摘 要:為全面推進(jìn)習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想進(jìn)教材,本研究積極挖掘大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含的課程思政元素,并結(jié)合地方普通高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的需求,進(jìn)行“課程思政+應(yīng)用型”視域下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材的開發(fā)與實(shí)踐,最后舉例說明常規(guī)實(shí)驗(yàn)和情境演示實(shí)驗(yàn)編寫的一般過程。
關(guān)鍵詞:課程思政;應(yīng)用型;大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);教材開發(fā)
一、“課程思政+應(yīng)用型”理念簡介
教材建設(shè)與規(guī)劃要貫徹教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》文件精神,結(jié)合物理學(xué)科的課程思政要求,積極挖掘?qū)嶒?yàn)教材中蘊(yùn)含的課程思政元素,尋找物理專業(yè)知識體系與思政知識體系的接觸點(diǎn),探究知識傳授與價值引導(dǎo)的融合點(diǎn),將社會主義核心價值觀有機(jī)融入物理實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)中。
結(jié)合地方普通高校向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型的實(shí)際情況,以“夠用、實(shí)用、應(yīng)用”為原則,圍繞“以學(xué)生為中心”的指導(dǎo)思想,突出對學(xué)生基本能力的訓(xùn)練和創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。適用于本、??圃盒4髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),也可作為相關(guān)技術(shù)人員的教學(xué)參考資料。
二、實(shí)驗(yàn)教材開發(fā)的思路和主要措施
1.實(shí)驗(yàn)教材開發(fā)的思路
在理念和指導(dǎo)思想上,《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程》將依據(jù)教育部頒布的《理工科非物理類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》,結(jié)合編者團(tuán)隊(duì)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)改革成果,且汲取同類優(yōu)秀教材的精華,以“課程思政+應(yīng)用型”理念為特色進(jìn)行編寫。堅(jiān)持“貫徹因材施教、夯實(shí)必備基礎(chǔ)、提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、加?qiáng)應(yīng)用技能”的指導(dǎo)思想,將教學(xué)主體從教師“教”轉(zhuǎn)移到學(xué)生“學(xué)”,這樣有助于學(xué)生深入理解物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)驗(yàn)方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力,達(dá)到服務(wù)專業(yè)、培養(yǎng)高質(zhì)量人才的目的。在內(nèi)容安排上,涵蓋基礎(chǔ)知識、力學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)、電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)、情境演示實(shí)驗(yàn)共7大部分。在內(nèi)容組織上,將一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)與工科專業(yè)基礎(chǔ)知識有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中,不僅熟悉物理知識,還可以了解部分專業(yè)知識,具有很強(qiáng)實(shí)用性。在內(nèi)容特色上,加入物理學(xué)史,探索每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的歷史背景、人文趣事和先輩精神,潛移默化地融入課程思政,做到“鹽溶于水”,同時新增了實(shí)驗(yàn)在生活、生產(chǎn)及工程中的應(yīng)用,延伸了實(shí)驗(yàn)價值,開闊了學(xué)生視野。
2.實(shí)驗(yàn)教材開發(fā)的主要措施
首先,編寫團(tuán)隊(duì)要吃透大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,積極挖掘物理學(xué)史、物理學(xué)家品質(zhì)、各類科普著作中蘊(yùn)含的課程思政元素,探究知識傳授與價值的融合點(diǎn),將其有機(jī)融入教材中。其次,根據(jù)國家對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的要求、我校實(shí)際學(xué)情和實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備情況、人才培養(yǎng)需求以及課程思政建設(shè)的需求,理清教材編寫思路和編寫特色,進(jìn)行多輪的討論、論證;尋找與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的應(yīng)用型材料與案例,融合編寫;使每一個實(shí)驗(yàn)包含:思政亮點(diǎn)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在生活、生產(chǎn)及工程技術(shù)中的應(yīng)用。最后,聘請同行業(yè)專家進(jìn)行指導(dǎo)與審定。
三、實(shí)驗(yàn)編寫實(shí)例概述
常規(guī)實(shí)驗(yàn)按三大部分進(jìn)行編寫,第一部分為實(shí)驗(yàn)背景,從物理學(xué)史入手,融入思政教育。以密立根油滴實(shí)驗(yàn)為例,這一部分講電子被認(rèn)識的過程和密立根進(jìn)行油滴實(shí)驗(yàn)的研究歷程,通過研究歷程會發(fā)現(xiàn)物理學(xué)家在遇到問題時解決問題的方法和態(tài)度,他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,積極思考,長時間的艱苦研究,才做出卓絕的科學(xué)成果。以方波的合成與分解實(shí)驗(yàn)為例,實(shí)驗(yàn)背景講傅里葉既是物理學(xué)家也是數(shù)學(xué)家,傅里葉在研究熱的傳播時創(chuàng)立了一套數(shù)學(xué)理論——傅里葉級數(shù),傅里葉級數(shù)連接了頻域和時域,其實(shí)給我們帶來的更多的是思維上的轉(zhuǎn)變。當(dāng)我們在時間軸上思考問題比較困難時,是不是可以換一個維度重新審視思考或許會豁然開朗,啟發(fā)我們思考問題可以跨學(xué)科整合,數(shù)學(xué)知識也可以是學(xué)習(xí)物理的工具。通過物理學(xué)家的品質(zhì)融入人文思政[2]。第二部分為實(shí)驗(yàn)正文,包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟、數(shù)據(jù)記錄及處理、思考題等。第三部分為在生活、生產(chǎn)及工程中的應(yīng)用。
情境演示實(shí)驗(yàn)按照基礎(chǔ)知識、演示原理(介紹儀器的構(gòu)成、儀器具體操作以及不同操作后看到的現(xiàn)象,并結(jié)合基礎(chǔ)知識和儀器本身進(jìn)行原理講解。)和引申等三個方面編寫,再附圖。比如虹吸現(xiàn)象演示儀,基礎(chǔ)知識部分會介紹大氣壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)的相關(guān)知識,然后是演示原理,引申處介紹虹吸原理可用于生活中的用一根水管給魚缸換水。比如機(jī)翼升力演示儀和懸浮盤演示儀,基礎(chǔ)知識部分會介紹伯努利原理,引申處介紹伯努利原理在生活中應(yīng)用,比如噴霧器,火車站站臺安全線,“船吸”現(xiàn)象,刮風(fēng)掀翻屋頂(杜甫詩句“八月秋高風(fēng)怒號,卷我屋上三重茅”)或壓垮大橋等。比如“萬丈深淵”演示儀,基礎(chǔ)知識部分會介紹平面鏡成像和半透半反鏡,引申處介紹墻上安裝平面鏡達(dá)到看起來空間增大的現(xiàn)象,審訊室單向可視玻璃。比如牛頓擺,基礎(chǔ)知識部分會介紹質(zhì)點(diǎn)系的動量守恒定律和能量守恒定律,引申處介紹實(shí)驗(yàn)安全。最后提問“看了這么多演示儀器,你可以運(yùn)用所學(xué)知識制作出一個演示儀器嗎?動手試試看!”引發(fā)興趣和動手實(shí)踐能力。
參考文獻(xiàn):
[1]彭榮榮. 應(yīng)用技術(shù)型轉(zhuǎn)型理念下民辦高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與探索[J]. 物理通報(bào),2017,36(11):98-100.
[2]張若晴. 物理教學(xué)中人文素養(yǎng)的培養(yǎng)[J]. 中學(xué)物理教學(xué)參考, 2019, 48(3):62-63.
作者簡介:高佳利(1993-),女,碩士,講師,研究方向:大學(xué)物理教學(xué)。
基金項(xiàng)目:2021年度南昌工學(xué)院人文社科項(xiàng)目“大學(xué)生科學(xué)解釋能力的現(xiàn)狀及提升途徑研究-以靜電學(xué)為例(編號:NGRW-21-15)”,2020年度南昌工學(xué)院課程思政專項(xiàng)課題“新時代下本科高校“大學(xué)物理”課程的思政化教育研究(編號:NGJG-2020-07)”和南昌工學(xué)院一流本科教學(xué)成果獎培育專項(xiàng)任務(wù):“課程思政+應(yīng)用型”理念下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)與實(shí)踐的階段性研究成果。