劉智敏，成會玲，許志剛(昆明理工大學理學院，云南 昆明 650500)

1 背景介紹

課程思政教育是近幾年新提出的概念，但在專業(yè)課程教育中滲透德育教育的研究卻由來已久。課程思政有別于思政課程，更加強調(diào)專業(yè)課程教學中，將與隱含的思想政治教育元素和賦存的思想政治教育功能，融入到專業(yè)教學中，實現(xiàn)思想教育和專業(yè)教育的統(tǒng)一[1-2]。課程思政自2016 年正式提出以來，各大高校開始了廣泛的課程思政教育研究[3-4]，并逐年擴大了專業(yè)課程中實施思政教育的規(guī)模。目前的高校課程教育中，理論課程的思政教育相對更加廣泛、深入[5]，并有一部分在線開放資源可共享、借鑒，而實驗課程方面的思政教育相對滯后。

目前，有關化學實驗課程的課程思政成果較少，繼續(xù)在化學實驗課程中加強課程思政教育十分必要。在化學實驗課程中強化課程思政教育，不僅有利于化學實驗的安全教育，還有利于挖掘化學方面的愛國教育、創(chuàng)新精神教育。除此之外，化學實驗有比較大的受眾面，除化學專業(yè)的學生外，在很多的理工科院校，化學及相關實驗教學是重要的專業(yè)基礎課，涉及到的專業(yè)包括冶金專業(yè)、材料專業(yè)、食品專業(yè)、生物專業(yè)、環(huán)境專業(yè)、醫(yī)學專業(yè)、礦物加工專業(yè)等。因此，在化學實驗類課程中加強課程思政教育意義重大。

無機及分析化學實驗課程是非化學專業(yè)學生開設化學類實驗課程受眾面最廣的一門基礎化學實驗課，也是這些學生在大學期間接觸的第一門化學實驗課程。在無機及分析化學實驗課程中探索課程思政的實施，具有非常強的應用性、適用性、參考性，對后續(xù)實驗課程持續(xù)開設課程思政，具有很好的示范性和啟發(fā)性。以昆明理工大學理學院開設的無機及分析化學實驗課程為例，在實際的實驗教學過程中植入課程思政要素，詳細探討了在這門課程中貫徹實施課程思政的可行性和執(zhí)行效果，為在化學類實驗課程中實施課程思政積累經(jīng)驗。

2 無機及分析化學實驗課程改革實施

無機及分析化學分為理論課和實驗課，兩門課程一般是獨立開設的，分別設置學分。無機及分析化學實驗課程在我校的基礎化學實驗教學中，一般是在大一學生中開設，設置48 學時3 學分，實驗內(nèi)容涵蓋了無機化學部分和分析化學部分，而這兩個部分在實驗開設中分別占24 學時，實行20 人左右的小班制實驗教學，并由一名專職教師授課。上述無機及分析化學實驗的基本授課情況，有利于教師開展課程思政教育。

我校無機及分析化學實驗課程分別開設的實驗內(nèi)容有：電導率法測醋酸解離常數(shù)、解離平衡及水解反應、氧化還原與原電池、配合物的生成與性質(zhì)、硫酸銅的制備、溶解平衡、電子天平及滴定分析儀器使用練習、氫氧化鈉標準溶液的配制與標定、醋酸含量的測定、EDTA 標準溶液的配制與標定、自來水總硬度的測定、鄰二氮菲分光光度法測定水中微量鐵、高錳酸鉀標準溶液的配制與標定、過氧化氫含量的測定，以及操作考試。課程思政教育在無機及分析化學實驗課程中有3 種實施模式，分為課前任務布置、課中介紹和課后拓展。

2.1 無機化學實驗部分教育改革

(1)在氧化還原與原電池的實驗中，有較多的思政教育元素。教師應在課前、課中、實驗后分別加以引導。比如：課前要布置文獻檢索任務：誰最先發(fā)明了原電池？伏特(Volt) 這一電化學單位是怎么來的？通過課前的準備，課程中由學生參與，老師進行引導，系統(tǒng)講解意大利物理學家伏打(Volta) 研究靜電、發(fā)明樹脂起電盤、麥秸驗電器和伏打電堆，1776 年還發(fā)現(xiàn)了甲烷，測定了空氣的膨脹系數(shù)，為了紀念他在電化學方面的偉大貢獻，根據(jù)他的姓氏把電動勢、電勢差、電壓的單位命名為伏特(Volt)。

在實驗開展的過程中，分別要用到能斯特方程計算濃度、酸度和生成配合物對氧化還原反應的影響，教師要對能斯特方程及能斯特人物歷史進行介紹，能斯特(Nernst)是一位偉大的德國物理化學家，他通過能斯特方程將電池的電勢同電池的各個性質(zhì)聯(lián)系起來，建立起聯(lián)系化學能與原電池電視電位的關系，于1920 年獲得諾貝爾獎，他還發(fā)明了能斯特燈，提出了熱力學第三定律。實驗課程結(jié)束后，還要給學生留下問題思考：實驗中計算得到的原電池的數(shù)據(jù)和書本上查到的是否一致？這些差別說明了什么問題？引導學生進一步深入探究影響原電池電勢能的因素，加深對能斯特公式的理解。

(2)在硫酸銅的制備實驗中，非常有必要補充一些關于硫酸銅的工業(yè)和應用方面的介紹，比如硫酸銅的用途：既是一種肥料，又是一種普遍實用的殺菌劑，波爾多液、銅皂液、銅銨制劑等都要大量使用硫酸銅。硫酸銅是一種重要的工業(yè)原料，因而硫酸銅制備具有重要的工業(yè)價值。硫酸銅的制備方法眾多，有硫酸法、電解液回收法、銅礦制備法、銅污(銅洗塔中)制備法等，實驗室采用的是電解液回收法，但本次實驗中仍有幾處危險的操作和存在安全風險的步驟(操作流程如圖1 所示)，實驗教師要特別注意強調(diào)安全和規(guī)范。首先，電解液一般呈較強的酸性，使用時注意安全；加熱置換銅時，注意防止燙傷，也要防止溶液濺出或打翻；在馬弗爐中高溫灼燒時，要特別注意防止燙傷事件，也要注意桌面等器材防止燙傷，防止高溫引發(fā)傷害；還要注意稀硫酸溶解氧化銅的安全，正確使用稀硫酸。此外，整個實驗課堂，老師還要強調(diào)硫酸銅的毒性及危害，硫酸銅有中等毒性，對胃腸道有刺激作用，誤服引起惡心、嘔吐，嚴重者造成腎損傷和溶血，實驗過程中特別注意規(guī)范操作，教學過程中更是要給與必要的講解和人文關懷。

(3)在配合物的生成和性質(zhì)實驗中，實驗過程中重點關注了不同類別配合物的生成和轉(zhuǎn)化，特別強調(diào)了配合物在不同條件下，能進一步生成新的更穩(wěn)定的物種，同時伴隨著顏色、性狀的變化，但實驗過程中，并沒有關注配合物的結(jié)構(gòu)。在實驗結(jié)束后，教師可以進一步提醒學生，課后查閱這些配合物的結(jié)構(gòu)，看看是否能從結(jié)構(gòu)上的差異，闡明配合物發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因。此外，溶度積、穩(wěn)定常數(shù)的查閱，也可以在一定程度上進行解釋轉(zhuǎn)化的原因。

圖1 五水硫酸銅的制備流程及危險操作提示

2.2 分析化學實驗部分教育改革

(1)在分析化學實驗部分中，注重強調(diào)國產(chǎn)儀器設備的研究現(xiàn)狀，如：電子天平、分光光度計，在這些實驗環(huán)節(jié)，要強調(diào)國產(chǎn)設備的優(yōu)勢，鼓勵大家參與到國產(chǎn)儀器設備的應用、研發(fā)中，同時也闡明一些先進儀器設備被卡脖子的關鍵所在，鼓勵更多的年輕人今后參與到國產(chǎn)儀器設備研發(fā)的隊伍中來。這種愛國主義教育非常有必要，在傳統(tǒng)的化學實驗教學中容易忽視。如果能結(jié)合本校的一些權(quán)威科學家進行介紹講解，就能起到更好的育人效果。例如，昆明理工大學戴永年院士一輩子駐扎在西南紅土高原，結(jié)合云南省有色金屬戰(zhàn)略資源，研發(fā)真空冶煉技術(shù)、冶煉設備，服務區(qū)域經(jīng)濟和邊疆建設，作出了卓越的貢獻。這樣的德育教育點一定要結(jié)合化學知識點，有效地貫穿到課堂中，而又不占用太多的時間，起到非常顯著的教育效果。

(2)在醋酸含量的測定的實驗中，實驗結(jié)束后，向?qū)W生強調(diào)所測定醋酸溶液的含量接近日常使用醋酸的含量，學生可以在課外實驗中繼續(xù)測定食醋中醋酸的含量，選擇白醋進行測定，化學計量點的變色易于觀察，與課堂所作的實驗基本一致；如果選擇深色的食醋，其計量點的變色情況易于受到影響，就需要考慮如何脫色或者消除干擾的問題。這一問題的提出，使學生深度思考所學實驗的應用性，采用簡單的操作技術(shù)解決日用品中的化學成分含量測定和質(zhì)量評價方面的問題?？此坪唵蔚耐卣?，有利于激發(fā)學生的實驗興趣，將所用知識應用到日常生活中。

(3)在自來水總硬度的測定實驗過程中，所取用的水為實驗室自來水。這是一個應用性極強的實驗，學生現(xiàn)場取自來水樣(也可以提前自備其他的自來水)，并采用自行配制和標定的EDTA 標準溶液進行測定自來水硬度。自來水的硬度會因季節(jié)、溫度、每天的不同時段等因素，會有一個微小的波動范圍，但其含量變化不會太大。特別強調(diào)的是，在云南，自來水含有的礦物質(zhì)相對較高，測定結(jié)果會高一些。實驗結(jié)束后，也可以鼓勵同學們對不同品牌的礦泉水進行總硬度的測定。測定前要知道鈣鎂離子的大致含量范圍，對于濃度較低的樣品，要考慮增大樣品體積，對于濃度特別低的樣品，還要考慮濃縮樣品以提高濃度，從而有利于終點顏色變化和觀察。

(4)在過氧化氫含量的測定實驗過程中，所使用的過氧化氫為分析純(含量一般為30%)。實驗過程中介紹，所測定的溶液為稀釋液，是分析純?nèi)芤合♂屃?50 倍，其濃度低于醫(yī)用過氧化氫的濃度(一般為3%)，使用過程中不用擔心腐蝕問題，不小心接觸到皮膚，盡快用水沖洗即可。實驗結(jié)束后，也可以鼓勵同學們對醫(yī)用雙氧水進行測定，使得本次實驗的成果得到再次應用。當然，由于醫(yī)用雙氧水的濃度不同，可以將其稀釋到合適濃度，便于采用已有高錳酸鉀標準溶液進行測定，通過換算，測出醫(yī)用雙氧水的濃度。

3 結(jié)語

目前，在化學類實驗課程中開展課程思政教育的例子極少，相關研究還處于探索期，沒有直接的教育資源可供參考借鑒。但在全面加強高等教育的課程思政背景下，開展化學類實驗課的課程思政教學改革勢在必行。本研究所涉及的案例，有利于在理工科院校開設了無機及分析化學實驗課程的院校，嘗試課程思政的教育改革和實施，可針對冶金專業(yè)、食品專業(yè)、醫(yī)學專業(yè)、材料專業(yè)等，選取不同的課程思政元素，加以補充和完善。本研究是在化學類實驗課中開展課程思政研究的初級探索，這一教學改革研究也為其他高校的課程思政建設提供了參考和借鑒。