王麗聰 張慶堂 胡 娜 計建洪
(江陰職業(yè)技術學院環(huán)材系 江蘇 江陰 214405)
科技對國家發(fā)展的作用不容小覷,當前國家間的科技實力競爭日益激烈,但我國還存在許多“卡脖子”的技術問題,如半導體、芯片、高精尖儀器等,與世界頂尖水平還存在一定差距,該領域涉及的技術與儀器分析課程緊密相關。高職院校作為技術型人才培養(yǎng)的主要場所,肩負著立德樹人的重要使命,在儀器分析課程開展中,不但要重視知識點的傳輸,還要加強思政層面的教育和培養(yǎng),將愛國主義、馬克思哲學、生態(tài)文明等內容融入課程教學中,使教學與思政有機融合,達到1+1>2的教育成果。
儀器分析屬于化學專業(yè)必修課,涉獵的大型儀器較多、分析方法多樣、應用性較強,以往教學多采用教師講、學生看,然后撰寫實驗報告的方式,學生因沒有親自參與,很難充分掌握各類儀器的名稱、作用等,尤其是看到許多國外牌子的大型儀器,只是驚嘆于它的價格高昂,卻無法深入理解此類設備背后的意義,尤其無法理解國內一些大型儀器在發(fā)展中遇到的問題,更難以體會科學家前輩們?yōu)榱搜兄七@些化學儀器付出的辛苦和努力,學不到他們身上高尚的品德與奉獻精神,也很難將儀器知識與國家發(fā)展、人民服務等方面聯(lián)系起來,轉化為課程學習的內生動力。長期以來,專業(yè)知識與思政教育脫節(jié)問題始終存在,甚至會使學生因無法理解該門課程的教育意義而失去學習興趣。
在傳統(tǒng)教學模式下,教師多采用“一言堂”的方式,沒有對師德教育給予應有的重視,導致部分教師的師德缺失,未能在教學期間將科學精神、道德、情懷等充分展現出來。此外,在長期重視基礎教學、輕視專業(yè)教學的理念影響下,師生對實驗類課程的重視度較低,許多院校出現學生理論基礎良好但實踐能力低下等問題,與應用型人才培養(yǎng)目標相背離。在化學實驗開展中,以驗證類為主,創(chuàng)新和設計類實驗較少,加上受到經費、教學場地等因素限制,儀器設備更新緩慢,課程內容與實際應用的差距逐漸拉大,削弱了學生的學習熱情[1]。
該學科教學過程可分為備課、教學和評價三個階段。在各階段教學中,教師可巧妙設計課程思政內容,在無形中達到預期教學效果。在課前明確思政目標,課中挖掘并滲透思政元素,課后通過思政考核培養(yǎng)學生愛護儀器、團結協(xié)作、刻苦鉆研等精神品質,具體措施如下。
儀器分析教育目標是使學生能夠靈活運用檢測知識與方法服務社會。教師在備課階段應明確三維目標,即知識、技能與思政,以“為什么學?”“學什么?”“怎樣學”為中心進行教學設計,并將思政元素滲透到全過程,使教學和思政融會貫通,充分發(fā)揮該門課程的思政教育價值,為正式課堂教學打好基礎。例如,在理論教學中,儀器原理介紹方面可挖掘榜樣力量、愛國情懷等思政元素;儀器應用方面可挖掘職業(yè)道德、社會責任類的思政元素,結合社會熱點,如“毒奶粉”“環(huán)境污染”“鎘大米”等等,明確培養(yǎng)檢測工作者職業(yè)道德、社會責任感的重要性;再如,開展實訓教學中,學生操作練習階段可挖掘合作精神、綠色環(huán)保等思政元素;撰寫實驗報告時,可挖掘尊重科學、實事求是等元素,引導學生端正實驗態(tài)度,養(yǎng)成良好的科學作風。在教學方法上,應注重創(chuàng)新優(yōu)化,將線上互動、現場問答、課堂反饋等引入課堂,并將核心價值觀的精華滲透到教學之中,由知識層面上升到思政層面,使學生有更多的機會接受思政教育,感受到化學中的人文精神,在潛移默化中達成教育目標,實現教學與思政聯(lián)合育人的成果[2]。
該階段要求教師結合課程內容挖掘潛在的思政元素,從理論教學和實訓環(huán)節(jié)中發(fā)現與思政的融合點,巧妙的將愛國主義、馬克思哲學、生態(tài)文明等元素融入其中,在無形中引導學生樹立正確的三觀,達到協(xié)同育人功效。
1.融入愛國主義教育?;瘜W教師應積極響應習總書記號召,在厚植愛國情懷方面下功夫,使愛國的種子在學生心中扎根,引導學生堅定理想信念,聽黨話、跟黨走,為國家和人民做貢獻。在儀器分析的課堂教學階段,教師應努力傳承愛國精神,引導新一代青年創(chuàng)新發(fā)展,根據所學知識將愛國主義元素融入知識點教學中。例如,國內氫化物-原子熒光制造技術世界領先,充分展現出國內科研人員能夠根據國家重大需求,持之以恒、自主科研與創(chuàng)新精神。在學習原子熒光光譜儀知識時,教師便可講解國內科研人員的愛國情懷與創(chuàng)新精神,再結合最近幾年遭遇的新冠疫情,我國醫(yī)療工作者為戰(zhàn)勝病魔做出的杰出貢獻等,使學生的民族自信、責任感得到充分激發(fā);
2.融入馬克思主義哲學。在儀器分析教學中,教師可引入2017年諾貝爾化學獎的案例,對獲獎者在冷凍電子顯微鏡技術方面的突出進展進行表彰,以超高分辨率確定溶液中的分子結構,為生理醫(yī)學、生物學發(fā)展提供技術支撐。這一案例的引入不但使學生了解到前沿技術,還在無形中引入了馬克思哲學中的“現象與本質”原理,以儀器設備為載體,透過物質表象探尋內部結構與本質,反之還可通過物質內部結構本質探尋物質的表象,使學生學會站在哲學角度探究化學問題,了解事物本質與表象間的深層聯(lián)系;
3.融入生態(tài)文明。生態(tài)文明主張尊重和保護自然環(huán)境,要求人類經濟活動要在生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)的基礎上開展,實現人與自然和諧共存。以往社會發(fā)展對環(huán)境造成嚴重破壞,尤其是工業(yè)“三廢”更是嚴重威脅了全球的自然環(huán)境,要想改善現狀,必須先要知道“三廢”是什么?有多少?才可制定針對性治理措施。該項工作的開展離不開儀器技術的支持。例如,在學習色譜法測定環(huán)境內氟氯烴類氣體時,便可引入生態(tài)文明教育元素,引導學生在掌握專業(yè)知識的同時,樹立環(huán)保意識,為綠色可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。為了創(chuàng)建綠色化學課堂,與傳統(tǒng)化學分析相比,當前儀器分析方法中盡量減少試劑的用量。在基礎試驗中,針對現有實驗項目進行改進。例如,在紫外光譜教學中,將“苯酚紫外光譜定量測定”變?yōu)椤袄野彼?、色氨酸與苯丙氨酸的紫外光譜分析”,在后續(xù)實驗教學中,師生共同設計實驗方案時也要考慮到方案中藥品劑量、毒性以及廢液集中回收等問題,引導學生樹立守護美麗家園的意識,強化社會責任感[3]。
在課堂教學完畢后還應注重評價階段的思政滲透,可創(chuàng)建思政考核制度,為教師參與課程思政育人提供更多便利,強化課程思政功能,促進課程思政有序實施。一方面,院校對教師的考核,重點對課程思政的落實、與知識結合程度進行評價,將課程思政成果作為教學質量的衡量指標之一,針對課程與思政融合業(yè)績突出的教師提出表揚,并給予一定的獎勵,如職稱評定優(yōu)先權等與教師利益相關的獎勵。另一方面,教師對學生的考核。根據課程思政目標設計考核內容,檢驗學生對課程思政教學的接受程度。例如,在儀器分析考核中,可確定合理的評價指標、維度與內容,思政考核占比30%,包括實驗態(tài)度、團隊意識、環(huán)保意識等內容,可為學生隱性學習成果評價提供便利。
以微量元素鋅含量的測定教學為例,采用原子吸收光譜法進行測定,并明確實驗目的。一是要求了解光譜法的實驗原理;二是掌握原子吸收光譜儀的操作方法;三是掌握原子吸收光譜測定前毛發(fā)樣品處理方式;四是利用光譜儀對自己頭發(fā)內鋅含量進行測量。通過上述目的的確定,不但可培養(yǎng)學生的問題解決能力,還可學會思考問題的方式,并將其應用到學習、科研之中,鼓勵學生能夠選擇最佳方式獨立解決實際問題。
教師可借助原子吸收光譜發(fā)展史,為學生介紹實驗原理,使學生在掌握該項技術發(fā)展歷史的同時,理解其屬于暗線檢測的有效方法。1802年,五郎斯頓在研究太陽連續(xù)光譜過程中,無意間發(fā)現了光譜內帶有暗線。1859年,柯西荷夫在研究堿金屬火焰光譜期間,發(fā)現鈉蒸汽發(fā)出的光通過低溫鈉蒸汽時會被吸收,根據鈉發(fā)射線與暗線在光譜內位置相同的原則,確定太陽連續(xù)光譜內存在暗線,主要因太陽外層大氣圈內帶有鈉原子,可對太陽光譜中鈉輻射進行吸收,由此產生暗線,到了1959年,電熱技術正式產生。學生通過原子吸收光譜的發(fā)展史學習,逐步掀開神秘的面紗,了解實驗原理后,對光譜學實驗產生濃厚興趣。
本實驗中需要對毛發(fā)樣品進行預處理,為了吸引學生注意,教師同樣可借助歷史事件引出問題,即圍繞“光緒是否是中毒而亡?”進行實驗。通過對光緒發(fā)樣、骨骼發(fā)樣進行測定,發(fā)現測定結果存在較大差異。在毛發(fā)根部不存在砷,但在胃部周圍骨骼內卻發(fā)現超過人體致死量200倍的砷,可見他的確是中毒而亡。由此可見,依靠現代科學可對歷史事件進行證實。通過該事件的講解使學生日后走向法醫(yī)學、質檢、刑偵等崗位時,能夠掌握一個重要的取樣知識,即個體、取樣位置、時間先后的不同均會產生不同的檢測結果。學生對此感到十分新奇,十分想了解自己毛發(fā)內的微量元素,并興致勃勃的參與到后續(xù)實驗中。在教師的指導下準備好毛發(fā)樣品處理所需的工具和設備,先選取樣品,將其洗滌干燥后稱重,濕法消解后定容,學生在明確流程后十分積極的提取自己發(fā)樣,在實驗中的參與度顯著提升。該環(huán)節(jié)的開展有助于培養(yǎng)學生的團結協(xié)作能力,在相互學習中共同進步和提升。樣品檢測在實際操作中可能出現突發(fā)情況,教師應加入安全元素,傳授學生安全知識,并強調在科研期間遇到危險時應冷靜沉著,針對原子蒸汽防護、乙炔塊安全使用等內容細致講解。任何學習和生活活動都要保障安全,在儀器操作期間,教師應對乙炔氣瓶的特征性進行講解,并在安全教育中加入嚴謹認真、愛崗敬業(yè)等思政教育內容[4]。
該環(huán)節(jié)教師對歷年統(tǒng)計數據進行對比,采集最近5年的數據信息,采集對象中包括學生的師哥師姐、本年級學生,甚至還有學生的舍友等,引導學生意識到鋅含量與日常生活息息相關,激發(fā)他們的實驗熱情,并在課后主動延展學習。教師從眾多樣本中選出兩位毛發(fā)具有代表性的個例,A同學燙發(fā),B同學熬夜。A同學檢測的是燙染過的毛發(fā),結果顯示鋅含量為74.5ug·g-1,無法將其真實身體情況展示出來。因為人體毛發(fā)生長速度為每月1.6cm,他需要在一個月后重新檢查,那時所得結果才可體現出真實的健康狀態(tài)。B同學的檢測結果仍然不樂觀,只有136.8ug·g-1,該結果為其身體狀態(tài)的真實反映。此時,教師為班級學生留下懸念,要求大家課下自行查閱文獻,為熬夜同學提供指導,此舉不但可引發(fā)學生對科學的好奇,還可增進學生間的情誼,使其帶著“幫助他人”的目的學習科學知識,從而積極踴躍的查閱資料,增強集體榮譽感。
在實驗教學完畢后,為了檢驗學生的學習成果,教師可制定過程考核機制,培養(yǎng)學生實事求是的科學作風,培養(yǎng)高素質人才。該項考核注重師生的“教”和“學”全過程的狀態(tài)的總結和反思,形成科學全面的過程考核機制,增進師生互動,培養(yǎng)學生求真務實學習態(tài)度??己隧椖?、內容與分值如下:對學生有無遲到進行考勤,分值5分;在課堂預習檢查模塊,對儀器分析方法原理進行提問,根據學生回答情況進行評分,總分10分;在實驗操作規(guī)范方面,評價學生儀器操作正確性、樣品配制規(guī)范性,總分30分;考核實驗數據記錄準確性,分值25分;考核文字撰寫表達能力,分值25分;考核學生的實驗衛(wèi)生習慣,分值5分。經過課程思政的探索與實施,學生更加期待每一次實驗教學,教師收到學生課后關于實驗細節(jié)的問題反饋頻率增加,所提問題從原本的儀器原理開始朝著儀器構造、方法創(chuàng)新等方面拓展。經過思政元素的融入,學生養(yǎng)成了良好的實驗操作習慣,且團隊協(xié)作能力、安全意識、環(huán)保意識得到顯著提升。從整體上看,思政與教育聯(lián)合育人效果顯著,值得推廣應用[5]。
綜上所述,在高職化學教學體系中,儀器分析作為必修課程,將思政元素融入課堂教學中有助于踐行立德樹人的根本任務,在激發(fā)學生學習興趣的同時,還可引導其形成正確的三觀,樹立專業(yè)自信。對此,教師應注重該門課程中蘊含的思政元素,將愛國主義、馬克思哲學、生態(tài)環(huán)保等內容巧妙的融合課堂教學中。在實驗教學中,先要明確實驗目的,然后借助歷史引出實驗原理,引導學生帶著問題開展實驗,最后進行實驗結果討論與考核評價,并將思政元素滲透到全過程,真正實現思政與教學的有機融合,達成高職教育立德樹人的教育目標。