教育的根本任务是立德树人。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，"要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面^[1]。"因此，在专业课教学中，挖掘专业知识中蕴含的思政元素，建立专业知识与思想政治教育之间的关联，将思想政治教育的相关内容融入专业知识教学中，促进思想政治教育与知识体系教育的有机统一，实现专业课与思政课的协同育人，构建全面覆盖、类型丰富、层次递进、相互支撑的课程体系，是大学生顺利成长成才的根基，也是社会发展的需要^[2]。

在化学类专业学生的培养过程中，实验课具有举足轻重的作用。能否充分利用实验课教学环节，将思政元素融于实验课的教学，是化学类专业课程教学成败的关键^[3]。分析化学实验是中南大学应用化学专业的专业基础课，也是我校生物、冶金和医学等专业的专业基础课，肩负着强化学生对分析化学基础知识的理解、训练学生的基本技能、培养学生科学思维的任务。教学内容既保持了基本的单元操作，又适度增添了当前科学研究的前沿和热点。因此，充分利用分析化学实验课程的有利渠道，根据专业特点，深入挖掘并提炼出其中所蕴含的德育元素和承载的德育功能，在授课时有意识、有设计地融入教学过程中，实现"各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向而行，形成协同育人效应"^[4]。本文以分析化学实验中的"络合滴定"为教学案例，深入挖掘了其中的思政元素，体现了课程设计的教学目标和思政育人目标。

分析化学实验的思政总目标是：以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面落实立德树人根本任务，实现实验课教学和思政教育相互融合、相得益彰。我们采用渐进式将思政元素融入分析化学实验课程。从课程思政教育目标出发，发掘相应的辩证思维、爱国情怀、社会主义核心价值观等思政教育元素，采用先进人物、事迹、典型案例、国家法律法规等载体，通过小组讨论、分组设计和实验操作等实验教学活动的组织和评价等全教学过程，进行分析化学实验的课程思政总体过程的设计。基于渐进、稳妥和分析化学实验本身课程特色，使学生掌握各种分析方法的基本原理、操作与设计，培养学生获得知识及运用所学知识解决实际问题的能力，掌握分析化学实验所蕴含的哲学、科学思维方法和社会主义价值观。分析化学实验渐进式课程思政教学过程的总体设计如图 1所示。

根据我校应用化学专业分析化学实验的基础与特色，设计了"络合滴定"的3个实验中思政元素的教学模块(表 1) ^{[2, 5]}。

在EDTA溶液的标定实验中，采用间接法配制EDTA标准溶液，以二甲酚橙为指示剂，用ZnO或金属Zn作为基准物进行标定。在讲到Zn标准溶液标定EDTA时，需要在pH = 5–6的缓冲溶液中进行，可从相对与绝对的关系入手，将"相对是有条件的，绝对是无条件的。二者的区别是相对的，相对在一定条件下可转化为绝对，绝对失去了条件也会转化为相对"的思政元素融入到教学中。要实现这一标定实验的准确滴定，要满足K_ZnY' ≥ 10⁶。而K_ZnY'在一定条件下是常数，其绝对是以相对为条件的。由于EDTA本身是有机酸，在滴定过程中有H⁺放出，随着反应进行，溶液的酸度增大，EDTA的酸效应系数增加，K_ZnY’不断减小。因此，在没有溶液酸度恒定这一条件下，条件稳定常数(K_ZnY’)会由绝对转变为相对，不再能满足准确滴定这一要求。因此，在本实验中须使用缓冲溶液稳定溶液的pH，使得滴定过程中条件稳定常数(K_f’)基本不变。由此引导学生发现它们之间的共性问题，掌握科学的逻辑思维方法。

在标定实验中随着EDTA的加入，Zn²⁺不断被配位，其浓度不断减小。滴定过程中前半段pZn逐渐增大，在计量点附近pZn骤然提升，形成突跃，颜色由紫色变为黄色。突跃的本质符合辩证唯物主义中的质量互变规律^[6]，即"处于不断变化之中的事物，在每次由一种性质变化到另一种性质的过程中，总是由微小的变化(即量变)慢慢积累开始，当积累达到一定程度，就会导致事物由一种性质变化到另一种性质(即质变)"。从量变与质变的关系原理入手，勉励学生要注重平时学习的积累。不能只热衷于做"质变"的突破工作，更应注重做"量变"的积累工作。习总书记提倡青年要以"滴水穿石"的精神埋头苦干，踏踏实实每天做一点，积少成多，才会有"质变"的飞跃。

水的硬度的测定方法是用EDTA为滴定剂，测定水中的钙镁离子含量。测定时所用的指示剂为铬黑T，在pH = 10的氨性缓冲溶液中进行。教师在教学中可融入"现象与本质"的哲学思想，还可引导学生如何有效解决实际问题，如水质在线分析仪器的开发等。不仅有助于学生专业知识的学习，还可培养学生科学的思维方式，塑造正确的世界观、人生观和价值观，培养科技自信感、认同感和百折不饶的精神^[7]。

在上实验课之前，先让学生线上浏览汪尔康院士在水质在线分析仪器开发历程的图文(约5分钟，图 2)。了解水质在线分析仪器的发展现状。早期，我国依托的自动分析仪器绝大多数为进口仪器。国外产品不仅不适应中国水质环境，而且价格昂贵，监测成本高，售后服务不及时，易造成监测数据缺失。为了开发适应我国水质的全自动分析仪器，汪尔康院士团队利用水源微生物建立了原位培养微生物膜反应器的方法，在国际上首次提出了基于原位培养管式微生物膜反应器，用于水体生化需氧量的快速测定；并针对水污染特点，开发了不同体系的在线生化需氧量监测方法。结合物联网技术，实现了数钻平台展示及远程控制，实时监控与管理系统平台。这一案例分展示了我国在化学科学方面取得的卓越成就，可激发学生的民族自豪感和民族自信心。同时，可引导学生树立文化自信^{[6, 7]}。以汪尔康院士为代表的广大科研工作者，勇于探索的勇气、爱国爱家的大爱情怀和百折不挠的精神，可勉励学生追求科学的志趣，增强学习的动力，传承科学家的高尚品格。

在激发学生对水质分析的兴趣后引入课程主题水质品质之一——水硬度的测定。水硬度的测定实验充分体现着现象和本质的辩证关系，现象是外在，本质是内在，现象是本质的外在表现。在滴定过程中，在滴定前：Mg²⁺ + EBT²⁻ = MgEBT (红色)；滴定中：Mg²⁺ + Y²⁻ = MgY和Ca²⁺ + Y²⁻ = CaY；滴定终点：MgEBT + Y²⁻ = MgY + EBT²⁻ (蓝色)。引导学生观察开始时溶液呈现MgEBT的颜色，终点时为指示剂EBT的颜色，这就是终点颜色变化的本质。从而引导学生思考若滴定前溶液颜色不明显时，如何从颜色变化的本质出发，不仅要看实验现象，还要透过现象思考分析内在本质，来改善无法明确判断滴定终点的问题。以上实验教学可有效训练学生学习科学的思维方法和研究技能，更好地掌握理论知识，并指导实践。

Bi³⁺和Pb²⁺的连续滴定实验涉及到配位滴定分析在重金属离子监测中的实际应用，这是强化学生环保意识的契机。在上实验课之前，先让学生线上浏览日本水俣病事件的纪录片(约10分钟，图 3)，以视频形式给学生直观的视觉印象，使学生意识到美好生活的前提是对环境的保护，深刻理解习总书记"绿水青山就是金山银山"的深刻内涵。接着，引导学生了解Bi³⁺和Pb²⁺的定量分析方法，并与本实验中具体实验方案进行比较，通过对实际污水中重金属元素的净化处理方式和检测手段的认知，强化学生对重金属污染事件的认识。最后，学生查阅有关废水排放的国家及行业标准(GB8978–1996《污水综合排放标准》和GB18918–2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》)，引导学生学会正确处理实验废液，让学生牢固树立绿色环保意识，并落实到实际行动中，遵守实验室的安全规则，实验室的"三废"按规定回收。通过不断的输入强化，让学生养成克己守法的规则意识，并使规则意识内化于心，外化于行^[8]。

要实现复杂体系中金属离子的选择性滴定，除了配位反应(主反应)常数外，还需要充分考虑体系中的共存离子、共存配体、溶液酸度等因素对主反应常数的影响，即各副反应发生程度或副反应系数的大小。这一动态、多因子、多层次的复合型平衡体系的内容，可成为很好的思政元素。在Bi³⁺和Pb²⁺的连续滴定实验中，以EDTA标准溶液为滴定剂，以二甲酚橙为指示剂，对混合溶液进行滴定。在讲到如何通过溶液条件的调控，保证选择性地滴定其中一种金属离子而不受共存金属离子的影响时，可从"主要矛盾和次要矛盾"的关系入手，将"矛盾的转化和对立统一"这一辩证思想融入到教学中。在Bi³⁺和Pb²⁺共存混合溶液中，Bi³⁺和Pb²⁺均能与EDTA形成稳定的络合物，其lgK值分别为18.04和27.94，Bi³⁺与EDTA的配合物远比Pb²⁺与ETDA的配合物稳定。所以，在滴定过程中，首先把Bi³⁺ + Y³⁻ = BiY作为主要反应(即主要矛盾)，Pb²⁺ + Y²⁻ = PbY作为副反应(即次要矛盾)考虑。先调节溶液pH ≈ 1，以EDTA溶液对Bi³⁺进行滴定。滴定到第一变色点后，溶液中的Bi³⁺被滴定完全，而溶液中只剩下Pb²⁺，则此时Pb²⁺ + Y²⁻ = PbY则转变为主反应(即主要矛盾)。再用六次甲基四胺调节溶液pH = 5–6，用EDTA溶液继续滴定Pb²⁺。这一理论能够有效帮助学生理解复杂的络合滴定知识。在实验教学过程中，让学生充分领会到矛盾的转化过程，通过pH的控制调控副反应和条件稳定常数。同时，让学生正确地认识到复杂体系中的滴定是在变化的过程基础上升华实现的。在对于络合滴定方法的技术细节有更为深入的理解的同时，还可以启迪学生，在面对科研难题和生活困境时，分清主要矛盾和次要矛盾，弄清楚矛盾的转化，利用各种外部条件解决矛盾，引导事物向着期望的方向发展。这样的教学过程不但是一个知识进步的过程，还是一场思想洗礼的过程^[7]。

在实验教学过程中，教学团队建立了分析化学实验线上线下混合教学模式。通过自主构建融入了课程思政内容的分析化学实验线上课程，并在中南大学教学可视化平台上线。实验线上课程能为学生自主预习提供资源保障，也为教师提供学情数据依托。为提高学习过程评价，还依托中南大学教学可视化平台，建设了智慧移动实验教学平台，在教学过程中对学生进行测试、评价、报告批改，实时反馈学生的学习评价，全过程跟踪学生的学习管理情况。

在测试、评价和报告批改过程中融入课程思政元素。在实验预习环节中，学生在教师的指导下，利用中南大学图书馆数据库等信息资源进行文献资料查阅，在此基础上自主设计实验方案，并按学术报告的格式撰写实验方案。从结果来看，大部分学生完成得好，PPT制作精美、逻辑合理、参考资料齐全，甚至还渗透了学生自己的见解。例如"Pb²⁺、Bi³⁺离子的连续滴定"实验，江同学用"矛盾的转化和对立统一"的原理讨论个人成长不同阶段的目标变化，将化学中的哲学原理与人生成长、对待学习和今后的人生的信条紧密地结合在一起。在"水的硬度的测定"实验中，陈同学根据络合滴定终点的颜色变化本质分析了一些社会现象，指导自己对待学习和人生的信念是付出过的汗水不会骗人。即使这个社会可能提供了很多歪门旁道，让不付出的人也收获看起来颇丰的成果。但这些虚假的泡泡总有一天会被戳破，华而不实的外壳总会被人发现，绣花枕头的内核也不会永远被藏拙起来。而刻苦钻研、求真务实、不受外界干扰、不受浮世影响、一心一意地追求真理总会得到回报。王同学在自学过程中了解到汪尔康院士在克服建国初期的种种困难，在极谱分析、稀土元素阴极电解、化学修饰电极等领域的重要贡献时，深刻体会到了科学家不畏困难、刻苦钻研、勇攀高峰、敢为人先的拼搏精神。激发了他以建设祖国为理想、科技报国的家国情怀和使命担当。我们还通过在课堂上进行实验方案交流，补充合作性实验，进行实验结果的讨论交流等必要环节，提高学生的团队合作、创新精神、交流表达和归纳总结能力。学生在实验报告中要说清楚三个问题：实验目的、实验方案和实验结果和讨论。尤其针对第三个问题，学生会根据实验结果设计，若想实验结果更完善，还需要做哪些努力，从而提高学生的学习能力、增强学生综合的分析和解决问题的优良素质。

经过应用化学课程教学团队的教学实践与探索，发现通过思政教学与实验教学内容的有机融合，以及线上和线下课堂的结合，在分析化学实验教学的进行中清晰地感受到，学生不仅对于课程学习积极性提升，对相关专业知识理解和运用的能力在提高；而且对所学专业的信心和自豪感不断增强，从实践中深刻认识和明确了自身的责任和使命，达到了课程思政建设的预期效果。

"授人以鱼，不如授人以渔"，高校肩负着把学生培养成全面发展、能力为重、兼具学科知识和辩证思维的社会主义接班人的光荣使命。教师不仅要传授给学生专业知识，更要传授其正确的思维方法、科学的研究方法以及对正确的认知途径。因此，结合实验课程的特点，找准课程与思政融合的契合点，不断挖掘课程思政元素，强化对学生的理想、道德、责任担当和家国情怀的培养，对培养学生的辩证思维和实事求是的科学素养具有深远的意义。在新时代背景下，作为课堂教学的主导，教师除了要具备扎实的专业知识功底，还要具有一定的辩证思维，将辩证的唯物论、唯物的辩证法和辩证唯物主义认识论渗入到实验教学内容中，做到细无声地将专业育人与思政育人同频共振，才能充分发挥实验课的教书育人功能，将学生培养成为有辩证思维的和科学探索精神的专业人才。