1. 引言
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，高校教育“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”[1]。在此背景下，高校教育中各类课程尤其是专业课程与思想政治理论课需同向而行、协同发展，构建“大思政”教育体系，充分发挥专业课程的思政育人功能[2]。进而，为切实推进有机化学实验课程教学与思政教育的协同育人，深挖思政教育与有机化学实验课程的交融点，探索思政教育融于有机化学实验课程教学体系的具体实践措施，从而构建有机化学实验课程系统化的思政教育，落实立德树人根本任务[3]。结合地方师范类院校的办学定位，根据学生自主学习能力欠缺的实际，坚持以“任务为主线、教师为主导、学生为主体”的教学理念，以新型混合式实验课程建设为载体，认真筛选课程思政案例，探索课程思政与有机化学实验教学深度融合的课堂教学，实现课程思政与实验课程的混合、线上与线下的混合、教师与学生角色的混合，丰富师生交互方式，有效调动学生学习的积极性和主动性，推动有机化学实验课程建设。本文以乙酸乙酯的制备为例，深入挖掘思政元素与教学内容的融合，对有机化学实验的课程思政设计理念进行了介绍，以说明课程思政在有机化学实验教学中的应用。
2. 教学内容分析
教材分析：实验内容选自《有机化学实验》(第五版)乙酸乙酯的制备[4]，从学科知识角度，乙酸乙酯是酯类化合物的代表，是有机化学实验学习的核心内容之一，在整个课程学习体系中起承上启下作用，承接高中化学和大学化学关于有机物的学习。乙酸乙酯在生产生活中应用广泛，因此本实验的学习具有重要的学科价值和社会价值。
教学重难点分析：重点为实验室制备乙酸乙酯的原理、方法及操作；难点为实验装置的改进，探究实验条件，优化实验方案。引导学生自主探究乙酸乙酯合成的实验条件，同时注重对照分析法、实验探究法、合作交流法等多种教法相互结合，以突出重点、突破难点。
教学方法分析：依据本实验特点，具体教学方法见图1所示，自建线上课程资源将多种教学方法和学习方法相互结合，提高教学质量。
Figure 1. Teaching methods
图1. 教学方法
基于以上分析，本实验的教学过程包括课前–课中–课后三阶段，以“任务为主线，教师为主导，学生为主体”，教师的“导”立足于学生的“学”[5]，以学法为重心，以问题为导向，放手让学生自主探索的学习，主动地参与到知识形成的整个过程。
3. 教学目标
价值目标：强化课程思政在有机化学实验课程教学中的融入，发挥课程教学的双重育人功能，培养学生的家国情怀、爱国主义、文化自信、科学精神、专业素养等，塑造具有辩证思维、创新精神的当代大学生，不断增强“四个自信”，落实立德树人根本任务。
知识目标：引导学生自主、合作、探究学习，熟知合成酯的一般原理及方法，能阐述乙酸乙酯制备的原理和方法；初步学会实验室制备乙酸乙酯装置的改进与实验条件的探究。
能力目标：能完成乙酸乙酯的合成、纯化与检验，会操作回流、蒸馏、洗涤和干燥等基本实验技能；用比较、归纳等方法对实验进行分析与总结，培养学生的创新能力和实践能力，增强对有机化学实验的好奇心和学习兴趣。
4. 教学过程及活动设计
4.1. 课前任务
(1) 资料调研，查阅有关乙酸乙酯的资料，制定实验方案，完成实验预习。
(2) 完成学习通“线上”的课前学习任务：王希孟《千里江山图》。
① 2008年北京奥运会开幕式：舞蹈《画卷》；
② 2022年春节联欢晚会：舞蹈《只此青绿》；
③ 2022年北京冬奥会：王诗玥/柳鑫宇身着“青山绿水”演绎冰舞《功夫钢琴》。
【设计意图】通过课前任务驱动让学生完成自学，培养学生的自主学习能力，增强民族自豪感，树立文化自信。
4.2. 课中教学(20 min)
4.2.1. 新课导入
通过课前任务完成，让学生已对中国十大传世名画《千里江山图》有一定的了解，其绘制过程最后一步是上青色，青色成了画中最特别的颜色，正所谓“青出于蓝而胜于蓝”，即使过去多年，画作依然颜色艳丽[6]。见图2所示，从“青出于蓝而胜于蓝”，引出典故出自《荀子·劝学》[7]，南北朝时期，老师孔璠和学生李谧间青出于蓝而胜于蓝的故事。进而，纵观诺贝尔奖可以发现，贝耶尔(Adolf Von Baeyer)的学生费歇尔(Hermann Emil Fischer) [8]，在1902年荣获了诺贝尔化学奖。1905年贝耶尔也获得了诺贝尔化学奖。此外，费歇尔的学生瓦尔堡(Otto Heinrich Warburg)以及瓦尔堡的学生克雷布斯(Hans Adolf Krebs)后来都获得了诺贝尔生理学或医学奖。可谓是名师出高徒，青出于蓝而胜于蓝，费歇尔与本实验所要合成的乙酸乙酯会有怎样的联系？
Figure 2. Introduction of new lesson
图2. 新课导入
【设计意图】创设情境、铺垫设疑、导入新课，从《千里江山图》引出《荀子·劝学》中的典故青出于蓝而胜于蓝，延伸到诺贝尔奖，以名人反应激发学生的求知欲，巧妙融入思政元素，注重师范专业的职业认可，培养学生的家国情怀、文化素养与科学精神。
4.2.2. 讲授新课[4]
(1) 实验目的
① 熟知合成酯的一般原理及方法，能阐述乙酸乙酯制备的原理和方法。
② 初步学会实验室制备乙酸乙酯装置的改进与实验条件的探究。
③ 能完成乙酸乙酯的合成、纯化与检验，会操作回流、蒸馏、洗涤和干燥等实验技能。
(2) 实验原理
在浓硫酸催化下，乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
主反应：(可逆反应)
反应机理：
副反应：
【提问】① 乙酸乙酯是如何合成的？② 浓硫酸的作用是什么？反应温度过高或过低对反应会有什么影响？③ 反应完成后，产物中含有哪些杂质？如何除去？
【测试1】填空题：反应完成后，在粗乙酸乙酯中有哪些杂质？
【设计意图】围绕乙酸乙酯制备的反应原理进行引导分析，明确反应机理，理解副反应发生的原因及后果。
(3) 实验仪器与药品
仪器：量筒、烧杯、圆底烧瓶、球形冷凝管、蒸馏头、直形冷凝管、温度计、接液管、锥形瓶、分液漏斗、电热套、阿贝折光仪等。
药品：无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸、碳酸钠、氯化钠、氯化钙、无水硫酸钠、蒸馏水等。
【设计意图】学生通过课前查阅相关资料，归纳整理试剂的相关物理参数(见表1所示)，了解其性质及安全隐患。遵从绿色化学理念，投料时按照课本用量减半，以保护环境，践行环保精神。实验时要注意安全，做好防护！
Table 1. Physical parameters
表1. 物理参数表
名称 |
分子量 |
性状 |
nD20 |
密度 |
熔点 |
沸点 |
溶解度：g/100mL |
水 |
醇 |
醚 |
乙醇 |
46.07 |
无色(l) |
1.3611 |
0.789 |
−114.3 |
78.5 |
溶 |
溶 |
溶 |
冰醋酸 |
60.05 |
无色(l) |
— |
1.049 |
16.6 |
118.1 |
溶 |
溶 |
溶 |
乙酸乙酯 |
88.10 |
无色(l) |
1.3723 |
0.902 |
−83.6 |
77.1 |
微 |
溶 |
溶 |
(4) 实验装置
【小组讨论】装置展示，见图3所示，小组交流。
Figure 3. Experimental setup diagram
图3. 实验装置图
【知识扩展】引入文献资料：化学教育——乙酸乙酯制备实验的微型化改进[9]，采用医用真空采血管及针管实现装置的微型化，提供相应的材料，鼓励学生大胆尝试新方法，勇于创新。再由文献分析，延伸至唐本忠院士的创新研究。
【设计意图】联系学生已有知识，注重科学探究，鼓励学生勇于创新，课前要求学生自行设计实验装置，课中学生小组展示实验装置，进行评价与交流，开展多方案实验，帮助学生获得新知识。
(5) 实验步骤
① 实验流程(见图4所示)：
Figure 4. Experimental flowchart
图4. 实验流程图
【提问】① 取料时先取什么再加什么，为什么？② 若采用改进装置，则需要控制滴入速度与馏出液速度1滴/s？太快会有什么影响？③ 洗涤的操作要点是什么？振荡静置后，乙酸乙酯层在上层还是下层？④ 精馏的操作要点是什么？采用何种加热方式？为什么？⑤ 以上操作过程中沸石需要加几次？为什么？⑥ 产率的计算以哪种反应物的量来计算？⑦ 产品的检验用到了哪些仪器？
【设计意图】以教材[4]为例，以问题导向引导学生学习实验步骤，引发思考，让学生能够自主设计并完成新装置的实验操作。
② 检验：
【设计意图】见表2所示，记录实验数据，对比分析实验结果，让学生更有成就感。
【测试2】判断题：制备乙酸乙酯和蒸馏乙酸乙酯时，温度计的位置是相同的。
Table 2. Experimental record table
表2. 实验记录表
测定项目 |
理论值 |
实验值 |
沸点 |
77.1 (101 kPa) |
|
折光率 |
1.3723 (20℃) |
|
(6) 实验注意事项
① 注意安全，远离明火，注意通风，防止火灾；
② 浓硫酸滴加速度不宜太快，且需振摇，否则使有机物炭化，影响产率；
③ 反应时控制温度不超过125℃，否则增加副产物乙醚的量；
④ 纯化时注意洗涤顺序，分层充分，干燥彻底，水浴蒸馏，冰水浴收集；
⑤ 乙酸乙酯与水或乙醇分别形成二元或三元共沸物，若酯层中乙醇或水除不干净，会形成低共沸物。
4.2.3. 学生实验(90 min)
学生小组合作根据自己选择或设计的实验装置完成实验，实验过程中敢于尝试，勇于创新，认真观察并记录实验现象与分析，教师巡视指导，巧用互动时间融入思政教育。
【设计意图】每个小组根据自己设计的装置完成实验，具体哪套装置更好呢？唯有实践可证明，实践出真知！正所谓黑猫白猫，捉到老鼠就是好猫。通过实验时就可揭晓答案，实践是检验真理的唯一标准！
4.2.4. 实验小结(10 min)
组织学生进行实验小结，引导学生总结实验收获。
【设计意图】通过小结加深对知识的理解与运用，深化知识结构体系。
4.3. 课后任务
(1) 实验报告，其课后作业如下：① 为什么酒越陈越香？② 浓硫酸的作用是什么？③ 能否用氢氧化钠溶液代替饱和碳酸钠溶液，为什么？④ 乙酸乙酯的制备中为什么要使用过量的乙醇？若采用醋酸过量的做法是否合适？为什么？
(2) 超星学习通“线上”的课后学习任务：酒文化。
(3) 下周实验：茶叶中咖啡因的提取。
【设计意图】对重点知识进行应用、回顾，深化学生知识结构体系，联系生活布置课后任务，将知识延升至酒越陈越香，提高学生应用分析能力，引导学生认识酒文化在传统文化中的地位和作用，帮助学生建立正确的酒文化价值观，将专业知识与优秀传统文化相结合，让学生切实体会STSE的学科理念。
4.4. 板书设计
板书设计，见图5所示：
Figure 5. Blackboard writing design diagram
图5. 板书设计图
【设计意图】注重直观、系统的板书，将所学内容展现在板书中，突出重点。
5. 课程思政理念及分析
5.1. 思政案例与实验内容的关联度
从《千里江山图》引出典故青出于蓝而胜于蓝，延伸到中国典故《荀子·劝学》，再到与本实验相关的诺贝尔化学奖，以名人反应激发学生的求知欲，顺利引出本实验教学要点，整体以“青出于蓝而胜于蓝”为暗线，将三种思政元素巧妙融合，既培养学生的家国情怀与文化自信，又培养了学生的学科精神与专业认同感。
5.2. 思政案例如何体现教学价值目标
教学注重知识、能力和思政培养目标相统一，将思政教育有机融入课程教学，达到润物无声的育人效果。本实验具体的课程思政理念及分析，见表3所示：
Table 3. Ideological and political education concepts and analysis table
表3. 课程思政理念及分析表
理论知识点 |
具体实例 |
思政理念 |
思政分析 |
导入新课 |
王希孟《千里江山图》 典故：青出于蓝而胜于蓝 |
中国文化 诺贝尔奖 |
了解历史文化，坚定爱国信念，增强民族自豪感，树立文化自信，延伸至诺贝尔奖，激发学生学习兴趣。 |
实验原理 |
Fischer酯化 |
世界重要有机反应 |
通过有机化学名人反应，让学生学习科学家善于钻研、严谨细致的科研作风。 |
实验仪器与药品 |
仪器：微型化；
药品：微量化 |
绿色化学理念 |
实验操作减量或微量化以保护环境，提倡绿色化学，践行环保精神。 |
实验装置 |
多方案改进装置 |
创新精神 |
新方法、新技术、新观点的融入培养学生敢于开拓、勇于创新的科研精神，以及多学科知识基础融会贯通的能力，激发学习兴趣。 |
知识扩展 |
唐本忠：原创概念——聚集诱导发光[10] |
中国的重要科技成果 |
坚定爱国信念，增强民族自豪感，学习科学家的匠人精神，科研作风，让学生感受到新一代科学家创新一流的精神。 |
实验步骤 |
合成、纯化、检验 |
名人语录 |
《毛泽东选集》：实践是检验真理的唯一标准，培养学生潜心钻研的态度和学习作风。 |
实验注意事项 |
新闻：实验室安全事故 |
安全知识教育实 (学生实验过程) |
培养学生树立行业安全理念，加强学生的专业安全意识，建立学生的法制意识与社会责任感。 |
小结 |
课程总结 |
认识规律 (学生实验结束) |
求真务实，激励学生不驰于空想、不骛于虚声，一步一个脚印，踏踏实实地学习、勤勤恳恳工作。 |
5.3. 思政案例如何达成课程思政预期目标
采取适宜的教学方法和教学模式，对教学各环节进行精心设计，实施教学时采用多种教学手段，以学生为主体，以知识传递为基础，以能力培养为导向，将思政元素分散到课前–课中–课后三阶段，潜移默化的融入相关思政案例，同时，引导学生主动收集相关内容，如文献、视频等，有效达到课程思政的全程育人目标。
6. 结语
本文以乙酸乙酯的制备为例，介绍了在有机化学实验课程教学过程中如何有效地开展思政教育，让学生在经历课前–课中–课后三阶段获得新知的过程中，实现专业知识和思政理念的双重吸收。实践教学表明，学生很认同教师在有机化学实验各教学阶段中的课程思政融入，可达到润物无声的育人效果。综上所述，有机化学实验注重课程思政的全程育人，引导学生坚定理想信念，树立勇于担当时代重任、立德树人。在课程建设过程中，明确育人导向，突出专业特点，不断探索课程思政与实验教学的融合，深入挖掘思想政治教育资源，精选思政案例，提高课程思政教学深度和广度；不断开展实验研究，改进实验、引入新创实验或综合性实验，采用对照双/多方案开展实验，充分调动学生学习的积极性和主动性，培养学生的辩证思维和创新精神，提高课程教学质量和人才培养质量。
基金项目
云南省教育教学改革研究项目(No. JG2023092)；云南省一流本科课程《有机化学实验》；云南省高等教育“121”工程项目——应用生物科学；玉溪师范学院《化学发展史》课程思政示范项目(No. 2022sz19)；玉溪师范学院大学生创新创业训练计划项目(No. 2023A020).
NOTES
*通讯作者。