一、课程基本信息

1.课程类型： 学科核心课

2.课程性质： 必须课

3.面向专业：化学、材料

4.学时：51

5.学分：3

二、课程团队

1.课程负责人简介（附小二寸电子照片1张）

 

图1 课程负责人：张红医，中共党员，教授，《分析化学》省级精品课原创负责人

1.1近五年的课程教学任务：

——主讲（本科）《分析化学》、《仪器分析》（五年共536学时）

——主讲（研究生）《色谱学》、《分析样品前处理》（五年共425学时）；

——指导本科生毕业论文20人（五年共400学时）和指导研究生（五年共1680学时）；

——多年来被聘为河北大学副总督学；

——自2020年起被聘为河北大学教学指导委员会理科组组长。

1.2开展课程思政教学实践：

——坚持主动政治学习，获得2020年度学校“学习强国”学习标兵；

——进行系统课程思政学习，参加了由全国高校教师网络培训中心举办的思政专题研修学习（2门课，共计25.70学时）；

——进行专门课程思政学习，参加了全国高校教师网络培训中心举办的

“高校教师课程实证能力提升高级研修班”（河南省，郑州市，2020年10月22日-2020年10月24日）；

——加入本学院课程思政研究中心，积极开展化学相关专业课程思政建设交流(http://www.news.hbu.cn/xygj/2020/0915/15984.shtml)；

——开展深入的分析化学课程思政探索，主持的“价值引领+知识传授—分析化学课程思政的探索与建设”获批河北省高等学校党建研究课题（GXDJ2020B004）；

——实施扎实的分析化学课程思政实践，主讲的分析化学获批河北大学第二批“课程思政改革试点课程”（KCSZ-02-059）（已结项），并被评为学校的“课程思政示范课”。

1.3近年来的教学奖励：

——宝钢优秀教师奖（2016年）；

——河北省模范教师（2017年）；

——河北省第一届教学创新大赛特等奖，以及教学活动创新奖、教学学术创新奖两个专项奖（2020年）（第一完成人）,；

——河北大学第一届教学创新大赛一等奖（2020年）（第一完成人）；

——《分析化学课程》被评为校级课程思政示范课（2020年）（第一完成人）；

——“化学创新人才多维培养模式的研究与实践”获得河北大学教学成果一等奖（2017年）和河北省教学成果二等奖（2017年）（第四完成人）；

——“思政引领+科研反哺-新时代化学拔尖人才培养模式的探索与实践”获得河北大学教学成果一等奖（2019年）和河北省教学成果二等奖（2019年）（第三完成人）。

2.课程团队主要成员简介（附团队成员合影1张）

2.1实施本课程教育教学

——本团队围绕分析化学基本理论、基础实验、综合实验和实验室安全等共为本科生开设了《分析化学》及相关课程《基础分析化学实验》、《仪器分析》、《仪器分析实验》等分析化学课程，学生评教处于优秀行列。

2.2开展课程思政建设

——2020年，本团队的张红医、苏明、石志红等的项目“价值引领+知识传授—分析化学课程思政的探索与建设”获批河北省高等学校党建研究课题（GXDJ2020B004）”；

——本团队的张红医、石志红、张宇帆、苏明入选“河北大学化学与环境科学学院课程思政研究中心”成员。

2.3参加课程思政学习培训

——王美参加了全国高校教师网络培训中心举办的思政专题研修学习。

2.4集体教研

——形成了讨论教学安排、研讨教学动态的制度；形成了集体阅卷的制度；

——形成了鼓励参加教学会议进行培训的氛围；

——形成了积极指导本科生参加第二课堂实践的氛围，并指导学生获得国家级的大学生创新训练项目3项，校级4项，指导本科生以第一作者身份发表SCI科研论文8篇，获得挑战杯河北省大学生课外学习科技作品特等奖（2017年）、获得挑战杯河北省大学生课外学习科技作品二等奖（2019年）第三届河北省大学生创新创业年会特等奖（2018年）、第二届河北省大学生创新创业年会二等奖（2017年）。

2.5教学奖励

——2020年，张红医、石志红、张宇帆、张淼，获得河北大学首届教学创新大赛一等奖；

——2018年，张淼的微课作品《圆二色光谱仪原理与操作》获二十二届全国教育教学信息化大奖赛国家一等奖；

——2019年，王美获得保定说课大赛一等奖，河北大学青年教师教学大赛三等奖；

——2019年，本团队的“支撑化学专业‘双万计划’的分析化学课程改革与实践”获得河北大学教学成果二等奖；

2.6团队成员及其简介

 

图2 《分析化学》课程思政教学团队主要成员

——张宇帆（右1），男，汉族，副教授，分析化学教研室主任。1987年11月出生于河北省张家口市。2015年6月毕业于东北师范大学，获得理学博士学位，同年7月引进至河北大学工作。科研方向是电分析化学、电化学生物传感和电催化反应机理研究。长期从事一线教学工作，热衷教学教改研究。近年来，指导多名本科生科研立项和获得科研奖项，其中包括大学生“挑战杯”课外学术作品河北省特等奖和大学生创新创业年会河北省特等奖等。至今已指导本科生以第一作者身份发表8篇SCI论文。入选全球前2%科学家（2021年）。

——苏明（右2），男，中共党员，分析化学党支部副书记。1982年1月出生，博士，讲师。主讲课程《原子光谱分析》、《基础仪器分析实验》等分析化学课程。承担了河北大学精品实验等校级和院级教学改革项目，大力推动分析化学专业学生实习实训基地建设，并取得明显效果。

——石志红（右4），女，中共党员，教授，校级教学名师。2004年毕业于北京大学化学与分子工程学院，获理学博士学位。2009.11-2010.11在美国普渡大学化学系做访问学者，在Talanta、Journal of Chromatography A等期刊发表SCI收录论文50多篇，主持完成国家自然科学基金资助项目《高温炮制药材中丙烯酰胺的研究》。主讲 《分析化学》、《仪器分析》、《色谱分析》、《分析化学英文文献选读》本科生课程，和《专业英语》、《现代分析仪器技术》研究生课程。主编《基础化学实验3分析检测与表征》（化学工业出版社），主持多项教改项目，主持的《支撑化学专业“双万计划”的“分析化学”课程改革与实践》获河北大学第八届高等教育教学成果二等奖。作为教学团队成员（排名第二）荣获河北省首届教师教学创新大赛特等奖、教学活动创新奖和教学学术创新奖（2021年）。

——王美（右5），女，回族，中共党员，副教授。1985年5月出生于河北省保定市。2015年7月毕业于中国科学院生态环境研究中心，获得理学博士学位，同年进入环境化学与生态毒理学国家重点实验室从事博士后研究工作，2017年引进至河北大学化学与环境科学学院。从事的研究方向为持久性有机污染物的生成机制、新型污染物的筛查与分析。近年来，主持包括“河北大学第二批“课程思政改革试点课程”项目”在内的5项校级教级课题，获得保定市大中专院校说课比赛一等奖，河北大学课堂教学大赛二、三等奖。至今指导本科生以第一作者身份发表1篇SCI论文。

——王愈聪（右6），女，山西省忻州市人，天津大学理学博士（2005-2008），从2008年起一直任教于河北大学化学与环境科学学院，现为副教授，硕士生导师。入职以来，本着“教书育人”的教学理念，主讲了分析化学、仪器分析、基础仪器分析实验、基础化学分析实验四门基础课程，并指导了二十余名本科生进行毕业设计，均取得了优秀的成绩。

——张淼（右7），河北保定人，硕士研究生，毕业于西北农林科技大学，主讲课程《化学实验室安全基础》、《实验室安全教育》。授课风格风趣幽默，善于钻研与使用多元化授课方式激发学生学习热情，加深课程内容理解。曾获全国教师教育教学信息化大赛国家一等奖一项、河北省二等奖一项，教学改革研究成果《“双创”背景下化学实验室安全建设新模式探索》在核心期刊发表。由于教学表现突出，2019年被授予河北省“冀青之星”荣誉称号。

——杨涛，男，中国科学院长春应用化学研究所博士（2005-2008），现为副教授，入职以来一直主讲《分析化学》课程。

三、课程思政教学理念与目标

3.1课程思政的理念

Ø 在《分析化学》课程建设中始终遵循着“为党育人，为国育才”的宗旨。

Ø 按照教育部颁布了《高等学校课程思政建设指导纲要》的要求，要发挥“课堂教学”这一“主渠道”作用，“将课程思政融入课堂教学建设全过程”。

Ø 课程思政教学旨在将价值塑造、知识传授、能力培养融为一体，寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观。

Ø 《纲要》要求：“要根据不同学科专业的特色和优势，深入研究不同专业的育人目标”，以《纲要》中提出的“理学类专业课程，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育”。

Ø 坚持以学生为中心的教学理念，以一流课程的优质教学内容激发学生的学习兴趣、优化课程思政内容供给、创新课程思政教学方法、丰富学生的学习体验、增强学生的学习活动感、引发学生的深度思考和共鸣。

3.2课程思政的教学目标

——河北大学化学与环境科学学院的化学专业是“国家级一流本科专业建设点”，与中科院化学所共建化学本科“菁英班”，肩负着培养化学拔尖人才和应用型人才的重任。

——分析化学课程是化学专业重要基础课之一。要求建立严格的“量”的概念，掌握针对复杂化学平衡问题构筑基于化学平衡关系的数学模型能力，以及基于信息技术的模型计算和可视化处理能力，为后续学习奠定基础。

——在课程建设中始终遵循着“为党育人，为国育才”的宗旨。课程思政教学目标如下：

——目标一：通过活动使学生学会管理自己，学会与人相处，学会集体生活，克服学习的瓶颈。建立课上和课下的“基于合作学习的学习共同体”。将化学家唐本忠院士提出的“Together we shine, united we soar（可直译为：我们紧紧团结在一起，就发出闪亮的光芒；我们手来手团结在一起，就会飞得更高）”聚集诱导发光的化学前沿理论，转化为课程思政内容，成为营造基于合作学习的学习共同体的理念，并进一步拓展形成了课程思政“八珍汤”：中国梦的故事、爱国报国故事、服务社会故事、前辈创业故事、探索创新故事、身边榜样故事、责任担当故事、安全预防故事。

——目标二：以创新分析化学教学和学习方法激发勇攀科学高峰的责任感和使命感，在教学中提出了“强模型化，去公式化，融信息化，增可视化”的分析化学教学创新方法，增强学生解决处理复杂化学平衡关系问题能力。

——目标三：培养学生掌握分析化学思想方法，受到基于绿色化学理念的化学伦理教育，在教学中将基本知识和原理与学生生活相联系，与学科前沿相联系，注重普遍联系观点的运用；将同类问题的讲解中注重“共性寓于个性之中”的思想方法；化学伦理教育寓于基本原理的教学中。

——目标四：激发学生实现中华民族伟大复兴的理想与社会责任。中华优秀传统文化辅助理解教学内容，从中华优秀传统文化中汲取丰富营养，找准中华伦理文化与专业课的结合点，善于通过小事情折射大道理，以文化人，在潜移默化中提升学生人文素养。专业知识传授与中国特色社会主义伟大实践联系起来，与民族复兴的光辉前景与永久奋斗精神结合起来，引导学生紧紧跟上大有作为的新时代，积极寻找实现个人价值与理想抱负的路径平台。培育家国情怀、责任担当精神，成为有科学素养和工匠精神的为生态文明建设服务的有为化学工作者。

 

四、课程思政教学设计

4.1 课程思政设计思路

化学与环境科学学院是全国“党建工作标杆院系”。在院党委和化学学院课程思政研究中心的关心和指导下，我们团队在《分析化学》课程思政建设中，始终遵循着“为党育人，为国育才”的宗旨，认真贯彻和落实教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》的精神，踏实推进化学专业国家首批一流专业建设，努力为国家培养出更多的可靠接班人和合格建设者。在分析化学课程思政建设中，结合课程内容，我们“酿制”了课程思政“八珍汤”（如图3所示）

 

图3 分析化学课程思政“八珍汤”

 

——中国梦故事。

采样是分析化学工作的第一步，关系到分析结果的可靠性。2020年12月17日， 嫦娥五号返回器携带月球样本成功着陆，探月任务获得圆满成功。这是人类时隔44年再次成功采集到月壤，中国也就此成为继美国和苏联之后第三个采集月球土壤的国家。而采集的月壤样本，将主要被用来研究月球的起源和演化。基于样品的重要性与珍贵性，它的物质组成与成分研究应尽可能采取无损分析的方法和策略,这就需要用到我们分析化学的--些手段，如X射线荧光分析、电子探针、扫描电镜、显微红外光谱分析、显微拉曼光谱分析等先进的表面与微区分析等技术。可见，对宇宙奥秘的探索离不开分析化学。探月任务的圆满完成为我国成为航天强国，实现中华民族伟大复兴，为和平利用太空，推动与构建人类命运共同体做出了开拓性的贡献。学生要为国之发展而自豪，同时也要国之发展继续奋斗。[摘自《大学化学》，2021，36（X）：2102019]

——爱国报国故事。

在讲述混合碱测定的内容时，适时介绍侯德榜的事迹。侯德榜先生满分考入清华大学留美预备学 堂，清华大学留美预备学堂，1917年获得美国麻省理工大学本科学位，1921年获得哥伦比亚大学博士学位，放弃国外优秀的学术环境和已有建树的化学工业成果，返回贫穷落后的中国，走上一条艰难创业的制碱之路。1937年日寇侵华，侯德榜先生立下“宁肯给工厂。开追悼会，也决不与侵略者合作”的誓言，碱厂被迫搬往四川,针对食盐原料浓度低和氯化铵污染环境等问题，侯德榜先生经过500次循环实验，在国难当头的关键时期成功实现了联合制碱法，为中国化学工业做出了卓越的贡献。[摘自《化学教育》，2021，41（14）：20-25]

——服务社会故事。

溶剂萃取是分析化学的重要内容之一。介绍徐光宪院士的事例激发学生的国家荣誉感和专业认同感。“中国稀土之父”徐光宪院士，1944年毕业于交通大学化学系，1951年3月，获美国哥伦比亚大学博士学位。同年他毅然回到了满目疮痍、百废待兴的新中国，投身祖国的建设大业。20世纪70年代，他负责攻克“稀土元素分离”这个世界性难题。经过无数次的计算和实验终于开创出“串级萃取理论”，一举攻克稀土中分离难度最大的镨、钕两种元素的分离技术，纯度达到99.99%，并把这项技术完美地应用于大规模的生产实践。从此，中国作为稀土资源大国，不再只是以“猪肉价”出售稀土原矿，而是一跃而成为稀土加工大国，至今仍占据着世界稀土生产加工的制高点。大家要铭记徐光宪先生毅然归国的满腔热忱和爱国情怀，弘扬徐光宪在化学领域为国家强盛、民族复兴和教育事业所做的杰出贡献，激励莘莘学子 “与祖国同向同行”的价值文化。[摘自《大学化学》，2021，36（3）：2101047]

——前辈创业故事。

在绪论部分介绍仪器分析内容时，引入红外光谱及其青蒿素的鉴定。20世纪60年代，疟原虫对奎宁类药物已经产生了抗药性，严重影响到治疗效果。中国科学家屠呦呦受到中国典籍《肘后备急方》启发，创造性地研制出抗疟新药—青蒿素和双氢青蒿素，获得对疟原虫100%的抑制率，为中医药走向世界指明一条方向，被誉为“拯救2亿人口”的发现。屠呦呦因此获2015年诺贝尔生理学或医学奖，成为第一个获得诺贝尔奖的中国人。给出青蒿素的红外光谱结构鉴定光谱（如图4所示），主要的红外光谱判断依据有: 3461.90 cm^-1归属为羟基伸缩振动吸收，2955.74 cm^-1、2910.58 cm^-1、2852.95 cm^-1为-CH₃、一CH₂官能团的C-H伸缩振动吸收峰; 1738.61 cm^-1为羰基官能团的C=O伸缩振动吸收峰; 1459.83 cm^-1、1375.73 cm^-1分别为-CH₃、- CH₂官能团的C一H弯曲振动吸收峰; 1188.06 cm^-1、1113.30 cm^-1、1026.09 cm^-1为C-0伸缩振动吸收峰; 883.58 cm^-1为青蒿素0-0伸缩振动吸收峰，这些特征峰归属为青蒿素中抗疟原虫的活性成分。通过这样的学习，学生初步了解红外光谱解析的一般知识，为后续《仪器分析》课程的学习大家了好的基础，了解我们的先人和前辈在化学史上的重要贡献;再结合抗击新冠疫情中，我国的中医药和医务工作者为战胜病魔做出了不可磨灭的贡献，生活在祖国母亲的怀抱倍感幸福;激发学生的学习兴趣、爱国主义情怀和民族自豪感。[摘自《大学化学》，2021，36（3）：2011003]

 

图4青蒿素的红外光谱

——身边榜样故事。

河北大学已有百年的办学历史，如果从化学系的成立算起，化学与环境科学学院也有70年的办学历史。深入挖掘我们的优秀校友，特别是与分析化学密切相关的优秀校友的成功案例，让这些鲜活的案例起到“见贤思齐”的作用，转换成为报效祖国生奋发学习分析化学课程的内生动力。以“蔬菜农药残留检测”为切入点，介绍我院的优秀校友庞国芳院士在此领域的重大贡献。1992年，日本因稻谷歉收，紧急从中国进口110吨糙米，其中要检测的农药残留多达60余项，包括拟除虫菊酯类的农药多种。利用多年的技术储备，庞国芳团队解决了这一燃眉之急。应AOAC之邀，庞国芳组织人员开展了农产品中拟除虫菊酯农药残留检测方法的研究项目。2002年，加拿大规定从各国进口的蜂蜜要检测250多种农药化学品。为此国家质检总局专门下文，号召全系统各技术部门参与攻关。庞国芳团队第一个向国家质检总局请缨，主动要求为中国外贸出口解决难题。在总局的支持下，庞国芳按照德国那家国立卫生研究所的残留分析实验室模式。经过海量科学实验，庞国芳团队实现了多项创新。研究制定了141项国际、国家检测技术标准。在国内、国际出版食品安全检测技术论著10部。获得国际AOAC Fellow，国际AOAC 2014年度哈维·威利奖（Harvey W. Wiley Award）获得者。我们还挖掘了一批这样优秀校友的案例，比如南开大学的国家杰出青年基金获得者史林启教授、中国科学院生态环境研究中心的中国科学院杰出科技成就奖获得者郑明辉教授等。

——责任担当故事。

认识平衡和实现对平衡的调控是化学学科的灵魂。基础化学有四大平衡，即酸碱平衡、配位平衡、氧化还原平衡和沉淀溶解平衡。分析化学基于以上四大平衡分别建立了酸碱、配位、氧化还原和沉淀滴定分析法。要实现对目标待测物质的准确测量，核心要求是所选择的滴定反应，应具有充分的完全程度，即反应自身应有足够大的平衡常数。以最为突出和典型的配位滴定为例，如图 5 所示，除了配位反应(主反应)常数之外，还需要充分考虑体系中所有共存离子、共存配体、溶液酸度等因素对主反应常数的影响，即各副反应发生程度或副反应系数的大小。通过对各个副反应进行综合、定量的评估，才能制订出可行的掩蔽、预处理、分离、酸度调节等各种样品处理措施和操作方案，最终实现对目标物质的准确滴定。这一动态、多因子、多层次的复合型平衡体系的内容，可以作为很好的课程思政元素。如借助以上平衡体系的理念，可将构筑人类命运共同体的必要性传递给学生。要实现中华民族的伟大复兴，不仅需要全体中国人的努力，同样需要合适的外部国际环境；要想方设法消除和减小各种阻力(即副反应)，才能不断提升中国的国际地位和影响力。同样，每个人都应该审视自己在社会中的位置和作用，校正自己的心态和定位，要做推动国家进步的有利因子，不要做阻碍社会发展的副反应因子。以熟悉的国情、生活为案例，利于实现情感共鸣，促进学生对动态平衡知识的理解和记忆，使思政元素促进专业要素的学习，实现思政教育与专业教育的互动互融。[摘自《大学化学》，2021,36（3）：1912002]

 

图 5 配位滴定示例的主反应与各种副反应间平衡关系示意图

M：待测金属离子；Y：EDTA；L：共存的干扰配体或掩蔽配体；

N：共存的干扰金属离子；MY：目标配合物

 

在误差与实验数据处理章节中，随机误差正态分布教学内容也是很好的思政元素。如图6所示，我们应当用总体的眼光去看待所有的样本，要充分认识到那些处于总体平均值±3σ之外的样本不具有代表性，不应以很少的几个的特例以偏概全。社会主义的目标是实现全民共同富裕，这就需要努力减小社会分配中的差异，即缩小人与人之间在收入、社会福利等上的差异。同样的道理，在日常生活和工作中，每个人都应努力融入到集体当中，积极投身社会发展和社会改革的实践中；在彰显自身个性的同时，注意尊重和遵守社会共同价值观和道德规范，到位而不越位。[摘自《大学化学》，2021,36（3）：1912002]

 

图6 正态分布对随机误差有界性的图示

 

——化学伦理故事。

分析化学中“量”的概念是核心内容，学习中也离不开数字的记录和数字的计算。为此，向同学们讲授卢嘉锡院士与小数点的故事。五十年前，少年有志的卢嘉锡考上了厦门大学。五十年前，少年有志的卢嘉锡考上了厦门大学。有一天上物理化学课的时候，颇有声望的区嘉炜教授在黑板上出了道题，让同学们自告奋勇回答。这道题太难了，全班同学面面相觑，没人敢举手。区教授正准备讲解，卢嘉锡站了起来，很有礼貌地说:“老师， 让我试试吧!”他走到黑板前，只用了几分钟，就把题做出来了。区教授看了看，严肃地说:“小数点的位置点错了， 得67分。"卢嘉锡没想到只错了个小数点，就扣了那么多分，很不服气。下课后，他找到区教授,脸都急红了。错了个小数点，就扣了那么多分，很不服气。区教授望着这个只有十七岁的大学生，一股怜爱之情涌上心头。卢嘉锡是他心目中的高材生，每次考试几乎都是满分。有时，老师写了满满一黑板公式,课后他能一个不漏全背下来。但区教授考虑再三,还是把爱藏在了心底，意味深长地说:“你可不能小看这个小数点。假使你搞工程设计，差一个小数点，一座桥梁就可能塌掉。尽管你思路对了，可你不重视数量级,很危险!卢嘉锡羞愧地点了点头。从此，他把区教授的教诲牢记心头，不管干什么,都非常卢嘉锡羞愧地点了点头.从此，他把区教授的教诲牢记心头，不管干什么，都非常注意事物的量。[摘自：https://www.gushidaquan.com.cn/mingren/11870.html]

倡导绿色化学课堂，根植环保意识，培养学生守护家园的社会责任感。以氧化还原滴定的应用——化学需氧量(COD)的高锰酸钾测定法为例，与学生探讨我国的环境污染现状。使学生认识到环境污染问题的解决既需要有关部门利用分析化学的手段加强环境监测，建立完善的法律法规强化监管；更需要提高全民的社会责任与家国情怀，牢记绿水青山才是金山银山；教育学生在未来的工作、生活中树立良好的环境意识。习近平总书记强调：“生态环境保护是功在当代、利在千秋的事业。要清醒认识保护生态环境、治理环境污染的紧迫性和艰巨性，清醒认识加强生态文明建设的重要性和必要性，以对人民群众、对子孙后代高度负责的态度和责任，真正下决心把环境污染治理好、把生态环境建设好，努力走向社会主义生态文明新时代，为人民创造良好生产生活环境。”

——探索创新故事。

诺贝尔化学奖是化学领域最有权威和最受社会关注的奖，对于激发学生的求知欲和创新意识有着不可替代的作用。1901-2018 年，一共颁奖110次，181人获得诺贝尔化学奖，其获奖领域几乎覆盖了整个现代化学。近10年来，生物化学方面的研究在诺贝尔化学奖占有6项，充分说明生物化学的发展正处于黄金阶段。化学作为一门中心学科，学科分支仅仅是因任务而分，从自然科学的宏观角度来说，它是不可分割的有机整体。这些内容的介绍对于学生掌握化学学科的概况具有重要的作用。[摘自《化学教育》，2021，41（14）：20-25]

 

图7　化学学科分支－诺贝尔化学奖数分布图

科学的发现往往离不开敏锐的观察。络合滴定（也称之为配位滴定），它是基础化学分析课程的重要内容。瑞士化学家施瓦岑巴赫在某次实验后将乙二胺四乙酸（EDTA）泼到水池冲洗，水池中，上次实验残留的紫红色钙紫脲酸铵配合物立即褪色，由此他发明了配位滴定法，该方法至.今仍被广泛应用。这个故事告诉我们，创造就在身边，应该具备创新意识并敢于质疑、解疑;引导学生注重培养敏锐的观察力。

为了在授课中在学生中播撒创新意识的种子，我们教师率先垂范，对课程内容进行了大胆的改革，保留了分析化学需要解决的基本问题，更新了解决这些分析化学基本问题的方法和手段，提出了“强模型化、融信息化、去公式化、增可视化”的教学策略，收到了好的教学效果。以下是我们进行分析化学创新的过程（图8-图11）。

图8 创新的时代背景与分析化学的使命

 

 

图9 分析化学教学创新的思路

 

 

图10 分析化学教学创新前后教学内容的对比

 

 

图11 建立分析化学学习共同体的学科思想基础

 

4.2 课程思政元素的章节分布

表1 思政教育元素与《分析化学》教学内容的有机融合[部分内容摘自《大学化学》，2021，36（X）：2102038]

章节	教学内容及思政目标	思政教育融入点
第一章概论	1.1 定量分析概述 1.2 分析化学中的基本计算 思政目标：弘扬社会主义核心价值观，培养学生的社会责任感和担当意识	以人们的衣食住行作为切入点，通过产品质量监测、食品安全、医学检验等实例，阐明分析化学课程的意义。由一系列食品安全事件引发的餐桌安全问题激发学生的担当意识和社会责任感。
第二章 误差与分析数据处理	21. 有关误差的一些基本概念 2.2 随机误差的分布 2.3 有限数据的统计处理 2.4 校准方法 2.5 分析方法的灵敏度、检出限和动态范围 2.6 测定方法的选择与测定准确度的提高 2.7 有效数字 思政目标：培养学生严谨务实的科学精神；诚信教育、科研诚信、诚实守信	以嫦娥五号探测器成功发射并首次完成月球表面自动无人采样返地为例，引入数据可靠性分析，阐明高精密度、准确度的数据分析的重要意义；通过介绍准晶的发现案例，强调规范记录原始数据的重要性，培养学生科研诚信和科学探索精神；讲述“化学家卢嘉锡院士与小数点的故事”，教育学生养成严谨务实的科学态度。
第三章 酸碱平衡与酸碱滴定法	3.1 酸碱反应及其平衡常数 3.2 酸度对弱酸（碱）形态分布的影响 3.3 酸碱溶液H+浓度的计算 3.4 酸碱缓冲溶液 3.5 酸碱指示剂 3.6 酸碱滴定曲线和指示剂的选择 3.7 终点误差 3.8 酸碱滴定法的应用 思政目标：培养学生的批判性思维能力、培养学生勇于探索的科学精神、培养学生民族自豪感和责任心、提升青少年的抗压能力；倡导社会责任；	由酸碱理论发展史，结合“习近平：在科学家座谈会上的讲话”精神，引导学生围绕科技创新展开讨论，深化科技创新意识；以水作为典型的两性物质为知识点，引入人类首次在火星表面发现水的科技发展史，拓展至人类对宇宙的探索，激发学生探索宇宙奥秘的兴趣；由共轭酸碱对“酸中有碱，碱可变酸，相互依存，不可分割”的关系，引入人类命运共同体的理念，小至家庭、班级、学校，大至国家、民族，都是紧密相连不可分割的共同体，只有风雨同舟、荣辱与共，才能建设好共同的大家庭；由缓冲溶液抵抗外加酸碱的能力扩展到人们应具备的抵抗外界压力的心理缓冲能力，结合社会热点问题-青少年的抗压教育，提升青少年的抗压能力，构建强大的心理缓冲体系；在酸碱滴定的应用(克氏定氮法)中，我们加入了关于“三聚氰胺奶粉事件”的思考，倡导社会责任；讲述老一辈科学家侯德榜制碱的故事，由侯氏制碱法引发老一辈科学家不断探索艰苦创业的精神和家国情怀、使命担当。
第四章 络合滴定	4.1 概述 4.2 络合滴定 4.3 络合滴定基本原理 4.4 混合离子的选择性滴定 4.5 络合滴定的方式和应用 思政目标：培养青年学生厚积薄发、行稳致远的品质、提升学生理论联系实际的能力	通过滴定曲线的趋势和滴定突跃引申至厚积薄发的人生哲理，成功和突破需要累积，同时也要把握好突破的机遇；通过配位滴定相关概念讲解，引导学生利用所学知识解决实际问题。如查阅文献自主设计实验测定不同水质中的总硬度；通过滴定曲线的绘制，掌握质变与量变的辩证关系，提醒学生要重视量的积累，为质变创造条件。
第五章 氧化还原滴定法	5.1 氧化还原反应的方向和程度 5.2 氧化还原反应的速度 5.3 氧化还原滴定 5.4 氧化还原滴定的计算 5.5 常用的氧化还原滴定法 思政目标：通过专业伦理教育，引导学生树立正确的价值观、倡导健康的生活方式、培养学生的环保意识和社会责任感、文化自信、家国情怀、创新意识	通过能斯特方程介绍能斯特在学术科研领域的卓越贡献及其拒绝为纳粹服务的正义精神，引导学生树立正确的价值观； 由原电池的氧化还原反应延伸至维持人体平衡的新陈代谢，通过改变氧化还原反应方向的影响因素引申至影响人体疾病的不良生活方式，倡导健康生活理念； 通过重铬酸钾测定水中化学需氧量的方案设计，介绍生态环境现状，适时引入电影《流浪地球》片段，引发学生对地球面临的严峻环境问题的思考； 通过无汞测铁法的建立，结合日本1956年水俣病事件和无汞盐测定法的历史，介绍汞污染的危害，同时展现中国老一辈科学家追求创新的科学精神，培养学生社会责任感说明生命健康、资源保护、社会责任感； 碘量法测定铜，早在公元前4700年，我国就掌握了铜冶炼技术，通过铜冶炼发展史，树立民族自信和文化自信，激励学生创新意识； 以氧化还原滴定的应用——化学需氧量(COD)的高锰酸钾测定法为例，与学生探讨我国的环境污染现状。使学生认识到环境污染问题的解决既需要有关部门利用分析化学的手段加强环境监测，建立完善的法律法规强化监管；更需要提高全民的社会责任与家国情怀，牢记绿水青山才是金山银山；教育学生在未来的工作、生活中树立良好的环境意识。
第六章 沉淀重量法与沉淀滴定法	6.1 沉淀的溶解度及其影响因素 6.2 沉淀重量法 6.3 沉淀滴定法 思政目标：提升学生利用所学知识分析问题、解决问题的能力；勇于创新，科学思维、科研品质	通过沉淀滴定相关知识的讲解，引入工业污水处理中酸度的控制等案例，培养学生理论联系实际的能力；在讲BaSO4均相沉淀历程探究，从博洛尼亚石的传说到铀原子裂变故事，鼓励和培养学生大胆探索，坚持不懈，勇于创新的勇气。
第七章 分析化学中常用的分离方法	7.1 沉淀分离法 7.2 溶剂萃取分离法 7.3 离子交换分离法 7.4 经典色谱法 7.5 其他分离方法 思政目标：勇攀科学高峰的勇气和科技报国的家国情怀；传统溶剂与绿色溶剂	徐光宪先生创建的“串级萃取理论”解决了稀土分离的难题，在全国普遍推广应用后，使中国单一高纯稀土的生产与外贸占到全世界90%以上的份额，取得国际领先水平和巨大的经济及社会效益。以徐光宪院士开创稀土萃取体系案例，激发同学勇攀科学高峰的勇气，和科技报国的家国情怀和使命担当。 重点介绍近年来出现的离子液体和低共熔溶剂DES，鼓励树立不断探索的科学精神。

4.3 课程思政设计典型案例

分析化学课程思政教学设计样例

 

一、基本信息
章节名称	第3章 酸碱平衡和酸碱滴定法 /第3节 酸度对弱酸（碱）形态分布的影响
所属课程	分析化学	课程性质	专业基础课 必修课
所在学校	河北大学 化学与环境科学学院	所在专业	分析化学
授课教师	张红医	教师职称	教授
授课对象	2020  年级 化学1 专业
（一）教学目标分析
知识与技能 （1）通过课前学习，可以说出物料平衡式、电荷平衡式、质子条件式等关系式书写时的易错点。 （2）通过聆听和讨论，可以说出一元弱酸形态分布交叉点的化学意义。 （3）通过聆听和时间，可以使用 “化学+”APP，查到化学品的性质和MSDS。 （4）通过不断的练习，可以熟练写出电荷平衡关系式。 过程与方法 （1）通过解决前沿问题中所蕴含的形态分布问题，体验到成功的快乐，增强学习乐趣。 （2）通过解决贴近生活的问题，拉近了知识技能与生活的关系，懂得了化学伦理。 （3）通过一系列环环相扣的问题，学生进入了深度学习。 情感态度与价值观 （1）通过创新的解决问题思路，学生感受到了创新活动的魅力，沉浸到了“强模型化、去公式化，融信息化、增可视化”的教学活动中。 （2）通过学生课堂相互讨论、回答问题、分享观点、黑板展示等活动，增强了建设相互学习的学习共同体的意愿。进一步认同将中国化学家提出的“Together we shine, united we soar”化学新思想，转化为学习共同体构建的理念。 （4）强化了化学伦理和化学职业道德。 （5）知道了中国2020年十大科技进展，了解了作为分析化学重要分支的色谱技术由弱变强的中国赶超故事，感受到了祖国强大的科技实力。沐浴在创新训练之中，培养了创新意识。
（二）学情分析
1.有利学情： （1）经历了《大学计算机基础》的学习，已具备了一定使用计算的能力。 （2）学生对信息技术在分析化学中的应用，存在学习热情，充满好奇，思维活跃。在老师的有效引导下，有能力进行自我探究。 2.不利学情： （1）除了教师提供的素材，其他参考资料相对较少。 （2）学生对将分析化学问题转化为数学模型的能力较弱。 因此，将唐本忠院士的“Together we shine, united we soar” 科学思想，转化为分析化学学习共同体的建设理念，增强学生深度学习的参与机会。
（三）教学重点和难点
基于往届学生试卷和同行教师教学反馈数据得出，存在以下教学重难点。 1.教学重点 （1）形态分布系数的可视化。 【判断依据】 形态分布系数模是否正确。 【解决方案】 在课堂练习中和课下作业中，增加形态分布系数计算模型的推导练习。 （2）形态分布规律的认识与应用 【判断依据】 只懂得弱酸的形态分布，而不懂的弱碱的形态分布系数随酸度的分布规律。 【解决方案】 引入信息技术辅助形态分布系数的可视化。 2.教学难点 信息技术引入到分析化学教学中。 【判断依据】 教材中没有相关内容。 【解决方案】 ①给学生推送操作小视频，供课下练习； ②课上讲清来龙去脉，哪些是化学本身部分，哪些是需要计算机辅助完成。
（四）教学方法设计
1.利用线上教学资源 将“线上”超星学习通、QQ学习群和“线下”传统面对面教学相结合，构建情境、交互、体验、反思为一体的深度学习场域，在教学过程中及时掌握学生的学习动态，培养创新精神，提高实践能力。 2.阶梯式问题教学法 以提高学生对化学基本概念的深入理解，将课程重点和难点融入阶梯式问题教学中，由易到难，逐层递进，形成梯度链，为学生营造一个循序渐进的学习过程。学生是教学的主体，让学生在问题回答过程中进行探究式思考，培养学习兴趣，主动建构知识体系，提高思辨、创新和应用等综合能力。 3.案例教学法 以与NaCN化学实验废弃物的教学案例、融入学术前沿的案例等为引导，把学生带入特定的情景中，构建化学伦理、生态环保与形态分布系数间的密切联系，构建起反相液相色谱分离有机酸、萃取和反萃取处理等于形态分布系数间的密切联系。强调学以致用，重视创新思维和能力的培养，避免抽象枯燥的理论说教，培养具有应用计算机解决和处理实际问题意识，跨学科的复合型高层次创新人才。 4.多媒体辅助教学 依靠智慧化信息设备平台、多媒体资源、第三方终端应用（超星学习通APP）等软硬件技术手段，完成课前学习、课中测验的课堂教学过程，实现教学环节的师生全方位立体互动。 5.融入本课程的教学创新思想 为了培养学生的模型认知的化学素养和信息素养，我们提出了“强模型化、去公式化、融信息化、增可视化”的分析化学教学改革路径（如图1所示）。

 

6.融入本课程的课程思政内容 将课程逻辑脉络与课程思政的思想脉络有机融合在一起。 知识脉络：（1）形态分布系数概念的提出、（2）形态分布系数的影响因素、（3）形态分布系数-pH变化的可视化、（4）形态分布系数-pH变化的分布规律、（5）形态系数分布规律的应用、（6）由一元弱酸形态分布到二元弱酸形态分布规律，知识的迁移、（7）多元弱酸和多元弱碱形态分布规律。 分析化学能力脉络：（1）由课前学习的物料平衡关系式到形态分布系数，再到形态分布系数计算式的快速书写；（2）课前学习的电荷平衡关系式；（3）由前两项技能而生的H+浓度计算。 课程思政内容： （1）基于合作学习的学习共同体建设：提出了将中国化学家唐本忠院士提出的“Together we shine, united we soar”化学新思想，转化为学习共同体构建的理念，以促进相互讨论、分享观点、分享做法、黑板展示等积极的教学活动场景。（见后面的教学活动5） （2）化学伦理教育。通过贴近生活的弱酸物质的案例，引入春节档的热片情节中特殊的弱酸：4-羟基丁酸（管制类化学品），进而引出“化学+”APP的使用以及MSDS（化学品安全技术说明书）的使用，引申为保护自己，关爱他人，保护环境的化学职业道德。（见教学活动9） （3）化学伦理教育。结合课程内容，创设NaCN使用完毕的场景，将所讲授的形态分布系数与环保意识联系起来。通过学生讨论，加深其环保意识的形成。（见教学活动10） （4）中国梦教育。结合课程内容，融入学科前沿，介绍发表在《色谱》期刊上的反相液相色谱分离有机弱酸的论文。借此机会，介绍分析化学分支的色谱技术，以及中国色谱从跟跑到领跑的发展以及色谱期刊，增强民族自豪感和中国学术自豪感。（见教学活动11） 讨论思考，反相液相色谱分离有机酸的流动相条件，拉近了前沿与基本概念学习间的距离，增加学习的成就感。介绍了抑制解离法的色谱原理基础就是形态分布系数。 （5）化学伦理教育。结合课程内容，融入研究前沿，介绍发表在《分析化学》期刊上的毛细管电泳技术分离有机胺类化合物的柱前萃取、反萃取过程，引申到绿色化学和环保意识。（见教学活动12） 深入思考：弱碱性物质的萃取、反萃、有机碱，以检查学生灵活运用形态分布系数基本概念的能力。学生讨论并回答。 （6）科学思维方法教育。共性寓于个性之中，教会学生思考问题的方法。（见教学活动14） （7）中国梦的教育。讲述2020年国家科技创新十大瞩目成就，激发学生的民族自豪感，唤起学生创新的意识。在此基础上告诉学生，我们即将开启一趟创新之旅。因为它是我们自己提出的“强模型化、去公式化、融信息化、增可视化”分析化学新方法，我们的分析化学课上所独有！激发学生学习这个方法的积极性。（见教学活动17）

（五）教学过程设计

0:00-4:54教学活动1: 通过学习通对课前学习评价、学生作答、引入课程内容。   4:55-7:31教学活动2: 提出概念；学生聆听思考。   7:32-10:32 教学活动3： 探究影响因素；学生聆听思考。   10:24-11:21 教学活动4： 变量替换；学生聆听思考；   11:22-13:29 教学活动5： （1）呈现如何使用信息技术解决分析化学问题的总思路；学生聆听。 （2）提出了将中国化学家唐本忠院士提出的“Together we shine, united we soar”化学新思想，转化为学习共同体构建的理念，以促进相互讨论、分享观点、分享做法、黑板展示等积极的教学活动场景。   13:30-18:23 教学活动6： Geogebra软件作图介绍；学生聆听。   18:24-19:28教学活动7： 思考题，检查学生对形态分布曲线交点化学意义的理解；学生聆听，回答问题。   19:28-22:08 教学活动8： 思考题，检查学生可否描述形态分布规律；学生回答。   22:09-27:06 教学活动9： 贴近生活，通过春节档的热片情节，引出一种特殊酸，引出“化学+”App的使用，引申为化学职业道德。 进一步安排任务：查找HCN的毒性和物理化学性质，为下面的问题做好铺垫。学生回答问题。   27:07-31:05 教学活动10： 创设NaCN使用完毕的场景，将形态分布系数与环保意识联系起来。学生进行分析。   31：30-37:17 教学活动11： 融入学科前沿，分析化学分支的色谱技术，中国色谱从跟跑到领跑的发展以及色谱期刊，增强民族自豪感和中国学术自豪感。 讨论思考，反相液相色谱分离有机酸的流动相条件，拉近了前沿与基本概念学习间的距离，增加学习的成就感。介绍了抑制解离法的色谱原理基础就是形态分布系数。   37:18-44:16 教学活动12： 融入研究前沿。介绍分析化学期刊、毛细管电泳技术。 深入思考：萃取、反萃、有机碱，以检查学生灵活运用形态分布系数基本概念的能力。学生讨论并回答。   44:17-44:26 教学活动13： 由浅入深，学习二元酸的形态分布系数。强化学生的基本技能。   44:27-48:02 教学活动14： 共性寓于个性之中，教会学生思考问题的方法。   48:03-48:35 教学活动15： 布置下次课的“比一比”、“赛一赛”的基本功作业，作业与课堂讲授相比，有一定的挑战度。   49:36-49:36 教学活动16： 开始讲述第二部分，氢离子的计算，并提出学习要求。   49:37-52:54 教学活动17： （1）讲述国家科技创新的瞩目成就，激发学生的民族自豪感，唤起学生创新的意识。 （2）告诉学生，我们即将开启一趟创新之旅。因为它是我们自己提出的“强模型化、去公式化、融信息化、增可视化”分析化学新方法，我们的分析化学课上所独有！ 激发学生学习这个方法的积极性。   52:55-57:03 教学活动18： 通过与传统方法求解氢离子浓度的过程相比较，提出了我们的最简单的途径：共三步。   57:04-1:06:41 教学活动19： 以一个例子，来引领大家一起去解题。有学生到黑板去解答。   1:06:41-1:08:12 教学活动20： 布置了课下“相互学”的作业。   1:09:13-1:15:08 教学活动21： 难度由一元酸变为二元弱酸，同学到黑板去解答。   1:15:09-1:22:10教学活动22： 难度由简单的酸变为缓冲溶液，学生到黑板去解答。提醒同学，电荷平衡由于质子条件式。   1:22:11-结束 教学活动23： 复杂体系中氢离子浓度计算，同学分享观点，如果学生没有写正确，帮助分析原因。布置另一个作业题。简要总结。

 

 

图片1 检查课前自主学习情况

 

图片2 Together we shine, united we soar

(借用唐本忠院士的话，展开基于合作学习的学习共同体建设)

 

图片3 结合所讲内容创设使用完NaCN倾倒的情景引入生态环保的课程思政内容

 

图片4 结合所讲内容融入学术前沿，介绍我国色谱的由弱变强的追赶到领跑故事

 

图片5 结合所讲内容讲解我国2020年科技十大成就

 

图片6 学生积极分享自己的见解

 

图片7 学生积极与同伴展开讨论

 

图片8 学生积极分享自己的观点

 

图片9 学生积极分享自己的观点

五、课程思政教学效果与学生评价

（图文并茂）

1、 学生的课程思政作业，展现了改革开放以来我国色谱技术（分析化学的分支领域）的巨大发展。

2、 学生学习更爱发言了，更投入，更专心了。

图片10 学生积极举手表示愿意分享自己的观点

3、 建立了师生共同学习的师生共同体。

 

4、增强了学生的自我管理能力，学生们初步养成了互相分享观点、互相答疑解惑的好习惯。

六、教学反思

6.1 注重课程思政团队建设。经常组织不同规模的课程思政团队教师与学生的座谈和交流。了解学生的学情，了解学生的需求，倾听学生的诉求。

 

6.2 指导学生进行第二课堂实验，拓展学生的实验技能和化学视野。

     立德树人是教育的根本目的，大力培养社会主义事业的合格建设者和可靠接班人是我们新时代教师的职责！我们的分析化学课程是我院国家级化学一流专业建设点的重要组成部分，分析化学课程思政建设必将助力化学一流专业的发展，助力分析化学一流课程建设，为学生的发展提供更好的教学资源、教学内容和学习体验。我们团队的分析化学课程思政建设永远在路上……