大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“課程思政”的探索與實(shí)踐

柴一峰 劉明偉 張禹濤 何雄輝 唐海波 曾婧

[摘 要]在立德樹人的高校教育新格局下，文章就如何強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，將思政元素融入專業(yè)或公共課教學(xué)，賦予其弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀的思政功能進(jìn)行了積極探索。普通物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為所有理工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，在高校人才培養(yǎng)中具有十分重要的地位。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師只有把握物理實(shí)驗(yàn)課程中存在的實(shí)驗(yàn)素材豐富多樣、實(shí)驗(yàn)過程理論聯(lián)系實(shí)際和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等學(xué)科特色，才能充分有效的融入課程思政。文中對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)提出了四點(diǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并以實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例進(jìn)行了說明。

[關(guān)鍵詞]大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);課程思政;實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新;協(xié)同效應(yīng)

[基金項(xiàng)目]2018年湖南科技大學(xué)“教學(xué)研究與改革項(xiàng)目”（G31838）;2019年湖南省教育廳“普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目”（G21916）

[作者簡(jiǎn)介]柴一峰（1983—），男，山西神池人，博士，湖南科技大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院講師，主要從事光催化材料及物理教學(xué)與研究。

[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）47-00-02[收稿日期] 2020-05-15

大學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是所有理工科專業(yè)和部分文科專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后最早接觸到的一門公共基礎(chǔ)課程，是大學(xué)物理教學(xué)的重要一環(huán)，其在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維素質(zhì)、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。文章通過深入挖掘教學(xué)課堂內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)教學(xué)課程對(duì)此提出四點(diǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探索將思政元素“和諧地”融入課堂教學(xué)和課外活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“教書”和“育人”的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生專業(yè)成才，立德成人。

一、發(fā)揮教師在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中思政教育的引導(dǎo)作用

2018年高校師生思想政治狀況滾動(dòng)調(diào)查結(jié)果顯示，對(duì)大學(xué)生思想言行和成長(zhǎng)影響最大的第一因素是專業(yè)課教師，由此可見專業(yè)課教師的責(zé)任之重。專業(yè)教師不僅要具有較高的專業(yè)水平和分析、解決問題的能力，還應(yīng)具備思想政治教育能力。概括起來，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的教師的引導(dǎo)作用有兩個(gè)方面：一是實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)和技能的傳授，二是在實(shí)際教學(xué)過程中將思想政治教育的價(jià)值理念融入實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)。

當(dāng)前大部分高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程授課對(duì)象都是人生觀、世界觀、價(jià)值觀快速形成的十八九歲的本科生，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的教師在傳授物理學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式將道德準(zhǔn)則融入教學(xué)過程中，讓“知識(shí)、能力和素質(zhì)”協(xié)同發(fā)展，使得同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)、工作和生活中始終都能堅(jiān)持正確的價(jià)值追求和理想信念。因此，提高學(xué)生思想政治教育不僅僅是思想政治教師、輔導(dǎo)員和班主任的主要職責(zé)，更需要全校教師共同參與，共同進(jìn)步。教師的言行舉止、講解風(fēng)格、人格魅力都會(huì)潛移默化的影響學(xué)生的人生觀和價(jià)值觀。

二、讓愛國(guó)主義和理想信念教育進(jìn)入實(shí)驗(yàn)課堂

教師應(yīng)該充分挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)物理學(xué)發(fā)展史和物理學(xué)名人軼事的學(xué)習(xí)。在講授物理實(shí)驗(yàn)課程中，我們可以適當(dāng)加入一些為我國(guó)早期物理事業(yè)做出突出貢獻(xiàn)的物理學(xué)家的愛國(guó)故事，以此來傳遞科學(xué)家不畏艱險(xiǎn)，求真探索的科學(xué)精神和理想信念教育。

比如，在講解光電效應(yīng)時(shí)提到愛因斯坦1921年獲得諾貝爾獎(jiǎng)，同學(xué)們急于知道我國(guó)當(dāng)時(shí)科學(xué)家的科研狀態(tài)。對(duì)此，本人加入了對(duì)趙忠堯的介紹。趙忠堯1927年自費(fèi)赴美國(guó)加州理工學(xué)院深造，師從加州理工校長(zhǎng)密立根教授（1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主）。他是世界上第一個(gè)觀測(cè)到正反物質(zhì)湮滅的人，也是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了反物質(zhì)的科學(xué)家，他的這些原創(chuàng)性科研成果中的任何一項(xiàng)，都足以使其獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。但是由于個(gè)別科學(xué)家持有偏見以及國(guó)際社會(huì)普遍歧視中國(guó)人的情況下趙忠堯與諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)擦肩而過，否則的話，趙忠堯就會(huì)有可能成為中國(guó)最早獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的人之一。如果只按照教材上面的內(nèi)容來講光電效應(yīng)方程，學(xué)生感覺枯燥乏味，但在講課時(shí)把同時(shí)代的鮮為人知的科學(xué)故事告訴學(xué)生，使學(xué)生能夠體會(huì)到中華民族站起來富起來強(qiáng)起來的來之不易，從而使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀的培養(yǎng)。

三、在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中融入創(chuàng)新精神

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一般分為基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)、綜合性物理實(shí)驗(yàn)和研究型物理實(shí)驗(yàn)三類。增加綜合性、研究型實(shí)驗(yàn)，適當(dāng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的難易程度，突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生在專業(yè)教師的指導(dǎo)下，鼓勵(lì)他們親手搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證自己感興趣的物理實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激發(fā)靈感，思考問題本質(zhì)，培養(yǎng)他們解決實(shí)際問題的能力、自主創(chuàng)新能力[1]。

比如以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“用光杠桿測(cè)金屬絲的線膨脹系數(shù)”為例，原理一般，但是在望遠(yuǎn)鏡中找標(biāo)尺像的時(shí)候難度很大。要求學(xué)生先調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡目鏡下的螺絲，使望遠(yuǎn)鏡大致水平，然后將望遠(yuǎn)鏡物鏡與光杠桿鏡面等高，學(xué)生使用“三點(diǎn)一線”，即目鏡上面的突起點(diǎn)，目鏡上面的凹點(diǎn)，光杠桿鏡面里標(biāo)尺像點(diǎn)連成一線，調(diào)動(dòng)焦手輪，眼睛從望遠(yuǎn)鏡準(zhǔn)確方向觀察反射鏡中是否有標(biāo)尺的像。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中大多有畏難情緒，本人嘗試讓學(xué)生不拘一格地找標(biāo)尺像，用合理的辦法，充分發(fā)揮學(xué)生自主性。有個(gè)別同學(xué)用激光筆確定鏡面之間入射反射光線，從而準(zhǔn)確定位標(biāo)尺和 望遠(yuǎn)鏡的合理位置，避免了找像的盲目性。還有不少同學(xué)利用手機(jī)手電筒功能也可以快速定位光線。通過創(chuàng)新方式找像，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，跳出原有框架，增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，使該實(shí)驗(yàn)變成我校學(xué)生受歡迎的實(shí)驗(yàn)之一。

四、以實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽為抓手培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)感

物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，可以培養(yǎng)理工科大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，推進(jìn)校園校風(fēng)建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)感[2]。湖南省每年都會(huì)舉行大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，我校每年參加競(jìng)賽并且成績(jī)優(yōu)秀。為了利用好物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽這個(gè)重要載體，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，本人認(rèn)為學(xué)校應(yīng)當(dāng)建立班級(jí)競(jìng)賽、院級(jí)競(jìng)賽、校級(jí)競(jìng)賽、省部級(jí)競(jìng)賽和國(guó)家級(jí)競(jìng)賽常態(tài)化機(jī)制，盡可能地讓不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生參與其中。物理實(shí)驗(yàn)中心可以將競(jìng)賽項(xiàng)目或?qū)嵺`任務(wù)教學(xué)化，學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間靈活確定實(shí)驗(yàn)時(shí)間，應(yīng)當(dāng)全天候開放若干實(shí)驗(yàn)室，形成以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的積極主動(dòng)的實(shí)驗(yàn)氛圍。教師還可以將實(shí)驗(yàn)或競(jìng)賽成果引入課堂。比如進(jìn)行微小量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，本人將在校學(xué)生實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽成果自制“壓電式傳感器”用于測(cè)量楊氏模量，通過演示和講解，讓學(xué)生知道團(tuán)隊(duì)協(xié)作就在身邊，創(chuàng)新就在眼前，這極大地激發(fā)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)與科研的熱情。

五、結(jié)語

總之，實(shí)驗(yàn)教師要有意識(shí)地對(duì)豐富的物理素材進(jìn)行深入挖掘，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中融入創(chuàng)新精神，引入多媒體微視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)、慕課、學(xué)習(xí)通等方法進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)混合教學(xué)，以各類競(jìng)賽為抓手培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)感，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，最終實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，不斷提高學(xué)生思想水平、政治覺悟、道德品質(zhì)、文化素養(yǎng)，讓學(xué)生成為德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

參考文獻(xiàn)

[1]馬玉婷，燕振剛，馬小軍，等.思政教學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用研究[J].甘肅科技，2019，35（9）：89-92.

[2]周珺.以物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽為抓手大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2018，31（4）：115-117.

Abstract： In the new pattern of education， the article actively explores how to strengthen top-level design， integrate ideological and political elements into professional or public course teaching， and endow it with the ideological and political function of promoting socialist core values. As a compulsory basic course for all science and engineering majors， College Physics Experiment plays an important role in the cultivation of talents in colleges and universities. College Physics Experiment teachers should fully and effectively integrate curriculum ideology and politics into teaching by grasping the abundant and diverse experimental materials， the combination of experimental process theory with practice and teamwork in College Physics Experiment. The article puts forward four points of practical experience for the ideological and political teaching design of College Physics Experiment， and illustrates it with actual experiment teaching as an example.

Key words： College Physics Experiment; curriculum ideology and politics; experiment teaching innovation; coordinate effect