思政元素融入“基础化学实验”课堂实践探索*

梁鸿霞

(攀枝花学院，四川 攀枝花 617000)

高等学校是教书育人的重要场所，肩负着培养社会主义建设者和接班人的重要责任。

2020年6月教育部提出《高等学校课程思政建设指导纲要》旨在把思想政治教育贯穿人才培养体系和全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用及提高高校人才培养质量。纲要中要求“让所有高校、所有教师、所有课程都承担好育人责任，守好一段渠，种好责任田，使各类课程与思政课程同向同行，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应，构建全员、全程、全方位育人大格局”[1]。因此，高校教师积极担负责任，探讨实践将思政元素融入专业课程教学的各个环节，充分发挥各类课程在思政教育中的作用[2]。“基础化学实验”是化学化工专业及近化学化工专业的基础实验课程，该实验课程不仅是自然科学教学的重要手段，也是研究自然科学的重要方法，具有理论联系实践的特点[3]。该课程选课学生多，思政课程教育意义大，通过全面挖掘该课程本身的思政元素外，还收集一些教学案例，根据实验课的特点，教学过程中，整体与个别指导相结合，以润物无声的方式将价值塑造与知识传递和能力培养融为一体，育人效果明显。

1 “基础化学实验”课程中安全意识的融入

在“基础化学实验”课程教学过程中，要让学生对化学有正确认识，让学生有时刻不忘安全的意识。实验课程的正式开始之前进行安全学习，介绍学生了解一些实验室的事故案例。例如：2018年12月26日，北京交通大学东校区2号楼实验室内学生进行垃圾渗滤液污水处理科研试验时发生爆炸，在使用搅拌机对镁粉和磷酸搅拌、反应过程中，料斗内产生的氢气被搅拌机转轴处金属摩擦、碰撞产生的火花点燃爆炸，继而引发镁粉粉尘云爆炸，爆炸引起周边镁粉和其他可燃物燃烧，造成现场3名学生烧死[4]。很多事故看似偶然实则必然。这个事故强调两点，(1)要了解化学反应，也许本来各自稳定的物质，但是放在一起就产生易燃易爆甚至有毒有害的物质。大家在不了解的情况下，不要任意混合物质。(2)对于易燃易爆物质要远离明火，避免产生连锁的反应，扩大事故。

同时对于化学实验也不能产生畏惧心理，要做到胆大心细，遇事要沉着冷静，不要慌乱。要教会学生面对意外的处置方式。例如：苯甲酸的制备与提纯(高锰酸钾氧化法)，该实验中需要在沸腾的甲苯的水溶液中加入高锰酸钾，高锰酸钾强氧化性物质，同时氧化反应为放热反应，在沸腾的溶液中加入，溶液产生爆沸甚至爆炸的危险，指导教师必须强调在加入高锰酸钾时少量多次，在一个小时内分3～5次加入即可，同时升温不要过快。在实验过程中，发现学生在操作过程中过于谨慎，添加高锰酸钾时甚至分7～8次加入，升温时间也过长，导致实验进度很慢，很难在规定的学时完成整个实验。这些现象说明我们的学生对化学实验有些畏惧心理，过于紧张。这时我们指导老师要给予正确的引导，消除恐惧。首先要讲清楚为什么3～5次就可以，从理论的角度分析。第二如果操作失误出现爆沸现象如何处理。这样学生心里面很清楚，实验过程中就不会出现过于谨慎的现象。

实验课程中专门设计的四个学时进行安全教育和意外事故的处理，对于进入实验室的学生设计了安全教育考试环节，达标之后方可进入实验室。做到严格把关安全环节。每年学校组织专门的实验室事故演习环节，要求上化学实验课的学生参加观摩。实验课程的学习更能使学生感受到知识的力量，同时，知识的实际应用能力、实际问题的处理能力等的训练也是重要的育人环节。

2 “基础化学实验”课程中环保意识的融入

环保意识和环保行为的强化和建立，首先从实验项目的设置，包括实验项目的替换，同样的实验项目进行微量实验，对毒性较大、污染更重的试剂进行替代。例如：有机化学实验中“邻氨基苯甲酸的制备”中，做了两个调整，首先将溴水作为氧化剂，调整为次氯酸钠为氧化剂，溴水相对于次氯酸钠危害性更大，而实验效果相当。另外进行了常量与微量的对比实验。教材中给的主要试剂用量氯酸钠溶液10.6 g，邻苯二甲酰亚胺6 g。首先教师课前进行了1/3的试剂量的试做。然后实验课上，进行了2组常量实验(对照组)，其余各组进行了1/3试剂量的实验，并且对比了实验结果和产污量。让学生切身感受到，每个人的行为对环境的影响。 其次，体现在实验项目原料来自废弃物，例如：“硫酸亚铁按的制备”我们使用学校金工实习实验产生的废料“铁屑”作为该实验的原料。经过指导老师试做对比，实验效果无差异，实验课上指导老师告诉学生，今天实验的原料就是我们金工实习产生的废弃物“铁屑”，用它来制备一种重要的化工原料“硫酸亚铁铵”。这些都是实验过程中实际案例，学生切身感受，印象深刻，环保的意识不言而喻。

最后，实验过程中强调节约用水，节约用电，节约试剂等。整个实验课下来，不但让学生学到知识，同时强化环保意识和环保的行为。

3 “基础化学实验”课程中诚信教育的融入

诚信是中华民族的传统美德，也是社会主义核心价值观的要求[5]。加强大学生诚信意识培养在净化我国科研领域的学术风气和保障社会主义现代化建设顺利进行等方面发挥重要作用[6]。诚信教育典型案例，演员翟天临学术造假事件。2019年2月8日，翟天临的博士论文受到网友质疑后，北京电影学院成立调查组并按照相关程序启动调查，2月19日北京电影学院宣布，撤销翟天临博士学位，取消其导师陈浥博导资格。北京大学因为其学术不端的行为，博士后退站[7]。该事件从严从重从快的给出处理结果，是国家对于诚信教育的重视。通过该案例使学生比较具体的认识到抄袭、剽窃、造假等学术不端行为带来的严重后果，绝不触碰诚信“红线”。在实验教学过程中首先明确要求，实验现象和实验数据要秉承实事求是的原则，如实、规范记录，严禁编纂，伪造，抄袭他人实验数据。发现此类现象，取消该实验项目的实验成绩。

损坏实验仪器或污染药品要如实登记和汇报，这也是诚信的一方面，很多学生因为担心老师批评，不进行仪器设备损害的登记和报告。首先讲清楚仪器设备损害药品污染不登记不汇报，可能造成的影响。例如：在无机化学实验“氯化铵生成焓的测定”中，会使用到1/5 ℃的水银温度计，在之前的实验中，实验过后进行清理，发现温度计损坏较多，无记录和处理，或者记录与实际不符。近几年以该试验为依托进行诚信教育，指导教师在实验前进行特别强调，如果打破温度计一定及时汇报，对散落的水银要使用升华硫进行无害化处理和收集，特别是夏季温度较高时，汞很快升华为汞蒸汽，以免造成人员中毒和环境污染。讲清楚为什么，学生在做实验时操作规范了，温度计的损失减少，并且每次温度计的损坏都有记录和处理。这样的诚信教育就落地，收到了较好的效果。

4 “基础化学实验”课程中科学素养和专业精神的融入

实验课程的教学过程中，每一个实验项目教师都应要求学生认真、严谨、求实创新，这是基本的科学素养。

精益求精也是我们化学人应该具有的专业精神。化学实验中控制好实验条件，严格实验操作，是减小误差实验成功的保障。例如在“正丁醚的制备”实验中温度控制在134～135 ℃生成是正丁醚，当温度大于135 ℃时，生成物为丁烯。失之毫厘谬以千里的例子不少，上个世纪五十年代，有一种叫做反应停的药物，化学名称沙利度胺，缓解孕吐效果明显，投放市场1年后发现“海豹儿”增多，经过调查这些孕妇都服用过反应停药物，经研究发现，沙利度胺有两种结构R-型和S-型，而R-型为有效作用，S-型致畸作用。这种化学结构上微小的差异，导致了数以万计的畸形“海豹儿”的悲剧。这个案例告诉大家，作为化学人要有精益求精的专业精神，要有使命担当。

同时引导学生，实验失败是常有的现象，但是要探求失败的原因，这也是实验的收获。同样沙利度胺在用在孕妇身上导致胎儿的致畸，无疑是失败的。但是科学家们在研究它的致畸机理中发现了具有抑制肿瘤生长的作用，并且在2006年被批准用于骨髓瘤的治疗。这就是逆境求生，探索创新的专业精神。一个案例的两个方面，学生更容易理解其内在的关系，使学生有所悟。

这样的专业案例使学生更容易结合到自己专业知识，感受更加深刻。同时结合我们的实验案例，例如：在化学分析实验中，大多是滴定分析实验，在所有的滴定分析实验中，都需要培养学生耐心和观察能力，很多学生在实验过程中，往往开始可以按照要求操作，滴定速度在6～8 mL/min(2～3 d/s)，快到滴定终点的时候，需要慢滴，滴一滴摇几下，甚至进行半滴操作，这时候很多学生很难坚持，耐心不够，导致实验误差较大。所以，在实验中，教师要加强过程指导，要不断的鼓励和提醒学生，使之坚持。当学生通过自己的坚持和努力，最终得到令人满意的实验结果时，教师及时给予肯定和赞许，学生的自信心和自豪感增强，对实验学习的兴趣大大增加。在分析化学中实验数据的处理也是非常重要的一分部，教师在实验报告中实验数据记录规范，实验数据合理，结果误差小等表现突出的，应该给予具体表扬的评语，使对学生的教育不是只停留在理论的高调里，而是接地气的真实感。

5 “基础化学实验”课程中团队合作意识的融入

基础化学实验项目中，既有需要大家独立操作的，也有需要大家进行合作完成的。比如“燃烧热的测定”实验，该实验是重做率比较高的一个实验，主要是该实验步骤多，仪器操作需要掌握的知识点多，压片，装弹，充氧，点火，数据记录，需要注意的细节较多，操作中需要同学之间配合的地方较多。首先教师做好课前准备工作，收集了之前实验过程中存在的一些问题，比如：除了实验本身的复杂性之外，还有小组在配合的过程中，不默契，有摩擦，导致有些同学情绪低落，甚至不再上手操作，只旁观等一些问题，针对这些问题，指导教师做好课前引导，强调合作的重要性和必要性，团队之间的团结友善。合作中出现矛盾时，如果是学术问题观点不一致，这是正常的也是好现象，团队中就是要各抒己见“理不辩不明”，但是要注意方式方法。如果团队中一方出现失误，不是指责而是告诉他正确的方法，最后实现团队的共赢。

通过有针对性的课前引导，实验中个别指导相结合，小组之间的摩擦明显减少，团队成员参与度增加，该实验重做率明显下降，学生的合作意识增强。

6 “基础化学实验”课程中美育的融入

世界上不缺少美，而是缺少发现美的眼睛。通过教育使美的观念深入人心，美使人的理性和感性得到统一，让美与人、与社会、与自然的各个方面紧密相连，使美成为生活的法则，让生命的价值得以体现[8]。化学滴定分析的实验中，指示剂的颜色的变化，需要引导学生认真观察，既要从理性的角度判断滴定的终点，又可以从感性的角度感受色彩的变化，给以美的享受。例如“混合碱的测定” 实验，首先酚酞指示剂由玫红色到无色，然后加入甲基橙指示剂，继续滴加，颜色由黄色变为橙红色，让学生感受科学的色彩。

化学世界里还有晶体的规则性有序性及对称性，表现科学的力量和美。例如：在硫酸亚铁铵的制备实验中，随着溶液中水分的蒸发，形成粥状晶膜，冷却，最终理想的产物颜色应该是淡绿色硫酸亚铁铵的晶体。有机化学实验中“乙酰苯胺的制备及提纯”实验中，乙酰苯胺晶体的随着溶液温度的降低析出过程，引导学生观察形成晶体的过程，由无形到有形的变化，由小长大的晶体。感受晶体出现时的美妙，既真实又美丽。很多学生观察到自己的产品析出，眼睛里闪烁着光芒，其兴奋溢于言表。我想这样的时刻，一定使他印象深刻而美好。

7 结 语

“基础化学实验”课程的思政教育是自然科学的大爱教育，是学生安全环保意识，科学素养、专业精神、社会责任感及对美的感知能力等等很多方面的综合教育。通过对课程中蕴含思政元素的挖掘与梳理，在精心组织和设计的基础上，采用灵活多样的教学手段和方法，将专业知识与思政元素有机结合并融于教学全过程中，这一过程，犹如春雨润物，育人于心。