現代儀器分析課程思政教學改革探索*

弓愛君，張瑋瑋，邱麗娜，范慧俐，劉杰民，李建強，厲文輝，吳傳東

(1 北京科技大學化學與生物工程學院，北京 100083；2 北京科技大學自然科學基礎實驗中心，北京 100083)

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作座談會上指出：“做好高校思想政治工作，要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[1]。”2018年4月，教育部印發《關于加強新時代高校“形勢與政策”課建設的若干意見》文件[2]，在全國高校部署推廣“課程思政”。2020年5月，教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》文件[3]，強調落實立德樹人根本任務，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體、不可割裂。

全面推進課程思政建設，就是要寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，這是人才培養的應有之義，更是必備內容。這一戰略舉措，影響甚至決定著接班人問題，影響甚至決定著國家長治久安，影響甚至決定著民族復興和國家崛起。

課程思政是具有中國特色的育人理念，是高校落實立德樹人根本任務的重要舉措。通過將愛國情懷和工匠精神等思政元素合理融入課程教學過程中，實現專業課課程思政與思政課程同向同行，達到全方位育人的目的[4]。“課程思政”已然成為高校各類課程教育教學改革的重頭戲，在實踐中也取得了較為豐富的成果。論文對現代儀器分析的課程思政教學改革進行了探索，并提出了幾點感受。

1 高校化學專業課程思政建設的重要意義

課程思政是具有中國特色的新型課程觀，教育目標是立德樹人，核心基礎是課堂教學與思想政治教育的關系，是將思想政治教育滲透到所有課程、貫穿教育教學全過程的一種大思政體系的延續，既是因事而化、因時而進、因勢而新的一種教育方法，又是全過程育人、全方位育人和全員育人的一種教育體系。

在習近平總書記的指引下，教育部在《高等學校課程思政建設指導綱要》中明確指出“高校培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人是教育的根本問題，立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標準”[3]，強調要用新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人，貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務。全國高校課程思政建設迅猛發展并取得成效。圍繞“立德樹人” 這一目標，大力推進高校化學專業課程思政的建設目標具有重要意義。

現代儀器分析作為化學專業重要的專業課程之一，在教學過程中，不僅要使學生掌握現代儀器分析的核心理論和研究前沿，具有科學思維能力，獲得科學研究能力，具備創新能力、自主學習能力和批判性思維能力，而且要通過課程思政，引導學生形成正確的世界觀、人生觀和價值觀，培養學生的愛國情懷和民族自豪感，形成健康的專業倫理和良好的行為習慣。

2 思政元素正在融入現代儀器分析課程中并發揮重要作用

2.1 伴隨著分析化學的發展，現代儀器分析技術取得了巨大的進步

在16世紀，天平的出現使分析化學具有了科學的內涵。從20世紀初至40年代，以溶液中四大反應平衡理論為基礎，分析化學逐漸由一門操作技術變成了一門科學[5]。酸堿滴定、絡合滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定和重量分析方法成為了分析化學的主流方法。雖然這一時期用于分析的儀器種類少，并且準確度比較低，但是儀器分析進入了萌芽時期。

從20世紀40年代至70年代，一系列重大科學發現，為儀器分析的建立和發展奠定了基礎。儀器分析是借助復雜精密的特殊儀器，通過測量物質的某些物理或化學性質的參數或變化，對目標分析物進行定性定量分析。儀器分析方法主要包括電化學分析法、光學分析法、色譜分析法、質譜分析法、熱分析法和放射分析法等[6]。儀器分析具有分析速度快和準確度高的特點，受到化學工業及科研部門的高度重視，一大批儀器研發和制造公司開始成立，儀器分析進入了快速發展時期。

從20世紀80年代初至今，信息技術、新能源技術、新材料技術和生物技術等領域的高速發展和最新成果極大地推動現代儀器分析的發展。近10年來，由于納米技術、精密機械、生物學、特種功能材料等一大批當代最新技術成果競相問世[7]，現代儀器分析在檢測限、準確度、重現性、原位分析、實時分析、形態分析、儀器聯用、高通量篩選及活細胞單分子分析等方面取得了巨大進步，進入了發展高潮時期[8-9]。

現代科學的進步越來越多地依靠尖端儀器的發展。生物技術、新能源技術、海洋技術、信息技術、航天技術、新材料技術和“綠色”高技術等七大高技術領域是我國高技術發展的重點，這七大高技術也形成了我國的高技術群體。然而，這些高技術的發展若沒有現代分析儀器作為研究基礎是很難實現的。多年來，現代儀器分析課程教學團隊致力于儀器分析及實驗課程的教學改革[10]。目前，在《高等學校課程思政建設指導綱要》指導下，現代儀器分析課程也應與時俱進，不斷創新，將思政元素融入了教學之中，提升了學生的創新能力、綜合能力和愛國情懷。

2.2 課程思政元素融入原子、分子和組分的檢測水平中

國家重點研發計劃加大了對現代儀器制造和研發的支持力度，我國制造的一些品牌的光譜儀、質譜儀及色譜儀的檢測水平已經達到了國際先進水平，但是儀器的整體研發水平、多功能、智能化和網絡化方面需要繼續努力。在講解上述內容的同時，將愛國情懷和奮發進取的精神融入課堂。讓學生懂得現代科學的發展需要科學知識，更需愛國之心。勉勵學生勇于創新，為國家的建設增磚添瓦。

2.3 課程思政元素融入原位、在線和高靈敏度等儀器特性指標中

提高原位、實時、在線、高靈敏度、高通量、高選擇性等儀器特性指標一直是現代儀器分析技術發展的重要趨勢。目前，涌現出了多種現代質譜分析技術，如：全二維氣相色譜-飛行時間質譜聯用技術(GC×GC-TOF/MS)[11]、電噴霧解吸電離技術(DESI)、實時直接分析技術電離技術(DART)以及電噴霧萃取電離技術(EESI)等。授課時，講述清楚國內外現代儀器在原位、實時、高通量和高靈敏度等方面的先進水平，同時將我國的科研工作者的技術成果展示給同學們。例如：給同學們展示我國正在研制的線性離子阱質譜儀的圖片和資料，激發同學們的民族自豪感、勇于探索和追求真理的精神。

2.4 課程思政元素融入現代儀器聯用技術中

現代儀器聯用技術在生命體的研究及復雜組分的檢測方面具有很大的優勢。近一個世紀以來，顯微成像技術的發展推動了對生命活動及其規律在微觀層次上的研究，特別是在分子水平上對細胞及細胞內生物分子的結構和功能的探究。將原子力顯微鏡(AFM)與熒光顯微鏡(FM)聯用，結合兩種顯微鏡的優勢，發展高時空分辨、多功能的聯用技術是目前活細胞單分子分析檢測中的研究熱點[12]。

國產高效液相色譜-電感耦合等離子體質譜(HPLC-ICP-MS)聯用儀器可以滿足環境水樣砷形態檢測分析的要求。對于亞砷酸鹽、二甲基砷、一甲基砷、砷酸鹽同時測定，分析快速。檢出限、精密度和準確度都與進口儀器性能相當[13]。

在課堂上，講授現代儀器聯用技術的發展動力與目前的技術水平時，給同學們解讀我國科研工作者付出的辛勤勞動和取得的可喜成果。在教學實踐中，給學生一個主題(如：如何推動我國的儀器聯用技術發展？)后開展課堂討論。學生們踴躍發言，迸發出了很多新思路，大大地激發了同學們的愛國熱情和民族精神，收到了滿意的教學效果。

2.5 課程思政元素融入形態、狀態分析及表征技術中

在現代儀器分析課程中涉及到待測物的形態、狀態分析及表征技術。這些指標對于深入研究待測物的結構及性能具有重要的價值。同一元素的不同價態和所生成的不同的有機化合物分子的不同形態都可能存在毒性上的極大差異。物質的晶態、結合態更是影響材料性能的重要因素。目前已報道利用諸如傅里葉變換紅外光譜、X射線光電子能譜、X射線熒光光譜、X射線衍射、熱分析和各種聯用技術來解析物質存在的形態和狀態問題。在授課的同時，有機地將正確的世界觀、人生觀和價值觀融入課程之中，讓學生了解科學能為人類造福，從而增強學生的社會責任感，樹立為社會、為人類服務的世界觀、人生觀和價值觀。

2.6 課程思政元素融入到現代儀器分析課程中后的學生滿意度反饋

課程思政元素融入到現代儀器分析課堂教學和實驗教學中已經有兩年多時間了，學習本門課程的學生有117人。通過學生座談會、滿意度評價表及校園網的課程評價，課程教學團隊比較全面地了解了學生對本門課程的滿意度信息。 綜合各種反饋信息，學生對本門課程課堂及實驗教學的滿意度見表1。

表1 學生對本門課程課堂及實驗教學的滿意度

從綜合反饋信息可以看出，學生對于思政元素融入到課堂教學及實驗教學中的效果是很滿意的。學生提出的建議“加大思政元素的融入總量和力度”和“在試卷中適當增加思政元素的比例”誠懇并且到位，課程教學團隊決定采納。

3 現代儀器分析課程思政建設中的幾點感受

在現代儀器分析課程思政教學改革的建設中，需要協調好知識點與思政元素之間的互助合作關系，有幾點感受如下：

3.1 挖掘思政元素不能弱化現代儀器分析課程的難度與深度

在將課程思政元素融入現代儀器分析課程時，既把愛國情懷和創新精神有機地融合到課程之中，又不降低課程的難度和深度。課程的知識內容與課程思政的教育教學目標是一致的，相互補充、相互促進，都服務于高校的社會主義辦學方向。

3.2 不能脫離現代儀器分析課程內容與性質特點

現代儀器分析課程涉及氣相色譜、液相色譜、核磁共振譜、質譜、電化學、原子吸收光譜和發射光譜等現代儀器的基本原理、結構、特點、適用范圍和儀器操作的基本技能。在思政元素融入課程的過程中，要結合上述儀器的原理、結構與特點進行融合，收到自然流暢的融合效果，使學生在學習科技知識的同時在內心產生強烈的學習動力和愛國情操。

3.3 現代儀器分析課程教師需要具備一定的學術造詣

在授課過程中將思政元素凝練出來，并自然地融入現代儀器分析課程中是一項偉大的任務。要完成這項偉大的任務，需要任課教師專業知識淵博、具有一定的學術造詣和較高的教學水平，能夠及時準確地把握現代儀器的發展動態，從中清晰地凝練出思政元素，并將思政元素有機融合到課程中。

3.4 思政元素體現在現代儀器分析課程的教學全過程之中

思政元素體現在現代儀器分析課程的教學全過程中，包括課堂授課、課堂討論、教學研討、線上教學、作業、實驗教學、畢業設計、大學生創新活動等教學過程。例如：在高效液相色譜法檢測鋼鐵廢水中多環芳烴含量的實驗中，可以將國家“十三五”水體污染控制與治理科技重大專項項目介紹給學生，講述該項目在鋼鐵廢水治理方面所做的工作，如：硝化/反硝化技術、臭氧化技術、超聲波技術及混凝除雜技術等。介紹該項目示范工程所取得的豐碩成果，激發學生的民族自豪感和學習熱情。

4 結 語

高校化學專業現代儀器分析課程思政建設在傳授知識、追求真理、培養愛國情懷、世界觀、人生觀和價值觀等方面具有重要意義。在授課過程中，將思政元素完美地融入課程的知識點中，使學生感受到學習知識和愛國情懷是一個有機整體，激發出了學習的動力，教學效果明顯提高，受到了學生的好評。同時，從如何更好地處理知識點與思政元素的協調融合關系入手，提出了課程思政建設的幾點感受。