李澤朋 張小娟 張敬芳 耿偉鑒 武麗偉 杜明潤(rùn)

(中國(guó)民航大學(xué)理學(xué)院 天津 300300)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高校理工類專業(yè)通識(shí)、必修類課程，在學(xué)生鞏固物理定律學(xué)習(xí)、訓(xùn)練基本實(shí)驗(yàn)技能、掌握基本數(shù)據(jù)處理方法、形成基本科學(xué)素養(yǎng)等方面具有不可替代的作用[1].民航院校專業(yè)圍繞民用航空服務(wù)與未來民航發(fā)展進(jìn)行設(shè)置，如(空中)交通管理、交通運(yùn)輸、油氣儲(chǔ)運(yùn)、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程、飛行技術(shù)等專業(yè)均為民航特色化專業(yè).物理實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能，為后續(xù)民航專業(yè)課程學(xué)習(xí)和行業(yè)特色實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能提高奠定基礎(chǔ)[2].

課程思政育人是高等院校人才培養(yǎng)過程中育人關(guān)鍵點(diǎn)之一，在大學(xué)生正確的世界觀、人文觀、科學(xué)觀等形成過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[3～8].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)屬性和特點(diǎn)為課程思政育人提供了天然良好載體，其理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的授課過程為課程思政教學(xué)改革與實(shí)踐提供了許多實(shí)施點(diǎn)[9～13].

民航領(lǐng)域是物理基本原理應(yīng)用豐富的行業(yè)，從航空器飛行原理，到航空器的地空通訊、內(nèi)外結(jié)構(gòu)部件設(shè)計(jì)，再到航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部件工作原理，都與物理基本原理密切相關(guān).物理實(shí)驗(yàn)課程在驗(yàn)證基本物理原理或定律外，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)際操作能力，在教學(xué)全過程中借鑒學(xué)生專業(yè)背景、學(xué)校行業(yè)背景在課程授課過程中進(jìn)行特色化課程思政育人，發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可形成民航院校背景的特色化課程思政育人模式.

1 “行業(yè)+課程”特色化課程思政

中國(guó)民航大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)為天津市(省級(jí))一流課程，課程思政建設(shè)及教學(xué)實(shí)踐結(jié)合學(xué)校行業(yè)特色與課程屬性，進(jìn)行針對(duì)性課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)，開展特色化課程思政教學(xué)，在課程思政育人角度為人才培養(yǎng)提供重要支撐，形成依據(jù)行業(yè)和課程的“行業(yè)背景思政、行業(yè)規(guī)范意識(shí)思政、實(shí)踐操作思政、自主思政強(qiáng)化”等突出特點(diǎn)，如圖1所示.

圖1 “行業(yè)+課程”特色化課程思政

2 依據(jù)行業(yè)特點(diǎn) 融課程思政

2.1 行業(yè)背景思政

課程結(jié)合行業(yè)，貼近民航，針對(duì)課程目標(biāo)和任務(wù)，在課程教學(xué)大綱撰寫，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面進(jìn)行更新設(shè)計(jì)，融入思政設(shè)計(jì).

教學(xué)大綱是課程教學(xué)的指導(dǎo)綱要，物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱設(shè)計(jì)撰寫時(shí)，在課程引入、實(shí)驗(yàn)背景介紹方面，以經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、物理規(guī)律的形成為依托，結(jié)合相應(yīng)物理原理的民航應(yīng)用，與民航應(yīng)用充分結(jié)合，既能引起學(xué)生的興趣，又對(duì)學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)有幫助，利于學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程階段盡早融入專業(yè)與行業(yè).

結(jié)合民航行業(yè)背景，在思政融入設(shè)計(jì)方面，給學(xué)生滲透如下思想：經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、規(guī)律本身就是強(qiáng)有力的技能和武器，可以幫助學(xué)生提升技能，有助于學(xué)習(xí)過程銜接行業(yè)服務(wù)需求，在專業(yè)課程學(xué)習(xí)前建立服務(wù)民航行業(yè)的自信心.

如“光的等厚干涉”實(shí)驗(yàn)，以牛頓環(huán)和劈尖干涉為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.在教學(xué)引入時(shí)，從雙縫干涉基本原理出發(fā)，介紹兩束相干光形成干涉加強(qiáng)的基本現(xiàn)象.結(jié)合民航，介紹民航飛機(jī)降落過程中利用該原理形成的飛機(jī)助降措施，啟發(fā)學(xué)生，有助于學(xué)生在腦海中建立物理實(shí)驗(yàn)—知識(shí)技能—行業(yè)服務(wù)間聯(lián)系的認(rèn)知.

再以“測(cè)量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)”實(shí)驗(yàn)為例，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，基于物體的傳熱性能，考慮行業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部高溫工作部件更好的服役性能需求，較低導(dǎo)熱系數(shù)、并適合航空需求的熱障涂層材料可以保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)高溫、高效運(yùn)行為切入點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，介紹部分航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱障涂層材料和其導(dǎo)熱性能，可幫助學(xué)生建立物理實(shí)驗(yàn)與民航服務(wù)間認(rèn)知聯(lián)系.

通過教學(xué)大綱的行業(yè)特色化設(shè)計(jì)，結(jié)合民航應(yīng)用引入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)過程緊密結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)或需求，有助于學(xué)生較早認(rèn)知民航領(lǐng)域與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程間的聯(lián)系.這種課程設(shè)計(jì)利于吸引學(xué)生興趣，學(xué)生容易建立專業(yè)自信，也有利于教師引導(dǎo)樹立學(xué)生的行業(yè)認(rèn)知和建立為我國(guó)民用航空行業(yè)服務(wù)的意愿和熱情.

2.2 行業(yè)規(guī)范意識(shí)思政

由于民用航空專業(yè)人才培養(yǎng)以民航服務(wù)為宗旨，服務(wù)能力涵蓋安全、規(guī)范、高效等諸方面，課程在行業(yè)特色方面除背景思政設(shè)計(jì)外，儀器使用和操作涉及操作規(guī)章、使用規(guī)范、安全要求等，因此，課程依托實(shí)驗(yàn)操作規(guī)章中的安全要求、操作規(guī)范等，融入民航安全規(guī)范、民航精神等思政內(nèi)容.

如“單雙臂電橋測(cè)量”實(shí)驗(yàn)中，雙臂電橋儀表測(cè)量精度較高，儀表開關(guān)要遵循操作安全要求；“測(cè)繪線性和非線性元件的伏安特性”實(shí)驗(yàn)，燈泡和二極管的伏安特性測(cè)量需要電路中增加保護(hù)電阻，同時(shí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)全程需保證用電安全.以上操作規(guī)范關(guān)乎人身安全、儀器安全以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，類比學(xué)生未來民航領(lǐng)域工作內(nèi)容，物理實(shí)驗(yàn)過程中的操作規(guī)范要求恰好可培養(yǎng)學(xué)生安全操作意識(shí)，養(yǎng)成安全操作習(xí)慣.

除實(shí)驗(yàn)過程中的基本安全操作規(guī)范要求外，同時(shí)可在“融合”點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行當(dāng)代民航精神的宣傳[14].以我國(guó)民用航空領(lǐng)域運(yùn)行過程曾經(jīng)發(fā)生的事故或重大事件如2010年河南航空伊春墜機(jī)事件，川航3U8633航班史詩級(jí)備降等為案例[15,16]，引導(dǎo)學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)民航安全運(yùn)行要求，作為未來民航從業(yè)者心中做到“三個(gè)敬畏”：敬畏生命、敬畏規(guī)章、敬畏職責(zé)[17]，強(qiáng)化學(xué)生安全意識(shí)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、認(rèn)真的從業(yè)習(xí)慣.

3 依據(jù)課程特色 融課程思政

3.1 實(shí)踐操作環(huán)節(jié)思政融入

物理實(shí)驗(yàn)課程由于其實(shí)驗(yàn)屬性，在授課過程及學(xué)生操作過程，充分發(fā)揮實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))特點(diǎn)，考慮民航行業(yè)服務(wù)的實(shí)踐性，以學(xué)生為中心，結(jié)合學(xué)生知識(shí)背景和認(rèn)知習(xí)慣，從實(shí)踐視角設(shè)計(jì)思政融入方法，融合科學(xué)觀、人文觀、世界觀內(nèi)容.

如“邁克爾孫干涉”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖钦莆盏葍A干涉原理，學(xué)會(huì)利用光程變化進(jìn)行問題分析和實(shí)踐應(yīng)用.在以學(xué)生為中心的教學(xué)模式下，從實(shí)踐角度融入思政.當(dāng)學(xué)生通過調(diào)節(jié)某一臂的長(zhǎng)度進(jìn)而調(diào)節(jié)光程引起干涉環(huán)出現(xiàn)變化時(shí)，設(shè)計(jì)思政融入，此時(shí)與學(xué)生討論，并啟發(fā)學(xué)生思考坐標(biāo)系不同方向的拖拽速度對(duì)光程的影響，進(jìn)而分析可能出現(xiàn)的干涉環(huán)變化.該思政融入設(shè)計(jì)，借鑒實(shí)踐操作逆向利用本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)初衷(邁克爾孫通過此實(shí)驗(yàn)尋找絕對(duì)靜止的參考系“以太”)[18]，對(duì)學(xué)生的科學(xué)觀、世界觀進(jìn)行引導(dǎo)和培養(yǎng)，塑造學(xué)生通過實(shí)踐認(rèn)識(shí)客觀世界的科學(xué)觀.同時(shí)，進(jìn)一步結(jié)合“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”理論[19]，提示學(xué)生可利用此理論作為“尺度”對(duì)客觀世界、物質(zhì)規(guī)律等進(jìn)行認(rèn)識(shí)，建立唯物主義認(rèn)識(shí)觀.實(shí)踐視角下的思政設(shè)計(jì)更有“融”的涵義，巧妙結(jié)合不生硬，自然融入，從而培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)踐出真知”的科學(xué)觀、實(shí)踐觀.

再如“剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量”實(shí)驗(yàn)，扭擺法測(cè)量同樣外部尺寸的實(shí)心塑料圓柱體和中空?qǐng)A筒時(shí)，相同初始力矩下二者扭擺轉(zhuǎn)動(dòng)速率不同，測(cè)量得到不同周期數(shù)值.當(dāng)學(xué)生測(cè)得不同周期時(shí)，結(jié)合兩物體幾何特點(diǎn)，與學(xué)生討論物質(zhì)幾何存在形式對(duì)力學(xué)量的影響，引導(dǎo)學(xué)生深入思考.提示學(xué)生認(rèn)識(shí)客觀事物時(shí)，不能僅局限于認(rèn)識(shí)外觀特點(diǎn)，更要分析具體細(xì)節(jié)，從細(xì)節(jié)出發(fā)，形成最終結(jié)論.另外，建議學(xué)生將該思維方法推廣至生活、工作、國(guó)家與社會(huì)等問題的理解和分析，形成獨(dú)立、客觀認(rèn)識(shí)，不盲從、不唯象等思維習(xí)慣，學(xué)生以后實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)碰到問題時(shí)，便可即時(shí)分析并深入研討；學(xué)生對(duì)于問題的剖析不是浮于表面，而是基于操作實(shí)踐.采用這種方式進(jìn)行“融思政”具有“體驗(yàn)”優(yōu)勢(shì)，思政效果自然好于理論說教.

3.2 自主思政強(qiáng)化

物理實(shí)驗(yàn)課程一般都是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成后，學(xué)生課下完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.利用這一課程特點(diǎn)，課程教學(xué)目前設(shè)置心得體會(huì)作業(yè)，由學(xué)生課下完成，實(shí)現(xiàn)“自主思政”強(qiáng)化.

一般而言，任課教師會(huì)布置“科學(xué)、人文體會(huì)”“家國(guó)情懷、民族自強(qiáng)”“民航相關(guān)案例或應(yīng)用”“方法論、世界觀方面啟示”等幾方面的心得體會(huì)要求，每個(gè)學(xué)生可任選一個(gè)話題，通過課下思考、資料查閱、同學(xué)間討論形成心得體會(huì)，隨實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交.學(xué)生通過課下思考、討論與資料查閱，結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)就民航應(yīng)用、科學(xué)、人文、方法論、世界觀、民族自立自強(qiáng)話題根據(jù)自己興趣，對(duì)話題進(jìn)行深入思考總結(jié)，是課程思政的延伸，也是學(xué)生“自主思政”、思政強(qiáng)化過程.

自“自主思政”強(qiáng)化環(huán)節(jié)設(shè)置以來，收到學(xué)生諸多正向反饋.如學(xué)生上交的總結(jié)體會(huì)有“(通過實(shí)驗(yàn)課程)更能了解到各位科學(xué)家對(duì)國(guó)家乃至世界作出的偉大貢獻(xiàn)，由衷地佩服，作為青年學(xué)生，應(yīng)該多多學(xué)習(xí)先輩們這種勇于實(shí)踐，不怕困難的精神……只有實(shí)踐才能出真知”“通過了解各物理學(xué)家的故事，我也明白了我們當(dāng)代青年也要有家國(guó)情懷，錢學(xué)森，兩彈元?jiǎng)字?，參與了中國(guó)火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等高精尖項(xiàng)目的研究，為祖國(guó)奉獻(xiàn)了一生，了解之后，也燃起了我的愛國(guó)情懷.少年強(qiáng)則國(guó)強(qiáng).學(xué)習(xí)這些知識(shí)不再僅僅是一門功課，而是對(duì)國(guó)家，對(duì)民航事業(yè)發(fā)展的擔(dān)當(dāng)”“物理實(shí)驗(yàn)告訴我們要愛國(guó)，錢學(xué)森是兩彈元?jiǎng)字?，參與和領(lǐng)導(dǎo)了中國(guó)的火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等的研制，為中國(guó)的國(guó)防和航天事業(yè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，有‘中國(guó)航天之父’‘中國(guó)導(dǎo)彈之父’等稱號(hào).科技強(qiáng)國(guó)并不只是口號(hào)，需要我們這代人不懈的努力，我們要努力學(xué)習(xí)文化知識(shí)，鉆研物理，認(rèn)真做物理實(shí)驗(yàn)，擁有家國(guó)情懷和民族自信心”等正向反饋信息，從側(cè)面反映了課程思政的實(shí)施效果.

同時(shí)，作為課程思政的延伸，學(xué)生“自主思政”強(qiáng)化，也可看作課程思政的效果反饋，可從側(cè)面將“自主思政、思政強(qiáng)化”視為針對(duì)課程思政教學(xué)效果的一種短周期、反饋式評(píng)價(jià)，為課程思政效果短期評(píng)價(jià)體系的建立提供借鑒和思考.

4 結(jié)束語

物理實(shí)驗(yàn)課程在培養(yǎng)大學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力之外，在課程思政實(shí)踐實(shí)施方面具有獨(dú)特課程優(yōu)勢(shì).依托民航高校行業(yè)背景，物理實(shí)驗(yàn)課程在行業(yè)背景、行業(yè)規(guī)范、實(shí)踐視角以及自主思政強(qiáng)化等方面開展特色化課程思政教學(xué)，形成了特色化課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)、貫穿始終的行業(yè)規(guī)范滲透、實(shí)踐視角下的思政融入以及學(xué)生自主思政強(qiáng)化等特點(diǎn)，創(chuàng)立了“行業(yè)+課程”的課程思政特色，形成了行業(yè)融、課程融的課程思政融入模式，為行業(yè)高校及通識(shí)實(shí)驗(yàn)課程開展特色課程思政教學(xué)提供思路和借鑒.“自主思政”強(qiáng)化為建立課程思政教學(xué)短期效果評(píng)價(jià)提供借鑒.