激光原理與技術課程思政教學探索及實踐

張檢發 劉蘋 彭嘉隆

摘? 要：課程思政是我國當前高等教育領域的一項重要工作，是落實立德樹人的重要舉措。激光原理與技術作為高校光電信息科學與工程及相關專業的核心必修專業課程之一，與現代科學、工程技術、國防軍事及日常生活聯系緊密，課程地位重要，受眾面廣，課程思政題材豐富，為開展課程思政教學提供一個很好的平臺。該文基于國防科技大學激光原理與技術教學團隊在課程思政教學方面的探索與實踐，從課程思政育人目標、課程思政案例庫建設、課程教學理念、課程教學內容與模式改革等多方面介紹課程經驗和思考，為理工科學科基礎和專業課程的課程思政教學提供參考和應用實踐。

關鍵詞：課程思政；激光原理與技術；高等教育；立德樹人；專業課程

Abstract： Curriculum ideology and politics is an important work in my country's current higher education field， and it is an important measure to implement morality and cultivate people. Laser Principle and Technology is one of the core compulsory professional courses offered by the optoelectronic information science and engineering and related majors in colleges and universities. It is closely related to high modern science， engineering technology， national defense and military and daily life. The ideological and political education resources are rich， which provides a good platform for us to carry out the ideological and political teaching of the course. The article is based on the exploration and practice of the Laser Principles and Technology teaching team of the National University of Defense Technology in the curriculum ideology and politics. From the aim of course， case library， course teaching philosophy to the reform of curriculum teaching content and model， this article introduces the our course experience and thinking in various aspects， which provides reference and application practice for the course ideological and political teaching of the subject basic and professional courses of science and engineering.

Keywords： curriculum ideology and politics; Laser Principle and Technology; higher education; establish morality and cultivate talents; major course

立德樹人是高等教育的價值目標和根本任務。習近平總書記2018年考察北京大學時，在師生座談會上強調，“大學是立德樹人、培養人才的地方，是青年人學習知識、增長才干、放飛夢想的地方”“要把立德樹人的成效作為檢驗學校一切工作的根本標準，真正做到以文化人、以德育人，不斷提高學生思想水平、政治覺悟、道德品質、文化素養，做到明大德、守公德、嚴私德”。教育部在有關文件中也明確指出，建設高質量教育體系，要以立德樹人為根本任務，把立德樹人成效作為檢驗高校一切工作的根本標準[1]。

課程思政是落實立德樹人的重要舉措。課程思政以課程為載體，通過發掘學科和專業課程中的思政元素，并將其貫穿于教學的全過程，實現知識傳授、能力培養、價值引領的統一，是新時代高等教育發展和實現人才強國戰略的必然要求[2]。近年來，課程思政在全國范圍內興起，無論在認識上、理論上還是實踐上，都取得了迅速地發展，從公共基礎課到學科專業課都涌現出很多優秀的課程思政課程和教學案例，積累了很多寶貴的經驗[3-7]。但課程思政教學仍然是一個不斷發展、不斷創新、不斷完善的過程，如何從課程思政的角度進行課程頂層設計，如何更好地發掘和提煉課程思政元素，如何將課程思政有機融入課堂教學，使其不僅能達到潤物細無聲的育人目標，還能夠更好地提升專業課程教學的效果和質量，仍然是課程思政教學中需要不斷探索和總結的重要課題。及時總結和分享課程思政教學實踐中的經驗，對于推動課程思政教學的發展，無疑具有重要的意義。

激光原理與技術是國防科技大學（以下簡稱“我校”）生長軍官高等教育光電信息科學與工程專業開設的核心必修專業課程，也是國內高校光電信息科學與工程及相關專業開設最為廣泛的核心必修專業課程之一。國防科技大學早在20世紀80年代初，就在高伯龍、趙伊君等老一輩科學家倡議下，為本科學員開設了激光原理與激光技術兩門課程。在此后近40年的發展建設中，隨著軍隊和學校改革及培養任務的變化，經歷了多次的調整完善，最終形成如今的激光原理與技術課程。該課程與現代科學、工程技術、國防軍事及日常生活都有緊密地聯系，理論性、前沿性、應用性都很強，在光電子和光信息科學與技術領域占有重要地位，受眾面廣，課程思政題材豐富，為開展課程思政教學提供了一個很好的平臺。本論文以國防科技大學激光原理與技術課程為例，介紹在課程思政教學方面開展的一些探索與實踐，以期能夠為開展相關教學工作的老師提供一定的借鑒和參考。

一? 課程思政育人目標

課程目標的定位決定了課程建設的方向，對于課程建設具有重要意義。傳統專業課程的教學目標往往只側重于知識傳授和能力培養，而忽略了價值素質。在激光原理與技術課程思政教學的探索中，首先對課程教學大綱進行了修改，增加了課程思政要素，特別是在知識和能力目標的基礎上，新增了課程思政育人目標。

課程的知識和能力目標：通過本課程的學習，使學生掌握激光的基本概念和激光產生的基本原理，熟悉激光的基本特性及激光器的基本構造，掌握控制激光輸出特性的典型技術，了解典型的激光器，培養學生綜合運用數學、物理等學科知識對與激光相關的實際問題進行理論分析的能力，使學生獲得初步設計和運用激光器件的技能，培養科學精神和協作能力，提升工程素養和創新意識。

課程思政育人目標：引導和幫助學員樹立馬克思主義世界觀，培養學員的科學精神和專業素養，提高學員正確認識問題、分析問題和解決問題的能力。通過課程教學鍛煉科學思維，培養學生對激光儀器、現代激光相關裝備使用、設計、制造等方面的興趣，增強學員勇攀科學高峰的責任感、使命感，樹立精益求精的大國“工匠”精神，激發學員科技強軍、科技報國的家國情懷和使命擔當。

課程教學目標的確定，為課程教學提供了大的方向和指引。圍繞課程目標，激光原理與技術教學團隊開展了課程思政教學案例的構建和課程教學模式和方法的改革。

二? 課程思政教學案例構建

課程思政教學案例是實現課程思政教學目標的重要載體。好的教學案例可以實現課程專業知識傳授和能力培養與課程思政的巧妙融合，豐富課堂內容的同時，提高教學效果和育人質量。激光原理與技術教學團隊對于課程的知識點和潛在的思政要素進行了系統、全面、深入地梳理，堅持專業性、思想性、趣味性相結合，堅持以人為本，從主要知識點出發，設計、發掘、選取學生感興趣的教學案例，在案例分析中實現專業知識和思政元素的有機融合。在此基礎上，教學團隊精心打造了一批課程思政教學案例，為實現良好的課程思政效果和課程育人目標提供了有力支撐。部分典型教學案例如下。

（一）? 激光在科技、工業、生活和軍事等領域的典型應用

通過介紹激光技術發展給現代社會科技發展帶來的巨大變化，包括列舉半個多世紀以來與激光有關的諾貝爾獎，培養學員的唯物史觀，鍛煉科學思維，增強學員的學習熱情和勇攀科學高峰的責任感、使命感；通過介紹激光加工、激光存儲、激光通信、激光制導和激光武器等激光技術在民用和軍事領域的重要應用，培養學生對激光儀器、現代激光相關裝備使用、設計、制造等方面的興趣。

（二）? 高斯光束的準直與地月激光測距

在講授高斯光束的準直等內容時，介紹激光準直對于遠距離自由空間光通信、激光測距等應用的重要意義。通過視頻和文獻資料的方式，重點列舉了我國云南天文臺開展的月球激光測距實驗，并基于有關公開發表的科學文獻數據，讓學員計算測距望遠鏡的準直倍率及地月激光測距時光束準直前后到達月球的光斑半徑。通過相關案例，既增加了學員對于我國激光技術和空間科學領域成就的了解，又鞏固了學員對于激光準直相關知識的理解，另外還增強了學員運用所學知識分析和解決具體問題的能力，有利于學員樹立對國家科技發展的自豪感和自信心。

（三）? 光纖放大器與光纖激光器

在光纖放大器部分，通過介紹課程主講教師留學所在的英國南安普頓大學光電子研究中心在摻鉺光纖放大技術方面的開創性成就及其對于現代光纖通信與互聯網技術的奠基性作用，很好地增進了學員對于激光放大技術及其應用的了解，增加了學習興趣。在此基礎上，教學團隊通過介紹國防科技大學高能激光團隊在大功率光纖器領域取得的一系列突破性進展，增強了學員的榮譽感和自豪感，也進一步增強了學員勇攀科技高峰的勇氣。

（四）? 激光陀螺與“背心院士”

我校高伯龍院士被譽為“中國激光陀螺之父”，是全國重大宣傳典型。其帶領的激光陀螺研究團隊數十年如一日開展激光陀螺關鍵技術及其應用研究，開創了我國激光陀螺研究史上的多個第一，為國防和軍隊建設作出了重大貢獻。高院士生活樸實無華，數十年如一日，身穿一身舊軍裝和一件舊背心，有關新聞畫面感動了無數國人，被稱為“背心院士”“科研掃地僧”，是學校光電精神的杰出代表，也是身邊最好的課程思政典型（圖1）。高伯龍院士和激光陀螺研究團隊的先進事跡經新聞聯播、人民日報、光明日報和解放軍報等數十家國內權威媒體報道后，在國內引起強烈反響。在授課過程中，教學團隊通過對激光陀螺工作原理的介紹，分析激光陀螺研制過程中面臨的關鍵技術問題，進而介紹高伯龍院士和激光陀螺研究團隊在研制激光陀螺過程中克服的一系列技術難題及其背后的感人故事，很好地培養了學員精益求精的大國工匠精神，堅定了學員科技強軍、科技報國的理想信念。

（五）? CO2激光器的基本原理及我國第一臺CO2激光器的研制歷程

在介紹分子激光器的時候，通過讓學員閱讀我國激光研究領域的前輩雷仕湛先生的回憶文章《激光往事：我國第一臺CO2激光器的研制歷程》，讓學員從一線科研工作者的角度去感悟激光器的研制過程，了解其中的原理、技術，了解我國科研前輩在當時工業和科技基礎較為薄弱的條件下開展激光器研究所面臨的困難及解決辦法，不僅使得學員對于二氧化碳激光器的工作原理有更加深入地認識，而且增進學員的探索意識和求知欲望，增強學員勇攀科學高峰的責任感、使命感，激發學員科技強軍、科技報國的家國情懷和使命擔當。除此之外，在介紹固體激光器的時候，除了介紹世界上第一臺激光器——梅曼的紅寶石激光器外，還介紹了我國的第一臺紅寶石激光器（圖2），通過介紹其研制過程，讓學員了解到新中國科學家如何在當時物質條件落后的情況下自力更生、攻堅克難，在科技上取得突破。

在課程思政案例的選取方面，注重科學性、時代性、前沿性與思想性的統一。不僅將最新的科研成果作為課程教學的案例，同時講解激光技術發展背后的一些科學故事，增強學員的科學精神和學習興趣。在科學、客觀講授激光技術發展過程的前提下，著重精選我國在激光技術研究中取得的一些重大突破、重要成果作為教學內容，不僅可以增進學員對于相關技術的了解，也可以增強學員的自豪感和自信心。還充分利用國防科技大學，特別是前沿交叉學科學院在激光技術研究方面的科研優勢和寶貴傳統，發掘課程思政元素，起到了非常好的課程思政效果。

三? 課程教學理念和教學內容與模式改革

課程思政本身就是一種教育教學理念。這種教學理念的融入，也使得教學團隊整個課程教學理念在課程思政的探索與實踐不斷更新，并逐步建立了“以學生為主體，以知識傳授為基礎，以能力培養為核心，以價值引領為追求”的核心教學理念。

1）以學生為主體。致力于充分激發學生的積極性，創造性。只有學生從“要我學”變成“我要學”，教學才能發揮最大的效果。

2）以知識傳授為基礎。講好一門專業課程，最重要也是最基本的，是實現有效的知識傳遞，也就是將復雜的問題講明白，將學生不懂的講懂。一切的課程建設，都是在這個基礎上進一步的提升。任何課程建設都不能以犧牲核心知識點或者降低知識傳授效率為代價，更不能將課程淺表化。

3）以能力培養為核心。教學要面向學科前沿、面向應用、面向科研和面向戰場，培養學生解決未來戰爭中可能面臨的復雜工程實際問題和前沿科學問題的能力。本課程在教學過程中注重研討、舉例，注重與學科前沿動態和科研實踐的結合。通過課程的學習，使學生不僅能夠打下更加堅實、深厚的學科專業基礎，同時能夠更好地運用所學知識，為以后的繼續深造和崗位任職打下好的基礎。

4）以價值引領為追求。立德樹人的核心是將價值塑造融于知識傳授和能力培養過程。以課程為載體，“全程育人、全方位育人”，將課程思政貫徹于教學全過程，實現知識傳授、能力培養、價值引領的統一。

基于以上教學理念，圍繞課程思政教學要求，對課程教學體系進行了梳理，開展了教學內容和教學模式改革。在教學內容安排方面，將課程思政貫穿于教學設計和實施的全過程，以專業知識傳授為基本，將思政內容有機融入專業知識的傳授中，所選擇的案例，如月球測距、引力波測量等重大前沿科技成果，激光陀螺等重要器件及應用，《激光往事：我國第一臺CO2激光器的研制歷程》等具有人文氣息的文章和故事，既能增強學生的學習興趣，又能夠很好地起到課程思政的效果，真正實現潤物細無聲。需要說明的是，并不是所有的課程思政教學案例都是在課堂上講授，其中部分案例會作為課后練習、課后閱讀或者在線學習等方式呈現。

除了課程思政案例，還會在教學中融入其他一些課程思政元素。比如在講授激光的相干性及激光與普通光的區別的時候，會以國慶閱兵時整齊的方陣為例，通過觀測方陣中一個人的步伐，就知道方陣中其他人行進的步伐，但難以確定其他方陣中人員行進的步伐，從而讓學員更好地理解激光的相干性及相干長度；在講授受益輻射的時候， 通過介紹和分析受激輻射理論發展過程中，早期理論與實驗的矛盾，并與學員探討愛因斯坦從理論上提出受激輻射所展示的物理直覺和大膽的創新思想，培養學員的科學精神，鍛煉學員的科學思維。

教學團隊還建設了MOOC課程（圖3）和云班課，探索了線上線下相結合的混合式教學模式。修改完善了考核方法，從原來的終結性考核，改為形成性考核與終結性考核相結合的方式，包括課程考試、課堂表現及自主學習、平時作業及實驗成績等組成部分，實現與“全程育人”相對應的“全程考核”（圖4）。同時，通過利用云班課等信息化教學手段，對學員的形成性考核也更加科學、合理。

從近年來的教學效果看，課程思政取得了良好成效，對于推動整個課程建設發揮了重要的作用。教學過程中學員學習積極性、主動性得到顯著提高，課堂氛圍活躍，學習效果好，課程連續多年獲得學校督導專家和學員好評，多次獲得學校教學優秀評價。課程主講教員在近年的學員評教中，評分都在99分以上（總分100分），且逐年提高。教學團隊袁曉東教授多次受邀在全國高校光電信息類青年教師研修班授課，分享課程建設成果，并受到廣泛好評。團隊多名青年教員在全國性教學比賽中獲得一、二等獎。課程教學團隊將進一步總結和推廣課程思政教學經驗和成果，并將相關成果融入教材建設當中，對原有教材進行修訂完善，用更多的科學案例、中國故事、中國貢獻，打牢學員扎實的專業基礎，激發學員學習興趣，培養學員科學精神，增強學員家國情懷和使命擔當，更好地實現立德樹人這一根本目標。

參考文獻：

[1] 教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知（教高〔2020〕3號）[EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

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