拉曼光谱原理思政融入
一、拉曼光谱原理概述
拉曼光谱,一种深入光子与物质分子相互作用的技术,其理论基础建立在非弹性散射现象之上。每一次光子的散射都伴随着能量的转移或释放,这种现象被称为斯托克斯散射和反斯托克斯散射。拉曼光谱仪通过测量散射光频率的变化,即拉曼位移,来揭示物质内部的分子结构和化学键信息。
这一技术的起源,要追溯到20世纪20年代,由包括钱德拉塞卡拉曼在内的科学家们共同提出并发展。激光光源的应用,使得拉曼光谱术得以飞速发展,如今已成为现代材料科学、生物医学等领域不可或缺的分析工具。
二、融入思政元素的拉曼光谱教学
在教学的过程中,我们不仅可以传授拉曼光谱的知识,还可以融入丰富的思政元素,从而深化学生的学习体验。
1. 科学精神与意识的培养
通过讲述拉曼发现散射效应的历程,我们可以引导学生理解科学研究的艰辛与乐趣,学习科研工作者追求真理、不畏失败的精神。在实验课程中引入数据误差分析环节,让学生明白科学研究的严谨性,培养批判性思维和科学态度。
2. 国家战略与技术担当意识的塑造
拉曼光谱在食品安全、病毒检测等民生领域的应用,充分展示了科技服务社会的价值。我们可以以此为例,向学生展示科技如何助力国家发展,呼应国家“科技强国”战略。介绍中国在光谱技术领域的突破,如自主研发的设备,增强学生的民族自豪感和学科使命感。
3. 学科交叉与社会责任的强调
在实验教学中,我们可以融入环境监测、文化遗产保护等案例分析,引导学生关注社会发展需求,学习如何运用所学知识解决实际问题。通过讨论科研、数据真实性等问题,强化学生的职业道德意识。
三、教学设计案例详解
某高校在《拉曼光谱分析实验》课程中,巧妙地实现了思政融合。课前引导学生阅读钱德拉塞卡拉曼的传记,组织“科学家的初心”主题讨论,激发学生的学习兴趣和好奇心。课中结合食品安全检测案例,让学生亲身体验光谱原理在民生需求中的应用,激发学生强烈的社会责任感。课后要求学生调研国产光谱仪的技术进展,并撰写报告分享,从而强化科技自立自强的意识。这种融合模式既传授了实验课程的知识,又通过隐性思政教育实现了价值观塑造。这种教学方式既生动又深入,有助于学生在掌握科学知识的形成良好的价值观和职业道德。