將“課程思政”融入大學(xué)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

簡(jiǎn)慧敏，張桂玲,，譚麗菊，包木太,,＊

1中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266100

2中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東 青島 266100

1 引言

2016年12月全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議的召開(kāi)，推動(dòng)了“課程思政”建設(shè)的發(fā)展[1]，2017年2月27日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢(shì)下高校思想政治工作的意見(jiàn)》明確提出，要將思想價(jià)值引領(lǐng)貫穿教育教學(xué)全過(guò)程和各環(huán)節(jié)。這就要求高校思想政治教育必須優(yōu)化課程體系設(shè)置，突破傳統(tǒng)思政教育時(shí)空限制，沖破不同學(xué)科課程之間的功能壁壘，創(chuàng)新載體，把握課堂教學(xué)主渠道，全方位提升思想政治教育治理實(shí)效[2]?！罢n程思政”是新時(shí)代學(xué)生培根鑄魂的必然選擇。

儀器分析實(shí)驗(yàn)是基于大型精密分析儀器的一門(mén)實(shí)踐課程，測(cè)定物質(zhì)化學(xué)組成、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)，與諸多學(xué)科交叉浸潤(rùn)，是高等學(xué)校培養(yǎng)化學(xué)、化工、制藥、生物、環(huán)保、材料等專(zhuān)業(yè)人才的重要基礎(chǔ)課之一[3]。該課程涉及豐富的化學(xué)知識(shí)和思想、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和研究手段，并能提供系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)操作技能培訓(xùn)[4]，對(duì)了解儀器分析發(fā)展的新方向及新動(dòng)向有重要作用。中國(guó)海洋大學(xué)是一所擁有海洋和水產(chǎn)兩個(gè)A+學(xué)科的綜合性大學(xué)，儀器分析實(shí)驗(yàn)課程從20世紀(jì)80年代開(kāi)始獨(dú)立授課，已形成較為完備的實(shí)驗(yàn)講授體系，授課對(duì)象為化學(xué)(含海洋化學(xué))、化工、材料科學(xué)、食品科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)和藥學(xué)大三學(xué)生和部分其他專(zhuān)業(yè)選修的學(xué)生。結(jié)合課程特點(diǎn)，依據(jù)分析儀器的方法、原理及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，進(jìn)行課程與思政元素融合的教學(xué)探索與有益嘗試。

2 將課程思政融入大學(xué)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的著力點(diǎn)

2.1 結(jié)合課程特點(diǎn)，找準(zhǔn)定位

教育部《關(guān)于加強(qiáng)高校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)的通知》中指出，“實(shí)踐教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力具有特殊作用”，因而可知，實(shí)驗(yàn)的技能訓(xùn)練和思政的理論培養(yǎng)并行不悖，都是為了促進(jìn)大學(xué)生綜合素養(yǎng)全面提質(zhì)增效，進(jìn)而培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人[5]。儀器分析實(shí)驗(yàn)依托理論課程，指導(dǎo)學(xué)生檢測(cè)課外實(shí)踐和出海實(shí)習(xí)的樣品，將建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)意識(shí)與中國(guó)特色馬克思主義思想政治教育融入到專(zhuān)業(yè)教育中，是教學(xué)的有效延伸，可以成為課程思政重要載體和媒介，形成學(xué)術(shù)思維習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生勇于創(chuàng)新、敢于追夢(mèng)、奮發(fā)進(jìn)取、勇攀科學(xué)高峰的使命感和責(zé)任感。

2.2 提高教師課程思政的意識(shí)

新時(shí)代高校進(jìn)行課程思政建設(shè)首先要著力于增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)課程教師對(duì)思政教育的價(jià)值認(rèn)同度，全面提升“資政育人”的意識(shí)和素養(yǎng)，使其樹(shù)立“專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授與價(jià)值觀(guān)引領(lǐng)同等重要”的綜合教育理念，“不能只做傳授書(shū)本知識(shí)的教書(shū)匠，而要成為塑造學(xué)生品格、品行、品味的‘大先生’[6]”。要堅(jiān)持正確政治方向，把理想信念教育貫穿人才培養(yǎng)全過(guò)程，引導(dǎo)人才深懷愛(ài)黨愛(ài)國(guó)之心、砥礪報(bào)國(guó)之志，繼承和發(fā)揚(yáng)老一輩科學(xué)家胸懷祖國(guó)、服務(wù)人民的優(yōu)秀品質(zhì)[7]。作為教書(shū)育人的主力軍，高校教師要了解、掌握思想政治教育的特征規(guī)律和話(huà)語(yǔ)，自覺(jué)把思政教育貫穿于專(zhuān)業(yè)知識(shí)教學(xué)工作的全過(guò)程，用德育點(diǎn)亮學(xué)生成長(zhǎng)的道路。以本校大學(xué)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程為例，專(zhuān)業(yè)教師需要熟悉海洋科學(xué)發(fā)展歷史和發(fā)展規(guī)律，善于結(jié)合海洋科學(xué)的特點(diǎn)，進(jìn)行合理的課程設(shè)計(jì)，充分利用學(xué)生重視專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)且專(zhuān)業(yè)課實(shí)操性強(qiáng)、師生雙向互動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，將優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和道德規(guī)范內(nèi)化到專(zhuān)業(yè)課的設(shè)計(jì)與實(shí)際教學(xué)中，因勢(shì)利導(dǎo)，在學(xué)生的習(xí)慣養(yǎng)成、品德形成、精神鍛造等方面給予及時(shí)的引導(dǎo)，提高學(xué)生對(duì)海洋科學(xué)和國(guó)家“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略的認(rèn)識(shí)。講好海洋故事，弘揚(yáng)中國(guó)精神，構(gòu)筑全課程育人環(huán)境，確保全方位合力[8]。

2.3 開(kāi)發(fā)內(nèi)蘊(yùn)課程思政元素

課程思政是課程觀(guān)的革新，要以樹(shù)人為核心，以立德為根本，在實(shí)踐層面上積極探尋知識(shí)傳授體系與思想價(jià)值引領(lǐng)、學(xué)術(shù)和學(xué)養(yǎng)、學(xué)科發(fā)展與學(xué)生成長(zhǎng)等三者間的內(nèi)在聯(lián)系。通過(guò)開(kāi)發(fā)各類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程中不同學(xué)科內(nèi)蘊(yùn)的思政教育資源，抓住課堂這個(gè)核心主陣地，使高校人才培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)“本體價(jià)值和工具價(jià)值”并進(jìn)、“育人和育才”同頻，形成全域育人的長(zhǎng)效機(jī)制，回歸育人的初心[9]。以大學(xué)儀器分析實(shí)驗(yàn)課程為例，教師可以緊密結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的熱點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)設(shè)更多的創(chuàng)新型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中講述食品安全檢測(cè)、生態(tài)環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)，合理安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，將德育思政元素有機(jī)地滲透到不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中(見(jiàn)表1)，有意識(shí)地用馬克思主義的立場(chǎng)、觀(guān)點(diǎn)和科學(xué)思想方法，分析污染形成的前因后果、內(nèi)在聯(lián)系、發(fā)展規(guī)律。幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到儀器分析的現(xiàn)實(shí)意義和作用，給學(xué)生帶來(lái)看問(wèn)題的新視角，提升課程吸引力，引起學(xué)生的共鳴與思考，全面客觀(guān)地認(rèn)識(shí)當(dāng)代中國(guó)和外部世界，了解社會(huì)，觀(guān)察民生，科學(xué)分析。分析儀器的發(fā)展造就了若干個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家弗朗西斯-威廉-阿斯頓(Francis Wiliam Aston)長(zhǎng)期從事同位素和質(zhì)譜的研究。1919年，他首次制成了聚焦性能較高的質(zhì)譜儀，并用它對(duì)許多元素的同位素及其豐度進(jìn)行測(cè)量，肯定了同位素存在的普遍性，闡明了元素質(zhì)量的整數(shù)法則，開(kāi)創(chuàng)了質(zhì)譜學(xué)。由此，他被授予1922年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)[10]；1991年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予瑞士化學(xué)家理夏德-恩斯特(Richard R. Ernst)，以表彰他對(duì)于高分辨率核磁共振分光法的發(fā)展做出的突出貢獻(xiàn)，他發(fā)明了傅立葉變換核磁共振分光法和二維核磁共振技術(shù)，使核磁共振技術(shù)成為化學(xué)的基本和必要的工具[11]。實(shí)例不勝枚舉，根據(jù)具體情況，在講授儀器或理論的進(jìn)化發(fā)展史時(shí)，挑選那些畢生追求真理、矢志不渝的代表人物事跡重點(diǎn)講授，激勵(lì)學(xué)生勇敢走在時(shí)代前沿，開(kāi)拓奮?。辉诰唧w理論教學(xué)中，把那些學(xué)以致用、為國(guó)為民的杰出案例呈現(xiàn)給學(xué)生，勉勵(lì)學(xué)生自發(fā)地將個(gè)人理想融入國(guó)家和民族事業(yè)的發(fā)展中[8]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)還可從有毒有害試劑的管控及固廢、液廢集中回收的角度增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。

表1 儀器分析實(shí)驗(yàn)課程與思政融合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目節(jié)選

3 大學(xué)儀器分析實(shí)驗(yàn)與課程思政總體設(shè)計(jì)

3.1 在實(shí)驗(yàn)講解中加入思政元素

在課堂授課過(guò)程中，增加課前視頻的內(nèi)容，生動(dòng)形象講述儀器的工作原理和構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路，在理論講解中巧妙引入思政元素，強(qiáng)化精神孵育。

(1) 諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的創(chuàng)新精神和人文素養(yǎng)。

教師以實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)為指引，講述儀器分析方法原理、儀器構(gòu)造及儀器發(fā)展簡(jiǎn)史，令學(xué)生知曉與該實(shí)驗(yàn)相關(guān)的科學(xué)歷史背景知識(shí)和科學(xué)家的發(fā)明發(fā)現(xiàn)。做陽(yáng)極溶出伏安法測(cè)定海水中的Pb2+和Cd2+實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以植入捷克學(xué)者J·海洛夫斯基(Heyrovsky)的傳奇故事。1922年，他首次提出極譜分析法，開(kāi)創(chuàng)了這一電分析化學(xué)的分支；第一次世界大戰(zhàn)期間，他在一家軍事醫(yī)院服兵役，擔(dān)任放射科醫(yī)生，利用工作之余堅(jiān)持研究；1925年，海洛夫斯基與日本學(xué)者志方益三研制出第一臺(tái)手工操作式的極譜儀，畫(huà)出第一張極譜圖；1959年，海洛夫斯基因發(fā)明和發(fā)展了極譜分析法而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。之所以能夠取得這樣的成就，與他一以貫之的愛(ài)觀(guān)察、善想象、勤思索、精求證是分不開(kāi)的，童年時(shí)代的海洛夫斯基就具有非凡的想象力，多才多藝、興趣廣泛，愛(ài)好音樂(lè)，喜歡彈鋼琴，酷愛(ài)足球、登山等體育運(yùn)動(dòng)。他把畢生貢獻(xiàn)給科學(xué)事業(yè)，是第一個(gè)獲此殊榮的捷克斯洛伐克人，為祖國(guó)贏得了巨大的榮譽(yù)[12]。理工科學(xué)生教育過(guò)重地強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的實(shí)用性，忽視人文精神的培養(yǎng)，人文知識(shí)相對(duì)匱乏。要加強(qiáng)人文素質(zhì)和情懷教育的力度，提升個(gè)人品位和格局，樹(shù)立典范，讓科學(xué)家勇于創(chuàng)新、克難攻堅(jiān)、經(jīng)世致用的精神扎根于學(xué)生腦中，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

(2) 海洋人創(chuàng)新拼搏的敬業(yè)精神。

講述樣品處理可結(jié)合在野外實(shí)踐過(guò)程中真實(shí)的場(chǎng)景。為了探索海洋，科學(xué)家需要克服冰情海況復(fù)雜、天氣條件惡劣、風(fēng)浪顛簸等海上惡劣環(huán)境深入兩極酷寒或極熱區(qū)域開(kāi)展工作。本校師生多次參與南、北極科學(xué)考察、西太平洋綜合調(diào)查及馬里亞納海溝綜合試驗(yàn)航次，1984年趙進(jìn)平教授等三人首次參與南極大洋調(diào)查，截至2022年本校師生已經(jīng)參與24次南極科考，有著20多年極地科考經(jīng)驗(yàn)的矯玉田高工多次擔(dān)任南極考察隊(duì)大洋隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)?？瓶济看螝v時(shí)180天左右，需要穿越南緯40°和50°海況惡劣的“魔鬼”西風(fēng)帶的廣闊水域，浪高風(fēng)急，西風(fēng)帶風(fēng)速有時(shí)突然加大到35米/秒以上，浪高達(dá)20米；而南極的平均氣溫為-58.4 °C，流冰快、浮冰厚、強(qiáng)紫外線(xiàn)、高原反應(yīng)、阻礙供給等重重困難并沒(méi)有擊退科考人員，夜間出海、低溫手動(dòng)操作儀器、長(zhǎng)時(shí)間負(fù)重徒步雪地行走，甚至要翻過(guò)山坡和懸崖到達(dá)海邊的潮間帶采樣……他們憑借“愛(ài)國(guó)、求實(shí)、創(chuàng)新、拼搏”的精神，取得豐碩成果。教師適當(dāng)引入再現(xiàn)海洋科學(xué)家為了我國(guó)海洋事業(yè)發(fā)展勇于劈波斬浪的大無(wú)畏精神，從而在青年學(xué)生心中播下無(wú)私奉獻(xiàn)的種子。

(3) 海洋人求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神。

講授鹽度測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)，可列舉化院老一輩科學(xué)家的事跡。20世紀(jì)60年代以前，我國(guó)一直延用1902年由克紐森(M·knudsen)提出的“海水鹽度定義”和用昂貴的硝酸銀溶液化學(xué)滴定測(cè)定海水氯度來(lái)計(jì)算海水鹽度的方法。陳國(guó)華教授、吳葆仁教授從反復(fù)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)定電導(dǎo)池常數(shù)隨溫度變化規(guī)律入手，探尋雙電導(dǎo)池電導(dǎo)率比值隨溫度變化的規(guī)律，從成千上萬(wàn)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了變化規(guī)律，經(jīng)過(guò)反復(fù)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，終于發(fā)現(xiàn)了利用電阻電橋配合雙電導(dǎo)池系統(tǒng)直讀電導(dǎo)鹽度定義中相對(duì)電導(dǎo)率的方法原理；并繼續(xù)研制電橋信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)及儀器配件組裝、整機(jī)性能檢測(cè)調(diào)試等，攻克重重難關(guān)，發(fā)明了我國(guó)第一臺(tái)實(shí)驗(yàn)室海水電導(dǎo)鹽度計(jì)，研制出中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)海水實(shí)用鹽度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。在全國(guó)普及推廣新的海水電導(dǎo)鹽度測(cè)定方法，替代了過(guò)去的化學(xué)滴定法，推動(dòng)了聯(lián)合國(guó)教科文組織頒布的“1978年實(shí)用鹽標(biāo)”及1980年“海水狀態(tài)方程”在我國(guó)的實(shí)施。1983年HD-2型船用鹽度計(jì)，獲國(guó)家發(fā)明四等獎(jiǎng)，1999年研制WDA型相對(duì)電導(dǎo)率測(cè)定儀獲得教育部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)[13]，為我國(guó)海洋科考提供了有力的技術(shù)支撐。王慶璋教授1978年克服重重困難研制出AD系列極譜儀，成為當(dāng)時(shí)化工部化學(xué)試劑重金屬分析指定儀器，創(chuàng)造產(chǎn)值約1000萬(wàn)元，為改革開(kāi)放初期國(guó)家化工行業(yè)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)；他潛心研究海水冷卻系統(tǒng)腐蝕與污損綜合治理項(xiàng)目，建立了我國(guó)首個(gè)實(shí)用型“海上采油平臺(tái)腐蝕與保護(hù)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，當(dāng)時(shí)全國(guó)50%海上采油平臺(tái)采用該技術(shù)。注重從身邊人和身邊事入手，在課堂上教師通過(guò)這些優(yōu)秀案例來(lái)傳遞核心價(jià)值觀(guān)，這都是思政理論教育很好的案例和延伸，有利于培養(yǎng)學(xué)生甘于奉獻(xiàn)、求真務(wù)實(shí)的思想品質(zhì)，提升學(xué)生的使命感，激勵(lì)他們勇于擔(dān)當(dāng)?shù)木瘛?/p>

3.2 在實(shí)驗(yàn)操作中加入思政元素

實(shí)際操作核心環(huán)節(jié)，教師傳授理論知識(shí)及操作方法后交由學(xué)生自己動(dòng)手使用分析儀器以獲取精密實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再由結(jié)果反向分析驗(yàn)證已知理論。在循序漸進(jìn)的操作中，枯燥的化學(xué)理論變得生動(dòng)立體，學(xué)生在實(shí)踐中加大接受知識(shí)的信息量，獲得正確認(rèn)知，促使學(xué)生知其事、究其道、用其法。不僅切身領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)，更不斷深化對(duì)“實(shí)踐出真知”“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的馬克思主義認(rèn)識(shí)論基本原理的認(rèn)識(shí)[5]；當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與已知理論相矛盾時(shí)，鼓勵(lì)他們大膽質(zhì)疑、認(rèn)真求證。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，找到矛盾原因或是界定理論的適用范圍[5]，用動(dòng)態(tài)和發(fā)展的眼光看待問(wèn)題。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何一個(gè)數(shù)據(jù)都要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生，任何一個(gè)結(jié)果都要通過(guò)分析取得，科研要經(jīng)歷無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)-理論-再實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。

許多實(shí)驗(yàn)需要小組成員團(tuán)結(jié)協(xié)作、有序完成。目標(biāo)一致的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神不僅能幫助學(xué)生更高效地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，而且能交流互通碰撞出新的觀(guān)點(diǎn)，博采眾長(zhǎng)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，營(yíng)造比學(xué)趕超、敏而好學(xué)、齊頭并進(jìn)的濃郁學(xué)習(xí)氛圍[14]。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體會(huì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作產(chǎn)生的強(qiáng)大合力，學(xué)習(xí)他人思考處事的方法，培養(yǎng)其大局意識(shí)，協(xié)同創(chuàng)新。

3.3 在實(shí)驗(yàn)總結(jié)中加入思政元素

每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師會(huì)要求學(xué)生及時(shí)總結(jié)。這也是思政教育的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。首先，讓學(xué)生意識(shí)到歸納、提煉、總結(jié)的重要性，深入思考，剖析問(wèn)題，不光是要?dú)w納當(dāng)前實(shí)驗(yàn)正確的操作方法，在成功中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，還要從錯(cuò)誤中汲取智慧，降低失誤率。例如重金屬Pb和Cd的測(cè)定，可以用陽(yáng)極溶出伏安法、火焰/石墨爐原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法，儀器種類(lèi)多，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以關(guān)聯(lián)類(lèi)比，對(duì)儀器構(gòu)成及原理、數(shù)據(jù)處理、適用范圍等綜合比較，解析不同儀器方法的精密度、靈敏度、檢出限等差異，提升對(duì)知識(shí)點(diǎn)的歸納總結(jié)應(yīng)用能力，運(yùn)用發(fā)散思維學(xué)會(huì)多種儀器方法融會(huì)貫通，同類(lèi)型儀器操作能觸類(lèi)旁通。其次，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行觀(guān)察、比較、整理，深入分析，有機(jī)統(tǒng)籌，綜合運(yùn)用化學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過(guò)程。記錄應(yīng)當(dāng)及時(shí)、準(zhǔn)確、詳細(xì)、真實(shí)、客觀(guān)、理性，摒棄主觀(guān)因素，不得篡改偽造數(shù)據(jù)，維護(hù)學(xué)術(shù)道德，規(guī)范學(xué)術(shù)行為。整個(gè)過(guò)程要求學(xué)生實(shí)事求是，誠(chéng)實(shí)守信。

3.4 在實(shí)驗(yàn)考核體系中加入思政元素

考核是提高教學(xué)質(zhì)量的有力舉措?？茖W(xué)合理的評(píng)價(jià)方式對(duì)于全面校驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果具有積極的引導(dǎo)作用。如何消除高分低能現(xiàn)象一直是教育工作者不懈努力的方向。針對(duì)儀器分析步驟復(fù)雜、原理抽象、難以掌握的特點(diǎn)，應(yīng)該以能力培養(yǎng)為主線(xiàn)，不僅僅注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更要放眼于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探索和收獲[15]。著力激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)意識(shí)，增進(jìn)師生交流互動(dòng)反推教學(xué)，建立起多層次、主體多元、形式多樣的過(guò)程化考核體系，綜合考量考勤、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、課堂表現(xiàn)、數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量等方面，形成公正客觀(guān)正向的評(píng)價(jià)，注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作細(xì)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生腳踏實(shí)地的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)、格物致知的科學(xué)精神和潛心鉆研的學(xué)術(shù)能力。

4 教學(xué)實(shí)施

下面以“石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定廢水中的Pb和Cd元素”儀器分析實(shí)驗(yàn)為例來(lái)討論如何進(jìn)行課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)。

4.1 教學(xué)目標(biāo)分析

(1) 掌握石墨爐原子吸收光譜儀的基本構(gòu)造及原理。

(2) 掌握石墨爐原子吸收光譜儀(Thermo M6)的操作使用技術(shù)。

(3) 了解石墨爐原子吸收光譜法的應(yīng)用領(lǐng)域。

錨定實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)全過(guò)程各環(huán)節(jié)融入思政德育元素，發(fā)揮課程日常育人功能，使學(xué)生掌握所用儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本功能、實(shí)用技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作該類(lèi)儀器進(jìn)行科學(xué)研究的能力和科學(xué)探究精神。同時(shí)自覺(jué)培塑社會(huì)主義核心價(jià)值觀(guān)，引導(dǎo)學(xué)生明大德、守正道，夯實(shí)思想政治教育基礎(chǔ)。

4.2 課程思政設(shè)計(jì)

4.2.1 實(shí)驗(yàn)講解階段

(1) 從樣品測(cè)試的實(shí)際要求出發(fā)，采用PPT動(dòng)畫(huà)示意圖配合關(guān)鍵配件拆分組裝，充分利用拆換的老舊配件、空心陰極燈、石墨管，輔以GFTV可視系統(tǒng)直觀(guān)地展示實(shí)時(shí)進(jìn)樣過(guò)程，讓學(xué)生深入了解儀器的基本原理和構(gòu)造；并與電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀和火焰原子吸收光譜儀相比較，剖析儀器的優(yōu)缺點(diǎn)，歸納實(shí)驗(yàn)方法的異同點(diǎn)，教學(xué)生如何正確選擇儀器。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何事物都有多面性、多樣性，承載著多種角度，需要全方位多種維度處理問(wèn)題，做人做事都需要辯證思維，滲透科學(xué)方法論。

(2) 通過(guò)介紹塞曼效應(yīng)，石墨爐原子吸收利用塞曼效應(yīng)扣除背景的功能，講述荷蘭物理學(xué)家皮特爾·塞曼(Pieter·Zeeman)發(fā)現(xiàn)塞曼效應(yīng)并獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的事跡[16]，讓學(xué)生了解石墨爐原子吸收光譜儀發(fā)展史，并認(rèn)識(shí)到在儀器發(fā)展進(jìn)程中，正是千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)追求卓越又充滿(mǎn)濟(jì)世情懷的科學(xué)家們，以他們的敬業(yè)執(zhí)著和無(wú)私奉獻(xiàn)，造就了當(dāng)今科技的蓬勃發(fā)展，任何一個(gè)發(fā)明創(chuàng)造都離不開(kāi)精益求精的工匠精神。要學(xué)習(xí)科學(xué)家馳而不息、久久為功、堅(jiān)毅執(zhí)著的科研精神。

(3) 介紹分析儀器的品牌和使用現(xiàn)狀，讓學(xué)生了解我國(guó)的海洋分析和監(jiān)測(cè)儀器大部分依靠進(jìn)口，在一定程度上緩解了我國(guó)觀(guān)測(cè)設(shè)備方面短缺的情況，也從技術(shù)上提供了參考和借鑒，但是存在價(jià)格昂貴、運(yùn)輸不便、維護(hù)費(fèi)用高和維修時(shí)間長(zhǎng)等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。而且，高新關(guān)鍵技術(shù)仍面臨“卡脖子”瓶頸，將嚴(yán)重制約我國(guó)科技進(jìn)一步發(fā)展提高，以后這種現(xiàn)象仍會(huì)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中長(zhǎng)期存在。國(guó)產(chǎn)分析設(shè)備研發(fā)日益精進(jìn)，成本低廉、生產(chǎn)周期短、性?xún)r(jià)比高，但在穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和精密度等方面有待提高，芯片、高端半導(dǎo)體等關(guān)鍵高精尖零部件尚依賴(lài)進(jìn)口。本校海洋遙感教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉智深教授帶領(lǐng)的激光遙感科研團(tuán)隊(duì)突破國(guó)外技術(shù)限制，采用國(guó)產(chǎn)多普勒激光雷達(dá)掃描鏡，創(chuàng)新性地采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的碘分子吸收器作為鑒頻器件測(cè)量由風(fēng)速引起的多普勒頻移，研制出我國(guó)首臺(tái)業(yè)務(wù)化可移式(車(chē)載)多普勒激光雷達(dá)。這是世界上首次采用高重復(fù)頻率脈沖激光測(cè)量風(fēng)速風(fēng)向三維立體分布的多普勒激光雷達(dá)。它能夠用于大氣邊界層和對(duì)流層大氣風(fēng)場(chǎng)、湍流及氣溶膠的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)研究，滿(mǎn)足了氣象業(yè)務(wù)化應(yīng)用的要求[13]。多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)實(shí)時(shí)探測(cè)三維風(fēng)場(chǎng)，在海面水平風(fēng)場(chǎng)高精度實(shí)時(shí)測(cè)量具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，于2008年奧運(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)帆船賽大展風(fēng)采，并為“神州七號(hào)”載人航天飛船返回段預(yù)報(bào)主著陸場(chǎng)的風(fēng)場(chǎng)及著陸點(diǎn)的參考位置，計(jì)算出返回艙下落軌跡，縮小搜救范圍縮短搜救時(shí)間，圓滿(mǎn)完成草原風(fēng)場(chǎng)測(cè)量任務(wù)。多普勒激光雷達(dá)出色完成2010年廣州亞運(yùn)會(huì)帆船賽氣象保障服務(wù)，并于2022年保障了北京第二十四屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)開(kāi)幕式的順利舉行，在整個(gè)冬奧會(huì)舉辦期間發(fā)揮科技助力作用[13]。讓學(xué)生明白，在當(dāng)今全球發(fā)展大趨勢(shì)下，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，百舸爭(zhēng)流，奮楫者先，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)生動(dòng)力和愛(ài)國(guó)熱情，將所學(xué)付諸所用。

4.2.2 實(shí)驗(yàn)操作階段

學(xué)生分組分工協(xié)作進(jìn)行樣品前處理，了解需要使用的儀器及試劑、注意事項(xiàng)，要有安全意識(shí)，知曉干法灰化、濕法消化和微波消解法的知識(shí)，并選擇適當(dāng)方法處理樣品。教師可講述長(zhǎng)江口及鄰近海域海洋科學(xué)野外綜合實(shí)踐教育的相關(guān)背景知識(shí)，讓學(xué)生體會(huì)科研工作者百折不撓的精神和直面困難的勇氣。帶出青島傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)濱海旅游和海洋漁業(yè)都直面環(huán)境污染問(wèn)題，潛移默化地根植環(huán)保意識(shí)，提升守護(hù)綠色家園的社會(huì)責(zé)任感。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神，相互溝通、解決問(wèn)題、自主學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程環(huán)環(huán)相扣，從處理樣品到配制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，樣品測(cè)試都需要有一個(gè)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，盡管分析儀器自動(dòng)化程度越來(lái)越高，還應(yīng)重視化學(xué)分析基本功規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，從而減小失誤精準(zhǔn)定量；進(jìn)樣期間，要隨時(shí)關(guān)注工作氣體的壓力以免儀器因氣體供應(yīng)不足而關(guān)機(jī)，及時(shí)更換氣瓶。從小處著手培養(yǎng)學(xué)生的大局意識(shí)、協(xié)作精神。

4.2.3 實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段

除了要求學(xué)生及時(shí)完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，本課程要求學(xué)生反思總結(jié)，通過(guò)比較視野，增強(qiáng)學(xué)生辨析能力，培養(yǎng)探究與創(chuàng)新精神。留下幾個(gè)課后思考題為：

1) 石墨爐原子吸收法與火焰原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法有何異同點(diǎn)？

2) 實(shí)驗(yàn)流程、儀器構(gòu)造可以做哪些改進(jìn)？請(qǐng)?zhí)岢鲎约旱囊?jiàn)解。

3) 經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展背景下公眾面對(duì)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)日益增加，當(dāng)前面臨的環(huán)境問(wèn)題有哪些？應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)？

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，每個(gè)學(xué)生完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)學(xué)生全程參與，以學(xué)生為本，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、堅(jiān)持理性主導(dǎo)，切實(shí)發(fā)揮課程的最大功效，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的求實(shí)精神，成就學(xué)生的格局和品質(zhì)。

5 結(jié)語(yǔ)

德國(guó)哲學(xué)家雅斯貝爾斯曾吐露珠璣：“教育的本質(zhì)意味著，一棵樹(shù)搖動(dòng)另一棵樹(shù)，一朵云推動(dòng)另一朵云，一個(gè)靈魂喚醒另一個(gè)靈魂?！毙聲r(shí)代背景下，賦予知識(shí)體系教育與思政互融更深遠(yuǎn)的意義?！罢n程思政”改革強(qiáng)調(diào)在教育教學(xué)全過(guò)程將知識(shí)傳授和價(jià)值引領(lǐng)有機(jī)結(jié)合、以?xún)r(jià)值引領(lǐng)為抓手，充分發(fā)揮學(xué)校教育德育“大熔爐”的教育合力作用，確保“立德樹(shù)人”全方位有序高效推進(jìn)[17]。

以此為契機(jī)，緊緊圍繞高校思政工作“立德樹(shù)人”總目標(biāo)，整合教師資源，培養(yǎng)和提升教師育德能力，將思想政治教育融入到大學(xué)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)，挖掘大學(xué)儀器分析實(shí)驗(yàn)課程的價(jià)值意蘊(yùn)，以人為本，拓寬學(xué)生的視野，強(qiáng)化學(xué)生的主權(quán)意識(shí)，激發(fā)愛(ài)國(guó)熱情；在實(shí)踐中滲透科學(xué)方法論，培養(yǎng)較強(qiáng)的工作能力；培養(yǎng)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)思維，不斷攀登科學(xué)高峰。真正把教書(shū)育人落到實(shí)處，重塑課程新體系，構(gòu)建育人新格局，為培養(yǎng)高水平海洋人才，建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)做出貢獻(xiàn)。