“現代儀器分析”課程思政教學案例設計

張樂樂 ，劉生杰

1.阜陽師范大學 生物與食品工程學院（阜陽 236037）；2.阜陽師范大學 信息工程學院（阜陽 236041）

2020年5月28日，教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》，提出要把課程思政貫穿到人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮每門課程的育人作用，提高高校人才培養質量[1]，推動思政課一體化建設。高校的根本任務在于立德樹人，在教學過程中實現食品專業技能、思想政治素質和職業道德精神的高度融合，以適應經濟社會發展需求，培養具備職業道德、具有強烈的社會責任全面發展的應用型人才，以促進食品行業的發展。

1 課程體系構建

“現代儀器分析”是食品專業基礎課程，對于學生畢業從事相關食品安全檢測工作或是繼續深造學習，具有重要的指導意義[2]。課程授課對象為食品專業大一學生，于第二學期開設，共2學分，安排34節理論教學課時、24節實驗教學課時。選用教材為中國輕工業出版社出版、賈春曉主編《現代儀器分析技術及其在食品中的應用》。內容主要包括食品現代分離技術概要、紫外-可見分子吸收光譜法、紅外吸收光譜法、原子吸收光譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法、質譜法、核磁共振波譜法等。通過課程的學習，學生能夠掌握常規儀器的原理、構件組成及應用領域，了解儀器發展的前沿。在實際實驗操作過程中，針對具體問題選擇合適的儀器進行食品分析檢測，對儀器分析領域獲得全面認識。

在教學的過程中，深入挖掘專業課知識內容中所蘊含的思想政治教育元素，將專業知識傳授、思想政治理論學習和綜合素質培養相統一，變說教式教育為內化于心的感悟式教育，達到啟智潤心、激揚斗志的效果，充分發揮課程的育人功能，落實“三全育人”的思想政治教育實踐創新[3]。在教學過程中根據課程特點，巧妙設計，編寫課程思政教學案例庫，更好實現人才培養和教學目的。

2 課程思政案例設計

2.1 激發民族自豪感和愛國主義情懷

在講解原子吸收光譜章節時，利用節日盛典中的煙花，引出原子吸收與發射的現象。我國是世界上首先發明煙花的國家，距今已有2 000多年的歷史[4]。每逢佳節，人們燃放煙花爆竹以示慶祝，這也是中華民族的傳統習俗與科學技術相結合的獨特文化現象。煙花也多次在奧運會上璀璨亮相，成為最耀眼的“中國元素”。2008年北京奧運會開幕式上的煙火表演使用芯片禮花彈、特效造型禮花彈和微煙、無煙火藥，實現環保技術上的突破[5]。2022年北京冬奧會開幕式上，用傳統煙花，綻放“迎客松”造型，噴射松針形狀，體現超高的焰火設計水平，充分展現文化自信[6]。從2008年到2022年，北京成為全球首個“雙奧之城”，讓世界看到一個現代化的中國[7]。煙花的發明蘊含了我國勞動人民的偉大智慧，當代大學生也需要虛心向勞動人民學習，學以致用，講好中國故事，傳播中國聲音。

在講到儀器分析課程發展史時，向學生介紹我國近代儀器分析奠基人高鴻院士，他于1947年獲得美國伊利諾大學化學博士學位，他曾說過“我應該為我的祖國和同胞服務，我的事業在祖國”，并毅然放棄國外優厚的條件，回國發展民族教育，于1956年完成我國第一部《儀器分析》教科書，以“鋪路石子”的精神，培養了一代人，為我國教育事業和科技進步作出卓越貢獻[8]。

介紹我國原子熒光光譜的發展史：1975年，西北大學的杜文虎，首次向國內學者介紹原子熒光光度法的原理和應用，并成功研制冷原子熒光測汞儀；1977年，原中國科學院上海冶金研究所研制雙道非色散原子熒光光度計；1979年，西北有色地質研究所郭小偉等研制氫化物發生-無色散原子熒光光譜儀，拉開我國原子熒光光譜儀發展歷程的序幕；1987年，原地礦部北京地質儀器廠研制XDY-2雙道原子熒光光譜儀，成為我國原子熒光光譜儀發展史上的里程碑事件；1997年，郭小偉研制小火焰原子熒光測汞儀，實現金、銀元素的檢測；2002年，方肇倫、劉鐘銘等研制順序注射裝置AFS-930儀器，為自動化分析邁出關鍵一步；2005年以來，北京吉天儀器公司先后開發N+D原子熒光光譜儀、原子熒光血鉛測定儀、原子熒光形態分析儀；2018年，高樹林等研制陣列火焰匯聚式原子化器，極大降低金、鎘的檢出限。我國科技工作者經過40多年的辛勤努力，制定有關原子熒光光譜技術的國家標準82部、行業標準122部、地方標準30部、團體標準1部，標志著我國的原子熒光儀器水平和分析應用技術已經處于國際領先地位[9]，國產儀器自主研發的品牌和技術進步，增強了學生的“四個自信”。

在講解高效液相色譜法檢測青蒿素時，介紹我國第一位女性諾貝爾獎獲得者屠呦呦，她因發現青蒿素治療瘧疾這一全新治療方法于2015年獲得諾貝爾生理學或醫學獎，是我國醫學界所獲得的最高獎項。這個榮譽之下，體現的是人民的智慧：在20世紀70年代科研條件差的情況下，科學研究人員滿懷對于工作的專注、創新、無私奉獻、團隊合作的精神，將青蒿素貢獻給世界，這是中國人的驕傲[10]，以此激發學生愛國主義情懷。

2.2 培育社會主義核心價值觀

在講解色譜的知識點時，引用在腿毛中檢測出吸毒經歷的例子。甲基苯丙胺及其代謝物是強中樞神經興奮劑，具有兩個對映體，分別是S-(+)-甲基苯丙胺和R-(-)甲基苯丙胺，二者的毒性和代謝機制有較大的差異。S-(+)-甲基苯丙胺是“冰毒”主要成分，R-(-)甲基苯丙胺多用于醫療。一些臨床藥物如司來吉蘭，口服后在體內代謝產生R-(-)甲基苯丙胺。利用液相色譜-質譜（HPLC-MS）對尿液、血液、毛發進行檢測，可以區分甲基苯丙胺濫用或是服用司來吉蘭[11]。借以進行毒品預防教育，遠離毒品，珍愛生命教育。同時介紹一些偽裝毒品的飲料、糖果、茶包奶茶粉、郵票貼紙等，提高學生對新型毒品的辨識能力，提高拒毒防毒的意識，樹立正確的人生觀和價值觀。

2.3 樹立科學精神

在講解色譜發現史時，向學生介紹俄國植物學家、化學家茨威格。他始終堅信葉綠素不是一種簡單的物質，一直堅持尋找分離復雜混合物的物理方法，經過長年累月的大量實驗，最終發明色譜方法。他的發明改變了現代分析化學并形成了化學過程中控制和自動的概念。當年他的論文發表在不知名的雜志上，未能引起廣泛的關注，直到他去世之后，色譜法的重要性才引發關注。向學生傳遞研究的恒心和嚴謹性，科學研究不要急功近利。雖然茨威格沒有獲得諾貝爾獎，但是先后有兩位化學家因色譜領域的突出貢獻而獲獎。色譜分析方法在各項研究工作中發揮關鍵性的作用[12]。

在講解質譜時，介紹2002年諾貝爾化學獎獲得者田中耕一。他在獲獎時僅是島津制作所職員。他大學專業是電子工學，但工作方向是質量分析，于是他開始自學化學，在自學的過程中不停的做實驗研究。一次在樣品處理過程中，誤將甘油酯當成丙酮醇與金屬超細粉末混在一起，為避免金屬超細粉末浪費，就用激光頻繁照射，加快氣化誤入的甘油酯。結果就測量出被認定不可能測定的物質。之后田中耕一耐心調試實驗參數，1985年檢測出一種酶的質譜信號，這是儀器分析化學的一個歷史性突破，正式宣告蛋白質大分子可以被完好地離子化。憑借這一發現，獲得諾貝爾獎后，田中耕一卻陷入深深愁苦中，他沒有意識到這有多么了不起，甚至一度認為自己不配獲獎，默默消失在大眾視野中，16年里他一直學習和精進自己，在血液檢測靈敏度方面取得巨大成果，僅憑幾滴血就可以提前30年檢測出阿爾茨海默病的發病前兆。他的研究成果刊登在頂尖雜志《自然》上。他用實際行動告訴世界：他配得上諾貝爾獎[13]。田中耕一是一位普通人，一次意外獲獎，也沒有驕傲，反而不斷提高自己。

2.4 強化職業責任感

食品安全關系國計民生和人體健康。近年來頻頻曝出的三聚氰胺、蘇丹紅、瘦肉精、塑化劑、老壇酸菜、食品添加劑濫用等一系列食品質量安全問題，使公眾開始密切關注食品安全問題。

儀器分析是科研生產檢測的眼睛。教師在講解儀器分析方法的過程中，從身邊事物入手，選取學生常吃的食品進行檢測，如檢測市面上常見的可樂、校門口奶茶店的奶茶中咖啡因含量，路邊攤烤面筋、烤土豆片等食品中的丙烯酰胺的含量等。學生小組討論、查閱文獻，設計實驗方案。針對不同的食品材料，根據樣品前處理的差異，分離純化目標物質，通過實驗過程和結果真切感受到咖啡因、丙烯酰胺、羥甲基糠醛等物質含量，讓學生體會到儀器在食品檢測中重要作用，同時培養學生健康的飲食習慣。

還可以利用第三方檢測機構，開展實驗實訓課程，激發學生學習的積極性，讓學生全面了解檢測機構在分析檢測過程中遇到實際問題，引導學生發散思維提出解決方案，鍛煉學生的科學思維能力，采用互動式的教學方法與學生共同探討如何運用所學知識發現、預防和消除食品安全問題。加強對食品專業的認可，培養學生食品質量檢測意識，強化學生認識摻偽的危害，增強學生的法律意識，讓課程思政成為培養學生能力的重要環節[14]。

食品專業學生將來從事食品行業，不僅要不斷提高分析檢測知識，掌握精湛的分析檢測本領，更要遵守職業操守，讓學生深切感受到科學技術對人類社會的影響，培養學生的科學素養和社會責任感[15]。

2.5 弘揚工匠精神

新時代工匠精神是一種職業道德、職業能力和職業品質的綜合體現[16]，是一種崇高的價值取向和行為表現。工匠精神體現在食品檢測分析過程中的嚴謹細致、實驗步驟的精益求精、技術技能的卓越追求和檢測方法的勇于創新。

利用“現代儀器分析”課程開展以工匠精神為內涵的課程教育，深化產教融合，校企合作，引導學生做好職業規劃，肯定專業價值，感受專業魅力，通過食品企業用心維護品牌、對于產品精益求精的態度、推舊出新的創新形式、食品企業嚴謹職業素養等一系列的工匠精神感染激勵學生，培養更多能工巧匠、大國工匠，為實現中華民族偉大復興的中國夢提供技能人才。

3 結語

課程思政過程中關鍵在于：將思政元素巧妙融入專業課程中，達到滴水穿石、水到渠成，順理成章的效果，實現課程育人的功能，提高學生的綜合素質，增強社會責任感，培養食品行業發展的綜合性人才。