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环境专业《仪器分析》课程思政教学探索与实践

2021-01-03刘兴利徐富建

科教导刊·电子版 2021年32期
关键词:仪器分析专业课程仪器

夏 卉 刘兴利 徐富建

(西南民族大学化学与环境学院 四川·成都 610041)

0 引言

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,全面推进课程思政建设,将育人和育才相统一,是全面提高人才培养质量的重要任务。专业课程是课程思政建设的基本载体,结合专业特色,深入挖掘专业课程思政元素和育人功能,科学合理地拓展专业课程的广度、深度和温度,在提高学生综合能力的同时,培养学生为中华民族伟大复兴而读书、勇攀科学高峰的责任感和使命感,是课程思政教学探索与实践的目标与方向。[1-2]《仪器分析》是环境专业的核心专业课程,是从事环境监测、环境污染物分析、环境保护等相关行业工作及研究的必备基础。在教学过程中,以学生为中心,培养学生良好的政治意识,增强其对课程学习的动力和认同感,实现知识传授与价值引领相结合,具有重要的意义和价值。[3-5]

1 课程教学探索与实践

1.1 在教学内容上,坚持立德树人,注重需求引导

在教学中以立德树人为根本任务,以国家中长期科学和技术发展规划为战略基础,将新时代习近平坚定不移走自主创新道路及生态环保思想融入仪器分析专业知识当中,通过引入思政元素和需求分析,体现《仪器分析》课程的育人功能和高阶性。《仪器分析》课程教学重点围绕仪器结构与原理、方法技术创新、分析应用等专业知识构建思政教学体系,将社会主义核心价值观这一系统性的政治观念嵌入《仪器分析》的专业课程教学中,在教学过程中达到润物细无声的思政教学效果。例如:一、在讲授电化学分析、原子光谱分析等章节时,通过讲述汪尔康院士、俞汝勤院士、陈洪渊院士、黄本立院士等老一辈科学家、教育学家,在祖国最需要的时候,身负重任,远渡重洋,学习先进技术,学成后毅然回到祖国,在艰难的条件下不懈奋斗、攻坚克难,坚持自主创新,为新中国研发出第一台脉冲极谱仪、第一台钽舟电热原子吸收光谱仪等一系列的仪器设备和方法,推动中国分析仪器及技术发展的先进事迹,分享先生们如今八、九十高龄,仍然坚守在仪器分析学术领域,指导开展的一系列学科前沿研究工作,激发学生的家国情怀,培养学生尊师重道、热爱科学、敬业奉献的精神;二、以中国仪器发展为主要脉络,全景展示我国分析仪器技术与方法发展历程,紧密围绕“加强科学仪器的自主创新”这一重点任务,向学生介绍张玉奎院士及团队在色谱柱、检测器等研制方面的重大突破,介绍我国具有自主知识产权的原子荧光光谱仪器的研发历史等,与学生探讨我国自主研发分析仪器的优势、特色,国产仪器在关键技术、方法、应用等方面面临的“卡脖子”问题和发展方向,结合理论知识,引导学生思考瓶颈问题解决方案,培养其创新意识和分析解决问题的能力,助力国产仪器产业升级,推进国家科技创新。为进一步秉承以专业为中心、特色教学的宗旨,增强学生学习积极性,培养其创新意识,我院仪器分析课程教学紧密围绕青藏高原典型环境污染物分析的专业特色,进行专业知识的延伸。例如,讲授原子吸收光谱、原子发射光谱及电感耦合等离子体-质谱等仪器原理及应用时,针对高原地区珍贵微量样品分析需求,介绍基于纳米材料金属化学蒸气发生技术及固相萃取技术在提高分析方法灵敏度方面的作用及研究进展,为学生拓展知识面,增强其对交叉学科的了解;讲授紫外-可见吸收光谱法、分子荧光光谱法时,结合快速、便携的可视化野外现场分析案例,激发学生开动脑筋,设计应对高原特殊环境下可视化检测的新方法,培养学生发散思维、创新意识和对科研的信心及兴趣;介绍质谱分析及联用技术在元素形态分析、有机物结构鉴定方面的应用时,结合元素不同形态的生物毒性效应及环境学意义、挥发性有机物的毒性及对人体和环境的危害等,引导学生进一步树立生态环境保护的理念并理解学好仪器分析的重要意义。

1.2 教学形式上,线上与线下相结合,理论联系实践

《仪器分析》教学过程中,一方面,探索式地以线上与线下相结合的方式,丰富学习资源,提高学生学习效率。其中,线下教学以教材和电子课件为基础,主要采用讲授法、讨论法和练习法帮助学生梳理和巩固知识。以“仪器分析在环境分析中的应用”为主线,组织学生分组进行资料查找、专题讨论和案例分析。例如,同学们分析介绍了气相色谱在电推进航天器泄漏检测中的应用,探讨了氙气的分离、分析方法;通过讨论原子发射光谱在废水中铝含量的测定,进一步了解了水中重金属污染来源与监测标准,样品前处理方法、分析条件的选择等。在此过程中,通过师生共同探讨,启发学生对专业知识、应用及仪器改进、环保理念等方面的思考。线上教学利用网络教学平台,上传教学视频、名人事迹、学科前沿论文、应用案例等学习资源,布置习题并组织知识问答等线上活动,扩展学生知识面、增强互动,同时进行学情分析。另一方面,在仪器分析实验课程的基础上,启发学生动手制作仪器模型、仪器工作流程动画、进行创新实验,增强学生对仪器分析的理解,锻炼其自主学习和动手能力。教学中,注重教学与科研的有机结合,鼓励学生进入实验室参与教师科研项目,例如,以介质阻挡放电降解和紫外-可见吸收光谱法测定相结合,设计了有机染料的降解与监测实验用于仪器分析教学。在指导学生理解紫外-可见吸收原理、掌握仪器结构和操作的基础上,将介质阻挡放电降解有机染料的方法引入实验课堂教学,引导学生理解并建立了实验室小型化染料处理方案及监测方法,增加了课程内容的创新性和挑战度,培养了学生学以致用的综合能力,增强了其学习兴趣和环保意识,达到了良好的教学效果。[6]

1.3 教学评价上,注重思政引导,调整评价标准

为进一步引导学生提高爱国、敬业、诚信、友善的修养,增强其创新意识和深入思考的能力,实现专业课程与思政课程同向同行,科学合理地调整仪器分析课程成绩评定方案和考试内容,考察学生的思想意识和对专业知识的应用能力十分重要。目前,学生总评成绩由平时成绩和期末成绩组成,平时成绩、期末成绩分别占40%、60%;平时成绩包括出勤(10%)、期中考试(20%)、作业(50%)、课堂互动(20%),其中,课堂互动除课堂问答外,重点根据学生围绕环境问题、政策方针、名人事迹及仪器分析学科前沿等话题进行的专题讨论、案例分析、创新实验设计等方面的表现和成果进行评定;期末考试为闭卷考试,增设如何通过仪器分析学习增强自主创新能力,举例说明仪器分析在环境保护中的重要作用,设计通过仪器分析手段监测COD的实验方案等开放性题目,全方面考察学生的综合能力。本课程教学改革以来,教学效果良好,师生给予了积极反馈,部分毕业生进入各行业监测、质检部门从事仪器分析相关工作,其基本素质和能力得到了社会认可。

2 结语

悉心指导、严格要求,春风化雨,润物无声。强化育人意识,找准育人角度,提升育人能力,积极开展课程思政建设,推进专业课程与思政课程协同发展,是专业教师的神圣使命。课程教学团队将持续推进课程建设和教学创新,坚持立德树人、特色教学,进一步深入挖掘《仪器分析》课程中的思政元素,从家国情怀、敬业精神、自主创新、绿色环保等方面更新和完善《仪器分析》课程中的思政素材,不断优化教学内容、改进教学方法,为民族地区培养满足区域新经济发展需求,具有扎实专业技能、良好意志品质、综合分析能力和创新意识的应用型人才。

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