馮 利 吳義炳 許濟金

(福建農(nóng)林大學機電工程學院 福建 福州 350002)

古語有云“尚賢者,政之本也”.如今習近平總書記也指出致天下之治者在人才,新時代的新要求賦予了各類學科開展思政教學的使命與責任.在此背景下,各類課程教學過程中要堅持因事而化、因勢而新、因時而進,才能在傳授文化知識的同時提高立德樹人的成效,提升課程綜合育人的水平[1-2].

1 大學物理實驗課程教學現(xiàn)狀和改革的意義

在推動新時代教育的現(xiàn)代化新任務下,傳統(tǒng)的大學物理實驗教學已無法滿足新的需求.從教學目的來看,絕大多數(shù)教學仍只重視講解實驗原理,忽略了實驗過程中蘊涵著豐富的哲學理論.從教學過程來看,學生也僅僅只是按部就班地完成教師教授的實驗內(nèi)容,這樣的教學模式無法讓學生對實驗研究方法的建立形成系統(tǒng)的認知,培養(yǎng)學生的邏輯思維、科研素養(yǎng)也就成了無本之木,無源之水[3-4].從教學內(nèi)容來看,實驗項目之間缺乏結合且跟不上新時代科學飛速發(fā)展的節(jié)奏,難以激發(fā)學生探索、創(chuàng)新的意識.

本文試圖探索用“格物致知育素養(yǎng)”的辦法推動實驗教學目標的達成,以“課程思政為導向”的方式實現(xiàn)對學生正確價值觀樹立的引領,堅持多元化多角度地實現(xiàn)對課程的改革.

2 大學物理實驗課程教學改革的核心思想

2.1 明確課程改革的指向性

格物致知明確了在實驗教學中教師對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng),而思政教學的目的則決定了教師對學生思想品德的引領.如何把兩者齊抓并舉,這才是課程教學改革的導向和側重點.

2.2 突破教學方法的制約性

實驗教學與思政教學融合的關鍵在于教師能否自然地將恰當?shù)牡掠c適時地傳遞給學生.這就需要教師以“選擇有要求,教法有目的”的思想來融合思政教學.

2.3 融合教學形式的多樣性

從教學理念上說,由原來的“曉之以理、動之以情的說服式”教學理念逐漸向“啟發(fā)、互動、參與式”轉變.從教學手段上說,數(shù)字技術的不斷融入為教學帶來了新的生機與活力.從教學組織形式上說,也由單一走向了多種方式相結合.以上凡是能起到立德樹人作用的教法與理念,都應屬于課程思政的教學形式.

3 大學物理實驗課程教學改革的措施

3.1 因事而化——讓課堂教學內(nèi)容活起來

大學物理實驗教學中引入“事”以此來詮釋“理”和培育“德”,以求達到立德樹人的目標.改革的要點就是要有目的地選擇并找準“事”,使其與思政教學目標相互關聯(lián).

3.1.1 講“事理”

物理學本就隱含著許多馬克思主義的哲學觀點和理論,結合實驗教學講授唯物辯證法,可提高學生的哲學辯證層次.

例如,在鐵磁材料磁化居里點的測定實驗中,適時地指導學生注意實驗數(shù)據(jù)的變化,當實驗溫度達到某一關鍵點時,發(fā)現(xiàn)鐵磁物質(zhì)由鐵磁性轉變?yōu)轫槾判?從而讓學生體會到事物從量變到質(zhì)變的發(fā)展變化過程.在邁克爾孫干涉實驗中,教師不僅要重視對其原理的闡述,還應追本逐源,說明該實驗最初的設計目的是為證明光媒介“以太”的存在,但由于實驗結果和假說之間的對立,看似失敗的結論卻建立了相對論的理論基石,以此來引導學生討論并思考產(chǎn)生此實驗現(xiàn)象的根本因素,這就是透過現(xiàn)象看本質(zhì)哲學思想的認知體現(xiàn).在靜電場模擬實驗中,講解 “點電荷”模型是理想的理論假設,在研究帶電體具體的靜電場分布時,其大小規(guī)格、形態(tài)尺寸可以忽略不計,這就是突出主要矛盾、忽略次要矛盾的方法在解決問題中的運用.在光的雙縫干涉以及多縫衍射實驗中,可以講到光的波粒二象性知識體系的建立,以哲學的眼光看待“光本質(zhì)”的神秘面紗被揭開的過程,其包含了唯物辯證法在事物發(fā)展過程中的否定之否定規(guī)律、對立與統(tǒng)一的規(guī)律,以及用發(fā)展的眼光看問題的哲學思想.

3.1.2 講“事物”

除了可以深挖與實驗知識相關的思政元素,也不要忽略實驗儀器.例如,測量用到的數(shù)字毫秒計,可從計時的角度延展,引入古代的日冕、漏刻和現(xiàn)代的原子鐘,再延伸到我國克服重重困難自主研發(fā)的可以提供精確授時功能的北斗導航系統(tǒng),一方面可以提高學生了解中國科學史的濃厚興趣,另一方面也增強了學生的民族自豪感.又例如,可從普通實驗儀器講到高端科研儀器,比如常用的核磁共振儀、高分辨質(zhì)譜儀等儀器都要依賴進口,面對“卡脖子”的困境,只有依靠科技的強大才能打破壟斷,而科技的強大唯有靠中國人自己開拓創(chuàng)新和奮發(fā)圖強,以此增強大學生科技興國的緊迫感,勇攀科技高峰的使命感和責任感.

3.1.3 講“故事”

和風細雨潤心田的教育才能激起青年大學生的心靈律動.物理學家們不求名利、百折不撓地探索創(chuàng)新的故事,正是培養(yǎng)青年學生高尚情操的精神富礦.科學家的故事不只要講以前的,我們更要談當代的,不僅要說國外的,更要講國內(nèi)的,物理學科技進步的故事正合時宜地為實驗教學內(nèi)容提供了源源不斷的素材.

例如,在伯努利方程實驗中,除了可以介紹伯努利、雷諾等這些流體力學領域的國外科學家,更要介紹默默無聞地為湍流理論的發(fā)展做出卓著貢獻的中國現(xiàn)代科學家周培源.在半導體電阻率的測量實驗中,介紹中國的半導體之母謝希德沖破重重阻撓毅然回國,為祖國半導體物理理論的研究奉獻了一生.順勢拓展到與半導體物理相關的芯片產(chǎn)業(yè),討論我國目前存在的“缺芯少魂”現(xiàn)狀,從中興事件到華為造芯,讓學生們明白只有自主創(chuàng)新,實現(xiàn)核心領域技術的突破,才能科技興邦.講中國人自己的“好故事”,充分挖掘故事的生動性和勵志性,感染和激發(fā)青年學生追求科學的志趣,實現(xiàn)愛國思想的引領.

3.2 因時而進——讓課程教學載體活起來

進入網(wǎng)絡信息時代,騰訊課堂、雨課堂等新技術平臺使教學活動突破了時空上的限制,學生通過電腦、手機可以隨時隨地查閱想要學習的內(nèi)容,微課、微信等新媒體平臺逐漸豐富了傳統(tǒng)的一本教材、一塊黑板、一張嘴的教學手段.

筆者學校就嘗試構建了“互聯(lián)網(wǎng)云+學術+思政”的教學平臺,大大地提升了專業(yè)教學與思政教育的時效性.

如圖1所示,該教學平臺可以在管理模塊中上傳實驗相關的科普視頻以及課程思政教學資源,以形成全方位的教育資源庫.在教學模塊中,利用答疑版塊解答學生遇到的實驗問題,與學生多交流溝通,分享實驗經(jīng)驗和學習體會的同時,建立良師益友的關系;通過實驗仿真預習版塊,引導學生分析實驗步驟,解決實驗難點,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)乃季S方式;通過電子作業(yè)測試版塊設置實驗問答、相關案例研討和思政題目的討論,進一步激發(fā)學生的學習興趣,引領其思想脈動;在統(tǒng)計分析模塊中,通過數(shù)據(jù)整理和問卷調(diào)查,分析學生對專業(yè)教學、思政教育的反饋及建議,以此優(yōu)化課程的改革和建設.

圖1 “互聯(lián)網(wǎng)云+學術+思政”的教學平臺示意圖

3.3 因勢而新——讓課程教育方式活起來

3.3.1 緊跟教學宏觀環(huán)境的變化,注重形勢熱點,正向引導學生

實驗教學中既要把基礎的專業(yè)知識“請進來”,又要結合教學要求,加前沿、說熱點,讓知識活起來“走出去”,把固化的知識點鮮活起來,實現(xiàn)了格物致知的教學思維.

例如,液晶電光效應實驗中,可結合生活向?qū)W生提出“為什么以前的液晶電視價格昂貴,現(xiàn)在兩三千元就能買到不錯的產(chǎn)品”,對此自由討論,進而講述我國的液晶面板產(chǎn)業(yè)是如何在受制于人的局面下通過科技創(chuàng)新實現(xiàn)全面逆襲,使學生們感受到科技強國給生活帶來的便利.在測量剛體轉動慣量的實驗中,以“天空課堂-陀螺儀”演示實驗為話題,講述我國航天事業(yè)的探索發(fā)展,從無人到載人,從一人到多人,一次次的跨越都見證了祖國科技力量的發(fā)展實力和速度.在測量太陽能電池特性實驗中,以環(huán)境污染和清潔能源為話題,講述我國新能源產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,讓學生們樹立綠色低碳的環(huán)保觀念.在測溶液旋光率實驗中講到生物制藥,和學生們分享在黨中央的前瞻規(guī)劃和堅定領導下,新冠疫苗研發(fā)的艱難過程以及實現(xiàn)了全民新冠疫苗免費接種這一浩大的工程,使學生們增強了民族自豪感.類似還有,指導學生在使用Origin軟件整理分析實驗數(shù)據(jù)時,可利用前期世界各國的疫情數(shù)據(jù),比較歐美國家和我國的疫情發(fā)展曲線,讓學生們體會到知識學以致用的同時,還深刻感受到黨以人民為中心的情懷與擔當.

3.3.2 順應學生學習新趨勢的微觀環(huán)境變化,突顯思政教育理念

當代大學生的學習生活等多方面都與互聯(lián)網(wǎng)相連,教師也應善于使用網(wǎng)絡這把“雙刃劍”,在海量網(wǎng)絡信息中把與實驗有關的弘揚新時代正能量的內(nèi)容通過各種新媒體平臺傳遞給學生們,把格物致知、立德樹人的教育理念從象牙塔延伸到課外以及社會,從現(xiàn)實拓展到網(wǎng)絡空間,時刻滿足水漲船高的形勢需求.

4 課程改革存在的問題與難點

4.1 教學方法的淺層化

部分教師僅僅因為某種教學方法符合時代流行的趨勢就去使用它,而忽視了對思政元素深度的追求,學生只覺得在課堂上新奇熱鬧,實則毫無收獲,使課程改革容易陷入淺層化的就事論事思維模式.唯有從理論研究的角度積極深入地研究各種具體的教學方法,并將其提升到方法論的高度,才能使教法的改革系統(tǒng)化、全面化,深入化.

4.2 教學方法的工具主義傾向

為了使教學與新技術接軌,教學改革中盲目地追求各種先進的教學手段,使改革最終淪為了形式主義.例如,機械性地將學習通等手段照搬到教學過程中,僅僅把這些教學輔助軟件當作課堂點名、監(jiān)督學生的控制“神器”.部分教師還將課堂上應該需要深入講解的知識重點用錄制好的視頻簡單取代,忽視了這些教學視頻的時效性,導致教學改革反而被技術所控制,這樣看似革新實則進入了誤區(qū).

4.3 教學資源與評價體系的建設

課程思政教學資源的建設以及建立全面有效的評價體系也存在著不少困難.一方面根據(jù)不同學科來發(fā)掘思政教學素材而建立資源庫,這是一件需要長期組建和發(fā)揮各課程教學團隊的綜合力量來共同完成的事情.另一方面課程對學生的最終評分體系結構單一,僅僅只用問卷調(diào)查方式來衡量課程思政的效果又顯得片面和單薄,因此,建立一套實操性強的評估體系是保證課程思政持續(xù)發(fā)展的要點.

5 結束語

講“三事”豐富思政教學的內(nèi)容,運用新媒體技術使思政教學具有時代感,更新教學方法拓展實驗內(nèi)容以增強學生的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作意識,順應新時代的宏觀以及微觀變化,有意識、有方向地滲透思政元素,這些是新時代背景下“格物致知育素養(yǎng)、課程思政為導向”的教學理念在大學物理實驗教學改革中的體現(xiàn),其目的是要實現(xiàn)大學生的知與情、智與德的全面發(fā)展,為祖國培養(yǎng)出全面發(fā)展的新時代人才.