基础化学实验课程思政建设的探索

doi:10.3866/PKU.DXHX202011013

摘要/Abstract

摘要：

在基础化学实验课程中以“统筹规划、共建共享”为原则，在实验教学过程中深入挖掘各实验课程和实验项目中蕴含的思政教育资源，凝练成涵盖“家国情怀”“科学家/大国工匠”“科技创新（理论/技术和方法创新）”“安全环保”“社会责任/职业素养”“朋辈榜样”六大主题的化学实验课程思政案例库，并结合多形态呈现的“智能+教学”实验教学模式，多途径强化教师“育德”能力，充分发挥化学实验课程育人功能。

关键词: 基础化学实验, 课程思政, 智能+教学, 教学模式

Abstract:

In the teaching process of basic chemistry laboratory courses, the cases of course ideology and politics were deeply explored on the basis of "overall planning, co-construction and sharing", covering six aspects including nostalgic feelings of home country, scientist/craftsman spirit, science and technology innovation (theory/technology and method innovation), safety and environmental consciousness, social responsibility/professional quality, and role models. Generally, the overall education function of the chemical laboratory courses was given a full play by combining multiple forms of "intelligence + teaching" laboratory teaching model and strengthening teachers' ability of "moral education" in multiple ways.

Key words: Basic chemistry laboratory, Course ideology and politics, Intelligence + Teaching, Teaching mode

MSC2000:

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图/表 4

表1

部分实验项目可挖掘的思政因素"

实验项目	思政元素及提升	思政融入点
废水中铬含量的测定	环保/金山银山不如绿水青山	日本痛痛病。20世纪初期发生在日本富山县。三井金属矿业公司将含镉污水排入神通川，引起周围居民中毒，患者体内骨骼变脆，浑身疼痛难忍
碳酸氢钠晶体的制备	大国工匠、创新精神、社会责任感/实验方法创新	侯德榜先生——工业上制取纯碱(Na₂CO₃)的侯氏制碱法的发展历程
配合物与沉淀溶解平衡	创新精神/理论突破	第一个无机抗癌药物cisplatin的结构及其抗癌机理
d区元素化合物的性质；质谱分析方法	勇于创新/理论突破、朋辈榜样	复旦大学王冠军副教授(我校93级应用化学专业本科)以第一作者发表在Nature (2014, 514, 475–477)上的文章首次确定了Ⅸ价态化合物的存在。该项研究被美国化学学会《化学与工程新闻》(Chem. & Eng. News)杂志评选为2014年度国际十大化学研究
碱灰中总碱度的测定	社会责任感、法律意识/职业素养	以亲身经历过的为生产厂家进行NaOH产品质量测试但不过关的实例，让学生明白社会责任感，并建立起法律意识
阿司匹林有效成分测定	爱国主义情怀、勇于奉献、民族自豪感/技术创新、科学家奋斗历程	屠呦呦教授因为在青蒿A中提取了青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物，荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖，成为第一个获得诺贝尔自然学奖的中国人
镍电极阳极极化曲线的影响因素研究	环保、可持续发展/方法创新	介绍电化学方法的实际应用。电可以来源于化学能，也可以来源于太阳能。作为一种清洁能源，电能在科研和生产实际中有广泛应用。如电催化还原CO₂的研究，为温室气体的高附加值转化提供一种有效方法
H₂O₂催化分解——一级反应动力学	家国情怀、严谨的科学态度/技术创新、科学家奋斗历程	介绍中国杰出的化学家、催化学科的主要奠基人张大煜先生先后完成多项国家亟需的科研攻关任务，如水煤气合成液体燃料的氮化熔铁催化剂，产油率超过了美国等科研项目
银电极在碱性介质中的循环伏安曲线的测定；催化剂活性及选择性的测定	科学思维、创新意识	介绍我校刘涛课题组在光磁智能材料、石川课题组在室内空气污染物催化消除，中国科学院大连化学物理研究所李灿院士在光催化研究、研究员陈剑在锂硫电池工程等科研领域的前沿进展
乙酰苯胺的制备；2-庚酮的制备	安全环保，远大理想，科学精神/科学家奋斗历程	以科学家Perkin创建合成染料工厂事件为例，教育学生树立远大理想，并具备安全环保意识
3-丁酮酸乙酯的制备	严谨认真、社会责任感/职业素养	以“反应停”事件为切入点，培养学生严谨的科学态度
气相色谱-质谱联用分析法测定混合溶剂的成分	坚持不懈、勇于创新/方法创新、仪器创新	清华大学林金明课题组将自主研发的多通道微流控芯片质谱联用接口与岛津先进的质谱检测仪器结合，开发了新一代细胞微流控芯片——质谱联用细胞分析系统
有机化合物红外光谱的测定和分析	文化自信、勇于创新	嫦娥四号搭载的可见近红外光谱仪探测数据揭示了古老月壳的矿物组成，分析发现了低钙(斜方)辉石和橄榄石的存在，这一研究结果发表在Nature上，并被评为2019年度中国科学十大进展

表1

图1

表2

图2

教学方法	实验项目	教学流程
PBL教学法	废水中铬含量的测定	以废水的排放问题引入，引导学生查阅铬微量元素的定量分析方法，然后和实验结合，讨论本实验方案，最后和思政案例结合，讨论废水排放原则和标准，激励学生投身科研，帮助学生牢固树立绿色环保意识
情景式教学法	巴比妥酸的制备	通过向学生展示各地发生的安全事故案例视频或图片，引导学生在处理危险性较高的化学试剂或化学反应时要提高安全意识，并通过实际操作和“以虚代实”的安全教育和培训等方式，加强学生对安全培训及安全管理重要性的认识，以免给国家和社会、家庭造成重大损失
案例式教学法	有机化合物红外光谱的测定和分析	以作者工作中实际完成的测试分析案例(口罩熔喷布成分的分析、水质过滤材料成分的分析)引入，指导学生理解本实验的原理并进行实际操作，同时结合思政案例引导学生关注产品质量，明确社会责任感，并建立起法律意识
讨论式教学法	电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Mn²⁺含量	金属元素的含量分析可以采用不同的分析方法，引导学生讨论不同分析方法和相关仪器的优势和适用性，并结合思政案例，激发学生研制仪器的兴趣，激励他们要敢于探索，努力创新，助推教学科研仪器国产化

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