自然科学课程思政的实践

[摘要]把思政元素隐形融入专业课程的教学过程，实现立体化渗透、浸润式演绎，是新时代高等教育立德树人的重要要求。仪器分析是多个学科专业的基础课程，本文以《仪器分析》为例，探讨如何在自然科学课程中融入思政教育。

[关键词]课程思政；创新思维；哲学内涵；仪器分析

随着新时代高等教育立德树人根本任务的明确，高校的思想政治教育工作不再仅仅局限于思想政治理论课的范畴，而是要求专业基础课程也能够运用马克思主义的观点和方法论积极探索并发掘思政元素，把思政元素基因式融入专业基础课程之中，实现立体化渗透、浸润式演绎，实现专业育人与思政育人双重功效。理工科课程本身是基于自然认知的普遍性思想，重“术”的掌握和运用，相对于人文课程来讲，思想政治教育工作存在一定的工作难点；理工教师考虑育“才”重“器”的相对较多，考虑育“人”育“德”的相对较少，形成了“专”上到位、“红”上不足的舆论形象[1]。然而，以专业技能知识为载体，加强大学生思想政治教育，具有强大的说服力和感染力，有助于将课堂主渠道功能发挥最大化，扭转专业课程教学重智轻德现象，具有其他教育方式不可替代的优势[2]。不可忽视的是：理工科课程中所蕴含的科学思辨和客观理性正是课程思政的良好载体[3]，自然科学的发展与演变本身就属于唯物主义辩证法的哲学范畴。仪器分析是化学学科的一个重要分支，是采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法，是化学、药学、卫生检验等众多专业方向的基础课程。专业方向不同，内容设置有所区别。本校面向中药学各专业的仪器分析课程属于专业基础课，在学生学完化学分析、有机化学、高等数学、物理化学和物理学等课程后，通常在本科生二年级下学期开设，教学内容包括电位法及双指示电极电流滴定法、光学分析法导论、紫外可见分光光度法、红外分光光度法、荧光分析法、原子吸收光谱法、核磁共振波谱法、质谱法、色谱法导论、经典液相色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法。教学目的是使学生通过本课程的学习，熟练掌握各类仪器分析方法的基本原理以及仪器的各重要组成部分，对各仪器分析方法的应用对象及分析过程产生基本的了解，为后期的中药化学、中药鉴定学、中药炮制学、中药药剂学和中药制剂分析等专业课程的学习打好基础。本文结合多年教学经验，以《仪器分析》课程教学为例，从以下四个方面探讨如何在自然科学类课程中进行思政教育。

1塑造科学精神，德育为先

科学精神的关键在于守正，引导正确的价值观。在教育过程中，知识的学习仅仅是教育的一个部分，当学生在了解知识产生的过程中科学家们付出的曲折和艰辛，会被前人追求真理的锲而不舍所影响，容易在情感中产生共鸣，从而增加对课程的兴趣，也实现对学生潜移默化的科学精神的输入。分析科学发展中很多重要成果的发现过程，无不是科学精神的体现。比如，色谱创始人茨维特的故事：茨维特在1903年就建立了色谱方法，但在被埋没了25年才又被重新关注和发展[4]。虽然茨维特在世时对分析科学的贡献没有得到足够的承认，但是历史终究公认茨维特是色谱的创始人。籍此事例，我们可以引导学生树立正确的价值观：是金子总会闪光的。首先是要做好自己的工作，不要被外界的眼光和质疑所干扰，不要被世俗的名利轻易否定和质疑自己，要相信真理、坚持真理、践行真理。又如，《绪论》中分析仪器的发展史：我们可以看到目前实验室内所用的大部分分析仪器都是进口的，“事实证明，中国科技实力和经济发展的‘咽喉’，部分被卡在仪器仪表这一关上”。“强大的科技创新能力的基础，是科学仪器和测量方法的创新”[5]。这些科技现状的引入和展现，可以激发学生对本门课程学习的责任感，激发学生建设祖国，为祖国富强而努力奋斗的决心和信心。并且，可以引导学生发现，所有的分析仪器都是综合性知识的体现，所以，正如陈洪渊院士所讲：“学习是分学科的，专业也是分学科的，但是工作的时候不管是哪个学科，解决问题都是综合的”。通过这些事例的讲解引导学生们认识开阔心胸，拓展合作的重要性。

2培养科学思维，能力为重

2016年5月，国家主席在全国科技创新大会上明确提出“为建设世界科技强国而奋斗”的目标，高校作为全国乃至全球基础研究的主体，在全国范围内扩大研究生和本科生招生规模的情况下，如何有效提升本科生与研究生的创新思维能力与科研能力是一个重要的问题。创新的实质是发现新问题和解决新问题，从而以更少的代价获得更好的结果。从不同方向发现或提炼新问题开始，进而用科学的研究思维和研究方法来解决新问题，这就是创新[6]。创新思维是创新力的核心，而发散思维是创新思维的核心。因为发散思维最集中地体现了创新思维的本质和特征，它内在地包含了逆向思维、横向思维、求异思维等其它思维方式[7]。我们在授课过程中可以有意识地对学生进行创新思维的锻炼。比如，《色谱》一章中茨维特分离叶绿素的实验案例，该实验是用石油醚在碳酸钙为固定相的分离柱上分离叶绿素。在该实验讲解过程中，我们可以引导学生思考“为什么会发生这种现象？”而“为什么”的问题涉及的知识点是色谱分离的机制，当了解了分离机制之后，再引导学生思维发散，“可不可以换一种固定相/流动相？”也就是“还可以怎么做？”从而就引出了色谱分类的知识。然后，可以再换个角度的思维发散，“茨维特的这个实验有什么缺点吗？”或者是一种更深度的思维引导，“还可以怎么改进呢？”对这些问题的深度思考引出的是色谱的进展。通过这种启发引导式教学，使学生不但获取了相应的知识点，也得到了思维风暴的训练。又如，pH玻璃电极的讲述。首先与学生一起回忆以前测溶液pH值的方法，让同学们讨论下过去的方法有什么缺陷吗？这就是引导学生学会发现问题和分析问题。讲述玻璃电极原理和应用之后，再与传统的pH试纸方法比较有什么优势？以让学生深入理解解决问题的思维角度。并且在此基础上进一步想：“还可以怎么做？有没有其它离子的测定？”从而引出离子选择性电极的概念。从这种递进式引导学生逐步发散和深入思考的过程，其实也正是科学研究不断突破、创造和发展的过程。事实上，本科课程中的相关知识，无一不是经过前人的深入研究并经系统整理而得到的，也就是说知识被发现或创造的过程本身就已经包含了科学研究思维和方法。因此，若能有意识地在授课时还原这一思维过程，就能较好地让学生了解、熟悉并掌握一定的科研思维和创新思维。

3挖掘哲学内涵，德智融合

课程思政要求专业基础课程不再局限于自身的专业育人功能，还要运用马克思主义的观点和方法论积极探索并发掘思政元素，将其贯穿于专业课程的教育教学全过程，实现专业育人与思政育人双重功效。科学是哲学的基础，哲学指导科学发展。而仪器分析的发展过程和规律无不彰显着马克思辩证唯物主义的哲学内涵。比如，仪器分析技术的分类，包括光学分析、电化学分析、色谱分析等。不同的分析技术原理和机制不同，因而适用对象不同。仪器分析课程的任务就是要通过各类技术的学习和掌握，能够根据使用要求选择合适的分析工具。这充分体现了世界多样性的哲学思想，坚持一切从实际出发是彻底的唯物主义一元论的根本要求。又如，光学分析法又可以分为原子光谱和分子光谱，同时也可以分为吸收光谱和发射光谱。光谱的特征都是由分子本身的结构所决定的。那么反之，通过光谱的结构特征可以反推分子的可能结构。这充分体现了内因决定外因的马克思主义哲学原理。

4用好科学手段，润物细无声

在全国高校思想政治工作会议上，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”，同时指出：“各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”。把课程思政与思政课程混淆，或者思政的引入过于生硬或突兀是自然科学课程思政教育容易出现的问题[3]。自然科学课程中若大段地插入哲学内容，也是不合时宜的。因此，自然科学课程专业知识的讲授是重点，而在此过程中科学创新能力的培养应该是教学的最终目的，马克思主义哲学理念的深化可以作为“点睛之语”存在。如此，课程不至于枯燥乏味，同时又干货满满，符合“润物细无声”的要求。比如，茨维特实验的案例分析。茨维特实验是引入色谱学习的绝佳案例：该案例可以引出茨维特的小故事，蕴含了科学精神；茨维特实验的深入学习和分析，是发现问题、分析问题和解决问题的过程，在学习色谱分离机制、色谱分离技术分类，以及色谱前沿技术的过程中，渗透了发散思维、逆向思维、深度思维的培养。简要回顾色谱发展史，也充分体现了“理论来源于实践，理论指导实践”的哲学思想，一语即可思政点睛。让自然科学知识不再变得枯燥，整堂课程让学生的大脑始终处于主动思考和活跃的状态。

5结语

欲穷千里目，更上一层楼。总之，所有课程都蕴含着思想政治教育的因子，关键要深化思想认识、提高政治站位，认真发掘可以让学生学到精益求精的求索精神。把思政教育站稳马克思主义根本立场，学习知识的过程中更要学会知识是怎么来的，从中认识什么是创新？如何去创新？从理论和实践两个维度出发，培养德学兼修、德才兼备的高素质人才。

[参考文献]

[1]余江涛,王文起,徐晏清.专业教师实践“课程思政”的逻辑及其要领——以理工科课程为例[J].学校党建与思想教育，2018,568:64-66

[2]高德毅,宗爱东.从思政课程到课程思政：从战略高度构建高校思想政治教育课程体系[J].中国高等教育,2017,1:43-46

[3]张美玲,贾彩凤,杜震宇.见微知著溶盐于汤———浅谈高校微生物学课程思政的探索与实践[J].生物学杂志，2019,36(4):102-104

[4]张清建.茨维特色谱技术缘何被埋没一段时间[J].化学通报,2001,12:802-804

[5]夏有为.科学仪器是科技进步之利器(一)———访中国科学院院士南京大学陈洪渊教授[J].实验室研究与探索，2019,38(8):1-3

[6]王春桃,刘财兴.在本科教学中加强科研思维和创新思维训练的探索[J].计算机教育,2013,8:9-11

[7]杨文圣,李振云.试析发散思维是创新思维的核心[J].衡水师专学报,2003,5(4):64-66

作者：孙悦 谢媛媛 张彦 王淑美