1 课程定位
不同专业对分析化学的教学要求不同，分析化学作为基础平台课程分为三个不同层次：第一层次计划80学时，其中理论教学32学时，技能教学48学时；第二层次计划64学时，其中理论26学时，技能教学38学时；第三层次计划48学时，其中理论22学时，技能教学26学时。不同的专业可以根据人才培养定位和后续课程需求选择不同层次的课程。
2 学情分析
为落实“以学生为中心”“以学定教”的教学理念，教学设计中应当充分考虑学生的学习需求、学习兴趣与认知规律，着眼于激发、促进学生的内驱力。
(1) 学生的心理特点分析。
分析化学开设在大学一年级第二学期，对于习惯了教师和家长严格监督管理的一年级学生来说，大学里相对宽松自由的学习和生活，可能会让他们感到迷茫和无所适从。在学习上还缺乏自学能力，在思想上还比较单纯，社会阅历和经验还不够，对事物善恶的辨别和是非的判断能力有限，迫切需要在一年级的专业课中渗透思政元素，帮助学生树立科学的世界观、人生观和价值观。
(2) 学生的认知基础和经验分析。
部分学生在高中阶段选修的文科课程，化学基础相对薄弱，目前就读的专业可能是服从调剂的结果。他们对化学有一定的畏惧心理，认为化学难以理解，甚至对化学有些偏见；再加上经过第一学期无机化学、有机化学两门课的“洗礼”，有些学生的专业思想发生了动摇，因此，开设在第二学期的分析化学的思政教育肩负着多重意义。
(3) 学生的个体差异分析。
生源的多样性决定了学生存在较大的个体差异，表现在知识基础、学习能力、学习习惯、学习兴趣等方面，既有基础扎实的大赛保送生又有基础薄弱的后进生，既有长于抽象思维的理科生又有长于形象思维的文科生，等等。因此，合理设计教学任务的深度、难度和广度，必要情况下可分层教学，最大限度满足不同学生的需求。
在对分析化学课程思政进行整体设计时，应充分关注和发现学生上述特点，预见性地判断学生在学习中可能存在的困难和障碍，通过选择一些学生在日常生活中经常接触的耳熟能详的思政案例来辅助教学，有助于降低学生对知识的理解难度，减少他们对化学的畏难心理，便于他们更快理解和掌握新知识，有利于他们潜移默化地接受思政教育，同时增强对专业的认同感。
3 课程思政整体设计思路
(1) 课程思政目标及思政元素选取。
图1
(2) 课程思政整体设计框架。
分析化学课程思政整体设计框架如图 2所示，项目一围绕健康(Healthy)、安全(Safe)、质量(Quality)、环境(Enviroment)展开，以人们的衣食住行作为切入点，通过核酸检测、食品安全评价、产品质量控制、环境监测与治理等实例，阐明分析化学的任务和作用，以及学习本课程的意义，激发学生强烈的爱国激情，在内心深处树立起报效国家、服务社会的责任感和使命感。项目二和三是定量分析基础，以国之重器、科学史话为例，融入马克思主义哲学基本原理和方法论，引出数据可靠性分析，阐明高精密度、准确度的数据分析的重要意义，重点培养学生树立严格的“量”的概念，养成严谨务实的科学态度，具备高度的质量保障意识。项目四至七着眼于滴定分析法的应用，引导学生运用辩证思维中的对立统一、共性与个性，以及量质互变规律理解滴定分析，培养学生的批判性思维能力，厚积薄发、行稳致远的品质，提升学生的抗压能力，倡导健康的生活方式。项目八是分析技能综合训练，选取国家技能大赛的典型项目作为训练任务，提高创新研究能力与自我获取知识的能力；借助优秀获奖选手榜样的力量，激发学生锲而不舍、自强不息的奋斗精神。项目九围绕前沿分析技术，将科学家科技报国的案例融入教学，增强学生民族自豪感和责任心，激发勇攀科学高峰的勇气和勇于探索的创新意识。
图2
4 课程思政教学案例实施
4.1 教学案例一：“核酸检测助力疫情防控”——分析技术为“美好生活”保驾护航，激发学生的家国情怀和责任担当
(一) 教学任务。
项目一“认识分析化学”之任务1：分析化学的任务、作用。
(二) 课程思政教学设计。
本次教学围绕分析化学的任务和作用展开，在介绍“什么是结构分析、定性分析、定量分析”时引入该课程思政案例，用时2学时，教学设计见图 3。
图3
结构分析、定性分析和定量分析是分析化学的主要任务，其中结构分析的任务是研究物质的微观结构包括分子结构或晶体结构，定性分析的任务是鉴定物质由哪些元素、原子团或化合物所组成；定量分析的任务是测定物质中有关成分的含量。新冠病毒的确定及核酸检测可以很好地解释这几种分析方法的区别及作用。中科院武汉病毒研究所迅速分离并鉴定新冠病毒的成分和结构，这就是结构分析；通过核酸检测筛查人体是否感染了新冠病毒，这属于定性分析；使用核酸定量标准物质重现新冠病毒核酸检测的过程，则属于定量分析[7]。
(三) 教学实施。
1) 教学目标。
价值目标：以新冠病毒的结构分析、核酸定性定量检测为例，让学生理解分析知识和技术对于解决人类面临的突发公共卫生事件具有极其重要的作用，增强学生的专业认同感和社会责任感。以医务人员和科技工作者大无畏的英雄事迹为例，激发学生科技报国的热情。
知识目标：了解分析化学对于人类社会发展的重要作用，掌握分析化学定性定量及结构分析的概念。
能力目标：能够从分析化学的专业角度理性看待公共安全事件，能够用定性定量分析等专业知识解剖社会实际问题。
2) 教学方法。
采用线上线下混合式教学，以任务驱动为核心，主要运用问题教学法、案例教学法、启发教学法和小组教学法，并辅以官方网站、视频资源、案例等多种资料。
3) 教学过程。
第一步：任务引入——提出问题。
分析化学是一门与人们衣食住行紧密相关的工具学科，在人们生活、工农业生产、社会经济和科技发展中发挥着重要作用。请学生结合自身的经历或社会现象，深入了解一个自己关心的安全问题，比如食品安全问题、化妆品安全问题、玩具安全问题、纺织品安全问题、公共卫生安全问题、环境污染问题等，并思考：这些安全问题是怎么爆发的，又是什么原因引起的，最后是怎么处理的，以及怎么避免再次发生这样的安全问题等(借助教学平台发布任务)。
第二步：案例探究——小组讨论。
学生查找资料后，在课上根据食品、化妆品、玩具、纺织品、公共卫生、环境等几个大类的安全问题，分成几个小组，每个小组选定一个组长，负责组织各自组员以小组的形式讨论上述安全问题并分享各自的观点，由组长汇总讨论结果，在课上做简要的汇报。
第三步：教师讲评——思政点睛。
针对讨论结果，教师进行集中讲解，引导学生找出这些案例存在的共性规律，比如绝大部分安全问题都是由于某些物质引起的、物质含量的多少会引起不同程度的危害、确定物质含量可以通过分析检测方法来实现等等。由此引出分析化学的任务——结构分析、定性分析和定量分析。
接下来以当前社会关注度最高的“核酸检测”为例(辅以视频资源和图片)，具体讲解如何运用分析化学中的结构分析、定性分析、定量分析等知识来解决实际问题。要做到对新冠疫情的快速精准防控，首先需要知道这是什么病毒，应该怎么检测，然后就是针对性地开发疫苗及治疗药物等。运用结构形态分析，探明这是一种不同于2003年SARS的新型冠状病毒，无法用以往的手段进行防治，这为果断开展全面疫情防控、疾病治疗、病毒检测提供了极其关键的科学依据。通过定性定量分析，采集鼻咽拭子、痰液、血液等标本，进行相关因子核酸检测、抗原检测或抗体检测，可以判断人体是否感染了新冠病毒。目前人们在社区及医院接受的新冠病毒检测大多是核酸快测，它是一种高选择性的定性定量分析方法。
思政点睛：新冠病毒疫情来势凶猛，科学家们快速破译了病毒基因组序列，开发高效核酸检测技术，并生产出新冠病毒核酸检测试剂盒，为我国疫情防控立下汗马功劳，激发学生树立科技报国的理想信念和舍我其谁的使命担当。
价值引领：学生应该如何做好当下？怎样学好、用好分析技术？引导学生着眼于当下的每一个教学任务，脚踏实地地完成每一份作业，一丝不苟、从易到难逐渐掌握课程知识，练就过硬的分析技能，为今后科技报国、服务社会打下坚实基础。
第四步：聚焦任务——知行合一。
知识点：定量分析的任务是测定物质中某种或某些组分的含量。要完成一项定量分析工作，通常包括取样、试样分解和分析试液的制备、分离及测定、分析结果的计算及评价、检测报告的出具等多个步骤。每个步骤根据所分析样品不同，各有其不同的操作步骤和要求。
实践训练：以核酸检测为例，要求学生深入了解从采集样本开始，到核对信息、提取核酸、核酸扩增，再到最后出具检测结果、生成绿码的全流程，具体了解每一步的做法、要求、所需时间等等，从而对定量分析过程建立直观认识，并深刻意识到，在普通人看不到的每一步，都有国家投入的大量人力、物力、财力、精力在支撑，由此才得以完成一次次的全员核酸检测，并取得疫情防控战役的一次次阶段性胜利。
总结升华：从国之重器到衣食住行，从高端制造到绿色发展，分析检测以技术传递信任，为“美好生活”保驾护航。
第五步：课后作业——巩固提升。
布置“果蔬农药残留”的课后作业，学生分工协作查找资料，了解果蔬从种植、流通到最后摆上餐桌，中间经历了多级安全检测，在这个过程中，找出哪些环节属于定性分析，哪些环节属于定量分析，而又有哪些环节属于结构分析。
(四) 教学评价。
构建多元化的评价方式提升课堂教学效果。多元化的评价采用显隐结合的方式，显性评价以知识、能力、价值构建三位一体评价目标体系，从课前、课中、课后结合线上线下构建全流程评价过程体系。
1) 显性评价方式：在线上教学平台布置课前任务、课后作业、章节测试、互动评论、课堂签到等，考查学生对知识点的掌握与理解；线下则是根据课中教学任务完成的情况，侧重实践能力的考核，小组互评与教师评价结合。本次任务的考核重点为：认识分析化学的任务和作用，初步设计检测方案。学生线上任务的完成情况在学习平台上会被自动记录，线下实践训练的情况教师也会有记录，结合线上线下的表现，最终形成学生课程学习报告。
2) 隐性评价方式：从学生对分析化学课程认知、学习积极性等方面，观察学生对于分析技术的认识态度，评价学生通过本次课学习在思想意识上潜移默化的影响和收获。根据学生表现，隐性评价共分成优秀、良好、中等、及格、稍差等五个层次。
通过优秀作业展示、优秀笔记分享等活动，进一步激发学生的内驱力，使学生真正成为学习的主人。多元过程性评价体系的构建有利于教师把握课堂教学效果，激发学生自主学习积极性。
(五) 学生反馈。
课后听取学生学习本次课的体会，学生们普遍反映这是一次非常有趣的绪论课，让他们认识到生活中的方方面面都离不开分析检验，分析化学看起来还是挺有趣的，所学的知识能够直观地解决社会实际问题，能让他们感受到学以致用的快乐。另外，在日常生活中，他们逐渐学会从分析化学的角度看待社会安全及卫生问题，发现安全问题的关键点，确立“量”和安全限量的概念。面对突发疫情或安全问题时，要有身为检测人的责任和担当，带动身边的朋友们一起，相信科学，相信政府，不信谣不传谣，尽己所能防止恐慌蔓延，配合政府尽快度过危机，共铸和谐社会，共享美好生活。
(六) 教学反思。
本次教学课前在课程网站发布任务，引导学生关注日常生活中的安全案例，拉近分析化学与生活的距离，为新知识的导入做好充分铺垫；课中从分析化学的专业角度去深入思考和科学看待核酸检测，将定性分析、定量分析及结构分析的概念贯穿其中，学生在案例讲解中掌握了分析化学的任务和作用；课后引导学生将所学知识与社会实际问题相结合，形成自己的科学观，增强专业认同感。从学生反馈来看，达到了这次课的教学目的。教师要保持终身学习的态度，课程中不断引入最新案例，才能让课程拥有旺盛的生命力。
4.2 教学案例二：“量质互变的滴定曲线”——不积跬步无以至千里
(一) 教学任务。
项目四“酸碱滴定”之任务2：酸碱滴定曲线。
(二) 课程思政教学设计。
本次教学任务是介绍酸碱滴定曲线的特性及应用，在介绍滴定曲线特性时引入该课程思政案例，用时2学时，教学设计见图 4。
图4
(三) 教学实施。
1) 教学目标。
价值目标：滴定曲线蕴含着量质互变规律，从而引申至厚积薄发、不积跬步无以至千里的人生哲理，培养学生行稳致远的坚定信念。
知识目标：掌握酸碱滴定曲线的特性；了解不同类型的酸碱滴定曲线；掌握指示剂的选择原则。
能力目标：能够计算和绘制滴定曲线；能够根据酸碱滴定曲线选择指示剂。
2) 教学方法。
采用线上线下混合式教学，以任务驱动为核心，主要运用实验演示教学法、课堂讨论法等探究学习，研讨式、启发式相结合的教学方法，依托深职院i学习网络平台，辅以资源库、微课视频、演示动画等多种资料，运用人工智能(Artificial Intelligence，AI)、虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)等手段，提升课程思政教学的交互性与有效性。
3) 教学过程。
第一步：任务引入——提出问题。
对于某个特定的滴定体系，比如氢氧化钠标准溶液滴定未知盐酸，当选用酚酞作为指示剂时，滴定初期溶液颜色几乎没有什么变化；当氢氧化钠滴加到较大量时，溶液中开始出现粉红色，摇匀后消失；继续滴加几滴后，粉红色不再消失；再滴加1–2滴，将从粉红色变成深红色；继续滴加较大量，深红色会略有加深，但变化不再明显。当选用其他指示剂时，如甲基橙，则没有这么明显的颜色突跃现象(实验视频)。
通过滴定实验向学生演示滴定中颜色的变化现象，引导学生思考，为什么滴定过程会有这样明显的颜色突变现象；为什么有的指示剂现象明显，有的指示剂不明显；如何选择合适的指示剂；同一种指示剂是否可以适用于所有的滴定体系。
第二步：教师讲解——揭示本质。
毛泽东曾说过：“我们看事情必须要看它的实质，而把它的现象只看作入门的向导，一进了门就要抓住它的实质，这才是可靠的科学的分析方法。”接下来就由教师讲解滴定过程中导致颜色突变的原因，引出酸碱滴定曲线的概念。
酸碱滴定过程中最大的变化是溶液的pH，通过探究pH随滴定剂加量的变化趋势，可以揭示颜色变化的深层原因。溶液pH可以通过计算求得，也可以通过电位计测定电位直接得到。
下面以0.1000 mol∙L−1 NaOH标准滴定溶液滴定20.00 mL 0.1 mol∙L−1 HCl为例，介绍强碱滴定强酸过程中pH的变化。分别计算滴定剂加入0.00、2.00、4.00、……18.00、19.80、19.90、19.95、19.98、20.00、20.02、20.05、20.10、20.20、22.00、……30.00 mL时溶液的pH，以滴定分数作为横坐标、溶液pH作为纵坐标，即得到该体系滴定过程的曲线，如图 5所示。
图5
由滴定曲线图可以看出，这是一条滴定初期和滴定后期都变化缓慢、而在某个点附近有突跃变化的类似于“S”型的曲线。当加⼊氢氧化钠的量累积到接近化学计量点时，锥形瓶中溶液的pH会发生急剧的变化，我们把这个pH剧烈变化的现象称为滴定突跃，滴定突跃所在的pH范围称之为滴定突跃范围。
第三步：曲线分析——思政融入。
通过分析滴定数据及滴定曲线可知，当加⼊氢氧化钠从0.00 mL至19.98 mL时，锥形瓶中溶液的pH由1.00变化到4.30，即加入19.98 mL仅引起3.30个pH单位变化，变化率为0.165 pH∙mL−1；当加⼊氢氧化钠从19.98 mL至20.02 mL时，锥形瓶中溶液的pH由4.30变化到9.70，即加⼊0.04 mL变化了5.40个pH单位，变化率为135 pH∙mL−1，相比突跃前的变化率，提高了800多倍，产生了质的飞跃。
酸碱滴定过程中溶液pH的变化趋势完美体现了量质互变理论：(1) 量变是质变的必要准备。到达突跃之前的连续滴定，使溶液中氢离子浓度持续变化；(2) 质变是量变的必然结果。随着氢离子的浓度不断变化至化学计量点前后时，pH就发生了质的变化，表现为突跃；(3) 量变和质变相互渗透、相互依存、相互转化。滴定过程的持续进行引起了pH质变，在质变的基础上，又开始新的量变。整个滴定曲线充分体现了事物渐进性和飞跃性的统一。
第四步：聚焦任务——自我增值。
动手实践：教师设定几种不同的一元酸碱滴定类型，如强酸滴定强碱、强碱滴定强酸、强酸滴定弱碱、强碱滴定弱酸等，两人为一小组选择一种类型进行滴定曲线的计算与绘制。相同类型的小组为一个大组，每个大组内部讨论各小组结果，确定该类型的滴定曲线；全班共同比较各个大组的滴定曲线，讨论不同类型的滴定曲线的异同点(曲线形状、突跃范围等)；根据滴定曲线的突跃范围，讨论该如何选择合适的指示剂。
总结升华：学生通过思考、计算及绘制滴定曲线，加深对滴定曲线突跃的认识，深刻理解量变到质变的规律，从而坚定坚持积累以待升华突破的信念和决心。成功和突破需要累积，平时点点滴滴坚持不懈的努力，终将会迎来属于自我的飞跃。
第五步：课后作业——巩固提升。
课后布置线上作业和线下实践，学生可以自行更换一种滴定类型，或者改变溶液浓度进行滴定曲线的计算与绘制，以巩固和熟悉相关知识。同时，建议学生尝试进行多元酸与多元碱滴定曲线的计算与绘制，并思考这些滴定曲线与一元滴定的异同点。
(四) 教学评价。
评价采用显隐结合的方式，显性评价从课前、课中、课后构建全流程评价过程体系。
1) 显性评价方式：在教学平台布置课前预习、课后作业，重点考核知识点的掌握与理解；课中侧重计算能力和表达能力的考核，小组互评与教师评价结合。本次任务的考核重点为：滴定曲线的计算与绘制。
2) 隐性评价方式：观察学生学习时态度的积极性、计算的准确性以及绘制曲线的严谨性。根据学生总体表现，隐性评价共分成优秀、良好、中等、及格、稍差等五个层次。
(五) 学生反馈。
课后听取学生学习本次课的体会，大家反馈通过酸碱滴定曲线的学习，让他们认识到有些事物的发展并不是线性变化的，有时候要经过充分的沉淀积累，才能具备突跃的能力，坚持认真地放入每一滴，踏实走好每一步，想要的结果终将到来。还有学生由此联想到了“竹子定律”，竹子在前四年仅仅生长三厘米，从第五年开始，以每天三十厘米的速度疯狂生长，在六周的时间里就能长到十五米的高度。因为在前面的四年，竹子将根在土壤里延伸了数百平米。大家认为做人做事亦是如此，不用担心此时此刻的付出得不到回报，这些付出都是为了扎根。
(六) 教学反思。
本次教学所选案例为学生非常熟悉的量变质变规律，该规律与滴定曲线完美契合，使得思政元素与教学内容自然融合，便于学生在学习新知识的同时，自然而然地接受思政教育，思政元素也有利于学生对新知识的理解，彼此相互促进，螺旋深入，避免生搬硬套强行说教。从学生反馈来看，学生在理解专业知识的同时，自然地接受了思政教育，并且产生了共鸣，达到本次课的教学预期。
在课程思政教育的过程中，教师要经常思考“三度”问题：价值引领是否有高度，专业知识是否有深度，能力培养是否有广度，同时要把握思政融入的度，避免出现把专业课上成思政课的尴尬局面。
