优秀课程思政案例示范-萃取分离概述

为贯彻实施教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》，推进华北理工大学课程思政建设，提高教师课程思政建设能力，学校特自即日起通过教师教学发展中心公众号推送课程思政系列优秀案例。

小编将从思政教学目标、课程思政案例内容、思政目标的实现和教学设计四个方面介绍每门课程思政优秀案例，文末还将展示该优秀案例的教学视频。希望通过系列优秀案例分享，提升教师课程思政教学能力、优化课程教学设计、创新教学载体，提高课程思政建设水平，实现思政元素润物无声的育人效果。

主题：萃取分离概述

教师简介

樊丽华，女，教授。化学工程学院化学工程与工艺专业教师。主讲化工原理课程。参与完成多项省级科研和教改项目。曾获得河北省科技进步奖二、三等奖各1项，河北省教学成果二等奖3项，校级教学耕耘奖，校级优秀教师等荣誉。主讲的《化工原理》课程为校级一流课程、校级课程思政示范课。

课程简介

《化工原理》课程是化学化工类、环境类等专业的重要核心课程，是研究各种单元操作过程和设备的专业技术基础课，具有工程性和实践性强的特点，为学生搭建由理论到实践过渡的桥梁，对于学生专业素养及工程能力的培养至关重要。课程遵循OBE理念，根据专业培养目标和毕业要求制定课程培养目标，旨在培养学生的工程能力、工程意识和分析解决化工复杂问题的高级思维，增强学生的社会责任感、创新精神和实践能力。通过系统学习，使学生清楚掌握各单元操作的基本原理及典型化工设备的结构、操作性能和设计计算方法，具备对过程及设备的强化和创新能力，具有安全严谨的职业素养并形成绿色发展的环保理念，为后续专业课学习和化工过程及设备的设计与开发奠定理论基础和创新基础。

一、教学目标

（一）.本讲的课程思政教学目标

1.以传递过程为主线，类比吸收和蒸馏过程，帮助学生了解萃取操作的应用及发展，掌握萃取操作的基本原理和萃取剂的选择方法（教学目标），培养学生获得知识及用所学知识解决相关工程实际问题的能力，建立节能、环保理念（思政目标）；

2.通过观看屠呦呦科研的视频，结合屠呦呦团队通过萃取方法发现青蒿素的科研历程，引导学生分析影响萃取效果的因素（教学目标），培养学生善于钻研、不畏困难的科学探索精神和奉献精神（思政目标）。

3.以屠呦呦获得2015 年诺贝尔生理学或医学奖为切入点，揭示中国传统文化“中医中药”在治疗疾病方面做出的突出贡献，通过讨论引导学生发表感悟，激发学生的民族自豪感和文化自信心（思政目标）。

（二）案例如何体现课程思政教学目标

1.通过青蒿素发现的实例引出本讲课程的主要内容——萃取操作。通过分析屠呦呦团队调查文献、筛选药方、实验验证、亲身试药等过程，让学生了解科学研究的思路历程。通过问题的提出与层层递进的分析，在讲解萃取原理及应用的同时培养学生科学的思维方法。通过小组讨论提升学生站位，引导学生学习科学家们善于钻研、不畏困难的科学探索精神和奉献精神。

2.以屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖的视频，揭示中国传统文化“中医中药”在治疗疾病方面做出的突出贡献，结合本次新冠疫情中中药发挥的重要作用，激发学生的民族自豪感和文化自信心。

二、课程思政案例内容

（一）案例的引出（2分钟）

课堂活动：

• 提问1：你了解青蒿素吗？青蒿素是怎样得到的？（引出萃取操作的概念。）
  

• 提问2：什么因素会影响青蒿素的抗疟效果？（引出萃取效果的影响因素）

（二）案例内容

1.萃取的概念及分类（8分钟）

授课内容：

• 萃取的类型：液-液萃取和液-固萃取。

• 萃取原理：萃取是利用原料液（固）中各组分在溶剂中溶解度的差异来实现混合物的分离，因此萃取剂的选择对于萃取的效果和经济性都至关重要。

教学活动：

视频播放：《屠呦呦的本草情缘》-青蒿素的提取。

小组讨论：青蒿素的提取属于哪种萃取过程？什么因素影响了所得青蒿素的抗疟效果？

问题驱动+知识拓展：对于某种物质的萃取，选择萃取剂的理论基础是什么？

元素融入：通过问题的分析引入萃取的概念和分类，结合青蒿素的发现历程，从查阅典籍到动手实验，从用水萃取到改用乙醚萃取提高了萃取物的抗疟效果，培养学生理论结合实际分析问题的能力。

2.液液平衡关系（15分钟）

授课内容：

溶解度曲线：共轭相、联结线、临界混溶点、辅助曲线。

三角相图的绘制方法。

教学活动：

温故知新：回顾物化中溶解度曲线的绘制方法。

教师讲解：重点讲解三角相图的绘制方法。

问题驱动+知识拓展：萃取过程怎样在溶解度曲线上表示？

APP 应用：通过抢答、选人等方式，掌握溶解度曲线在三角相图上的绘制方法及其在萃取计算中的应用。

元素融入：

通过溶解度曲线的绘制，培养学生严谨、认真的工作态度。

3.萃取剂的选择（12分钟）

授课内容：

• 萃取剂的选择原则。

• 液液萃取在均相物系分离中的应用。

教学活动：

问题驱动：结合萃取原理分析选择萃取剂时首要考虑的问题（性质）是什么？

小组讨论：青蒿素萃取过程中，将萃取剂由水变为乙醚的目的是什么？为什么萃取物的抗疟效果得到提高？

知识拓展：液液萃取在均相物系分离中的应用。

元素融入：

通过屠呦呦团队大量实验、不断探索、甘于奉献，最终取得创新成功的案例，为学生树立榜样，培养学生追求真理的科学精神，弘扬科学家坚忍不拔、勇攀高峰、精益求精的科学态度。

4.青蒿素发现历程的总结与感悟

授课内容：

1)青蒿素的发现历程。

2)屠呦呦获奖对学生的启示。

教学活动：

学生总结：结合视频内容和讲授的萃取知识，找同学总结青蒿素的发现历程。

小组讨论：从青蒿素的发现历程和屠呦呦由此获奖事例中你能领悟到什么？

元素融入：

青蒿素的提取历程案例可以让同学们深刻意识到萃取剂和萃取条件的选择对于萃取结果的重要影响，同时也让同学们了解了科研的过程，揭示了科研的创新也都是从文献开始的，正所谓站在巨人的肩膀上，要继承我们优秀的中医中药文化的历史传承，牢固树立文化自信。

屠呦呦小组开始大量提取青蒿乙醚提取物，并于当年 6 月底完成了狗的毒性试验。为了能尽快开展临床试验，6～8月期间，屠呦呦等8人在当年对青蒿乙醚提取物对狗的毒性试验结果尚存在一定争议的时候，先后以不同剂量分作两批进行了青蒿乙醚中性提取部分的自体试服，推动了青蒿乙醚的临床疗效试验。反映了科学家的奉献精神和为科学研究的献身精神。

屠呦呦获2015年诺贝尔生理学或医学奖，提示我们继承和发扬传统文化，坚定文化自信，树立为祖国和人民做贡献的远大理想和报效祖国的决心。

通过小组讨论进一步升华学生对屠呦呦团队事迹的理解，科学家们勤奋、专注、百折不挠的精神激发学生的学习热情和为中华民族伟大复兴而奋斗的理想信念。

三、分析讲解

（一） 重点分析：案例与本讲内容的关联度

本讲课的内容是“萃取分离的概述”部分，知识性的教学目标是让学生了解萃取的基本原理、应用及萃取剂的选择，教学案例《屠呦呦的本草情缘》介绍了采用萃取方法发现青蒿素的历程，体现了萃取操作过程中的两个重要影响因素，即萃取剂和操作条件（温度），和本讲课程内容完全契合。案例与专业知识的融合点是萃取方法在天然药物中的应用。通过素材介绍，利用名人故事，将传统中医药文化与萃取操作方法相结合，在介绍传统中医药文化的同时，引出天然药物的提取方法，帮助学生掌握萃取知识要点，引导学生从化学专业的角度出发，重新认识中医、中药，增强学生的专业自豪感和民族自豪感。

此外，该案例中屠呦呦团队发现和提取青蒿素的历程也是一个典型的科研历程，其中蕴含大量的思政元素（如科学的思维方法，百折不挠、敢于奉献的精神，创新精神，文化自信等），专业知识和价值分析同步同向同过程完成。案例最后进行的讨论和升华，加深了学生对萃取操作的认识，同时也以屠呦呦的获奖激励学生努力学习知识报效祖国的信心和决心。

（二）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

1.教学设计

2.教学方法与模式

1)案例导入采用参与式课堂活动

通过提问和讨论，让学生了解萃取操作在中药提取中的应用，进而分析萃取分离的影响因素，自然引出本讲课程的内容，加深学生对萃取操作的基本原理和应用的理解，并结合当前抗击新冠疫情中中医中药发挥的重要作用，重新认识中医、中药，增强学生的文化自信心和民族自豪感。

2)视频和讨论同步

青蒿素的发现过程包含逻辑思维和科研的一般方法：青蒿素的发现——揭示；抗疟新药——创新。借此培养学生的科学思维方法，培养创新精神。屠呦呦的事迹，蕴含着科学家普遍具有的勤奋、专注、百折不挠、投身科研的奉献精神，可借此对学生进行隐性渗透式的理想信念、使命感和科学精神等思政教育。

3)提问和讲授相结合

通过对萃取基本原理的讲解使学生理解导致乙醇青蒿素对疟原虫的抑制率低的原因就是乙醇萃取的温度过高，破坏了青蒿素的有效活性，故改用沸点较低的乙醚制取的青蒿提取物，疟原虫抑制率达到了100%，使学生感知理论对实践的指导意义。进而总结升华，科学的进步对于人类和社会的巨大贡献和作用，屠呦呦的获奖就是对这一伟大贡献的肯定与证明，激励同学们坚定信念，开拓创新。

四、教学设计

五、案例视频

感谢化学工程学院樊丽华教授供稿

教师教学发展中心

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