夏田雨 郭海中
(鄭州大學(xué)物理學(xué)院 河南 鄭州 450001)
李萍萍 陳紅杰
(鄭州大學(xué)教務(wù)處 河南 鄭州 450001))
“立德樹(shù)人”是大學(xué)教育的根本任務(wù)、立身之本.立德,就是堅(jiān)持德育為先,通過(guò)正面教育來(lái)引導(dǎo)人、感化人、激勵(lì)人;樹(shù)人,就是堅(jiān)持以人為本,通過(guò)合適的教育來(lái)塑造人、改變?nèi)?、發(fā)展人[1].堅(jiān)持立德樹(shù)人要充分挖掘課堂的思政元素,發(fā)揮課堂育人功能,以科學(xué)文化育人、以德育人,在教學(xué)過(guò)程中要注重課堂的高階性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)性和邏輯性.課程思政是為了構(gòu)建新型教育格局而提出的一種新的教育措施,將各類課程和思想政治課程理論同步開(kāi)展,形成協(xié)同教育的局面[2].原子物理學(xué)作為鄭州大學(xué)大二本科生的基礎(chǔ)物理課程,對(duì)學(xué)生下一步繼續(xù)學(xué)習(xí)量子力學(xué)具有很好的承上啟下的作用,該課程具有鮮明的基礎(chǔ)性、前沿性和創(chuàng)新性,能夠?qū)⒆匀挥^和方法論有機(jī)融合.在原子物理學(xué)的課堂教學(xué)中能夠通過(guò)課程思政建設(shè),達(dá)到掌握思想方法、立德樹(shù)人、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本目標(biāo).本文結(jié)合原子物理學(xué)教學(xué)過(guò)程中的一些實(shí)際案例和鄭州大學(xué)雙一流高校建設(shè)的具體情況,從以下方面闡述如何在原子物理學(xué)課堂中融入課程思政內(nèi)容實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人目標(biāo).
原子物理學(xué)是大二物理學(xué)專業(yè)必修基礎(chǔ)課程之一,是研究原子、原子核和核外電子運(yùn)動(dòng)及其結(jié)構(gòu)的一門(mén)學(xué)科.該課程在電磁學(xué)、光學(xué)之后,也是最后一門(mén)普通物理學(xué)課程[3].通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)能夠?qū)α孔恿W(xué)、固體物理等專業(yè)物理課程起到良好的引導(dǎo)作用,還能夠使學(xué)生們對(duì)近代物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展有清晰的認(rèn)知.
原子物理學(xué)主要是研究原子的基本結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的學(xué)科[4].顧名思義,原子物理學(xué)主要研究對(duì)象是原子,包括原子的空間結(jié)構(gòu)、能級(jí)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)等.使用的實(shí)驗(yàn)方法主要為譜學(xué)方法,包括光譜、電子能譜和離子能譜等.研究方法主要是歸納總結(jié)法,即在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理有效的總結(jié),并抽象出一般的規(guī)律.
原子物理學(xué)隸屬近代物理的范疇,是聯(lián)系經(jīng)典物理和近代量子物理的重要橋梁[5].該課程主要揭示宏觀現(xiàn)象及其規(guī)律的本質(zhì),并從微觀結(jié)構(gòu)角度考慮相關(guān)問(wèn)題.例如:半導(dǎo)體如何導(dǎo)電,磁鐵為什么能吸引小磁針,為什么會(huì)出現(xiàn)光譜等.通過(guò)對(duì)原子物理學(xué)的學(xué)習(xí)能夠深入理解這些常見(jiàn)的物理現(xiàn)象的本質(zhì),對(duì)周圍的物質(zhì)世界產(chǎn)生更加統(tǒng)一且深刻的認(rèn)知.褚圣麟老師編著的《原子物理學(xué)》中提到,原子物理學(xué)的發(fā)展不只涉及物理學(xué)的某些分支,而是影響到了物理學(xué)的全部領(lǐng)域[6].
比如,通過(guò)對(duì)原子物理學(xué)的學(xué)習(xí),能夠使學(xué)生們更加深刻地理解光學(xué)相關(guān)現(xiàn)象的內(nèi)在原因,比如為什么會(huì)有多種顏色的光,為什么會(huì)產(chǎn)生衍射、干涉等現(xiàn)象,波粒二象性的本質(zhì)是什么.原子物理學(xué)對(duì)電磁學(xué)的影響也是巨大的,在電磁學(xué)課程中只是簡(jiǎn)單告訴學(xué)生磁學(xué)的相關(guān)概念,什么是磁化、磁介質(zhì),而學(xué)完原子物理學(xué)之后,所有的這些磁現(xiàn)象都是原子結(jié)構(gòu)的反映.而量子力學(xué)更是和原子物理學(xué)息息相關(guān),甚至原子物理學(xué)被認(rèn)為是量子力學(xué)的先導(dǎo)篇,學(xué)生們對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)有利于進(jìn)一步接受量子的概念和思想,體會(huì)量子結(jié)論的合理性和量子力學(xué)處理問(wèn)題的一般方法[7].和原子物理聯(lián)系緊密的還有固體物理,兩者都可以理解為是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科,原子物理學(xué)中學(xué)到的原子的殼層結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和多電子原子等能夠?yàn)楣腆w物理的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ).
19世紀(jì)初,大部分普通物理學(xué)內(nèi)容(力、熱、光、電)已經(jīng)發(fā)展成熟,但原子物理學(xué)在20世紀(jì)初隨著量子力學(xué)的發(fā)展才得以不斷深入,目前原子物理學(xué)中很多問(wèn)題仍然是未解之謎,是物理學(xué)研究的前沿?zé)狳c(diǎn).和其他普通物理學(xué)課程一樣,原子物理學(xué)非常注重基本功的訓(xùn)練,特別是如何凝練物理思想,如何建立物理模型,如何尋找物理規(guī)律等.但與其有所不同,同時(shí)也是原子物理學(xué)特點(diǎn)之一的是,原子物理學(xué)中的一些物理規(guī)律有其適用范圍和缺陷,不能像其他普通物理學(xué)一樣完全推導(dǎo)其過(guò)程,因此只要掌握其中的重要結(jié)果,不影響學(xué)生學(xué)習(xí)后面與其相關(guān)的內(nèi)容即可.原子物理學(xué)第二個(gè)顯著特點(diǎn)是其與量子力學(xué)有非常好的銜接性.如果學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)原子物理學(xué)而直接學(xué)習(xí)量子力學(xué),在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)非常吃力,對(duì)原子光譜、玻爾軌道量子化、原子能級(jí)等一些概念完全陌生,需要耗費(fèi)大量時(shí)間去學(xué)習(xí)這些微觀世界的基本物理概念和理論.因此在學(xué)習(xí)量子力學(xué)之前非常有必要熟練掌握原子物理學(xué)中相關(guān)知識(shí),也能使學(xué)生在學(xué)習(xí)量子理論和概念時(shí)得到一些啟發(fā).原子物理學(xué)第三個(gè)特點(diǎn)是相關(guān)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者非常多,幾乎是所有物理學(xué)科中獲諾貝爾獎(jiǎng)最多的一門(mén)學(xué)科.據(jù)統(tǒng)計(jì),在20世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的100年歷程中,96項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)中有66項(xiàng)與原子物理學(xué)息息相關(guān).這些工作在物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程中熠熠生輝,不僅能夠指引后續(xù)研究方向,而且非常有助于學(xué)生掌握物理學(xué)的發(fā)展歷程.
學(xué)生在求學(xué)過(guò)程中首先是要學(xué)會(huì)基礎(chǔ)知識(shí),在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的過(guò)程中掌握學(xué)習(xí)技巧,并總結(jié)出一套適用于自己的學(xué)習(xí)方法對(duì)未來(lái)無(wú)論從事任何行業(yè)都大有裨益.那么就原子物理學(xué)而言該怎么做好這些方面呢?由于原子物理學(xué)的研究對(duì)象主要是原子,不像力學(xué)等其他學(xué)科那樣能讓學(xué)生們感受到具體的物理模型,微觀內(nèi)容相對(duì)抽象難懂,單一刻板的書(shū)本知識(shí)學(xué)起來(lái)枯燥無(wú)味,但通過(guò)實(shí)際案例的引入能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)原子物理學(xué)的興趣.比如在講述抗磁性、順磁性和鐵磁性的相關(guān)內(nèi)容時(shí),可以給學(xué)生提前布置任務(wù),讓學(xué)生們?cè)谏险n前調(diào)研好導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的一些實(shí)際應(yīng)用,并通過(guò)課堂展示告訴學(xué)生原子物理學(xué)與現(xiàn)代生產(chǎn)有著密不可分的聯(lián)系.在講述X射線的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用時(shí),可以引入多位在X射線發(fā)展中做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家們的趣聞?shì)W事提高學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生在粒子領(lǐng)域的研究興趣.除了課堂教學(xué)外還可以引入多媒體技術(shù),通過(guò)播放視頻、音頻、動(dòng)畫(huà)等提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.比如在介紹原子核的相關(guān)內(nèi)容時(shí),可以借助多媒體播放聚變和裂變的視頻讓學(xué)生們體會(huì)到小小的原子核蘊(yùn)含著大大的能量.
除了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)外,在原子物理學(xué)的教學(xué)過(guò)程中還要引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)適合自己的學(xué)習(xí)方法和技能.首先要端正學(xué)習(xí)態(tài)度,態(tài)度決定一切,積極的學(xué)習(xí)態(tài)度能夠培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、求是的科學(xué)精神.在原子物理的發(fā)展進(jìn)程中往往經(jīng)歷這樣的步驟:在自然界中、生產(chǎn)過(guò)程中或科學(xué)實(shí)驗(yàn)中觀察到一些現(xiàn)象.為了解釋這些現(xiàn)象,將其與已知的模型結(jié)合,建立初步的假設(shè),并利用具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證假設(shè).因此,可以教導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)實(shí)踐—?dú)w納—驗(yàn)證這樣系統(tǒng)的科學(xué)素養(yǎng).另一個(gè)很好的學(xué)習(xí)方法是根據(jù)原子物理學(xué)目錄了解整門(mén)課的課程框架結(jié)構(gòu),并在此框架中填充相關(guān)的物理知識(shí),這樣就可以站在一定的高度理解整個(gè)原子物理學(xué)的發(fā)展脈絡(luò),并把握其中的物理本質(zhì)和要點(diǎn)、難點(diǎn).
原子物理學(xué)中最容易體現(xiàn)的幾個(gè)思政點(diǎn):其一,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新性科研能力;其二,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度和務(wù)實(shí)的科學(xué)精神;其三,培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任[8,9].這些思政點(diǎn)在通常的理工科課程中經(jīng)常容易提到,除卻這些經(jīng)典的思政理念,原子物理學(xué)更應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)文化,充分推進(jìn)文化素質(zhì)教育.由于鄭州大學(xué)是地方性綜合大學(xué),有著鮮明的地方特色,鄭州大學(xué)的辦學(xué)理念中也在逐步推進(jìn)以中原文化為底色的課程思政建設(shè),以河南省中原文化研究院和鄭州大學(xué)嵩陽(yáng)書(shū)院為依托,打造了“基地-中心-書(shū)院”三位一體的文化育人平臺(tái).而課堂教學(xué)作為文化和知識(shí)的傳播地,除了教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)、學(xué)懂專業(yè)知識(shí)以外,還要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)中原文化的認(rèn)知.充分利用中原文化的優(yōu)秀成果,在專業(yè)教育中融入文化素質(zhì)教育,彰顯中原文化特色[10].做好經(jīng)典文化傳承,讓每個(gè)學(xué)生都成為中原文化的傳播者.比如歷史上著名的河南籍發(fā)明家張衡,通過(guò)多年潛心研究和不斷探索,發(fā)明制造了可測(cè)定地震事件和方向的地動(dòng)儀,能測(cè)日影的土圭等.在講述基本粒子的共振態(tài)時(shí)適當(dāng)引入相關(guān)內(nèi)容,讓學(xué)生們認(rèn)識(shí)到科學(xué)文化在中原文化中同樣占據(jù)重要位置.再比如在講述原子躍遷的一般規(guī)律時(shí),可以引入中原歷史知名算學(xué)家、物理學(xué)家、天文歷法家朱載育,介紹他在探索科學(xué)真理的道路上篤學(xué)致性、越祖規(guī)、破故習(xí),注重實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)的精神.同時(shí)還可以在授課時(shí)引入描述科學(xué)的相關(guān)詩(shī)句和詞句,充分利用中原文化的優(yōu)秀成果,在專業(yè)教育中融入文化素質(zhì)教育,彰顯中原文化特色.
習(xí)近平總書(shū)記曾用一個(gè)生動(dòng)又形象的比喻來(lái)論述思想政治工作[11]:“好的思想政治工作應(yīng)該像鹽,但不能光吃鹽,最好的方式是將鹽溶解到各種食物中自然而然吸收”,所以課程思政是一項(xiàng)極富藝術(shù)性的工作,要在課堂中潤(rùn)物無(wú)聲地融入思政內(nèi)容.進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,由于學(xué)生個(gè)性差異較大,高等教育迎來(lái)了全新的挑戰(zhàn).教學(xué)過(guò)程中“大水漫灌”可能效果不佳,而“精準(zhǔn)滴灌”的教育方式能夠達(dá)到事半功倍的效果.原子物理學(xué)教學(xué)中的課程思政工作應(yīng)該遵循當(dāng)代大學(xué)生的實(shí)際情況,更加有針對(duì)性地考慮到每位學(xué)生不同的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)以及這個(gè)年齡段獨(dú)有的個(gè)性特點(diǎn).創(chuàng)新教學(xué)方式、改革思政理念、挖掘思政內(nèi)容,使思政點(diǎn)和專業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合,在講授時(shí)做到潤(rùn)物無(wú)聲,讓每位學(xué)生都感受到思政點(diǎn)對(duì)自己的影響.就如同烹飪一樣,所有的菜肴都離不開(kāi)鹽,在品嘗這些美味時(shí)沒(méi)有人覺(jué)得鹽是多余的.那么在融入了思政理念的原子物理教學(xué)中,專業(yè)知識(shí)要有思政點(diǎn)的點(diǎn)綴,讓學(xué)生們從內(nèi)心真正認(rèn)識(shí)到這些必要的、必需的內(nèi)容和自己息息相關(guān).
原子物理學(xué)課程思政建設(shè)同樣是一項(xiàng)基礎(chǔ)的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的工作,不能急于一蹴而就,而要注重在課堂上綿綿用力、久久為功.這就需要整個(gè)課題組的整體協(xié)作,在備課初期就把課程思政建設(shè)放在重要位置,每個(gè)人分配具體的單元任務(wù),展開(kāi)豐富聯(lián)想,深度挖掘相應(yīng)思政點(diǎn),并做到良好的溝通交流.例如在講述物質(zhì)的波粒二象性時(shí),可以先簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的治學(xué)態(tài)度;接著引導(dǎo)學(xué)生提出光量子假說(shuō),體現(xiàn)客觀規(guī)律和發(fā)揮主觀能動(dòng)性;繼而利用物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想和假設(shè),體現(xiàn)實(shí)踐和認(rèn)知的辯證關(guān)系.
在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上,習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)了課堂教學(xué)要和思想政治理論課同向同行,可以看作是課程思政的“源頭”.而后在不斷地學(xué)習(xí)和踐行中逐漸確立了教育的根本任務(wù)是立德樹(shù)人.而黨的十八大也是第一次把這一觀點(diǎn)寫(xiě)入黨代會(huì)報(bào)告中.在教學(xué)中,要用新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想育人,把立德樹(shù)人作為課程思政的中心環(huán)節(jié)和根本任務(wù),培養(yǎng)能夠擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人,把立德樹(shù)人的成效作為檢驗(yàn)學(xué)校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn).
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,以講述法為主,這類流傳千古的教學(xué)方法同樣也適用于課程思政點(diǎn)的融入.在課堂教學(xué)中,教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容直接向?qū)W生們講述具體的思政事例,比如在講授同步輻射光源裝置時(shí),可以介紹我國(guó)在同步輻射方面取得的顯著成果,介紹我國(guó)在經(jīng)歷了70多年的發(fā)展后,國(guó)家的科研從新中國(guó)成立之初重點(diǎn)關(guān)注國(guó)防、航天和重化礦藏工業(yè)有關(guān)的技術(shù),到改革開(kāi)放以來(lái)面對(duì)國(guó)家的重大發(fā)展需求變成了“科學(xué)技術(shù)工作必須面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)”,而我國(guó)的科研事業(yè)也已經(jīng)站在了世界前列,學(xué)生的民族自豪感油然而生.在運(yùn)用講述法傳遞知識(shí)和思政點(diǎn)的同時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注課堂氣氛的變化和學(xué)生情感的輸出,營(yíng)造一個(gè)積極的課堂氣氛,有助于將思政點(diǎn)和課堂內(nèi)容有機(jī)融入,切忌生搬硬套,空談和課堂內(nèi)容無(wú)關(guān)的素材,這樣不僅不能吸引學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的關(guān)注,反而會(huì)擾亂學(xué)生的思維,讓學(xué)生把握不住重點(diǎn).
除了傳統(tǒng)的講述式教學(xué)外,還應(yīng)當(dāng)引入雙向交流式教學(xué),讓學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容和思政點(diǎn)有所體會(huì)和把握,比如可以利用小組討論.小組討論作為一種課堂教學(xué)方式,其本身就融入了非常重要的思政內(nèi)容[12].在小組討論中所有的學(xué)生都要參與其中進(jìn)行討論,體現(xiàn)了合作性和每個(gè)人的協(xié)作能力;在討論中學(xué)生們都要遵守制定的規(guī)則,體現(xiàn)了紀(jì)律性;在講述自己的觀點(diǎn)時(shí)還能鍛煉學(xué)生的自我表達(dá)能力和表達(dá)的邏輯性;當(dāng)排序靠前的同學(xué)和靠后的同學(xué)觀點(diǎn)重復(fù)時(shí),后面的同學(xué)要及時(shí)應(yīng)變,修改自己的觀點(diǎn),體現(xiàn)學(xué)生的應(yīng)變能力.這種小組討論式教學(xué)法更容易將每個(gè)學(xué)生代入其中,深入挖掘并深刻理解其中的思政內(nèi)涵,有助于提升學(xué)生的自我管理技巧和自我學(xué)習(xí)能力,實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人的目標(biāo).
思政課堂的基礎(chǔ)是要加強(qiáng)師德教育,造就一支品德高尚的師資隊(duì)伍,牢固樹(shù)立“課課有德育,人人是德育工作者”的觀念.使原子物理學(xué)教師們進(jìn)一步落實(shí)德育在課堂上的滲透.以課程思政為主陣地,富思想教育于原子物理學(xué)教學(xué)之中,全面落實(shí)《德育工作實(shí)施綱要》,強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的養(yǎng)成教育.
在堅(jiān)持師德教育的同時(shí)還應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行正面引導(dǎo),利用原子物理學(xué)中先進(jìn)的典型、科技成就等正面素材引導(dǎo)學(xué)生的思想,做到潤(rùn)物無(wú)聲,實(shí)現(xiàn)以德育人的目的.大學(xué)生正處于個(gè)性發(fā)展最關(guān)鍵的時(shí)期,再加上當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上魚(yú)目混雜的讓人難辨真?zhèn)蔚膬?nèi)容.因此要在課堂上夯實(shí)學(xué)生的理想信念、厚植學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、錘煉學(xué)生的品德修為,培養(yǎng)學(xué)生的高尚情操,讓學(xué)生成為有大愛(ài)大德大情懷的人.例如在講述康普頓散射內(nèi)容時(shí),可以提到在康普頓散射發(fā)現(xiàn)過(guò)程中同樣做出卓越貢獻(xiàn)的我國(guó)著名學(xué)者吳有訓(xùn)先生.吳先生1921年底赴美,次年加入康普頓團(tuán)隊(duì)幫助其完成X射線的散射實(shí)驗(yàn),并在康普頓的結(jié)果被質(zhì)疑時(shí)用有力的、充分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)了結(jié)果的普適性.為此,有人提議將康普頓效應(yīng)改成康普頓-吳有訓(xùn)效應(yīng),吳有訓(xùn)先生公開(kāi)表示反對(duì),表現(xiàn)出了中國(guó)科學(xué)家求實(shí)的態(tài)度和謙虛的美德.
新時(shí)代新形勢(shì)下的本科高校物理教學(xué)已經(jīng)不能僅僅定位在傳統(tǒng)的傳授教材內(nèi)容上,要將課堂當(dāng)做傳播知識(shí)、文化、思想的寶地,將思政教育融入課堂,引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,實(shí)現(xiàn)以德育人的目標(biāo).本文以原子物理學(xué)教學(xué)為例,重點(diǎn)討論了在融入思政理念后,如何科學(xué)、正確地達(dá)到以德育人這一目標(biāo).