大學物理實驗“課程思政”教學實踐探討*

徐全學

(拉薩師范高等專科學校數學和自然科學系 西藏 拉薩 850007；四川師范大學物理與電子工程學院 四川 成都 610068)

王 濤

(四川師范大學物理與電子工程學院 四川 成都 610068)

1 引言

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上明確指出，“把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人”，以及“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[1]. 2020年5月28日，教育部向全國高校印發了《高等學校課程思政指導綱要》(以下簡稱《綱要》)，提出課程思政建設要在所有高校、所有學科專業全面推進.《綱要》中要求高校和教師要將課程思政建設內容有機融入課程教學，并努力拓展課程思政建設的方法和途徑[2].

2 問題的提出

調查表明，高校中教師的80%是專業教師，課程的80%是專業課程，學生學習時間的80%是專業學習，而80%的大學生認為，對自己成長影響最深的是專業課和專業課教師[3].教育部長陳寶生指出：作為人才培養重要單位的高校，要明確所有課程的育人要素和責任，推動每位專業課教師制定開展“課程思政”教學設計，做到課程門門有思政，教師人人講育人[4].“大學物理實驗”是對高等院校理工科學生進行科學實驗基本訓練的一門專業必修基礎課程，相對于哲學社會科學課程而言，思政元素比較少，目前關于大學物理實驗“課程思政”的文獻研究并不多，其中絕大部分文獻只是從宏觀角度強調要“做什么”，即對學生進行諸如“家國情懷”“民族自豪感”“工匠精神”等思想政治教育，但很少有文獻以詳實的教學案例引領大家“怎么做”.本文以課堂教學環節為主線，從課程內涵出發，通過課堂教學案例，嘗試在實驗知識傳授中實現思政育人，進而推進高校課程思政建設，提高人才培養質量，為大學物理實驗課程開展思政教育提供參考.

3 “課程思政”內涵綜述

“課程思政”源于2014年上海市在推進德育綜合改革進程中提出的概念，其目的是解決大學生思想政治教育的“孤島”困境, 是從區域實踐層面產生的工作理念，目前尚未形成完整的學術論證和制度設計體系，學者們還在不斷探索階段，沒能達成統一的共識，其中代表性的觀點有：高等教育出版社原總編輯楊祥認為，“課程思政是‘方法’，不是加法”；南京大學教授李向東則表示，“課程思政是焦點，不是終點，是矢量，不是標量，是融化，不是僵化”；南京航空航天大學副校長施大寧認為，課程思政是指教師在傳授課程知識基礎上，引導學生將所學知識轉化為內在的德性、精神系統的有機構成，使知識成為自己認識世界和改造世界的基本能力和方法；蘭州大學黨委書記馬曉潔認為，只有讓專業課程中的思政元素從本課程中自然長出，與專業知識、專業精神相得益彰、合而為一，才能真正彰顯課程思政教育教學潤物無聲的效果；而清華大學教授王青將“課程”和“思政”形象比喻為“鹽”和“沙(水)”的觀點受到大部分學者的追捧，王教授認為，課程思政建設應有3個層次，最低層是如鹽在沙的“混合”，然后是如鹽在水的“融合”，最高級應是化學反應生出新產物的“化合”[5]，但無論何種觀點，都緊緊圍繞“立德樹人”的教育初心，實現“知識傳授”與“價值引領”的有機結合.

4 大學物理實驗“課程思政”課堂教學策略

教學案例來自于一線教師對專業知識的提純和凝練，通常取材于歷史典故、社會生活和時事熱點，具有一定的代表性，而物理實驗過程是人類物理知識獲得過程的濃縮和再現，在大學物理實驗教學環節中，找準教學內容的切入點，將教學案例有效融入其中，不但學生易于理解，樂于接受，還會讓原本枯燥的實驗課程釋放出真、善、美的“隱性”教育元素.

4.1 知識背景中領略“工匠精神”

知識背景的介紹讓學生全面系統地了解實驗原理、實驗儀器和實驗結果的產生、發展和應用前景，一方面拓寬學生的知識面，增加學習興趣，另一方面使學生有的放矢，將近期學習目標和遠期學習目標有效結合.“長度的測量”是力學基礎實驗，主要教學目標是掌握游標卡尺、螺旋測微器的構造及測量原理，新課引入中可以介紹游標卡尺和螺旋測微器的用途：游標卡尺和螺旋測微器能夠精確測量微小長度，其精度可達到0.02 mm和0.01 mm，工業上常用來測量精度較高的工件的長度、內徑、外徑、寬度以及深度等，甚至還可以測量一張牛皮紙的厚度和一根頭發絲的直徑(激發學生好奇心).2020年“全國青年崗位能手”“中央企業技術能手”80后鉗工尹鵬輝，憑借一把游標卡尺，經過十年的潛心鉆研，掌握了各種儀器零配件的精準尺寸，成為車間有名的“機械通”和中國煤科太原研究院的“技術擔當”，從操作臺走到了領獎臺，可謂“毫厘之間顯匠心”[6](引領學生將近期學習目標和遠期學習目標有效結合).同樣，為火箭焊接“心臟”的高鳳林，在牛皮紙一樣薄的鋼板上焊接，不出現一絲漏點；為“蛟龍號”潛水艇組裝玻璃窗的顧秋亮，練就了手眼神功，裝配技術精確到“絲”級等等 (平凡成就卓越，領略“工匠精神”).這些掌握了絕技絕活、技術精湛的高技能人才，就是“大國工匠”.工匠們之所以能夠匠心筑夢，靠的是在普通崗位上的專注與磨礪，憑的是傳承和鉆研，簡單的事做好就是不簡單，平凡的事做好就是不平凡，我們做任何事情不能好高騖遠，必須要腳踏實地，鉆研技能，通過刻苦扎實的努力，才能換來事業的成功.

4.2 原理講解中點燃民族自豪感

在彈性碰撞和完全非彈性碰撞兩種情形下，利用“氣墊導軌驗證動量守恒定律”的實驗中，可以引入火箭的飛行原理：火箭發射過程遵循動量守恒定律.“火箭”一詞最早出現在三國時代，人們把尾部帶噴火的箭叫火箭，明朝的“神火飛鴉”與“火龍出水”分別是現代一級與二級火箭的始祖.第一個想到利用火箭飛天的人是我國明朝的科學家萬戶，他為了實現自己的航天夢想，坐在綁有47支火箭的椅子上，手里拿著風箏，飛向天空，但是火箭爆炸了，萬戶也為此獻出了生命[7].新中國成立后，我國科學家于1970年研制了“長征”一號運載火箭并成功發射了“東方紅”人造衛星，是繼美國、蘇聯、法國和日本之后，我國成為第五個能制造和發射人造衛星的國家；2003年長征二號運載火箭第一次將“神舟五號”載人(楊利偉)航天飛船送入太空，中國成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術的國家；近幾年，我國航天事業突飛猛進，取得了非常輝煌的成績，航天人應用長征運載火箭相繼發射了“嫦娥一號”“高分一號”“悟空號”“北斗導航”“天問一號”等多顆探測衛星.目前，中國已初步形成了4個衛星系列：返回式遙感衛星系列、“東方紅”通信廣播衛星系列、“風云”氣象衛星系列和“實踐”科學探測與技術試驗衛星系列[8].被稱為中國“新四大發明”的高鐵、掃碼支付、共享單車和網購，已成為震撼世界的中國名片[9].這一系列重大科技成果為中國經濟騰飛與民族復興打下了堅實的基礎，使中國人更有底氣挺直腰桿走強國之路.

4.3 實驗操作中培養創新精神

“拉伸法測量鋼絲的楊氏模量”實驗是通過“光學放大法”原理測量鋼絲的微小伸長量，儀器調節的難點是通過望遠鏡的目鏡能夠觀察到載物平臺上平面鏡中直尺的像，其關鍵步驟是視線通過望遠鏡上方的凹槽和瞄準星能夠在平面鏡中找到直尺的像.有學生就想到用手在直尺附近來回晃動，作為參照物以便調節望遠鏡的位置和高低；還有學生受測量原理的啟發，索性借用教師的激光筆分別放在望遠鏡上方的凹槽和目鏡處，通過載物平臺上平面鏡的反射，用一張紙承載反射光的像點作為參照物，來調節望遠鏡和平面鏡的仰角，便可快速觀察到直尺的刻度線.實驗教學中要給學生營造愉悅的操作環境，用疑問促進思考，以思維促進樂趣，讓學生從實驗中獲得成功的喜悅，從而激發學生的學習動力，培養創新精神.

4.4 實驗報告中滲透網絡素養教育

當代大學生是在互聯網環境下成長起來的一代，課程思政教學要積極適應學生學習方式的轉變，積極推進現代信息技術在課堂中的應用[10].實驗報告中最復雜的步驟仍然是實驗數據的處理，訪談中發現部分學生抄襲實驗報告的一個深層次的原因就是數據計算過程太過繁瑣，特別是待測量標準偏差的計算和不確定度的合成計算，要求學生必須具備比較扎實的數學功底，而基于智能網絡手機版本的“統計計算器”軟件，其計算功能強大，只要輸入實驗數據便可自動生成“平均值”“平均偏差”和“標準誤差”，可以大大減輕學生計算的負擔.

與此同時，有研究表明，我國大學生網絡素養缺失表現為4個方面：

(1)網絡自律能力差；

(2)網絡應用技術含量底；

(3)網絡道德自律程度不高；

(4)將網絡主要視作一種娛樂工具，網絡作為學習工具的職能不斷弱化[11].

在介紹“統計計算器”軟件使用方法時可以滲透網絡素養教育，列舉學生身邊的網絡詐騙、網絡交友、網絡低俗信息及網絡犯罪等案例，幫助大學生提高信息判斷解讀能力、網絡交流和網絡交際能力，讓智能手機真正成為學生學習的助攻神器，引導學生形成正確的網絡道德和法制觀念，使之成為健康網絡文化的塑造者而不是受害者，進一步提升學生的網絡安全素養.

4.5 平時成績中強化生態文明教育

實驗課程平時成績的考核不能僅僅局限于課堂操作或實驗報告中，還應該體現在實驗儀器的整理、實驗室環境衛生的保持和清掃等多方面.實驗室里存儲著大量的實驗儀器，因儀器的特殊保養需求和安全需要，實驗課以外的時間通常是門窗緊閉，無法通風，每次打開實驗室門的瞬間，總會有股刺鼻的味道迎面撲來，所以在實驗室內適當擺幾盆花草，既凈化了空氣，又賞心悅目，可以為大家營造一個幽雅的、健康的學習環境，但這些花草的平日護理就需要師生們一起參與和照料.課余時間，在教師的倡導下，有些學生就表現出了“專業范兒”，如有些植物喜陰，不能曬太陽，有些植物喜陽需要靠近窗戶；冬天有暖氣的實驗室，讓植物遠離加熱裝置，沒有暖氣的實驗室用塑料袋做好保暖防凍措施；以及何時需要施肥、澆水、松土和除塵等等，將學生的這些表現納入平時成績考核中，使學生在掌握專業知識的同時，也培養了其綠色生活方式，樹立了低碳生活理念，加強了生態文明教育.

5 結束語

大學物理實驗凝聚了人類文明發展進程中的重要科技知識和信息，蘊含著許多思政教育的因子.有學者也將“思政和課程”比喻成“鹽和湯”的關系，一方面是為了讓學生更積極地攝入“鹽”，另一方面也能“燒出更適口的營養湯”[12]，但放鹽絕不是一件簡單的事情，“放哪種鹽，如何放，何時放，放多少”，才能讓學生從“湯”里品出“鹽”的滋味，是對教師自身素養的最大挑戰.

教師是課程思政教學過程的實施者，也是課程思政內容的發掘者和設計者，教師個人的科學思維水平、政治覺悟、道德操行和學生的知識、能力、價值觀的培養是緊密相連的.大學物理實驗課程思政建設是一項長期且艱巨的工作，“教有法但無定法”，如何更好地將“課程”和“思政”有機融合甚至化合，在課堂教學之中真正實現潤物無聲的育人效果，還需要每一名物理實驗教師在今后教學實踐中不斷地鉆研與探索.