现代仪器分析课程思政教学案例设计

刘宝林，宋丹萍，李维杰，袁敏，宋晓燕，姚秀雯

上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093

在2016年12月7-8日召开的全国高校思想政治工作会议上，习近平总书记指出：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”[1]。2017年2月27日，中共中央、国务院印发了《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》，指出“充分发掘和运用各学科蕴含的思想政治教育资源，健全高校课堂教学管理办法”[2]。

上海市全面推进习近平新时代中国特色社会主义思想进教材进头脑，落实立德树人根本任务，充分发挥课堂教学主渠道作用，2019年推出了“上海高校课程思政整体改革领航高校”建设项目[3]，上海理工大学成为第一批领航高校，作者主讲的现代仪器分析成为精品改革领航课程之一。本文将结合课程思政建设的精神和任务，探索教学案例设计的思路和方法，践行课堂育人的主渠道作用、实践育人的辐射效应和师德楷模的模范带头作用，成为可复制、可推广的经验，发挥领航课程的示范作用。

1 课程体系构建

1.1 课程介绍

现代仪器分析是测定物质化学组成、状态、结构和进行科学研究及质量监控的重要手段，是食品质量与安全、生物医学工程和制药工程三个专业本科生的选修课。通过本课程的学习，使学生对仪器分析这一领域有较全面的认识，要求学生基本掌握常用仪器分析方法的基本原理、仪器构造、特点、及其应用范围，并了解仪器分析发展的新方向及新动向[4]。在教学过程中融入思政元素，以典型社会事件和人物事迹为引领，培养具有社会主义核心价值观、爱国情怀、人文素养和创新精神的高层次人才[5,6]。

1.2 课程思政元素挖掘

所谓课程思政，就是在大学专业课教学中，融入思想观念、政治观点、道德规范等思想政治教育[7]。深度挖掘各学科门类专业课程蕴含的思想政治教育资源，解决好各类课程与思政课相互配合的问题，发挥所有课程育人功能，构建全面覆盖、类型丰富、层次递进、相互支撑的课程体系，使各类课程与思政课同向同行，形成协同效应[8]。

遵循课程建设规律，优化课程建设，挖掘融入思政元素，是课程思政的根本。在大学生课程教育体系中，将思政教育中三观教育、中国梦、社会主义核心价值观等与奉献精神、敬业精神、人文素养等关联，以润物细无声的模式让学生接受主流价值观的熏陶，使生涯教育的内容变得丰富而有深度[9,10]。现代仪器分析课程具有以下主要特点：（1）选修本课程的学生将来均从事与人类健康和生命相关的职业，需要奉献精神和职业精神；（2）分析仪器的发展造就了若干个诺贝尔奖获得者，是一个极具创新的过程；（3）仪器从庞大到小巧、从粗糙到细致，是科学与艺术交叉的结果。所以，本门课程的思政元素也根据以上特点进行挖掘。

2 课程思政典型案例设计

2.1 创新精神和科学精神

专业课程要将学科交叉融合的趋势走向、行业发展前景等内容纳入其中，激发学生的创新精神，让课程思政成为培养学生创新意识、夯实创新底蕴、锤炼创新素质的过程，以利于创新型人才的成长[11]。仪器分析发展是多学科相互渗透、交叉发展的结果，这些成就分布在物理、化学等各个领域。在100多年分析仪器的发展史中，产生了30多个诺贝尔奖，如X射线、拉曼效应、分配色谱、电子显微镜、高分辨核磁共振等等。通过介绍这些典型的创新内容，让学生了解本专业面临的竞争形势、创新态势。在本学期的课程开始之前，新冠疫情突发，中国政府反应迅速、应对得当，几家公司相继在短时间内研发出检测试剂和仪器，能够快速有效地进行感染者的检测判别，这与企业研发人员的积极创新是分不开的。在讲课时也以发生在学生身边的人和事为例，让他们知道创新是处处存在的，不是可望而不可及的事情，为此，本课程挖掘了下面两个本校教授的创新事例。

1999年8月，上海理工大学华泽钊教授参加一个在上海召开的学术会议。一次晚餐后，在近120名与会者中，有过半人食物中毒，华教授也不幸名列其中。那天晚上，估计是吃了含有农药残留的蔬菜，他上吐下泻，高烧39度，不得不住院治疗一周。在病床上的华教授并没有闲着，他想，蔬菜是上海人餐桌上的最爱，而每年因此中毒者众多，如果有办法能快速检测果蔬中的农药残留，方便在菜场或者家中检测，对果蔬的农药残留安全意义很大。华泽钊教授痊愈后，与其团队潜心钻研，成功研究出新型的“农药残留现场快速检测技术”[12]。在此之前的农药残留检测方法比较复杂，先要经过取样、提取、净化、浓缩等诸多过程，然后用气相色谱、高效（压）液相色谱等方法进行检测，这些方法的分析仪器贵重、运行费用高、检测费时长，不适合用于在现场的快速检测。而华泽钊教授课题组发明的“农药残留现场快速检测技术”可迅速、方便、快捷地检测到蔬菜是否存在农药残留，整个过程只要9分钟，费用2角钱。

上海理工大学蔡小舒教授一直在能源与动力领域做二相流检测研究，与医学检测没有任何关系。但是，一次经历让他有了改变。2017年的一天，他因为急性心肌梗死住院治疗，差点有生命危险，多亏治疗及时。在住院期间，他想到，心肌梗死大多突发，没有先前征兆，而急性心肌梗死致死率极高，近年来成为最主要的“杀手”之一，每年夺走很多人的生命，能否有检测方法可以预测这种疾病呢？他就把这种想法与自己的主治医生谈了，医生说那太好了，如果成功可以拯救很多人的生命啊！这样，蔡小舒教授课题组与医生开展合作，在国际上首次提出了一种通过检测尿液来判断心血管堵塞程度的快速、无损冠心病前瞻性诊断方法[13]。这项方法在冠状动脉血管堵塞尚未达到致发生心肌梗死程度时，给病人提供是否须做详细心脏检查的临床依据，不仅有助于降低心肌梗死的发病率，还可以为脑血管堵塞发生中风等给出早期临床诊断依据。

这就是发生在学生身边的科研创新推进分析仪器发展的实例，教授们的创新精神和科学精神得到充分体现。这些事例也同时向学生表明，工欲善其事，必先利其器，二位教授的创新是与他们知识渊博、功底扎实不可分离的，所以，学习基础知识是科学创新的基石。

2.2 工科学生的人文情怀

人文素养是指人所具有的人文知识和由这些知识内化成的人文精神，具体表现为人的文化品位、审美情趣、心理素质、人生态度、道德修养等丰富的精神世界。它是一个人外在精神面貌和内在精神气质的综合表现，也是一个现代人文明程度的综合体现。工科学生教育重专业技术，轻人文修养,导致人文知识的匮乏。加强工科学生的人文素质和情怀教育，培养大学生博学慎思、明辨笃行的意志和品格，引导他们认知自我，追求真理。

在教学过程中，讲到“仪器分析”的英文定义如下：The science and art of determining the composition of materials with the instrumental methods based on a physical property characteristic of a particular element or compound.我问学生：为什么不用“The science of”或者“The science and technology of”呢？然后，抓住这一问题，通过我本人的三高爱乐之友乐队演出经历，引出国内外众多的科学家同时又是杰出的音乐家的故事，讲解“科学与艺术”的内涵。最后，告诉学生，仪器的设计与制造，也是科学与艺术的结合。教育学生在课余应该有艺术方面的爱好，科学与艺术相互促进、相互影响，拥有艺术修养，可以陶冶情操，培养人文情怀。具体的思政元素如下。

钱学森先生是我国航天科技事业的重要开创者和两弹一星元勋，作为一位杰出的大科学家，他具有深厚的人文艺术造诣，在音乐、绘画、摄影等方面均有较高的水平，而在上海交通大学读书时，还是学校铜管乐团的一名出色的圆号手，他编著出版了《科学的艺术与艺术的科学》。2009年10月，钱学森平静地走完了他辉煌的一生，并给所有中国人留下了一道耐人寻味的题目：“我们国家怎样才能培养出杰出人才？”其实，对于这个问题，钱学森先生自己在晚年曾经提供了他的回答，即根据历史经验，也根据他本人的体会，就是我们的大学教育要实现科学与艺术的结合[14]。

1920年，著名地质学家李四光在巴黎创作了中国第一首小提琴曲《行路难》，而中国工程院院士、杂交水稻之父袁隆平曾演奏过这首曲子。爱因斯坦和普朗克是世界级的科学家，他们曾联袂演奏，一人弹奏钢琴，一人拉小提琴，至今仍传为佳话。2012年，本人参加了“三高爱乐之友业余乐团”在国家大剧院的演出[15]。“三高爱乐之友音乐会”的初衷，是秉持“使中国音乐化”的理念，通过以身作则，引导逐步解决温饱、走向富裕的中国社会各阶层推崇高雅艺术。乐队有94人，平均年龄64岁，团队成员虽然都是高级知识分子、高级官员、高级将领，但在排练和演出过程中，每一位成员都像小学生一样，认认真真的排练，有的直到深夜，怕影响邻居休息，就到车库中练习。除了音乐之外，本人也深深感受到这些老科学家、老干部的敬业、求真、求精的高贵品质。

2.3 爱国主义与民族自豪感

爱国主义是中华民族的民族心、民族魂，是中华民族最重要的精神财富。创新爱国主义教育的形式，增强亲和力、感染力，实现课程思政教学与学生成长的同频共振，是新时代爱国主义教育的题中之义。“生活即教育，社会即学校，教学做合一”，爱国主义教育离不开今昔对比，也离不开国内外的对比。通过国内外食品安全事件的比较，以及当前全国动员、全员参与、全国一盘棋抗击疫情的生动实践和抗疫精神，激发起学生强烈的民族自豪感、历史使命感和奋发进取心。

现代仪器分析方法在食品安全检测中广泛应用，课程通过食品安全问题引出仪器分析技术。近些年来国内发生了多起食品安全问题，如2004年的“大头娃娃”事件，2008年的奶粉添加三聚氰胺事件，2011年央视315晚会曝光的“瘦肉精”事件等，在课堂上分析这些事件的同时，也指出食品安全问题不仅在国内发生，国外同样存在较为严重的问题。如2005年，英国食品标准局发现市售的鲑鱼中含有强致癌性的“孔雀石绿”；2013年，荷兰两家牛奶农场的牛奶中发现了过量的有毒物质黄曲霉毒素；2013年美国遍布全美15个州的大肠杆菌疫情等等。通过国内外的对比，向学生说明食品安全是每一个国家发展过程中的普遍问题，并非只有中国存在这样的问题。在分析以上食品安全问题时，与学生说明，商家的自律和职业道德非常重要，学生可以寻找合适的机会，向商家宣传食品安全关系到每个人的生命和健康；而从监管的角度来说，食品检测仪器和方法至关重要，奶粉质量的检测就是一个很好的例子，鼓励学生要学好专业知识，培养创新精神，将来在工作岗位上把好食品质量关。

2020年，面对突如其来的疫情，在党中央的坚强领导下，无论是全国各地火速调配物资支持武汉争分夺秒修建火神山、雷神山医院和方舱医院的“中国速度”“中国效率”，还是全国各族人民万众一心、全力抗击疫情的“中国规模”“中国力量”，在两个月的时间内控制疫情，还大力帮助其他国家抗疫，都是爱国主义硬核力量的体现，都是中国特色社会主义制度的显著优势的体现。

3 结语

“课程思政”是高校思想政治教育方式的创新，在专业知识传授的过程中培养有理想、有担当的时代新人。为此，本文以现代仪器分析课程思政教学案例挖掘为例，分析了怎样把课程内容有机地与思政元素无缝衔接、盐溶于水，注重实施专业知识与价值引领同向同行。避免照本宣科，以分析仪器发展史和身边的人和故事感动学生，是本课程思政教学案例的特点。某种程度上说，身边的故事就是国家的故事，讲好了身边的故事，也就讲好了中国故事。把二者有机融合，讲述身边故事不失宏大寓意，将思政内容巧妙地融入课堂教学，能有效建构高校思政课堂的教学艺术。本文所述的思政元素为今后进一步开展仪器分析课程思政建设奠定了良好基础，同时也为其他相关课程思政元素的挖掘提供了有价值的参考和借鉴。