大学化学, 2022, 37(10): 2207010-0 doi: 10.3866/PKU.DXHX202207010

 

分析化学本科毕业论文课程思政教育实践初探

张卓旻,, 李娜, 李攻科,

A Preliminary Study on the Course Ideology and Politics of the Undergraduate Thesis of Analytical Chemistry

Zhang Zhuomin,, Li Na, Li Gongke,

通讯作者: Email: zzm@mail.sysu.edu.cn (张卓旻)Email: cesgkl@mail.sysu.edu.cn (李攻科)

收稿日期: 2022-07-1   接受日期: 2022-08-8  

基金资助: 中山大学2022年教学质量与教学改革工程项目
国家自然科学基金.  22074161
国家自然科学基金.  21976213
国家自然科学重点项目.  22134007
广东省基础与应用基础研究基金.  2019A1515010107
广州市科技计划项目.  202102080167
国家重点研发计划项目课题.  2019YFC1606101
广东省食品安全重点领域研发计划项目.  2019B020211001

Received: 2022-07-1   Accepted: 2022-08-8  

Abstract

This paper introduces the thinking and practice process of course ideology and politics in the undergraduate thesis of analytical chemistry in Sun Yat-Sen University. According to the unique characteristics of analytical chemistry with "quantity" as the core, the paper comprehensively summarizes the whole-process and diversified ideological and political elements and methods from the aspects of undergraduate thesis selection and the guidance of experimental design-and-operation and dissertation writing.

Keywords: Course ideology and politics ; Analytical chemistry ; Undergraduate thesis ; Talents cultivating

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张卓旻, 李娜, 李攻科. 分析化学本科毕业论文课程思政教育实践初探. 大学化学[J], 2022, 37(10): 2207010-0 doi:10.3866/PKU.DXHX202207010

Zhang Zhuomin. A Preliminary Study on the Course Ideology and Politics of the Undergraduate Thesis of Analytical Chemistry. University Chemistry[J], 2022, 37(10): 2207010-0 doi:10.3866/PKU.DXHX202207010

2020年,教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出,全面推进高校课程思政建设是深入贯彻习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神、落实立德树人根本任务的战略举措[1]。在各类课程中有机融入思政教育,使专业教育与思政教育同向而行,实现全方位育人,具有重要的意义[2]。

中山大学分析化学学科人才培养长期以来一直重视专业教育与课程思政教育的有机结合[3]。除了在各分析化学专业课程中融入思政教育之外,在本科毕业论文指导过程中融合课程思政教育,对引导学生用正确的世界观、人生观及价值观解决分析化学学科的复杂问题,对培养大学生的爱国主义情怀及为中华民族伟大复兴而奋斗的精神具有重要意义。本文主要总结了中山大学化学学院分析化学学科本科毕业论文课程思政教育建设的思路及实践过程,介绍了本科毕业论文选题、实验设计操作及学位论文撰写指导过程的多元化课程思政元素及方法。

1 选题过程的课程思政

中山大学本科毕业论文的教学目标是使学生能够学习运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,解决专业领域相关问题,并在此过程中提高分析问题、处理问题、准确判断和正确决策的能力,最终以论文的形式科学合理地凝练表述研究结果。以分析化学因其以“量”为核心的独特学科特点[4, 5],在诸多交叉学科领域均发挥着重要的作用。分析化学毕业论文是培养分析化学专业人才的重要课程,是培养学生动手实践能力及创新创造精神的重要载体。在建设创新型国家的新征程上,各国计民生重要领域中有许多“卡脖子”问题如食品安全、环境保护、医药健康等,均与分析化学密切相关,亟待解决。近年来,我国自主知识产权的分析试剂、仪器及标准有了长足的进步,分析化学的发展为解决“卡脖子”问题提供了强大助力。

结合国家、社会需求进行分析化学毕业论文选题,深入实际挖掘所蕴含的课程思政元素,是增强毕业论文课程思政育人的关键前提。在选题过程中,导师引导学生将所学的分析化学基础课程知识与分析科学前沿及国家、社会需求相结合,根据分析化学以“量”为核心的学科特点,通过文献资料调研,有效提高学生获取前沿信息的能力。同时,将中国思想、中国标准、中国创造及中国科学精神等思政元素融入到选题过程,有效提升学生的创新实践能力,为学生成长为有担当的“新时代”青年筑牢思想根基。

近年来,中山大学分析化学学科毕业论文选题涉及食品、健康、生命、环境等重大国计民生领域,表 1列举了部分典型选题。例如:随着我国经济水平的发展,人民对食品、药品及日化品安全提出了更高的要求及期待,因此快速准确的质量监测方法及对“违禁”“超限量”添加的监管分析方法有着巨大的实际需求,但是目前适合的快检试剂、快检方法及快检标准仍然较少。导师组结合国家社会需求,与学生进行深入的选题讨论,充分调动学生积极性,拟定了“食品着色剂红2G表面增强拉曼光谱(SERS)分析方法研究”“基于贵金属基底的食品安全SERS快检新方法研究”“微型热助技术-液质联用测定蔬菜中多种半挥发农残”“化妆品中痕量呋喃妥因SERS快速定量分析”等系列针对复杂样品快检方法的研究选题。学生通过此类选题,能充分感受到分析化学研究与祖国经济建设发展及人民幸福生活的密切联系。在选题过程中,导师还引导学生充分结合安全环保、绿色发展的理念,进行课程思政教育。例如在食品快检分析中,尽量采用无(低)毒高效的分析试剂及方法;且在快速检测过程兼顾分析方法的通量,所开发的前处理介质、基底等应尽可能重复多次使用,使快检方法更加绿色环保。

表1   分析化学学科毕业论文选题(部分)及课程思政元素

序号毕业论文选题课程思政元素结合点
1高效液相色谱法测定食品中的营养强化成分食品安全与国计民生、开拓创新、学以致用中国色谱之父卢佩章事例、前处理方法优化方法
2基于贵金属基底的食品安全SERS快检新方法研究食品安全SERS快检方法准确度的提升,惠及国计民生
3高效液相色谱法测定食品中的痕量抗生素有效提升食品安全分析方法的创新性及可及性,惠及国计民生
4食品着色剂红2G表面增强拉曼光谱分析方法研究食品着色剂SERS快速分析方法的构建与实际应用
5循环化学发光检测甲基叔丁基醚的研究环保与绿色发展、理论联系实际、勇于创新通过建立汽油中甲基叔丁基醚的快速检测方法,为环境保护做贡献
6碳化聚合物点的合成与应用制备碳量子点的新方法及其在环境分析中的实际应用
7基于芯片磁珠信号放大策略构建高灵敏葡萄糖传感器爱国主义精神、责任担当意识、勇于探索科学前沿精神通过传感分析可及性及实用性的提高,惠及国计民生
8新型螺吡喃双通道探针的制备及在柠檬酸可视化检测中的应用不畏艰难、直面科研过程的挑战、勇于创新新型纳米探针设计及制备方法研究及其实际应用
9化妆品中痕量呋喃妥因SERS快速定量分析学以致用、开拓创新精神日用品中抗生素快检方法的建立及实际应用,惠及人民美好生活
10微型热助技术-液质联用测定蔬菜中多种半挥发农残食品安全与国计民生、创新实践精神发展快速高效的样品前处理方法,为食品安全提供新技术支持

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2 实验设计及操作指导过程的课程思政

分析化学方向毕业论文需要通过建立灵敏、准确的分析新方法,获取样品中目标物的定性及定量信息。在实验设计及操作指导过程中,指导学生提出有意义的科学问题,并设计合理、经济、环境友好的研究方案,并规范地开展实验研究,获得准确有效的实验结果,是做好毕业论文的关键。导师在学生开展毕业论文研究过程中润物无声地渗入科学方法论的指导,同时辅以科学人文、科学精神教育,培养学生分析及解决问题和创新能力,引领青年学生的价值塑造,是推进毕业论文课程思政的重要方法。

导师指导学生进行毕业论文时,应着力引导学生从以往常规课程学习的“知识获取→解决问题”转变成“提出问题→解决问题”的思维方式。透过现象看本质,聚焦“量”的核心问题,合理提出具体且有意义的科学问题,是分析化学毕业论文实验设计的首要关键环节。如学生选择食品安全SERS快检方法方向开展毕业论文,导师可与学生讨论,从SERS检测的基本原理出发,探讨其作为快检方法的特点及潜力。学生通过文献调研,即能发现SERS技术具有“指纹”特性的谱图,可提供有效的定性分析信息;且灵敏度高、仪器便携、操作快捷,是极具潜力的快检技术,但在分析复杂基质样品时其信号波动性往往较大,目标峰容易被背景信号掩盖,方法精密度不佳。此时,导师应引导学生透过“精密度不佳”的现象看到SERS技术无分离功能、抗干扰能力弱的特点,于是学生便能提出“如何提高SERS分析方法的选择性及抗干扰能力”的有效科学问题,并进一步寻找解决方案,如研发适于SERS快检的前处理技术及装置,降低基体干扰,从而有效提高定性及定量分析结果的准确度等。这种通过目标导向,并综合所学知识提出科学问题的方法,是毕业论文课程思政之科学方法论元素的具体体现,是导师与学生间教学互动的第一步。

在提出有效科学问题之后,导师将指导学生拟定具体的实验计划,并规范地开展实验研究,整个过程将有机地融入课程思政元素,主要包括科研方法学、爱国主义教育及安全环保教育等元素。首先,进行课题总体技术路线设计时,学生往往通过阅读文献,会产生多种初步的想法,此时导师应引导学生学会采用“对比与类比”的信息提取方法,统筹把握实验路线中“整体与部分”的关系,通过“实践–归纳–改进提升–再实践”的科研方法,逐渐推进课题研究的进展。如学生选择的课题方向为高选择性分离富集介质的制备及应用,学生往往首先关注介质合成的部分,通过文献调研拟定出几类或几种介质的制备方案。此时,导师需要引导学生关注论文的整体目标,即通过合成高选择性介质实现复杂样品中痕量目标物的高效分离分析,作为定量分析过程使用的分离富集介质,应当具有制备可控性和批次稳定性,以确保所建立分析方法的精密度和准确度。因此,学生在融会贯通论文“整体与部分”的关系后,便能进一步筛选和优化介质的合成路线,并进行少量预实验,最终有效提高毕业论文实验计划的可行性。

拟定好实验计划后,导师将指导学生通过规范地开展实验研究,并根据实验过程碰到的问题及时调整策略。近二十年,随着中国制造到中国创造的飞跃,中国试剂、中国仪器、中国标准已被广泛应用于科学前沿研究。在开展毕业论文实验的过程中,结合实验计划,引导学生优先选择合适的国产试剂及仪器开展研究。学生在实验过程中可以充分了解国产分析试剂、仪器及标准的发展历程,感受到前辈分析科研工作者长期的不懈努力与坚持,才有了目前来之不易的科研成果。例如:近年来国产标准品及标准试剂发展迅速,学生开展毕业论文研究的大部分标准品都已采用中国标准试剂;许多分析仪器如色谱仪器等也逐步实现国产替代。目前,学生在实验中,国产仪器、试剂及标准(比对方法)的使用率占比大大提升(> 50%)。另一方面,在实验研究过程中,学生亦能了解到中国分析试剂、仪器及标准的未来发展方向。例如:中国美食丰富多样,食材种类繁多,发展便携、准确、快速、成本低的现场食品安全快检方法及仪器,如食品安全快速检测仪、试纸条等,对保证食品安全及人民身体健康具有重要意义,是目前国内分析化学与食品科学交叉领域的研究热点。学生毕业论文研究中对接社会发展和产业需求,学以致用,将极大地激发学生的爱国、敬业、创造的科研热情以及在未来工作岗位上为国家建设与发展努力奋斗的信心和决心。

安全环保教育也是思政教育融入毕业论文的重要结合点。毕业论文实验过程涉及化学反应、化学试剂及实验操作。导师要求学生在开展实验工作前要认真学习实验室安全管理制度,在实验过程中要严格遵守实验安全规范,树立起规范意识、责任意识和安全意识。在实验设计及研究过程中,导师指导学生根据实验计划及分析化学实验特点,充分考虑安全因素,尽量使用低毒性试剂、温和的合成反应条件及减少有机试剂使用量,同时要严格按实验需要购买试剂及按需取用,避免浪费,培养学生勤俭节约的习惯。如在基于贵金属基底的食品安全SERS快检新方法研究选题中,在设计制备Ni-MOF-Au@Ag基底时,选择温和的室温超声反应法合成Ni-MOF,并采用室温搅拌法包裹金银层,合成操作方法简单、安全环保。在实验过程中融入安全及环保思政教育,可培养学生的环保意识,树立绿色文明理念,增强社会责任感,未来走向社会后,自觉保护环境,为国家的生态文明建设贡献力量。

3 毕业论文撰写指导过程的课程思政

毕业论文撰写指导过程最主要融入的思政元素是恪守学术道德及培养严谨求实的科学素养。立德树人是思政教育的根本任务,学术道德是论文撰写过程中的底线[6, 7]。在毕业论文撰写阶段,导师应着重引导学生对数据进行科学总结,通过实验现象及实验数据的科学合理凝练,获得全面、本质、准确的实验结果;采用“归纳–推理–提升”的方法,透过数据趋势现象归纳出本质规律,最终规范地撰写毕业论文。首先,导师需要引导学生善待“不理想”的数据,与学生就实验数据进行深入探讨,使其明白许多重要的科学发现往往隐藏在这些“不理想”数据背后,不能随意抛弃自以为不理想的数据,而应该应用所学的专业基础知识,认真进行分析数据、充分挖掘数据背后的规律。其次,对于许多学生来说,本科毕业论文是第一次也可能是最后一次系统性地学习科学论文写作,导师应指导学生逻辑而规范地撰写毕业论文,将毕业论文的研究意义及创新性结果阐述清楚,同时写论文时要注意全文结构严谨、表达准确、语言简练、格式规范及引文准确,力戒浮词套语,重复累赘。对于分析化学专业的毕业论文尤其要注意“量”的核心概念,例如结果精确度的合理表达、有效数字的正确使用等。在论文撰写完成后,导师将指导学生反复修改打磨论文,力争出精品论文,培养学生严谨求实、精益求精、勇攀高峰的良好学风及科学素养,使课程思政元素的融入得到进一步升华。

4 学生受益

毕业论文是本科教学的重要组成部分,全过程、多元化的毕业论文课程思政教育,全方位提升了毕业论文的育人效果。随机选取8份近年分析化学本科毕业论文,采用调查问卷形式对毕业论文课程思政效果进行学生回访,调查问卷问题如表 2所示。调查问卷统计结果表明,毕业论文选题均与食品、环境、生命及医药等重大国计民生领域相关,毕业论文研究多聚焦于目前国内分析化学领域的“卡脖子”问题。学生在开展毕业论文实验研究过程普遍选用国产仪器、试剂,认为国产试剂及仪器普遍具有价格低、货期短、售后维修方便及时等优势。学生经过毕业论文的科研训练,进一步夯实专业基础知识,提高了科研思辨及分析解决实际问题的能力,对分析化学的科学研究方法及“量”的核心概念有了更深刻的认识,创新实践能力得到有效提升;同时,进一步坚定了为中华民族伟大复兴而努力奋斗的决心。以下选取两位学生的问卷调查内容,与读者分享。

表2   调查问卷内容

序号问题
1你的毕业设计选题侧重点是什么?解决了分析化学研究领域的哪些问题?
2毕业论文选题是否与国家社会需求紧密相关?毕业后是否从事与国家社会重大需求相关的行业,为国家发展贡献力量?
3在毕业论文中用到国产的试剂、仪器或标准有哪些?国产试剂、仪器或标准有哪些优势?
4通过分析化学毕业论文研究,是否深化了对“量”的核心概念认识?毕业论文的研究经历未来有什么帮助及受益?

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学生1:该生毕业设计选题为生化传感分析方向。精准的临床分析方法是精准医学研究的前提,是关乎人民身体健康的重要国计民生问题。通过精准生化传感分析方法的构建,可有效提高其在临床医学中的实用性及可及性,惠及人民健康。该生认为从毕业论文的选题、实验研究及毕业论文撰写过程中对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面、系统的回顾和总结,通过理论与实践相结合,掌握了正确的科学思维方法和实验技能,提高了查阅文献资料、凝练科学问题、分析问题及解决问题的能力。同时,坚定了投身国家重大需求产业建设,为祖国发展努力奋斗的决心。尤其,在开展毕业论文研究过程中,学生感受到国产试剂及仪器的飞速发展,具有价格相对便宜、货期短等明显优势,为实验研究的开展提供了许多助力。

学生2:该生的毕业论文选题为食品安全分析方向。随着我国经济的发展,人民对美好生活的向往越发强烈,而食品安全是保障人民身体健康和美好生活的重要前提。发展快速、准确、可及性好的食品安全分析方法,已成为分析化学和食品科学交叉领域的研究热点。该生认为毕业设计的选题、实验研究到论文撰写导师都始终围绕“量”的概念有机融入了思政元素。通过毕业论文全过程的参与,不仅巩固了所学的专业基本理论知识,了解了国内外的食品安全分析前沿动态,还提高了专业技能和实验动手能力,学会了综合运用所学的专业知识独立分析和解决实际问题。同时,为科学家的爱国主义奋斗精神所鼓舞,培养了严谨的科学作风,树立了社会责任意识,坚定了为中华民族伟大复兴、为人民幸福生活而努力奋斗的决心。

5 结语及展望

中山大学分析化学学科根据“量”为核心的学科特点,坚持在本科毕业论文课程的各个环节有机融入思政教育,充分发挥了毕业论文研究过程的育人功能,将夯实专业知识、培养创新能力、培育科学精神有机融于一体,取得了良好的全方位育人效果。全过程、多元化的毕业论文课程思政教育,既培养了学生运用大学所学专业知识开展创新性研究的科学素养和科研能力,同时在年轻学生心中厚植家国情怀和民族自豪感及以中华民族伟大复兴为己任的责任担当意识,激发为国家发展、人民幸福贡献力量的信心和昂扬斗志,为培育有能力、有情怀、有担当的高质量分析化学专业人才奠定了基础。

在今后的毕业论文指导过程中,应更加坚持专业教育与思政育人的有机深度融合,与时俱进,根据国家社会的重大需求,做好分析化学专业人才的培养工作。同时,可以通过经验交流、“传帮带”等方法,全面提升指导教师开展毕业论文思政教育的能力,让分析化学毕业论文思政教育真正做到春风化雨、润物无声,在开展专业教育的同时,有效滋养年轻学子的精神世界。

参考文献

中华人民共和国教育部. 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知. [2020-06-05]. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html

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习近平. 把思想政治工作贯穿教育教学全过程, 开创我国高等教育事业发展新局面. 人民日报, 2016-12-09.

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张卓旻; 余忠宁; 陈颖诗; 代寒冰; 李攻科. 大学化学, 2021, 36 (9), 2106020.

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周文峰; 鲁润华; 张三兵. 大学化学, 2018, 33 (10), 21.

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刘俊杰; 朱志伟. 大学化学, 2021, 36 (9), 2106053.

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刘晓庚; 刘琴; 李彭; 邰佳; 彭冬梅. 大学化学, 2021, 36 (3), 2010084.

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张育新; 林殿松; 李梅. 大学化学, 2021, 36 (3), 2003022.

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