政元素实施的教学思路及其与教学内容融合的具体方法。

2.1 团结协作：核磁共振原理

2.1.1 教学设计

核磁共振原理部分主要讲述核磁共振与诺贝尔奖、原子核的属性及在外磁场中的行为特性、核磁共振现象等内容。第一步，教师阐述核磁共振技术与诺贝尔奖的关系：核磁共振是获得诺贝尔奖次数最多的研究领域，相关研究对100多年来诺贝尔奖的获奖项目进行了分类整理和统计分析，发现有17位科学家对核磁共振技术做出过贡献而获得诺贝尔奖[7]。笔者重点介绍厄恩斯特、维特里希和中国本土第一位获得诺贝尔奖科学家屠呦呦的获奖事迹。第二步，教师讲解原子核的构成及依据自旋量子数I对原子核进行分类，然后重点介绍自旋量子数I=1/2原子核的特性及在外磁场的行为特性。由于自旋量子数I=1/2原子核的电荷分布呈圆球体，因此自旋量子数是1/2的核，如1H、13C、19F及31P是核磁共振测试的主要对象[8-9]。自旋量子数1/2的核，例如1H，其磁量子数m有两个值：m=+1/2、m=-1/2。在外加磁场中，它有两种自旋取向，m=+1/2时，自旋方向与外磁场一致，能量较低；m=-1/2时，自旋方向与外磁场方向相反，能量较高，产生能级分裂，形成能级差。第三步，阐述核磁共振现象及其产生的条件。若在该核的外磁场垂直方向上再加一个射频电磁波，且射频电磁波的频率与原子核的拉莫尔进动频率一致，原子核则吸收能量从低能级跃迁到高能级，这就产生了磁共振现象。因此要实现磁共振现象，首先原子核的自旋量子数不能为零，然后需要有超强外加磁场和射频磁场的协同作用，且要达到一定的要求才能实现。

2.1.2 思政教学目标与教学内容融合

教师讲述“核磁共振与诺贝尔奖”的关系时，重点介绍青蒿素的研究背景。让学生了解青蒿素联合疗法在疟疾重灾区发挥的作用，数百万人因该疗法避免了死亡。以青蒿素类药物为主的联合疗法已成为世界卫生组织推荐的抗疟疾标准疗法。该类药物被世界卫生组织推荐成为全球治疗疟疾的首选药物，也是我国中医药现代化发展的经典案例。青蒿素经典案例的讲解可让学生产生一种震撼，产生求知欲，激发学生的学习热情，同时提高学生民族自豪感、增强文化自信，培养学生淡泊名利、潜心钻研的科学精神。在核磁共振原理讲述过程中，教师重点讲述自旋量子数、外加磁场、脉冲电磁波之间的关系，它们是如何实现核磁共振现象，让学生深刻理解实现核磁共振现象的条件，从中领悟团队合作的力量，让学生感知在个人、家庭、社会团队中坚持团结协作的重要性。在团结协作过程中不仅能体现个人的价值，更能体现团队的力量。

2.2 共性与个性：羰基化合物的红外光谱学习

2.2.1 教学设计

羰基化合物是一类研究最多的有机化合物，它包含酮、醛、羧酸、酯、酰胺、酰卤等。教师首先讲解羰基化合物红外吸收光谱的共同特点：羰基吸收峰在1850～1650cm-1区域出现强的C==O伸缩吸收谱带，这个谱带由于其位置相对恒定、强度高、受干扰小，是红外光谱图中最容易辨别的谱带之一。然后阐述羰基化合物C==O吸收峰不同原因：由于羰基属于极性基团，易受诱导效应、共轭效应、环张力、氢键、溶剂效应及场效应等因素的影响，不同的羰基化合物C==O吸收峰、吸收频率也各不相同。最后比较分析各类羰基化合物的其他相关特征吸收频率，总结羰基化合物的红外吸收特点，让学生加深对羰基化合物红外光谱特征信息及内在规律的理解，以便让学生能从中找出内在联系，避免死记硬背[10]。

2.2.2 思政教学目标与教学内容融合

教师在讲述含羰基化合物红外吸收光谱的教学过程中，对于醛、酮、羧酸、酯、酸酐、酰胺等羰基化合物，教师首先抓住它们都含有羰基红外吸收的特点，讲解羰基化合物的共性。羰基的伸缩振动频率大多出现在1850～1650cm-1区域内，而且在此区域内只有羰基的红外吸收峰是一个强中宽吸收峰，且波数漂移不超过200cm-1。由于羰基易受相连基团的共轭效应、诱导效应及氢键效应的影响[11]，因此，羰基化合物νC=O(cm-1)为酸酐>酯>醛>酮>羧酸>酰胺，这是羰基化合物的红外吸收主要特征吸收峰；然后比较各类羰基化合物其他相关特征吸收峰，让学生在羰基化合物红外光谱的学习过程中领悟共性与个性辩证关系的特点，培养学生认识新鲜事物必须坚持哲学思维的观点。最后列举一些羰基化合物的结构解析实例，让学生确定其结构，从而提高学生应用知识的能力。