一、课程基本信息
课程名称 |
有机化学实验 |
课程性质 |
专业基础课 |
学 分 |
1.5 |
学 时 |
48 |
开课专业 |
食品质量与安全 |
授课对象 |
药生A2351 |
二、课程思政建设总体思路
1、思政建设思路
随着“健康中国”战略的持续推进,食品产业受到了社会的高度关注。作为未来食品产业的从业人员,食品质量与安全专业的学生,除了具备有关理论知识和较强的操作能力,还需具备良好的职业道德。在《有机化学实验》课程教学过程中,探索融合实施课程思政的教学内容和方法。
2、思政建设目标
能力目标 :培养学生探索求知、讨论交流,激发独立思考、主动获取新知识的能力。
思政育人目标:培养学生具有良好的专业素养及职业道德。建立学生对专业的认同感和归属感。增强学生的社会责任感。
3、思政内容挖掘及教学融入
民以食为天,食以安为先。在《有机化学实验》课程教学中,由生活中食品不安全事件,例如纸馅包子、瘦肉精火腿肠、三聚氰胺奶粉等食品安全事故为案例来充实教学内容,引入诚实守信的思政教育元素,进而加强学生的诚信意识,培养学生成为未来保障食品安全与国民健康主力军的责任感与使命感,建立学生的专业认同感,提出专业知识的重要性。激发学生对食品安全课程的学习兴趣,培养学生严谨求实的科学精神,安全、规范的操作意识。
三、课程思政典型教学案例
(一)案例名称
茶叶中提取咖啡因——培养严谨认真的科学精神
(二)教学目标
【专业目标】
1.学习从天然固体产物中分离纯化有用成分的方法和原理。
2.巩固回流、蒸馏等基本操作,学习升华操作。
【思政目标】
培养学生具有良好的专业素养和职业道德,培养严谨认真的科学精神。
(三)教学设计与组织实施
【教学设计】
对“茶叶中提取咖啡因”实验教学进行了课前预习→课中讲授→课中实验指导→课后数据处理及分析四个阶段的教学设计。
1.课前预习
提前一周布置实验预习,要求学生做到:了解本次实验目的,理解实验原理,列出实验所需的仪器、试剂,明确实验步骤及注意事项。
2.课中讲授
(1)导入课堂知识,进行课程思政
咖啡因是一个中枢神经系统兴奋剂,也是一个新陈代谢的刺激剂。既被作为药品,也被作为饮品。在人体内,有关咖啡因的化学反应非常复杂。咖啡因能提神醒脑、抗忧郁、控制体重、促进消化、改善便秘、增强身体敏捷度等。含咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销。但在长期大剂量摄取的情况下,能够导致“咖啡因中毒”。咖啡因中毒包括上瘾和一系列的身体与心理的不良反应。
通过上述对生活中咖啡因的应用介绍,激发学生的学习兴趣,以及对专业的认同感。
(2)实验讲解
①实验原理:
茶叶中含有约1~5%咖啡因,可用适当的溶剂(如乙醇、水等)在脂肪提取器中连续萃取(本实验采用回流),然后蒸去溶剂,即得粗咖啡因。粗咖啡因中还含有其它一些生物碱和杂质(如单宁酸)等,利用升华法进一步提纯。
咖啡因(1, 3, 7-三甲基-2, 6-二氧嘌呤):
无色针状晶体,易溶于氯仿(12.5%),水(2%)及乙醇(2%)等。在100℃时即失去结晶水,并开始升华,在120℃升华显著,178℃升华很快。无水咖啡因熔点234.5℃。
②实验仪器和试剂
仪器:250 mL圆底烧瓶,球型冷凝管,直形冷凝管,温度计,蒸馏头、温度计套管、锥形瓶,电热套,水浴锅、蒸发皿,玻璃漏斗等。
试剂:茶叶(10.0g),95%乙醇(75.0 mL),氧化钙(4.0 g)
③实验步骤
在250mL圆底烧瓶中,加入10.0g的茶叶,75.0 mL 95%乙醇,加热回流30min。
讲提取液转入100mL圆底烧瓶中,蒸馏,回收提取液中的大部分乙醇,烧瓶内剩余10~15 mL液体。
将残液倒入盛有4.0g氧化钙的蒸发皿中,将蒸发皿置蒸汽浴上用玻棒翻炒至干。
将口径合适的玻璃漏斗罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上,用空气浴小心加热升华。当滤纸上出现许多针状结晶,有棕色烟雾时,停止加热,让其自然冷却至室温。小心取下漏斗,揭开滤纸,用刮刀将纸上和器皿周围的咖啡因刮下。
残渣经拌和后用较大的火再加热片刻,使升华完全。合并两次收集的咖啡因,称重并测定熔点。
④注意事项
本实验的关键是,在升华过程中必须始终严格控制加热温度,温度太高,将导致被烘物和滤纸炭化,一些有色物质也会被带出来,影响产品的质量。
⑤思考题
1.提取咖啡因时,方法中用到生石灰,起什么作用?
2. 为什么采用升华可以得到较纯的咖啡因?
3.课中实验指导
整个实验过程中,一直巡视课堂观察学生的操作,解答学生的疑问,及时发现学生的错误操作并给予纠正,指明错误操作的后果,培养学生的专业素养和严谨认真的科学态度。
4.课后数据处理及分析
(1)要求学生及时且如实纪录实验现象、数据、结果。
(2)对实验现象、结果进行分析。
【组织实施】
按教学设计组织教学。
(四)教学效果及反思
【教学效果】
“茶叶中提取咖啡因”的实验教学效果良好,所有同学都得到了漂亮的咖啡因晶体。大多数学生实验基本操作掌握较好,实验报告撰写也较好,能够较好地分析实验结果和作答思考题。
【教学反思】
有的学生预习敷衍,实验装置安装不规范,实验操作比较马虎,不会主动合理安排时间,碰到问题、出现异常不能主动找原因想办法解决,学习能力有待提高;有的学生预习报告和实验报告照搬课本内容来撰写,装置图画得随意。
四、课程思政建设特色与创新
根据实验内容,通过对咖啡因在医药与生活中应用的介绍,激发学生的学习兴趣,出现问题不立马给出答案,启发学生思考,让他们自己先试着解决,提高了学生的探究能力、操作能力,加深学生对知识的理解。
将思政元素贯穿于整个实验教学过程,培养学生的严谨认真的科学素养,加强学生的诚信意识,培养学生成为未来保障食品安全与国民健康主力军的责任感与使命感。