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，在教育教学过程中，如何挖掘专业课知识中的思想政治元素，将思想政治元素有机地融合到专业课教学中，更好地帮助学生在学习专业知识的过程中，提高思想政治素养，是专业课教学的一项重要工作^[2–5]。化学分析实验是本校一门面向全校化学类专业学生的基础实验课，对于学生树立“量”的概念、掌握滴定等重要的实验操作技能、巩固数理统计能力具有非常重要的意义。在学习过程中，有助于培养学生实事求是的科学态度、严谨求真的探索精神，因此化学分析实验课程非常适合作为思政教育的载体。本文以化学分析实验中两个氧化还原滴定实验为例，深入挖掘实验内容中的思想政治元素，从教学设计、实验内容、教学评价三方面探索专业课教学和思政教育相融合的教学模式，以实现立德树人的教育理念^[6–10]。

化学分析实验的教学过程和总体设计，是以坚持“立德树人”教育原则为前提，丰富教学内容，提高教学效果，将课程思政内容通过渐进式融入实验教学中，提高学生的综合素养，实现全方位育人的教育目标^{[11, 12]}。具体课程设计思路为：采用线上线下相结合的教学方法，挖掘课程中的辩证唯物主义思想、爱国情怀、社会主义核心价值观等思政元素，以典型案例、发展历史、优秀故事等为载体，通过实操活动、提问答疑、分组讨论、参观演示等活动方式，结合师生互评等全方位、全过程的评价方式，培养德才兼备、全面发展的分析化学专业人才^{[13, 14]}。课程整体教学设计思路如图 1所示。

本课程中氧化还原滴定实验分别为：KMnO₄标准溶液的配制和标定；石灰石中钙含量的测定。本文以这两个氧化还原滴定实验为例，探索思政教育在化学分析实验中的应用。

2020年，分析化学教学团队开展了分析化学实验课程的信息化资源建设，并在中国大学生慕课平台上开设了在线课程，其内容包括理论讲解、实验操作视频、课程思政、单元测试、讨论题等模块。课前，学生可以利用在线课程资源进行预习，并通过单元测试和讨论题了解本节课的重点难点，教师通过线上后台数据分析学生对知识点的掌握情况；课上，教师对学生知识掌握的薄弱环节进行着重讲解，提高课堂效率；课后，学生可在线上讨论区发布留言，解决课堂遗留的问题，教师也可以通过线上平台向学生发布拓展内容，开拓学生视野。这种线上线下相结合的教学模式能更好地锻炼学生的自主学习能力，提高学生的学习积极性，提升实验教学质量。

线上平台也是思政教育实施的有效途径，课程思政通过现代信息化教学手段与课堂教学的深度融合，增强课程吸引力，提升理论教学的魅力，通过更形象具体的画面和事件，使学生有更直观、更深刻的体验和感悟。对于实验课思政的内容，不仅会融合到线下教学中，我们还将一些典型的思政案例制作成小视频，上传到慕课网上，供学生进行学习(图 2)。

在课堂导入环节，引入滴定化学法的发展史(图 3)。滴定化学法的发展，既存在科学家的偶然发现，也离不开上百年间无数科学家孜孜不倦的探索和反复实验，更和当时的生产需要息息相关。通过了解滴定化学法的发展史，可以从四个方面启发学生：第一，对于学习生活中的各种化学现象要细心观察，往往很多伟大的成果都是从一些偶然的发现中得来的；第二，要勇于探索未知的领域，只有不满足于当下的成果，向人类未曾探索的领域进发，才能不断扩展科学的疆域，推动科技的发展；第三，要不断实践，化学是实验的科学，很多结论和推断都需要在实验中进行验证，实践是检验真理的唯一标准，这也是唯物主义的重要理论；第四，要有百折不挠的精神。探索科学的道路绝不是一条坦途，事物发展的规律即是在曲折中前进。只有坚持百折不挠的精神，才能取得最终的成果。

市售的KMnO₄常含有少量杂质，且KMnO₄易见光分解，因此本实验采用间接法配制近似浓度的KMnO₄溶液，并采用基准物Na₂C₂O₄标定KMnO₄的浓度。

在KMnO₄溶液的标定过程中，发生的反应如下：

$ 2 \mathrm{MnO}_4^{-}+5 \mathrm{C}_2 \mathrm{O}_4^{2-}+16 \mathrm{H}^{+}=2 \mathrm{Mn}^{2+}+10 \mathrm{CO}_2 \uparrow+8 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$

滴定操作需要满足几个实验条件：开始滴定时反应较慢，待溶液中产生Mn²⁺后，由于Mn²⁺的催化作用可加快滴定速度。滴定温度应控制在75–85 ℃，温度太低反应速度太慢，温度过高草酸容易分解。这体现了决定该反应实验条件的各要素之前的内在关系是相互影响、相互制约的，这反映了马克思主义哲学思想中联系的存在。在进行实验操作时，要充分考虑到各个条件的联系，取得最合适的实验条件，才能达到较好的实验效果。在解决学习和工作中的其他问题时，也应考虑到问题内部因素的联系，全局看待问题，同时兼顾细节，确定最佳的解决方案。

在KMnO₄的滴定过程中，由于MnO₄⁻为紫红色，滴定终点Mn²⁺为无色，因此滴定时可利用MnO₄⁻本身的颜色指示滴定终点。在滴定终点之前，虽然反应在持续发生，但锥形瓶中的溶液表现为紫红色，此为量变过程。当溶液到达终点时，溶液颜色突变为粉红色，此为量变导致的质变。在实验操作中，只有准确地掌握质变的节点，才可以使滴定的结果准确可信。

本质是事物的内部联系，是决定事物性质和发展趋向的东西。现象是事物的外部联系，是本质在各方面的外部表现。本质和现象是对立统一关系。任何事物都有本质和现象两个方面。对于本实验来说，现象是滴定过程中溶液的颜色变化，本质是溶液中所发生的化学反应。对于实验教学来说，不但需要准确地认识到现象，也要理解本质。为提高教学效果，本课程将实验的理论及演示部分以课件和视频的方式，上传到中国大学生慕课平台，学生不仅需要进行实验操作，还需要借助线上资源，学习实验理论部分。

为了测定石灰石中钙含量，需要制备CaC₂O₄沉淀。在制备沉淀时，采用的方法是在酸性溶液中加入过量的(NH₄)₂C₂O₄，再滴加氨水，用逐步中和以求缓慢增大C₂O₄²⁻浓度的方法进行沉淀。沉淀完全后再稍加陈化，以使沉淀颗粒增大，避免穿滤。对于实验方法为何如此设计的原因，需要结合分析化学晶形沉淀方面的理论知识来分析。为了使学生不仅掌握实验方法，也能理解其相关的原理，所以采用了理论和实验相结合的教学方法，将分析化学中沉淀反应平衡的内容加入实验教学中，使学生不仅学习到实验操作技能，也巩固了分析化学理论知识，同时更能深入理解实验步骤的设计原理，做到知其然，更知其所以然。在实验教学中，应该充分体现理论联系实际的思想，用理论指导实践，用实践验证理论，是指导我们学习和工作的重要方法。

氧化还原滴定相较于其他滴定方法，需要更加严格地控制滴定温度、滴定速度等条件。在CaC₂O₄沉淀的制备过程中，要求滴加氨水的速度要慢，在沉淀过滤的过程中，要求学生过滤上清液，将沉淀尽可能多地留在烧杯中。这些操作都需要学生耐心、细心去完成，整个过程中也可以培养学生的工匠精神，对操作的精确程度精益求精，追求更好的测定准确度和更准确的操作。工匠精神，就是精益求精、专注专业、一丝不苟、精雕细琢、持久坚韧的精神。为了帮助学生更好地认识到工匠精神的内涵，我们在课堂上介绍了化学工业的奠基人——杰出的化学家侯德榜先生的事迹(图 4)。侯德榜先生归国后，为了打破国外垄断的制碱技术，对于纯碱生产工艺的每一个环节都进行了反复的尝试和调整，攻克了一个个技术难关，终于帮助中国的第一座碱厂正式投产。在发明侯氏制碱法的过程中，又历经千百次的尝试，终于摸索出了更加先进的生产工艺。可以说，侯德榜先生正是工匠精神的代表，他在科技难题上的精益求精、坚韧不拔值得我们当代的学生深刻学习。

在理论讲解过程中，我们将思政内容和专业知识进行充分的融合和渗透，以帮助学生获得更好的学习效果，并达到较好的思政教育效果。但是实验课是实践的课程，在学生实际操作过程中，也需要对学生的操作进行实时指导，对于操作不规范、不准确的地方，需要教师亲自演示纠正，对于一些实验的细节部分，也需要进行纠正，确保学生养成良好的实验习惯，成为一名合格的专业人才，同时在实践的过程中真正体会什么是精益求精的科学态度。实践是检验真理的唯一标准，没有实践就没有认识。化学作为一门实验科学，很多规律都是在实践中验证的。对于本门课程来说，帮助学生在实践中认识科学，是教学的根本目的。

化学分析实验着重于培养学生对于“量”的概念，所以，数据记录处理及分析是本实验的一项重要内容。在这个过程中，首先要求学生对数据的记录要及时准确，例如使用电子天平称量基准物质的时候，需要在每次称量之后都及时将数据记录下来，以方便后期的处理，再比如滴定管读数的操作一定要正确，才能得到准确的数据。其次，要引导学生去理解数理分析的原理及过程，在学生分析数据的过程中，不但要得到准确的数据，还要分析误差来源，以及如何改进实验方法可以最大限度地减少系统误差。在分析数据的过程中，学生可以系统地思考实验的整体设计思路，理解定量分析的基本方法，培养实事求是、严谨认真的科学态度，塑造良好的专业素质和思想品质。

科学合理的教学评价体系是对教学质量进行管理的有效途径。将思想政治教育融入化学分析滴定实验的考核评价体系，可以了解学生在思政教育方面的教学效果，根据学生对思政元素掌握情况的教学反馈，有利于进一步教学改革和优化。考核评价体系具体途径为：课前线上思政课堂学习记录情况；课中对思政学习进行交流讨论的参与度；课后单元测试中包含思政元素的测试题的掌握情况。

课程结束后，我们通过调查问卷的形式征集了学生对课程的评价，其中72.68%的学生认为课程思政素材能够非常好地与专业课程相匹配，且内容充实，突出重点，讲清难点，思路清晰。79.02%的学生认为教师能够非常好地与学生互动，课程思政内容方法丰富多样，能引导学生适时思考青年学生的学习价值与学习目标。81.95%的学生认为线上课程的实验操作视频对于辅助预习、提高实验能力的效果非常好。77.56%的学生认为线上线下混合教学模式能非常好地提高实验操作技能。并且很多学生分享了课程结束后的感悟，有的同学写到：“要有耐心，要学会静下心做事，不要急于求成。”有的同学写到：“实验既要细致，又要敢于尝试、不断探索，学习和生活也是这样。”还有同学写到：“在学习生活中，要像氧化还原滴定一样，不要太着急，在努力后要静静地等待反应的发生。”还有的同学写到：“除了学习到相关知识，从实验中也了解到‘观察’和‘细节’的重要性，很多事情是可以灵活运用的，灵活和反复地思考问题才能省时省力，也能增强自己对问题的思考能力。”可见，通过线上线下混合教学模式，结合思政元素的融入，不仅使学生更加全面地掌握实验知识和技能，还使其领悟到对待学习和工作的积极态度，如耐心细致，探索尝试。通过课程不仅丰富了学生的知识，也改变了学生的学习观和人生观，使学生成长为更有知识、更有理想抱负和情怀的青年。

高校不仅承担着教授专业知识的责任，也需要做好马克思主义理论教育，为学生树立正确的科学观、价值观、人生观。不同于传统的思政课程，通过将辩证唯物主义理论和社会主义核心价值观等融入实验课中，潜移默化地对学生进行思政教育，不仅有利于将学生培养成为有思想、有理想、有抱负的社会主义接班人，也能加深和拓展学生对于科学知识的认识和理解，提高教学效果，达到思政教育和专业课教学互相促进的教学效果。教师在掌握专业知识的同时，要不断学习和提升自身对于马克思主义理论的理解和应用能力，更好地实现专业课的思政教育，为高校立德树人的立校之本做出自身的贡献。