韋 維 劉彩霞 陳冬穎 郭慧爾

(合肥工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院 安徽 合肥 230601)

1 引言

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)：教育強則國家強.高等教育發(fā)展水平是一個國家發(fā)展水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦?biāo)志.高校立身之本在于立德樹人.要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1].思想政治工作不僅僅是思政教師在課堂上的教育職責(zé)，更是每一位高校教師肩負的歷史使命，這就要求專業(yè)課教師要將“課程思政”元素融入到具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中.“課程思政”是指高校所有課程必須具備價值塑造、 能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的教學(xué)目標(biāo)，發(fā)掘高等學(xué)校各門課程所蘊含的思想政治教育元素和所承載的思想政治教育功能，融入課堂教學(xué)各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)思想政治教育與知識體系教育的有機統(tǒng)一，實現(xiàn)所有課堂都有育人功能，所有教師都負有育人職責(zé)的要求[2].

《大學(xué)物理實驗》是高等學(xué)校理工科專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的一門必修基礎(chǔ)課程.該課程涉及的內(nèi)容包含豐富的物理學(xué)知識和思想、物理實驗方法和手段，并能提供綜合性很強的實驗技能訓(xùn)練，在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是的工作作風(fēng)等方面具有其他課程不可替代的作用[3,4].從其課程特征可見，在這門課中開展“課程思政”教育具有先天優(yōu)勢.

首先，該課程教育目的與思政教育目的一致.教育部《關(guān)于加強高校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見的通知》中指出“實踐教學(xué)對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力具有特殊作用”[5].由此可見，實驗的技能訓(xùn)練和思政的理論培養(yǎng)兩者的根本目的是一致的，都是為了促進大學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義事業(yè)建設(shè)者和接班人.

其次，該課程內(nèi)容與思政教育容易銜接[6].物理學(xué)所研究的內(nèi)容是物質(zhì)運動及其規(guī)律，這些內(nèi)容來源于馬克思主義物質(zhì)觀，是對馬克思主義哲學(xué)的高度反映.在人類追求真理、探索未知世界的過程中，物理學(xué)展現(xiàn)了一系列科學(xué)的世界觀和方法論.該課程對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和科學(xué)素養(yǎng)，正確認識客觀事物，形成唯物主義世界觀有著不可低估的作用.

最后，該課程覆蓋面大，獲益學(xué)生廣.以合肥工業(yè)大學(xué)為例，學(xué)校每年開設(shè)大學(xué)物理實驗課的專業(yè)有電氣、自動化、土木和化工等40多個，學(xué)生人數(shù)達5 000多人.因此，可面向全校對不同學(xué)院不同專業(yè)學(xué)生開展“課程思政”教育.

由此可見，大學(xué)物理實驗課程是“課程思政”的良好載體和平臺.在大學(xué)物理實驗教學(xué)中開展思政課程教學(xué)是十分必要的.

2 大學(xué)物理實驗“課程思政”總體設(shè)計

教師在大學(xué)物理實驗課程教學(xué)過程中應(yīng)將“課程思政”這一主題自然地融入到實際教學(xué)中，將其貫穿于實驗預(yù)習(xí)、實驗講解、實驗操作和實驗總結(jié)等課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，“課程思政”的目標(biāo)通過這些教學(xué)環(huán)節(jié)得以體現(xiàn)和落實.

2.1 在實驗預(yù)習(xí)中加入思政元素

在實驗的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備階段，不僅要讓學(xué)生仔細閱讀實驗教材，學(xué)會整理出實驗所用的原理、方法、實驗條件和實驗關(guān)鍵.從中明白“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”的道理.還要求學(xué)生們通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館查找資料，把與該實驗相關(guān)的歷史背景知識和科學(xué)家的故事，尤其是愛國科學(xué)家的故事引入到課堂教學(xué)中來，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、攀登科學(xué)高峰的愛國情懷.例如，在做“牛頓環(huán)”“邁克爾孫干涉儀”和“光電效應(yīng)”實驗時，學(xué)生們列舉了牛頓、邁克爾孫和愛因斯坦等偉大科學(xué)家的光輝事跡，在課堂上教師再通過這些事跡引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家熱愛科學(xué)、勤于觀察、勇于探索、持之以恒的科學(xué)精神.同時也可以列舉鄧稼先、錢學(xué)森、李四光等我國一些著名科學(xué)家的故事，他們熱愛祖國的拳拳赤子之心，為國為民，奮發(fā)圖強的精神和事跡能使學(xué)生受到教育和鼓舞，激勵學(xué)生們刻苦學(xué)習(xí).在做“氣墊導(dǎo)軌驗證動量守恒定律”實驗時，就有學(xué)生引入了天宮二號壯闊升天以及與神舟十一號成功對接的例子，教師可以進一步在課堂上介紹我國運載火箭技術(shù)的發(fā)展和在該領(lǐng)域做出杰出貢獻的物理學(xué)家.這些都會在潛移默化中增強學(xué)生們的民族自豪感和自信心，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和愛國熱情，激勵學(xué)生們學(xué)好知識報效國家，為實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興貢獻自己的力量.

2.2 在實驗講解中加入思政元素

在實驗講解過程中，可通過教學(xué)視頻錄像和多媒體課件等多種教學(xué)形式，在課堂上生動形象地向?qū)W生展示各項實驗的相關(guān)物理學(xué)知識和實驗設(shè)計思想，在理論講解過程中巧妙加入思政元素，不僅能讓枯燥的理論知識變得豐富有趣，還可以開闊學(xué)生視野，讓學(xué)生認識到物理學(xué)所研究的物質(zhì)運動規(guī)律，具有極大的普遍性，物理學(xué)展現(xiàn)了一系列科學(xué)的世界觀和方法論.例如，在做“三線擺”“氣墊導(dǎo)軌”等力學(xué)實驗時，通過對作用與反作用，加速與減速、合成與分解的掌握，使學(xué)生了解事物內(nèi)部時刻充滿著矛盾，學(xué)會用辯證的對立統(tǒng)一觀點來看待事物.在做“霍爾效應(yīng)法測磁場”實驗時，通過學(xué)習(xí)螺線管的電磁場強度，通過霍爾元件對其測量，基于電場強度不可見，以及不可感知，采用霍爾元件，卻能測量其強度，要求學(xué)生具有發(fā)散性思維，來考慮不可見以及不可觸的事物.在做“模擬法測繪靜電場”實驗時，對于電荷激發(fā)電場，電荷是電場的源，從中切入飲水思源，共產(chǎn)黨人不忘初心，自身的奮斗和努力是成功的源泉等，都是非常好的思政教育內(nèi)容.

2.3 在實驗操作中加入思政元素

在實驗操作過程中，讓學(xué)生體會理論與實驗的聯(lián)系，學(xué)生們自己動手做實驗，通過實驗結(jié)果驗證理論結(jié)果，這樣能讓學(xué)生們切身體會到“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的唯物主義認識論.當(dāng)實驗結(jié)果與理論發(fā)生矛盾時，還需進一步實驗，找到原因或是界定理論的適用范圍.讓學(xué)生們認識到物理學(xué)的發(fā)展要經(jīng)歷無數(shù)次的“實驗-理論-實驗”的過程.另外，有許多實驗不能一個人完成，此時可以讓學(xué)生們分組，以團隊合作的形式完成.在此過程中，學(xué)生們?yōu)榱斯餐瓿蓪嶒?，需要小組成員團結(jié)合作、共同努力.學(xué)生在實驗過程中體會團隊的力量，學(xué)生們的大局意識、協(xié)作精神和服務(wù)精神在分組實驗中得到了充分的鍛煉，為今后工作中的團隊合作奠定良好基礎(chǔ).

2.4 在實驗總結(jié)中加入思政元素

每做完一個實驗，都要求學(xué)生進行及時總結(jié)和完成實驗數(shù)據(jù)處理，這一環(huán)節(jié)也是對學(xué)生進行思政教育的切入點.首先，讓學(xué)生明白歸納總結(jié)的重要性， 并且記住：我們不是要一個塞滿東西的頭腦，而是要一個善于分析的頭腦，我們不僅要有知識，更重要的是將知識轉(zhuǎn)化為能力.其次，實驗數(shù)據(jù)處理是對實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行整理、分析與計算，并得出實驗結(jié)果的過程.在這個過程中就要求學(xué)生能夠?qū)嵤虑笫?，?yán)謹(jǐn)認真，這是誠實守信的基本要求.最后，在期末的考核方式中，還加入以團隊合作形式撰寫小論文以及團隊自評成績的方式，每個團隊的同學(xué)都要進行實驗貢獻率自評，并將按一定比例計入總成績.在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生誠信友善的優(yōu)良品質(zhì).誠信，是人類社會千百年傳承下來的道德傳統(tǒng)，也是社會主義道德建設(shè)的重點內(nèi)容.

3 大學(xué)物理實驗課程思政教學(xué)案例

下面以“固體聲速”為例來討論如何進行課程思政的教學(xué)設(shè)計.

3.1 教學(xué)目標(biāo)分析

本實驗的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中完成以下內(nèi)容.

(1)理解壓電效應(yīng)及超聲波的產(chǎn)生原理；

(2)了解超聲波在介質(zhì)中的傳播規(guī)律；

(3)測量超聲波在不同介質(zhì)中傳播的速度；

(4)測量固體介質(zhì)的泊松比和楊氏模量.

在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能、科學(xué)思維和創(chuàng)新意識.同時在實驗各環(huán)節(jié)中加入思政元素，培養(yǎng)學(xué)生愛國、敬業(yè)、誠信、友善等社會主義核心價值觀.

3.2 課程思政設(shè)計

3.2.1 課前預(yù)習(xí)階段

課前全班學(xué)生先分組,4～5位學(xué)生為一組，通過團隊合作的形式，分頭收集資料，制作PPT課件，要求在PPT中融入物理學(xué)史以及相關(guān)科學(xué)家的故事.

3.2.2 課堂教學(xué)階段

在課堂上，各組推薦一名代表講述準(zhǔn)備的PPT內(nèi)容，其他同學(xué)可做補充.然后教師對學(xué)生的講解進行點評和總結(jié)，重點從以下幾個方面切入思政元素：

(1)通過介紹我國聲學(xué)領(lǐng)域的大科學(xué)家馬大猷和汪德昭的愛國事跡，激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷和奮發(fā)努力的斗志；

(2)通過介紹歷史上不同介質(zhì)中聲速首次測量的背景知識，讓學(xué)生認識到在物理學(xué)發(fā)展過程中，任何一個新發(fā)現(xiàn)都離不開工匠精神，我們要學(xué)習(xí)科學(xué)家在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程中百折不撓的精神和戰(zhàn)勝困難的勇氣；

(3)通過介紹楊氏模量的多種測量方法，讓學(xué)生認識到任何事物都蘊藏著多種角度多種思維處理問題的基本思想，因此我們做人做事都不能墨守成規(guī)，要勇于創(chuàng)新，勤于思考，善于發(fā)現(xiàn).

教師總結(jié)和引導(dǎo)之后分組開展實驗.在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神，主要從領(lǐng)導(dǎo)能力(輪流擔(dān)任實驗小組組長)、責(zé)任心、配合能力方面開展社會主義核心價值觀教育.要求學(xué)生愛護儀器，實驗完成后整理儀器，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng).

3.2.3 課后總結(jié)階段

課后給學(xué)生們留下幾個思考題，引領(lǐng)學(xué)生勤于思考，思考題為：

(1)從利用聲波、聲速測量固體泊松比和楊氏模量的新方法中獲得什么啟示？

(2)聲音在不同介質(zhì)中傳播有何區(qū)別?聲速為什么會不同?

實驗結(jié)束后每個學(xué)生都要完成一份實驗報告，期末撰寫實驗小論文，以及開展實驗效果自評.在實驗教學(xué)過程中實現(xiàn)學(xué)生參與，體現(xiàn)學(xué)生主體地位，在培養(yǎng)人的綜合素養(yǎng)過程中牢鑄“以學(xué)生為本”的信念.同組學(xué)生進行項目貢獻率評估，不夸大個人貢獻，從培養(yǎng)學(xué)生誠實守信方面開展社會主義核心價值觀教育.

4 結(jié)束語

將思政元素融入大學(xué)物理實驗教學(xué)各環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的社會主義核心價值觀，我們進行了初步的探索和實踐：在實驗預(yù)習(xí)中引入近代物理學(xué)史，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、攀登科學(xué)高峰的愛國情懷；在理論講解過程中加入思政元素，開闊學(xué)生視野，讓學(xué)生認識到物理學(xué)展現(xiàn)的科學(xué)世界觀和方法論；在實驗進行中，以分組團結(jié)合作的形式，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神和敬業(yè)精神；在考核方式中加入團隊自評成績，培養(yǎng)學(xué)生誠信、友善的優(yōu)良品質(zhì).通過“固體聲速”的教學(xué)設(shè)計我們可以看到，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)教育模式開展“課程思政”能夠起到“潤物細無聲”的作用.總之，在教學(xué)各環(huán)節(jié)中貫穿“課程思政”，是一項長期而艱巨的任務(wù)，在大學(xué)物理實驗課程教學(xué)中，還有很多值得挖掘的思政功能，需要不斷地進行探索，找出一條適合大學(xué)物理實驗課程教學(xué)特點的“課程思政”新途徑.