儀器分析實驗課程思政教育研究

蔡艷榮（渤海大學化學與材料工程學院，遼寧 錦州 121003）

1 儀器分析實驗專業(yè)教育與思政教育相結合研究現(xiàn)狀

習近平總書記在學校思想政治理論課教師座談會上發(fā)表重要講話時指出，“要堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源，實現(xiàn)全員全程全方位育人”。通過專業(yè)課程來開展思想政治教育，主要體現(xiàn)的是課程思政的隱性教育，具有一定的示范性和知識專業(yè)性，并且學習方式靈活。通過專業(yè)課程進行思政教育，需要結合專業(yè)課程特點和課程的具體實際去探索適應，沒有統(tǒng)一的模式。文章以儀器分析實驗課程教學為例，探索將專業(yè)教育與思政教育相融合的教學模式。

儀器分析實驗是化學化工、食品、環(huán)境、材料、生命等領域進行科學研究不可缺少的檢測手段。在儀器分析實驗教學中滲透思想政治教育、愛國主義教育及科學素養(yǎng)教育，能有效彌補儀器分析實驗本身的復雜性和技術性特點導致的學生學習積極性不足的缺點，讓學生理解儀器分析本身是一門實用性強、應用面廣的重要學科，以利于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、艱苦奮斗的科學精神。

近幾年國內(nèi)部分高校教師在儀器分析實驗課程教學中采用不同的方式進行思政教育，有效地將專業(yè)教育與思政教育相結合。邵明標等[1]在儀器分析實驗教學中將思政育人作為實驗教學切入點，從思政育人的角度入手，指導學生展開實驗，提高學生的實踐性，讓學生在實驗過程中，養(yǎng)成良好的實驗習慣。邊筱扉等[2]在進行儀器分析實驗教學時，結合國情或時事熱點作為激趣點，增強知識傳授的代入感，巧妙地引入思政元素，讓學生提升獲取知識的體驗感和代入感，激發(fā)學生的愛國情懷、引導學生感受先進的新型檢測技術、提高學生對新知識的接受程度，實現(xiàn)了育人和育德雙職能回歸的有效途徑。夏莉等[3]從諾貝爾獎獲得者的科學研究故事入手，向學生傳遞了科學研究的客觀性和嚴謹性，提醒同學們科學研究不要急功近利，是金子總會發(fā)光。高仕謙等[4]在儀器分析實驗教學中重點體現(xiàn)實驗過程中尊重實驗數(shù)據(jù)，對事實數(shù)據(jù)心生敬畏，不允許隨意篡改實驗數(shù)據(jù)，增強教學過程中的誠信建設。趙麗嬌等將專業(yè)知識與思政教學有機融合，引導學生由淺入深地理解儀器分析專業(yè)知識與國家經(jīng)濟建設和人民生活需求之間的密切聯(lián)系，在指導學生掌握專業(yè)知識的基礎上，把家國情懷、道德情操自然融入課程的每一個環(huán)節(jié)，在潛移默化中引導學生形成正確的世界觀、價值觀和人生觀[5]。蔣林玲等[6]將儀器分析實驗教學與愛國主義教育和工匠精神相融合，將思政教育與專業(yè)教育進行了深入融合。蔡毅飛等[7]也在教學中利用儀器分析技術發(fā)展史的學習，幫助學生建立民族自信，分析我國分析儀器的研究發(fā)展，部分高端儀器從改裝、仿制到自主創(chuàng)新。王多等[8]結合線上儀器分析實驗課從實驗原理、實驗步驟和實驗注意事項等角度挖掘課程思政要素，對新冠肺炎疫情下儀器分析實驗課程思政教學進行實踐，取得了較好的教學效果。結合儀器分析實驗課程的特點，多名教師在教學中以一些社會事件演化出教學項目，進行誠實守信教育，培養(yǎng)學生高尚道德人格，比如教學中引入案例分析填加紅色工業(yè)染料蘇丹紅的“咸鴨蛋”[9]“連花清瘟膠囊中薄荷腦測定”[10]“熒光紙檢測”[11]“頭發(fā)鋅含量測定”[12]等。

2 將思政教育融入專業(yè)教育的教學實踐

曾有老師進行過問卷調(diào)查，專業(yè)課教學中進行思想政治教育，關鍵在于教學內(nèi)容是否能引起學生思考[15]。大型分析儀器價格昂貴，市面更新速度比較快，學校作為教學使用的儀器，儀器型號和數(shù)量有限，借鑒其他高校儀器分析實驗課中思政教育的先例，結合渤海大學在化學類、應用化學類、環(huán)境類等專業(yè)開設多年儀器分析實驗課的經(jīng)驗[13]，儀器分析實驗課程組老師結合學校實驗室的儀器現(xiàn)狀，深挖儀器分析實驗課程內(nèi)容中的思政元素，將思政教育與專業(yè)教育深度融合，在實驗課教學中進行了一些嘗試，將思政教育融入到儀器分析實驗專業(yè)教育中。

2.1 結合教學內(nèi)容，深挖儀器分析實驗教學與愛國主義教育、民族責任擔當相關內(nèi)容

結合開設的儀器分析實驗教學內(nèi)容，分析儀器分析技術的發(fā)展史，幫助學生建立民族自信，提高學生愛國主義教育。主要分析我國大型分析儀器的發(fā)展過程，尤其是大型分析儀器的自主研發(fā)、自主創(chuàng)新內(nèi)容，提升學生的民族責任擔當。同時，也提醒學生要認識到我國部分類型的分析儀器起步晚，測量精度和檢測限等方面還有一定的差距。結合學校實驗室現(xiàn)有的不同型號、不同自動化程度、不同操作方法的同一類別儀器，分析儀器各自的優(yōu)缺點及特征，詳細說明分析儀器的工作原理。

2.2 結合教學內(nèi)容，深挖誠信教育、工匠精神相關內(nèi)容

結合我校實驗室儀器現(xiàn)狀開設相關教學項目的儀器分析實驗，在實驗教學中引入合適案例，將誠信教育融入教學中，大到實驗儀器的使用，小到實驗數(shù)據(jù)的記錄，培養(yǎng)學生誠實守信的品德素養(yǎng)，既能充分調(diào)動學生積極性，又能讓學生充分認識到檢測人員的社會責任。

如在教學中學習原子吸收分光光度計，開設兩個實驗：“火焰原子吸收分光光度法測定自來水中鎂”和“石墨爐原子吸收分光光度法測定廢水中銅”。實驗中要求學生有精益求精的工匠精神，從玻璃儀器的洗滌、使用方法等細節(jié)規(guī)范操作，對儀器參數(shù)的合理選擇、工作站的設置等儀器狀態(tài)參數(shù)的調(diào)節(jié)，以及對空氣、乙炔氣路的檢測等，每一個細節(jié)都需要學生耐心細致、一一確認，才能確保實驗的順利進行。石墨爐原子吸收分光光度法測定廢水中銅，除了和火焰原子吸收分光光度法相似內(nèi)容以外，重點體現(xiàn)原子化系統(tǒng)的學習，學生需要掌握升溫程序的設置，尤其是參數(shù)的選擇，由于進樣量小，要求學生操作手動進樣器時一定要操作規(guī)范，才能適當減小誤差，更體現(xiàn)出工匠精神。實驗過程中也強調(diào)，可以通過使用自動進樣器減小手動進樣的操作誤差，提高測量數(shù)據(jù)的準確性。實驗結束，針對學生進行數(shù)據(jù)處理與分析方面，強調(diào)誠信教育，一定要尊重數(shù)據(jù)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)結果進行分析，尤其是數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，對數(shù)據(jù)的分析尤為重要，一定要結合實驗操作過程中的實際情況，對分析數(shù)據(jù)進行檢驗。

學習紫外可見光分光光度計使用時，開設了“鄰二氮菲分光光度法測定樣品中鐵含量”“紫外分光光光度法測定維生素B12 含量”實驗。測定鐵含量的實驗是開設學習使用可見光分光光光度計的經(jīng)典實驗。實驗內(nèi)容包括吸收光譜曲線的繪制、標準系列溶液的配制及標準曲線的繪制、未知樣品濃度的測定等。學生通過老師的講解了解可見光分光光度計的結構、性能及操作方法，自己測定同一標準溶液在不同波長處的吸光度并繪制吸收光譜曲線。學生通過實驗過程，挖掘探索出樣品的最大吸收波長，發(fā)現(xiàn)針對不同編號的儀器有可能最大吸收波長會略有差異，分析實驗結果。紫外分光光度法測定維生素B12 含量實驗，由于維生素與人體健康密切相關，通過實驗能準確測定出維生素B12 含量是否符合樣品標示值要求，誠信教育主要從提醒學生遵從實驗結果方向入手，工匠精神教育從學生認真測定角度入手。

學習紅外光譜儀的使用時，開設“苯甲酸紅外光譜測定”實驗，實驗內(nèi)容包括樣品壓片的制備、紅外光譜的測定、光譜的解析等。通過實驗培養(yǎng)學生仔細認真的實驗態(tài)度和嚴謹?shù)姆治鏊悸?，引導學生有效分析與人類健康息息相關的有機藥物合成與分析方面的問題，從常見的藥品成分組成分析入手，增強學生的責任感。

2.3 結合教學內(nèi)容，深挖與創(chuàng)新引領發(fā)展相關內(nèi)容

儀器分析實驗課程，涉及到的儀器可能是高精尖的大型分析儀器，也可能是一些小巧便利的快速測定儀器，課程內(nèi)容涉及到化學化工、環(huán)境保護、材料、食品和醫(yī)學等多個領域，教學內(nèi)容的創(chuàng)新會帶動創(chuàng)新和發(fā)展，也會引導分析方法的發(fā)展。如在學習“熒光光譜法測定VB2 含量”這一實驗內(nèi)容的時候，就可以將目前全球范圍內(nèi)爆發(fā)的新型冠狀肺炎作為案例，新冠肺炎的核酸檢測技術正是基于熒光分析方法，而熒光分析技術是實驗課程中的一部分，通過案例講解引入實驗，提升學生的學習興趣。在實驗教學中引導學生認真學習專業(yè)知識，創(chuàng)新改進新的分析方法，應用專業(yè)知識服務社會，提升學生的社會責任感。

2.4 結合教學內(nèi)容，深挖與環(huán)保教育相關內(nèi)容

儀器分析實驗在環(huán)保領域的應用涉及到空氣、水、土壤等各個環(huán)境要素。如目前實驗中已經(jīng)選擇的項目“自來水中鎂含量的測定”，與飲用水硬度有關。錦州市的地下水，硬度較高，通過教學實驗，精密測定數(shù)據(jù)，服務于地方環(huán)保。學生通過測定自來水中鎂含量，學會了原子吸收分光光度計的使用，掌握了樣品中痕量金屬元素含量分析測定的方法。同時由于實驗中應用自來水作為樣品，在測定過程中不會造成二次污染，減少了實驗過程中引起的二次環(huán)境污染問題。學生通過實驗掌握相關原理操作，就可以舉一反三，對其他涉及重金屬測定的領域應用原子吸收分光光度法進行，如歷史上的典型的“痛痛病”事件，罪魁禍首金屬鎘的分析，就可以用原子吸收光譜法進行。同樣，其他實驗項目的選擇，也充分考慮到盡可能減少實驗過程中的環(huán)境污染問題，如通過實驗“醇系物中甲醇含量分析”，學生學會了用氣相色譜法分析環(huán)境中的低沸點污染物，對環(huán)境中持久性有機污染物（殺蟲劑氯丹等、工業(yè)化學品多氯聯(lián)苯等、生產(chǎn)中的副產(chǎn)品二噁英等）、內(nèi)分泌干擾物（工業(yè)化合物雙酚A等）、多種抗生素（喹諾酮類等）等國際上廣泛關注的“新污染物”的分析就可以選擇氣相或液相色譜法進行，對環(huán)境中一些新興污染物的分析提出合理的測定流程。教學中其他實驗項目的選擇，對實驗廢液、廢氣的處理，也充分考慮到環(huán)保教育的要求。

3 教學效果

通過“儀器分析實驗”課程教學，結合課程內(nèi)容分析課程的思政元素，將思政教育潛移默化地融入專業(yè)課教育中，在實驗教學中培養(yǎng)了學生的思考能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，提升了學生的社會責任感。