盧菲,鈕松召,牧丹,白文明,趙國丁,蘇日娜,陳建平

內(nèi)蒙古醫(yī)科大學藥學院 (呼和浩特 010110)

自2014年上海市教委率先啟動“課程思政”建設以來,隨著人們對課程思政建設認識的不斷深化[1],課程思政研究與建設不斷推進。內(nèi)蒙古醫(yī)科大學藥學院也開展了相關工作,比如舉辦課程思政教學比賽和課程思政講座培訓,為教師開展課程思政研究與建設提供了幫助和平臺。分析化學是面向藥學、中藥學、藥物制劑、中藥資源與開發(fā)、臨床藥學和制藥工程等專業(yè)開設的專業(yè)基礎課,是碩士研究生招生考試初試科目之一,所以分析化學的教學在各專業(yè)的人才培養(yǎng)中有著舉足輕重的作用。有關研究已闡述了課程思政在分析化學教學中的融入[2-13],筆者從分析化學教材內(nèi)容出發(fā),將課程思政系統(tǒng)性融入教學中,盡量做到潤物無聲,克服課程思政與分析化學教學“兩張皮”的現(xiàn)象。

1 理論課課程思政的教學研究

1.1 多角度看問題,培養(yǎng)學生的發(fā)散思維

緒論從不同角度對分析方法做了分類,分類角度有分析方法的任務、分析對象、測定原理、試樣取樣量和試樣中被測組分的含量,講解這部分內(nèi)容時教師告訴學生同一個分析方法從不同的分類角度看可以屬于不同的方法類別。比如,無機分析是按照分析對象分類的,如果按照任務分可以有無機定性分析和無機定量分析,這樣可以培養(yǎng)學生多角度看問題的思維方式。在光譜分析法概論中也有光學分析法的分類的內(nèi)容,同一個光譜分析法可以從不同的分類角度去理解。比如分子熒光分析法屬于分子光譜法,也屬于發(fā)射光譜法;色譜分析法概論中講到色譜法的分類,也展現(xiàn)出同一個色譜分析法可以有不同的類別所屬,教師講解時可以讓學生舉出相關例子,培養(yǎng)學生的發(fā)散思維,教育學生多角度看問題。

1.2 在教學中引入歌曲,陶冶學生情操

《女兒情》是電視劇《西游記》的插曲,旋律動聽優(yōu)美。《經(jīng)典詠流傳》的電視節(jié)目也頗受新時代大學生的歡迎,把二者結合起來運用到分析化學教學中,既可以傳授知識,又可以陶冶情操,提升學生的審美情趣,達到寓教于樂的目的,還可以弘揚我國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,激發(fā)學生學習興趣。比如,在講解有效數(shù)字中0是不是有效數(shù)字的判斷方法以及有效數(shù)字修約中“五留雙”的修約規(guī)則時,把相關內(nèi)容編為口訣并配合《女兒情》的旋律唱給學生聽,教師模仿《經(jīng)典詠流傳》的節(jié)目把下面的口訣表演給學生:“數(shù)前定位、數(shù)中有效、數(shù)后看整數(shù)或小數(shù)、整數(shù)不確定、小數(shù)是有效”“五后非零則進一,五后皆零看五前,奇數(shù)進一偶數(shù)舍去”[14]。這樣處理教學內(nèi)容可以讓學生在相對輕松的氛圍中學習知識、增強記憶力,提高學習效果。

1.3 可能性與現(xiàn)實性,教育學生兼顧理想與現(xiàn)實

可能與現(xiàn)實是唯物辯證法的基本范疇之一,準確度是測量值與真實值接近的程度,講授準確度與誤差時,教師可以把真實值比作理想(可能性),把測量值比作現(xiàn)實,告訴學生通常情況下,只能盡量讓測量值接近于真實值卻無法完全測到真實值。在現(xiàn)實生活和工作中,盡量努力達到期望的理想狀態(tài),有時雖然無法實現(xiàn)理想,也不應該停滯不前,要努力向前。滴定分析法概論中的化學計量點和滴定終點的關系也可以比喻成理想和現(xiàn)實的關系,從理論上講,希望化學計量點和滴定終點吻合,實際上二者之間有差距,存在滴定誤差;筆者在教學中邊講述知識邊告訴學生理想與現(xiàn)實很多時候是有差距的,但是青年人要樹立遠大理想,著眼于現(xiàn)實,實現(xiàn)人生價值。在確定理想時,要結合自己、國家和社會的需要,不好高騖遠,不脫離實際,確定恰當?shù)娜松繕?并為之持續(xù)奮斗。

1.4 其他哲學思想的融入

1.4.1 量變與質變

質量互變規(guī)律是唯物辯證法的基本規(guī)律之一,這一規(guī)律指出:量變是事物在原有性質基礎上,在度的范圍內(nèi)發(fā)生的不顯著的變化,質變是事物根本性質的變化,是一種質態(tài)向另一種質態(tài)的飛躍,表現(xiàn)為顯著的突變[15]。滴定分析法概論和酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法以及沉淀滴定法都講到滴定曲線和滴定突躍,這些內(nèi)容體現(xiàn)了量變引起質變的規(guī)律,教師講授時應該幫助學生分析:化學計量點前是量的積累,是不顯著的變化,化學計量點前后±0.1%滴定劑的加入引起的相關參數(shù)的突變是質變,有的滴定曲線有一個以上的滴定突躍,這可以看作是新的量變引起了新的質變。講到此處,筆者會引用“勿以善小而不為、勿以惡小而為之”的古語,教導學生小善積大善,小惡積大惡,要培養(yǎng)多做善事的行為習慣。色譜分析法概論中色譜分離過程也體現(xiàn)了量變引起質變的規(guī)律,流動相帶著被分離組分經(jīng)過固定相,開始一段時間內(nèi)組分未完全分離開是量變過程,等到組分被分離開即是質變。筆者引用“騏驥一躍,不能十步。駑馬十駕,功在不舍。鍥而舍之,朽木不折。鍥而不舍,金石可鏤”的古語,告訴學生隨著時間推移,組分被分離開,這是組分差速遷移的結果,達到了質變,教育學生找到了正確做事的方法和做正確的事情后,以此要善于堅持和堅守,不斷進行量的積累,從而達到質的飛躍,以新的量變推動新的質變,從而達到預期目的。

1.4.2 共性與個性

分析化學教材中很多內(nèi)容在編排上體現(xiàn)了共性和個性的關系。比如,滴定分析法概論、光譜分析法概論和色譜分析法概論講述了相關知識點的共同的內(nèi)容,酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法和沉淀滴定法講述了滴定分析法的個性的內(nèi)容;紫外-可見分光光度法、熒光分析法、紅外吸收光譜法、原子吸收分光光度法、核磁共振波譜法講述了各自特有的內(nèi)容;平面色譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法闡明了色譜分析法中個性的內(nèi)容。各種滴定分析法都講到滴定曲線這個共同內(nèi)容,要引導學生注意觀察:滴定曲線的橫坐標都是滴定劑加入的量或滴定百分數(shù),但是縱坐標因滴定分析法的不同而不同,酸堿滴定法是pH、配位滴定法是pM、氧化還原滴定法是電位值、沉淀滴定法是pAg或pX。在儀器分析部分,光譜分析法和色譜分析法的定量分析方法都用到標準曲線法,而且標準曲線的橫坐標都是濃度,但縱坐標不同:紫外-可見分光光度法、紅外吸收光譜法和原子吸收分光光度法的是吸光度A,熒光分析法的是熒光強度F,各種色譜分析法的是峰面積A。這樣類比式的講解可以使知識點更加清晰地呈現(xiàn)在學生面前,使學生學習起來思路更加清楚,教學效果更好。

在講授光譜分析法的原理時,教師可以順著共性與個性的思路進行:各種光譜分析法都是建立在物質與電磁輻射相互作用的基礎之上,但是吸收光譜和發(fā)射光譜中物質與電磁輻射發(fā)生作用的類型不同,前者是吸收后者是發(fā)射;分子光譜和原子光譜是從被測物對象上進行分類的;具體到每章的內(nèi)容教師可以進一步闡明各種光譜分析法的原理的不同點和相似點。各種光譜分析法的儀器是教學中的另一塊內(nèi)容,教材編排時也體現(xiàn)了共性和個性的關系,光學分析法概論中講到光譜分析儀包括輻射源、分光系統(tǒng)和輻射檢測系統(tǒng),然后用列表格和畫框圖的方式羅列了各種光譜分析法所用儀器的結構和組成部件,教師采用對比的教學方法引導學生學習這部分內(nèi)容,學生學習起來思路清晰,教學效果良好。色譜分析法概論中講述了各種色譜分析法的共性,在后續(xù)各種色譜分析法的學習中,教師應著重講述各自的個性的內(nèi)容,氣相色譜儀和高效液相色譜儀都有進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng),但是具體的儀器部件各不相同,教師講授這部分內(nèi)容時也可采用對比方法以收到較好的教學效果。同時引導學生用類比的思維方式分析相關問題,可以使問題更加清楚明了,解決起來更加順暢。

1.4.3 原因與結果

化學計量點與滴定終點的關系可以用原因與結果的辯證關系去講解和分析,由于滴定反應到達化學計量點,所以計量點后稍過量的滴定劑將引起指示劑顏色變化,指示滴定終點到達。內(nèi)因和外因是哲學中的一對概念,在各種光譜分析法知識體系中,物質的結構可以看成內(nèi)因,影響光譜圖的因素可以看作是外因。例如,紫外可見分光光度法中,結構決定物質的吸收帶,在“吸收帶及其與分子結構的關系”和“影響吸收帶的因素”內(nèi)容中,體現(xiàn)了“外因是事物變化的條件、內(nèi)因是事物變化的根據(jù),外因通過內(nèi)因起作用”這一哲學原理。在熒光分析法中,教材安排了“熒光與分子結構的關系”的內(nèi)容,分析了產(chǎn)生熒光的內(nèi)因,又安排了“影響熒光強度的外部因素”的相關內(nèi)容,闡釋了外因。紅外吸收光譜法中“影響吸收峰位置的因素”也是從“分子內(nèi)部結構因素”和“外部因素”兩方面講解的,教師在進行相關內(nèi)容的教學時,可以從內(nèi)因與外因的關系分析入手,讓學生抓住內(nèi)因這個決定性因素理解相關內(nèi)容,同時注意各種外因的作用,提高學生的思維能力。核磁共振波譜中,物質結構決定了核磁共振峰的化學位移和峰形,以及影響化學位移的因素;質譜法中,物質結構決定了分子裂解后產(chǎn)生的碎片離子的結構,色譜法中分配系數(shù)或容量因子不相同是物質分離的前提,這些都體現(xiàn)了內(nèi)因和外因或者原因和結果的關系。在教學中老師應注意引導學生抓住內(nèi)因這個推動事物發(fā)展的因素,但也兼顧外因的影響和作用。

1.4.4 主要矛盾和次要矛盾

配位滴定法講到EDTA與金屬離子的配位反應有主反應和副反應,這部分內(nèi)容較為抽象,學生較難理解,教師要告訴學生可以把主反應看作主要矛盾或矛盾的主要方面,把副反應看作次要矛盾或矛盾的次要方面,分析主反應和副反應的關系時,突出主反應這一主要矛盾或矛盾的主要方面,盡量克服副反應這些次要矛盾帶來的不利影響。教育學生在做事或分析問題時抓住主要矛盾或矛盾的主要方面,努力克服其他矛盾體帶來的不利影響,形成正確的方法論。重量分析法中講到影響沉淀溶解度的因素,教材指出同離子效應可以降低沉淀溶解度,但是沉淀劑過量時會有配位效應、鹽效應等副反應使溶解度增大的情況,這體現(xiàn)了矛盾的各方面相互制約、相互影響,在解決問題時應考慮主要矛盾,兼顧次要矛盾的影響。色譜分析法的速率理論中,經(jīng)常用到H=A+B/u+Cu這一公式,教師在分析這個公式時,告訴學生,要提高分離效率,就要減小塔板高度H,就要減小A項或B/u或Cu項,這時流動相的線速度u的變化對于H的變化是相互制約的,就是說,增大u可以減小B/u卻使Cu增大。教師因此不能完全增大u;但也不能一味地減小u,使Cu減小卻使B/u增大,通過講解公式告訴學生矛盾的各方面是相互制約的,解決問題時善于抓主要矛盾,克服次要矛盾的影響。

2 實驗課課程思政的教學研究

分析化學是一門實踐性很強的學科,分析化學實驗課對于培養(yǎng)學生的能力和提高學生的素質起著重要作用,藥學院校各專業(yè)在開設理論課的同時都安排有實驗課,理論課為實驗課的順利開展提供了理論基礎,實驗課又為驗證和完善相關理論提供了實踐經(jīng)驗,二者相輔相成、密不可分。在開展理論課課程思政的同時,教學團隊也嘗試了實驗課課程思政的教學實踐。

2.1 理論聯(lián)系實際

分析化學課的很多理論知識在指導實驗課方面發(fā)揮著重要作用,教師在講解實驗課時不論是講述實驗操作還是實驗原理都可以把理論聯(lián)系實際的原則運用在教學中,一方面可培養(yǎng)學生科學的思維方法,加強方法論的指導,另一方面加強理論課和實驗課的緊密聯(lián)系,達到事半功倍的效果。例如,理論課上學到化學計量點和滴定終點以及滴定突躍,容量分析實驗課講解時教師應提醒學生注意觀察終點時指示劑顏色改變的實驗現(xiàn)象,并且與滴定突躍聯(lián)系起來,讓學生深入理解滴定終點的科學內(nèi)涵。容量分析實驗經(jīng)常用到標準溶液,需要學生自己配制并且標定其準確濃度,這時教師聯(lián)系理論課的相關知識讓學生思考為什么要用實驗內(nèi)容中的方法配制標準溶液,進而掌握相關知識。比如,“配位滴定法測定自來水的硬度”這一實驗就是測定自來水中鈣鎂離子的含量,配位滴定法學生已在理論課上學過,配位滴定要克服酸效應的不利影響,同時鉻黑T指示劑的使用有pH的規(guī)定。因此在實驗中要加入緩沖溶液調節(jié)和控制溶液的pH?！白贤饪梢姺止夤舛确y定水中鐵的含量”的實驗中,為了防止二價鐵離子被氧化要加入鹽酸羥胺作為還原劑、為了防止二價鐵離子水解或者反應速度慢要加醋酸鹽緩沖溶液、為了使被測物對光有較強的吸收要加入鄰二氮菲顯色劑,教師講到這些內(nèi)容時要告訴學生每種試劑的添加都有其理論依據(jù),讓學生對實驗內(nèi)容不僅知其然而且知其所以然。

2.2 生態(tài)環(huán)保理念

不論是容量分析實驗課還是儀器分析實驗課,都要使用各種化學試劑,這些試劑在不同程度上對環(huán)境均會造成了污染。在進行容量分析實驗時,讓學生減量配制標準溶液可以減少試劑的使用,對于某些試劑,可采取實驗后回收的方式減少試劑的排放,教師應告訴學生使用過的試劑不可隨意丟棄,而應分類裝入廢液瓶中,集中統(tǒng)一處理。在講解實驗時,教師可以采用多媒體加講授法的講解方式,播放少量化學試劑污染環(huán)境的示例和美麗環(huán)境的圖片或者視頻,二者對比鮮明,告訴學生要注意保護環(huán)境,節(jié)約使用化學試劑,從點滴做起,爭做“環(huán)保衛(wèi)士”。

2.3 團隊協(xié)作能力

“授人以魚不如授人以漁”,在教學中教師不僅要講授知識、更重要的是要培養(yǎng)學生各方面的能力,提升學生的綜合素質,進而實現(xiàn)立德樹人的教育目的。儀器分析實驗課中,學生通常2～3人組成一個實驗小組開展實驗,這對于培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力發(fā)揮了重要作用。學生在課前預習、課中聽講和完成實驗操作、課后撰寫實驗報告的各環(huán)節(jié)都能分工明確、配合默契、團結協(xié)作、形成合力、提高效率。教師在開展實驗課教學時特別注意引導學生增強團結協(xié)作意識,發(fā)揮各自所長,增強集體感和凝聚力,不斷提升綜合素質,為畢業(yè)后就業(yè)和從事各種工作奠定堅實的基礎。