物理實驗課程中“課程思政”融合式教學(xué)模式建設(shè)與探索

姚星星，陳水橋，鄭 遠，殷立明，王 鯤

(浙江大學(xué) 物理學(xué)系，浙江 杭州 310012)

高校的思想政治教育是一項復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，加強和改進思想政治教育工作，提升思想政治教育效果，需要樹立全員育人、全程育人、全方位育人的“三全育人”理念[1]。物理實驗課程作為高校一門通識實踐類課程，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和創(chuàng)新意識的主戰(zhàn)場。在課程中涉及物理學(xué)發(fā)展史、科學(xué)精神、科學(xué)家故事、工匠精神等，能夠與思政教育產(chǎn)生很好的結(jié)合點。實驗課程采取項目式教學(xué)模式，在每個項目中都能夠融入“課程思政”，強調(diào)求真的科學(xué)思想，以及愛國奉獻的科學(xué)精神。實施“課程思政”，注重在課程教學(xué)過程中將知識傳授和價值引領(lǐng)相結(jié)合，是新形勢下高校教學(xué)改革的必然要求，也是高校人才培養(yǎng)的客觀需要[2-4]。

1 “課程思政”的含義及目標(biāo)

習(xí)近平總書記在 2016 年全國高校思想政治工作會議上指出，“要用好課堂教學(xué)這個主渠道，思想政治理論課要在改進中加強”[5]?！捌渌鏖T課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”，強調(diào)要把思想政治工作貫穿于教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)“三全育人”[6]。新時代背景下，所有課程都具有思想政治教育的功能，所有教師都承擔(dān)著思想政治教育的任務(wù)。這就要求高校教師在傳授知識的同時，要融入思想政治教育的元素，將知識傳授和價值引領(lǐng)相結(jié)合，弘揚社會主義核心價值觀，傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，引導(dǎo)學(xué)生堅定理想信念，培養(yǎng)學(xué)生具有良好的道德品質(zhì)，幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀[7]。物理實驗作為通識實踐類課程，其涉及面廣(一般理、工、農(nóng)、醫(yī)類學(xué)生都要學(xué)習(xí))，而且開設(shè)時間為學(xué)生大一時期，這階段學(xué)生剛從高中應(yīng)試教育模式進入到大學(xué)自主學(xué)習(xí)模式，正在調(diào)整和適應(yīng)階段，物理課程作為大部分高中生懼怕的科目，物理實驗的學(xué)習(xí)也會讓學(xué)生產(chǎn)生困擾。物理實驗的“課程思政”是要通過課程育人，在實驗過程中追求求真的科學(xué)精神，培養(yǎng)團隊的合作意識，了解優(yōu)良的傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)愛國主義的情懷等。通過“課程思政”，可以將人文學(xué)科與自然學(xué)科的育人目標(biāo)相統(tǒng)一，實現(xiàn)知識傳授和價值引領(lǐng)的融合，從而實現(xiàn)高校的思政教育目標(biāo)，培養(yǎng)德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人[8]。

2 物理實驗課程中實施“課程思政”的必要性

2.1 “雙一流”高校培養(yǎng)人才、服務(wù)社會的需要

2017年，中共中央、國務(wù)院做出建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科重大戰(zhàn)略決策，簡稱“雙一流”建設(shè)[9]。浙江大學(xué)緊緊圍繞“德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展”的核心要求，全面落實立德樹人根本任務(wù)，著力培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展、具有全球競爭力的高素質(zhì)創(chuàng)新人才和領(lǐng)導(dǎo)者。教育的價值，不僅在于傳授知識，更重要的是啟迪人的思維；不僅注重人才的高技能，同時也關(guān)注人才的高素質(zhì)[10-11]，因此無論是實驗技能的訓(xùn)練，還是政治素養(yǎng)的養(yǎng)成，二者都有著一致的目標(biāo)，都是為了全面提升大學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展。在通識類課程中加強思想政治教育，讓思想政治教育貫穿于“三全育人”的全過程，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)科學(xué)知識和實驗技能的同時，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，培養(yǎng)高尚的情操、艱苦奮斗的精神以及不畏困難的勇氣，是加快推進“雙一流”人才建設(shè)、服務(wù)社會的需要。

2.2 物理實驗課程教育教學(xué)改革的需要

當(dāng)前高校物理實驗教學(xué)中存在著一些突出問題。首先，物理實驗課程的實驗項目大多是幾十年前的經(jīng)典物理實驗，內(nèi)容比較陳舊枯燥，教師只注重知識的傳授，無暇顧及學(xué)生的思想教育，師生之間缺少溝通，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不主動，缺乏明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)。多數(shù)學(xué)生憑興趣做實驗，也有部分是被動式地為了完成任務(wù)，不愿主動思考，一定程度上反映了學(xué)生思想意識的缺失。其次，教學(xué)方法比較單一，目前大多數(shù)物理實驗課程都采取學(xué)生預(yù)習(xí)加教師講解操作的模式，學(xué)生課前不能接觸到實驗儀器，老師講解沒有針對性，不同學(xué)生動手能力也存在差異性，導(dǎo)致學(xué)生對課程印象不深，更不能從中進行“課程思政”教育。最后，因為所有學(xué)生的實驗項目基本一樣，實驗內(nèi)容的要求和結(jié)果也基本相同，若是學(xué)生思想認識不夠，學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，就會存在抄襲他人實驗報告、篡改實驗數(shù)據(jù)等舞弊現(xiàn)象，這些不利于其今后科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)術(shù)道德的養(yǎng)成[12]。因此，在通識實踐類課程中，實施“課程思政”，將知識傳授和價值引領(lǐng)相結(jié)合，將思政教育貫穿于課程教學(xué)的全過程，讓學(xué)生在掌握科學(xué)知識的同時，激發(fā)學(xué)習(xí)思想政治理論的熱情，形成正確的世界觀、人生觀和價值觀，是新形勢下物理實驗課程教育教學(xué)改革的迫切需要[13]。

3 物理實驗課程中實施“課程思政”的路徑探索

浙江大學(xué)物理實驗教學(xué)中心是浙江大學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)基地之一，是物理學(xué)系本科生的實驗實踐教學(xué)基地，是物理求是科學(xué)班和竺可楨學(xué)院等拔尖人才培養(yǎng)的實驗基地。近幾年，實驗中心已經(jīng)在開展融入思政的課程建設(shè)和研究?！傲⒌聵淙耍⑿臉淙?，文化育人，科學(xué)育人，全程育人”，構(gòu)建全面覆蓋、類型豐富、層次遞進、相互支撐的課程體系，使實驗課程與思政課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[14]。具體探索路徑包括思政顯性育人和隱性育人兩個方面。

3.1 物理實驗課程中的“思政顯性育人”

物理實驗課程中的“思政顯性育人”要從實驗室環(huán)境，實驗室管理制度以及教學(xué)模式等多方面發(fā)力。針對“課程思政”融合式教學(xué)模式，已經(jīng)研究并提出了“有形融入，無形融入；學(xué)思結(jié)合，學(xué)做結(jié)合”的教學(xué)方法。有形融入就是“思政顯性育人”模式。實驗室教學(xué)資源建設(shè)工作主要包括：科學(xué)實驗、規(guī)范實驗、環(huán)境安全、學(xué)生活動等。通過全方位、多角度、深層次展示實驗室教學(xué)資源，讓學(xué)生進入物理實驗項目前就能對該課程有興趣。通過有形融入，提升實驗室特色水平，全面打造“思政顯性育人”。具體措施可從下面五個方面進行。

(1)實驗室“立體化”設(shè)計

實驗室是物理實驗課程的教學(xué)實施場所，每個實驗室都有固定的實驗項目，實驗室“立體化”建設(shè)能夠為學(xué)生創(chuàng)造全方位育心的實驗環(huán)境。具體包括：

(a)掛圖——實驗背景知識(與實驗相關(guān)科學(xué)家介紹)；

(b)掛板——學(xué)生實驗守則；

(c)多媒體——電視機、計算機播放器；

(d)桌面展板——實驗儀器規(guī)范化操作過程和注意事項。

(2)實驗室“走廊文化”設(shè)計

實驗室外的空間可以進行充分利用，可以使學(xué)生在進入實驗室前和課間休息時能夠更好地感受物理實驗的魅力與課程思政的建設(shè)，實驗室“走廊文化”建設(shè)能夠激發(fā)學(xué)生實驗興趣、提升學(xué)生獲得感。具體包括：

(a)掛圖——科學(xué)家畫像；

(b)掛框——“浙江大學(xué)實驗室儀器管理規(guī)章制度”等；

(c)櫥窗——本科生科研成果展；

(d)指引牌——樓梯指引、實驗室指引等。

(3)實驗室“信息化”設(shè)計

實驗室“信息化”建設(shè)是學(xué)生了解實驗中心和授課教師的一個重要渠道，豐富和完善的信息化設(shè)計能夠使學(xué)生課前對該課程產(chǎn)生更大的興趣，同時為師生搭建溝通橋梁。具體包括：

(a)網(wǎng)站——物理實驗教學(xué)中心網(wǎng)站和黨建網(wǎng)站；

(b)選課系統(tǒng)——學(xué)生自主實驗課選課系統(tǒng)；

(c)虛擬仿真實驗——物理實驗虛擬實驗系統(tǒng)；

(d)新媒體——微信群、釘釘群等。

(4)實驗室“安全文化”設(shè)計

實驗室“安全文化”建設(shè)是目前大多數(shù)實驗中心較為欠缺的一塊，學(xué)生和老師重視程度都不夠，加強安全文化建設(shè)，能夠給學(xué)生樹立實驗安全意識，為學(xué)生創(chuàng)造溫暖實驗環(huán)境。具體包括：

(a)實驗室——室內(nèi)掛圖(學(xué)生實驗安全守則)、室外展板等；

(b)學(xué)生安全教育——融入第一次實驗課：“實驗緒論課”；

(c)安全培訓(xùn)——管理員安全培訓(xùn)；

(d)安全教育平臺——二維碼一鍵直達安全知識問答。

(5)實驗室“實驗文化”設(shè)計

實驗室文化建設(shè)是一個長期持續(xù)性工作，需要實驗中心全體共同努力，只有加強文化品牌建設(shè)，讓學(xué)生做實驗課的主人，學(xué)生才會真正喜歡這門課，才能夠做到學(xué)以致用，學(xué)有所悟，讓課程思政與課程建設(shè)融為一體。具體包括：

(a)論壇——南華園師生論壇；

(b)座談會——共商實驗教學(xué)；

(c)結(jié)對子——帶領(lǐng)優(yōu)秀學(xué)生一起參觀各種紀(jì)念館、陳列館；

(d)學(xué)習(xí)部落——為學(xué)生開辟一個學(xué)習(xí)、休閑、書報場所。

“思政顯性育人”從實驗室軟硬件條件改善的角度出發(fā)，構(gòu)建完善的實驗室管理制度，營造有顯著文化特色的實驗室環(huán)境，搭建豐富的線上線下學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生在物理實驗課程學(xué)習(xí)的過程中，發(fā)自內(nèi)心地喜歡該課程，認真學(xué)好該課程，從而為后面的“思政隱性育人”做好鋪墊。

3.2 物理實驗課程中的“思政隱性育人”

3.2.1 “思政隱性育人”的價值概括

思政顯性育人強調(diào)的是通過實驗室品牌文化建設(shè)，讓學(xué)生作為主體，帶來更好的課程體驗。但是物理實驗課程作為一門實驗類科學(xué)課，更應(yīng)該將科學(xué)精神、科學(xué)素養(yǎng)等融入到課程教學(xué)中，思政隱性育人采取在每個實驗項目中充分挖掘這類深層次思政內(nèi)容，從而在教學(xué)過程中做到“潤物細無聲”。隱性育人包括：家國情懷、意識品質(zhì)、學(xué)科精神和創(chuàng)新精神等。思政隱性育人可以概括如下：

(1)“科學(xué)態(tài)度”——教學(xué)資源(課件、教材、網(wǎng)站)、安全教育、規(guī)范實驗等。

(2)“科學(xué)精神”——倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、《墨經(jīng)》中的光學(xué)、高錕與世界上第一根用石英玻璃制成的光導(dǎo)纖維等。

(3)“工匠精神”——核潛艇、C919飛機、航母等。

(4)“科學(xué)家的犧牲精神”——黃旭華、錢三強、鄧稼先等。

(5)“科學(xué)家的家國情懷”——錢學(xué)森、楊振寧、施一公等。

(6)“科學(xué)研究的普世價值”——核科學(xué)、核電站、核武器等。

(7)“文化名人價值和精神”——王國維紀(jì)念館、金庸紀(jì)念館、于謙祠等。

(8)“勿忘歷史事跡，學(xué)習(xí)先輩精神”——五四憲法館、杭州中國共產(chǎn)黨歷史陳列館、浙江大學(xué)歷史陳列館等。

(9)“社會主義核心價值觀”——習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想、習(xí)近平系列講話、學(xué)習(xí)強國等。

(10)“核心素養(yǎng)、學(xué)科核心素養(yǎng)、物理學(xué)科核心素養(yǎng)”——知識基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)、心理特征學(xué)、科學(xué)思維、實踐和探究技巧、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等。

(11)“學(xué)生主人翁精神”——自主選課、選題、師生黨員南華園論壇、師生結(jié)對等。

物理實驗課程由很多不同的實驗項目組成。每個實驗項目都包含了其艱辛的發(fā)現(xiàn)歷程，后人不斷完善的積累以及與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)合。如何在每個實驗項目中高度概括和提煉“思政隱性育人”的點和面，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)該實驗項目技能的同時，更自主深入地了解其發(fā)現(xiàn)、發(fā)展的歷程。學(xué)習(xí)科學(xué)家求真精神和高尚品格。

3.2.2 “思政隱性育人”的案例分析

本文具體以“邁克爾遜干涉儀的應(yīng)用”實驗為例來闡述“思政隱性育人”的方法。邁克爾遜干涉儀作為大學(xué)物理實驗課程中高精度測量微小量的儀器，實驗原理與設(shè)計非常巧妙，也是一個諾貝爾物理學(xué)獎實驗項目。精密儀器一直是我國的一個短板，比如，芯片、飛機發(fā)動機、數(shù)碼相機、手表等，因此中國需要大國工匠。從該實驗的思政隱性育人角度出發(fā)，總結(jié)了三個方面的價值素材：

學(xué)習(xí)邁克爾遜精益求精的科研態(tài)度。邁克爾遜(Albert Abraham Michelson)主要從事光學(xué)和光譜學(xué)方面的研究，他以畢生精力從事光速的精密測量，在他有生之年，一直是光速測定的國際中心人物。他發(fā)明了一種用于測定微小長度、折射率和光波波長的干涉儀(邁克爾遜干涉儀)，在研究光譜線方面起著重要的作用。因發(fā)明精密光學(xué)儀器和借助這些儀器在光譜學(xué)和度量學(xué)的研究工作中所做出的貢獻，被授予1907年度諾貝爾物理學(xué)獎。

學(xué)習(xí)光學(xué)儀器專家王家騏院士的工匠精神及愛國夢想，為祖國爭光。王家騏是中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所研究員。2005年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。他說：要成為一名光榮的航天科技工作者，為祖國爭光。

中國的精密儀器制造技術(shù)靠年輕人傳承和發(fā)揚光大。《大國工匠》是中央電視臺第九頻道推出的八集紀(jì)錄片，這部紀(jì)錄片主要講述了八位能工巧匠的事，他們分別是火箭發(fā)動機焊接第一人高鳳林、深?！膀札垺笔刈o者顧秋亮、高鐵研磨師寧允展、港珠澳大橋深海鉗工管延安、鏨刻人生制作國禮的孟劍鋒、手工撈曬宣紙大師周東紅、焊接殷瓦板完美無缺的張冬偉、手工制作大飛機零件的鉗工胡雙錢。這八位工匠都是普通勞動者、高級技工，但在平凡的崗位上做出了不平凡的業(yè)績，看了他們的感人故事，敬仰之情油然而生。授課形式與教學(xué)方法為具體結(jié)合實驗課件、實驗背景故事、課堂討論、介紹名人簡歷和觀看《大國工匠》短視頻等。

“思政隱性育人”是物理實驗“課程思政”的核心。通過“思政隱性育人”教學(xué)模式提高學(xué)生學(xué)風(fēng)，增強同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)會理論緊密聯(lián)系實踐，傳承老一輩科學(xué)家的美德。

4 “課程思政”的預(yù)期成效

通識實踐類課程特別是物理實驗課程，它可以從科學(xué)精神、科學(xué)史、唯物辯證主義思想等多方面多角度與思政教育進行完美契合。通過隱性育人和顯性育人全面改善學(xué)生實驗“環(huán)境”，為其他課程做示范。通過“學(xué)風(fēng)、作風(fēng)、品德、思想”四大類的思政內(nèi)容“潤物細無聲”地融入實驗課程，無形中提高了學(xué)生的科學(xué)精神、學(xué)科精神、工匠精神、創(chuàng)新精神、敬業(yè)精神、奉獻精神、集體主義精神、擔(dān)當(dāng)與使命、民族精神、愛國主義精神、“兩彈一星”精神、家國情懷、新時代中國特色社會主義、科學(xué)發(fā)展觀、社會主義核心價值觀和國際視野。契合“立德樹人，立心樹人，文化育人，科學(xué)育人，全程育人”目標(biāo)，增強了學(xué)生的獲得感、自主感，讓學(xué)生的心靈更加透亮、健康。專業(yè)-思政無縫鏈接法，將思政內(nèi)容無聲地融入實驗課程之中。提升了學(xué)生的實驗技能、科學(xué)思辨、實事求是、認知意愿。全面提升實驗室各類輔助建設(shè)，為學(xué)生創(chuàng)造更加舒適的實驗環(huán)境。

5 結(jié) 語

“課程思政”作為新時代高等教育的一個新要求，必然要貫穿于高等教育的所有課程。針對物理實驗的課程特色，從“思政顯性育人”與“思政隱性育人”兩個方面對物理實驗課程體系建設(shè)進行了較深入地分析與總結(jié)。并且從兩個方面給出了一些具體操作建議與經(jīng)驗分享，希望能夠給相關(guān)高校物理實驗課程的“課程思政”建設(shè)思路提供一些參考。在物理實驗課程中做到“三全育人”，在教學(xué)過程中提升思政育人意識，潛心挖掘教學(xué)過程中的思政元素，將思政教育融合于物理實驗教學(xué)過程中，培養(yǎng)出更多有時代擔(dān)當(dāng)，有愛國情懷的社會主義現(xiàn)代化接班人和建設(shè)者。